新型荧光杯[4]芳烃-苯并咪唑衍生物的合成、抗癌活性及线粒体靶向生物成像应用研究

研究人员针对肿瘤靶向治疗需求，设计合成了一系列荧光杯[4]芳烃(calix[4]arene)-苯并咪唑(benzimidazole)杂化分子。通过MTT法、Annexin V凋亡检测及共聚焦显微镜(confocal microscopy)成像技术，发现CB5-a/c对MCF-7细胞、CB5-b对HT-29细胞具有显著抑制作用，证实其通过诱导凋亡抑制癌细胞增殖，其中阳离子型化合物较二酯类对照物(CB5-R)展现出更强的靶向结合能力，为开发新型抗癌诊疗一体化试剂提供了实验依据。

　　

背景：杯[n]芳烃(calix[n]arenes)凭借优异的生物相容性和稳定性成为研究热点，通过功能化修饰可赋予其肿瘤靶向潜力。苯并咪唑(benzimidazole)作为近年发现的抗癌药候选骨架，与杯芳烃的杂化设计有望产生协同效应。

方法：采用文献方法改良策略，成功合成3种新型荧光杯[4]芳烃-苯并咪唑衍生物。通过核磁共振(¹H-NMR/¹³C-NMR)和红外光谱(IR)进行结构确证，运用MTT法评估细胞增殖抑制，Annexin V检测凋亡效应，并联合DAPI与线粒体追踪染料(Mito-Tracker)开展共聚焦显微成像研究。

结果：四种目标化合物中，CB5-a/c对乳腺癌细胞(MCF-7)、CB5-b对结肠癌细胞(HT-29)表现出特异性杀伤作用。荧光标记化合物能有效定位线粒体，而对照物CB5-R（二酯连接型）的细胞毒性显著低于阳离子型衍生物，揭示杯[4]芳烃空腔对阳离子的高效包合特性。

意义：该研究首次实现杯芳烃-苯并咪唑杂化体系的荧光功能化，其线粒体靶向特性和选择性抗癌活性，为开发兼具治疗与实时监测功能的theranostic（诊疗一体化）药物提供了新思路。