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无论全世界每个地区人类发展水平如何,癌症的高发病率和高死亡率已经引起人类的广泛关注。随着癌症患病人数的增长,抗癌药物市场也发展起来。而且最近几年,抗癌药物是药品研发的核心领域,其数量呈现增长态势。铂类抗癌药物是目前使用最广泛的治疗癌症的药物,其作用机制主要是阻碍脱氧核糖核酸(DNA)复制,从而抑制癌细胞的分裂。但是铂类抗癌药物也存在一些问题,如具有毒副作用、耐药性等问题。因此,国内外许多课题组在抗癌药物的研发上做了大量的工作,不仅研究铂类配合物还研究了非铂类配合物,希望能得到抗癌效果更好、毒副作用小、克服耐药性的配合物。最近几年,关于金属铱(Ⅲ)配合物抗癌活性的研究陆续被报道,其具有成为抗癌药物的潜力。在本文中主要合成了一系列碳-氧配位的金属铱(Ⅲ)氮杂环卡宾配合物,并对这些配合物进行体外细胞毒性实验,进一步研究作用机制。本文的研究内容如下:1.设计合成了八种酚氧-氮杂环卡宾配体和十二种金属铱(Ⅲ)配合物,并通过核磁共振氢谱、核磁共振碳谱、质谱以及元素分析进行表征。铱(Ⅲ)配合物1-12对人非小细胞肺癌细胞(A549)和子宫颈癌细胞(HeLa)表现出显著的体外抗癌活性,且配合物的结构对抗癌活性有一定的影响。被测的配合物在水溶液中水解,有较好的溶解性。配合物显示不与9-甲基腺嘌呤(9-MeA)和9-乙基鸟嘌呤(9-EtG)结合,也没有显示对质粒DNA的切割。因此,DNA可能不是这些配合物的主要靶标。配合物捕获氢使烟酰胺腺嘌呤二核苷酸还原态(NADH)向烟酰胺腺嘌呤二核苷酸氧化态(NAD~+)转换,产生活性氧。活性氧水平的提高使线粒体膜电位下降以及溶酶体膜通透性增高、溶酶体损伤,最终导致细胞凋亡。2.设计合成了两种羧基-氮杂环卡宾配体和四种金属铱(Ⅲ)配合物,并通过核磁共振氢谱、核磁共振碳谱、质谱以及元素分析进行表征。金属铱(Ⅲ)氮杂环卡宾配合物13-16在对A549细胞的抗癌活性实验中,配合物13和14对A549细胞表现出非常低的细胞毒性(>100μM),配合物15和16的抗癌活性表现良好。配合物16与小牛胸腺脱氧核糖核酸(ct-DNA)和牛血清白蛋白(BSA)结合,初步探索了配合物在细胞中的作用机制。