寻找新型抗肿瘤药物是当代医学的一项重大挑战。以顺铂为代表的经典铂类抗肿瘤药物由于不良反应(如骨髓抑制、白细胞减少、耳毒性、神经毒性、神经毒性等)及肿瘤耐药极大地限制了该类药物的发展。为了克服现有铂类药物的缺陷,我们运用多种方法对两类极具开发潜质的非经典金属抗肿瘤化合物进行了研究。以Pt-Amidine为代表的Pt-Acridine类非经典铂类抗肿瘤化合物,可在非小细胞肺癌细胞中显示出较顺铂强500倍的抗肿瘤活性,是一类极具潜质的非经典铂类抗肿瘤金属化合物。DNA加合物是铂类抗肿瘤药物引起肿瘤细胞死亡的主要原因,铂类药物在肿瘤细胞内摄取、累积、分布、胞内转运及亚细胞定位的研究对于铂类药物的研究尤为重要。因此,我们首先选用高效液相色谱串联质谱法对于Pt-Amidine在非细胞体系中产生的DNA加合物进行了结构表征分析。通过对酶解DNA片段分析表明,Pt-Amidine可以选择性地与DNA鸟嘌呤碱基结合产生四种DNA加合物(dG*, dGMP*, dApG*, dTpG*)。运用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)对Pt-Amidine及临床药物顺铂不同时间点下在NCI-H460细胞内的累积及DNA加合物量进行了分析。结果表明,在相同处理浓度下(0.1μM), Pt-Amidine可以快速在细胞内累积,在细胞内产生高于顺铂60倍的铂含量。经3小时孵育后,Pt-Amidine可在细胞内以25个/106核苷酸的频率产生大量的DNA加合物。细胞内及DNA上大量的铂加合物迅速转化为肿瘤细胞存活率快速下降。此外,为了进一步标记Pt-Acridine在细胞内的分布,基于铜催化的叠氮基-炔基加合反应(CuAAC反应),通过以叠氮改造的Pt-Acridine对该类化合物在NCI-H460细胞内的分布及作用机制进行了研究。结果表明,Pt-Acridine类化合物可以显著抑制肿瘤细胞复制、转录,并产生细胞周期阻滞作用,所产生的转录抑制作用可能与其在细胞核仁区内累积并参与rRNA转录抑制息息相关。基于氧化DNA损伤机理,设计合成了六个全新的单核Schiff Base铜金属配合物：[Cu"(5-Cl-pap)(OAc)(H2O)]-2H2O (1),[Cu"(5-Cl-pap)(H2O)2]NO3(2),[Cu"(pap)(H2O)2]NO3(3),[CuⅡ(5-NO2-pap)(H2O)2]C104-H2O (4),[CuⅡ(5-CH3-pap)(H2O)2]NO3(5),[CuⅡ(5-NO2-pap)(MeOH)(H2O)(NO3)](6),(5-X-pap=N-2-pyridi-yl-methylidene-2-hydroxy-5-X-phenylamine, X=H, Cl, CH3, N02),并运用X-ray单晶衍射等方法对其结构进行了表征佐证。运用光谱学方法对所得新型Schiff Base铜金属配合物与小牛胸腺DNA的相互作用进行了研究,其表观结合常数(Kapp=6.40×105,7.11×105,8.96×105,2.44×105,3.09×105,2.56×105Mq)表明配合物与DNA呈现中等强度结合。Schiff Base铜金属配合物还可以通过氧化DNA损伤途径引起pUC19质粒DNA产生DNA切割活性。机理研究表明,该类化合物可以单线态氧及过氧化物作为其活性中间体引起质粒DNA氧化损伤。使用MTT法对Schiff Base铜金属化合物在10种不同组织来源的人肿瘤细胞的细胞毒性进行了评价,表明该类化合物可以通过与顺铂完全不同的方式抑制肿瘤细胞生长。Hoechst33342单染及单细胞凝胶电泳实验揭示了配合物3可以导致HeLa细胞产生显著的DNA损伤。此外,Schiff Base铜金属配合物可以明显诱导HeLa细胞产生S期阻滞、降低线粒体膜电位、激活Caspase-3、-9蛋白,证明其可通过内源性的线粒体通路诱导HeLa细胞凋亡。综合所得结果,表明Schiff Base铜金属配合物是一类良好的抗肿瘤药物的候选。