开题报告内容：（包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述，不少于2000字）
一、课题背景
在细胞生长末期生物体合成和分泌吩嗪这种无毒最终代谢产物是为了防止初级代谢物的过度积累。因此，吩嗪没有明显的代谢功能导致了人们对它在自然界中生理作用的各种假设。研究表明：能生成吩嗪的生物比不能生成吩嗪的生物寿命要更长。这可能是因为吩嗪的抗生素活性杀死了其它微生物而改善了生存条件保护了生物体。也有人认为：吩嗪是细菌毒素，促进疾病的发展。吩嗪的抗菌、抗癌、抗疟和抗寄生虫等生物活性主要是它们具有抑制和控制DNA、RNA、蛋白质的合成和中断代谢过程等生理功能。所以吩嗪的作用机制主要包括与DNA的相互作用（嵌入和结合）、拓扑异构酶的相互作用、抗氧化和抗电荷转移。
吩嗪具有抗癌活性。吩嗪是一种含氮杂环化合物，由于杂环上取代基位置和种类的不同，其理化 性质和生物活性也会存在差异。目前，已经从自然界中分离得到了 100 多个吩嗪类化合物，并以此为骨架合成了 6000 余中吩嗪衍生物。他们大多数都具有抗菌、 抗疟疾和抗肿瘤等生物活性。人们发现了很多天然抗癌吩嗪的同时，也根据先导化合物合成了大量的具有抗癌活性的吩嗪衍生物。研究以拓扑异构酶为靶点的化合物，例如阿霉素、依托泊苷、羟基喜树碱等，他们在临床中都具有广泛的应用。 本课题设计合成了一系列吡喃并[3,2-a]吩嗪衍生物。然后对他们进行抗肿瘤活性的筛选，从体内和体外两个水平评价化合物的药效。同时对化合物的作用机制进行初步探讨。希望能够为这类化合物后续结构的改造提供参考依据，为抗肿瘤药物的开发提供新的先导化合物。
吩嗪的作用机制 在自然界中，停止分裂或者新陈代谢缓慢的细胞中会产生吩嗪。吩嗪对于细胞的生长没有明显的作用，他既不能提供能源也不能够储存物质。通过合成或代 谢无毒害的终产物、次级代谢产物能够阻止初级代谢产物的过分累积。由于吩嗪 没有明确的代谢功能，关于他的生理作用产生了许多假说。有研究表明，能够产 生吩嗪的生物比不能产生吩嗪的生物生存时间要长。这可能是由于吩嗪本身具有 抗菌活性，能够保护产生他们的生物和栖息地不受其他微生物的侵害，从而为寄主提供了良好的生存环境。
- 要解决的问题
目前，商品化的吩嗪母核带取代基的化合物很少，这说明合成这类化合物很难。迄今为止，还没有发现有效通用的方法来合成这类化合物，虽然报道了不少合成方法，但是大部分方法都是难上取代基，由于取代基的引入会增加位阻而导致吩嗪难环合。目前抗肿瘤药物的研究已经从传统的细胞毒药物转向至靶向药物，希望能够 克服细胞毒药物选择性差、毒性大的缺点，寻找到活性优良的先导化合物，为肿瘤的化学治疗开辟更加广阔的空间。
- 可行性分析
目前发现的一些吩嗪天然产物对真核细胞并没有毒性给研究者带来了希望，有望开发成抗感染和抗癌药物，同时，结合吩嗪平面芳香嵌合以及沟槽结合或特殊酶结合的结构特点，有望设计合成出选择性高亲和力强的吩嗪。虽然，吩嗪的合成方法产量低、难上功能团，但是现在过渡金属的催化环合法有望克服传统方法的不足。
采用大孔树脂对发酵液的化学成分进行富集，通过柱色谱、中低压液相色谱和薄层色谱等分离纯化技术对富集成分进行分离纯化。采用现代色谱和波谱技术，对化合物进行结构鉴定。
采用现代有机合成方法对新化合物进行全合成和结构修饰，得到一系列新的化合物。
对一系列新化合物进行生物活性研究，阐明其构效关系，并筛选出抗肿瘤、抗癌作用的化合物，为开发抗肿瘤药物提供科学依据。
