具有DNA键合功能的草酰胺多核铜(Ⅱ)配合物的合成、结构及抗癌性研究

摘要

过渡金属配合物与DNA的相互作用为药物设计提供信息,是分子生物学的研究工具。由于铜在人体内的重要作用,近年来,人们合成了很多铜的配合物,并研究了它们的DNA键合活性,研究表明,很多铜配合物在体内和体外表现出了抗菌、抗癌、抗诱变等生物活性。由于草酰胺及其衍生物与过渡金属良好的配位能力和易变的结构特点使其成为首当其冲的桥联配体。目前,关于对称草酰胺配位聚合物的研究已有很多报道,但是由于不对产草酰胺在合成上存在的困难,只有少数关于不对产草酰胺配位聚合物的报道。然而,这些由不对称草酰胺桥连的配合物往往显示出比对称草酰胺桥连的配合物更显著的活性。本文中,我们合成了两个新型不对称草酰胺,并以此为桥联配体合成了铜配合物,用红外和X-衍射确定了它们的晶体结构。用紫外、荧光、电化学和粘度等实验方法研究了配体及配合物与HS-DNA的相互作用,研究了配合物对人肝癌细胞株SMMC-7721和肺腺细胞株A549的细胞毒活性。
　　 本论文主要包括以下四个部分:
　　 设计合成了两个新型的不对称草酰胺配体:N-(2-羟基苯基)-N'-(3-二甲氨乙基)草酰胺(H3pdmaeox)和N-(2-羧基苯基)-N'-(3-甲氨丙基)草酰胺(H3dmaepox),采用红外、X-衍射等对其进行了结构表征。
　　 以上述两个草酰胺做桥联配体合成了不同结构的多核铜配合物:以草酰胺配体H3pdmaeox和H3dmaepox采用不同的端基配体、抗衡阴离子、溶剂等合成了不同结构的多核铜配合物。其中,由配体H3pdmaeox(1)得到了一个双核铜配合物[Cu2(pdmaeox)(bpy)(H2O)](pic)·H2O(2);由配体H3dmacpox(3)得到了四个四核铜配合物[Cu4(maepox)2(bpy)2](ClO4)2·(CH3OH)2(4),[Cu4(maepox)2(phen)2]-(ClO4)2·(CH3OH)2(5),[Cu4(maepox)2(phen)2(H2O)2](pic)2(6),和[Cu4(macpox)2-(me2bpy)2(H2O)2](pic)2·(CH3CH2OH)2(7),利用红外光谱和单晶X-射线衍射等对其进行了结构表征。
　　 研究了上述配体及其配合物与鲱鱼精DNA(HS-DNA)的相互作用:采用紫外光谱、荧光光谱、粘度法及电化学方法等系统研究了上述化合物与鲱鱼精DNA(HS-DNA)的相互作用,并在此基础上总结了该类化合物的配体、抗衡离子与端基配体对HS-DNA键合活性的影响。研究表明,配体(1)、(3)配合物(4)-(6)均以插入模式与HS-DNA发生相互作用。配合物(2)和(7)与HS-DNA的作用方式为静电作用。配体(1)及其配合物(2)与HS-DNA的作用研究结果表明,配体与其配合物和HS-DNA的作用方式可能不周:由配体(3)与其配合物(4)-(7)与HS-DNA的作用的构效关系研究表明配体、端基配体、抗衡离子等可能会影响配合物与HS-DNA的作用强度及作用方式。
　　 SRB法研究了配体及其配合物的细胞毒活性:SRB法研究了上述两个不对称草酰胺桥联配体及其铜配合物对人肝癌细胞株SMMC-7721和肺腺细胞株A549的细胞毒活性。两个配体对上述两种细胞株没有明显的抑制活性,配合物对两种细胞株均表现出一定的细胞毒活性。其中配合物(5)对肿瘤细胞株SMMC-7721和A549的抑制肿瘤细胞株活性最为显著,半数抑制浓度(IC50)分别为26 ng/ml和35 ng/ml。