生物无机化学,作为一门新兴的交叉学科在过去几十年里取得了令人瞩目的成就和发展。无机物(包括金属离子、配合物、非金属小分子、无机物微粒等)与生物大分子的相互作用和引起的结构功能变化研究是生物无机化学研究的基础。如研究有选择性调控生物大分子功能的无机物与生物大分子的作用及其作用机理;金属离子与某些蛋白质作用中的结合识别、分子折叠和选择性聚集;设计合成对应大分子的探针、选择性切割剂等。脱氧核糖核酸(DNA)是生物体中非常重要的一类生物大分子,它是染色体的主要成分,在生命遗传密码的翻译、转录、复制过程中起着非常重要的作用。由于DNA分子是现在临床使用的许多抗癌药物的作用靶点,故DNA靶向化合物已成为很重要的核酸探针的选择对象。小分子化合物与生物大分子DNA之间相互作用的研究已成为化学生物学中重要的研究课题,这不但有利于探索和开发新的DNA足迹试剂、定位碱基错配试剂以及核酸探针,而且有助于从分子水平上了解诸多抗癌药物的作用机理,可为临床抗癌药物的使用提供有效的理论指导。本文在此基础上合成了9种稀土姜黄素配合物,研究了其抑菌性,并采用琼脂糖凝胶电泳方法研究了钐-姜黄素-1,10-菲啰啉-5,6-二酮配合物与DNA之间的相互作用。本论文有三部分组成:第一部分:稀土姜黄素二元、三元配合物的合成与表征及其荧光性质首先对姜黄素进行硅胶柱色谱分离,得到纯净的姜黄素、脱甲氧基姜黄素、双脱甲氧基姜黄素三种组分。在乙醇溶液中(pH=6.5～7.0)合成了9种稀土姜黄素二元、三元配合物,通过元素分析、摩尔电导、热重-差热分析、IR、UV-Vis、1H NMR方法,确定稀土姜黄素二元、三元配合物的化学组成并对其进行了表征,分析了配合物的热稳定性和热分解行为。另外,同时研究了配合物在室温下的荧光性质,结果显示稀土三元、二元配合物都表现出配体(L, L=姜黄素)的特征发射,且荧光发射强度为:三元配合物(REL3L′, L′=1,10-菲啰啉）>三元配合物(REL3L′′, L′′=1,10-菲啰啉-5,6-二酮)>二元配合物(REL3·2H2O)>配体(L)。第二部分:稀土姜黄素二元、三元配合物的抑菌性研究研究了稀土姜黄素二元、三元配合物的抑菌性。抑菌实验结果表明:稀土三元配合物(REL3L′′)对革兰氏阴性大肠杆菌和革兰氏阳性枯草杆菌都具有较好的抑制作用,特别是对枯草杆菌,具有抗菌广谱性。第三部分:稀土钐-姜黄素-1,10-菲啰啉-5,6-二酮配合物与DNA的相互作用及其毒性试验采用琼脂糖凝胶电泳法研究了钐-姜黄素-1,10-菲啰啉-5,6-二酮配合物对质粒DNA的切割作用。结果表明:钐-姜黄素-1,10-菲啰啉-5,6-二酮配合物对DNA在生理条件的有较明显的切割,且当配合物浓度增加时,质粒DNA的超螺旋构型逐渐减少,而缺刻、开环型构型逐渐增多。在相同条件下,配体姜黄素对质粒pBR322DNA也有切割作用,但配合物钐-姜黄素-1,10-菲啰啉-5,6-二酮配合物对质粒pBR322DNA的切割作用明显强于配体,表明稀土离子Sm(III)与配体生成配合物后有较好的协同切割作用。进一步采用SRB法研究了钐-姜黄素-1,10-菲啰啉-5,6-二酮配合物的抗肿瘤活性。结果表明钐-姜黄素-1,10-菲啰啉-5,6-二酮配合物对HL-60、SMMC-7721癌细胞瘤株的抑制作用强于配体姜黄素。