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二茂铁衍生物的亲油性，使得这些化合物能顺利地通过细胞膜，从而与细胞内的各种酶、ＤＮＡ、ＲＮＡ等物质起作用，因而有可能作为治疗某些疾病的药物。其次，二茂铁衍生物具有氧化还原可逆性，这一特点使其在生物酶的作用下，能参与各种代谢作用。第三，二茂铁衍生物的芳香性使得这些化合物能象简单的芳环一样，容易发生取代反应，但是，它们又不同于一般的芳香化合物，二茂铁衍生物的夹心结构使这类分子具有一定的厚度，这一特点能阻止二茂铁衍生物接近某些酶的活性部位，因而具有选择性。另外，二茂铁衍生物的低毒性也是人们对其感兴趣的原因。鉴于二茂铁衍生物具有多种生物（理）活性，如抗肿瘤活性，杀菌、杀虫、治贫血、抗炎、调节植物生长等等。
具有抗肿瘤活性的二茂铁衍生物：
１、氮芥类二茂铁衍生物；氮芥类化合物能抑制白血病的红细胞生成作用而具有抗癌活性。它是临床疗效较好但副作用大的一类抗癌药物。氮芥类二茂铁是由二茂铁羧酸或氨基二茂铁与其它氮芥类物质反应得到的。
２、二茂铁（Ⅲ）离子盐；1984年，P.kopf-Maier等人报道了二茂铁（Ⅲ）离子盐的抗癌活性，由于它们具有较小的毒性，高的水溶解性和水稳定性，使得它们具有更高的临床使用价值。该类化合物的活性随着负离子的不同而不同，这可能是由于负离子的不同影响了这些化合物的水溶性，从而影响了其穿透细胞的能力及在细胞内的分布，最终导致活性的差别。
３、含二茂铁配体的双核配合物；顺－二氨基二氯化铂（cis-DDP）是一种具有很高临床使用价值的抗癌药物。但也有一些缺点，如活性范围窄，有肾毒，并且一些肿瘤细胞已对其产生抗性。为此化学家希望能通过结构模拟的办法，合成出效果更好的抗癌物。
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