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DNA嵌入剂在小分子与DNA的相互作用研究以及肿瘤治疗研究中有着极其重要的用途.作为DNA嵌入剂,它们一般都具有平面刚性结构,大的共轭π键.同时,人工光核酸酶的设计、合成,无论从化学、生物学或者药学的角度,也都具有重大的理论及现实意义,已经成为近几年来的研究热点之一.该文以1,8-萘酰亚胺作为母体,成功地设计合成了2-取代噻唑并萘酰亚胺类、噻二唑并萘酰亚胺类、苯并噻吨类、苯并噻吩并萘酰亚胺类等一系列的新型DNA嵌入剂及嵌入型DNA切断剂,对其光谱性能、嵌入性能、光损伤性能以及它们的抗肿瘤活性进行了系统的研究.为增强化合物与DNA分子的结合能力,在目标化合物的设计中引入了含硫杂环一(2-芳基取代)噻唑环以及N,N-二甲基,设计合成了新型2-(取代)苯基噻唑并萘酰亚胺类嵌入剂与切断剂.它与恶唑类似物相比,有更好的嵌入性能.光损伤实验发现,这类化合物能够对DNA分子进行光损伤,在噻唑环的2-位苯基上没有任何取代基时切断能力最强.它的切断能力受到缓冲液pH值和光照时间的影响.研究了其切断机理并利用AM1半经验量子化学计算方法解释了其切断活性的差异.首次将噻二唑杂环引入到DNA嵌入剂及切断剂的应用中,设计合成了新型1,2,3-噻二唑并萘酰亚胺类嵌入剂和切断剂.通过对目标化合物与小牛胸腺DNA作用前后紫外一可见光谱的测量,我们发现这类化合物以嵌入的方式与DNA作用.合成了苯并噻吩并萘酰亚胺类嵌入剂,通过荧光淬灭技术,发现该类化合物有非常优异的对小牛胸腺DNA的嵌入性能.同时,我们对上述各个系列的化合物进行了P388小鼠白血病细胞、MOLT-4人白血病细胞、A-549人肺腺癌细胞、SGC-7901人胃癌细胞、BEL-7402人肝癌细胞和WI-38人胚胎成纤维细胞(正常对照细胞)进行抗肿瘤体外筛选实验.