咔咯金属配合物的光动力抗肿瘤活性研究
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铂类金属配合物作为抗癌药物的研究进展摘要:在目前研究中的新型抗癌药物当中,金属配合物类抗癌药物已成为重要的一类。
金属类抗癌药物有许多其它药物无法比拟的独特性质。
近些年来,新的高效、低毒、具有抗癌活性的金属化合物不断被合成出来。
其中有铂类抗癌药物应用最为广泛,本文介绍了这类金属配合物在抗癌领域中的研究进展与应用。
关键词:抗癌药物,金属配合物,药物分类,作用机理1. 引言癌症是严重危害人类健康的一大顽固病症。
根据世界卫生组织曾披露的癌症发展趋势表明,预计2015 年发达国家癌症死亡人数将为300 万人,发展中国家为600 万人,全年预计死亡人数达900 万人。
专家预计癌症将成为人类的第一杀手。
目前,化疗和放疗是治疗癌症的重要手段,但是其毒副作用比较大,于是寻求高效、低毒的抗癌药物一直是人们不懈努力,不断追求的奋斗目标。
自20世纪60年代顺铂被研究具有抗癌活性以来[1],金属配合物的药用性引起了人们的广泛关注,开辟了金属配合物抗癌药物研究的新领域。
随着人们对金属配合物的药理作用认识的进一步深入,新的高效、低毒、具有抗癌活性的金属配合物不断被合成出来,该领域的研究范围也变得更加广泛,取得了许多令人鼓舞的成就,成为目前和今后的研究热点,在这类配合物当中,铂金属配合物的研究最为广泛。
本文介绍了铂类金属配合物作为抗癌药物在抗癌领域中的研究与应用。
2. 铂类抗癌药物铂族金属包括铂、钯、铑、铱、锇、钌六种元素。
它们具有一些独特的和卓越的理化性质,一直在高新技术方面发挥着重要的作用,被喻为现代工业的维生素。
1967年,美国科学家Rosenberg1]首次观察到铂类化合物能抑制细胞生长,从此开展了此类构型独特的抗肿瘤药物治疗肿瘤细胞的实验。
第一代铂族抗癌药物顺铂(Cisplati n)于1978年上市。
第二代铂族抗癌药物卡铂(Carboplati n)于1986年上市。
第三代铂族抗癌药物奥沙利铂(Oxaliplati n)于1996年在法国上市。
牡丹江医学院学报 2006年 第27卷 第5期金属卟啉配合物抗癌光敏剂的研究进展汪 洋 左 霞*牡丹江医学院药学系 157011摘要 介绍金属卟啉配合物光敏剂的研究现状和其作为抗癌药物的应用,并对其光动力疗法的发展进行综述。
关键词 光动力疗法;卟啉;抗癌;光敏剂卟啉是一类由四个吡咯环通过次甲基相连形成的共轭骨架大环化合物。
它不仅具有独特的生理活性,而且与癌细胞有独特的亲和力,在医学上作为抗癌光敏剂。
光敏剂是一种本身(或其代谢产物)能选择的浓集于要作用细胞的化学物质,它在适当波长光的激发下能产生光动力效应而破坏靶细胞。
卟啉类光敏药物的设计与合成及其在肿瘤光动力疗法中的应用研究是新的热点。
本文对光敏药物的发展、金属卟啉类光敏剂的研究作以介绍。
1 光动力疗法光动力疗法(P ho t odyna m ic T herapy,PDT)是一种正在研究发展中的新型医疗技术,自1978年D oughe rt y报道用血卟啉衍生物治疗一些肿瘤患者,此后光动力疗法便以其独特的优点在肿瘤防治科学中迅速发展,并取得了令人瞩目的成就[1~2]。
光动力疗法与手术、化疗和放疗等传统的治疗肿瘤手段相比,具有许多优点和特点[3,4]:组织选择性好、对正常组织损伤小、毒副作用小、抗瘤谱广。
光动力疗法是指某些生物染料(即光敏剂)能被恶性肿瘤组织摄取和潴留,在特定波长的照射下,通过O2的参与,引起光敏化作用,破坏敏化剂所在的肿瘤组织。
光动力作用的基本因素为光敏剂、光源和分子氧,其中光和光敏剂两个要素本身并无毒性,但当二者与氧结合在一起时,能产生出使癌细胞失去活性的致命的毒性物质。
可见,在杀伤肿瘤或其它病理性增生组织过程中,光敏剂作为能量的载体和反应的桥梁起着决定性作用。
光动力疗法的提出、发展及应用都是随着光敏剂的发展而逐渐完善的。
2 抗癌光敏剂的发展情况光动力疗法在很大程度上取决于光敏剂的性质。
新型的光敏剂应具有以下性质:(1)较高纯度、确定的化学结构和稳定的性质;(2)在光照时具有强的光毒性,对机体无副作用、安全;(3)在光疗窗口(600n m~900n m)有强吸收;(4)有选择性的滞留于组织中;(5)较高的光化学量子产率;(6)在生理p H水溶液可溶解[5]。
肿瘤光动力疗法中光敏剂研究新进展-生物研究-生物谷肿瘤光动力疗法中光敏剂研究新进展佚名分享 | 收藏目前大多数批准用于临床的光敏剂都属于卟啉类。
传统的说法, 70年代和80年代早期研发的卟啉等光敏剂称为第一代光敏剂(如:Photofrin)。
80年代后期制成的卟啉衍生物或合成物称为第二代光敏剂(如:ALA)。
第三代光敏剂通常指一些修饰产物,如生物结合物(如:抗体结合物,脂质体结合物)和内含光淬灭或光漂白特性的结合物;这些名称一直还用着,尽管并非毫无争议,这样的光敏剂分类有时也会引起某些混乱。
在不少情况下,所谓新一代光敏剂优于老一代的说法常常是缺乏根据的。
对新型或研究中的光敏剂的过早结论,可能会给研究者或临床医生带来误导信息,以为新一代光敏剂应取代老一代的光敏剂,或暗示患者新一代光敏剂的效果更佳。
临床医生和化学家对理想光敏剂的诠释有所不同。
如化学家可能更注重高消光系数和单态氧的高量子产额,而临床医生则注重低毒性和高选择性。
但是,双方都认为用于临床光动力治疗的理想光敏剂应具备以下条件:市售产品应该是化学纯品,暗毒性低而光毒性高,对目标细胞的选择性高,长波长吸收,体内清除快,可以通过多种途径输入体内。
这些标准为对比提供了一般的指导原则。
尽管一些光敏剂全部或部分符合这些条件,目前在世界范围内,仍只有少数几种光敏剂得到官方批准,这些光敏剂包括、但不仅限于下列制剂:Photofrin(卟吩姆钠 Porfimer sodium;Axcan Pharma, Inc.);Foscan(替莫泊芬temoprfin,四间-羟基苯基二氢卟酚,meta-tetahydroxyphenylchlorin, mTHPC;Biolitec AG);Visudyne(维替泊芬verteporfin, 卟啉苯衍生物的单一酸环Benzoporphyrin derivative monoacidring A, BPD-MA;Novartis Pharmaceuticals);Levulan(盐酸5-氨基乙酰丙酸,5-aminolevulinic acid, ALA;DUSA Pharmaceuticals, Inc.),以及新近批准的 Metvix(甲基-氨基乙酰丙酸酯,methyl aminolevulinate, MLA或M-ALA;PhotoCure ASA.)。
金属抗癌配合物的研究进展Research Progress of Metal Anti-cancer CoordinationComplexesXXX(华中师范大学,武汉430079)摘要:癌症是一种严重威胁人类身体健康的常见病和多发病。
当前治疗癌症的主要方法有手术、放射、化疗、基因疗法和免疫疗法等。
自六十年代末发现顺铂有抗癌活性以来,金属配合物的抗癌性引起人们的广泛关注,越来越多的研究人员致力于合成高效、广谱、低毒新型的金属抗癌药物。
金属配合物包括有机铂类化合物、有机锡配合物、有机锗配合物和茂钛衍生物、多酸化合物等。
本文综述了最近几年新开发的金属配合物在抗癌方面的研究进展和应用现状。
关键词:金属配合物抗癌Abstract:Cancer , one of the common and frequently-occurring diseases , seriously threats human being health.The main treating methods of cancer include surgery, radiation, chemotherapy, gene therapy and immunotherapy and so on. Since people found Cisplatin which has anticancer activity the late sixties metal complexes has caused widespread concern.A growing number of researchers dedicated to efficient new metal anti-cancer drugs that is synthetic, broad-spectrum, low toxicity . The metal complexes include organic platinum compounds, organic tin complex, organic germanium complex and titanocene derivative, acid compounds.This review highlights the development and actuality of metal complexes in recent years.Key words:Metal coordination Complexes;Anticancer1 引言生命是宝贵的,同时也是脆弱的,癌症造成的死亡率不容忽视。
抗癌金属配合物的研究新进展引言癌症是一种严重危害人类健康的疾病。
据统计,全球每年有超过1,000万人被诊断为癌症患者,其中大部分病例都是由于生活方式和环境因素所导致。
虽然现有的癌症治疗方法(如化学疗法、放射疗法和手术切除)可以提高治愈率,但他们也会带来很多副作用和后遗症。
近年来,抗癌金属配合物作为一种新的治疗方式,受到了越来越多研究人员的关注。
一、抗癌金属配合物的分类抗癌金属配合物可以根据其金属离子的种类、配位方式和配体的特性进行分类。
(一)根据金属离子的种类分为铂类抗癌药、铱、铜、金、钌、鉴、钒和钯等金属配合物。
其中,铂类抗癌药是目前应用最广泛、最成功的一类抗癌金属配合物。
(二)根据配位方式分为配位型和嵌入型两大类。
配位型抗癌金属配合物是指金属离子与配体通过配位作用相互结合形成的配合物,如顺铂。
而嵌入型抗癌金属配合物是指金属离子与DNA分子之间的特殊相互作用而形成的复合物,如钌咪唑配合物。
(三)根据配体的特性分为天然物质和人工合成物质两类。
天然物质如海藻素、干扰素和牛膝等物质。
人工合成物质包括Cisplatin、Carboplatin和Oxaliplatin等。
二、抗癌金属配合物的作用机制抗癌金属配合物通常通过干扰DNA的自发复制和细胞周期来抑制癌细胞的生长和分裂,使癌细胞无法进一步扩散。
根据金属配合物的不同作用机制,可以分为以下三类:(一)铂类抗癌药:铂类抗癌药是目前应用最广泛的抗癌金属配合物,主要是由于铂类抗癌药的分子结构能够与DNA分子挂钩,形成交联物而引起DNA的损伤,从而抑制DNA的合成和细胞的分裂。
(二)钌咪唑配合物:钌咪唑配合物对癌细胞的生长和分裂起到抑制作用,主要是通过与DNA分子相互作用,形成紫外线致敏剂,引起DNA链的损伤,并最终导致癌细胞的死亡。
(三)铁类配合物:铁类配合物通过对细胞内氧化还原平衡和众多信号通路的影响而发挥抗肿瘤作用,它与铁与细胞内可溶性蛋白互相作用,失去了铁离子的功能,结果导致肿瘤细胞的凋亡。
金属铱配合物在光动力学治疗中的应用作者:石敏周治国杨红杨仕平来源:《上海师范大学学报·自然科学版》2015年第05期摘要:光动力治疗主要通过光敏剂在特定波长光源的激发下发生光动力学反应,产生单线态氧而发挥其破坏肿瘤细胞的作用.金属铱配合物,由于金属铱的重原子效应,在被合适的光激发后经过系间窜越到达三重态,把能量传递给氧分子从而产生单线态氧用于光动力治疗.关键词:铱配合物;光动力学治疗;化疗中图分类号: O 657.1 文献标志码: A 文章编号: 1000-5137(2015)05-0563-080 光动力学治疗概述光动力疗法(photodynamic therapy,PDT)是一种无创或微创性,非热性的,利用光化学反应靶向组织和靶向肿瘤细胞的治疗方法[1].PDT是一种冷光化学反应,其基本要素是氧、光敏剂和可见光(常用激光)[2].首先肿瘤组织选择性摄取光敏剂,随后选择适当波长的激光对局部照射,光敏剂被激活,激发态的光敏剂又把能量传递给周围的氧,生成活性很强的单线态氧.单线态氧和相邻的生物大分子发生氧化反应,产生细胞毒作用而导致细胞受损乃至死亡,如图1所示[3].近年来由于光敏剂、光激活装置以及导光系统的发展和进步,光动力学疗法已逐步成为肿瘤的基本治疗手段之一[4].迄今为止,已有一些商用的光敏剂应用于PDT中.常用的商用光敏剂例如:1966年,Lipson首先提出了血卟啉衍生物(hematoporphyrin deriva-tive,HPD)、二血卟啉醚(dihaematoporphyrin ether,DHE)和Por-fimer sodium(PhotofrinⅡ,即PHOTOFRINR)为第一代光敏剂,这三种光敏剂已获多国政府的药监部门批准应用于临床.临床应用光敏剂时,多为几种光敏剂的混合制剂,这使得光敏剂在体内的滞留时间长,避光时间需4周以上,其最大激发波长在630 nm,此波长穿透的组织深度有限(0.5 cm以下),由于穿透组织较浅,极大地限制了光动力学疗法在较大肿瘤上的应用[5-7].随着研究的进一步深入,又发现了第二代光敏剂,如5-ALA(5-氨基酮戊酸)、间-四羟基苯基二氢卟酚(meso-tetrahydroxyphenyl chlorin,m-TH-PC)、初卟啉锡(tin etiopurpurin,SnEtz)、亚甲基兰(methylene blue)和亚甲苯兰(toluidine blue)、苯卟啉(benzoporphyrin)衍生物以及lutelium texaphyrins(Lu-Tex)、苯并卟啉衍生物单酸(BPD-MA,vertoporfin)、酞青类(Phthalocyanines)、得克萨卟啉(Texaphyrins)、N-天门冬酰基二氢卟酚(N-aspartyl chlorin e6,Npe 6)、金丝桃素(hypercin)、血啉甲醚(Her-mimether,HMME).第二代光敏剂基本已进入临床研究阶段,尚未批准正式临床应用.第二代光敏剂部分地克服了第一代光敏剂的缺点,更加符合理想光敏剂的特点,表现为光敏期短,作用的光波波长较大,从而增加了穿透的深度,产生的单线态氧也较多,对肿瘤更有选择性[5,8].在第二代光敏剂的基础上,进一步交联上某些特殊的化学物质,更加提高了肿瘤组织的选择性.这些特殊的化学物质,如多聚体(Polymers)、脂质体(Liposomes)、肿瘤组织表达的抗原或受体的相应抗体和配体等,但目前尚处在动物研究阶段[9].本文作者介绍了铱配合物具有的优异性质,可作为理想的第三代光敏剂进行探讨研究.金属铱配合物具有发光量子产率高、大的Stocks位移和发光寿命长、发射峰较窄等特点.可以通过对配体的修饰,调节铱配合物的发射波长、发光强度、发光量子产率.由于铱配合物的这些优点已经被广泛研究,有望作为新型高效的光敏剂,本文作者主要综述了基于金属铱配合物作为光敏剂在PDT领域的研究进展.1 铱配合物的发光机理铱配合物作为光敏剂用于光动力学治疗,即铱配合物在合适的光源照射下,吸收光源能量后激发,激发光将能量转移给周围的氧产生单线态氧,用于光动力学治疗.要了解铱配合物用于光动力学原理,首先要了解铱配合物发光机理.铱配合物在适当的激光照射下能发出荧光和磷光,荧光和磷光都是辐射跃迁过程.不同的是荧光的辐射跃迁始态是激发单重态,而磷光的辐射跃迁始态是三重态,但是终态都是基态.所以光敏剂发光可以细分为荧光和磷光.如图2所示,当处于基态(S0)的铱配合物受到光激发后,分子吸收能量(A)首先到达单重激发态(S1).由于铱原子存在重原子效应,大部分单重激发态(S1)所处的较低经振动能级与激发态较高振动能级重叠时,过系间窜越单重激发态到达三重激发态(S3),经过振动弛豫达到最低振动能级(T3),然后经过辐射跃迁回到基态(S0)从而发出磷光(P).部分单重激发态(S1)经过振动弛豫达到最低振动能级(T1),再经过辐射跃迁回到基态(S0),从而发出荧光(F).若再由三重激发态(S3)将能量转移到稀土(RE)中心上,中心离子发生跃迁至激发态,再回到基态并产生荧光,这就是铱配合物发光机理[10].2 铱配合物的光动力学治疗研究2006年Pi-Tai Chou课题组把铱配合物通过后修饰的方法连接到CdSe/ZnS纳米粒子表面得到了Ir-CdSe/ZnS量子点,在640 nm的激光照射下,能有效地产生单线态氧,可用于光动力学治疗[11-12].有关细胞以及动物光动力学治疗的研究当时未作报道.图3A为Ir-CdSe/ZnS量子点的合成路线,将铱配合物通过化学交联到CdSe/ZnS纳米粒子表面得到Ir-CdSe/ZnS量子点.图3B中嵌入了Ir-CdSe/ZnS量子点在充空气甲醇溶液中激发光谱.观察到在1 273 nm处有很强的发射,通过公式1Δg(0)→1Σg(0)1 273 nm计算,验证了单线态氧产生.进一步研究铱配合物在MeOH溶剂发射的衰减曲线.图3B为充空气和除氧两种条件下发射光谱的衰减历程,观察在除氧条件下,发射光谱的衰减时间明显加长.2007年,Pi-Tai Chou课题组利用反胶束法制得Fe3O4/SiO2(Ir)纳米粒子.图4A为Fe3O4/SiO2(Ir)纳米粒子的合成路线,Fe3O4/SiO2(Ir)纳米粒子是由硅烷化的铱配合物在碱性条件下聚合到Fe3O4/SiO2纳米粒子表面制得.图4B为激光共聚焦显微镜观察100 μg/mL Fe3O4/SiO2(Ir)纳米粒子孵育的HeLa细胞光动力学治疗图片.图4B中(a)为没有光照下0 min时的细胞形态,图4B中(b)为没有光照下480 min时的细胞形态.可以观察到光照对照组(a)、(b)细胞形态完好,没有死亡迹象.图4B中(c)~(f)是HeLa细胞在200 mW激光照射不同时间的激光共聚焦图片,光照时间分别为:(c)0 min,(d)90 min,(e)180 min,(f)210 min,(g)390 min,(h)480 min,观察到随着照射时间的加长,细胞中逐渐有气泡和胞浆碎片形成,细胞膜也逐渐变形、破损,最终死亡,从而达到治疗肿瘤的目的[13].相比之前只是证明产生单线态氧,Fe3O4/SiO2(Ir)用于光动力学治疗的有了进一步的发展,进入了细胞层次,但治疗存在没有靶向性的缺点.在2008年,Pi-Tai Chou课题组报道了另一种具有靶向HeLa细胞的H-MnO@mSiO2(Ir)-FA纳米粒子,图5A为H-MnO@mSiO2(Ir)-FA纳米粒子合成路线,首先合成H-MnO@mSiO2(Ir)纳米粒子,然后在其表面利用离子交换的方法接上-NH2,得到H-MnO@mSiO2(Ir)-NH2纳米粒子,然后在EDC 和NHS 活化作用下与叶酸(FA)反应得到具有靶向功能的H-MnO@mSiO2(Ir)-FA纳米粒子.H-MnO@mSiO2(Ir)-FA纳米粒子不仅大大降低了非靶向细胞的摄取量,减小对非靶向细胞的毒性,而且显著增强了HeLa细胞对纳米粒子的摄取量,治疗具有靶向性[14].图5B通过MTT 法检测不同实验条件下HeLa细胞的光动力学治疗效果,(a)细胞中无H-MnO@mSiO2(Ir)-FA纳米粒子孵育,在100 mW卤素灯下照射10 min,无细胞死亡;(b)在黑暗的条件下,用50 μg/mL H-MnO@mSiO2(Ir)纳米粒子孵育120 min,细胞成活率也在90%以上;(c)在黑暗的条件下,用50 μg/mL H-MnO@mSiO2(Ir)-FA纳米粒子孵育120 min,细胞成活率在90%左右;(d)细胞用H-MnO@mSiO2(Ir)纳米粒子孵育120 min,在100 mW卤素灯下照射10 min,细胞成活率在90%左右;(e)细胞用H-MnO@mSiO2(Ir)-FA纳米粒子孵育120 min,在100 mW卤素灯下照射10 min,细胞成活率为60%,有大量细胞死亡,随着照射时间加长有更多的HeLa细胞死亡,通过对照说明H-MnO@mSiO2(Ir)-FA纳米粒子具有良好靶向光动力学治疗效果.2012年,Shinsuke Moromizato等人报道报道以2-(5′-N,N-二乙基氨基-4′-间甲苯基)吡啶(deatpy)配体为配体的新型铱配合物[Ir(deatpy)3].Ir(deatpy)3的发射具有很强的pH依赖性,在微酸性条件下(pH≈6.5~7),用377 nm或470 nm的激光照射,图6的水溶性照片可以清楚地看出pH在6.5和7下,Ir(deatpy)3被激发发光,将能量转移给周围的氧产生单线态氧,诱导细胞凋亡[15].而pH在7.4条件下没有激发,不会产生单线态氧,从而不会伤害正常细胞.体内正常环境为pH为7.4左右,而肿瘤细胞一般适合在偏酸性(pH≈6.5~7)环境生长,对于pH敏感的Ir(deatpy)3在肿瘤细胞生长的环境下,通过激光的照射,产生单线态氧能够诱导肿瘤细胞凋亡,Shinsuke等人成功报道具有pH靶向的光动力学治疗[16-17].2013年,Cao等人报道了新型金属铱配合物诱导的内质网应激反应,通过线粒体介导的癌细胞凋亡.Cao等人首次提出具有线粒体靶向作用的光动力学治疗,相对之前只是概述铱配合物进入细胞后激发产生单线态氧,破坏细胞机制,诱导细胞凋亡,有了进一步的突破[18].图7A 通过核转录因子的同源蛋白(CHOP)的表达指示内质网应激反应,用10 μmol/L铱配合物孵育的HeLa细胞分别在3、5、12 h的激光共聚焦图片,用β-微管蛋白(β-Tubulin)作为对照,观察到孵育12 h后,内质网产生了明显的应激反应.内质网应激反应导致了细胞对Ca2+过量吸收,聚集在细胞质中,引起线粒体的吸收,从而使线粒体被破坏,诱导细胞凋亡.图7B为激光共聚焦观察100 μmol/L铱配合物孵育HeLa细胞的荧光强度随着时间推移不断增强.图7C为激光共聚焦显微镜的软件定量分析100 μmol/L铱配合物处理后的HeLa细胞荧光强度随时间变化的曲线.图7D为激光共聚焦显微镜观察用10 μmol/L铱配合物孵育的HeLa细胞在激光照射后,随着时间变化细胞出现核缩合,亮场图片显示HeLa细胞膜起泡,细胞逐渐凋亡,这是首次报道具有线粒体靶向的光动力学治疗.2013年,Li等人报道了线粒体靶向Ir complex-PEG复合物[20].通过配体来调节复合物的发光强度和发光寿命,创新点在于Li等人的研究解决了许多过渡金属常见的两个问题:一是对于真核细胞系高的细胞毒性,二是铱配合物在水溶液的溶解性差的问题.Li等人的解决方案是将铱配合物通过功能化接上聚乙二醇(PEG).铱配合物接上PEG极大地提高了复合物的生物相容性,保护了复合物与内细胞的DNA、蛋白质、其他细胞器之间的相互作用,从而减小了细胞毒性[21-22].并通过配体大π-π的共轭体系调整细胞对铱配合物的摄取效率.另外一大突破是研究进入到动物实验,选择与人类87%的DNA是相似的斑马鱼作为实验对象,治疗具有创新性[23-25].图8A为24倍显微镜观察不同浓度含有PEG的铱配合物(complex 3a)和不含有PEG的铱配合物(complex 3b)在相同条件下孵育20 h的斑马鱼胚胎图片,发现不含有PEG的complex 3b不能进入斑马鱼胚胎中,而含有PEG的complex 3a能被胚胎所摄取.图8B为72倍显微镜观察斑马鱼幼体的整体照片,同样可以看出含有PEG的complex 3a和空白对照组斑马鱼幼体形态都没有变化,complex 3a能够被胚胎很好摄取,而不含PEG的铱配合物complex 3b不能被胚胎摄取,在体内聚集肿胀,形态发生了变化,胚胎发育产生明显缺陷(已用箭头标注).如图9所示,complex 3a注射斑马鱼后沿血管分布,然后扩散到肌肉和其他组织,1h后进入脊索、脊髓和脑室.注射24 h后,加载的complex 3a聚集在头部周围和心腔的卵黄囊周围,斑马鱼接受治疗仍然正常活着,并且通过体循环逐渐代谢到膀胱,最后排出体外.这就意味着complex 3a有望成为体内光动力学治疗试剂.3 金属铱配合物光动力学疗法的局限性金属铱配合物作为新型的光敏剂用于光动力学治疗的研究还不够全面,金属铱配合物光动力学疗法是一种局部治疗方法,对肿瘤的杀伤效果在很大程度上决定于病变区的照光剂量是否充分.由于现在报道的铱配合物用于光动力学治疗主要是在可见光部分有吸收,这就不可避免地对动物体产生一定的毒性,并且在黑暗条件下也有轻微的毒性,而且穿透深度较浅,光进入组织后会因组织的吸收和散射而衰减,所以无论采用哪种光照方式,一次照射的杀伤深度和范围都是有限的[26],至今还没有用于临床治疗.但金属铱配合物具有高发光量子产率、大的Stocks位移、长发光寿命和发射峰较窄等优点,希望通过进一步深入研究获得有近红外区吸收、低光毒性、高穿透深度的金属铱配合物,能够成为理想的新一代光敏剂用于光动力学治疗.参考文献:[1] LIU Z,ROBINSON J,TABAKMAN M,et al.Dougherty T Photodynamic therapy of neoplastic disease[J].Photochem Photobiol,1993,58:895-900.[2] DOUGHERTY T J,GOMER C J,HENDERSON B W,et al.Photodynamic therapy[J].J Natl Cancer Inst,1998,90(1):889-905.[3] KORBELIK M.Induction of tumor immunity by photodynamic therapy[J].Clin Laser Med surg,1996,14(1):329-334.[4] SIBATA C H,COLUSSI V C,HYEON T,et al.Photodynamic therapy inoncology[J].Chem Soc Rev Expert Opin Pharmacother,2001,2(2):917-927.[5] SELVASEKAR C R,BIRBECK N.Photodynamic therapy and the alimentarytract[J].Aliment Pharmacol Ther,2001,15:899-915.[6] MOORE J V,WEST C M,WHITEHURST C.The biology of 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有机金属配合物在药物设计中的应用研究引言:有机金属配合物作为一种重要的化合物类别,一直以来在药物设计和研究中扮演着重要的角色。
其独特的结构和性质使得有机金属配合物在药物分子的构建、稳定性和生物活性的调节等方面展现出了巨大的潜力。
本文将重点论述有机金属配合物在药物设计中的应用研究,并探讨其在肿瘤治疗、维生素传递和抗菌等方面的应用。
一、有机金属配合物在肿瘤治疗中的应用研究肿瘤治疗一直是医学科研和临床领域的重点之一。
随着生物技术和药物化学的发展,人们开始利用有机金属配合物设计和合成新型抗肿瘤药物。
有机金属配合物的独特结构和性质使其具备抗肿瘤的潜能。
例如,铂类化合物如顺铂在临床上被广泛应用于治疗各种肿瘤。
此外,钼、钌和钌等金属元素也显示出了良好的抗肿瘤活性。
有机金属配合物在肿瘤治疗中的应用研究有助于提高抗肿瘤药物的效果和减少副作用。
二、有机金属配合物在维生素传递中的应用研究维生素是人体正常生理活动所必需的化合物。
然而,某些维生素的疏水性和不稳定性使其在药物传递过程中面临困难。
为了解决这一问题,研究人员开始利用有机金属配合物作为载体来传递和释放维生素。
有机金属配合物可以通过形成稳定的配合物来提高维生素的溶解度和稳定性,并利用其特殊的配位结构将维生素有效地释放到目标细胞或组织。
近年来,有机金属配合物在维生素传递领域的应用研究取得了一系列突破,为维生素的有效传递提供了新思路。
三、有机金属配合物在抗菌中的应用研究抗菌是另一个关键的医学问题,尤其是面对抗生素耐药性的增加。
有机金属配合物具有独特的抗菌特性,成为抗菌剂开发中的重要候选物。
与传统抗生素相比,有机金属配合物表现出更广泛的抗菌谱和更强的抗菌活性。
这主要归因于有机金属配合物的配位作用和对细胞内的多个靶点的影响。
相关研究表明,铜和银等金属配合物在抗菌研究中表现出了出色的活性。
因此,有机金属配合物在抗菌剂研发中具有巨大的应用潜力。
结论:有机金属配合物因其独特的结构和性质,在药物设计和研究中发挥着重要的作用。
第49卷第7期2021年4月广州化工Guangzhou Chemical IndustryVol. 49 No. 7Apr. 2021金属钉化合物的制备、表征及抗肿瘤活性评价邵长兴,余群英(九江学院药学与生命科学学院,江西 九江332005)摘 要:文章制备了芳基钉(II)配合物[肮(计-伞花姪)(2-氨甲基毗®-N,N)Cl]PF 6,利用FT-IR 和NMR 光谱法等技术进行 了结构表征,采用MTT 法测定其体外对人癌细胞系HepG-2(HCC)、A549(lung)A Hela(cervical) A MCF-7(breast)的生长抑制作用, 以临床用药顺钳为对照。
结果表明该化合物对HepG-2、A549和HeLa 的抑制作用呈剂量依赖关系,浓度在100 pig/mL 左右时,抑制 效果与顺钳相当;对MCF-7(breast)几乎无抑制作用。
以上说明配合物1具有一定的抗肿瘤作用,值得后期进一步研究。
关键词:钉配合物;双齿配体;抗癌活性;顺钳;2-氨甲基毗睫中图分类号:R914. 2 文献标志码:B 文章编号:1001-9677(2021)07-0047-03Preparation ,Characterization and Anticancer Activity Evaluationof An Organometallic Ruthenium Complex **基金项目:江西省教育厅科学技术研究项目(GJJ180907);江西省卫生健康科委科技计划项目(202131075) o 第一作者:邵长兴(1999-),男,研究方向:制药工程。
通讯作者:余群英,女,博士,讲师,研究方向:药物化学。
SHAO Chang-xing , YU Qun-ying(School of Pharmacy and Life Science , Jiujiang University , Jiangxi Jiujiang 332005 , China)Abstract : A Ru ( II ) - arene complex of the type [ Ru ( iq 6 - p - cymene ) ( 2 - picolylamine - N , N ) Cl ] PF 6 was synthesized and characterized by FT-IR and NMR spectroscopy. Cytotoxicities against 4 human cancer cell lines ( HepG- 2, A549, Hela, MCF-7 ) in vitro were measured by MTT method and compared with the clinically used anticancer drug cisplatin. The assay revealed that the inhibitory effect of the compound 1 on HepG 一 2, A549 and HeLa was dose 一 dependent respectively , and showed comparable effect compared with cisplatin when the concentration was about 100 |ULg/mL It showed almost no inhib 让ory effect on MCF-7 ( breast ). These results indicated that compound 1 had certain antitumor effect and was worthy of further study in the later period.Key words : ruthenium complex ; bidentate ligand ; anticancer activity ; cisplatin ; 2-picolylamine有机金属钉抗癌治疗剂因具有良好的生物学特性被认为是 钳类抗癌治疗剂的可替代品,一些金属钉抗癌剂甚至对顺钳产 生耐药性的肿瘤细胞系也同样有效⑴。
Schiff碱金属配合物抗肿瘤活性研究进展Schiff碱金属配合物抗肿瘤活性的研究已逐渐成为配位化学及抗肿瘤药物研究的热点,该文简要介绍了近年来国内、外Schiff碱金属配合物抗肿瘤活性的最新研究进展,揭示了其相关作用机制,并阐述了其作为新型抗肿瘤药的优势。
对Schiff碱配体及金属进行合成、改造、组合和筛选,从而合成具有潜力的新型抗肿瘤药物,这对肿瘤化疗药的研发具有重要意义。
标签:Schiff 碱;配合物;抗肿瘤活性;抗肿瘤药物Schiff碱(Schiff Bases)是一类含有甲亚胺基的化合物,Schiff碱基团通过碳-氮双键(-C=N-)上的氮原子及与之相邻的具有孤对电子的氧(O)、硫(S)、磷(P)原子作为供体与金属原子(或离子)配位,形成各种Schiff碱金属配合物。
研究表明Schiff碱金属配合物具有良好的抗肿瘤活性,由于其具有一系列重要的生物学活性,如损伤DNA、断裂质粒、断裂蛋白及促使癌细胞凋亡作用[1],它已成为新型抗肿瘤药的备选者之一。
Schiff碱金属配合物的抗肿瘤活性研究已逐渐成为配位化学及抗肿瘤药物研究的热点,该文将对近年来国内、外Schiff 碱金属配合物抗肿瘤活性的最新研究进展作一综述,现报道如下。
1 Schiff碱的抗肿瘤活性在近年的抗肿瘤药物研发中,发现一些Schiff碱及其衍生物具有抗肿瘤活性。
氟喹诺酮类是一种常用的抗菌药物,但研究发现一些氟喹诺酮类也有一定的抗肿瘤活性,其抗菌和抗肿瘤作用的靶点分别是原核生物Ⅱ型拓扑异构酶和真核生物Ⅱ型拓扑异构酶。
由于氟喹诺酮类抗菌和抗肿瘤机制相似,且作用靶点的酶序列也具有相似性,因此已有很多研究尝试通过修饰和优化具有抗菌作用的氟喹诺酮类结构,研发新型氟喹诺酮类抗肿瘤药物。
Hu等人[2]设计合成了源于氧氟沙星的抗肿瘤化合物。
他们以反式苯三唑取代氧氟沙星C-3位的羧基,进而合成了两个系列11种含有Schiff碱和Schiff-mannich碱侧链的衍生物。
线粒体靶向铱(Ⅲ)配合物克服肿瘤耐药
熊凯;陈禹;计亮年;巢晖
【期刊名称】《大学化学》
【年(卷),期】2022(37)3
【摘要】以顺铂代表的金属铂类药物在临床抗肿瘤治疗取得了巨大的成功,但铂类药物的毒副作用和耐药性很大程度上限制了其临床使用范围及疗效。
以结构稳定、具有独特三维立体构型的铱(Ⅲ)配合物为构筑单元,可以有效跳出传统铂类药物的局限。
线粒体科学是当今化学、生命科学及分子医学最为活跃的交叉前沿研究领域之一。
作为可预见的治疗靶点,线粒体靶向抗肿瘤试剂在克服肿瘤耐药、治疗肿瘤中具有十分突出的优势。
本文中,结合铂类化疗药物耐药机制,同时以本课题组近年工作为基础,简要介绍具有线粒体靶向的环金属铱(Ⅲ)配合物克服肿瘤耐药研究进展。
【总页数】8页(P43-50)
【作者】熊凯;陈禹;计亮年;巢晖
【作者单位】中山大学化学学院
【正文语种】中文
【中图分类】G64;O6
【相关文献】
1.靶向survivin克服肿瘤耐药的研究进展
2.pH敏感铱、钌和铂配合物在肿瘤靶向荧光成像和治疗中的应用
3.用于活体和细胞内SO2衍生物检测的线粒体靶向双光
子磷光铱(Ⅲ)配合物4.基于粘度响应的线粒体靶向铱(Ⅲ)配合物用于肿瘤的光动力治疗5.线粒体靶向的积雪草酸稀土配合物的合成及抗肿瘤活性
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咔咯金属配合物的光动力抗肿瘤活性研究
作为光敏剂,卟啉及其衍生物在疾病治疗尤其是癌症治疗方面取得了巨大成功。
两代卟啉类光敏剂先后进入临床,为皮肤癌、肺癌、膀胱癌、尿道癌、各种眼科癌症患者带来了一种全新的治疗手段。
咔咯是与卟啉结构相似、18-π共轭电子结构的大环化合物。
由于中心具有更小的空腔,咔咯可与高价态金属形成更为稳定的配合物,在配位化学、催化、电化学、生物化学及光动力治疗等领域有着广泛的应用前景。
随着合成方法的改进,咔咯化合物受到越来越多的的关注。
金属咔咯配合物由于其独特的物理化学性质,在抗癌领域的报道越来越多。
前期研究发现,镓咔咯可以通过细胞骨架损伤抑制前列腺癌细胞的生长,活
体内具有显著的肿瘤组织靶向性。
金属咔咯在光动力抗癌领域展现出诱人的前景。
然而,金属咔咯作为一类新型光敏剂,已见报道的金属咔咯类型与治疗肿瘤
类型均非常有限。
金属咔咯配合物作为光敏剂抑制癌症细胞生长的分子机制也鲜有报道。
总之,金属咔咯光动力抗癌活性亟待进一步研究。
本文设计制备不同类型的金属咔咯配合物,研究了它们对不同肿瘤细胞的光动力抗癌活性。
首次探究了金属咔咯配合物光照条件下抑制肺癌细胞生长的分子作用机制
与潜在蛋白通路表达,进行了活体光动力抗癌活性探究。
主要研究内容如下:(1)设计合成了水溶性、两亲性、脂溶性三种类型的代表咔咯及其金属配合物;其中
2-Ga、3-Cu、4-Ga、4-Mn为新化合物;采用紫外-可见光谱、核磁共振氢(碳)谱、质谱、元素分析等手段对新化合物的结构进行了表征分析。
(2)探究了不同类型的咔咯对不同肿瘤细胞的光动力抗癌活性、同一类型不
同金属配位的咔咯配合物的光动力抗癌活性。
结果显示:金属咔咯配合物的光动力抗癌活性不但与肿瘤细胞类型关系密切,配位金属影响也很大。
(3)首次报道了金属咔咯配合物光动力抑制肿瘤细胞生长的分子作用机制。
结果显示:水溶性阳离子咔咯2-Ga可以通过稳定c-myc G4 DNA构型,抑制端粒酶的活性、诱导HepG2细胞凋亡;水溶性阴离子咔咯3通过增加细胞ROS的含量,造成线粒体功能异常、激活线粒体Caspase凋亡信号通路,诱导A549细胞凋亡;脂溶性咔咯4-Ga通过p38 MAPK信号通路的调节,抑制A549细胞的生长与增殖;两亲性咔咯TCPC及其金属配合物没有发现明显的光动力抗癌活性。
(4)两亲性咔咯TCPC在测试条件下虽未发现有明显的光动力抗癌活性,但是显示出一定的肿瘤细胞线粒体荧光探针的潜力。
(5)利用裸鼠肿瘤建模,我们探究了咔咯4-Ga对活体的光动力抗癌活性,结果显示:在6 mg/kg的药物剂量、10 min 光照剂量、连续两天给药模式下,4-Ga体现出非常好的光动力抗癌活性;小鼠在体重没有明显变化的情况下,肿瘤的生长速度显著降低、体积减小,生长抑制率达到了80.4%。