近年来,恶性肿瘤的发生已经成为危害人类健康的三大杀手之一。在癌症的治疗手段中,化学性疗法一直都倍受青睐。自从1964年Resenberger发现顺铂具有抗细胞增殖能力以来,数以万计的金属类抗肿瘤药物相继被学者进行研究,但由于金属类抗肿瘤药物对人体产生的强的毒副作用以及耐药性,限制了金属类抗肿瘤药物运用到临床,因此研究低毒性及抗耐受性的新型金属类抗肿瘤药物势在必行。基于我们实验室前期关于金属铱类抗肿瘤活性化合物的研究发现,在体外实验中,带有PBN(N-叔丁基-α-苯基硝酮)结构配体的金属铱化合物对HepG-2细胞具有很强的抗肿瘤活性,同时对小鼠的体内实验也证明该化合物具有低毒性。对此,我们在保留PBN类似结构配体的基础上,首先构建了三种PBN结构类似配体(1a-1c),并在配体的基础上设计构建了一系列新型具有抗肿瘤活性的铱-硝酮类化合物(2a-2c、3a-3c)。对这些铱化合物的1H NMR,13C NMR、31PNMR以及质谱等光谱学特征进行了检测。通过单晶培养我们得到了化合物2a和化合物3b的单晶结构,并借助HPLC分析证明了化合物2a对水、空气是相当稳定的;同时代谢稳定性试验表明,化合物2a在小鼠、大鼠及人的肝微粒体中也是非常稳定的。通过CCK-8细胞增殖试剂盒检测这些铱-硝酮类化合物的抗细胞增殖活性试验结果发现,新设计合成的铱化合物对Hela、MCF-7、HepG-2、A549以及A2780细胞都具有很好的抗细胞增殖能力,它们的IC50值都比阳性对照组(Cisplatin组)的IC50值低;而相应的配体对这些肿瘤细胞的抗细胞增殖能力却不是很好。相对而言,化合物2a对A2780细胞表现出最好的抗细胞增殖能力,其IC50值为0.49±0.04uM。因此,我们选择化合物2a作为这一类新合成的铱化合物进行初步机理研究的代表,以期研究它们具有抗肿瘤活性的原因。通过Annexin V-PI双染法进行细胞凋亡试验发现,化合物2a是通过诱导细胞凋亡而不是细胞坏死而具有抗肿瘤活性的。通过化合物2a与5种不同的碱基进行核磁管反应,发现化合物2a与胞嘧啶(C)和鸟嘌呤(G)相互作用,因此,化合物2a可能是通过与C和G的相互作用而具有抗肿瘤活性的,并且DNA很可能是化合物2a的作用靶点之一。通过对化合物2a能否诱导A2780细胞产生ROS以及在NAC的存在下,化合物2a是否导致A2780细胞中ROS含量的改变等试验,证明化合物2a的抗肿瘤机理之一是通过诱导细胞产生ROS而导致细胞凋亡,从而具有抗肿瘤活性的。我们的研究认为,这种类型的金属铱化合物很有希望成为治疗癌症的新型化疗药物的候选者。