恶性肿瘤是严重危害人类生命健康和阻碍人类社会发展进步的重大高发疾病之一。虽然目前临床上抗肿瘤药物较多,但存在毒性大、效果不佳、易产生多药耐药等缺点,因此研究高效低毒的抗肿瘤药物是新药研发中一项迫切的任务。从天然产物中开发具有高效、低毒的抗肿瘤药物具有独特的优势,已经成为抗肿瘤药物研发的一条重要途径。姜黄素具抗肿瘤谱广、低毒、抗多药耐药等优点,近年来深受科研工作者关注。本研究从姜黄素的构效关系研究出发,经过结构修饰与改造,设计并合成一系列单羰基姜黄素的类似物,并通过体外抗肿瘤活性筛选,寻找具有较高抗肿瘤活性的先导化合物。　　 代谢过快、半衰期短、血药浓度低、生物利用度低和需要多次长时间口服等药代缺陷是姜黄素在临床应用中最为突出的问题。研究表明p一二酮结构是导致姜黄素的不稳定性、快速代谢和低生物利用度的主要因为之一。因此去掉β-二酮,可能会得到结构更为稳定的姜黄素类似物,本文的研究内容正是基于不含β-二酮的姜黄素类似物的设计和化学合成而进行的。采用活性基团拼接法将各种取代苯甲醛与相应的酮合成系列单羰基姜黄素类似物,并考察类似物结构中间的空间位阻和构型以及两端取代基的变化对生物活性的影响,更全面地研究该类化合物的构效关系。　　 通过羟醛缩合等化学反应,合成了57种姜黄素结构类似物,其中未见其他文献报道的化合物43种,通过1H NMR和ES-IMS确证了他们的结构,对活性高的化合物,培养了该化合物的单晶,并采用单晶衍射法确定并研究了它们的三维化学结构。然后,还研究了目标化合物的化学合成路线、谱学和理化性质等。　　 在药理活性方面,本文用MTT法对合成的57种单羰基姜黄素类似物进行了肿瘤细胞株的细胞毒性测试,并初步分析了该类化合物在抗肿瘤方面的构效关系。结合晶体结构数据的分析显示,B类和拥有环己酮中间链的C类化合物由于结构上分别类似于姜黄素酮式和烯醇式构型而具有较好的药理活性,而A类化合物则由于结构中间环戊环的位阻而使得抗肿瘤活性降低。进一步构效关系分析显示,4’位取代基为强供电基或强吸电基时活性都减弱,为弱供电基或非电性基团时活性最强；2’位取代基的吸电性增加将导致抗肿瘤活性增加。单羰基姜黄素类似物25、27、28和31在细胞毒性实验中均显示出了较强的抗肿瘤药理作用,对肿瘤细胞的抑制作用甚至强于阳性对照药顺铂,并具有较好的剂量依赖性,剂量越高作用越好。这四个化合物作为抗肿瘤药物的开发具有较大的前景和希望。