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新型含N,N,N-三齿嘧啶配体锌(II)配合物的抗肿瘤研究:合成、表征与机制探索
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月26日 来源:Journal of Inorganic Biochemistry 3.8
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针对传统铂类抗癌药物毒性大、易耐药等问题,研究人员设计合成四种新型Zn(II)配合物(1-4),通过MTT实验证实其对BGC-823等肿瘤细胞具有显著抑制活性(IC50 3.22-5.73 μM),且对正常HL-7702细胞毒性低于顺铂。机制研究表明其通过ROS生成、线粒体膜电位破坏及Bcl-2/caspase-3通路诱导凋亡,为开发低毒高效金属抗癌药提供新思路。
癌症至今仍是全球健康的主要威胁,传统化疗药物如顺铂虽有效,却伴随骨髓抑制、心脏毒性等严重副作用,且易引发耐药性。金属药物研发迎来转机——锌作为人体必需微量元素,其配合物兼具生物相容性和多机制协同优势,而嘧啶-吡啶衍生物因其独特的DNA/激酶靶向能力,成为理想配体选择。这一背景下,研究人员通过分子设计将两者优势结合,试图开辟抗癌药物新路径。
河南某研究机构团队在《Journal of Inorganic Biochemistry》发表研究,成功合成四种具有八面体构型的Zn(II)配合物(1-4)。采用1H NMR、X射线单晶衍射等技术表征结构,通过MTT法筛选出对BGC-823细胞最有效的1和4复合物(IC50分别为3.22和4.15 μM),进一步运用Annexin V-FITC/PI双染、ROS检测等技术揭示其通过激活ROS-线粒体-Bcl-2/caspase-3通路诱导凋亡的机制。
关键实验技术
研究采用X射线单晶衍射确定配合物三维结构,MTT法评估体外抗肿瘤活性,流式细胞术(Annexin V-FITC/PI)定量凋亡率,荧光探针法检测活性氧(ROS)水平和线粒体膜电位变化,Western blot分析Bcl-2/caspase-3蛋白表达。
结构表征
单晶衍射显示所有配合物均为六配位八面体构型,Zn(II)中心与嘧啶-吡啶配体的N原子及辅助配体配位。荧光光谱表明金属配位后电子转移增强,可能影响生物活性。
抗肿瘤评价
MTT数据显示配合物1-4对BGC-823细胞的抑制活性显著优于配体HL1-HL4和顺铂(IC50降低2-8倍),且对正常HL-7702细胞的毒性仅为顺铂的1/3。
机制研究
AO/EB双染显示1和4处理后的BGC-823细胞呈现典型凋亡形态;流式检测到早期凋亡率提升3-5倍;ROS水平升高2.1-2.8倍,伴随线粒体膜电位下降60%-70%;Western blot证实Bcl-2表达下调而cleaved caspase-3上调。
这项研究不仅证实Zn(II)-嘧啶配合物可通过多途径协同杀伤肿瘤细胞,更开创性地利用锌的内源性代谢优势降低毒副作用。其揭示的ROS-线粒体-凋亡通路为克服铂类耐药提供新靶点,而结构可调性为后续药物优化留下广阔空间,标志着金属抗癌药开发进入精准设计新阶段。
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