噻唑生物碱是一类重要的天然产物,具有广泛的药理作用,特别是在抗菌、抗癌方面表现出较好的生物活性,为新药的开发设计提供了理想的先导结构。近年来,研究较多的是含有吡啶端基的噻唑生物碱化合物,其分子结构中含有多个配位点,能与不同的过渡金属络合形成稳定的配合物,但是此类化合物的配合物生物活性报道尚不多见。为了进一步探索噻唑生物碱化合物的抗菌、抗癌活性,本论文对海藻及其浮游菌提取物中活性生物碱成分进行母核分析,并进行了结构修饰改造,合成了三个以吡啶为端基的新型噻唑生物碱化合物,2-(N-2-吡啶亚甲基)-肼基-4-(2-吡啶基)-噻唑(L1)、2-(N-3-吡啶亚甲基)-肼基-4-(3-吡啶基)-噻唑(L2)、2-(N-4-吡啶亚甲基)-肼基-4-(4-吡啶基)-噻唑(L3)及相应的过渡金属配合物,一方面研究不同位吡啶取代物的噻唑生物碱与过渡金属配位形成的不同空间构象特征,一方面研究其对噻唑生物碱及配合物抗菌、抗癌活性的影响。本论文主要做了两部分工作:结构研究:我们以吡啶醛、吡啶酮、氨基硫脲等为原料,反应合成了三个含有吡啶端基的噻唑生物碱化合物(L1-L3),并将其与不同的过渡金属盐进行配位反应合成配位化合物,培养配合物单晶;对所合成的化合物的结构进行质谱、红外、核磁(H谱)、元素分析、X-单晶衍射等表征;研究了配体及配合物的荧光性能。活性研究:对噻唑生物碱化合物(L1-L3)及其配合物的抗菌、体外细胞毒性活性进行了测定,并对其杀菌抑菌、抗癌活性的规律做了总结,同时探讨了此类化合物的配合物对于不同致病菌、癌细胞株的作用效果,这些结论为噻唑生物碱化合物及其金属配合物在生物医药领域的开发推广提供了一定的理论依据。本论文得到的主要结果如下:1.含吡啶端基的新型噻唑生物碱类化合物L1-L3均具有良好的配位性能,与过渡金属配位可得到不同维度的超分子配合物。2.化合物L1-L3均具有较弱的荧光性能(狭缝宽度为10nm,强度为25-80),但当其独与金属锌盐络合生成配合物后,荧光性能均有大幅度的提高;此类化合物的金属镉、镍、铜、锰配合物却表现出不同的荧光变化规律,荧光效率或略微增强或下降。3.以吡啶为端基的噻唑生物碱类化合物L1、L2、L3因其吡啶取代位不同而表现出不同的生物活性;由这些配体与不同的金属盐生成的配合物在生物活性上呈现出不同的规律。总体来说,配体L1化合物及其金属配合物具有较高的抗菌活性,基本上对各种致病菌均可以达到全抑的水平,配体L2、L3及其金属配合物只对个别的菌种具有较强的抑制作用,对其他菌种的抑制作用并不明显;化合物L1与金属络合后生成的配合物抗菌活性均显著提高,说明过渡金属的加入起到增强活性的效果;金属Zn盐与L1-L3化合物络合后抗菌活性明显高于其他金属配合物,此外,具有一定毒性的镍盐、锰盐与配体L2、L3生成配合物后抗菌活性反而降低,这为此类新型噻唑生物碱化合物成为重金属解毒剂提供一定的参考价值;4.与抗菌活性相似,配体L1的锌盐配合物对四种癌细胞株抗增殖活性比相应的配体活性要高出数倍,但锌盐与L2、L3进行络合反应后,出现了抗癌活性不变或降低的现象,这可能与不同配体的模式不同有关。