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微管是细胞骨架的主要组成部分,参与维持细胞形态、细胞信号传导、细胞分裂和细胞内物质运输等一系列过程。由于微管在细胞生命周期中起到重要作用,近年来已成为开发新型抗肿瘤药物的重要靶点。现有的微管蛋白抑制剂的临床应用受到合成复杂、口服生物利用度低、易产生耐药性及毒副作用大等因素的限制。因此,寻找并合成新型有效的小分子微管蛋白抑制剂是药学工作者的当务之急。查尔酮及其衍生物具有抗过敏、抗炎和抗肿瘤等多种生物学活性,其抗肿瘤活性一直备受药学工作者的关注。研究发现,对查尔酮类衍生物的结构进行修饰和改造,比如在其苯环上引入不同的取代基,能显著提高活性,这也为设计和合成新型的查尔酮类微管蛋白抑制剂提供了可能。本文设计合成了24个查尔酮类衍生物（7a-7l和12a-12l）,并通过氢谱、质谱和碳谱进行了表征,所有目标化合物均未被报道。我们选用人肝癌细胞（HepG-2）、肺癌细胞（NCI-H460）、胃癌细胞（MGC-803）、卵巢癌细胞（SK-OV-3）、膀胱癌细胞（T24）和人正常肝细胞（HL-7702）对合成的24个查尔酮类衍生物进行了体外细胞毒性实验。实验结果表明,24个化合物（12g除外）均表现出较好的抗肿瘤活性,且所有测试化合物对HL-7702细胞具有较低的细胞毒活性(IC50>50μM)。构效关系分析表明,化合物7a-7l中,在苯环C-2和C-4位引入供电子基会使目标化合物活性提高（如7b、7c、7h、7i）,而引入卤素后活性降低（如7a、7d-7g、7j-7l）;化合物12a-12l中,在苯环对位引入吸电子基或C-2位引入卤素均会使目标化合物活性提高（如12j-12l）,而在C-4位引入卤素或羟基活性会降低（如12d-12g）。目标化合物中,12k的体外细胞毒活性最为突出,明显优于阳性药物Millepachine(IC50分别为3.75-8.42μM和4.54-11.05μM)。此外,12k对紫杉醇耐药的肿瘤细胞（A549/Resistant和HeLa/Resistant）和敏感肿瘤细胞（A549和HeLa）的抑制活性相当。本文通过分子对接、细胞周期和Western Blot蛋白印迹等实验对具有代表性的化合物12k进行了机制研究,研究发现12k是通过内源性凋亡途径诱导细胞凋亡的。12k进入细胞后,能与微管蛋白结合,通过扰乱微管的正常功能使细胞阻滞在G2期。细胞受到应激性刺激,会产生过量活性氧,发生氧化损伤,通过调节Bax和Bcl-2等凋亡相关蛋白最终诱导细胞凋亡。