首例6-羟基黄酮与7-羟基黄酮修饰单螺环三磷腈化合物的合成、表征及抗肿瘤活性研究

【字体: 时间:2025年06月17日 来源:Inorganic and Nuclear Chemistry Letters 2.7

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  为应对癌症治疗中药物耐药性和毒副作用问题,研究人员首次设计合成了6-/7-羟基黄酮修饰的单螺环三磷腈化合物(8-11),通过MALDI-TOF MS、多核NMR等技术表征结构,并证实其具有显著抗氧化活性(DPPH清除率93.48%)和选择性细胞毒性(MCF-7细胞IC50 27.10 μM),为开发靶向抗癌药物提供了新思路。

  

癌症治疗领域长期面临药物毒副作用和耐药性两大挑战。尽管化疗药物如顺铂(cisplatin)和紫杉醇(paclitaxel)被广泛应用,但其引发的神经毒性、心脏毒性等严重限制了疗效。与此同时,天然产物因其低毒性和多靶点特性成为研究热点,其中黄酮类化合物(flavonoids)的抗氧化和促凋亡作用尤为突出。然而,如何提升其生物利用度和靶向性仍是难题。环三磷腈(cyclotriphosphazene)因其可修饰的六氯骨架和优异的热稳定性,成为药物载体的理想候选,但此前尚未见羟基黄酮与其结合的报道。

针对这一空白,土耳其科学技术研究理事会(TUBITAK)资助的研究团队在《Inorganic and Nuclear Chemistry Letters》发表论文,首次将6-羟基黄酮(6-hydroxyflavone)和7-羟基黄酮(7-hydroxyflavone)通过螺环结构嫁接到环三磷腈骨架上,合成了一系列新型杂化分子(8-11)。研究采用MALDI-TOF质谱、1
H/13
C/31
P NMR等多维谱学技术确认结构,通过DPPH自由基清除实验、总酚/黄酮含量测定评估抗氧化活性,并利用WST-8法检测其对乳腺癌细胞MCF-7和正常乳腺上皮细胞MCF-12A的毒性差异。

合成与表征
以六氯环三磷腈(HCCP)为起始原料,与二醇衍生物反应生成单螺环中间体(4-5),再与羟基黄酮在NaH/THF体系中缩合,获得目标化合物。31
P NMR显示特征磷信号(δ 8.10-19.80 ppm),FT-IR证实P-O-C键形成(~1200 cm-1
),MALDI-TOF MS分子离子峰与理论值吻合。

抗氧化活性
化合物9-12表现出类BHA(丁基羟基茴香醚)的抗氧化能力:DPPH清除率最高达93.48%,总酚含量91.74 μg GAE/mg,总黄酮含量87.20 μg QE/mg,显著优于前体黄酮单体,归因于磷腈骨架的电子离域效应。

细胞毒性
WST-8实验显示,化合物对MCF-7细胞的抑制活性(IC50
27.10 μM)显著高于正常细胞(MCF-12A存活率>80%),选择性指数达3.2,表明其可通过诱导氧化应激(ROS)特异性杀伤癌细胞。

结论与意义
该研究开创性地将羟基黄酮与磷腈杂化,解决了天然产物稳定性差的瓶颈,其“双功能”设计(抗氧化+细胞毒性)为靶向抗癌药物开发提供了新范式。尤其值得注意的是,化合物通过调节氧化还原稳态(redox homeostasis)选择性激活癌细胞凋亡通路,避免了传统化疗的泛毒性问题。作者?brahim Kitmür团队强调,后续将深入探究磷腈-黄酮协同作用的分子机制,并拓展至其他肿瘤模型。这一成果不仅丰富了磷化学的药物库,也为基于天然产物的精准医疗提供了理论依据。

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