手性钌配合物Δ.docx

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手性钌配合物Δ

手性钌配合物Δ［Ru（bpy）2IPBP］2+的合成及其细胞毒作用

【摘要】　目的采用Δ［Ru（bpy）2（py）2］［o,o′dibenzoyltartrate］·12H2O和3醛基色酮为原料，制备手性钌多吡啶配合物Δ［Ru（bpy）2IPBP］2+（Δ1）（bpy=bipyridine,IPBP=2（4甲苯并吡喃2酮）咪唑［4,5f］［1，10］菲咯啉），并对其体外抗肿瘤活性进行初步评价。

方法　采用元素分析，电喷雾质谱（ESIMS），核磁共振（NMR）等对目标化合物进行了表征，并采用MTT法初步研究了配合物Δ1对人肝癌细胞Bel7402，肺腺癌细胞HCT8有明显的抑制作用。

结果与结论　目标化合物的元素分析、电喷雾质谱实验结果与理论值基本一致；当配合物浓度为50μg/mL时，配合物Δ1对人肝癌细胞Bel7402，肺腺癌细胞HCT8有明显的抑制作用。

【关键词】　手性；钌（Ⅱ）配合物；细胞毒作用;肺腺癌细胞

　　Abstract:

ObjectiveTopreparationanovelchiralruehtnium（II）complexes,Δ［Ru（bpy）2IPBP］2+（Δ1）（bpy=bipyridine,IPBP=2（4methy1benzopyran）imidazo［4,5f］［1,10］phenanthroline）andevaluateitsantitumoractivity.Methods　The　targetcompoundΔ1wassynthesizedandcharacterizedbyelementaryanalysis,ESIMSand1HNMR,andthecytotoxicityofthisruthenium（II）complexΔ1againsthumanhepatocarcinomacelllineBel7402andhumanintestinaladenocarcinomacelllineHCT8andhumanlungadenocarcinomaepithelialcelllineA549werealsoinvestigatedbyMTTmethods.ResultsandconclusionThestudiesshowedthatΔ1exhibitedexcellentantitumoractivitiesagainstBel7402hepatocarcinomacellsandHCT8intestinaladenocarcinomacellsatdoseof50μg/mL.

　　Keywords:

chiral;ruthenium（II）complexes;cytotoxicity

　　1969年，Rosenberg发现顺铂具有抗肿瘤活性，并在上广泛　以来，金属配合物，特别是钌配合物与生物大分子的相互作用已经成为化学生物学、配位化学、金属小分子药物等领域的研究之一［1-2］。

一般认为，DNA是抗肿瘤药物的生物学靶点之一，小分子药物通过与DNA分子的缔合，对其生物功能进行微扰，达到抑制肿瘤生长的目的［3-4］。

研究发现钌配合物能够以插入作用，沟面结合以及静电相互作用方式与DNA分子结合，并且能够在肿瘤中发生富集作用［5-6］，在抗肿瘤药物研究中展现出广阔的应用前景。

G.Sava等人报道，钌配合物trans［HIm］［Ru（Ⅲ）Cl4（DMSO）（Im）］（NAMIA）具有很强的抗肿瘤转移作用［7］；C.Scolaro等利用苯分子具有强的疏水性的特点，用取代苯作为配体合成了一系列的Ru（II）配合物，这些钌配合物在体外实验中都表现出很强的抗肿瘤活性［8］。

　　但是手性钌配合物作为抗肿瘤药物的研究迄今仍然鲜见报道。

国内外研究报道，具有刚性八面体结构的手性钌配合物在与DNA的缔合时，存在手性选择性，Ji等人的研究表明，以插入方式与DNA结合的手性钌配合物，其Δ－异构体对BDNA具有较强的亲合作用［9］。

本文设计合成了一个新型的手性钌配合物Δ［Ru（bpy）2IPBP］2+（Δ1）（），并采用元素分析、电喷雾质谱、核磁等对配合物进行表征，采用MTT法研究了配合物Δ1对人肝癌细胞Bel7402，人肺腺癌细胞A549和人结肠癌细胞HCT8的抑制作用。

　　1实验部分

　　试剂和仪器

　　小牛胸腺DNA从华美公司购买。

DNA浓度采用光谱学方法测定。

所有试剂和溶剂均为分析纯，除非另有说明，使用前未经处理。

缓冲溶液使用双蒸水配制。

　　元素分析数据用ElementarVarioEL元素分析仪进行测量；电喷雾质谱数据（ESIMS）在ThermoFinniganLCQDECAXP质谱仪上记录（FinniganMAT,USA）。

荧光发射光谱在ShimadzuRF5000荧光分光光度计上进行记录，电子吸收光谱在ShimadzuUVPC3000分光光度计上记录，圆二色（CircularDichroism,CD）谱在JASCOJ20C光谱仪上记录。

　　2（4甲苯并吡喃2酮）咪唑［4,5f］［1,10］菲咯啉（IPBP）的合成

菲咯啉5,6二酮参照文献［10］的方法合成。

　　2（4甲苯并吡喃2酮）咪唑［4,5f］［1,10］菲咯啉（IPBP）参照文献［11］的方法合成。

　　将菲咯啉5，6二酮（g,　mmol）、3醛基色酮（g,　mmol）和乙酸铵（g,25mmol）的冰乙酸（10mL）溶液搅拌回流2h。

冷却，得到深红色溶液，加入25cm3水，浓氨水调节pH至近中性，过滤，得到黄棕色固体，用乙醇溶解后，60～80目硅胶装柱，用乙醇淋洗，收集黄色第一色带，旋干，真空干燥，产率73%。

元素分析C23H、14N4O2·H2O，计算值：

C，H;N;实测值：

C，H，N。

ESMS（inDMSO,m/z）:

［M+H］+（计算值）。

　　Δ［Ru（bpy）2（IPBP）］（PF6）2·2H2O（Δ1）的合成

　　将ΔRu（bpy）2（py）2］［o,o′dibenzoyltartrate］·12H2O参照文献［12］的方法合成。

　　将ΔRu（bpy）2（py）2］［o,o′dibenzoyltartrate］·12H2O（g,　mmol）和IPBP（g,　mmol）,加入到20mL乙二醇水（体积比9∶1）的混合溶液中，氩气保护下，回流6h。

冷却，加入40mL去离子，过滤。

滤液中加入过量NH4PF6饱和溶液，得到棕红色沉淀，抽滤，真空干燥。

粗产品用少量乙腈溶解，氧化铝装柱，乙腈甲苯（体积比2∶1）淋洗，收集橙红色第二色带，旋干，真空干燥，产率70%。

元素分析C43H30F12N8O2P2Ru·2H2O，计算值：

C，H，N;实测值：

C，H，N。

1HNMR（inDMSOd6,δ）:

（1H,d,J=Hz,Ha′）;（1H,s,NH）;（1H,d,J=Hz,Ha）;　（4Hdd,J1=Hz,J2=Hz,H6）;（2H,t,J=Hz,Hb）;（4H,dd,J=Hz,H4）;（4H,d,J=Hz,H3）;（1H,s,H1）;（2H,d,J＝Hz,Ha）;（2H,d,J＝Hz,Hc）;（4H,d,J＝Hz,H5）;（3H,s,Hm）。

CD（inTrisHCl，pH=,λmax/nm）:

　（-）。

　　钌配合物的细胞毒作用

人肝癌细胞株Bel7402），人结肠癌细胞株HCT8和人肺腺癌细胞株A549由中国　科学院药物研究所新药筛选中心提供。

　　钌配合物的细胞毒由中国医学科学院药物研究所筛选中心完成。

一般方法是：

选用对数生长周期的贴壁肿瘤细胞，胰酶消化后，用含体积分数10%小牛血清的RPMI1640（FlowLaboratories，美国）培养液配成5000个/mL细胞悬液，接种在96孔板中，每孔接种100μL，将接种好的细胞板放入细胞培养箱中，37℃，5%CO2培养24h。

然后加入样品或者5氟尿嘧啶10μL，加入RPMI1640培养液，使每孔终体积为200μL，37℃，5%CO2培养3d。

将细胞培养板中的营养液弃掉，每孔加入100μL新鲜配制的mg/mL四氮唑［MTT,3（4,5dimethylthiazol2yl）2,5diphenyltetrazoliumbromide］的无血清培养液，放入37℃，5%CO2温箱中继续培养4h。

小心弃上清，加入200μLDMSO，微型超声振荡器混匀，在酶标仪上测定波长544nm处的光密度值。

　　肿瘤细胞生长抑制率（%）=（OD对照OD实验）/（OD对照OD空白）×100%

　　2结果与讨论

　　手性配合物的合成与表征

　　目标化合物Δ［Ru（bpy）2（IPBP）］（PF6）2·2H2O（Δ1）的合成是在氩气保护下，用ΔRu（bpy）2（py）2］［o,o′dibenzoyltartrate］·12H2O与IPBP回流制备得到的，粗产品采用柱层析方法进行分离纯化。

　　Δ1乙腈溶液的电喷雾质谱在m/z为，和各有一个分子离子峰,可分别归属于［M2H2OPF6］+（理论值），［M2H2O2PF6H］+（理论值）和［M2H2O2PF6］2+（理论值）。

　　在TrisHCl（pH=）缓冲溶液中，配合物Δ1的电子吸收光谱在400～500　nm之间有一个中等强度的吸收，吸收峰的最大值在462　nm，归属于钌配合物的MLCT荷移跃迁（metaltoligandchargetransfer）；在200～300　nm之间有一个强的吸收，吸收峰最大值在386　nm，可归属于钌配合物的IL荷移跃迁（intraligandchargetransfer）吸收峰（图3）。

　　室温下，当用470nm波长激发，钌配合物Δ1的TrisHCl（pH=）缓冲溶液在500～700nm出现一个强的荧光发射峰，荧光发射峰的最大值在595nm（图4）。

　　钌配合物Δ1的TrisHCl（pH=）缓冲溶液的圆二色谱（CD）在有一个强的负CD信号（图5），这与文献［9］中的报道是一致的。

　　手性钌配合物Δ1的细胞毒作用

　　采用MTT法研究了钌配合物Δ1对人肝癌细胞Bel7402，人肺腺癌细胞A549和人结肠癌细胞HCT8的抗肿瘤活性，结果见表1。

表1钌配合物Δ1对人肝癌细胞Bel7402，人肺腺癌细胞A549和人结肠癌细胞HCT8的抑制作用

　　从表1数据可知，当药物浓度为50μg/mL时，钌配合物Δ1对人肝癌细胞Bel7402和人结肠癌细胞HCT8的抑制活性分别为%和%；在相同条件，阳性对照物5氟尿嘧啶对人肝癌细胞Bel7402和人结肠癌细胞HCT8的抑制活性分别为%和%，表明钌配合物在抗肿瘤药物研究中具有潜在的　前景。

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（1）:

77.