喹哚啉（Quindoline）类是目前研究较为广泛的一类生物碱化合物，具有多种生物活性，在抗癌、抗菌、抗病毒等领域都有其身影。近年来，以天然来源的生物碱作为母体结构进行官能团修饰改造的研究方兴未艾。本研究中对喹哚啉生物碱进行了硼酸修饰，且发现修饰前后表现出较大的活性差异。喹哚啉类生物碱具有很好的抗肿瘤活性，但经过硼酸修饰后，细胞毒性显著下降，且具有抗病毒活性。本论文为研究化合物的构效关系提供了新的判据。本论文分别利用肺癌细胞系（A549，H1299）和结肠癌细胞系（HCT116，HT29）对60例喹哚啉类生物碱及其硼酸化修饰物进行了细胞毒活性检测，并测得相对应的IC50值，很大一部分在各细胞株上表现出较好的细胞毒活性，且结肠癌细胞株相比肺癌细胞株对该系列化合物更为敏感。其中活性最好的为I-3化合物，在三株细胞株上（HCT116、A549和H1299）都体现了同细胞株中最低的IC50值，分别为0.21μM，0.35μM和0.39μM；而另一种结肠癌细胞系HT29上作用最强的是C-1’化合物，IC50值为0.27μM，该化合物在另三种细胞株中的细胞毒活性表现也很突出，均在1μM左右。在细胞毒活性测试中，我们发现化合物的活性与其结构有明显的对应关系，主要表现在：大部分经过硼酸修饰的化合物都较其母体化合物的细胞毒活性有不同程度的降低，并且经过间位苯硼酸修饰后的细胞毒活性比对位苯硼酸的更低。为了深入探索喹哚啉衍生物的构效关系，本论文利用喹哚啉类生物碱具有荧光的特性，采用流式细胞仪和激光共聚焦显微镜，研究了药物在细胞内的定位情况。发现不同官能团修饰的化合物，在细胞体内的定位差异明显，具体表现为：带有硼酸基团修饰的化合物，难以进入细胞核，主要定位于细胞膜表面及细胞质内；而没有经过硼酸修饰的化合物，在细胞质、细胞膜及细胞核中都有定位，说明化合物进入胞浆及核内均未受到阻碍。前者的细胞毒活性作用相对较弱，例如A系列化合物的代表化合物A3（对照化合物）、A3A（对位苯硼酸修饰）及A3B（间位苯硼酸修饰）作用于A549肺癌细胞系上48h时的IC50值分别为7.42μM，8.96μM和9.02μM；作用于HT29结肠癌细胞系上48h时的IC50值分别为4.71μM，5.64μM和9.70μM，上述数据均与共聚焦观测结果相吻合。另外，大部分该系列化合物在硼酸修饰时是以苯硼酸的方式连接，为了证明是硼酸基团且只有硼酸基团起到降低细胞毒活性的作用，而非苯环的作用，在C组化合物中还设计了一组只连接了苯环未连接硼酸基的化合物，这四例过渡化合物所表现的细胞毒活性及细胞内定位均与相应的未连接苯硼酸的对照化合物相似，甚至毒性更高，以此说明了硼酸修饰对这系列化合物在改变其生物活性上的重要性。结合激光共聚焦和流式细胞仪的观测结果，据此推测，此喹哚啉类生物碱杀伤癌细胞的主要作用机制是：进入细胞核，与DNA结合产生抑制癌细胞增殖的作用；而硼酸基团的引入，增加了化合物的极性，难以通过细胞膜的磷脂双分子层，从而降低了进入细胞核的可能，进而引发细胞毒活性的减弱。此外，本论文还研究了A3系列化合物在硼酸修饰前后的体外抗病毒活性。通过对A549细胞株中抗流感病毒活性的研究发现，经硼酸修饰后的化合物主要定位于细胞膜表面或者细胞质，并且化合物作用于流感病毒后，主要定位于细胞质，很少进入细胞核。并且，硼酸修饰的化合物能显著降低病毒感染细胞上清中的滴度。我们推测硼酸基团可能对细胞形成了包裹或者直接作用病毒胞膜，从而影响了病毒进入细胞核的过程。本论文通过多种癌细胞系，全面的评价了喹哚啉类生物碱及其修饰改造化合物的细胞毒活性，并且利用流式细胞仪和激光共聚焦显微镜研究了化合物的构效关系，发现喹哚啉类生物碱的硼酸修饰物细胞毒活性与硼酸基个数呈负相关。而对其进行的抗流感病毒活性研究既佐证了我们对于此类化合物作用机制的推论，同时拓展了这类化合物的潜在应用价值。为进一步研究和开发相关硼酸修饰药物提供了思路，打下了良好的基础。