传统道地药材温莪术挥发油的重要有效成分莪术醇具有抗肿瘤、抗生育、免疫调节等多种药理活性,曾短暂用于临床宫颈癌的治疗,但由于药代动力学等缺陷未能成为临床药物使用。现代关于莪术醇的研究进展缓慢,主要由于其作用强度弱以及作用机理不明确,导致未能得到足够的重视。我们综合文献分析莪术醇药理作用的特点以及化学结构和细胞毒性,认为莪术醇具有独特的化学结构、药理选择性、毒性低等多种类药性特征,而作用强度低和药代动力学性质差等缺点可通过化学结构改造解决,因此,莪术醇是一个非常有前景的、研究抗肿瘤药物的先导化合物。本文的第一部分工作是从温莪术挥发油中提取莪术醇,我们发现直接从莪术挥发油中提取莪术醇效率低、操作复杂、成本高。而从提取榄香烯后的莪术工业残油中,提取莪术醇的含量高且操作简单。本文的第二部分是利用化学手段对莪术醇结构改造修饰,合成了 Ⅰ～Ⅲ种结构类型的新莪术醇衍生物,包括:Ⅰ类化合物C1～C6、Ⅱ类化合物GE1～GE10、GZ1～GZ6和GA1～GA5,Ⅲ类化合物CN1～CN4等,以及众多的中间体,如E1～E3和G1等计30多个,并通过MS、NMR等多种分析手段确证了它们的化学结构。在对非对映异构体环氧中间体E1与E2拆分中,创新地应用了无手性的离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([Bmim]BF4)作为溶剂对手性非对映异构体E1和E2进行了分离。本文的第三部分对这些新合成的莪术醇衍生物进行了抗肿瘤活性测试,根据活性测试结果以及衍生物化学结构差异,总结分析了莪术醇及衍生物结构和活性之间的规律。发现莪术醇的6位羟基和桥环结构、以及12位边链取代基的电性效应对于保持抗肿瘤活性非常重要。同时对莪术醇及其衍生物的抗肿瘤作用机制进行了研究,发现莪术醇在不诱发凋亡的浓度下即显示有调控H460胞内钙离子浓度的作用,而钙通道抑制剂硝苯地平能显著降低高浓度莪术醇对SGC-7901的增殖抑制作用,但对低浓度下的增殖促进作用影响并不显著。在较低浓度下莪术醇还能显著增加线粒体抑制剂鱼藤酮的抗肿瘤效应,说明莪术醇的钙离子调控作用可显著影响其抗肿瘤作用。另外,莪术醇及其衍生物GE10对人精子运动能力的实验结果显示,它们可提高精子的畸形率产生抗生育作用得同时,大大的增强人精子的运动能力,显著增加精子运动的平均路径速度(VAP)、侧摆幅度(ALH)、摆动幅度(WOB)。而精子的运动能力主要受胞内钙浓度的影响,说明莪术醇及其衍生物对人精子的抗生育作用与其钙离子调控作用密切相关。本文通过上述研究得到如下初步结果:通过...(X-位)化学结构改造,部分莪术醇衍生物的抗肿瘤活性有显著提高,而且活性与结构间相互作用关系明显,有希望通过进一步研究获得活性更强的衍生物。本文对莪术醇抗肿瘤作用机制进行了一些探索性的研究与讨论,初步认为莪术醇可能通过钙离子调控作用产生抗肿瘤、抗病毒、免疫、抗炎等多种药理活性,为进一步探寻莪术醇类化合物的作用机制提供了思路。通过深入研究,从莪术醇的衍生物中开发研究抗肿瘤药物是非常具有发展前途的。