Cyclam（1，4，8，11-四氮杂环十四烷）是最常用的大环多胺之一，它可以与包括过渡金属在内的许多阳离子配位，并且具有很高的热力学和动力学稳定性，是配位化学领域中使用最为广泛的配体之一。近年来，cyclam衍生物及其金属配合物的生物活性研究也引起了人们的广泛关注。本论文涉及的研究工作主要包括:结构新颖的cyclam衍生物及其金属配合物的合成;利用核磁技术确定了单核金属配合物金属的配位点，利用变温核磁与2D[1H，15N]HSQC研究了单核金属配合物在溶液中的构型问题，此外利用2D[1H，15N] HSQC和195Pt-NMR确定双核双功能铂配合物的配位点与结构;最后研究了单核金属配合物的人工核酸酶性质以及双核铂配合物的生物活性。　　在前人工作的基础上，本论文设计合成了三个新型的cyclam衍生物:1，8-二(N,N-二叔丁氧羰基-1，3-二氨基异丙基）-4，11-二甲基-1，4，8，11-四氮杂环十四烷皿1）;1，8-二(N,N-二叔丁氧羰基-1，3-二氨基异丙基）-4，11-二苄基-1，4,8，11-四氮杂环十四烷(L2）;1，8-二（N,N-丁氧羰基-1，3-二氨基异丙基）-1，4，8，11-四氮杂环十四烷(L3）;脱去配体L1，L2和L3侧链氮原子上的Boc保护基后，依次得到侧链有两个伯胺基的cyclam衍生物:1，8-二（1，3-二氨基异丙基）-4，11-二甲基-1，4，8，11-四氮杂环十四烷(L1);1，8-二（1，3-二氨基异丙基）-4，11-二苄基-1，4，8，11-四氮杂环十四烷(L2）;1，8-二（1，3-二氨基异丙基）-1，4，8，11-四氮杂环十四烷(L3）。　　在合成得到配体L1，L2和L3的基础上，进一步合成了L1的锌(Ⅱ)，镍(Ⅱ)铜(Ⅱ)的单核金属配合物[Zn(L1)Cl2](Ⅰ)，[Ni(L1)Cl2](Ⅱ)和[Cu(L1)Cl2](Ⅲ)，以及L2和L3的锌(Ⅱ)配合物[Zn(L2)Cl2](Ⅳ)与[Zn(L3)Cl2](Ⅴ);另外将侧链有两个伯胺基的cyclam衍生物L1，L2和L3分别与氯亚伯酸钾反应，得到双核双功能铂配合物[Pt2L1Cl4](Ⅶ)，[Pt2L2Cl4](Ⅷ)和[Pt2L3Cl4](Ⅸ);随后，将配合物的阴离子换为碘离子，合成得到了阴离子为碘的配合物[Pt2L1I4](Ⅹ)，[Pt2L2I4](Ⅺ)和[Pt2L3I4](Ⅻ）。　　本研究利用二维核磁确定了配体以及配合物的结构，利用2D[1H,15N] HSQC核磁技术，通过对比L1和L3在与金属锌（Ⅱ)配位前后侧链N化学位移和峰的组数的变化，结果表明锌（Ⅱ)与cyclam环上的四个N进行配位，同时利用变温核磁验证了配合物[Zn(L1）Cl2](Ⅰ)在溶液中多种构型存在的问题，结合2D[1H，15N] HSQC核磁，推测在溶液中，配合物[Zn(L1)Cl2](Ⅰ)和[Zn(L3)Cl2](Ⅴ)都主要以两种构型存在;此外我们利用二维核磁，2D[1H，15N] HSQC以及195Pt-NMR确定了系列在双核双功能铂配合物[Pt2L1Cl4](Ⅶ)，[Pt2L2Cl4](Ⅷ)，[Pt2L3Cl4](Ⅺ)，[Pt2L1I4](Ⅹ)，[Pt2L2I4](Ⅺ)和[Pt2L3I4](Ⅻ)中，Pt(Ⅱ)与配体侧链的两个伯胺进行配位。　　本论文还研究了金属配合物的生物活性，首先用凝胶电泳研究了配体与单核金属配合物对DNA的切割活性。其结果表明，在生理条件下，配合物Ⅲ在抗坏血酸存在条件下具有核酸酶活性，而配合物Ⅳ在浓度达到50μM时，超螺旋型DNA(FormⅡ)基本消失，说明配合物Ⅳ也具有核酸酶活性。从电泳图上看，配合物Ⅳ与抗坏血酸在切割DNA时只是起到简单的加和作用，其切割的机理还待进一步的研究。而配体L1-L3以及配合物Ⅰ，Ⅱ和Ⅴ在实验条件下，水解和氧化切割均呈阴性。　　此外利用凝胶电泳测定了双核铂类金属配合物Ⅶ-Ⅻ与DNA的作用方式以及其结合能力，在此基础上，用MTT法测定了配合物Ⅶ-Ⅸ的生物活性，结果表明，三种配合物对实验的四组癌细胞株(SGC-7901，SGC-CDDP, A549和HepG2)均表现出较好的生物活性，并且对顺铂耐药株(SGC-CDDP)也表现出较强的活性;在三种配合物中，其中配合物Ⅷ表现出的活性最好，推测可能是因为在配合物与DNA作用时，其侧链的苄基由于插入作用与核酸形成π-π堆积作用，使得配合物与DNA形成更加稳定的加合物，而表现出更强的细胞毒活活性。