含烷硫基的水溶性及水稳定性二铁（I）双环戊二烯基配合物具有强效体外抗癌活性

为开发新型抗癌金属药物，研究人员合成 5 种含硫官能化乙烯亚胺配体的二铁（I）配合物 3a-e。其具良好水溶性、稳定性，3d 对多种癌细胞显示低 microM 级 IC50及选择性，机制涉及诱导细胞死亡、影响增殖和氧化还原状态等，为抗癌药物研发提供新方向。

　　在癌症治疗领域，传统化疗药物面临耐药性及毒性等挑战，开发新型高效低毒的抗癌药物成为迫切需求。过渡金属配合物因独特药理优势，成为突破铂类药物局限的重要方向。铁作为内源性元素，其配合物兼具低毒性与氧化还原活性，在抗癌研究中潜力显著。例如，二茂铁衍生物可通过 Fe^II至 Fe^III的氧化产生活性氧（ROS），干扰细胞氧化还原稳态，诱导癌细胞死亡。然而，如何平衡配合物的水溶性、稳定性与抗癌活性，仍是该领域的关键难题。

为解决上述问题，意大利比萨大学与塞尔维亚相关科研机构的研究人员开展了一项关于二铁（I）双环戊二烯基配合物的研究。他们设计合成了 5 种新型二铁（I）配合物 3a-e，这些配合物含有不同硫官能化的乙烯亚胺配体，并对其结构、理化性质及抗癌活性进行了系统评估。研究成果发表在《Chemico - Biological Interactions》，为抗癌金属药物的开发提供了新的思路与候选化合物。

研究中主要采用的关键技术方法包括：通过红外光谱（IR）、核磁共振（NMR）及单晶 X 射线衍射对配合物进行结构表征；利用 NMR 和紫外 - 可见光谱（UV-Vis）测定配合物的水溶性和两亲性（LogP_ow）；在杜氏改良 Eagle 培养基（DMEM）中评估配合物在生理条件下的稳定性；采用 MTT 法等检测配合物对多种人（A2780、A375、MCF-7）和小鼠癌细胞系（B16F10、4T1）的细胞毒性；通过细胞死亡诱导实验、增殖速率分析、细胞氧化还原状态评估、光谱电化学以及与 DNA 和牛血清白蛋白（BSA）的结合研究等探讨作用机制。

合成与结构表征

以含有环己基取代基的乙烯亚胺二铁配合物 1a 和 1b 为起始原料，通过文献方法，在叔丁醇钾作用下对酸性乙烯基 CH 进行去质子化，同时在四氢呋喃中与单质硫反应，得到两性离子配合物 2a-b，经氧化铝色谱纯化分离。部分配合物通过单晶 X 射线衍射确证结构，IR 和 NMR 光谱分析显示目标化合物成功合成。

理化性质评估

NMR 和 UV-Vis 分析表明，配合物 3a-e 具有良好的水溶性（3-19 mM），两亲性平衡（LogP_ow值在 - 0.46 至 0.16 之间）。在 DMEM 细胞培养基中孵育 24 小时后，配合物稳定性良好，超过 90% 未发生变化，显示出在生理环境下的适用性。

细胞毒性与选择性

对 N - 环己基配合物 3a-d 的细胞毒性评估显示，含甲硫基、N - 环己基和 4 - 甲氧基苯基取代基的先导化合物 3d 表现最为突出。其对多种癌细胞系的半数抑制浓度（IC₅₀）处于低微摩尔范围，且对恶性表型显示出显著选择性，而对正常细胞毒性较低。

作用机制研究

深入实验表明，3d 可诱导癌细胞凋亡，其机制与顺铂有相似之处，但氧化还原特征不同。3d 具有强大的活性氧（ROS）和活性氮（RNS）清除能力，可能通过干扰细胞内氧化还原平衡发挥作用。光谱电化学研究揭示了其独特的电子转移特性，与 DNA 和 BSA 的结合研究表明，配合物可能通过与生物大分子相互作用影响细胞功能。

结论与意义

本研究合成的二铁（I）乙烯亚胺配合物是一类易于获取的有机金属化合物，具有作为抗肿瘤药物的巨大潜力。其合成反应的广泛适用性和多样化的化学性质为结构优化提供了广阔空间。先导化合物 3d 通过独特的氧化还原机制表现出强效抗癌活性与选择性，为开发基于铁配合物的新型抗癌药物奠定了基础。该研究不仅拓展了铁基金属药物的研究范畴，也为解决传统抗癌药物的局限性提供了新策略，有望在未来癌症治疗中发挥重要作用。