人工核酸酶又称为化学核酸酶,它是一类由人工设计、合成的DNA或RNA定位断裂工具。开展化学核酸酶的研究无论是在理论上还是在实际应用中都具有十分重要的意义。本论文考察了九个结构相近大环席夫碱镍配合物(NiL1a-3a,NiL1b-3b, NiL1c-3c)与DNA之间的相互作用。在过氧化氢的存在下,NiL1a-3a和NiL1b-3b均可在近生理条件下(37℃,pH 7.0)切割DNA。其中NiL3b显示出最强的DNA切割能力。机理研究显示配合物NiL3b与质粒DNA之间的切割反应涉及到的活性氧基团为羟自由基。在无过氧化氢存在时,只有Ni3a在特定的条件下(酸性或弱酸性、低离子强度以及高配合物浓度)表现出了一定的DNA切割能力。对于NiL1c-3c而言,无论是有无过氧化氢存在均没有明显的DNA切割能力。 此外,本论文还考察了配合物NiL1a-3a及NiL1b-3b对G-四联体的稳定作用以及对端粒酶活性的抑制作用。由于端粒酶特异地表达于大部分肿瘤细胞,并且为大多数肿瘤细胞持续分裂所必需,因此抑制端粒酶活性就成了一种治疗肿瘤的特异靶点。G-四联体不能作为端粒酶的底物,从而抑制了其活性。这一发现使G-四联体成为抗肿瘤药物的新靶点,而能促使G-四联体形成或稳定该结构的物质则可能对癌症有潜在的治疗意义。结果表明上述六种配合物中仅Ni3a能在-定程度上稳定G-四联体以及抑制端粒酶的活性,结合它的DNA损伤能力,因此它可以作为一种毒性很小的端粒酶活性抑制药物,同时也可以作为一种先导化合物来合成既能有效抑制端粒酶活性又能适当损伤DNA的新型抗癌药物。