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顺铂(cis-platin)抗癌作用的发现及其在世界范围内广泛的临床应用,成功推动了抗癌金属配合物的研究。设计、合成结构新颖的具有抗癌活性的功能配合物,成为无机药物化学领域最富有挑战性的课题之一。基于许多抗癌药物是以DNA为靶点,本论文以金属配合物与DNA的相互作用研究为切入点,以寻找高效、低毒的抗癌活性金属配合物为主要目标,设计、合成了一种新型不对称草酰胺配体,并以其作为桥联配体合成了一系列桥联过渡金属多核配合物;采用元素分析、红外光谱、电子光谱等手段对这些化合物进行了表征,用单晶X-射线衍射手段测定并解析了其中的十个化合物单晶结构,研究了影响它们结构的因素;采用光谱法和电化学法等方法,从分子水平上研究了这些化合物与DNA的相互作用;应用SRB法从细胞水平上测定了部分化合物对人肝癌细胞(SMMC-7721)和人肺腺癌细胞(A549)的体外细胞毒活性。本论文主要包括以下三部分:一、合成了一种新型不对称草酰胺配体:N-(2-羧基苯氨基)-N’-(3-二甲氨基丙基)草酰胺(H3dmapob) (1),并用单晶X-射线衍射、元素分析、红外光谱、1H NMR和质谱对其进行了结构表征。以H3dmapob为桥联配体,通过调控金属离子核种的种类、端基配体、抗衡阴离子、溶剂、pH值等条件实现了配合物种类和结构的多样性,解析了九个桥联多核配合物的单晶结构。三个三核配合物:Cu[Cu(dmapob)(CH3OH)]2 (2)、{Co(CH3OH)2[Cu(dmapob)(CH3OH)]2}·4CH3OH (3)和{[Cu(dmapob)(CH3OH)]Ni(CH3OH)2[Cu(dmapob)]}·3CH3OH (4);三个四核配合物:[Cu2(dmapob)(phen)]2(ClO4)2·2H2O (5)、[Cu2(dmapob)(phen)]2(NO3)2·2H2O (6)和[Cu2(dmapob)(bpy)]2(ClO4)2·4CH3OH (7) ;两个一维聚合物:{Mn[Cu(dmapob)]2}n (8)和{Zn[Cu(dmapob)]2}n (9) ;一个二维聚合物:{Cd[Cu(dmapob)(DMSO)]2}n·nH2O (10)。二、采用光谱法(电子吸收光谱和荧光光谱)和电化学方法研究了这些化合物与鲱鱼精DNA的相互作用。结果表明,上述化合物均能与鲱鱼精DNA发生相互作用,作用模式均为插入作用,其作用强弱顺序为:四核配合物(5)、(6)和(7)与DNA的相互作用最强,其次为一维聚合物(8)、(9)和二维聚合物(10),再次为三核配合物(2)、(3)和(4),配体(1)本身的作用最弱。在此基础上,采用琼脂糖凝胶电泳法,从分子水平上研究了配合物对质粒pBR322 DNA的切割作用。通过研究发现,与DNA作用最强的四核化合物(5)、(6)和(7)能够在生理条件下直接切割DNA,其中端基配体为1,10-邻菲罗啉的配合物(5)将超螺旋DNA切割成线型的能力最强。三、用SRB法分别对不对称草酰胺配体H3dmapob (1)及其多核金属配合物(2)4、(6)8、(10)进行了体外细胞毒活性测试,研究结果表明,所测8个化合物对人肝癌细胞(SMMC-7721)和人肺腺癌细胞(A549)都有不同程度的细胞毒活性,其中配合物(8)和(10)的活性最强,对两种肿瘤细胞株的半数抑制浓度(IC50)均达到1030 ng/mL。上述工作不仅丰富了无机药物化学的研究内容,而且为高效、低毒的无机抗癌药物的设计与合成提供了非常有价值的参考信息。