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恶性肿瘤严重威胁着人类的生命健康，是导致人类死亡的主要原因之一。肿瘤转移是恶性肿瘤的基本特征，是临床肿瘤患者死亡的最主要原因。目前治疗恶性肿瘤的方法主要有手术、药物治疗、放射治疗、生物治疗等。药物治疗能够成功治愈或明显延长患者的生命，在恶性肿瘤的治疗中处于非常重要的地位。随着科技的发展，越来越多的天然产物被发现。天然产物复杂多样的化学结构和潜在的生物效能，在药物发现中起到重要作用。对天然产物的结构修饰和改造是药物发现的有效手段之一。
ECO-4601（10-法尼基-4，6，8-三羟基-5，10-二氢二苯并[b，e][1，4]二氮杂卓-11-酮）是在真放线菌株，小单孢菌属(DPJ12;046ECO-11)的二次代谢产物中分离得到的一种新型法尼基化二苯二氮杂卓酮化合物。ECO-4601在微摩尔浓度下能够抑制60余种肿瘤细胞系的生长，表现出广谱抗肿瘤作用。ECO-4601具有双重抗肿瘤作用:一方面，ECO-4601可以抑制许多肿瘤的Ras/MAPK转导通路，从而抑制细胞增殖和转移;另一方面，它可以与外周苯二氮杂卓受体(PBR/TSPO)结合，使化合物在肿瘤细胞内产生集聚效应，从而更好的抑制Ras/MAPK通路。体内活性测试表明，ECO-4601对神经胶质瘤、乳腺癌、前列腺癌等表现出良好的抗肿瘤活性，目前已进入Ⅲ期临床研究。
目前，ECO-4601只能从真放线菌的次级代谢产物分离或通过生物合成途径得到，尚未有其化学全合成的报道，有关ECO-4601的构效关系尚待明确。为研究ECO-4601的构效关系，寻找高效低毒的ECO-4601类似物，本研究以ECO-4601为先导化合物，设计并合成了两个系列化合物。为了考察羟基，侧链对化合物活性的影响，基于分子设计的相似性和多样性原则，设计了二苯二氮杂卓酮系列化合物;根据优势结构原理，为提高化合物的水溶性，设计了嘧啶并苯并二氮杂卓酮系列化合物。二苯二氮杂卓酮系列化合物的合成以N-乙酰基-4-羟基苯胺为原料，经过羟基的保护，苯环的硝化，酰胺基水解，Ullmann缩合，硝基还原以及环合反应得到关键中间体，然后与侧链经亲核取代反应，制备目标产物;嘧啶并苯并二氮杂卓酮系列化合物的合成以邻氨基苯甲酸甲酯为起始原料，经氨基保护，与2，4-二氯-5硝基嘧啶亲核取代，硝基还原、成环，脱保护后与侧链亲核取代或直接与侧链相连接，制备目标化合物。
本研究共合成目标化合物31个，其中二苯二氮杂卓酮类14个，嘧啶并苯并二氮杂卓酮类17个。对所有化合物进行了体外抗肿瘤侵袭活性测试，对部分化合物进行了肿瘤细胞生长抑制活性测试。研究发现，部分化合物具有一定的抗肿瘤侵袭活性，其中化合物XB-08活性较强。所试化合物均对PC-3细胞表现出较强的抑制活性;对H460的抑制活性相对较弱，部分化合物表现出中等抑制活性，其中化合物XA-10和XB-03的活性与天然产物相当。