紫杉醇（paclitaxel）为1971年Wani等人从欧洲短叶红豆杉（Taxus brevifolia）中分离得到一个具有独特抗肿瘤机理的新型纺锤体毒二萜化合物。20多年间，有关紫杉烷二萜类化合物的植化、合成、细胞组织培养及药理等方面的研究已获得很多成就。但紫杉醇资源短缺、水溶性差及类似物之间交叉耐药等问题的存在使有关紫杉醇的研究仍在继续。本论文用单晶X射线衍射方法共解析62个未知晶体结构（包括11个紫杉烷二萜类化合物），分析紫杉烷二萜类化合物精确固态三维结构，研究紫杉烷二萜类化合物晶态及自由态结构规律，给出结构中与活性相关基团的定量指标，并在Eva Nogales等人发表的微管蛋白结构基础上研究紫杉醇类化合物及埃坡霉素与受体的相互作用，为新型的作用于微管蛋白的药物分子设计提供基础数据。 用低温溶液晶体生长法获得11个紫杉烷二萜化合物单晶，并用单晶X衍射分析方法解析其晶体结构，包括6／12双环骨架的结构2个（taxachitriene B和2，20-diacetyl-5-deacetyl taxachitriene B），为首次报导单晶结构的6／12双环体系的紫杉烷二萜化合物：6／8／6骨架C₄位环外双键取代的结构4个（taxinine A，5-decinnamoyl taxinine J，7-deacetyl taxinine J，taxinine），6／8／6骨架C₄-C₅-C₂₀环氧丙烷取代的结构2个（13，14-dehydro-7-triethylsilyl-13-trimethylsilyl Baccatin Ⅲ和10-deacetyl-7-epitaxol），其中10-deacetyl-7-epitaxol为C₇位表向异构化的天然紫杉醇类似物：5／7／6骨架C₄位饱和取代的结构2个（taxuchin B和taxayuntin G），其中taxuchin B为首次获得并测定单晶结构的天然含氯原子的紫杉烷二萜化合物；5／7／6骨架C₄-C₅-C₂₀环氧丙烷取代的结构1个（taxayuntin B）。 按类分析了27个紫杉烷二萜化合物晶态及自由态立体结构。获得晶态及自由态结构规律：（1）紫杉烷二萜化合物骨架保守，相同骨架不同取代基化合物的分子骨架基本一致，C₂，C₉位含氧取代基位置保守，自由态下相同骨架不同化合物的这两个取代基的取向基本一致。（2）紫杉烷二萜类化合物骨架部分形成类似弓形的结构，将C₅，C₁₃两个原子定义为该弓形的两个端点，以两原子间距描述弓形口大小。C₄位取代方式不同直接影响弓形口间距。C₄-C₅-C₂₀环氧丙烷结构类型化合物弓形口间距值明显区别于其它三类化合物；5／7／6／4与6／8／6／4类型化合物弓形口距离不同，说明紫杉烷二萜化合物的环氧丙烷结构对活性的作用是和6／8／6三环骨架共同支撑一个合适大小的弓形架。（3）紫杉醇及其类似物的C_2-