本文概述了痛风的现状及发病机制,重点阐述黄嘌呤氧化酶(XO)抑制剂在治疗高尿酸血症及痛风症方向上的应用及其研究进展。本文在黄嘌呤氧化酶的晶体结构基础上,结合现有上市的非嘌呤类黄嘌呤氧化酶抑制剂非布司他的作用机制及构效关系,保留非布司他芳杂环上的羧基取代基以及苯环上的氰基取代,将非布司他的五元噻唑环改为六元嘧啶环,在嘧啶环上改变羧基的取代位置,在苯环对位引入各种烷氧基取代,设计并合成了一系列取代苯基嘧啶甲酸类化合物,以期找到活性更好,毒副作用更弱的黄嘌呤氧化酶抑制剂。本文还优化了黄嘌呤氧化酶(XO)抑制剂非布司他的合成工艺,设计新的非布司他的合成路线。该路线原料廉价易得,反应条件温和易控,操作简便,收率较高,安全性好。同时,本文还分别以2-羟基苯腈为起始原料,经烷基化、溴代、宫浦硼基化、Suzuki偶联和水解五步反应合成了 18个未见文献报道的取代苯基嘧啶甲酸类化合物,其结构都经1HNMR、13CNMR和HRMS确证。利用牛源黄嘌呤氧化酶(XO)对目标化合物进行体外酶水平的活性筛选,发现有7个产物表现出良好的抑制活性,IC50值介于1.13～6.84μM之间,活性较好的化合物16和18的IC50值分别为1.17μM和1.13μM,其活性较阳性对照药非布司他(IC50值为0.29μM)略微差些。在第二部分,本文还对半胱氨酸生物发光探针进行研究,设计合成了两个半胱氨酸生物发光探针,并对这两半胱氨酸生物发光探针进行体外水平、细胞水平、转基因小鼠水平进行活性检测,发现在体外,探针S-A的最佳孵育时间为10 min,探针S-B的最佳孵育时间为100 min;在半胱氨酸浓度在0-100 μM时,两个探针的生物发光强度与半胱氨酸的浓度都具有良好的线性相关;在体外选择性方面,探针S-B要优于探针S-A,探针S-A和探针S-B在与半胱氨酸作用的生物发光强度分别是空白组强度的20倍和34倍,是同型半胱氨酸组强度的6.5倍和5.5倍,是谷胱甘肽组强度的3.5倍和17倍。在细胞水平,我们发现探针S-B的生物发光强度与半胱氨酸的浓度具有正相关;随后,我们分别研究的探针在转基因小鼠水平进行研究,发现探针S-B对小鼠内源性半胱氨酸及外源性半胱氨酸都具有良好的正相关性。因此,该探针可用于活体半胱氨酸浓度水平的分析研究。