α-N杂环缩氨基硫脲衍生物及其镓配合物具有优良的生物化学活性,尤其在抗肿瘤方面更加显著。因此,本论文设计、合成了六种2-喹啉甲醛缩氨基硫脲衍生物及其相应的镓配合物,并对这些化合物的结构、抗肿瘤活性与抗肿瘤机制进行了研究。以2-喹啉甲醛为原料,通过席夫碱反应分别和氨基硫脲、N-甲基肼硫代甲酰胺、N,N-二甲基肼硫代甲酰胺、N,N-二乙基肼硫代甲酰胺、吡咯烷-1-硫代酰肼、哌啶-1-硫代酰肼脱水缩合,得到六个2-喹啉甲醛缩氨基硫脲衍生物（L1-L6）。然后将这六个化合物分别和三氯化镓反应,得到六个结构类型相似的镓配合物（C1-C6）。使用¹H NMR、¹³C NMR、ESI-MS、元素分析和紫外-可见光谱等对十二个化合物进行了结构表征,其中镓配合物C6还通过X-ray单晶衍射确定分子结构。稳定性研究表明这些化合物在生理介质中可以稳定存在。通过MTT法筛选了针对人肺癌细胞（A549）、人胃癌细胞（SGC-7901）和人正常肝细胞（LO2）的药物活性。这些化合物对肿瘤细胞IC₅₀值全部小于20μM,对于正常细胞IC₅₀值普遍高于50μM,选择性都优于顺铂,其中L6与C6活性最突出。构效研究表明随着配体的亲脂性增加,镓配合物的抗肿瘤活性随之增强。药物利用度研究发现用有机镓配合物C1-C6处理的A549细胞内镓含量远远高于三氯化镓处理的,表明镓配合物更容易被肿瘤细胞摄取。选择药物活性与选择性最优的化合物L6与C6进行抗肿瘤机制研究。细胞周期和细胞凋亡研究表明L6与C6都能阻滞细胞周期,促进细胞凋亡。活性氧（ROS）检测研究表明镓配合物显著增加了细胞内ROS。膜电位研究表明,镓配合物干预下导致了线粒体跨膜电位的崩溃,这是线粒体途径诱导细胞凋亡的关键特征。凋亡蛋白分析表明2-喹啉甲醛缩氨基硫脲衍生物与镓配合物都能促进凋亡相关蛋白的活化,而且镓配合物比相应的配体效果更强,这与细胞凋亡分析结果是一致的。