基于生物大分子相互作用的金属配合物的合成、结构及其体外抗癌活性研究

摘要

报告数据显示，当前，癌症已经成为危害人类健康的第二大杀手，在癌症治疗中，化学药物治疗贯穿始终。因而，寻找对癌症治疗有效而安全的化学药物成为医学、药学和生命科学等领域的重要研究内容。在目前众多抗癌药物中，顺铂作为一线的金属基抗癌药物能通过共价结合作用于DNA来发挥抗癌疗效。但是，铂类药物在使用过程中有显著的毒副作用，这限制了该类药物的临床应用和未来发展。因此设计和合成结构新颖的非铂类金属基抗癌药物，对寻找广谱、高效、低毒的抗癌新药具有重要意义。基于以上研究背景，本文设计并合成了一系列金属配合物，通过X-射线单晶衍射解析了其中五个配合物的单晶结构，通过光谱法等研究了配合物与DNA、蛋白质和单糖的相互作用，并研究了配合物体外抗癌活性。具体研究内容主要包括以下几部分:
　　一、配合物的合成、结构表征本文以N，N'-双（二丙撑三胺基）草酰胺(H2oxdipn)和二丙撑三胺作为配体，采用不同的金属盐设计合成了一系列的配合物，解析了其中五个配合物的单晶结构，即[Cu(dipn)(pic)](pic)(1)、[Cu2(oxd ipn)](pic)2(2)、[Cu2(oxdipn)(ClO4)2](3)、[Cu2(oxdipn)][Cu(SCN)2]2(4)和{[Cu4(oxd ipn)2Fe(CN)5(NO)][Fe(CN)5(NO)]}n·3.5nH2O(5)，用元素分析法、摩尔电导法、红外光谱和X-射线单晶衍射等手段表征了配合物的结构。
　　二、配合物与生物大分子的相互作用研究本文运用了多种方法研究金属配合物与核酸、蛋白和糖之间的相互作用。其中，采用紫外吸收光谱法、荧光猝灭光谱法、流体力学法和粘度法研究得到配合物1～5均是以插入结合方式与DNA发生作用，且配合物中核种数和抗衡阴离子等对DNA键合活性有较大影响。通过紫外和荧光光谱法研究得到配合物1～5对BSA的猝灭机制均为静态猝灭。另外，本文通过紫外光谱法研究了配合物与单糖的相互作用，发现金属配合物对不同的单糖键合能力不同，且本文所选四种配合物均对氨基葡萄糖的键合能力最强，实验还表明配合物与单糖的作用活性的影响因素有:金属配合物的核种数量、螯合环稳定性、抗衡阴离子和单糖的结构等。
　　三、配合物的体外抗癌活性本文应用SRB法研究了配合物1～5对三种癌细胞株的抑制活性。通过分析得到五种配合物对三种肿瘤细胞株SMMC-7721（人肝癌细胞株）、Hep G2(人肝癌细胞株)和A549(人肺癌细胞株)的IC50值，发现配合物的体外抗肿瘤活性顺序与配合物的核种数目和抗衡阴离子等有关，且配合物的DNA插入活性顺序一致，说明配合物的抗癌活性与配合物的DNA结合活性有关，验证了金属配合物在细胞内的抗癌作用靶点很可能为DNA。

目录

声明

摘要

第一章 前言

1 N，N’-双取代草酰胺配体及其桥联金属配合物

1．1 N，N’-双取代草酰胺配体及其桥联金属配合物的分类和合成

1．2 N，N’-双取代草酰胺配体及其桥联金属配合物的应用研究

2 金属配合物与DNA的相互作用

2．1 DNA的结构

2．2 金属配合物与DNA的作用方式

2．3 金属配合物与DNA相互作用的检测表征方法

3 金属配合物与BSA的相互作用

3．1 BSA的结构和功能

3．2 金属配合物与BSA的相互作用的研究方法

4 金属配合物与糖的相互作用

4．1 糖的结构和功能

4．2 金属配合物对糖分子的识别原理

4．3 金属配合物与糖相互作用的研究进展

5 本论文的研究思路及主要内容

第二章 单核和双核铜配合物的合成、结构及其与DNA／BSA相互作用研究

1 实验试剂与仪器部分

1．1 实验试剂

1．2 实验仪器

2 配体和配合物的合成

2．1 配体H2oxdion的合成

2．2 配合物的合成

2．3 配合物的单晶X射线衍射结果

2．4 配合物与DNA相互作用研究

2．5 配合物与BSA的相互作用研究

3 结果与讨论

3．1 配合物的性质及结构

3．2 配合物的晶体结构

3．3 配合物与DNA的相互作用研究

3．4 配合物与BSA的相互作用研究

4 小结

第三章 CuⅠCuⅡ和CuⅡFeⅢ配合物的合成、结构及其与DNA／BSA相互作用研究

1 实验试剂与仪器部分

1．1 实验试剂

1．2 实验仪器

2 配合物的合成

2．1 配合物的合成

2．3 配合物的单晶X射线衍射

2．4 配合物与DNA相互作用研究

2．5 配合物与BSA的相互作用研究

3 结果与讨论

3．1 配合物的性质及结构

3．2 配合物的晶体结构

3．3 配合物与DNA的相互作用研究

3．4 配合物与BSA的相互作用研究

4 小结

第四章 金属配合物与糖相互作用研究

1 试剂与材料

2 实验方法

3 结果与讨论

3．1 配合物与糖相互作用的紫外研究

3．2 配合物与糖的相互作用

4 小结

第五章 金属配合物的体外抗肿瘤活性研究

1 实验仪器和试剂

2 实验方法

3 实验结果与讨论

4 小结

参考文献

结论与创新点

附录

致谢

个人简历

发表和撰写文章情况