新型蒽腙类衍生物及其金属配合物的合成、晶体结构与抗肿瘤活性研究

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本文以抗肿瘤药物-比生群为结构基础,基于其特有的蒽腙药效团结构,合成了 3种新型蒽腙类配体及其6种蒽腙-金属配合物。通过红外光谱、电喷雾质谱、核磁共振谱、元素分析和X射线单晶衍射分析等手段对其进行了结构表征与测定。在细胞水平上,通过MTT法对所合成化合物进行了体外抗肿瘤活性筛选。在分子水平上,通过圆二色光谱、荧光光谱、琼脂糖凝胶电泳等手段对化合物与DNA、拓扑异构酶的分子作用机制进行了研究,为深入研究此类蒽腙类化合物的抗肿瘤活性提供了重要物质基础和科学数据。所合成的3种新型蒽腙类有机配体分别为:9-吡啶蒽腙(9-APH)、9,10-对醛基吡啶蒽腙(9,10-AAPH)、9,10-对醛基咪唑啉蒽腙(9,10-AAIH);相应的6种蒽腙-金属配合物分别是:9-吡啶蒽腙-Pt(Ⅱ)(9-APH-Pt,配合物1)、9-吡啶蒽腙-Cu(Ⅱ)(9-APH-Cu,配合物2)、9-吡啶蒽腙-Co(Ⅱ)(9-APH-Co,配合物 3)、9-吡啶蒽腙-Ni(Ⅱ)(9-APH-Ni,配合物 4)、9,10-对醛基吡啶蒽腙-Pt(Ⅱ)(9.10-AAPH-Pt,配合物5)及9.10-对醛基咪唑啉蒽腙-Pt(Ⅱ)(9.10-AAIH-Pt,配合物6)。运用IR、ESI-MS、NMR以及X射线单晶衍射分析等对9个化合物进行了结构表征与测定。在细胞水平上,通过MTT法初步检测了 9种蒽腙类化合物对多种肿瘤细胞及正常肝细胞的增殖抑制作用,确定了其抑制率和IC50值,肿瘤细胞包括人大细胞肺癌细胞NCI-H460、不同亚株人肝癌细胞Hep-G2、Bel-7404、人卵巢癌细胞SK-OV-3、人胃癌细胞MGC80-3、人宫颈癌细胞HeLa、人膀胱癌细胞T-24,并以人正常肝细胞HL-7702为对比。实验结果表明,三种蒽腙配体中,9,10-AAIH对所选肿瘤细胞株显示了较好的抗肿瘤活性;配合物中,9-APH-Cu、9-APH-Pt、9,10-AAIH-Pt对所选肿瘤细胞株显示了较好的抗肿瘤活性,表现出典型的细胞毒类化合物特征。按照化学药物筛选原则中的低毒性和毒性选择性考虑,化合物9-APH-Pt和9,10-AAPH-Pt对T-24细胞株的IC50值分别为14.12±1.78和17.07±1.19μM,而对人正常肝细胞HL-7702的IC50值均大于100μM,表现出对肿瘤细胞较好的毒性选择性。在分子水平上,针对蒽环类化合物的两种典型抗肿瘤作用靶点——DNA与拓扑异构酶,采用了荧光光谱、圆二色谱以及琼脂糖凝胶电泳多种手段初步研究了上述配体及其金属配合物与DNA、拓扑异构酶的的分子作用机制。研究结果表明,上述蒽腙类化合物均主要通过插入结合方式与DNA结合,与经典蒽环类抗肿瘤药物分子的作用机制类似;且金属配合物与DNA的结合程度要高于配体,这与中心金属阳离子对DNA的静电吸引、配位后更理想的刚性平面有关。综上所述,本文合成了多种新型蒽腙类配体及其金属配合物,并对其结构、活性与抗肿瘤作用机制开展了初步研究,研究结果为深入开发此类基于蒽腙类配体的新型抗肿瘤金属配合物及其抗肿瘤作用机制提供了重要科学数据和研究基础。
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