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大黄素和芦荟大黄素都属于大黄素型蒽醌化合物,蒽环上含有若干羟基。它们具有抗炎、抗菌、抗肿瘤等多种生物活性。由于它们的三环共面结构使得它们易于插入DNA碱基对中与DNA结合进而影响DNA的复制和转录,达到杀死肿瘤细胞的效果。蒽醌的羰基氧可以在细胞内部产生ROS,由于肿瘤细胞对ROS的承受力有一定的限度,所以蒽醌产生的过多的ROS就会使肿瘤细胞崩毁进而凋亡。蒽环上的羟基对于ROS的产生也有一些帮助,所以大黄素型蒽醌化合物在抗肿瘤方面有着不可忽视的开发潜力。本文综述了以DNA、线粒体为靶点的几类抗肿瘤药物以及大黄素与芦荟大黄素的抗肿瘤机理,并分别以大黄素和芦荟大黄素为先导物合成了他们的季铵盐衍生物共27种,期望得到细胞毒性高而选择性好的分子。本课题组的前期研究显示,在大黄素分子中接上季铵盐基团有助于提高这种天然分子的抗肿瘤活性。之前在合成季铵盐衍生物时使用的叔胺均为最短链是甲基的叔胺,本文合成了最短链为乙基的叔胺两种并以它们和大黄素进行对接得到4中新的季铵盐化合物,以此对比，讨论季铵盐基团中最短链的长度对于分子的抗肿瘤活性是否有影响。前期大黄素季铵盐衍生物的合成路径较长并且产率较低,为了得到相同效果的分子且缩短合成路线,提高合成产率,笔者以芦荟大黄素代替大黄素做母体,合成一系列的芦荟大黄素季铵盐衍生物,在保证相似活性的同时大大的缩短了合成路径并且得到较高的产率。这些新的化合物的结构均已通过1HNMR, ESI-MS,熔点测定,部分化合物还进行了13C NMR测定以及元素分析。这些新的化合物中的大多数现已经MTT法进行了体外细胞生长抑制测试。结果显示：当季铵盐基团中含有两条长的(长度为8C-10C之间)烷基链时,分子的细胞毒性最高且比只含一条长链时高很多。当季铵盐基团的烷基链相同时,蒽环上的羟基裸露出来比被保护起来的分子的细胞毒性高得多,并且羟基裸露两个比裸露一个时的细胞毒性高。这些结果都说明在对蒽环做修饰时,适合的烷基链很重要(这可能和分子的脂溶性有关系)。羟基对于ROS的产生的贡献,在测试结果的数据中也被明显的反映出来。