伴随着医疗和科技水平的显著改善,慢性非传染性疾病渐渐成为导致人类死亡的主要因素。癌症已经成为全世界主要死亡原因之一,对人类生命健康造成了极大危害。因此,寻找有效的治疗手段攻克恶性肿瘤这一世界性的医学难题已经变得刻不容缓。目前,癌症的治疗手段大致可以分为化学药物治疗、放射性治疗和外科手术切除。化学治疗凭借着自身突出的疗效以及广泛的适用性,通常是人们综合考量后优先选择的一种治疗手段。其中,细胞毒性药物中的金属铂（II）类配合物由于其抗癌谱广、疗效显著及具有与多种抗肿瘤药物的协同作用等优点,成为了当前化疗过程中首选的药物之一。在广泛应用后,发现铂类药物易产生肾毒性、神经毒性、消化道损伤等不良反应。为此,科学家们不得不致力于寻找疗效显著、副作用低、特异性治疗的理想型抗肿瘤药物。与此同时,同主族的金属铱配合物抗肿瘤的研究进入了科研工作者的视野。本论文工作主要是合成和纯化三个系列小分子金属铱（Ⅲ）配合物,并通过ESI-MS、¹H NMR、¹³C NMR等方法表征合成的配合物。通过体外抗肿瘤活性评价,发现这些配合物对所筛选的肿瘤细胞株具有较明显的细胞毒性,并随后对合成的新型配合物抗肿瘤机制详细进行研究。论文主要从以下方面探究合成的药物对所选的肿瘤细胞株的抗肿瘤活性及其机制:首先我们通过细胞增殖MTT检测法对配合物的细胞毒性进行检测,结果显示配合物对所选的肿瘤细胞株的增殖具有显著性抑制效果。紧接着进行细胞克隆实验,光学显微镜下可以清晰观察到药物的作用效果,然后我们通过亚细胞器定位检测及AO/EB双荧光染色法实验,实验结果表明药物可以进入细胞内并引发肿瘤细胞形态学的凋亡。高内涵细胞成像分析系统和流式细胞仪对肿瘤细胞内源性活性氧含量水平、线粒体膜电位变化、钙离子的浓度进行定性及定量分析,结果表明所有的配合物均能使细胞内钙离子的浓度提高,线粒体膜电位明显降低,进而使活性氧水平显著上升。同时利用流式细胞术检测配合物作用后的肿瘤细胞周期及凋亡的改变,发现配合物能有效抑制肿瘤细胞增殖,同时能诱发细胞早期凋亡。另外,通过免疫印迹实验对药物引起的肿瘤细胞凋亡的信号通路进行探讨,发现线粒体相关蛋白Bcl-2家族的表达有明显的变化。实验结果表明金属铱（Ⅲ）配合物通过介导靶点线粒体的信号分子诱导细胞凋亡。