氯乙基亚硝基脲(Chloroethylnitrosoureas，CENUs)是临床上常用的一类双官能团抗癌烷化剂，易于透过血脑屏障，广泛用于脑瘤、恶性淋巴瘤、白血病、神经胶质瘤以及黑色素瘤等肿瘤的治疗，但细胞耐药性和二次肿瘤的产生严重限制了该类药物的进一步开发和应用。CENUs的抗癌和致癌机制均与导致DNA股间交联有关，研究表明，通过抑制肿瘤细胞中的O6-烷基鸟嘌呤-DNA-烷基转移酶(O6-Alkylguanine-DNA alkyltransferase，AGT)的活性，可增强药物的抗癌活性并减小肿瘤细胞耐药性。对CENUs导致的细胞DNA股间交联物进行定量分析，一方面能够揭示药物的作用规律，为阐明亚硝基脲的抗癌与致癌作用之间的差异提供实验依据;另一方面为探讨细胞AGT水平与药物毒性和细胞交联率之间的关系提供有力的数据支持，也为进一步开发高效低毒亚硝基脲类药物以克服细胞耐药性奠定基础。　　本论文以研究CENUs导致细胞DNA股间交联为出发点，采用高效液相色谱-电喷雾串联质谱(High-performance liquid chromatography-electrospray iontandem mass spectrometry, HPLC-ESI-MS/MS)技术对细胞中DNA交联物进行定量研究，探讨了DNA交联率的变化趋势，并分析了细胞中AGT活性对DNA交联率的影响。　　首先，本研究建立了CENUs导致细胞DNA股间交联物的HPLC-ESI-MS/MS定量分析方法，以1-[N-(2-脱氧胞基)]-2-[N-（2-脱氧鸟基）]乙烷(dG-dC)与其内标物15N3-dG-dC为标准样品，使用选择反应扫描(Selecting reaction monitoring，SRM)正离子模式扫描样品中的m/z521→289和m/z524→292离子通道，通过计算得到dG-dC交联率。对检测方法的准确度、精密度、加标回收率和专属性进行了研究，测得dG-dC的检出限和定量限分别为2fmol和8fmol，加标回收率为92.5％～107.4％，数据分析结果表明，该方法具有较高灵敏度和准确度，可以用于细胞dG-dC交联物的定量分析。　　第二，对不同CENUs导致的细胞DNA股间交联反应进行了研究。利用尼莫司汀(Nimustine，ACNU)、卡莫司汀(Carmustine，BCNU)、洛莫司汀(Lomustine，CCNU)和福莫司汀(Fotemustine，FTMS)处理L1210细胞，分别于0h、3h、6h、9h和12h取样，利用HPLC-ESI-MS/MS对细胞中dG-dC交联物进行定量检测，得到交联率的变化趋势。结果表明，在0.025～0.40 mM的药物浓度范围内，dG-dC交联率表现出明显的剂量依赖性，12h内各浓度不同药物所导致的交联率随时间增加均呈上升趋势，其中ACNU所导致的交联率最高，CCNU导致的交联率最低。推测细胞交联率水平与药物半衰期的长短有关，其中ACNU的半衰期最短，导致的交联率最高，而CCNU半衰期最长，其导致的交联率最低。而流行病学研究中，ACNU相较于其它几种亚硝基脲表现出较好的化疗效果，推测细胞中dG-dC的含量可作为评价CENUs抗癌活性的重要参考指标。　　第三，使用HPLC-ESI-MS/MS方法对ACNU所导致的小鼠成纤维细胞NIH/3T3、小鼠白血病细胞L1210以及人脑神经胶质瘤细胞系(SF763、SF767和SF126)中的DNA股间交联物进行了定量分析。使用浓度分别为0.2、0.6和1 mM的ACNU作用于细胞24 h，每隔一定时间取样检测，比较细胞中dG-dC交联率随时间和药物浓度的变化情况。实验结果表明，ACNU浓度越高，细胞中生成的交联物越多;各细胞中表现出相似的交联率变化趋势，最大交联率均在12 h时测得，12h之后交联率下降，分析有三点原因:首先，由于药物已被大量消耗，无法导致更多交联物的产生;其次，细胞中的DNA损伤修复机制可对dG-dC交联进行修复，使得交联率呈下降趋势;最后，细胞凋亡破裂后DNA被释放以及细胞增殖引起的稀释效应，也使交联率降低。比较各细胞中交联率测定结果，发现AGT活性较高的细胞中测得的dG-dC交联率均低于AGT活性较低的细胞，表明AGT对dG-dC交联物的形成具有一定抑制作用，因此，推测降低耐药性细胞中AGT酶的活性可提高交联率，改善耐药性肿瘤细胞的化疗效果。　　最后，采用化学合成方法合成了一种新型氯乙基亚硝基脲化合物并进行了交联活性测定，对纯化后的目标化合物及其中间体进行了结构确证，结果表明所合成的化合物纯度较高，达到分析要求。对该化合物和ACNU的交联活性进行比较，结果表明，该化合物可分解产生O6-苄基鸟嘌呤类似物从而抑制AGT蛋白活性，提高耐药性细胞SF763的dG-dC交联率，表现出较高交联活性，其细胞毒性和抗癌活性有待进一步研究。　　本论文使用HPLC-ESI-MS/MS对细胞中DNA交联物含量变化进行分析研究，从本质上揭示了细胞交联反应的变化规律，不仅为阐明氯乙基亚硝基脲的交联机理提供依据，也为评价药物抗癌活性以及探讨细胞AGT水平与交联率之间的相关性研究提供了可靠的检测方法，所设计合成的新型氯乙基亚硝基脲将为进一步设计和开发高效低毒化疗药物开拓新的思路。