鈀配合物的合成、表征及抑制PTPs活性的研究.pdf

1、蛋白酪氨酸磷酸酶(PTPs)是一類不含金屬的酶，廣泛存在于生物體內(nèi)，與蛋白酪氨酸激酶(PTKs)共同調(diào)控蛋白酪氨酸磷酸化的過程。從細(xì)胞的基礎(chǔ)代謝到細(xì)胞生長、代謝、分化、遷移、凋亡、新陳代謝、免疫應(yīng)答、基因轉(zhuǎn)錄以及離子通道的開啟等多個(gè)生物過程都與蛋白酪氨酸磷酸化水平息息相關(guān)。研究表明，生物體內(nèi)蛋白酪氨酸磷酸化水平的異常能夠引發(fā)多種疾病，比如癌癥、癲癇、免疫缺陷病和心血管疾病等。因此，PTPs被認(rèn)為是新一代的藥物靶點(diǎn)，PTPs抑制劑的研究也

2、逐漸引起了人們的廣泛關(guān)注。
　　自從Rosenberg教授發(fā)現(xiàn)順鉑的抗癌活性，人們便對鉑類配合物展開研究，合成了一系列鉑類抗癌藥物，鉑類抗癌藥物的藥效很好，但是其具有較強(qiáng)的毒副作用和耐藥性，使得人們必須找出新的解決方案。1984年，Gill發(fā)現(xiàn)鈀類配合物有很好的抗癌活性。又因?yàn)殁Z(Ⅱ)和鉑(Ⅱ)具有相似的結(jié)構(gòu)和動力學(xué)熱力學(xué)性質(zhì)，人們希望鈀配合物既可以保留鉑配合物好的抗腫瘤活性，又可以降低它的毒副作用和耐藥性。像鉑(Ⅱ)類配合物一樣

3、，人們對鈀配合物抗癌作用機(jī)制研究也主要集中在與DNA的相互作用上。到目前為止，未見有鈀配合物與其它生物大分子相互作用抑制腫瘤細(xì)胞生長的相關(guān)研究。由于多種PTPs活性的異常與惡性腫瘤的發(fā)生有密切的關(guān)系，因此猜想鈀配合物有可能通過抑制某些PTPs活性影響PTPs信號通路進(jìn)而起到抗腫瘤的作用。為此選擇不同結(jié)構(gòu)配體，設(shè)計(jì)并合成了一系列鈀配合物，研究了它們對PTPs活性的抑制作用。主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下:
　　1.以N'-(pyridin-

4、2-ylmethylene)pyrazine-2-carbohydrazide(HL1)、2-hydroxy-N'-(1-(pyridin-2-yl)ethylidene)benzohydrazide(HL2)、2-hydroxy-N'-(1-(pyrazin-2-yl)ethylidene)benzohydrazide(HL3)、N'-((E)-1-(pyrazin-2-yl)ethylidene)-2-(1-(pyrazin-2-y

5、l)ethylidene)hydrazine-1-carbothiohydrazide(H2L4)、N'-((E)-pyridin-2-ylmethylene)-2-(pyridin-2-ylmethylene)hydrazine-1-carbothiohydrazide(H2L5)、N'，2-bis((E)-2-hydroxybenzylidene)hydrazine-1-carbothiohydrazide(H2L6)、2-((1H

6、-imidazol-2-yl)methylene)-N'-((E)-(1H-imidazol-2-yl)methylene)hydrazine-1-carbothiohydrazide(H2L7)、4-(((1-carboxy-2-hydroxyethyl)amino)methyl)benzoic acid(H2L8)為配體，設(shè)計(jì)并合成了9種二價(jià)鈀配合物[Pd(Ⅱ)(L1)Cl]·H2O(1·H2O)、[Pd(Ⅱ)(L2)Cl](2)、

7、[Pd(Ⅱ)(L3)Cl]·H2O(3·H2O)、[Pd(Ⅱ)(HL4)Cl]·2.5H2O(4·2.5H2O)、[Pd(Ⅱ)(HL5)Cl]·2H2O·CH3OH(5·2H2O·CH3OH)、[Pd(Ⅱ)2(L5)Cl2](6)、[Pd(Ⅱ)2(L6)Cl2](7)、[Pd(Ⅱ)2(L7)Cl2]·4H2O(8·4H2O)、[Pd(Ⅱ)(L8)2]·0.5H2O(9·0.5H2O)。運(yùn)用紅外光譜、元素分析對配合物1-9進(jìn)行了表征，對鈀

8、配合物1、2、3和5用X射線單晶衍射方法測定表征了其晶體結(jié)構(gòu)。通過電噴霧質(zhì)譜研究了鈀配合物在溶液中的存在形式。
　　2.測定了鈀配合物對PTPs(PTP1B、TCPTP、SHP-1和SHP-2)活性的抑制作用，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，鈀配合物抑制PTPs的能力明顯優(yōu)于金屬鹽抑制PTPs的能力。比較鈀配合物1-3的IC50值可以發(fā)現(xiàn)配合物2抑制TCPTP活性的IC50值是1.91μM，其抑制能力大約是配合物1和3的1/10、1/4倍，而配合物

9、1和2對SHP-1的抑制能力幾乎相同，大約是配合物3的2倍。比較鈀配合物4-8的IC50值可以發(fā)現(xiàn)配合物7對PTP1B的抑制能力最強(qiáng)，大約是其它配合物的5-7倍，配合物6和7抑制TCPTP的能力比較強(qiáng)，而配合物4抑制SHP-1的能力是其它配合物的3-11倍，各種鈀配合物對SHP-2的抑制能力相差不大。以上結(jié)果說明鈀配合物1-9對四種PTPs都具有較強(qiáng)的抑制作用，但不同結(jié)構(gòu)的鈀配合物對不同PTPs活性的抑制能力不同，其中鈀配合物1和6對T

10、CPTP具有一定的選擇性，配合物1對TCPTP活性的抑制能力(IC50值為0.12μM)分別是PTP1B、SHP-1和SHP-2活性抑制能力的4、3、12倍，配合物6對TCPTP活性的抑制能力(IC50值為0.24μM)分別是PTP1B、SHP-1和SHP-2活性抑制能力的5、8、7倍。配合物5和6合成所用配體相同，而配合物5的金屬和配體比為1∶1，配合物6的金屬和配體比為2∶1。這些結(jié)果說明配體結(jié)構(gòu)不同和配體與金屬的配位比不同都會導(dǎo)致

11、鈀配合物對PTPs活性的抑制能力不同。
　　3.通過穩(wěn)態(tài)動力學(xué)法研究了能夠高效特異性抑制TCPTP活性的鈀配合物6與PTPs(PTP1B、TCPTP、SHP-1和SHP-2)相互作用的抑制機(jī)理，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，配合物對PTP1B、TCPTP、SHP-1和SHP-2這四種酶的抑制類型均為競爭性抑制，抑制常數(shù)Kt值分別為3.5、0.57、9.5、5.5μM，也說明配合物6可以高效特異性的抑制TCPTP。
　　綜合以上研究可以得出，