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癌症是严重威胁人类健康的主要原因之一。研究表明,癌细胞会过表达硫酸乙酰肝素蛋白聚糖(Heparan sulfate proteoglycan,HSPG),并利用结构中的硫酸乙酰肝素(Heparan sulfate,HS)糖链与信号因子结合,促进肿瘤增殖、转移、血管形成。因此,干扰HSPG的生物学功能,诱导细胞凋亡可能为癌症治疗提供新的策略。本课题从N-乙酰氨基葡萄糖(N-acetylglucosamine,GlcNAc)出发,合成得到2种不同硫酸化结构的GlcNAc衍生物,与疏水链硬脂酸(Stearic acid)共价连接得到两亲性糖脂,组装形成胶束。以HepG2细胞为模型,分别从体外和体内两方面研究了糖脂胶束对癌细胞和肿瘤生长的影响。具体如下:首先,综述并归纳了HSPG的分类、结构特征和生物学功能,分析了基于HSPG的治疗策略。随后,通过化学法合成得到了GlcNAc衍生物(G1、G2和G3)和两亲性糖脂(SGL1、SGL2和SGL3),并验证了化学结构。通过透射电子显微镜观测自组装形成的胶束(SGLM1、SGLM2和SGLM3)粒径在50-100nm之间,而动态光散射测得水合粒径分别为100.1、110.2和118.6 nm,其中SGLM2和SGLM3的ζ-电位为-8.48和-17.67 mV。并且糖衍生物和胶束的溶血率均低于3%,具有良好的血液相容性。之后,测试了糖衍生物和糖脂的细胞毒性和体外抗肿瘤效果。结果显示,在样品浓度为400 mg/L时,正常细胞(COS7、L02、Beas-2b)的存活率均在60%以上,表现出较好的相容性,但样品会不同程度抑制肿瘤细胞(B16、HepG2、A549、MGC80-3)生长。尤其SGLM2和SGLM3在浓度达到400 mg/L时,能够抑制HepG2和A549细胞生长,这是因为其能够高效内摄并蓄积在线粒体中,最终诱导细胞凋亡。对HepG2细胞凋亡的诱导能力SGL3>SGL2,且具有浓度依赖性,浓度为400 mg/L时,SGLM3诱导细胞的晚期凋亡率为61.64%,总体凋亡率为71.71%。另外,SGL3能将HepG2细胞阻滞在S+G2/M期,在浓度为300 mg/L时,G2/M期高达28.9%,比对照组高8.11%。最后,构建体内实体瘤模型评价了样品的抗肿瘤活性。结果显示,SGLM3组能够显著抑制肿瘤组织生长,抑制率高达92.63%。分别通过H&E和TUNEL染色观察了肿瘤组织细胞形态和生长情况,其中SGLM3组的肿瘤组织中细胞严重凋亡,其细胞凋亡率达23.42%。并且,上述样品未影响小鼠体重和器官重量,且无明显肝肾毒性,具有良好的生物安全性。本课题通过对HSPG在癌症病理过程中作用机制的认识和理解,从HSPG结构出发,制备得到具有抗肿瘤活性的硫酸化糖脂胶束,为肿瘤治疗提供新策略。