茜草科(Rubiaceae)茜草属(Rubia)植物全世界约有70余种，我国有36种2变种，云南有19种。其中《中国药典》收载的茜草属植物茜草(Rubia cordifoliaL.)的干燥根及根茎为茜草药材，是常用中药，用于治疗吐血、外伤出血、经闭瘀阻、跌扑肿痛等症，但民间有多种同属植物作为其代用品。研究表明，茜草属植物中含有环肽、蒽醌、萘醌、三萜等成分，部分化合物具有抗肿瘤、抗炎、保肝等作用。环肽类成分作为该属特征成分，以其显著的抗肿瘤活性引起国内外的广泛关注;醌类成分作为该属植物的主要成分，具有升白、抗菌、抗氧化等生物活性，其中萘醌类合成衍生物茜草双酯用于治疗放化疗引起的白细胞减少症。所在研究组前期对茜草属植物小红参（R.yunnanensis）和大叶茜草（R.schumanniana）进行了系统的化学成分和抗肿瘤作用研究，发现新的环肽类化合物11个，包括2个新颖骨架环肽;同时发现该类化合物能够显著抑制NF-κB信号通路，抑制新生血管的生成，并能够通过阻断PDK1-AKT的相互作用，诱发线粒体介导的细胞凋亡。基于此，本论文对另外3种滇产茜草属植物金剑草（R.alata）、多花茜草（R.wallichiana）、钩毛茜草（R.oncotricha）进行了系统的化学成分及生物活性研究。共分离鉴定不重复的化合物79个，新化合物10个，包括新颖骨架萘醌二聚体5个，新的醌类化合物4个及1个新的三萜类化合物;分别有33个、39个和10个化合物为首次从金剑草、多花茜草、钩毛茜草中分离得到;采用NMR、单晶衍射、量子计算等方法确定了新骨架萘醌二聚体的绝对构型;还发现16个活性分子，特别是新的还原型蒽醌9b具有较好的杀线虫作用，新骨架萘醌类二聚体具有较好的细胞毒活性;另外对具有NF-κB信号通路抑制活性的茜草科类型环肽(RAs)进行了探针合成，并采用分子对接方法和药效团筛选方法理论预测并验证了其作用靶标和作用位点;最后对药典中24种含环肽中药的物质基础及其活性研究进展进行了综述。以上研究结果丰富了茜草属植物的化学成分多样性，理论预测并验证了RAs的NF-κB作用靶点和位点，对茜草属植物中环肽及其他成分的进一步开发利用奠定了良好的基础。　　全文共分为五章:　　第一章 金剑草中环肽和其他化学成分及其活性研究:金剑草为我国特有茜草属植物，产长江流域及其以南各省区。其根及根茎入药，常用作为茜草的代用品，治疗胃肠道出血及妇科血崩、经闭等症。此前未见其化学成分的研究报道。本章对金剑草的根及根茎进行了系统的化学成分研究，从中分离并鉴定化合物38个，包括:环肽11个，醌类化合物18个，其他类型化合物9个;其中新化合物5个(12a-16a)，包括2个新颖骨架的萘醌二聚体rubialatin A(12a)和rubialatin B(13a)，以及3个新的醌类化合物rubiasin G(14a)、rubialatone A(15a)和rubialatone B(16a);另有33个化合物为首次从该种中分离得到。采用NMR、单晶衍射、量子计算等方法确定了新骨架萘醌二聚体的绝对构型。对部分化合物进行了细胞毒、抗微生物、杀线虫和NF-κ3信号通路活性筛选，发现化合物13a、31a、32a具有一定的细胞毒活性，其中新颖骨架的蒽醌二聚体13a活性较好，并具有与TNF-α协同激活NF-κB信号通路的作用。　　第二章 多花茜草中环肽和其他化学成分及其活性研究:多花茜草产于我国南方各省，其根及根茎在民间作为药用，有通经活血、散积阵痛、利尿等功效，用于治疗跌打损伤等。前期多花茜草中已报道34个化合物。本章对多花茜草的根及根茎进行了系统的化学成分研究，从中分离鉴定化合物49个，包括:环肽8个，醌类化合物22个，其他类型化合物19个，其中1个新化合物rubiasin D(9b);另有39个化合物为首次从该种中分离得到。对部分化合物进行了细胞毒、抗微生物和杀线虫活性筛选，发现新的还原型蒽醌衍生物9b具有较好的杀线虫活性;还发现醌类化合物12b、14b、18b及三萜类化合物32b、34b具有细胞毒活性，其中化合物14b活性较好;此外发现化合物12b具有一定的抗微生物活性。　　第三章 钩毛茜草中化学成分及其活性研究:钩毛茜草产于西南各省，为我国特有，其根及根茎在云南文山地区用作为茜草的代用品，称“小茜草”。前期钩毛茜草中已报道22个化合物。本章对钩毛茜草的根及根茎进行了系统的化学成分研究，从中分离鉴定化合物18个，包括:萘醌二聚体5个，其他醌类8个，三萜类化合物4个，其他类型化合物1个;其中新化合物4个（1c-3c，14c），包括3个新骨架萘醌类二聚体oncotrionesA-C（1c-3c）及1个新的齐墩果烷型三萜rubiprasin D(14c);另有10个化合物为首次从该种中分离得到。采用NMR、单晶衍射、量子计算等方法确定了新骨架萘醌二聚体的绝对构型。对部分化合物进行了细胞毒和杀线虫活性筛选，发现萘醌类二聚体1c-4c及化合物10c、11c、17c具有一定的细胞毒活性，其中萘醌类二聚体2c、4c的活性较好。　　第四章 茜草科类型环肽探针合成及其作用靶点预测:所在研究组前期研究发现茜草科类型环肽(RAs)具有显著的NF-κB信号通路抑制活性，并且能够阻断该通路中TAK1-TAB2的相互作用。为了确定其作用靶点，本章首先进行了RAs的探针合成，共合成RAs类衍生物及探针12个（1d-12d）;然后采用分子对接软件预测了该类化合物与TAK1的结合位点，发现该类分子能够结合在TAK1的ATP结合口袋中;最后采用药效团模型对该类分子进行筛选，对结合位点进行了理论验证。　　第五章 药典中含环肽中药的物质基础及其活性研究进展:本章综述了1940年至2015年含环肽的药典中药的物质基础及其活性研究进展，介绍了24种含环肽中药（大枣、酸枣仁、朱砂根、地骨皮、枸杞子、青葙子、紫菀、枳壳、枳实、佛手、陈皮、瞿麦、茺蔚子、益母草、亚麻子、三七、金铁锁、太子参、五味子、银柴胡、王不留行、茜草、木鳖子、紫花地丁）的化学成分及主要的生物活性，涉及环肽、醌类、三萜、生物碱、香豆素等多种结构类型化合物以及抗肿瘤、免疫抑制、抗肝炎、抗HIV等多种生物活性。