天然产物在新药研究方面是先导化合物的重要来源之一,但因其来源有限、不易提取、纯化,还有的药理活性不佳,毒副作用大等原因不能直接开发为新药。对天然产物进行结构修饰与活性测定,初步分析其构效关系,可筛选出一些活性相对较好、毒副作用低的化合物,进一步进行新药研究。天然产物色胺酮作为吲哚喹唑啉酮类的生物碱,其拥有广泛的抗菌、抗炎及抗癌等活性作用,但是因其活性不强,生物利用度低等原因,不能直接开发为新药。色胺酮类化合物在国内的研究比较少,而在国外研究颇多。本课题组前期对色胺酮进行了生物合成、结构修饰及抑制癌细胞生长活性等研究,找到了简便的合成方法并得到了一些活性较好的衍生物并进行临床前研究。本论文,通过对前期合成方法优化并进行衍生物的合成及活性测试。最终得到色胺酮合成的条件为:以吲哚醌（及其衍生物）和靛红酸酐（及其衍生物）的物质的量比为1.0:1.05,以三氯甲烷为溶剂,在三乙胺碱性条件下,回流3.0 h,产率可最高达93.1%。并用此条件成功合成出共26个在D环单取代以及A环和D环双取代的色胺酮及其衍生物,其中新化合物有14个,为A环和D环双取代的衍生物,此方法的产率为（40.7%～93.1%）,得到的产物后处理也较为方便,原料来源广泛且易获得。采用噻唑蓝染色法（MTT）将这26种色胺酮及其衍生物对人结肠癌细胞株HCT-116、人肺癌细胞株A549、肾上腺嗜铬细胞瘤PC12以及正常细胞小鼠胚胎成骨前体细胞MC-3T3-E1初步进行体外生物活性评价。活性测定结果显示,大多数该类衍生物对癌细胞的生长具有一定抑制作用,其中D环单取代中8-硝基色胺酮的抑制作用最强,对A549细胞的抑制活性IC₅₀值为2.45μmol/L,对HCT-116细胞的抑制活性IC₅₀值为3.52μmol/L;8-氟色胺酮对PC12细胞抑制作用最强,IC₅₀值为0.26μmol/L;合成的A环和D环双取代新化合物中3-氯-9-溴色胺酮对PC12细胞抑制作用最强,其IC₅₀值为7.81μmol/L,2-氯-8-三氟甲氧基色胺酮对A549细胞和HCT-116细胞均有较强抑制活性,IC₅₀值分别为19.11μmol/L和21.53μmol/L。进一步进行构效关系分析,发现色胺酮母核结构上D环单取代衍生物活性较A环和D环双取代衍生物的活性强,吸电取代的活性优于给电取代,色胺酮A环和D环双取代时,A环取代使其活性降低,D环上7位或9位单取代为-Cl的色胺酮衍生物活性几乎均较A和D环上双取代2,7-2Cl、2,9-2Cl和3,7-2Cl强。总之,通过结构修饰及活性分析,发现8-硝基色胺酮和2-氯-8-三氟甲氧基色胺酮具有抑制肺癌及结肠癌细胞的潜力,8-氟色胺酮和3-氯-9-溴色胺酮在抑制肾上腺嗜铬细胞瘤方面具有潜在作用,本研究的结果为色胺酮类化合物进一步进行抗癌药物研究开发奠定一定的基础。