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脱氧核糖核酸(DNA)作为遗传信息的核心,具有一定的结构多态性,在肿瘤治疗上是许多药物的作用靶点。目前合成新型的小分子金属配合物,构建丰富的配合物结构,并研究它与DNA之间的相互作用模式,在探索核酸的结构和功能、开发潜在的抗肿瘤药物方面起着极其重要的作用。本论文设计合成了含吡啶类衍生物的单核、双核和三核金属铂(II)配合物,并通过核磁共振(NMR)、高分辨质谱(HRMS)、元素分析等手段表征其结构,确认目标化合物,研究其生物活性。培养得到部分配体和配合物的单晶,进行解析。所有的配体都以吡啶为基本单元,逐步对其进行修饰,期望提高其生物活性,比如对双螺旋DNA的解旋作用、小牛胸腺DNA(CT DNA)的结合作用、溴化乙锭的竞争作用和拓扑异构酶I(Topo I)活性抑制作用,肿瘤细胞的抗增殖作用等。(1)合成配合物Pt(dbbpy)Cl(1)和[Pt(dbbpy)2](PF6)2(2)。配合物1的晶体结构中存在π-π堆积相互作用,配合物2则因其分子之间的离子表现为显著的弯曲膨胀。DNA结合实验表明,配合物1优先结合DNA,能加速核酸的解旋。配合物2的dbbpy配体有较高的表面积,对G-quadruplex DNA具有较高的亲和力。配合物1和2均有显著的Topo I抑制作用,且2的抑制作用强于1。这两种配合物对肿瘤细胞系均具有抗肿瘤活性,以正常细胞株作为参考,显示出良好的选择性。(2)引入活性基团吗啉,合成含有吗啉修饰的多吡啶配体和不同离去基的配合物[Pt(L3)Cl]CF3SO3(3)、[Pt(L3)(NH3)](CF3SO3)2(4)和[Pt(L3)(PPh3)](CF3SO3)2(5)。晶体结构显示,配合物5中以Pt(II)为中心呈方形平面构象,但由于分子上下存在两个对称的阴离子CF3SO3-,引起位阻效应,无π-π堆积作用。配合物4与CT DNA的结合常数Kb最高可达9.57×106 M-1,与DNA展现出优异的亲和力,比经典的插入剂溴化乙锭(EB)更强。这可能与它们之间嵌入和静电作用存在有关。配合物3,4,5均有Topo I抑制活性。3,4,5均有明显的抗肿瘤细胞增殖活性,其作用亦强于顺铂。(3)合成一个新的配体L4和三个双核配合物[Pt2(L4)Cl2]Cl2(6),[Pt2(L4)Br2]Br2(7)和[Pt2(L4)I2]I2(8),L4的结构已经X射线晶体证实。在晶体数据的分析后检测到存在π-π堆积相互作用。通过紫外和荧光手段,测试了这些配合物与CT DNA的结合能力,配合物8的Kb值最高可达8.72×106 M-1,比经典的DNA插入剂EB和6,7都高。配合物6对质粒DNA的解旋作用和Topo I抑制能力比配合物7,8更强。配合物8对A549(人肺癌细胞)和HepG2(人肝癌细胞)两种肿瘤细胞具有明显的抗癌活性,与顺铂类药物相当。(4)合成1个新的配体L6和1个三核配合物[Pt3(L6)Cl3]Cl3(9)。通过Uv-vis手段,测试了配合物9与DNA的结合能力,它的Kb最高可达8.20×106 M-1,比经典的DNA插入剂EB和之前的部分配合物都高。配合物9对质粒DNA的解旋作用和Topo I抑制能力比先前配合物更强,这也说明随着核数的增加,其解旋作用确实有显著地增加。