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肝癌是一种在肝脏上形成的恶性肿瘤。我国肝癌的发病率与死亡率占全球总数的一半以上。严峻的形势给我国的社会和医疗带来了沉重的负担。熊去氧胆酸(UDCA)是治疗慢性肝炎,高脂血症,体质性胆管炎,体质性肝硬化和诱发性胆管炎的主要药物。本课题组前期研究发现UDCA的衍生物U12在体内及体外实验中均表现出显著的抗肝癌作用。然而,U12由于其低水溶性,溶血作用及用药剂量大等缺点限制了其成药性。因此,本课题在前期研究的基础上,以UDCA为原料,对U12开展进一步的结构修饰和优化,并探讨构效关系,以期获得更加高效低毒的抗肝癌药物。本课题通过取代反应、酯化反应及酰胺化反应等合成方法,合成A、B两个系列共25个UDCA衍生物,A系列为含有卤素取代的衍生物,B系列为24位酰胺化引入不同基团的衍生物,并对其进行了细胞毒活性的筛选,MTT结果显示:当给药浓度为25μM时,Ua2,Uc1,Uc2和Ue1能够有效抑制肝癌细胞株SMMC-7721和HepG2的生长,抑制率高于U12组的4-8倍。其中,Ua2对正常肝细胞(HL-7702)的细胞毒性低于其他三种化合物。初步构效关系研究表明,羧基α位氢(23位)被卤素取代的衍生物抗肝癌活性提高的同时对正常肝细胞表现出明显的杀伤作用;7位羟基乙酰化后,抗肿瘤活性增强;24位引入含有哌嗪环的基团,对肝癌细胞杀伤活性增强的同时,对正常细胞的杀伤同样增强;当哌嗪环上连有含苯环的取代基时,对肝癌细胞及正常肝细胞细胞的细胞毒性降低;哌嗪环与苯环之间碳链增长,对肝癌细胞及正常肝细胞的杀伤作用降低。因此,24位哌嗪环是重要的活性基团,哌嗪环与苯环之间碳链的长度也是影响抗肝癌活性的重要因素。作用机制研究表明,Ua2可以通过激活caspase信号通路诱导细胞凋亡。Western Blotting蛋白印迹分析表明,Ua2能够以时间和浓度依赖的方式诱导HepG2细胞PARP切割。此外,流式细胞术Annexin V-FITC/PI双染法证实了 Ua2可诱导肝癌细胞(HepG-2)的凋亡。Caspase酶活力检测结果表明:25μmol/LUa2给药处理6h,可激活caspase信号通路。综上所述,Ua2可以通过激活caspase信号通路诱导肿瘤细胞凋亡,且抗肝癌作用强于U12。因此,Ua2有希望成为治疗肝癌的候选先导化合物。