肿瘤是一种严重威胁人类健康和生命的疾病,尽管抗肿瘤药物的研究与应用已取得长足的进展,但仍存在疗效低,毒性大,易产生耐药性等缺点,所以抗肿瘤药物的研究仍然任重而道远。微管是细胞骨架的主要组成部分,在维持细胞形态、细胞分裂、信号转导及物质运输等方面起着重要作用。由于微管在细胞分裂中的重要作用,现已成为抗肿瘤药物研究的重要靶点之一。作用于微管系统的微管蛋白抑制剂也已成为一类有效的抗肿瘤药物。Indibulin是近年来研究发现的一个新型合成类微管蛋白抑制剂,能够抑制微管聚合,阻滞细胞周期于G2-M期。体内及体外抗肿瘤实验表明,indibulin不仅具有显著的抗肿瘤活性,还具有合成简单、可口服给药、对多药耐药肿瘤细胞有效等优点,现已作为抗肿瘤候选药物完成Ⅰ期临床研究。基于indibulin在抗肿瘤方面表现出的良好性质,本论文以indibulin为先导化合物,在保留2-氧代-2-(吲哚-3-基)乙酰基的基础上,根据生物电子等排等原理,设计并合成了39个2-氧代-2-(吲哚-3-基)乙酰胺类化合物。为了进一步探索该类化合物的构效关系并获得结构新颖的小分子抗肿瘤化合物,设计并合成了4个2-羟基-2-(吲哚-3-基)乙酰胺类化合物,21个2-(吲哚-3-基)-2-(咪唑-1-基)乙酰胺类化合物和9个2-(吲哚-3-基)-2-(1,2,4-三氮唑-1-基)乙酰胺化合物。在化合物的合成研究过程中,还得到了2-羟基-2-(吲哚-3-基)-N-(吡啶-4-基)乙酰胺硼烷络合物和双吲哚乙酰胺类化合物,并分别合成得到了4个和14个化合物。上述合成得到的几类化合物的结构均经MS和1H NMR确证,其中88个化合物为未见文献报道的新化合物。此外,在参考相关文献研究的基础上,设计并合成了4α/4β-(咪唑-1-基)鬼臼毒素类化合物和4-O-(咪唑-1-基甲酰基)鬼臼毒素类化合物,共计8个,以期获得抗肿瘤活性好、毒性小并对耐药性肿瘤细胞有效的化合物。所合成的化合物均为未见文献报道的新化合物,其结构均经HRMS、1HNMR、13C NMR和IR确证。采用MTT法,以HeLa、SKOV3和MCF-7为测试肿瘤细胞株,先导化合物indibulin为阳性对照药,对所合成的91个indibulin衍生物进行了体外抗肿瘤活性评价。测试结果表明,25个化合物表现出了良好的抗肿瘤活性,其中,SH-5、SH-9和SH-10等6个化合物的IC50值小于1μM,具有显著的抗肿瘤作用。根据活性筛选结果对几类化合物的构效关系进行了初步的探讨,为后期的研究工作指明了方向。采用MTT法,以HeLa、K562和K562/A02为测试肿瘤细胞株,依托泊苷为阳性对照药,对所合成的8个鬼臼毒素衍生物进行了体外抗肿瘤活性评价。测试结果表明,化合物G-8对3种肿瘤细胞均表现出了明显的抗肿瘤活性,其活性优于阳性对照药依托泊苷。其中,化合物G-8对K562/A02细胞株具有抗肿瘤活性说明其具有良好的抗多药耐药性。采用流式细胞仪考察了化合物G-8对K562/A02细胞周期和凋亡率的影响。初步证明了化合物G-8可以阻滞细胞周期于G2-M期,并表现出诱导K562/A02细胞凋亡活性,且随着浓度的增大,凋亡率也增大,呈现出良好的剂量依赖性。发现了双吲哚乙酰胺类化合物的合成方面新方法,经研究确定了以浓H2SO4或浓HNO3为催化剂,THF为溶剂的反应条件,并对反应机理进行了探讨。本论文以微管为靶点,设计并合成了几类小分子微管蛋白抑制剂。药理研究结果表明,部分化合物表现出良好的抗肿瘤活性,其中,化合物SH-5、SH-9、SH-10和G-8因具有明显的抗肿瘤活性而具有进一步的研究价值。对几类化合物构效关系进行了初步探讨,为后期的研究工作奠定了基础。此外,发现了合成双吲哚乙酰胺类化合物的新方法,并对反应机理进行了探讨。