苦参碱的生物活性比较广泛,临床研究表明,苦参碱可用于抗炎、解热、调节免疫、治疗心律失常、脂多糖诱导的肝损伤；也可以通过增加白血细胞的数量并抑制肿瘤细胞的生长,作用于宫颈癌、肝癌和胃癌。随着对苦参碱生物碱研究的深入,一些苦参碱类似物表现出更好的生物活性,可以用于预防和治疗乙型肝炎,丙型肝炎,HIV和抗HBV。生物学评价显示,与5-氟尿嘧啶相比较,一氧化物-释放型苦参碱衍生物对体外人肝癌细胞(HepG2)具有更强的细胞毒活性。可见,对苦参碱类似物的生物活性和应用范围的研究不断的扩大,表现出良好的发展前景。本文的立题依据,首先,鉴于氮原子和硫原子在有机体的组成、生理活性和药物代谢等方面都有重要作用,通过二硫代的方式,在13位碳原子上引入含氮基团；其次,苦参碱的水溶性不理想,这样的特点不利于它在药物研发领域的广泛应用,所以设计合成了一系列水溶性良好的苦参碱类似物；最后,选择三种典型的肿瘤细胞作为受试细胞,对部分目标化合物进行初步的抗肿瘤活性研究。本文以槐果碱为底物,通过经典的Michael加成反应合成了13种新颖的苦参碱类似物,目标产物的结构通过1HNMR、13C NMR和HRMS表征,同时成功培养出三种新化合物的单晶结构,经X-ray单晶衍射表征得到精确的晶体结构数据,不仅给出了化合物精确的分子结构,还分析得出多环化合物的空间排布情况和手性化合物的绝对构型,部分单晶结构存在分子间氢键,这些氢键在单晶的成长过程中起着重要的作用。反应过程中避免了使用毒性比较大的有机溶剂,也不需要金属催化剂,反应低毒、条件简单、产率高。最后,选择水溶性较好的目标化合物进行初步的活性测试研究,受体细胞为人结肠癌细胞(SW480)、肺癌细胞(A549)、表皮鳞癌细胞(A431),期望该类化合物有好的抗肿瘤药理活性。本论文工作主要包括以下五部分内容：第一章对苦参碱类衍生物的研究现状做一个简单的简绍介绍,重点阐述了苦参碱类衍生物在结构修饰方面的研究进展,并通过部分苦参碱衍生物的生物活性分析确立构效关系,提出了本论文的设计思路和研究方法。第二章以槐果碱为起始化合物,用一锅法分别合成(哌啶-1-基)二硫代甲酸-13-苦参碱酯、(吡咯烷-1-基)二硫代甲酸-13-苦参碱酯、(吗啉-4-基)二硫代甲酸-13-苦参碱酯,合成的目标化合物分别进行了1HNMR,13C NMR、HRMS和X-ray单晶衍射结构表征,尤其通过X-ray单晶衍射得到(哌啶-1-基)二硫代甲酸-13-苦参碱酯和(吗啉-4-基)二硫代甲酸-13-苦参碱酯苦参碱酯的单晶结构,证明了是我们需要的化合物,最后对这三种化合物进行了生物活性测试。第三章以槐果碱为起始原料,在水相中合成含氮杂环苦参碱衍生物,合成方法简单,产率高,避免使用甲醇等有机溶剂。成功的合成了六种13-含氮杂环苦参碱衍生物,产物水溶性较强。对产物进行了结构表征,尤其是13-哌啶基苦参碱进行单晶分析,通过X-ray得到的数据分析其结构,为确定它们结构中手性碳原子的立体构型提供有力的数据。第四章以槐果碱为起始原料,合成另外四种胺类苦参碱衍生物,新的化合物水溶性与苦参碱相比有了明显的提高,并且引入羟基这一亲水基团,期望这类化合物有较强的药理作用。第五章对全文新化合物合成、表征及初步活性测试进行总结,展望后期工作。