新型8-羟基喹啉衍生物-膦配体铂(II)配合物的高效合成及抗肿瘤活性研究

【字体: 时间:2025年06月25日 来源:Inorganic Chemistry Communications 4.4

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  为克服传统铂类抗癌药物毒性高、耐药性等问题,研究人员开发了一种高效合成含8-羟基喹啉(HO^N)和膦配体(PR3)的铂(II)配合物新方法。通过室温反应获得9种[PtCl(O^N)(PR3)]配合物(产率80-90%),其中6种对MCF7、A549和HepG2癌细胞显示出显著活性(IC50 6.46-25.64 μM),配合物1和8活性为顺铂的1.1-4.9倍,为新型抗癌药物设计提供新思路。

  

在癌症化疗领域,铂(II)配合物如顺铂、卡铂和奥沙利铂已成为全球范围内多种癌症治疗的核心药物。然而这些"老将"正面临严峻挑战:高毒性、耐药性以及对抗某些癌症类型的局限性,如同三座大山阻碍着其临床应用边界的拓展。更令人遗憾的是,尽管科学家们尝试了无数过渡金属配合物,但至今仍未发现能超越铂(II)配合物的临床候选者。

传统铂类药物如同双刃剑,其结构中的不稳定配体在生理环境中容易脱落,成为毒性副作用的根源。为此,科学家们将目光投向强给电子配体——膦配体(PR3)和N-杂环卡宾,这些"分子锚"能显著增强配合物的稳定性。与此同时,8-羟基喹啉衍生物(HO^N)因其独特的配位能力和生物活性崭露头角。已有研究表明,含HO^N的铂(II)配合物对KB、HepG2等癌细胞展现出惊人活性(IC50低至0.38-0.61 μM),但将HO^N与PR3配体结合的研究仍是一片蓝海。

越南教育与培训部支持的研究团队在《Inorganic Chemistry Communications》发表突破性成果,开发出"一锅法"合成策略,成功制备了9种新型[PtCl(O^N)(PR3)]配合物。该方法以[PtCl(O^N)(C2H4)]为前体,在室温下与PR3反应2小时即可获得目标产物,产率高达80-90%,远优于传统需要高温反应的多步合成路线。

研究人员采用元素分析、电喷雾电离质谱(ESI-MS)、红外光谱(IR)和核磁共振氢谱(1H NMR)对配合物进行全面表征,并通过单晶X射线衍射(SC-XRD)解析了配合物2和4的精确结构。晶体学分析揭示,这些配合物中O^N配体通过N、O原子与Pt(II)螯合,而PR3配体则通过P原子与Pt(II)配位,且P原子与N原子处于反式位置。有趣的是,配合物2和4在三斜晶系P-1空间群中形成中心对称二聚体,晶体堆积中存在Cl/Br???π和π???π相互作用。

抗肿瘤活性测试结果显示,配合物1-3、5、6和8对MCF7(乳腺癌)、A549(肺癌)和HepG2(肝癌)细胞系均表现出显著细胞毒性,IC50值在6.46-25.64 μM范围内。特别值得注意的是,配合物1和8对所有测试细胞系的活性是顺铂的1.1-4.9倍,展现出优异的抗癌潜力。

这项研究的关键技术包括:1)新型铂(II)配合物的设计与合成;2)采用SC-XRD进行结构解析;3)体外细胞毒性测试(MTT法);4)多种光谱表征技术联用。所有癌细胞系均来自标准细胞库。

【合成与表征】通过优化反应条件,研究人员实现了温和条件下高产率合成。光谱数据证实所有配合物均具有预期结构,SC-XRD分析为分子构型提供了确凿证据。

【晶体结构】配合物2和4的晶体结构显示,Pt(II)中心呈略微扭曲的平面四边形配位构型,配体间的空间位阻导致键角偏离理想值。分子间相互作用可能是影响其生物活性的重要因素。

【生物活性】除配合物2外,所有测试配合物均表现出广谱抗肿瘤活性。活性差异可能与膦配体的电子效应和空间位阻有关,三苯基膦配合物(1、8)表现尤为突出。

这项研究开辟了铂类抗癌药物设计的新途径:1)开发的高效合成方法解决了传统工艺复杂、条件苛刻的难题;2)结构-活性关系研究为后续优化提供了明确方向;3)高活性配合物的发现为克服顺铂耐药性带来希望。正如研究人员Nguyen Thi Thanh Chi团队强调的,这种"双配体"策略——结合HO^N的生物活性与PR3的稳定作用,可能是下一代铂类药物的关键设计理念。该成果不仅丰富了配位化学的理论体系,更为抗癌药物研发提供了切实可行的新思路。

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