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目的:为开发新型高效、低毒、无耐药性的新型金属抗肿瘤药物,本文设计和合成含双苯并咪唑环的铜、银和钴配合物,并进行体外抗肿瘤活性的研究,为金属抗肿瘤药物的制备提供实验依据。方法:采用水热法和常温挥发法合成含双苯并咪唑基的铜(Ⅱ)、银(Ⅰ)、钴(Ⅱ)的配合物,并使用红外光谱法和单晶X射线衍射对配合物的结构进行表征及分析;选择三种人癌细胞(肝癌细胞Hep-G2、宫颈癌细胞Hela和乳腺癌细胞MCF-7),运用MTT法对所合成的目标配合物进行体外抗癌活性筛选;通过流式细胞法检测配合物对癌细胞凋亡和细胞周期的影响;利用Western Blot法研究配合物对癌细胞中Bax、Bcl-2蛋白表达的影响;采用紫外-可见光谱法研究了配合物与CT-DNA之间的作用方式和测定其结合常数。结果:1.经X晶体衍射分析得配合物1分子式为C10H6CuuN2,配合物2分子式为C20H12Cu2N4,配合物3分子式为C10H6CuN2,配合物4分子式为C9.5H6CuN2.5,配合物5分子式为C20 H14C12CuN4,配合物6分子式为C20H12Ag2N4,配合物 7 分子式为 C38H24CoN10。2.MTT法筛选结果显示,配合物1和配合4对于MCF-7细胞的抑制作用要强于Hep-G2细胞和Hela细胞,在20μmol/L时对MCF-7细胞抑制率分别为36.71%±1.79%、40.72%±1.86%;配合物2和配合物3对Hela细胞最敏感,在20μmol/L时抑制率分别为58.94%士2.86%、24.45%±4.51%;而配合5、配合物6和配合物7对Hep-G2细胞增殖的抑制作用最显著,在20μmol/L 时抑制率分别为 58.61%±2.84%、76.71%±2.01%、20.20%±1.32%。3.通过流式细胞法的检测结果分析显示,配合物1和配合物4主要通过诱导MCF-7细胞凋亡为主而抑制其增殖,配合物1在40μmol/L时,凋亡率为31.59%±1.43%,配合物4在30μmol/L时,凋亡率为45.96%±2.06%;配合物2和配合物3以诱导Hela细胞凋亡为主来抑制其生长,配合物2在40μmol/L时,凋亡率为33.20%±0.65%,配合物3在60μmol/L时,凋亡率为33.66%±1.08%;配合物5、配合物6和配合物7主要以诱导细胞凋亡的方式来抑制Hep-G2细胞的增殖,配合物5在40μmol/L时,凋亡率为89.05%±0.98%,配合物 6 在 45μmol/L 时,凋亡率为 87.14%±1.46%,配合物7在100μmol/L时,凋亡率为44.66%±1.22%。进一步研究了配合物3对Hela细胞、配合4对于MCF-7细胞、而配合5、配合物6和配合物7对Hep-G2细胞周期分布的影响,结果显示,配合物3将Hela细胞阻滞于S期,这可能是诱导Hela细胞凋亡的有关机制之一。配合物4将MCF-7细胞阻滞于G2期,这可能是诱导MCF-7细胞凋亡的有关机制之一。配合物5将Hep-G2细胞阻滞于S期,这可能是诱导Hep-G2细胞凋亡的有关机制之一。配合物6和配合物7将Hep-G2细胞阻滞于G2期,这可能是诱导Hep-G2细胞凋亡的有关机制之一。4.通过Western Blot法研究了配合物4作用于MCF-7细胞、配合物5和配合物6作用于Hep-G2细胞对Bax、Bcl-2蛋白表达的影响,结果显示,随着给药浓度的递增,MCF-7细胞和Hep-G2细胞的Bax表达量逐渐上调,Bcl-2的表达量逐渐下降。由此可推知,MCF-7细胞和Hep-G2细胞的凋亡可能与细胞内Bax、Bcl-2的表达失调有关。5.采用紫外-可见光谱法研究了配合物与CT-DNA之间的作用,测得配合物1～7与CT-DNA的结合常数分别为1.93×104M-1、4.67×103M-1、9.05×103 M-1、5.05×104M-1、2.02×104M-1、4.94×104M-1、3.73×103M-1,配合物以部分插入、静电作用或沟面结合等方式共同作用于DNA,从而导致DNA损伤起到抗癌作用。结论:1.铜金属配合物中,含吡啶环配体的配合物4对3种癌细胞抑制效果均较理想,其中对MCF-7细胞的抑制作用最好,说明配体中含有吡啶环可以增强配合物的抗肿瘤活性。2.配体同为1,3-双苯并咪唑苯的配合物2与配合物6抑瘤活性相比,配合物2对Hela细胞和MCF-7细胞的抑制效果要好于配合物6。3.配体同为2,3-双苯并咪唑吡啶的配合物4和配合物7抑瘤活性相比,配合物4的肿瘤抑制效果整体上要好于配合物7。4.所合成的7个配合物主要以诱导细胞凋亡为主抑制其增殖;配合物4、5和6诱导细胞凋亡的机制可能与细胞内Bax、Bcl-2的表达失调有关;7个配合物均以部分插入、静电作用或沟面结合等方式共同诱导肿瘤DNA损伤;通过该论文的研究,说明该系列配合物具有很好的应用开发前景,可进一步进行临床前开发应用研究。