随着全世界肿瘤的发病率和死亡率的不断增加,抗肿瘤药物的研发已成为当今生物医学界面临的重大课题。由于许多天然产物抗肿瘤活性高、低毒,并且来源广泛,因此从天然产物中筛选抗肿瘤药物是药物研发的重要手段。齐墩果酸(Oleanolic acid,OA)和18β-甘草次酸(18β-Glycyrrhtinicacid,GA)是两种具有抗肿瘤活性的五环三萜化合物,根据国内外对齐墩果酸和18β-甘草次酸的研究,两者对多种肿瘤细胞具有较好的抑制作用。为了进一步提高其抗肿瘤活性,降低对正常细胞的毒副作用,合作单位已利用化学手段对齐墩果酸和18β-甘草次酸进行结构修饰,合成了 40种衍生物。本论文对其中25种可溶衍生物进行了体外抗肿瘤活性实验,分析比较构效关系,并对抗肿瘤机制作了初步的研究。本论文运用四甲基偶氮唑蓝(MTT)比色法,选用人肝癌细胞BEL-7404和人乳腺癌细胞MDA-MB-231作为受试细胞,人正常肝细胞L-02为阳性对照细胞,紫杉醇为阳性对照药物,对25种可溶衍生物进行了体外抗肿瘤活性筛选。结果显示,化合物17、25、38和39,对人肝癌细胞BEL-7404和人乳腺癌细胞MDA-MB-231均有显著的抑制作用,活性均高于母核化合物。其中化合物38为未见文献报道的新化合物,其结构为齐墩果酸的A环氮杂环衍生物,该化合物不仅对这两种肿瘤细胞均有较强的抑制作用,IC50值分别为35μM和44.82μM,而且对正常肝细胞L-02低毒,IC50 值大于 160μM。通过体外抗肿瘤活性实验筛选出活性显著的化合物38和39,以及对其敏感的BEL-7404细胞株,进行抑制肿瘤细胞增殖机制的研究。利用Hoechst33258荧光染色,以6μM的化合物38、39处理BEL-7404和MDA-MB-231细胞48小时后,光学显微镜下观察到了明显的凋亡现象;利用Western Blot的方法,检测了与凋亡相关蛋白的表达,结果表明,化合物38、39以6μM的浓度处理细胞后,抑凋亡蛋白Bcl-2的表达量随时间的增加而下降,促凋亡蛋白Bax的表达量随时间的增加而升高,细胞质中细胞色素C的含量升高,Pro-Caspase-9和Pro-Caspase-3激活量也呈时间依赖性,由此初步推断,化合物38、39可能是通过线粒体途径诱导细胞凋亡;Caspase-9和Caspase-3是该凋亡通路中重要的凋亡执行蛋白,随着细胞色素C的释放而激活,本文利用比色法对化合物处理后Caspase-9和Caspase-3的酶活力随时间的变化情况进行了分析,实验结果表明,Caspase-9和Caspase-3的酶活力呈时间依赖性上升,在48小时达到最高值;采用流式细胞术检测化合物对细胞周期的影响,结果表明,化合物38、39处理BEL-7404细胞24小时后,细胞周期的变化呈浓度依赖性,随着浓度的增加,GO/G1期的细胞比例增多,而S期的细胞比例减少,由此推断,化合物38、39可能将BEL-7404细胞的周期阻滞在GO/G1期。本论文为五环三萜类化合物的结构优化提供了先导化合物和实验依据,为深入研究五环三萜类抗肿瘤药物提供了物质基础和理论依据。