结构和活性是天然产物研究的重点和难点。其中,结构解析是天然产物后续研究的重要基础,同时也是研究中最重要的环节之一。一些传统的研究方法因为有诸多的缺陷而导致天然产物的结构和活性研究面临一些困境。在过去的十多年中,伴随着量子化学理论与计算机硬件、软件的不断发展,量子化学应用在天然产物研究中的方法也日趋成熟,这些方法往往在较小的计算成本下就可以获得比较理想的计算精度,是对传统天然产物研究方法的重要补充。C21甾体(C21-steroids)是一类母核含有21个碳原子的孕甾烷或其异构体的衍生物,有抗肿瘤、抗炎镇痛、抗生育、抗抑郁、免疫调节等多方面药理活性。因其具有非常重要的临床应用价值而成为广受关注的天然产物。本论文采用实验与理论相结合的方法,从分子层面入手,探究了四个C21甾体化合物11α-O-2-甲基丁酰基-12β-O-顺芷酰基-通光藤苷元B（11αM12βTTB）、11α,12β-O-双顺芷酰基-通光藤苷元B（11αT12βTTB）、11α-O-2-甲基丁酰基-12β-O-乙酰基-通光藤苷元B（11αM12βATB）和11α-O-顺芷酰基-12β-O-乙酰基-通光藤苷元B（11αT12βATB）的绝对构型、活性位点及分子间弱相互作用等,旨在为此类药物的研发提供清晰的结构基础。具体研究内容如下:1.绝对构型的研究应用Gaussian9软件,依据密度泛函算法,在6-311G（d,p）基组水平上对四种C21甾体化合物进行了结构优化,得到了分子稳定的构型。在m PW1PW91/6-311+G（2d,p）基组水平上利用对四个化合物进行NMR理论计算,将计算结果按照标度法转换,得到C原子和H原子的理论化学位移,并将其与实验值比较。对四个化合物进行振动频率计算及振动模式分析,分别与实验谱进行比较。对以上分子依据含时密度泛函进行激发态计算并与实验值比较。2.波函数分析依据波函数分析的相关理论和方法计算并分析了四个化合物的电子结构特征,包括了最高占据轨道HOMO和最低占据轨道LUMO,分子静电势分布、总DOS和PDOS（分数DOS）、权重双描述符等值面分布,依据概念密度泛函理论计算了四个化合物的电离能、电子亲和势、软度、硬度、亲电指数和亲核指数。对其进行了弱相互作用分析,包括约化密度梯度分析（RDG）,拓扑分析、自然键轨道（NBO）分析等。分析结果用Multiwfn和VMD程序作图表示。3.分子对接利用虚拟筛选的方法对四个化合物靶标进行筛选,确定靶标。利用Auto Dock Vina软件,将四个化合物11α-O-2-甲基丁酰基-12β-O-顺芷酰基-通光藤苷元B（11αM12βTTB）、11α,12β-O-双顺芷酰基-通光藤苷元B（11αT12βTTB）、11α-O-2-甲基丁酰基-12β-O-乙酰基-通光藤苷元B（11αM12βATB）和11α-O-顺芷酰基-12β-O-乙酰基-通光藤苷元B（11αT12βATB）分别与靶标进行半柔性分子对接,分析对接结果。这些研究为四个化合物的真实空间立体构型、稳定性、反应性和生物活性提供了重要信息。研究结果表明,在四个化合物中,11α,12β-O-双顺芷酰基-通光藤苷元B（11αT12βTTB）因具有较低的能隙值、较高的软度而具有较高的活性。这与文献中实验结论相符。另外,四个化合物和其靶标蛋白均有较强的亲和力,是酪氨酸激酶的潜在抑制剂。研究结果为今后进一步研究开发新型药物提供了依据。