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本研究目的是从新合成的一系列噁二唑[3,4-d]嘧啶苷类衍生物中筛选出能够有效抑制肿瘤细胞增殖的化合物,探讨其可能的作用机制。以不同浓度的15种新合成的化合物作用于HepG2,Hela,A549,ECA109四种肿瘤细胞株,MTT法检测化合物对肿瘤细胞增殖的影响,计算其IC50值;硝酸还原酶法检测一氧化氮的含量;Hoechst 33342染色观察细胞核变化;Annexin-V/PI双染检测细胞凋亡率;western blot检测微管相关蛋白1轻链3-β（LC3）蛋白表达量;MDC染色观察自噬小泡的形成;DCFH-DA染色检测活性氧（ROS）生成;JC-1染色检测线粒体膜电位;荧光素酶法检测ATP含量;Fluo-3染色检测胞内钙离子含量;PI染色分析细胞周期。结果显示4-（2,3,5-三-O-苯甲酰基-1-β-D-呋喃核糖基）-[1,2,5]噁二唑[3,4-d]嘧啶-5（4H）,7（6H）-二酮1-氧化物（7号化合物）和6-甲基-4-（2-氟-3,5-二-O-苯甲酰基-1-β-D-呋喃阿拉伯糖基）-[1,2,5]噁二唑[3,4-d]嘧啶-5（4H）,7（6H）-二酮1-氧化物（10号化合物）能够有效的抑制肿瘤细胞的增殖。通过MTT检测和相差显微镜观察,7号、10号化合物以时间和剂量依赖性方式抑制HepG2细胞的增殖。两种化合物分别以6个浓度梯度作用于六种肿瘤细胞株,计算其IC50值在30-70μmol/L左右。本类化合物为NO供体,其中7、10号化合物可以显著地释放NO。7号化合物作用于HepG2细胞,细胞核没有发生改变,凋亡的细胞没有显著的增加,LC3蛋白表达增加,细胞产生自噬小泡。说明7号化合物诱导HepG2细胞自噬。另外,7号化合物可以诱导细胞内ROS含量增加,细胞内钙离子超载,线粒体膜电位和ATP含量降低。7号化合物可以诱导肿瘤细胞G2/M期阻滞,一氧化氮清除剂PTIO可以逆转7号化合物诱导的G2/M期阻滞。10号化合物作用于HepG2细胞,结果显示,10号化合物以时间剂量依赖性诱导HepG2细胞凋亡,并且诱导细胞DNA断裂。另外,10号化合物可以诱导线粒体膜电位时间剂量依赖性下降,诱导细胞内ROS产生,钙离子超载。以上结果说明,7号化合物可以抑制HepG2细胞增殖并且诱导其自噬,其机制与NO诱导的线粒体损伤和细胞周期阻滞有关。10号化合物抑制HepG2细胞增殖并且诱导其凋亡,其机制与ROS的产生,NO的释放,线粒体膜电位的下降有关。