天然产物是医药、农药先导化合物的重要来源,在植物中广泛存在的肉桂酸类化合物对一些由自由基导致的病变和损伤具有良好的预防和保护作用,且对植物的生长也表现出很好的抑制作用,因此引起广大研究者基于其开发新型有效衍生物的兴趣。本论文也主要以肉桂酸类为先导化合物,致力于其新衍生物的合成,以及它们的抗氧化活性、抗肿瘤活性、减轻抗结核药物氧化性肝损伤活性和抑制植物生长活性研究及部分机理研究,主要研究内容和结果如下：1.以大蒜中分离的2个OA类肉桂酰胺为先导化合物,合成了两个系列含不同取代基的OA及DA类肉桂酰胺,并分别研究了其抗氧化和酪氨酸酶的抑制活性,其中大部分化合物同时表现出很高的抗氧化和酪氨酸酶的抑制活性。构效关系研究发现,抗氧化和酪氨酸酶抑制活性之间并无直接的联系,但得到一个有趣的结论；当两类胺分别与相同的肉桂酸类形成酰胺后,OA类肉桂酰胺对酪氨酸酶的抑制作用大于DA类,而DA类的抗氧化活性大于OA类。同时进一步证明苯环上的酚羟基、甲氧基等供电子基对抗氧化和酪氨酸酶抑制活性有显著影响,同时侧链中N-H基团的引入也可提高化合物的抗氧化活性,且其抗氧化活性相对于酪氨酸酶抑制活性更具一定的规律性。在此基础上,本论文又设计合成了含有2个N-H基团并在苯环上引入不同供电子取代基的羟基肉桂酸类衍生物,自由基清除等实验表明部分化合物具有很强的抗氧化活性,为一类新型、有效的抗氧化剂。2.论文采用了秀丽隐杆线虫模式生物作为具抗Ras活性的抗肿瘤药物筛选模型,对合成的部分肉桂酰胺类抗氧化剂进行急性毒性和抗肿瘤及机制研究。研究表明待测化合物的LDso均大于20 mmol/L,属于低毒化合物；抗肿瘤活性实验表明：化合物4a和3a对抑制Ras/MAPK信号通路过度激活表现出了很好的活性,而抗氧化活性最强的3b则活性相对较弱,结果表明该类化合物的抗氧化与抗Ras活性的抗肿瘤作用之间具有一定的相关性,但并不是一种简单的正比例关系；同时其抑制Ras/MAPK信号通路的过度激活是机制依赖的,而不是由细胞毒性引起的；荧光实时定量PCR对其信号通路上关键基因的研究表明：4a和3a对Ras/MAPK信号通路的作用位点在let-60/ras因子下游和mpkl/erk因子上游。3.利用拼合原理将肉桂酸类抗氧化剂拼合在引起氧化性肝损伤的抗结核分子及其类似物上,旨在增强抗结核分子对耐药性结核杆菌抑制作用的同时,减轻其引起的氧化性肝损伤副作用。论文首先对合成的40个双功能化合物进行耐药性结核杆菌抑制试验,其中3f表现出很好的抑菌活性(MIC=22.3μM),优于阳性对照INH;HPLC法检测该化合物在血清中发生了肽键断裂,逐步释放出双功能(抗氧化和抗结核)分子,肝损伤动物模型实验表明,其抗氧化分子对抗结核分子代谢产生的过量自由基起到了清除作用,减轻了动物模型的氧化性肝损伤程度；病理学研究进一步证明：3f处理后的小鼠并未出现由于氧化应激所导致的极度氧化性肝损伤；机制研究发现该化合物通过调控小鼠肝脏中相关基因CYP2E1的表达来降低氧化应激水平,从而减轻氧化性肝损伤的程度。该研究为解决目前抗结核药物引起的耐药性和氧化性肝损伤两大难题提供了思路,从中筛选出的双功能分子3f高效、低毒,有进一步研究的潜力,更深入的工作正在进行。4.论文以对植物生长具有抑制作用的肉桂酸类化感物质为先导化合物,并引入了F、C1等增强特异生物活性取代基,合成了系列化合物进行小萝卜种子萌发抑制实验。研究发现该类化合物对种子萌发均表现出“低浓度促进,高浓度抑制”作用,但在浓度大于100 ppm时,随着浓度增加,抑制作用增强,表现出一定的量效关系,其中含有2个F原子取代的化合物9a在400 ppm时仅有10%的种子萌发,与阳性对照嗪草酮有相同的抑制率；构效关系研究表明：结构中引入F、Cl等吸电子基对于抑制种子萌发具有显著的增强作用,且分子结构中引入醇羟基的作用要大于酚羟基。通过叶绿素荧光等相关机理研究发现：化合物9a对小萝卜种子α-淀粉酶的含量及叶片的光合作用都有很大的影响。