基于喹啉、鄰菲羅啉類配體的金屬配合物的合成和生物活性研究.pdf

1、近幾十年，在基因調(diào)控、蛋白質(zhì)-DNA相互作用、DNA結(jié)構(gòu)探針，以及癌癥治療方面，化學(xué)核酸酶具有廣泛的研究前景和潛在的應(yīng)用價(jià)值。設(shè)計(jì)和研究化學(xué)核酸酶已成為21世紀(jì)生物化學(xué)和藥物化學(xué)領(lǐng)域最受關(guān)注的研究方向之一。本論文圍繞這一主題，選用喹啉類和鄰菲羅啉類配體為主要構(gòu)筑元件，選用β-二酮為輔助配體，設(shè)計(jì)并得到了26個(gè)未見文獻(xiàn)報(bào)道的過渡和稀土金屬配合物，通過X-射線單晶衍射解析了配合物的晶體結(jié)構(gòu);采用多種光譜手段、黏度法和瓊脂糖凝膠電泳實(shí)驗(yàn)探討了

2、配合物的化學(xué)核酸酶活性;此外，通過配合物抗腫瘤細(xì)胞活性的初篩，采用MTT法、DAPI熒光染色、細(xì)胞周期阻滯實(shí)驗(yàn)、AnnexinV/PI雙染實(shí)驗(yàn)、線粒體膜電位檢測和caspase-3酶活性檢測實(shí)驗(yàn)等細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)方法，對配合物抗腫瘤活性及機(jī)理進(jìn)行了初步探討，為金屬基抗腫瘤藥物的設(shè)計(jì)和研究提供了有價(jià)值的信息。
　　本論文主要研究成果如下:
　　1、以取代的8-氨基喹啉為配體合成了7個(gè)未見報(bào)道的過渡金屬配合物，解析了其晶體結(jié)構(gòu)。研

3、究了配合物與DNA的插入作用模式，探討了配合物引起B(yǎng)SA熒光淬滅的靜態(tài)機(jī)理;研究了配合物的化學(xué)核酸酶活性，切割機(jī)理實(shí)驗(yàn)表明，羥基自由基和單線態(tài)氧可能是反應(yīng)過程中的活性氧物種。通過MTT實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，配合物對部分腫瘤細(xì)胞具有很好的抑制作用。其中，水溶性銅配合物4和5對MCF-7、HeLa和A549抑制效果明顯優(yōu)于順鉑。進(jìn)一步通過細(xì)胞周期實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)銅配合物阻滯HeLa細(xì)胞增殖于S期。
　　2、以鄰菲羅啉類的Nip、Aip為主配體，輔以β

4、-二酮配體，得到了12個(gè)未見文獻(xiàn)報(bào)道的過渡金屬配合物。解析了配體Aip和配合物的晶體結(jié)構(gòu)，探究了配合物與DNA以中等強(qiáng)度的插入方式發(fā)生作用，以靜態(tài)淬滅方式引起B(yǎng)SA熒光淬滅。研究了部分配合物在光照條件下的化學(xué)核酸酶活性，切割機(jī)理實(shí)驗(yàn)表明，引起DNA斷裂的可能的活性氧物種是羥基自由基和單線態(tài)氧。通過體外抗腫瘤細(xì)胞增殖實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，大部分配合物具有較好的抗腫瘤活性，其中，鋅配合物(11)對于MCF-7細(xì)胞的IC50=7.935±0.409μM，

5、銅配合物(20)對于7404細(xì)胞的IC50=3.305±0.538μM，數(shù)值與順鉑相當(dāng)。此外，通過DAPI熒光染色、流式細(xì)胞術(shù)、線粒體膜電位檢測和caspase-3酶活性檢測實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步研究了鋅配合物(11)和銅配合物(20)抗腫瘤活性機(jī)理和對腫瘤細(xì)胞周期的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，前者通過誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡的方式阻滯腫瘤細(xì)胞增殖于G1期，后者阻滯腫瘤細(xì)胞增值于G2/M期，且二者細(xì)胞凋亡與線粒體-caspase-3通路存在一定聯(lián)系。
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6、、以Nip為主配體，二苯甲酰甲烷為輔助配體設(shè)計(jì)合成了7個(gè)稀土金屬配合物，并解析了其晶體結(jié)構(gòu)。研究表明配合物通過插入方式與DNA發(fā)生相互作用，以靜態(tài)淬滅方式引起B(yǎng)SA熒光淬滅。通過瓊脂糖凝膠電泳實(shí)驗(yàn)研究了光照條件下稀土配合物的化學(xué)核酸酶活性，切割機(jī)理實(shí)驗(yàn)研究表明，引起DNA斷裂的活性氧物種可能是羥基自由基和單線態(tài)氧。通過MTT實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，稀土配合物對部分腫瘤細(xì)胞具有抑制作用。此外，進(jìn)一步研究了配合物26抗腫瘤活性機(jī)理和對腫瘤細(xì)胞周期的影響，