含卤素不对称氧钒配合物的合成、DNA相互作用及其抗肿瘤活性研究

发布时间：2018-11-09 17:35

【摘要】：金属钒配合物具有抗菌、抗糖尿病、抗疟疾、抗病毒和抗肿瘤等生物活性。其中,氧钒配合物具有较好的抗肿瘤活性已有报道,但作用机制还未明确。课题组前期的实验提示当分子中存在较大的π共轭平面结构时,钒配合物表现出更好的DNA键合、断裂能力,其体外抗肿瘤活性更好。因此,为进一步探讨钒配合物的构效关系,本文通过增大配体的共轭体系并改变配体上不同取代基的电性,合成了系列含卤素多齿不对称氧钒配合物。本文的主要工作如下:1.设计以氨基硫脲类偶氮Schiff碱为主配体,1,10-邻菲Up啉及其衍生物为辅助配体合成了[VO(MAST)(phen)](1),[VO(MAST)(BrPIP)](2),[VO(MAAST)(CF3PIP)](3),[VO(FAST)(phen)](4)和[VO(ClAST)(phen)](5)。采用元素分析,IR,ESI-MS,1H NMR和13C NMR等方法表征配合物的结构。新型配合物与DNA的相互作用情况则使用UV-Vis、稳态荧光淬灭、粘度测试及琼脂糖凝胶电泳等方法测试。实验结果显示,这些配合物均以插入方式与DNA作用,结合常数Kb值大小顺序为:23514,其中2和3可明显断裂PBR322 DNA。2.以异烟肼类偶氮Schiff碱为主配体,1,10-邻菲Up啉为辅助配体合成了[VO(MASI)(phen)](6),[VO(FASI)(phen)](7),[VO(ClASI)(phen)](8),[VO(ClASPT)(phen)](9)。运用元素分析,IR、ESI-MS、1H NMR和13C NMR等方法表征配合物结构。通过UV-Vis、荧光光谱滴定、粘度测试及琼脂糖凝胶电泳法研究了配合物与DNA的相互作用。实验结果表明,与第二章所合成的配合物类似,这些配合物与DNA的键和模式为插入结合,Kb值大小顺序为:7968。其中,7和8具有更好的断裂质粒DNA的能力。3.以顺铂(Cisplatin)作为阳性对照,采用MTT法对上述配合物的抗Hela和HepG2肿瘤细胞活性进行了筛选。细胞活性实验的结果显示,该类化合物都具有较好的抗肿瘤活性,且[VO(MAST)(BrPIP)](2)和[VO(MAAST)(CF3PIP)](3)对Hela肿瘤细胞的抑制作用强于顺铂,并且这两种配合物对Hela细胞的抑制更为敏感。根据筛选实验,选取[VO(MAST)(BrPIP)](2)和[VO(MAAST)(CF3PIP)](3)运用流式细胞术,对细胞的凋亡率及周期阻滞情况进行了检测,进一步考察其抗肿瘤的作用机制。实验表明:化合物2和3都能诱导肿瘤细胞进行凋亡,且这种凋亡具有浓度依赖性;同时发现[VO(MAST)(BrPIP)](2)和[VO(MAAST)(CF3PIP)](3)阻滞G0/G1期。初步探讨了这些氧钒配合物的诱导凋亡及阻滞细胞周期的作用情况。采用western blot的方法,测试了配合物[VO(MAST)(BrPIP)](2)和[VO(MAAST)(CF3PIP)](3)对p53蛋白表达变化的影响。结果显示,配合物的存在可使p53表达增加,这在一定程度上说明化合物进入细胞使细胞内后p53与DNA的平衡被打破,导致p53表达异常。其次,使用活性氧试剂盒检测[VO(MAST)(BrPIP)](2)和[VO(MAAST)(CF3PIP)](3)对细胞内的ROS的影响。实验显示,配合物的加入可使活性氧显著增高。因为过量的ROS会使线粒体膨大,进而引起线粒体等功能异常,诱导细胞凋亡。因此,本文采用Rh123荧光探针考察了[VO(MAST)(BrPIP)](2)和[VO(MAAST)(CF3PIP)](3)对细胞的线粒体膜电位影响,结果表明,配合物的加入使线粒体的膜电位产生较大的下降。本文实验结果提示,这些新型配合物诱导细胞凋亡的途径很有可能是先与细胞内的DNA相互作用,影响了DNA与p53蛋白的平衡,导致p53的表达增加,胞内ROS增加,导致线粒体损伤,跨膜电位崩溃,从而诱导细胞凋亡。
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【学位授予单位】：广东药科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：R914;R96

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