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【目的】:
1.设计、合成靶向线粒体且具有一定抗癌活性的金属钌(Ⅱ)、铼(Ⅰ)胍基配合物。
2.探究金属钌(Ⅱ)配合物体外抗肿瘤活性及其诱导细胞凋亡的机制。
3.探究铼(Ⅰ)配合物对肿瘤细胞的凋亡、迁移、侵袭的影响及其机制。
4.探究金属铼(Ⅰ)胍基配合物光动力治疗的抗肿瘤机制。
【方法】:
1.用紫外、核磁共振、质谱、元素分析等技术表征配合物结构
2.用MTT法测定钌(Ⅱ)、铼(Ⅰ)配合物的体外抗肿瘤活性，采用共聚焦显微镜和流式细胞术研究配合物对细胞内定位、细胞摄取机制、细胞周期、细胞凋亡、细胞内ROS水平及线粒体损伤的影响；Hoechst33342染色进一步验证药物对细胞凋亡的影响；Caspase3/7活性检测配合物作用后肿瘤细胞的Caspase3/7活性；ATP试剂盒检测配合物对肿瘤细胞ATP能量的影响；最后再用WesternBlot验证药物对Bcl-2、Bax、PARP，CytoC，Caspase-3和MMP-2、VEGF等相关蛋白表达的影响。
【结果】:
1.第一章：设计、合成并表征了两个金属钌(Ⅱ)配合物1、2。两个配合物在HeLa、MCF-7、HepG2、CNE-2和A549肿瘤细胞中表现出良好的抗增殖活性。配合物在细胞内分布和摄取机制表明，配合物1和2是以能量依赖的方式进入细胞，而且能选择性地定位于细胞内的线粒体。进一步研究发现，钌(II)配合物1和2能将细胞周期明显阻滞于G0/G1阶段，并能够通过升高ROS水平诱导细胞凋亡。
2.第二章：合成及表征了三个金属铼(Ⅰ)胍基配合物3-5。这些配合物对肿瘤细胞的毒性较高，且对永生化的LO2细胞的细胞毒性较低，表明配合物具有一定的选择性。这三个配合物中，配合物5对HepG2细胞的抗肿瘤活性最强，因此选择配合物5和HepG2进行后续的研究。细胞内分布和摄取机制实验表明， 配合物5能以能量依赖的方式进入细胞且特异性的定位于线粒体。进一步研究表明，配合物5能将细胞阻滞于S期，并通过诱导一系列线粒体相关事件的产生，包括ROS水平升高、ATP含量降低，从而导致细胞凋亡。另外，通过细胞划痕实验、Transwell侵袭实验等，可以发现配合物可以抑制肿瘤细胞的迁徙和转移。蛋白免疫印迹实验显示，配合物可以上调Bax、CytochromeC、PARP和MMP-2蛋白的表达水平，同时抑制Bcl-2、Caspase3和VEGF蛋白的表达。
3.第三章：合成并表征了三个金属铼(Ⅰ)胍基配合物6-8。这个系列的配合物对肿瘤细胞的暗毒性较低，但光毒性比暗毒性增加了4-145倍，其中配合物6的光动力活性最强，它对HeLa的光指数最大（PI=145）。细胞内分布和摄取机制表明，配合物6能以能量依赖的方式进入细胞，光照后的配合物能够有效穿过细胞膜进入细胞质和细胞核，而暗条件下的配合物却只能停滞在胞质内。在进一步机制研究中发现，未光照组的配合物6对细胞周期无明显影响，而光照组的配合物6则阻滞在G2/M期，并且可以诱导一系列线粒体相关事件产生，包括ROS水平升高、线粒体膜通透性的改变等。
【结论】:
1.带氨基配体的钌(Ⅱ)以及带胍基配体的6个铼(Ⅰ)配合物被成功的合成和表征。
2.合成的金属钌(Ⅱ)配合物具有较好的抗肿瘤活性，能特异性靶向细胞线粒体，并且能够诱导一系列凋亡事件的产生。
3.合成的6个铼(Ⅰ)胍基配合物均具有良好的抗肿瘤活性或光动力抗肿瘤活性.。配合物进入细胞质后靶向定位在线粒体，通过不同的机制诱导一系列的凋亡事件产生，并且有效抑制肿瘤细胞增殖、转移和侵袭。
1.设计、合成靶向线粒体且具有一定抗癌活性的金属钌(Ⅱ)、铼(Ⅰ)胍基配合物。
2.探究金属钌(Ⅱ)配合物体外抗肿瘤活性及其诱导细胞凋亡的机制。
3.探究铼(Ⅰ)配合物对肿瘤细胞的凋亡、迁移、侵袭的影响及其机制。
4.探究金属铼(Ⅰ)胍基配合物光动力治疗的抗肿瘤机制。
【方法】:
1.用紫外、核磁共振、质谱、元素分析等技术表征配合物结构
2.用MTT法测定钌(Ⅱ)、铼(Ⅰ)配合物的体外抗肿瘤活性，采用共聚焦显微镜和流式细胞术研究配合物对细胞内定位、细胞摄取机制、细胞周期、细胞凋亡、细胞内ROS水平及线粒体损伤的影响；Hoechst33342染色进一步验证药物对细胞凋亡的影响；Caspase3/7活性检测配合物作用后肿瘤细胞的Caspase3/7活性；ATP试剂盒检测配合物对肿瘤细胞ATP能量的影响；最后再用WesternBlot验证药物对Bcl-2、Bax、PARP，CytoC，Caspase-3和MMP-2、VEGF等相关蛋白表达的影响。
【结果】:
1.第一章：设计、合成并表征了两个金属钌(Ⅱ)配合物1、2。两个配合物在HeLa、MCF-7、HepG2、CNE-2和A549肿瘤细胞中表现出良好的抗增殖活性。配合物在细胞内分布和摄取机制表明，配合物1和2是以能量依赖的方式进入细胞，而且能选择性地定位于细胞内的线粒体。进一步研究发现，钌(II)配合物1和2能将细胞周期明显阻滞于G0/G1阶段，并能够通过升高ROS水平诱导细胞凋亡。
2.第二章：合成及表征了三个金属铼(Ⅰ)胍基配合物3-5。这些配合物对肿瘤细胞的毒性较高，且对永生化的LO2细胞的细胞毒性较低，表明配合物具有一定的选择性。这三个配合物中，配合物5对HepG2细胞的抗肿瘤活性最强，因此选择配合物5和HepG2进行后续的研究。细胞内分布和摄取机制实验表明， 配合物5能以能量依赖的方式进入细胞且特异性的定位于线粒体。进一步研究表明，配合物5能将细胞阻滞于S期，并通过诱导一系列线粒体相关事件的产生，包括ROS水平升高、ATP含量降低，从而导致细胞凋亡。另外，通过细胞划痕实验、Transwell侵袭实验等，可以发现配合物可以抑制肿瘤细胞的迁徙和转移。蛋白免疫印迹实验显示，配合物可以上调Bax、CytochromeC、PARP和MMP-2蛋白的表达水平，同时抑制Bcl-2、Caspase3和VEGF蛋白的表达。
3.第三章：合成并表征了三个金属铼(Ⅰ)胍基配合物6-8。这个系列的配合物对肿瘤细胞的暗毒性较低，但光毒性比暗毒性增加了4-145倍，其中配合物6的光动力活性最强，它对HeLa的光指数最大（PI=145）。细胞内分布和摄取机制表明，配合物6能以能量依赖的方式进入细胞，光照后的配合物能够有效穿过细胞膜进入细胞质和细胞核，而暗条件下的配合物却只能停滞在胞质内。在进一步机制研究中发现，未光照组的配合物6对细胞周期无明显影响，而光照组的配合物6则阻滞在G2/M期，并且可以诱导一系列线粒体相关事件产生，包括ROS水平升高、线粒体膜通透性的改变等。
【结论】:
1.带氨基配体的钌(Ⅱ)以及带胍基配体的6个铼(Ⅰ)配合物被成功的合成和表征。
2.合成的金属钌(Ⅱ)配合物具有较好的抗肿瘤活性，能特异性靶向细胞线粒体，并且能够诱导一系列凋亡事件的产生。
3.合成的6个铼(Ⅰ)胍基配合物均具有良好的抗肿瘤活性或光动力抗肿瘤活性.。配合物进入细胞质后靶向定位在线粒体，通过不同的机制诱导一系列的凋亡事件产生，并且有效抑制肿瘤细胞增殖、转移和侵袭。