苯并咪唑与去甲斑蝥素酰亚胺过渡金属配合物的合成、晶体结构及与DNA和BSA作用研究

摘要

癌症是严重危害人们安全的疾病。研发新型的治疗肿瘤的金属配合物类药物是生物化学家探究的热点。人们发现过渡金属类配合物越来越多地显示出广泛的生物活性。去甲斑蝥素是一种传统抗癌药物斑蝥素的衍生物。它不但具有很强的抗癌活性，并且对正常细胞的伤害较小。因此，我们以去甲斑蝥素为先导化合物，不仅设计合成了三种N-氮杂环去甲斑蝥素酰亚胺，而且合成了几种新型的过渡金属与去甲斑蝥素和苯并眯唑类化合物的配合物;研究了其与DNA和牛血清白蛋白(BSA)的作用，并测试了它们对人宫颈癌细胞(Hela)和人肝癌细胞(SMMC7721)的体外抗增殖活性。主要研究内容如下:
　　1、合成了三种N-芳（杂）环去甲斑蝥素酰亚胺化合物:N-苯去甲斑蝥素酰亚胺(L1)、N-2-毗啶去甲斑蝥素酰亚胺(L2)和N-2-甲基苯并咪唑去甲斑蝥素酰亚胺(L3)。化合物的组成通过元素分析、红外光谱、核磁共振等方法确定。它们的组成为:C14H13NO3(L1)，C13H12N2O3(L2)，C16H15N3O3(L3)。化合物与DNA的相互作用通过紫外光谱法、荧光光谱法、粘度法研究。研究结果表明三种化合物以中等强度与DNA发生部分插入作用。另外通过荧光光谱法探究了化合物和BSA的相互作用。化合物与BSA通过静态猝灭机制发生强烈的相互作用。同时测试了化合物对人宫颈癌细胞(Hela)的体外抗增殖活性，实验表明，化合物L2和L3抗癌细胞的增殖活性较化合物L1高。其中化合物L3具有最强的抗增殖活性。
　　2、采用溶液法合成了两种新颖的铜配合物:N-2-甲基苯并咪唑去甲斑蝥素酰亚胺合铜(Ⅱ)配合物(1)、苯并咪唑与去甲斑蝥酸根合铜(Ⅱ)混配配合物(2)。配合物的成和结构通过元素分析、红外光谱、X-射线单晶衍射等方法被确定下来。它们的组成为:[Cu(Ac)2(L3)2]·3 H2O(1)(Ac=醋酸根，C2H3O2; L3=N-2-甲基苯并咪唑去甲斑蝥素酰亚胺，C16H15O3N3)、[Cu(bimz)2(DCA)](2)(bimz=苯并咪唑，C7H6N2, DCA=去甲斑蝥酸根，C8H8O5)。通过X-单晶衍射法确定了配合物1的配位中心空间结构是配位数为四的平面四方型;配合物2的配位中心空间结构是配位数为五的四方锥型。配合物与DNA的相互作用是通过紫外光谱法、荧光光谱法、粘度法和琼脂糖凝胶电泳法进行了研究。配合物和BSA的相互作用是运用荧光光谱法进行研究的。同时测试了配合物1和2对人肝癌细胞(SMMC-7221)的体外抗增殖活性。结果显示配合物和DNA以中等强度发生部分插入作用，配合物1和2均以氧化还原机制切割超螺旋质粒DNA。配合物与BSA通过静态猝灭机制发生强烈的相互作用。同时在测试浓度范围内，配合物1和2比化合物L3和Na2(DCA)有很强的体外抗人肝癌细胞(SMMC-7221)的效果。其中，配合物1的体外抗增殖活性最强。
　　3、合成了四种2-氨基苯并咪唑与去甲斑蝥酸根(DCA)合过渡金属（钴、镍、铜和锌）的混配配合物。采用元素分析、红外光谱和X-射线单晶衍射法确定了它们的组成和结构。组成为:(Habiz)2[M(DCA)2]·4H2O(M=Co(Ⅱ)(3)，Ni(Ⅱ)(4)，Cu(Ⅱ)(5)，Zn(Ⅱ)(6);Habiz=质子化的2-氨基苯并咪唑）。确定了四种配合物的配位中心的空间结构均为配位数为六的八面体型，配位的基团呈现中心对称结构。通过紫外吸收光谱法、粘度法和琼脂糖凝胶电泳法研究了配合物和DNA的作用，结果显示配合物以较强的强度与DNA发生部分插入作用，配合物5的作用最强。通过荧光光谱法研究了配合物和BSA的作用，研究发现配合物均以静态猝灭模式猝灭BSA的荧光，发生强烈的相互作用。配合物6对人肝癌细胞SMMC-7221具有很强的体外抗增殖活性。

目录

摘要

第一章 绪论

1．1 去甲斑蝥素酰亚胺的研究进展

1．2 苯并咪唑类化合物的生物活性研究进展

1．3 过渡金属离子的生物活性研究进展

1．4 去甲斑蝥素与金属配合物的生物活性研究进展

1．5 DNA组成及结构

1．6 配合物与DNA作用的研究方法

1．6．1 紫外光谱法

1．6．2 荧光光谱法

1．6．3 粘度法

1．6．4 琼脂糖凝胶电泳法

1．7 牛血清白蛋白的组成和结构

1．7．1 化合物与BSA相互作用研究

1．8 本课题的主要研究内容

第二章 N-芳(杂)环去甲斑蝥素酰亚胺的合成、与DNA／BSA作用研究及抗增殖活性

2．1 主要试剂与仪器

2．1．1 主要试剂

2．1．2 主要仪器

2．2 去甲斑蝥素酰亚胺(L)的合成

2．2．1 2-氨甲基苯并眯唑(ambi)的制备

2．2．2 N-苯去甲斑蝥素酰亚胺(L1)的合成

2．2．3 N-2-吡啶去甲斑蝥素酰亚胺(L2)的合成

2．2．4 N-2-甲基苯并咪唑去甲斑蝥素酰亚胺(L3)的合成

2．3 化合物L1、L2和L3的表征

2．3．1 L的性质及元素分析

2．3．2 L的红外光谱

2．3．3 L的1HNMR

2．4 化合物与DNA作用的研究

2．4．1 实验方法

2．4．2 结果与讨论

2．5 化合物与BSA作用的研究

2．5．1 实验方法

2．5．2 结果与讨论

2．6 化合物的体外抗增殖活性

2．6．1 体外增殖抑制试验

2．6．2 结果与讨论

2．7 本章小结

第三章 N-2-甲基苯并咪唑去甲斑蝥素酰亚胺合铜(Ⅱ)(1)和苯并咪唑与去甲斑蝥酸根合铜(Ⅱ)(2)的合成、与DNA／BSA作用研究及抗增殖活性

3．1 化合物的合成

3．1．1 去甲斑蝥酸钠(Na2(DCA))的制备

3．1．2 配合物(1)的合成

3．1．3 配合物(2)的合成

3．2 单晶结构测定

3．3 配合物的表征

3．3．1 性质与元素分析

3．3．2 红外光谱

3．3．3 晶体结构

3．4 配合物与DNA作用的研究

3．4．1 实验方法

3．4．2 结果与讨论

3．5 配合物与BSA作用的研究

3．5．1 实验方法

3．5．2 结果与讨论

3．6 配合物的体外抗增殖活性

3．6．1 体外增殖抑制试验

3．6．2 结果与讨论

3．7 本章小结

第四章 2-氨基苯并咪唑与去甲斑蝥酸根合过渡金属配合物的合成、与DNA／BSA作用研究及抗增殖活性

4．1 配合物的合成

4．1．1 2-氨基苯并咪唑与去甲斑蝥酸根合钴(Ⅱ)(3)和镍(Ⅱ)(4)的合成

4．1．2 2-氨基苯并咪唑与去甲斑蝥酸根合Cu(5)和Zn(Ⅱ)(6)的合成

4．2 单晶结构测定

4．3 配合物的表征

4．3．1 性质及元素分析

4．3．2 红外光谱

4．3．3 晶体结构

4．4 配合物与DNA作用的研究

4．4．1 实验方法

4．4．2 结果与讨论

4．5 配合物与BSA作用的研究

4．5．1 实验方法

4．5．2 结果与讨论

4．6 配合物的体外抗增殖活性

4．6．1 体外增殖抑制试验

4．6．2 结果与讨论

4．7 本章小结

第五章 结论

参考文献

攻读学位期间取得的研究成果

致谢

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