硒元素作为生物体的必需微量元素,在人类的生长及发育过程中发挥着极其重要的生理作用。有机硒化合物在抗氧化、抗炎、抗肿瘤等方面展现出卓越的生物活性,对有机硒化合物的开发应用研究是目前化学、生命科学、临床医学等研究领域的一个热点。硒氰酸酯是一类有机硒化合物,近年来,很多学者开发了不少在有机化合物中直接引入硒氰基官能团的新方法,并合成了许多新型有机硒氰酸酯化合物,这些化合物显示出不同生物活性,引起人们对硒氰酸酯化合物的极大兴趣。本文开发出一种在有机化合物中直接引入硒氰基官能团的新方法,此方法步骤简单,原料价廉易得,反应条件温和,适于规模化工业生产上应用。此外,甾体是广泛存在于自然界中的一类天然化学物质,甾体化合物应用涉及保健、节育、医药、农业、畜牧业等多方面,对动植物的生命活动起着重要作用。本文通过在甾体结构中引入硒氰基官能团,合成了一系列新的甾体硒氰酸酯化合物,并对合成物进行抗肿瘤活性及构效关系研究。全文共分为四个章节,主要内容如下:第一章绪论部分,通过查阅文献,综述了有机硒化合物的研究进展、研究意义,有机化合物中引入硒氰基的方法以及目前硒氰酸酯化合物的生物活性。阐述了在前人工作的基础上开展本课题工作的选题背景及意义。第二章为有机硒氰酸酯化合物的合成方法研究。本部分工作开发了一种在有机物中直接引入硒氰基的新方法。以10%盐酸、亚硝酸钠和硒氰酸钾作为反应试剂,乙腈作为反应溶剂,在室温条件下可以在酮的α-位或在具有供电子基团的芳香环邻位或对位直接引入硒氰基。对反应条件进行了优化,在优化合成条件下共拓展合成有机硒氰酸酯化合物43个,其中含羰基底物化合物28个,含芳香环底物15个。并对反应进行了克量规模的合成论证,对所有合成物进行了结构表征,对部分硒氰酸酯化合物进行了体外抗肿瘤活性筛选和构效关系分析。第三章是甾体硒氰基化合物的合成,本部分主要对在两种不同类型甾体中引入硒氰基官能团的方法进行研究,共合成具有不同结构特征的甾体硒氰酸酯目标化合物31个,其中文献中未见报道的新化合物29个。首先,以雌酮作为底物,开展了在雌酮的16-位、17-位、3-位和2-位分别引入硒氰基官能团的研究,同时对甾核其它位置的官能团进行结构修饰,共合成以雌酮作为底物的目标产物雌酮硒氰酸酯化合物18个。其中16-位硒氰基取代化合物1个,17-位硒氰基取代化合物8个,3-位硒氰基取代化合物6个及2-位硒氰基取代化合物3个。完成了对所有合成物的结构表征和构效关系分析。其次,从雌二醇出发,在雌二醇的17-位、3-位和2-位分别引入硒氰基官能团,并对甾核其它位置官能团进行结构修饰,共合成17-硒氰基雌二醇衍生物6个,3-硒氰基雌二醇衍生物6个及2-硒氰基雌二醇衍生物1个,目标产物雌二醇硒氰酸酯化合物13个。完成了对所有合成物的结构表征和构效关系分析。第四章甾体硒氰基化合物的抗肿瘤活性筛选及构效关系研究。本部分内容主要描述对第三章合成的甾体硒氰酸酯化合物进行体外抗肿瘤活性测试。分别以He La（宫颈癌）、SKOV3（卵巢癌）、T47D（乳腺癌）、MCF-7（乳腺癌）、Hep G-2（肝癌）及人正常肾上皮细胞293T为测试对象,对所合成的不同类型甾体硒氰酸酯化合物进行体外抑制肿瘤细胞生长增殖活性筛选,筛选出具有较好生物活性化合物18个,IC50值均小于20μmol/L。其中化合物8、24a、26、20d、20e、30c、30d、30e对He La细胞IC50值小于10μmol/L,化合物20e和30e对人体正常细胞293T表现出较小的细胞毒性;而化合物18b对MCF-7细胞的IC50值为3.8μmol/L;化合物24a对Hep G-2细胞的IC50值为1.0μmol/L。构效关系研究分析结果表明,当在雌酮或雌二醇的17-位引入硒氰基时,硒氰基连接在苯环上的抑制活性好于硒氰基连接于直链烃基上。但是,当在雌酮或雌二醇的3-位引入带有长直链烃基的硒氰基链时,随着烃基碳链的增长,化合物抑制肿瘤细胞生长增殖能力增强。结论:本论文研究开发出一种简单易行的在羰基化合物及含有供电子官能团的芳香环中直接一步引入硒氰基官能团的新方法,同时把该合成方法用于甾体雌酮及雌二醇的硒氰酸酯化合物合成中。同时,论文探索了在雌酮或雌二醇16-位、17-位、3-位和2-位引入硒氰基官能团的不同合成方法,共合成得到具有不同结构特征的甾体硒氰酸酯化合物31个。对合成物抗肿瘤活性筛选分析结果表明,甾体硒氰酸酯化合物的抗肿瘤活性优于所得到的非甾体类硒氰酸酯化合物。合成的甾体硒氰酸酯化合物对测试的肿瘤细胞株均具有不同程度的抑制生长增殖作用,筛选出对肿瘤细胞IC50值在1-20μmol/L之间的甾体硒氰酸酯化合物18个,其中有两个化合物对肿瘤细胞表现出良好抑制活性的同时对人体正常细胞表现出较低细胞毒性,可作为活性抗癌剂进一步开展研究。本研究结果为有机硒化学增添了新的内容,并为甾体有机硒化合物作为一类新的抗肿瘤药物研究提供了理论基础参考。