癌症是严重威胁人类健康和生命的重大疾病，尽管目前对肿瘤的治疗还是以化学药物治疗为主，但是经过几十年的不懈努力，抗肿瘤药物的研究已经进入了一个新的阶段，大量新作用靶点的药物逐渐应用于临床。近年来，以G—四链体为靶点的抗癌药物研究引起了人们的广泛注意，G—四链体结构存在于人体基因组的一些重要区域，其中包括了端粒末端、部分癌基因、生长因子的表达调控区域等，这些基因都构成G—四链体基因家族(quadrome)。研究表明能够诱导DNA形成G—四链体或稳定G—四链体的小分子化合物可通过抑制端粒酶活性或降低癌基因转录表达而达到抗肿瘤的效果。为此，本文概述了G—四链体结构、G—四链体基因家族及其相关生物学意义的研究进展，研究了吴茱萸次碱衍生物与不同类型的G—四链体的相互作用，并进行了初步的相互作用模式和构效关系分析。本文研究内容及结果包括： ⑴G—四链体结构及其相关生物学功能的研究进展。文中概述了G—四链体的结构类型及拓扑学特点，G—四链体基因家族的组成，家族成员c—myc、c—kit、bc1-2等癌基因和端粒G—四链体的结构特点和生物学功能，小分子配体与G—四链体的作用模式，以及以G—四链体为靶点的小分子配体的研究进展等，并在此基础上提出本论文的研究目的和研究内容。 ⑵以G—四链体为靶点的小分子配体：吴茱萸次碱衍生物的设计与合成。文中概述了吴茱萸次碱生物碱的生物活性和合成方法等方面的进展。以G—四链体为靶点，根据小分子配体与G—四链体DNA相互作用的一些规律，通过合理设计和合成，获得了一系列吴茱萸次碱衍生物和3-[2-(3-吲哚基)乙基]—4(3-H)—喹唑啉酮衍生物，15个化合物均为新化合物。 ⑶吴茱萸次碱、3-[2-(3-吲哚基)乙基]—4(3-H)—喹唑啉酮、脱氢吴茱萸次碱等衍生物与G—四链体相互作用的研究。综合使用了CD光谱、FRET熔点实验、荧光滴定实验、PCR终止实验、细胞毒实验、计算机分子模拟等实验手段，对比了三类衍生物与G—四链体相互作用情况。证明了吴茱萸次碱衍生物和部分脱氢吴茱萸次碱衍生物可以选择性地诱导端粒富G序列形成反平行型G—四链体结构和诱导癌基因c—myc富G序列形成平行型G—四链体结构，并提高G—四链体的稳定性；研究证明，吴茱萸次碱衍生物和部分脱氢吴茱萸次碱衍生物与G—四链体有较高的结合能力。