本论文以具有抗肿瘤活性的去氢骆驼蓬碱为先导化合物，在分析了已有的β-咔啉类生物碱构效关系的基础上，对其进行了多个位点的结构修饰，合成了39个衍生物，并检测了这些化合物的体外抗肿瘤活性及对正常细胞的毒性。实验证明，在β-咔啉环9位引入取代基团能提高化合物的体外抗肿瘤活性，把3位侧链上的胺基酰胺化后，可以使化合物对肿瘤细胞产生选择性杀伤作用，而对正常细胞毒性较小。在探索作用机理的实验中，发现具有3位伯胺侧链取代的β-咔啉类生物碱具有促进微管聚合的作用，并初步证明了β-咔啉类生物碱跟微管蛋白的结合遵循二级米氏动力学方程。同时研究了化合物在可见光激发下的光敏活性，发现β-咔啉类生物碱是一种新型的光敏剂，它们能进入细胞核，并嵌入DNA，从而在光敏反应中在DNA内部产生自由基直接对肿瘤细胞基因组DNA进行攻击。