癌症(Cancer),亦称恶性肿瘤(Malignant neoplasm),是严重威胁人类健康的主要病因之一。尽管大多数的疾病在临床上可能找到对应的药物加以治疗,但可能存在毒副作用大、效果不佳、易产生耐药性、生产不易等缺点。寻找新型的、低毒的、高效的、靶向的、抗耐药性的药物就成了当代新药研究的一项迫切而艰巨的任务。其中,对来自天然的先导化合物进行结构修饰和构效关系研究是寻找新药的有效途径之一。咖啡酰基衍生物广泛存在于天然产物中,如咖啡酸、咖啡酸苯乙醇酯、咖啡酰基奎宁酸、菊苣酸、迷迭香酸等,具有广谱的抗肿瘤活性,也具有抗HIV-1 IN、抗氧化、抗菌等生物活性；同时还具有低毒、抗耐药、易制备等优点,近年来深受科研工作者的关注。论文在分析咖啡酰基衍生物的构效关系及前期工作基础上,根据药效团和拼合原理,利用计算软件辅助设计了新颖的咖啡酰基衍生物：保留咖啡酰基的母体结构,在其苯环上引入不同类型的吸电子基团,包括2,5,6-N02或5-C1, Br的单取代基；酯基取代以苯乙基、莰烷基、金刚烷基为主,设计并合成了29个重要中间体,68个衍生物,其中新化合物32个,测定了11个衍生物的晶体结构；并对目标分子进行体外抗肿瘤活性测试,结果表明多数咖啡酰基衍生物具有广谱的肿瘤抑制活性,特别是对人胎盘绒毛癌BeWo具有很好的抑制作用,其中咖啡酸异辛酯,咖啡酸-p-萘酚酯和咖啡酸金刚胺的抑制活性比两个阳性对照物(阿霉素Doxorubicin和顺铂Cisplatin)还要高,也明显优于先导化合物咖啡酸苯乙醇酯(CAPE)。另外,部分化合物具有较好的抗HIV-1 IN抑制活性。结合化合物计算机辅助Docking模拟和ADME预测,能较合理地解释HIV-1 IN抑制活性,同时也表明这些化合物具有较好的吸收性能和生物利用度。在所设计和合成的化合物中,5-硝基咖啡酸金刚酯的综合表现最为突出,被选为新一轮的先导化合物,做了初步的药理和毒理实验研究。结果表明：该化合物能明显抑制SCG-7901和HL-60细胞增殖,抑制作用呈一定的剂量依赖性和时间依赖性；在一定剂量范围内,有明显的时-效关系；从形态学及流式细胞术观察,它能诱导SCG-7901和HL-60细胞株细胞的凋亡。经体内、外活性研究表明5-硝基咖啡酸金刚酯具有较好广谱的肿瘤抑制活性,并在有效剂量内没有毒性。论文对“丙二酸单酯法”及其改进方法“一锅法”作了系统的优化研究,找到了适合工业化生产CAPE的最佳工艺,并采用“一锅法”对CAPE的合成进行中试放大。另外,利用pH区带精制递流色谱(HSCCC)技术从金银花中分离、纯化得到绿原酸并测定了部分抗肿瘤活性。