含硫功能基如二硫键、硫醚、磺酰基、磺酰胺等化合物在抗菌、抗肿瘤、抗炎、抗病毒、杀虫、杀螨、除草等方面具有广泛的生物活性。其中从葱属植物大蒜提取得到的大蒜素,因其二硫键结构可以与蛋白质中的巯基（-SH）发生反应,从而在微生物、植物和哺乳动物细胞中具有较高的生理活性。含硼衍生物在药物中主要以硼酸和硼酸酯的形式存在,已有多种含硼药物被FDA批准使用,如硼替佐米和依沙佐米被批准用于治疗多发性骨髓瘤。据此,本论文以硫、硼功能基为导向,设计合成了一系列二硫键、硼酸基团衍生物,并进一步评价了化合物在抗菌、抗肿瘤方面的生物活性。主要内容如下:1.基于硫功能基导向的全新化学实体的设计合成与抗细菌活性评价研究基于大蒜素二硫键官能团表现出的多种生理活性,本章节设计合成了吡啶、嘧啶、噻吩、噻唑、苯并噻唑、喹啉多个系列的二硫键衍生物,并测定了目标化合物对9种细菌的抗菌活性,并探讨了构效关系。体外实验表明,化合物S5对水稻白叶枯病菌（X.oryzae）、蜡样芽孢杆菌（B.cereus）和单核增生李斯特菌（L.monocytogenes）表现出优异的抑菌作用,其MIC=1.56-3.12μg/m L,优于阳性对照药噻菌铜和ε-聚赖氨酸。盆栽实验表明,化合物S5在200μg/m L时对水稻白叶枯病表现出优于噻菌铜的治疗和保护作用。2.基于硫功能基导向的全新化学实体的抗真菌活性评价研究及其高活性化合物S8作用机制初探在上述基础上,我们测试了上述化合物对10种植物病原真菌的抗真菌活性,并进一步讨论了构效关系。体外实验表明,化合物S8对核果褐腐病菌（M.fructicola）表现出优异的抑菌作用,其EC50=5.92μg/m L。体内实验表明,化合物S8在200μg/m L表现出了与阳性药甲基硫菌灵相当的治疗作用且高于甲基硫菌灵的保护作用。进一步机制研究表明,化合物S8对M.fructicola菌丝生长的影响呈时间浓度依赖性,并且可以导致M.fructicola菌丝皱缩、细胞内容物泄漏,改变质膜完整性。3.基于硼功能基导向的全新化学实体的设计合成与抗肿瘤活性评价研究鉴于引入硼功能基可以显著提高药物的生物活性,据此,本章工作主要是将硼酸基团引入新白叶藤碱结构中,设计合成一系列新白叶藤碱衍生物,并进行抗肿瘤活性筛选,以期找到更有效的抗肿瘤药物。体外实验表明,化合物N3、N4对人胰腺癌（SW1990）细胞系的IC50值分别为0.45、0.63μM,优于阳性药拓扑替康(IC50=1.53μM)和新白叶藤碱(IC50=1.56μM)。