本文主要从以下几方面进行了研究： 1.为了深入研究第一个确定结构的化学核酸酶[Cu(phen)2]+结构与性质的关系，本研究合成了配合物[Cu(phen)2Cl]Cl4H2O·CH3CH2OH，通过元素分析、IR光谱、UV-Visible光谱、热分析、循环伏安测试对其进行了表征。测定了配合物的晶体结构，结果表明5配位的配离子[Cu(phen)2Cl]+接近于三角双锥，其通过C-H-Cl弱氢键和phen平面间的π堆积作用形成二聚体，两个二聚体通过同时与未配位Cl原子形成C-H-Cl弱氢键构成一维链状结构，一维链通过链内、链间的phen平面的π堆积作用形成二维层状结构。在B3LYP/6-31G*(LanL,2DZ)水平上，对[Cu(phen)2Cl]+、[Cu(phen)2Cl]22+和[Cu(phen)2]+进行了单点计算，结果表明平行phen平面的重叠区域靠相反电荷产生吸引力，致使[Cu(phen)2Cl]+聚集为层状结构；[Cu(phen)2Cl]+的氧化还原稳定性比[Cu(phen)2]+好，前者的单电子氧化反应活性位点为配位Cl原子，后者为中心Cu+离子，而二者的单电子还原活性位点都是离子中的一个phen平面。经对接计算获得配合物[Cu(phen)2]+与DNA的Ki值为1.85×10-7，表明二者产生较强的结合作用。 2.为了扩展本课题组抗肿瘤配合物的研究，本研究合成了4个未见报道的Cu-水杨醛氨基酸Schiff碱-phen(或bipy)三元配合物，通过元素分析、IR光谱、UV-Visible光谱、热分析、电导率和循环伏安测试对其进行了表征。 利用紫外-可见光谱、荧光光谱、EB竞争、循环伏安和粘度等实验手段研究了4个配合物与DNA分子的键合。紫外一可见光谱获得的键合常数Kb都在104数量级，表明它们与DNA的键合能力都较强。键合常数出现顺序2＞4＞3＞1，2的键合能力是1的1.6倍。由EB竞争实验求出的表观平衡数Kapp(数量级为104级)和淬灭常数Kq(数量级为103级)都存在变化趋势4＞3＞1＞2。循环伏安测试表明4个配合物均涉及沟面或静电结合方式，但是结合方式并不典型；1、3、4的Cu(Ⅱ)形态与DNA结合的趋势比还原态的大，而2的则差不多。由粘度测量推测配合物与DNA分子以部分插入模式与DNA作用。利用琼脂糖凝胶电泳实验研究了配合物的化学核酸酶活性，4个配合物在还原剂H2A存在下都表现出不同程度的DNA剪切作用；当羟基自由基清除剂DMSO存在时(条带4)，4个配合物的剪切活性出现不同的变化。其中，2的剪切能力消失，表明它是几乎完全以羟基自由基机理发生剪切作用：3的剪切活性大大减弱，表明它的剪切作用主要通过羟基自由基机理实现，也包含其他的氧化还原机理；而1和4的剪切活性只是略微减弱，说明这2个配合物的剪切DNA过程是以其他氧化还原机理为主，羟基自由基反应只是稍有涉及。1、3、4的表观速率常数κ(10-5s-1‘数量级)的顺序为1＞3＞4，而2的反应速率高达1的10倍。 在B3LYP/6-31G8(LanL2DZ)水平上对4个配合物进行了理论模拟，揭示中心铜原子为四方锥构型，配合物的稳定性存在顺序1＞3＞4＞2，Schiff碱配体形成的配位键比中性配体形成的配位键更强，氧化还原活性非常接近，单电子氧化和还原过程时分别主要涉及Schiff碱配体的苯环和phen(或bipy)共轭体系。运用半柔性对接原理，将模拟了4个配合物与DNA的作用模型。模拟结果显示4个配合物都进入DNA的小沟，结合强度存在顺序2＞4＞3＞1。 结果证实了Schiff碱配体和中性配体的差异对配合物与DNA的作用产生影响。