天然产物是发现各种药物先导化合物的重要来源,约50%以上的上市药物中含有天然产物的分子片段,或直接来源于天然产物。天然产物提供了广泛的多样性结构,这些结构可以作为设计新药的模板,通过结构修饰合成生物活性增强、药理性能改善的新药。芝麻素是从芝麻籽中分离得到的木脂素类天然产物,它具有多种生物活性,如抗氧化、抗炎、抗肿瘤等。但由于溶解性差严重影响了芝麻素的进一步研发,因此如何获得溶解性增强、生物活性改善的芝麻素类似物具有重要的意义。目前临床使用的大多数药物含有氮杂环结构（截止2018年,小分子药物中含氮杂环结构的比例约为61%）,含该结构可以合成水溶性的盐或季铵盐类化合物,因此我们拟在芝麻素结构中引入氮原子,合成含四氢吡咯结构的类似物。本文以芝麻素为原料,经醚键开环、Mitsunobu反应、Suzuki反应等设计合成了17个新的氮杂芝麻素类似物,并对芝麻素的开环机理进行了详细的研究。以芝麻素的开环产物10为原料,经水解反应、Dess-Martin氧化和Mitsunobu反应,得到4个全新结构的化合物。所有化合物均经过NMR、HRMS表征,并通过2D NMR和X-ray确定了开环反应的构型变化。随后通过微量肉汤稀释法和MTT法分别对化合物进行了抗真菌活性和抗肿瘤活性评价,研究发现部分化合物对真菌和肝癌细胞（Hep G2）的细胞生长具有明显的抑制活性。其中,化合物19k、22和25既有抗真菌活性又有抗肿瘤细胞活性。从17个氮杂芝麻素类似物的抗肿瘤评价结果可知,化合物19c和19k具有较好的抗肿瘤活性,其IC50值分别是6.492μM和4.727μM。由其它的芝麻素衍生物评价结果中可以看出,化合物10的衍生物具有较好的抗肿瘤活性,衍生物17b、22和25的IC50值分别为1.758μM、4.690μM和3.987μM。本文的研究结果表明,部分芝麻素类似物对真菌和肿瘤细胞均具有一定的抑制活性,为芝麻素进一步的研究提供了全新的思路。