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β-咔啉生物碱是从新疆药用植物骆驼蓬中分离出来的一种活性成分,具有广谱的药理活性。在中草药配方中,用骆驼蓬种子治疗癌症由来已久。基于上述背景,本文合成了 6-甲氧基-1-吡啶-β-咔啉（6-OMe-l-Py-βC）、1-吡啶-β-咔啉（1-Py-βC）两个β-咔啉类生物碱,选择具有潜在药理活性的锰（manganese）、钴（cobalt）、镍（nickel）、铜（copper）、锌（zinc）、锡（tinstannium）、铂（platinum）、金（gold）共8种金属离子,通过溶剂热法或溶液法合成了 1 9种金属配合物;通过红外光谱、高分辨质谱、X-射线单晶衍射分析、核磁共振波谱等分析方法对其进行了结构表征;在细胞水平上,通过MTT法测试了配体、配合物对多种肿瘤细胞株的增殖抑制活性,并通过流式细胞术检测了它们对肿瘤细胞周期及凋亡的影响;在分子水平上,采用圆二色光谱、琼脂糖凝胶电泳探究了配体、配合物与潜在靶分子DNA的相互作用,为研究以6-甲氧基-1-吡啶-β-咔啉、1-吡啶-β-咔啉为配体的新型抗肿瘤活性金属配合物提供了基础。本论文主要研究内容包括:1.合成了 2个β-咔啉生物碱,即6-甲氧基-1-吡啶-β-咔啉、1-吡啶-β-咔啉。通过溶液法或溶剂热法共合成了 19个金属配合物:[MnⅡ（6-OMe-1-Py-βC）Cl（μ2-Cl）]2（1）[CuⅡ（6-OMe-1-Py-βC）（NO3）2（H2O）]（10）[CoⅡ（6-OMe-1-Py-βC）Cl（μ2-Cl）]2（2）[ZnⅡ（6-OMe-1-Py-βC）（NO3）2]（11）[NiⅡ（6-OMe-1-Py-βC）C1（μ2-Cl）]2（3）[MnⅡ（l-Py-βC）C12（DMSO）]（12）[CuⅡ（6-OMe-1-Py-βC）C12]（4）[CoⅡ（1-Py-βC）Cl（μ2-Cl）]2（13）{ZnⅡ[（6-OMe-1-Py-βC）-H]2}（5）[NiⅡ（1-Py-βC）Cl（μ2-Cl）（C2H5OH）]2（14）[SnⅣ（6-OMe-1-Py-βC）C14]（6）[CuⅡ（1-Py-βC）C12]（15）[PtⅡ（6-OMe-1-Py-βC）C12]（7）[CuⅡ（1-Py-βC）Cl2（DMSO）]（16）[AuⅢ（6-OMe-1-Py-βC）Cl2]·Cl（8）{ZnⅡ[（1-Py-βC）-H]2}（17）[NiⅡ（6-OMe-1-Py-βC）2（NO3）（CH3OH）]·NO3[SnⅣ（1-Py-βC）Cl4]（18）（9）[PtⅡ（1-Py-βC）Cl2（19）利用红外光谱、高分辨质谱、X-射线单晶衍射、核磁共振等分析方法对其进行了结构表征。合成的19个配合物中,在固体状态下,除配合物1、2、3、13、14为双核结构外,其余的14个配合物均为单核结构,但上述配合物在水溶液中仍以单核配合物的形式存在。2.选取T-24（人膀胱癌细胞）、OS-RC-2（人肾癌细胞）、NCI-H-460（人肺癌细胞）、SK-OV-3（人卵巢腺癌细胞）、Hep-G2（人肝癌细胞）、MGC-803（人胃癌细胞）以及人正常肝细胞HL-7702作为受试细胞株,通过MTT法系统研究了配体及其配合物对上述细胞株在20 μM浓度下的增殖抑制活性。选择其中活性较高的配合物3、9、14用流式细胞术检测了它们对MGC-803、OS-RC-2肿瘤细胞周期及凋亡的影响,初步探讨了配合物抑制肿瘤细胞增殖的作用机制。MTT结果表明:配体及配合物对不同的肿瘤细胞株均有一定的抑制生长作用。其中镍配合物3、9、14体外抗肿瘤活性较高,在20 μM时,对不同肿瘤细胞株的抑制率均接近或高于50%,配合物3、9、14对MGC-803肿瘤细胞的IC50分别为8.26±0.35、3.77±0.06、3.04±0.23;配合物3、9对 OS-RC-2肿瘤细胞的 IC50分别 11.11±1.67、11.35±0.06。流式细胞仪检测结果表明:配合物3、9、14可诱导MGC-803肿瘤细胞产生凋亡,与此同时,配合物3、9均能诱导OS-RC-2肿瘤细胞产生凋亡。细胞周期检测结果表明:配合物3将MGC-803肿瘤细胞阻滞于G1期,而配合物9、14将该细胞阻滞于S期。对于OS-RC-2细胞,配合物3、9均没有明显的周期阻滞作用。Caspase-3激活实验显示:配合物3、9、14均可诱导caspase-3激活,进而引发细胞凋亡,这与流式细胞仪检测结果一致。3.采用圆二色光谱和琼脂糖凝胶电泳分析手段,从分子水平上研究了配体、配合物与抗肿瘤潜在靶分子DNA的相互作用。结果显示:在圆二色光谱实验中,配体6-OMe-1-Py-βC、1-Py-βC 及配合物 2、3、4、5、8、9、10、11、12、13、14、17、19 对 ct-DNA 的正负吸收峰均有一定影响,但作用程度有所不同,其余配合物不影响ct-DNA的正负吸收峰变化;在琼脂糖凝胶电泳实验中,加入药物后,配合物8、19可降低DNA的电泳迁移率,其余配体、配合物对DNA的电泳迁移率几乎无影响。