近年来，过渡金属配合物因其较高的生物活性，特别是抗肿瘤方面的活性已经引起了广泛的研究。钒作为人体必需的微量元素之一，已被证实具有类胰岛素、抗细菌、抗寄生物作用以及近期研究发现的抗肿瘤活性。本课题组前期的实验表明，含Schiff碱配体的不对称钒氧配合物具有良好的DNA键合、断裂和体外抗肿瘤活性。此外，配体具有较大的芳香共轭体系有利于提升配合物的生物活性。然而，至今其相关机理仍知之甚少。为进一步研究这类配合物的生物活性，探讨其机理，本文设计合成了一系列新型的含多齿钒配合物。通过增大配体的芳香共轭体系并改变配体上不同取代基团的电性，以研究钒配合物活性的构效关系，为寻找具有更高生物活性的钒化合物并了解其机理提供实验和理论证据。本论文完成了如下几个方面的工作：1.为探讨Schiff碱的芳香共轭体系的改变对钒配合物生物活性的影响，本文设计合成了以异烟肼缩水杨醛Schiff碱为主配体，菲啰啉和联吡啶为辅助配体的四种新型钒氧配合物,[VO(PAHN)(phen)](1)、[VO(PAHN)(bpy)](2)、[VO(PAH)(phen)](3)和[VO(PAH)(bpy)](4)。并用元素分析、电导率、Magnetic moment、UV-Vis、ESI-MS、IR、1H-NMR和13C-NMR对它们进行了结构表征。.采用UV-Vis和荧光光谱滴定、流体力学及琼脂糖凝胶电泳等研究了这些化合物与DNA的相互作用。实验显示，这些配合物均能以插入方式与小牛胸腺DNA相结合并能很好的断裂质粒DNA，Kb值大小顺序为：1>2>3>4。此外，通过MTT法和流式细胞术考察了目标配合物的抗肿瘤活性并探讨了其机制。结果表明，新型含多齿配体不对称钒配合物具有良好的抗肿瘤活性。而且，主要是通过抑制细胞分裂周期来达到抑制肿瘤细胞生长的作用。此外，增加Schiff碱配体的芳香共轭体系可提高相应钒配合物的生物活性。2．设计合成并表征了以邻菲啰啉衍生物为辅助配体的VO(hntdtsc)(PHIP)(1),VO(hntdtsc)(DPPZ)(2), VO(satsc)(PHIP)(3), VO(satsc)(DPPZ)(4)等四种不对称钒配合物，考察菲啰啉的芳香共轭体系对配合物生物活性的影响。结果表明，通过增大菲啰啉的芳香共轭环可提高配合物的体外抗肿瘤活性和DNA的断裂作用。另外，实验还表明：不同的扩环模式对不对称钒配合物的活性影响效果也不同。其中，以咪唑-1,10-邻菲啰啉为配体的配合物其抗肿瘤活性更高。3．通过改变邻菲啰啉衍生物上的不同电性基团，设计合成了四种具有不同电性取代基的新型钒配合物，并探讨了电性效应对钒配合物生物活性的影响及其规律。结果表明，配合物[VO(PAHN)(bpy)]的Kb值及抑制率最高，这说明相对于推电子基团，芳香环上具有吸电子取代基的配合物其活性更高，相关的机理仍有待于进一步的研究。