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本发明公开了一种含有L-脯氨酰胺片段的化合物及其制备方法和应用,属于抗肿瘤药物技术领域。所述的含有L-脯氨酰胺片段的化合物包括含有L-脯氨酰胺片段的5-芳基吡啶类化合物、含有L-脯氨酰胺片段的5-芳基吡嗪类化合物和含有L-脯氨酰胺片段的6-芳基苯并噻唑类化合物,其结构式为药理学实验表明该类化合物具有良好的抗肿瘤活性,可应用于抗肿瘤药物的制备,为抗肿瘤药物的开发和应用提供了新的选择,还可进一步应用于抗肿瘤药物的设计与优化。该类化合物的制备方法具有原料易得、反应条件温和、合成方法容易实现、反应过程操作简单、所用试剂便宜、产率较高的优点。