喹诺酮类药物由于高效低毒及与其它抗菌药不同的作用方式等特点,是临床上使用最多的。但在研究方面的滞后使得喹诺酮类新药的研发工作停滞不前。基于金属离子的优点,合成以药物分子为配体的配合物,对于研究喹诺酮药物具有非常重要价值。金属配合物与脱氧核糖核酸的相互作用研究一直是生物无机化学的重要研究内容。其与血清白蛋白的作用研究也是热点领域。DNA是生命遗传信息携带者和传递者,许多抗肿瘤和抗病毒药物都以其为靶点。另外,血清白蛋白与配合物在体内的存储、运输、药代动力学和毒理学有很大的关系。因此,研究配合物与脱氧核糖核酸和血清白蛋白的相互作用,有助于更好的研究药物的作用机制,发现其潜在的功能。本文以沙拉沙星、恩诺沙星和左氧氟沙星及抗菌活性非常好的环丙沙星为配体,合成了8种新型的喹诺酮金属配合物,通过红外、元素分析和单晶衍射方法确定了它们的结构。1是单核铜配合物,每个中心铜离子与1个沙拉沙星的2个O原子、N,N-二乙基乙二胺上的2个N原子成四配位的平面四方形结构。空间群为P-1,晶胞参数为a=9.752（2）?,b=10.178（2）?,c=17.390（3）?,α=77.262（4）°,β=88.694（4）°,γ=77.069（4）°;2是单核锌配合物,每个中心锌离子与2个沙拉沙星的4个O原子、1个1,2-丙二胺上的2个N原子成六配位变形八面体结构。空间群为P-1,晶胞参数为a=10.159（1）?,b=10.239（1）?,c=22.563（2）?,α=79.613（2）°,β=87.923（2）°,γ=84.552（2）°;3是聚合铜配合物,不对称单元中含有1个铜离子,1个去质子化的环丙沙星配体,2个水分子。每个中心铜离子与2个环丙沙星的3个O原子、第三个环丙沙星的N原子和1个水分子的O原子成五配位的四方锥结构。在该化合物中,环丙沙星配体两端的氧原子和氮原子分别采取三齿和单齿桥连的配位模式,连接两个相邻的铜离子形成二维的网状结构。空间群为Pbca,晶胞参数为a=20.394（2）?,b=8.2289（8）?,c=26.027（3）?,α=90°,β=90°,γ=90°;4是聚合铜配合物,它的不对称单元中含有2个铜离子,2个去质子化的环丙沙星配体,1个高氯酸阴离子,1个甲醇分子,0.5个水分子。两个铜离子表现为不同的配位几何构型。第一种中心铜离子与2个环丙沙星的3个O原子、2个水分子的2个O原子,成五配位的四方锥结构。在这种配位模式中,环丙沙星配体两端的氧原子和氮原子分别采取二齿和单齿桥连的配位模式。第二个铜离子与1个环丙沙星的2个O原子。另外2个环丙沙星的2个N原子,1个水分子的O原子,1个高氯酸阴离子的1个O原子成六配位的变形八面体结构。在此种配位模式中,环丙沙星配体两端的氧原子和氮原子分别采取三齿和单齿桥连的配位模式,连接两个相邻的铜离子形成二维的网状结构。空间群为P2₁/c,晶胞参数为a=24.748（10）?,b=8.567（4）?,c=20.870（8）?,α=90°,β=98.848（11）°,γ=90°;5是单核铜配合物,每个铜离子与1个左氧氟沙星的2个O原子、1个2,2-联吡啶的2个N原子和1个水分子的O原子成五配位的四方锥结构。空间群为P 1,晶胞参数为a=10.598（3）?,b=10.710（3）?,c=15.085（4）?,α=80.410（4）°,β=86.353（4）°,γ=69.459（3）°;6是单核钴配合物,每个钴离子与2个左氧氟沙星的4个O原子、1个邻菲罗啉的2个N原子成六配位的变形八面体结构。空间群为C2/c,晶胞参数为a=20.360（11）?,b=32.323（16）?,c=10.184（5）?,α=90°,β=109.733（6）°,γ=90°;7是单核银配合物,每个银离子与2个恩诺沙星的2个N原子、1个硝酸阴离子的1个O原子成三配位的平面三角形结构。空间群为P-1,晶胞参数为a=9.9139（5）?,b=13.3399（7）?,c=15.3653（9）?,α=79.672（2）°,β=78.900（2）°,γ=71.914（2）°。8是聚合银配合物,它的不对称单元中含有1个银离子,一个去质子的恩诺沙星配体和1.5个水分子。每个银离子与2个恩诺沙星的2个O原子、另一个恩诺沙星的1个N原子和1个水分子中的O原子成四配位的四面体结构。在该化合物中,恩诺沙星配体两端的羧基氧原子和氮原子分别采取二齿和单齿桥连的配位模式,连接两个相邻的铜离子形成一条一维链。空间群为P-1,晶胞参数为a=9.4912（8）?,b=9.7931（8）?,c=11.6908（10）?,α=103.975（2）°,β=101.604（2）°,γ=103.063（2）°。采用MTT法测试了配体及其配合物1-6的抗菌活性,以沙拉沙星、环丙沙星和左氧氟沙星作为阳性对照,阳性药物的最小抑菌浓度范围是0.091–1.228μg·mL^-1,配合物最小抑菌浓度范围是0.066–1.513μg·mL^-1,结果显示它们的抗菌能力与阳性药物相比,明显提高或者大体相当。采用荧光,紫外分光光度法和圆二色谱法研究了配合物1–6与DNA的结合,结果显示,配合物与DNA的结合能力(K_b=2.36×10⁴–3.32×10⁶ M^-1)要比相应的沙星(沙拉沙星5.7×10⁵,环丙沙星2.58×10⁵,左氧氟沙星2.36×10⁴ M^-1)强很多,配合物4有最强的结合能力,且这些配合物可能都是通过插入方式与DNA发生作用的。采用荧光分光光度法,测试了配体和配合物1–4与人血清白蛋白和牛血清白蛋白的结合能力和方式,配合物1对牛血清白蛋白的结合能力最强,配合物4对人血清的结合能力最强,所有的配合物与两种血清白蛋白的结合常数K范围2.29×10⁴–2.0×10⁵M^-1。