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以天然产物的活性成分作为先导化合物,并对其进行结构修饰引入一些活性的官能团,增加药物的选择性或者生物利用度,提高某些药理活性,是新药研发的重要方法之一。本文通过醇提法提取配体白花丹素PLN(5-羟基-2-甲基-1,4-萘醌),并以其为原料,进行溴代反应,引入3个溴原子,得新配体3,6,8-三溴白花丹素(P1),以PLN和P1为配体,通过溶液法合成得到Ru(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)配合物。通过核磁共振、X-射线单晶衍射、红外光谱和电喷雾质谱等方法分别对所合成的化合物进行表征。通过MTT法对白花丹素及其卤代衍生物钌、铜配合物进行体外抗肿瘤实验的筛选并测试了配合物2的体内抗肿瘤活性。通过采用流式细胞仪、细胞形态学和Western Blot等方法对配合物1–4的抗肿瘤机制进行初步研究。论文的主要内容如下:一、通过溶液法合成五个金属配合物:[Ru(PLN)(DMSO)3Cl](1)、[Cu(P1)2](2)、[Cu(PLN)2](3)、[Cu(PLN)(2,2-bipy)Cl](4)、[Cu(PLN)(5,5-bipy)](5),其中配合物1、2、4、5是首次报道。实验研究结果表明,配合物1、2、4、5均为单核配位模式。在配合物1中,配体PLN分别以4位和5位上的O原子与中心金属钌双齿螯合配位,一个氯离子和三个二甲基亚砜分子中的硫原子分别为单齿配位,形成六配位微扭曲八面体几何构型。配合物2中,两个配体P1均利用4位和5位上的O原子与铜中心原子双齿螯合配位,形成一个平面四边形的构型,值得注意的是配合物2中配体P1 8位上的溴原子被氯原子取代。配合物4中,配体PLN利用4位和5位上的O原子,2,2-bipy利用两个吡啶N原子分别与中心金属铜采取螯合双齿配位,形成4配位的四边形几何形构型,同时外界还有一个游离的氯离子。配合物5中,配体PLN利用4位和5位上的O原子,5,5-bipy利用两个吡啶N原子分别与中心金属铜采取螯合双齿配位,形成4配位的四边形几何形构型。二、选用人膀胱癌T-24、人胃癌MGC-803、人肺癌A549、人肝癌Hep-G2、人肺癌NCI-H460和人宫颈癌He La等六株肿瘤细胞株和一株人正常肝细胞株HL-7702对所合成的配合物1–4进行了体外抗肿瘤活性筛选。结果表明:配合物1–4对T-24和MGC-803细胞株的增值表现出较好的抑制作用,其IC50值分别为2.71和4.06,3.14和7.11,5.50和3.01,5.58和4.00μM;而对正常细胞HL-7702(其IC50值分别为19.34,10.24,9.51,10.72μM)的毒性均低于顺铂(IC50=19.21μM)。不难发现,金属离子相同配体不同的配合物2–4,对T-24细胞株的抗癌活性强弱为配合物2>配合物3>配合物4;对MGC80-3细胞株的抗癌活性强弱为配合物3>配合物4>配合物2。裸鼠移植瘤实验表明:配合物2对MGC80-3模型的瘤重抑制率为50.27%,而顺铂的瘤重抑制率为62.21%。三、在细胞及分子水平上,研究了配合物1–4对MGC-803细胞的周期阻滞作用。流式细胞实验表明:配合物1将MGC-803细胞阻滞于G1期,配合物2,3将MGC-803细胞阻滞于G2期。配合物4对MGC-803细胞没有明显的周期阻滞作用。而周期相关蛋白质印迹实验结果显示:配合物1上调MGC-803中p27和p53蛋白表达水平,下调Cyclin E、CDK2和CDC25A的蛋白表达水平;配合物3则上调p27和p53蛋白表达水平和下调Cyclin A2、Cyclin B、CDK1和CDC25C的蛋白表达水平。可见,配合物1可能是通过CDC25A-CDK2-p27通路将MGC-803细胞的周期阻滞在G1期,而配合物3则可能是通过CDC25C-CDK1-p27通路将MGC-803细胞的周期阻滞在G2期。此外,还通过ICP-MS技术检测配合物1–3中的Ru和Cu在肿瘤各个细胞器中的含量,实验结果表明:配合物1的金属Ru主要集中在细胞浆中(含量为0.39μg/10~6cell),配合物2和配合物3中的金属Cu主要集中在细胞浆(含量分别为3.537μg/10~6cell,3.468μg/10~6cell)。四、采用流式细胞计量术、细胞形态学等实验方法进一步研究了配合物1–4对MGC-803细胞的凋亡机制。配合物1–4均能诱导MGC-803细胞发生凋亡,且凋亡现象明显:配合物1–4作用于MGC-803细胞后其胞内线粒体膜电位下降明显而活性氧(ROS)和钙离子水平则明显升高。Western Blot实验结果也显示:配合物1和配合物3作用于MGC-803细胞后,MGC-803细胞内Bcl-2蛋白的表达水平下调,Bax和Cytochrome C蛋白的表达水平上调。此外,流式细胞实验显示:配合物1–4能够激活MGC-803细胞内的caspase-3/8/9。这些结果说明,配合物1–4有可能是通过线粒体通路诱导细胞发生凋亡。