在人类基因组中存在着很多可以潜在形成G-四链体的核酸序列，这些潜在G-四链体位点（简称PG4）存在于例如人端粒末端及一些原癌基因的启动子区，RNA中也有大量PG4存在。基因组和RNA中的PG4并非随机分布而是共同存在于基因的一些重要的功能区域，参与许多生理过程的调控，起着重要的生物学功能。但目前细胞中大部分G-四链体的生物功能和作用机制尚不清楚，还需要进一步探索。因此，开发G-四链体配体并深入研究其与G-四链体作用的机理，可以为深入了解G-四链体的结构和功能提供重要参考，对疾病的诊断、治疗具有非常重要的意义。　　本论文主要围绕G-四链体的配体分子展开，研究工作如下:　　(1)金丝桃素与富含鸟嘌呤DNA的相互作用研究　　很多中药活性成分通过与核酸结合发挥作用，深入研究它们与DNA之间的相互作用，不仅可以在分子水平上提供信息以更好的理解生物活性作用机制，也为高效设计合成癌症治疗的靶向DNA药物分子提供参考。通过紫外吸收光谱，圆二色光谱，荧光光谱等多种手段研究了天然产物金丝桃素(Hyp)与不同DNA的相互作用。发现Hyp可以选择性的与平行结构的G-四链体作用。通过G4/hemin复合物的过氧化物酶活性抑制实验、核磁滴定实验及分子对接分析研究了Hyp与G-四链体的作用模式，机理研究表明Hyp通过末端堆积的方式与G-四链体结合。这些结果为研究金丝桃素的生物活性作用机制提供了新的信息。　　(2)基于二哌嗪苯乙烯联邻菲罗啉结构的G-四链体荧光探针的设计、合成及性质研究　　基于二哌嗪苯乙烯联邻菲罗啉结构，设计、合成了一个识别反平行G-四链体的荧光探针（BMSP-2OH）。分子对反平行G四链体表现出强的亲和力，在共同加热变性后，在K上溶液中BMSP-2OH可以诱导混合平行G-四链体22AG向正平行结构转变，在没有Na+、K+溶液中时，诱导22AG由无序状态向反平行结构转变。与前期报道的分子BMSP相比，BMSP-2OH对不同构型G-四链体的亲和力发生了变化，溶解性也发生了改变，比BMSP在水溶液体系的溶解度有了进一步提高，有助于根据BMSP-2OH识别反平行G-四链体的特征，将其应用在生物体内检测、抗癌药物治疗等领域。　　(3)含方酸结构的G-四链体配体的合成和性质研究　　通过点击化学的策略设计合成了一系列不同的特异性识别平行G-四链体的方酸衍生物分子探针。向二氰基甲叉基取代的方酸母环上引入两个炔基，通过click反应建立了一个可以简单，便捷的向母环修饰不同侧链的方法。设计合成的方酸衍生物不仅具有长的吸收、发射波长，高的荧光量子产率和低的背景荧光，并且由于所带侧链的不同，对特定平行G-四链体表现出不同的亲和力以及不同的细胞通透性。其中化合物4和5对G-四链体的亲和力非常高，Ka在107-108之间，比前期报道的分子CSTS提高了1000-10000倍。本研究提出的合成策略简单、高效，为高通量筛选出用于生物体内检测的G-四链体探针提供了新的策略。