喹啉衍生物具有广泛的药用价值，某些已在抗疟疾、抗菌、驱蠕虫及局部麻醉等方面作为重要药物用于临床治疗。近来发现，某些喹啉类化合物在抑制酪氨酸激酶、蛋白酶体及DNA的修复等方面表现出特殊的抗癌活性，引起研究者的极大关注。因此，本论文选用喹啉做母体，设计合成4个多喹啉基配体；初步探索了配体的Zn2+荧光识别能力。利用多喹啉基配体，通过引入不同的辅配，获得29个新颖的过渡金属配合物晶体，并解析了其结构。综合运用电子吸收光谱、荧光光谱等方法探究了配合物与DNA及BSA的相互作用机制；在此基础之上，借助荧光显微镜、流式细胞术等对部分配合物的体外抗肿瘤活性进行了研究；为研发、筛选新的抗癌药物提供了有价值的信息。　　论文的主要研究内容：　　1、设计合成4个多喹啉基配体HL1，L2，HL3和HL4；解析了HL1的晶体结构。运用电子吸收和荧光光谱法对4个配体的Zn2+识别能力进行了初步探索。结果表明，HL3对Zn2+表现出较好的识别作用，而且除Cd2+对Zn2+存在较小干扰外（ICd/IZn为0.54），其它常见金属离子几乎无干扰；表明HL3可以作为一种潜在的Zn2+荧光探针。　　2、利用配体HL1及不同辅配，得到14个新颖的双核和四核金属配合物，并解析其晶体结构。配合物能够通过中等强度插入作用与CT-DNA发生相互作用；与BSA以形成基态复合物的方式导致其荧光淬灭。配合物还能通过两种不同机理引起DNA的断裂：锌配合物12-13可能通过水解切割方式断裂DNA；在H2O2诱导下，铜、钴、镍的配合物能通过氧化机理切割DNA，其中铜化合物的活性最高；机理试验证实，羟基自由基是切割过程主要的活性氧物种。此外，MTT实验结果表明，配合物1，3-5，12对A549，HepG-2，BEL-7404，MGC80-3等细胞增殖表现出良好的抑制作用，其IC50值甚至低于顺铂；而且铜配合物1，3-5对几种癌细胞的生长抑制能力均高于锌配合物12。CCK-8实验发现，钴配合物8-10对 HeLa细胞增殖也表现出一定抑制能力，而且配合物8的活性最好。配体HL1不同金属中心的配合物生物活性存在较大差异，说明选择适当的金属离子能够有效调控配合物的性质，对于新药合成中合理选择金属离子提供了一些参考。　　3、利用配体L2、HL3和HL4获得15个新颖的过渡金属配合物，表征解析了其晶体结构。较HL1的配合物，配合物15-28的水溶性有明显提高，利于进一步性质研究。配合物15-28均通过中等强度的插入方式与CT-DNA发生相互作用，通过静态淬灭机理导致BSA的荧光淬灭。而且配合物15-28均表现出良好的DNA断裂能力；部分铜的配合物（15，17，18，19，23和24）甚至在无外界诱导剂的条件下，就表现出良好的DNA切割能力，而其它金属配合物则需借助H2O2；机理实验表明，配合物15-28均是通过氧化方式断裂DNA，而且羟基自由基是主要的活性氧物种。配合物的体外抗肿瘤实验表明，铜配合物18、19、23和24对A549，HepG-2，BEL-7404，MGC80-3等细胞表现出广谱抗癌活性，抑制效果甚至优于顺铂。此外，通过Hoechst33258染色、细胞周期、线粒体膜电位和Caspase3/9检测等实验深入分析了配合物19和24诱导BEL-7404细胞凋亡的机制；配合物能够有效诱导细胞凋亡并能够阻滞细胞增殖于G2/M期；而且细胞凋亡途径与线粒体膜电位下降及部分Caspase酶被激活有一定关系。两个配合物有望成为潜在的线粒体为靶点或调控细胞周期为靶点的新型抗癌药物。