长期以来,人们对中药有效成分的研究偏重有机成分,而对无机物没有足够的重视。此外有些中药中有效成分虽已明确,但却不能完全说明其药理作用。如中药单味药水煎液中的水溶性成分具有明显的生物活性,若继续精提,随着纯度的提高,其药理活性反而降低。究其原因,可能是中药的精提品在精制过程中,无机成分被消除,而其无机成分主要是微量元素,常被认为是无效成分而被弃掉,致使药理活性降低甚至丧失,同时也影响了药效。有研究发现,在传统中药制剂过程中,金属离子在煎煮过程中可与中药中的成分如蒽醌、黄酮、生物碱等形成配合物,且金属配合物也是原药材中化合物的一种存在形式。金属离子与药物化学成分形成配合物后往往改变或增强其活性,例如抗菌、抗肿瘤、抗氧化等。将中药有效成分与金属离子进行配合发挥两者的协同作用,是提高中药化学成分活性的有效途径。本研究以中药大黄中的蒽醌类化合物(大黄素、芦荟大黄素)为研究对象,根据大黄中微量金属元素的种类和含量为指导,选择相应的金属离子盐,合成了18个大黄素、芦荟大黄素金属配合物,应用UV、IR、NMR对其进行结构表征,并在此基础上进行生物活性对比研究,比较了大黄素、芦荟大黄素和各配合物以及各配合物之间的结构、生物活性,取得了以下极有意义的研究结果。(1)运用电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES法)对药用大黄中Ca、Mg、 Cu、Mn、Fe、Zn、Co、Cr元素进行了同时测定。结果表明,中药大黄中含有Ca、Mg、Cu、Mn、Fe%Zn、Co、Cr元素,其中常量元素Ca、Mg含量最高,分别为27880μg/g和2250μg/g；微量元素中Cu的含量最低,为5.1μg/g。(2)以大黄素,芦荟大黄素为配体,选择Ca(Ⅱ)、Mg(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)、Fe(Ⅱ)、 Mn(Ⅱ)、Fe (Ⅲ)、Zn(Ⅱ)、Co (Ⅱ)、Cr(Ⅲ)合成了18个金属配合物,其中Ca(Ⅱ)、Mg(Ⅱ)、Fe(Ⅱ)、Mn(II)、Fe(Ⅲ)、Co(Ⅱ)、Cr(Ⅲ)金属配合物为首次合成。通过紫外光谱、红外光谱、核磁共振谱、热重-差热分析以及金属离子含量检测等现代分析手段分析配合物的可能结构。分析结果显示：大黄素、芦荟大黄素分子中的8位酚羟基失去质子并通过9位氧原子与金属离子形成配合物,除钙配合物与配体的比例为1：1外,其余的金属配合物与配体的比例为1：2。(3)对大黄素、芦荟大黄素共18个金属配合物进行了抗氧化活性研究。分别采用二苯代苦味肼基自由基(DPPH法),氯化硝基四氮唑蓝法(NBT法),Fe2+-H2O2-亚甲蓝法对其抗氧化活性进行了研究,考察了配体及18种金属配合物对二苯代苦味肼基自由基(DPPH·)、超氧自由基(02-·)、羟基自由基(·0H)等三种自由基的清除率。比较了配体与金属配合物之间抗氧化活性,结果表明金属配合物与配体均具有抗氧化活性,并且配合物的抗氧化活性均高于配体。对配体及配合物的抗氧化活性与剂量的依赖关系表明,抗氧化活性随着化合物浓度的增加而增加。(4)对大黄素、芦荟大黄素共18个金属配合物进行了抑菌活性研究。采用定性与定量实验分别考察了配体及18种金属配合物对金黄色葡萄球菌、肺炎链球菌、大肠杆菌的抑制活性。实验结果表明：金属配合物与配体均具有抑菌活性,并且大多数配合物的抑菌活性均高于配体。(5)对大黄素、芦荟大黄素及其金属配合物进行了抗肿瘤生物活性研究。采用MTT法,对配体大黄素、芦荟大黄素以及18个金属配合物对肝癌HepG2细胞株进行了体外细胞毒活性筛选,测定了配体和配合物对人肝癌HepG2细胞的增殖抑制率,并对有活性的化合物进行了半数有效浓度(IC50值)的测定。实验结果表明,金属配合物与配体均具有抗肿瘤活性,并且配合物的抗肿瘤活性高于配体。本研究结果为中药领域中的中药配位化学理论的进一步研究提供了思路、方法和实验数据,为蒽醌类金属配合物合理有效的利用提供了极有价值的参考依据,为揭示中药有效化学成分和中药药效的关系,揭示中医药防病治病的本质目的提供了科学参考。