含末端8-氧喹啉基团铜(II)配合物的设计合成、晶体结构及抗肿瘤机制研究

研究人员针对铂类化疗药物成本高、副作用大的问题，设计合成四种新型含末端8-oxyquinolyl基团的Cu(II)配合物（1-4）。通过X射线衍射证实其双核/单核结构，发现化合物3和4对A549细胞株具有显著细胞毒性（IC50分别为21.43±0.20和30.67±2.23 μM），并证实其通过干扰糖酵解通路诱导肿瘤细胞凋亡，为开发新型铜基抗癌药物提供了理论依据。

　　

在癌症治疗领域，铂类化疗药物长期占据主导地位，但其高昂成本和严重毒副作用促使科学家寻找更安全经济的替代方案。铜作为人体必需微量元素，其配合物因独特的氧化还原性质和生物相容性成为研究热点。然而，如何通过配体设计调控铜配合物的抗癌活性机制仍是未解难题。

俄罗斯科学院物理化学与电化学研究所等机构的研究人员Tamara A. Bazhenova团队在《Polyhedron》发表研究，通过将具有刚性结构的8-oxyquinolyl（8-氧喹啉基）末端基团引入podands（开链多醚配体），成功合成L¹-L³三种配体及其对应的四种Cu(II)配合物。研究采用单晶X射线衍射解析结构，结合MTT法评估抗肿瘤活性，并运用共聚焦显微镜观察细胞定位。

【主要技术方法】
通过X射线衍射确定配合物1-3为双核结构（含μ-OCH₃、μ-OH/μ-Br等桥连配体），配合物4为单核结构；采用MTT法测定对A549等4种癌细胞及Hek-293正常细胞的IC₅₀值；通过Annexin V染色和共聚焦显微镜分析细胞凋亡及亚细胞定位。

【研究结果】
General considerations：建立以8-羟基喹啉钠盐与二醇二对甲苯磺酸酯的一步缩合反应，高产率（72-85%）制备L¹-L³配体。

Synthesis and characterization of ligands：红外光谱证实配体成功合成，元素分析误差<0.3%，铜配合物通过CuBr₂与配体在温和条件下反应获得。

Conclusion：双核配合物1-3通过不同桥连模式（μ₂-OCH₃、μ₂-Br等）形成空间位阻差异，其中化合物3对A549细胞选择性指数达2；所有配合物均能穿透细胞并定位于核周区域，通过干扰异常糖酵解途径诱导肿瘤细胞凋亡。

该研究首次系统阐明8-oxyquinolyl-podands-Cu(II)配合物的构效关系，为开发靶向肿瘤代谢的铜基药物提供了新思路。特别值得注意的是，配合物3对正常细胞毒性较低的选择性特征，突破了传统金属药物选择性差的瓶颈。研究揭示的糖酵解靶向机制，为理解铜配合物抗癌作用提供了新的分子水平证据。