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四氢咔啉羧酸来自于天然化合物薤白，属于β-咔啉类化合物的吲哚生物碱，广泛的分布于自然界。这类化合物具有抗肿瘤活性已经引起了广泛关注。为了提高其细胞毒性和生物利用度，本文以四氢咔啉羧酸为先导化合物，设计、合成了一系列新型β-咔啉与天然氨基酸的缀合物。以色氨酸为原料经Picter-Spengler缩合，与保护的氨基酸缩合、氢解，以及酸解等反应，合成了目标化合物共20个。利用IR、ESI-MS、1HNMR、13CNMR等现代仪器确定了目标化合物结构的正确性。
采用噻唑兰(MTT)法评价了20个目标化合物对两种肿瘤细胞系(S180，H22)的细胞毒作用。其中3j(Phe)、3a(Val)、3n(Glu)、3e(leu)、3i(Ile)、3g(Trp)、3b(Asp)对各个细胞系都相对比较敏感，其IC50小于10μmol·L-1均显示强细胞毒性，说明氨基酸侧链影响这一类化合物的抗肿瘤活性，这可能是因为引入不同的氨基酸侧链后，药物分子的溶解度增加，提高了生物利用度。从实验结果我们可以总结出这样的构效关系，柔性侧链含有芳香性基团、羧基、大小合适的疏水性基团都有可能增加化合物的细胞毒性。
用小鼠移植性肿瘤模型评价了化合物对S180肉瘤的体内抗肿瘤活性。化合物3a(Val)、3e(Leu)、3i(Ile)、31(His)、3m(Met)、3rm(Arg)、3g(Trp)3k(Gly)对S180小鼠肿瘤具有非常显著的抑制作用，低剂量(8.9μmol/kg)抑瘤率分别为40.52％、29.04％、35.45％、45.44％、44.08％、35.55％、24.61％、2L19％。通过考察瘤重、体重、肾重、肝重、脑重、脾指数的数据表明：化合物3a(Val)、3e(Leu)、3i(Ile)、31(His)、3m(Met)、3rm(Arg)、3g(Trp)、3k(Gly)具有抑制S180小鼠移植性肿瘤生长的作用，而且不影响荷瘤动物体重及免疫指标，为低毒抗肿瘤药物，为以后的该系列化合物的结构改造提供了重要的信息和坚实的基础。