本文以新型临床用蒽环类药物——比生群的独特蒽腙结构为基础,通过腙键引入药效基团-苯并噻唑,合成了两种苯并噻唑蒽腙类衍生物;以之为活性配体,通过与三种具有潜在药理活性的过渡金属元素-Cu、Pt、Pd的配位反应合成了六种新型蒽腙类金属配合物。通过红外光谱、电喷雾质谱、核磁共振谱和X-射线单晶衍射分析等方法对其进行了结构表征。在细胞水平上,针对六种常见的人肿瘤细胞株并与两种人正常细胞相对比,应用MTT法对这些化合物进行体外细胞毒性测试与筛选,讨论该类金属配合物的体外抗肿瘤活性。在分子水平上,应用荧光光谱、琼脂糖凝胶电泳对化合物与DNA及拓扑异构酶I的作用机制进行初步研究。以上这些工作为拓展和深入研究新型蒽腙类抗肿瘤金属配合物提供了科学数据和研究经验。具体研究内容如下:本文合成的两种苯并噻唑蒽腙类衍生物配体,分别为:9,10-对醛基苯并噻唑蒽腙（La）和9,10-对羟甲基苯并噻唑蒽腙（Lb）,以及对应的六种Cu（Ⅱ）、Pt（Ⅱ）、Pd（Ⅱ）金属配合物,分别为:9,10-对醛基苯并噻唑蒽腙-Cu（Cu-La）、9,10-对醛基苯并噻唑蒽腙-Pt（Pt-La）、9,10-对醛基苯并噻唑蒽腙-Pd（Pd-La）、9,10-对羟甲基苯并噻唑蒽腙-Cu（Cu-Lb）、9,10-对羟甲基苯并噻唑蒽腙-Pt（Pt-Lb）和9,10-对羟甲基苯并噻唑蒽腙-Pd（Pd-Lb）。利用红外光谱、电喷雾质谱、核磁共振谱和X-射线单晶衍射分析对以上八种化合物结构进行了表征。此外,利用紫外可见吸收光谱测定了上述化合物在水溶液中的稳定性。在细胞水平上,应用MTT法检测了八种化合物对六种常见人肿瘤细胞株及两种人正常细胞株的增殖抑制活性,对所有化合物进行抑制率初筛并通过Bliss法得到IC50值。所测定的肿瘤细胞株包括:人膀胱癌细胞T-24、人肺癌细胞A549和NCI-H460、人胃癌细胞MGC-803、人肝癌细胞Hep-G2、人宫颈癌细胞He La229。两种用于对比的人正常细胞株为人正常肝细胞HL-7702和人胚胎肺成纤维细胞WI-38。结果表明,两种配体中,配体La对肿瘤细胞几乎无抑制作用,而配体Lb具有高活性及广谱抗肿瘤活性,充分说明蒽环C10位上引入羟甲基较醛基能够更好地提高苯并噻唑蒽腙配体的活性,体现出一定的构效关系。六种配合物中,Cu（Ⅱ）配合物对肿瘤细胞显示出最高的活性,呈细胞毒性特征;其中,配合物Cu-Lb活性最好,且具有良好选择性,对T-24和Hep-G2两种肿瘤细胞株的IC50值均约为4μM;而配合物Cu-La的活性虽然略低于Cu-Lb,但其抑瘤谱更广。相比之下,尽管高活性配体Lb形成的配合物比La形成的配合物活性也略高,但四种Pt（Ⅱ）和Pd（Ⅱ）配合物的活性总体上并不理想,未发挥出Pt（Ⅱ）和Pd（Ⅱ）的潜在抗肿瘤活性。上述结果表明,金属中心与配体共同影响着配合物的抗肿瘤活性,构效关系显著,两者如何组合及其协同作用对于抗肿瘤活性的发挥至关重要。此外,利用流式细胞术检测了配体Lb、配合物Cu-La和配合物Cu-Lb对其各自敏感肿瘤细胞株细胞周期的影响。结果表明,对于人膀胱癌细胞T-24,配体Lb将其阻滞在S期,而两种Cu配合物将其阻滞在G2期。对于人肝癌细胞Hep-G2,配合物Cu-La将其阻滞在G2期,而配合物Cu-Lb将其阻滞在G1期。在分子水平上,针对蒽环类药物的确切作用靶点——DNA和拓扑异构酶,利用荧光滴定实验、荧光竞争性键合实验、琼脂糖凝胶电泳等方法研究了以上八种化合物与DNA、拓扑异构酶I的分子作用机制。结果表明:所有化合物对DNA均存在一定程度的插入作用,配合物的插入程度总体上强于相应配体;这说明蒽环结构是理想的DNA插入结合基团,而金属离子的配位作用能够通过静电吸引等方式强化这种作用。此外,所有化合物均能有效抑制拓扑异构酶I的活性,也符合经典蒽环类抗肿瘤药物的分子作用机制。综上所述,本文合成了两种新型苯并噻唑蒽腙类衍生物及其金属配合物,并对其进行了结构表征。通过细胞水平上的抗肿瘤活性筛选试验和分子水平上的与DNA和拓扑异构酶I结合作用研究,从中筛选出了一种活性较高、作用靶点明确的新型抗肿瘤金属配合物Cu-Lb,有望从其结构出发,进一步开发更高效低毒的抗肿瘤药物。同时,本文进一步拓展和丰富了蒽腙类金属配合物的类型和化合物库,为更深入、更全面的研究基于蒽腙结构的新型抗肿瘤金属配合物的作用机制提供了科学数据及研究基础。