去甲斑蝥酸根与咪唑衍生物过渡金属配合物的合成、结构及与DNA/BSA作用的研究

论文摘要

开发抗癌药物是当前生物化学研究领域中的热点,目前国内外普遍使用的抗癌药物主要有三类：直接作用于DNA、干扰蛋白质合成及其干扰核酸合成的药物。斑蝥素（CA）,是存在于中药材斑蝥体内的一种化合物,具有多种生物活性,但其具有强烈的细胞毒性,因此自1951年Gilbert Stork人工合成斑蝥素,人们对斑蝥素进行了结构修饰,设计合成了去甲斑蝥素等活性较高但毒性较小的化合物。去甲基斑蝥素（NCTD）保持了较强的抗癌活性和独特的升高白细胞作用,而且还大大降低了细胞毒性。本论文主要合成了新颖的去甲基斑蝥酸根与咪唑类杂环化合物的过渡金属配合物,研究了它们与小牛胸腺DNA（ct-DNA）和牛血清白蛋白（BSA）的作用模式及作用强度,并对其进行了体外抗增殖活性测试。主要研究内容如下：1、用溶液法合成并用元素分析、摩尔电导、红外光谱、热重分析表征了四种去甲斑蝥酸根（DCA2-）和2-氨甲基苯并咪唑（BIM, C16H17N3）的过渡金属配合物：[Ni（BIM）（DCA）（H2O）]·2H2O（1）, [Zn2（BIM）2（DCA）2]·8H2O（2） [Cu2（BIM）2（DCA）2]-H2O（3）, [Co2（BIM）2（DCA）2]-4H2O（4）。配合物1-3的结构经X-射线单晶衍射确定。通过紫外光谱、荧光光谱、DNA熔点、粘度方法研究了配合物与DNA的结合能力；通过荧光光谱法研究了配合物与BSA的结合能力。测试了它们对人肝癌细胞（SMMC7721）、人胃癌细胞（MGC80-3）的体外抗增殖活性。结果表明,配合物与DNA作用均是部分插入,其中配合物3与DNA作用最强；配合物1-4均与BSA形成1：1型复合物,为静态猝灭机理,其中强度依次为配合物4>配合物1>配合物3>配合物2。四种配合物均显示出对SMMC7721细胞较强的抗增殖活性,并且比Na2DCA要强。配合物2、3对MGC80-3细胞有较强的抑制作用,高于Na2DCA。2、合成了两种去甲斑蝥酸根（DCA2-）和咪唑（IM, C3H4N2）的过渡金属配合物：[Ni（IM）（DCA）（2H2O）]·2H2O（5）和[Cd2（IM）4（DCA）2]·2H20（6）,通过了元素分析、摩尔电导、红外光谱、热重分析和单晶X-射线衍射方法确定了它们的组成和结构。采用紫外光谱法、荧光光谱法、粘度方法研究了配合物与DNA的结合能力；通过荧光光谱法研究了配合物与BSA的结合能力。测试了配合物5对SMMC7721细胞以及配合物1、配合物5对人乳腺癌细胞（MCF-7）的体外抗增殖活性。结果表明：配合物5、6与DNA发生部分插入,配合物5与DNA的作用要强于配合物6；配合物5和6与BSA发生静态荧光猝灭,形成1：1的复合物,并改变了BSA的构象。其中配合物6比配合物5的结合能力强；配合物5对SMMC7721有很强的抑制作用,其活性明显高于Na2DCA,但配合物1和5对MCF-7的抑制作用不如Na2DCA。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 去甲基斑蝥素及其衍生物的研究进展
• 1.1.1 对去甲基斑蝥素骨架的修饰
• 1.1.2 用杂原子取代的修饰
• 1.1.3 对酸酐部分的修饰
• 1.1.4 去甲斑蝥素类似物
• 1.1.5 去甲斑蝥酸盐及其配合物
• 1.2 DNA的组成及其结构
• 1.3 化合物与DNA相互作用的研究方法
• 1.3.1 紫外-可见光谱法
• 1.3.2 荧光光谱法
• 1.3.3 粘度测定法
• 1.3.4 熔点法
• 1.3.5 琼脂糖凝胶电泳法
• 1.4 蛋白质的组成及结构
• 1.5 化合物与BSA相互作用的荧光研究方法
• 1.6 课题的研究内容
• 第二章 去甲斑蝥酸根与2-氨甲基苯并咪唑合过渡金属配合物（1～4）的合成、结构、与DNA和BSA作用研究及抗增殖活性
• 2.1 主要试剂与仪器
• 2.1.1. 主要试剂
• 2.1.2. 主要仪器
• 2.2. 配合物的合成
• 2.2.1 2-氨甲基苯并咪唑（L）的制备
• 2DCA）的制备'>2.2.2 去甲基斑蝥素酸钠盐（Na₂DCA）的制备
• 2.2.3 镍（Ⅱ）配合物1的合成
• 2.2.4 锌（Ⅱ）配合物2的合成
• 2.2.5 铜（Ⅱ）配合物3的合成
• 2.2.6 钴（Ⅱ）配合物4的合成
• 2.3 单晶结构的测定
• 2.4. 配合物的表征
• 2.4.1 摩尔电导和元素分析
• 2.4.2 红外光谱
• 2.4.3 热重分析
• 2.4.4 晶体结构
• 2.5 配合物与DNA作用的研究
• 2.5.1 实验方法
• 2.5.1.1 紫外光谱
• 2.5.1.2 荧光光谱
• 2.5.1.3 熔点测定
• 2.5.1.4 粘度研究
• 2.5.2 结果与讨论
• 2.5.2.1 紫外光谱
• 2.5.2.2 荧光光谱
• 2.5.2.3 DNA的熔点
• 2.5.2.4 DNA的粘度
• 2.6 配合物与BSA作用的研究
• 2.6.1 配合物与BSA作用的实验方法
• 2.6.1.1 荧光光谱
• 2.6.1.2 同步荧光光谱
• 2.6.2 结果及讨论
• 2.6.2.1 BSA的荧光光谱和猝灭机理
• A和结合位点n'>2.6.2.2 配合物BSA的结合常数K_A和结合位点n
• 2.6.2.3 配合物对BSA的构象影响
• 2.7 体外抗增殖活性
• 2.7.1. 体外增殖抑制实验
• 2.7.2. 结果与讨论
• 2.8 本章小结
• 第三章 去甲斑蝥酸根与咪唑合镍（Ⅱ）、镉（Ⅱ）配合物（5-6）的合成、结构、与DNA和BSA作用研究及抗增殖活性
• 3.1 主要试剂与仪器
• 3.1.1. 主要试剂
• 3.1.2. 主要仪器
• 3.2. 配合物的合成
• 3.2.1 配合物5的合成
• 3.2.2 配合物6的合成
• 3.3 单晶结构的测定
• 3.4. 配合物的表征
• 3.4.1 摩尔电导和元素分析
• 3.4.2 红外光谱
• 3.4.3 热重分析
• 3.4.4 晶体结构
• 3.5 配合物与DNA作用的研究
• 3.5.1 实验方法
• 3.5.1.1 紫外光谱
• 3.5.1.2 荧光光谱
• 3.5.1.3 粘度研究
• 3.5.2 结果与讨论
• 3.5.2.1 紫外光谱
• 3.5.2.2 荧光光谱
• 3.5.2.3 粘度研究
• 3.6 配合物与BSA作用的研究
• 3.6.1 配合物与BSA作用的实验方法
• 3.6.1.1 荧光光谱
• 3.6.1.2 同步荧光光谱
• 3.6.2 结果与讨论
• 3.6.2.1 BSA的荧光光谱和猝灭机理
• A和结合位点n'>3.6.2.2 配合物BSA的结合常数K_A和结合位点n
• 3.6.2.3 配合物对BSA的构象影响
• 3.7 体外抗增殖活性
• 3.7.1. 体外增殖抑制实验
• 3.7.2. 结果与讨论
• 3.8 本章小结
• 第四章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间取得的研究成果