前体药物简称为前药,能够提供克服药物制剂各种障碍的可能性,在全世界批准的药物中,前药所占的比例日益增大。本文围绕前药活化,以氧化还原反应为基础,从动力学角度分别对Pt（Ⅳ）抗癌前药和抗结核前药的活化过程进行了分析。在第一部分对Pt（Ⅳ）抗癌前药活化过程的研究中,首先选择了几个有代表性的四价铂抗癌前药,奥玛铂（[Pt（dach）Cl4]）和顺铂前药cis-[Pt（NH₃）₂Cl₄]及cis,cis,trans-[Pt（NH3）2Cl2Br2],研究了它们被人体血浆中重要的还原性生物小分子还原的反应,其中还原剂包括:抗坏血酸（Asc）、L-谷胱甘肽（GSH）、L-半胱氨酸（Cys）、DL-高半胱氨酸（Hcy）和二肽甘氨酸-半胱氨酸（Gly-Cys）。得到了生理条件下[Pt（dach）Cl4]和[Pt（NH₃）₂Cl₄]被上述还原剂还原的反应活性趋势:Asc<Hcy<Cys-Gly<GSH<Cys,根据实验得到的二级反应速率常数k’的分析结果表明这些四价铂抗癌前药在人体血浆中的存活时间非常短暂（小于1分钟）,很难在被还原前进入到细胞中,且抗坏血酸作为还原剂在还原过程中可能不起主导作用,同时在对抗坏血酸还原[Pt（dach）Cl4]和[Pt（NH₃）₂Cl₄]反应的研究中推翻了之前文献报道的等动力学关系,表明只有得到有明确意义的活化参数才是建立等动力学关系的先决条件。于是我们又进一步对谷胱甘肽还原奥玛铂的反应在很宽的pH范围内进行了非常仔细的研究,提出了包含所有质子化形态的谷胱甘肽平行还原奥玛铂的反应作为速率控制步骤的反应机理,首次得到了所有速率控制步骤的速率常数,并使用速率常数建立了所有质子化形态的谷胱甘肽还原奥玛铂的反应活性随pH变化的分布图,结果表明,在生理条件下,五种质子化形态的谷胱甘肽中只有一种形态在参与奥玛铂的活化过程中起主导作用。由此可见,四价铂抗癌前药的活化不仅仅会受到人体中还原性生物分子的影响,还要考虑到处于生理条件下的还原性化合物存在形态的反应活性。继而,我们对一系列不同结构、不同空间位阻、不同巯基解离常数（p KRSH）的硫醇化合物还原奥玛铂的反应进行了分析研究。得到了每种硫醇所有质子化形态的速率控制步骤速率常数,发现了在logkRS-和p KRSH之间存在的显著的相关关系:logkRS-=（0.50±0.02）p KRSH+（0.68±0.13）。这一相关关系能够预测一个已知p KRSH值的硫醇在与ormaplatin发生还原反应的反应活性。这些研究对于理解四价铂抗癌前药的活化过程,设计合成新的四价铂抗癌前药提供了动力学及活性方面的基础,有一定的指导性意义。本文的第二部分研究了抗结核前药的活化,建立了生物氧化还原系统模型,对抗结核前体药物异烟肼（INH）及其类似物烟酸酰肼（NH）被[Ir Cl₆]₂-在0-8.5的pH范围内氧化的反应进行了研究。所有的反应都遵循总包二级反应动力学的规律,并且测定了表观二级反应速率常数与pH的依赖关系。根据速率方程、反应过程的时间分辨谱图、化学计量关系及高效液相色谱分析,我们提出了相应的反应机理。在速率控制步骤中,[Ir Cl₆]₂-平行的攻击异烟肼和烟酸酰肼的四种不同的质子化形态,并提出了在速率控制步骤中可产生两种类型的酰肼自由基。这些自由基在三个快速连续的过程中进一步反应,生成最终的氧化产物。由非线性拟合得出了INH和NH所有质子化形态I–Ⅳ的速率控制步骤速率常数。通过这些速率常数计算得出了反应活性与pH的依赖关系图。这些关系图表明,对于这两个体系,在生理pH 7.4的条件下,质子化形态Ⅳ在氧化还原过程中的反应活性比在该条件下的主要存在形态III的反应活性高约5个数量级。因此,虽然形态Ⅳ在该生理条件下的存在百分比非常低,在早期的研究工作中被忽略掉,但是在该氧化还原过程中,形态Ⅳ是主要的反应形态。以上的研究结果表明,pH的变化可能是生物系统中INH活化过程中的一个重要因素,而且该系统中的这一过程很有可能比之前假设的更为复杂。