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目的：研究锰超氧化物岐化酶模拟化合物（mimics of manganese superoxide dismutase，MnSODm）的合成及对人白血病细胞和实体肿瘤细胞的抗肿瘤效应，并探讨MnSODm抗肿瘤作用的分子机制。方法：按照席夫碱通用的合成方法合成具有双核结构的MnSOD配体及其配合物—MnSODm-1、MnSODm-2和MnSODm-3，并对其质谱、红外光谱表征和单晶结构进行分析。以人白血病敏感细胞K562细胞、白血病耐药细胞K562/ADM细胞、胃癌SGC7901细胞和肝癌HepG2细胞为靶细胞，应用四氮唑蓝比色法（MTF法）测定细胞增殖活性；Annexin V/PI双标记法检测K562/ADM细胞凋亡；光学显微镜、荧光显微镜和透射电镜观察细胞形态学变化；应用流式细胞术（FCM）测定K562/ADM细胞Bcl-2蛋白表达水平和细胞内ROS水平。结果：①合成的MnSODm性质稳定、分子量小、易跨膜，水溶性和脂溶性较好，含有双核结构，在一个配合物分子中含有两个锰活性中心，增加了同一位点的活性浓度，具有较高的活性。②合成的三种MnSODm呈浓度和时间依赖性地抑制K562细胞、K562/ADM细胞、SGC7901细胞和HepG2细胞的增殖（P＜0.05）。其中，MnSODm-1(C40H63Cl3Mn2N6O16)对K562细胞24h、48h、72h的IC50分别为10.712mg/L，1.138 mg/L和0.618 mg/L，对K562/ADM细胞24h、48h、72h的IC50分别为22.410mg/L，8.450 mg/L和14.307mg/L，对SGC7901细胞24h、48h和72h的IC50分别为1.145mg/L，2.266 mg/L和7.388mg/L，对HepG2细胞24h、48h和72h的IC50分别为3.315mg/L，12.515mg/L和27.235mg/L；MnSODm-2(C40H48Br4Mn2N6O10)对K562细胞24h、48h、72h的IC50分别为32.111mG/L，1.109mg/L和0.587mg/L，对K562/ADM细胞224h、48h和72h的IC50分别为27.107mg/L，9.051 mg/L和4.216mg/L，对SGC7901细胞24h、48h和72h的IC50分别为1.139mg/L，2.251 mg/L和9.029mg/L，对HepG2细胞24h、48h和72h的IC50分别为1.682mg/L，14.728 mg/L和17.421mg/L；MnSODm-3(C40H57Mn2N9O21)对K562细胞24h、48h、72h的IC50分别为4.492mg/L，0.815mg/L和10.422mg/L，对K562/ADM细胞24h、48h、72h的IC50分别为23.969mg/L，9.966mg/L和3.611mg/L，对SGC7901细胞24h、48h和72h的IC50分别为1.238mg/L，1.767mg/L和4.223mg/L，对HepG2细胞24h、48h和72h的IC50分别为4.818mg/L，18.13mg/L和28.786mg/L。证实MnSOD模拟化合物对白血病细胞、胃癌细胞和肝癌细胞具有较强的抗肿瘤活性，以MnSODm-3的效果最好；白血病细胞对MnSOD配合物的敏感性最高，胃癌细胞次之，肝癌细胞最差，并表现出一定的抵抗性。③K562/ADM细胞经MnSODm-3诱导后，细胞出现胞膜起泡，染色质凝集、固缩聚集至核膜周边呈新月形、核碎裂、凋亡小体（Apoptotic bodies）形成等典型的凋亡形态学改变；Annexin V/PI双染显示凋亡细胞明显增高，10mg/L和50mg/L MnSODm-3处理K562/ADM细胞48h后，细胞凋亡率分别为13.9％和55.0％。10mg/L和50mg/L MnSODm-3作用K562/ADM细胞48h后，细胞内ROS表达水平明显升高，ROS表达阳性率由61.0％升高至95.8％和98.6％；但Bcl-2蛋白表达水平无明显变化。提示MnSODm抑制白血病（肿瘤）细胞增殖作用的主要机制为诱导细胞凋亡，其诱导细胞凋亡的分子机制可能与Bcl-2无关，而与细胞内ROS的生成相关。结论：我们成功合成了具有双核结构的MnSOD模拟化合物；MnSODm体外明显抑制白血病细胞和实体肿瘤细胞的增殖，具有较强的抗肿瘤活性，其作用机制为诱导白血病（肿瘤）细胞凋亡；MnSODm诱导白血病（肿瘤）细胞凋亡的作用可能与其增加细胞内ROS水平有关。