本文合成了两类金属配合物。第一类:以N-苯基氨基硫脲(4-苯基-3-硫代氨基脲)和2-喹啉甲醛为原料合成缩氨基硫脲配体,然后与铁(Ⅲ)盐配位形成的单核铁(Ⅲ)配合物。第二类:以4-羟基苯甲酰肼和2-吡啶甲醛为原料合成苯腙类配体,然后与铜(Ⅱ)、镍(Ⅱ)、锌(Ⅱ)盐配位合成了三种单核的铜(Ⅱ)、镍(Ⅱ)、锌(Ⅱ)配合物。我们在化学及生物特性方面对其结构特征、抗肿瘤活性展开了相关研究:(1)运用元素分析、红外、质谱以及单晶X-射线衍射分析等技术对其结构进行了表征:(2)在细胞水平上,利用MTT法、流式细胞仪检测法和荧光拍照等手段对金属配合物的体外抗肿瘤活性及其诱导肿瘤细胞凋亡的机制进行研究;(3)在分子水平上,利用蛋白免疫印记技术(Western Blot)检测这些金属配合物对凋亡相关蛋白及周期相关蛋白表达情况的影响。本论文具体研究内容如下:第一章:肿瘤的简述、席夫碱及金属配合物的抗肿瘤研究,并在此基础上简要的阐述了本论文的选题依据以及研究内容。第二章:以2-喹啉甲醛和4-苯基-3-硫代氨基脲反应生成的席夫碱为配体(La),采用溶液法合成了 Fe(Ⅲ)配合物(C1),利用单晶X-射线衍射分析技术解析了配合物的晶体结构。通过电化学法和抗坏血酸氧化法研究了该配合物的氧化还原性,结果表明,C1具有很强的氧化还原性,并且FeⅢ/Ⅱ的氧化还原电位是在细胞内的氧化剂和还原剂可以承受的范围内。运用吸收光谱、发射光谱和粘度分析等方式研究了 La和C1与DNA之间的相互作用,结果显示:C1表现出更好地结合性,并且是通过插层嵌入方式与DNA结合。琼脂糖凝胶电泳实验的结果表明C裂解pBR322 DNA的能力要比La强。体外细胞抗肿瘤活性实验显示:(a)C1比自由的La具有更显著的抗癌活性;(b)C1可以诱导活性氧(ROS)的产生,促使DNA损伤,从而导致p53通路的激活,使细胞周期阻滞在S期;(c)C1使细胞线粒体膜电位下降来介导细胞凋亡;(d)Western Blot的结果表明细胞内的Caspase-3、Caspase-9、Bax、Cyt-C的表达量明显上升,抗凋亡蛋白Bcl-2、Bcl-x1的表达量显著降低。第三章:以4-羟基苯甲酰肼、2-吡啶甲醛为原料合成了三种金属配合物,依次是[Cu(Lb)2](C1);[Ni(Lb)2](C2);[Zn(Lb)2](C3)。通过单晶X-射线衍射分析技术对金属配合物的结构进行了结构解析。由单晶结构分析表明,三种苯腙类席夫碱金属配合物均为单核结构。通过荧光光谱法和分子对接的结果来看,这三种配合物都可与HSA(人血清白蛋白)结合在ⅡA亚域区。通过体外细胞实验研究三种金属配合物的抗肿瘤活性和作用机制:(a)MTT实验表明这三种配合物对体外的HepG2、T24、MGC-803三种肿瘤细胞系表现出较明显的细胞毒性,其中C1的细胞毒活性最强;(b)利用流式细胞仪检测法对C1进行抗肿瘤功能研究发现C1可以诱导细胞凋亡;促使细胞内活性氧(ROS)产生;使细胞周期阻滞在S期;诱导肿瘤细胞线粒体的膜电位下降;(c)Western Blot的结果表明细胞内凋亡相关蛋白Caspase-3、Caspase-9、Bax、Cyt-C的表达量明显上升,抗凋亡蛋白Bcl-2、Bcl-x1的表达量显著降低。第四章:对本论文的工作进行了简要的总结,为未来开发新型抗癌金属配合物提供实验和理论依据。