癌症的化学预防是指利用相对无毒的天然和合成的化学物质来预防、抑制或逆转肿瘤发生,现已成为降低癌症发生率的重要策略之一。本论文紧扣这个主题,系统性地研究了[6]-姜烯酚类似物和白藜芦醇代谢产物的抗氧化和癌预防活性及其相关机制。其主要成果和创新点为：(1)[6]-姜酚([6]-gingerol)和[6]-姜烯酚([6]-shogaol)是生姜中的主要辛辣性成分,具有包括抗氧化活性在内的多种生物学活性。为了探讨影响抗氧化活性的结构因素,本文通过改变侧链结构合成了八种不同的化合物,并通过清除DPPH自由基、高铁还原、抑制DNA链损伤和抗红细胞溶血等方法系统的研究了它们的抗氧化活性。研究发现,化合物的抗氧化活性对其侧链结构、反应介质和氧化底物有显著的依赖性。其中C1-C2双键的引入降低了化合物的氢转移和给电子能力,但5-OH的引入有效提高了化合物对DNA损伤和脂质过氧化的保护活性,此外侧链加长明显降低了化合物抑制DNA损伤的活性,但提高了化合物的抗溶血活性。(2)基于提高亲电性的考虑,我们以[6]-姜烯酚为先导化合物,设计合成了在C1-C2位上具有双键结构特征的[6]-脱氢姜烯酚。发现：它与母体分子相比,呈现出更高的抑制人肝癌(HepG2)细胞增殖、凋亡诱导和周期阻滞活性。实验证实：这些活性与其Michael加成受体依赖的促进胞内活性氧生成(促氧化)的能力直接相关。它们通过Michael加成受体单元能够不可逆地抑制硫氧还蛋白还原酶(TrxR),诱导类NADPH氧化酶活性,从而促进胞内活性氧的生成。活性氧的生成不仅伴随着氧化还原平衡的破坏和线粒体膜电位的崩溃,而且随后诱导了钙离子内流和脂质过氧化并最终导致凋亡酶caspase-9和3的表达提高,从而诱导凋亡的发生。(3)白藜芦醇(RES)是饮食多酚类的明星分子,显示出广泛的生物学活性,然而它在体内会被快速代谢为葡萄醛酸盐、磺酸盐以及相应的氢化还原产物。为了探究白藜芦醇代谢产物是否贡献着母体分子在体内的生物活性,我们合成了白藜芦醇的葡萄醛酸盐(3-GR和4’-GR)以及氢化还原产物(DHR),并评价上述结构修饰对白藜芦醇生物活性的影响。相关活性包括：化合物与人血清白蛋白(HSA)的结合能力、在均相和异相介质中的抗氧化能力、抗炎活性以及对多种癌细胞的增殖抑制活性。结果表明：(1)4’-GR、DHR和RES主要通过氢键与HSA的结合,且结合能力相当,然而3-GR“雇佣”了一种完全不同的定位模式,导致其与HSA的结合能力下降；(2)在FRAP和APPH诱导的DNA链断测定中,3-GR显示出与RES可比的、甚至等同的能力；3-GR和4’-GR呈现与RES可比的抗溶血活性；此外,3-GR和DHR分别在DPPH·自由基清除和抑制Cu(Ⅱ)诱导的低密度脂蛋白氧化性损伤测试中维持着母体分子一定程度的活性。(3)4’-GR显示出与RES等同的环氧化酶-2抑制活性,且DHR在抑制NO产生活性和抑制SMMC-7721细胞增殖活性方面与RES接近。总之,依赖于实验模型和具体化合物的使用,RES的葡萄糖醛酸苷和还原代谢产物在以上活性测试中维持着母体分子等同、可比和一定程度的活性。上述实验结果支持：白藜芦醇代谢产物贡献着母体分子在体内的生物活性。