核酸酶及超氧化物歧化酶（SOD）的模拟活性研究多年来受到生物学家和化学家的关注。前者主要研究人工核酸酶水解断裂DNA和RNA,合成一些金属配合物（中心金属离子包括过渡金属离子和稀土离子）作为核酸断裂试剂,研究其最佳切割反应条件、切割效率、特异识别性,阐明其作用机理,通过分子设计寻找有效的治疗试剂和探针。后者则是根据天然SOD活性部位的结构和性质,合成出SOD模拟物,以代替天然SOD来清除超氧阴离子自由基（O₂^-·）,保护细胞免受其损害,预防和治疗由O₂^-·引起的多种疾病。因此,设计和合成合适的金属配合物,研究它们与核酸的作用方式和机理、SOD模拟活性,探索配合物在抗肿瘤药物、分子生物学、生物工程技术及其它相关领域中的应用,一直是生物无机化学的重要研究内容。本文在文献调研基础上,开展了以下工作:1、合成了能为两个金属离子提供相同配位环境的5个配体R-HXTA（即5-R-2-羟基-1,3-二甲苯基-α,α-双胺-N,N,N’,N’-四乙酸,英文名称:5-R-2-hydroxy-1,3-xylene-α,α-diamine-N,N,N’N’-tetraacetic acid）,R代表不同取代基。这5个配体分别记为L1—L5,其中,L1:R=CH₃;L2:R=C1;L3:R=NO₂;L4:R=Br;L5:R=C（CH₃）₃。利用这些配体合成了12种同/异双核金属配合物:Na[ZnMgL1]、H[CuMgL4]、H[CuMgL3]、Na[CuMnL3]、Na[MnMgL3]、H[BaMgL3]、H[CaMgL3]、Na₄（LaL1）₂、Na₄（NdL4）₂、Na₄（LaL3）₂、Na₄（PrL3）₂、Na₄（EuL3）₂,用红外光谱、元素分析等方法对它们的结构进行了表征。2、通过凝胶电泳实验,研究了Na₄（LaL1）₂、Na₄（PrL3）₂、Na₄（EuL3）₂、Na₄（NdL4）₂4种双核稀土金属配合物与pBR322 DNA的作用,发现配合物在37℃时切割DNA效果不明显。而在50℃、pH 7.20、Tris-HCl缓冲液条件下,均能有效切割pBR322 DNA,出现大量缺刻（oc型）产物。当在上述配合物中加入H₂O₂后,体系对pBR322 DNA的切割能力显著增强,不但在低浓度下能将ccc型转化为oc型,而且随着浓度的增大产生了大量线型（linear）产物。此外,我们还研究了它们与pBR322 DNA作用的最佳条件及其切割模式;通过加入自由基清除剂（DMSO,甘油,甲醇）,排除了羟基自由基参与反应的可能,表明切割作用是水解性断裂。3、用紫外光谱和荧光光谱（EB为探针）研究了金属配合物与小牛胸腺DNA（CTDNA）的作用情况。发现配合物与DNA的结合方式可能不止一种,除部分插入方式结合以外,还伴随有静电结合或沟面结合。4、采用改进的邻苯三酚自氧化法测定了双核金属配合物的SOD模拟活性。实验发现:在体系最大吸收波长(λ_max=321 nm)处,仅有配合物H[CuMgL4]具有抑制O₂^-·活性的作用,是一种较好的SOD模型物。综上所述,本文所合成的配合物中的双核稀土金属配合物可以有效断裂DNA,是较好的化学核酸酶,配合物H[CuMgL4]具有SOD模拟活性,其细节有待于进一步深入研究。