鸢尾黄素是从射干中分离出来的一种天然产物,具有广泛的生物活性。因此对它的合成引起了人们强烈的兴趣。我们探讨了一种有效的合成方法:以2,4,6-三羟基苯甲醚和4-羟基苯乙腈为原料,通过Hoesch反应,得到2,4,4’,6-四羟基-3-甲氧基脱氧苯偶因。然后再在DMF存在下与甲烷黄酰氯反应得到鸢尾黄素与ψ-鸢尾黄素的混合物。所得混合物不需要纯化,在正丁醇中用碳酸钾催化可以使其中的ψ-鸢尾黄素重排成鸢尾黄素。这是一种简单而有效的合成鸢尾黄素的方法。根据基于结构设计的原理,在电子等排体思想的指导下,我们对鸢尾黄素的改造得到了164个化合物,其中新化合物有109个,测试了所有这些化合物的生物活性,简述如下。　　 (1)茶多酚和某些黄酮具有尿素酶抑制活性,但是还没有人报导过异黄酮具有此类活性。然而一般来说,黄酮和异黄酮具有类似的生物活性,这一事实引起了我们测定鸢尾黄素及其类似物的尿素酶抑制活性的兴趣。为此我们设计合成了二十个鸢尾黄素的类似物,并测定了它们对幽门螺旋杆菌尿素酶的抑制活性。在这些化合物中,4-(对羟基苯基乙基)连苯三酚(2—15)(IC50=0.03 mM)和7,8,4’-三羟基异黄酮(2-17)(IC50=0.14 mM)活性最好。对这类化合物的构效关系研究表明:两个相邻的酚羟基对活性是必需的,任何一个羟基被甲基化都将使活性降低。打开异黄酮的C环也会使活性降低。对于脱氧苯偶因来说,羰基的存在是对活性不利的。　　 (2)鸢尾黄素还具有抗细胞增殖作用,我们在对鸢尾黄素的结构改造的过程中发现,合成氮杂异黄酮类化合物的中间体(烯胺)的结构是席夫碱的互变异构体。席夫碱类化合物有抗细菌和抗真菌的活性,因此我们认为烯胺也应该具有此类活性。为此,我们设计和合成了74个烯胺类化合物并测定了它们抗细菌和抗真菌的活性。一般来说,这些化合物对细菌有比较好的抑制活性而对真菌几乎没有活性,而且E式的异构体比Z式的活性要高。其中活性最高的化合物是(E)-3-(4-羟基苯胺基)-2-(4-氯苯基)丙烯酸乙酯(5—13b),它对金黄色葡萄球菌(ATCC6538)的MIC达到0.5μg／mL,对荧光假单胞菌(ATCC13525)的MIC为1.5μg／mL,比阳性对照青霉素和卡那霉素的活性还高。构效关系分析表明:对于芳胺环,3,5-二取代的化合物的抗菌活性比2,4-二取代的要高；2位取代的化合物与4位取代的抗菌活性差不多；增加氮原子周围的空间位阻将会导致化合物活性的丧失。　　 (3)鸢尾黄素是一种异黄酮,因此我们把对其的改造转向于合成氮杂异黄酮类似物。3-芳基-4-喹啉酮在骨架上与异黄酮类似,应该具有类似的活性。基于这种思考,我们设计并合成了36个3-芳基-4-喹啉酮类化合物,测定了它们的抗细胞增殖作用。结果表明:这些化合物对正常细胞(人肝细胞,L02)毒性比较小,而对肿瘤细胞(人肝癌细胞,HepG2；人口腔上皮癌细胞,KB)的抗增殖作用比较明显。而鸢尾黄素和5-氟尿嘧啶对人正常细胞和癌细胞均表现出细胞毒性。一般在8位有卤素和在3上有甲氧基时,化合物的抗细胞增殖活性比较高；6位取代基为吸电子基时活性减弱。这类化合物可能是通过抑制表皮生长因子受体酪氨酸激酶而发挥抗癌活性的。　　 (4)在3-芳基-4-喹啉酮的基础上的进一步改造,得到了34个3-芳基-4-氯喹啉类化合物。对它们的抗细胞(HepG2；KB；K562,白血病细胞；L02)增殖活性的测试表明,有些化合物表现出比较好的活性。一般一个化合物对某株癌细胞表现出抗增殖活性,对其他的癌细胞株有相对好的活性；在8位或者6,8位有取代基的化合物表现出较好的抗细胞增殖活性；甲氧基从3’位改到4’位导致活性的降低。在受试的化合物中,4-氯-8-氟-3-(3-甲氧基苯基)喹啉(8-33)活性最高,它对以上三株癌细胞的IC50分别为0.06、0.17和0.11μg／mL。与5-氟尿嘧啶相比,这个化合物对正常细胞(L02)的毒性比较小,可以作为进一步优化的先导化合物。