含C^N-螯合配体的环戊二烯基铱抗癌配合物
Potent Cyclopentadienyl Iridium Anticancer Complexes Containing C^N-chelating Ligands
作者单位E-mail
路小敏 曲阜师范大学化学与化工学院, 抗癌药物开发与诊疗应用研究所, 山东省生命有机分析重点实验室, 山东省绿色天然产物及医药中间体开发重点实验室, 曲阜 273165  
田梦 曲阜师范大学化学与化工学院, 抗癌药物开发与诊疗应用研究所, 山东省生命有机分析重点实验室, 山东省绿色天然产物及医药中间体开发重点实验室, 曲阜 273165  
田珍珍 曲阜师范大学化学与化工学院, 抗癌药物开发与诊疗应用研究所, 山东省生命有机分析重点实验室, 山东省绿色天然产物及医药中间体开发重点实验室, 曲阜 273165  
田来进 曲阜师范大学化学与化工学院, 抗癌药物开发与诊疗应用研究所, 山东省生命有机分析重点实验室, 山东省绿色天然产物及医药中间体开发重点实验室, 曲阜 273165  
李梦琪 曲阜师范大学化学与化工学院, 抗癌药物开发与诊疗应用研究所, 山东省生命有机分析重点实验室, 山东省绿色天然产物及医药中间体开发重点实验室, 曲阜 273165  
黄静 曲阜师范大学化学与化工学院, 抗癌药物开发与诊疗应用研究所, 山东省生命有机分析重点实验室, 山东省绿色天然产物及医药中间体开发重点实验室, 曲阜 273165  
刘哲 曲阜师范大学化学与化工学院, 抗癌药物开发与诊疗应用研究所, 山东省生命有机分析重点实验室, 山东省绿色天然产物及医药中间体开发重点实验室, 曲阜 273165 liuzheqd@163.com 
摘要: 合成、表征了8个半三明治结构环戊二烯基金属铱配合物[(η5-Cpx)Ir(C^N)Cl],其中Cpx分别为四甲基环戊二烯基(C5Me4H),五甲基环戊二烯基(Cp*),四甲基(苯基)环戊二烯基(Cpxph),四甲基(联苯)环戊二烯基(Cpxbiph),C^N为苯亚甲基甲胺(BIMA),N-(4-甲氧基苯亚甲基)苯胺(MBIA)。测定了其中3个配合物的单晶结构。所有配合物对Hela人宫颈癌细胞显示出很强的细胞毒性,IC50值为1.7~32.9 μmol·L-1。经检测Cpx铱配合物的抗癌活性顺序为Cpxbiph > Cpxph > C5Me4H > Cp*。配合物[(η5-Cpxbiph)Ir(BIMA)Cl](A4)和[(η5-Cpxbiph)Ir(MBIA)Cl](B4)表现出了最高的抗癌活性,比临床铂类药物顺铂活性高4倍以上。经检测,铱配合物A1~B4不与9-甲基腺嘌呤和9-乙基鸟嘌呤反应,与pBR322 DNA也没有作用,但这些配合物能够作为氢转移催化剂,将辅酶NADH转化为NAD+。机理研究表明配合物A4B4处理Hela细胞时会引起明显的细胞凋亡和细胞周期的变化,并大幅增加细胞内活性氧(ROS)的水平。
关键词: 半三明治配合物  环戊二烯基配体    抗癌药物  ROS水平  细胞凋亡  细胞周期  还原态烟酰胺腺嘌呤二核苷酸
基金项目: 国家自然科学基金(No.21671118)和泰山学者工程资助项目
Abstract: Half-sandwich cyclopentadienyl Ir (Ⅲ) complexes of the type[(η5-Cpx) Ir (C^N) Cl],(Cpx=C5Me4H,Cp*,tetramethyl (phenyl) cyclopentadienyl (Cpxph),tetramethyl (biphenyl) cyclopentadienyl (Cpxbiph),C^N=N-benzylidene-methylamine (BIMA),N-(4-methoxybenzylidene) aniline (MBIA)),have been synthesized and characterized.X-ray crystal structures of three complexes have been determined.All complexes showed potent cytotoxicity,with IC50 values ranging from 32.9 to 1.7 μmol·L-1 toward Hela human cervical cancer cells.Their potency is in the trend:Cpxbiph > Cpxph > C5Me4H > Cp*.Complexes[(η5-Cpxbiph) Ir (BIMA) Cl](A4) and[(η5-Cpxbiph) Ir (MBIA) Cl](B4) displayed the highest potency,more than 4 times more active than the clinical platinum drug cisplatin.No binding to nucleobases 9-ethylguanine (9-EtG),9-methyladenine (9-MeA) and pBR 322 DNA were detected.The ability of these iridium complexes to catalytic hydride transfer from the coenzyme NADH to NAD+ is studied.Complexes A4 and B4 cause cell apoptosis and arrest cell cycles at G1 phase when Hela cancer cells were treated with different IC50 concentrations of complexes,and increase the reactive oxygen species (ROS) dramatically,which appears to contribute to the anticancer activity.
Keywords: half-sandwich complexes  cyclopentadienyl ligand  iridium  anticancer drug  ROS level  apoptosis  cell cycle arrest  NADH
投稿时间:2017-04-29 修订日期:2017-05-19
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路小敏,田梦,田珍珍,田来进,李梦琪,黄静,刘哲.含C^N-螯合配体的环戊二烯基铱抗癌配合物[J].无机化学学报,2017,33(7):1119-1131.
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