苯甲酸二聚铜配合物的合成与体外抗肿瘤作用.doc

苯甲酸二聚铜配合物的合成与体外抗肿瘤作用【摘要】 目的 合成一种新的二聚铜配合物,探讨其体外抗肿瘤作用。 方法 由苯甲醛、乙醇、醋酸铜在水溶液中反应合成Cu2(C7H5O2)4(C2H5O)2;锥虫蓝细胞计数法观察其对K562细胞增殖的抑制作用。 结果 X-射线单晶衍射结构分析和红外光谱表征证明合成新的二聚铜配合物,该配合物对K562细胞的IC50为17.3 g/mL。 结论 合成对K562细胞增殖具有一定抑制作用的二聚铜配合物。 【关键词】 二聚铜; 配合物; 抗肿瘤药; K562细胞 ABSTRACT: Objective To synthesis a new benzoate dimeric cupper() complex and to investigate its antitumor activity in vitro. Methods The title compound Cu2(C7H5O2)4(C2H5O)2 was synthesized by the reaction of benzoic acid, copper acetate and ethanol in aqueous solution. Trypan blue dye exclusion method was used to detect the inhibiting rate of tumor cell growth. Results IR spectrum and single X-ray crystal analysis have revealed that compound has a dimeric structure and Mr = 703.66 g/mol. The complex inhibited the proliferation of K562 cells significantly and dose-dependently in 48 h, IC50 of K562 was 17.3 g/mL by trypan blue dye exclusion method. Conclusion The new benzoatodimeric cupper() complex synthesized has significantly antitumor activity in vitro. KEY WORDS: dimeric cupper(); complex; antineoplastic agents; K562 cells 自1969年合成顺铂对肿瘤的强烈抑制作用首次报道后,引起人们对金属配合物抗肿瘤研究的重视,合成大量金属化合物,其中有许多是金属配合物。近年来已证实铂、铑、锗、钼、钯、铜等金属配合物具有抗肿瘤活性1-8,对金属配合物的研究已经成为抗肿瘤药物研究中极为活跃的领域之一。笔者合成苯甲酸-铜-乙醇的三元配合物,利用X-射线单晶衍射结构分析和红外光谱对该化合物进行表征;利用锥虫蓝细胞计数法观察其对K562细胞增殖的抑制作用。 1 材料与方法 1.1 材料 1.1.1 细胞系 人类慢性粒细胞白血病急变细胞系K562细胞系(临床药理研究所培养传代)。 1.1.2 试剂 RPMI1640培养基及胎牛血清(美国Gibco公司);锥虫蓝(美国Sigma公司);苯甲醛(A.R)及乙酸铜(A.R)(上海松江振兴化工厂);D-(+)-氨基葡萄糖盐酸盐(B.R，SCRC，国药集团化学试剂有限公司)。 1.1.3 主要仪器 体积分数为0.05的CO2及饱和湿度孵育箱(美国Thermo Forma公司);无菌操作台(苏净集团安泰公司);96孔培养板(美国Corning Incorporated公司);倒置显微镜(日本Olympus公司);多头磁力加热搅拌器及数显水浴锅(HJ-4，常州国华电器有限公司);红外光谱仪(AVATAR 330FT-IR,美国Thermo Nicolet公司);CCD面探衍射仪(Siements SMART,美国Siements公司)。 1.2 方法 1.2.1 标题化合物制备 称取D-(+)-氨基葡萄糖盐酸盐(0.2 mmol,约0.40 g)加入蒸馏水10 mL中,搅拌使其完全溶解(溶液A)。量取苯甲醛(0.2 mmol,约2 mL)加入无水乙醇10 mL中,搅拌均匀(溶液B)。室温下搅拌将溶液A逐滴加入溶液B,持续搅拌3 h,所得溶液加入乙酸铜(0.2 mmol,约0.40 g)继续搅拌0.5 h。停止搅拌后立即置80 水浴锅保温10 min,得到蓝色溶液,保险膜密封,静置数天,过滤底部析出物,滤饼用蒸馏水及乙醇多次洗涤得到蓝色晶体。 1.2.2 红外光谱表征 采用KBr压片法,用红外光谱仪在4004000 cm-1范围内测定。 1.2.3 单晶结构测定和解析 选择适当规格的单晶,利用CCD面探衍射仪,采用石墨单色器单色化的MoK射线(=7.107 nm),在室温下,在2.01 <<25.08 的范围内收集衍射点,所有数据的计算在计算机上以SHELXTL-97程序包进行解析。 1.2.4 细胞培养 K562细胞培养条件为含体积分数为10%小牛血清RPMI 1640,青霉素(100 IU/mL)和链霉素(100 g/mL),在37 、体积分数为0.05的CO2孵育箱中培养。取对数生长期细胞用于抑制率测定实验,接种细胞浓度为2.5105mL-1。 1.2.5 锥虫蓝细胞计数法观察药物对K562细胞增殖的抑制作用 在96孔培养板上,接种K562细胞,接种量每孔约5104,每孔200 L,实验设6组,加入药物终浓度分别为2.5,5,10,20,40,80 g/mL。对照组不加药,每组设3个平行孔,37 培养至48 h,取0.4%锥虫蓝液与细胞悬液各50 L混匀后,再取适量混合液充于细胞计数板上,计数4个大格的未染色活细胞。 细胞生长抑制率(IR%)=(对照组细胞数实验组细胞数)/对照组细胞数100% 以同一药物的不同浓度的对数值对肿瘤细胞生长抑制率作图,可得到剂量-反应曲线,根据线性回归方程求出该药物的半数抑制浓度（IC50）,即细胞存活率减少50%时的药物浓度。2 结 果 2.1 红外光谱表征 KBr压片测定红外光谱结果(cm-1): 482.94(m),509.03(m),686.13(s),718.97(s),814.53(w),884.27(m),871.23(w),936.12(w),1 026.47(m),1 070.80(w),1 147.48(w),1 156.97(w),1180.14(m),1 282.93(m),1 319.17(w),1 409.59(s),1 445.67(s),1 499.09(s),1 564.03(s),1 597.84(s),1 679.27(m),3 062.55(m),3 416.65(m) 由红外光谱特征吸收数据可知,配合物红外光谱图出现的吸收峰509.03 cm-1归属于M-O,c=o伸缩振动从1 700 cm-1处红移至1 679 cm-1处,在3 0003 500 cm-1处有明显的吸收,表明配合物中有醇羟基参与配位(图1)。 图1 Cu2(C7H5O2)4(C2H5O)2晶体的红外谱图 Fig 1 The IR spectrogram of Cu2(C7H5O2)4(C2H5O)2 2.2 单晶结构测定和解析 该化合物为一二聚铜配合物Cu2(C7H5O2)4(C2H5O)2, 相对分子质量703.66 g/mol,与红外光谱表征结果一致。配合物Cu2(C7H5O2)4(C2H5O)2的分子结构见图2。 2.3 对K562细胞增殖的抑制作用 该配合物对K562细胞的生长有一定的抑制作用,抑制率与浓度呈正相关(表1)。配合物 2.580 g/mL对K562细胞生长的抑制率为7.1%,21.9%,43.0%, 54.4%,63.3%,82.1%。 3 讨 论 3.1 合成新的配合物 笔者运用溶液法合成新的苯甲酸二聚铜配合物 Cu2(C7H5O2)4(C2H5O)2,通过控制反应条件得到高纯度的单晶产物,利用X-图2 Cu2(C7H5O2)4(C2H5O)2晶体的分子结构图 表1 配合物Cu2(C7H5O2)4(C2H5O)2对K562细胞的抑制率n=3. 与对照组比较,:P<0.01,:P<0.001. 射线单晶衍射结构分析和红外光谱对该配合物进行表征,确定其组成与结构,查阅CCDC晶体数据库(2007年9月)未见同类报告。 3.2 二聚铜配合物Cu2(C7H5O2)4(C2H5O)2抗肿瘤活性 采用锥虫蓝细胞计数法观察该配合物对K562细胞增殖的抑制作用,对K562细胞生长的抑制率与浓度呈正相关,IC50为17.3 g/mL。由于单纯的苯甲酸铜配合物对K562细胞的增殖无抑制作用,推测新的配合物活性较强可能是乙醇作为配体之一也参与了与受体/酶相结合或者配位所致。该配合物能否有选择性的诱导肿瘤细胞凋亡, 能否促进正常细胞生长而不对或少对肿瘤细胞的生长表现促进作用,以及应用前景如何,尚需深入研究。 【参考文献】 1 周双生,程 俊,鲁传华,等. N-取代四氮杂大环镧()配合物的合成及其生物活性J. 中国药物化学杂志, 2007,17(4):246-248.2 王飞利,常艳玲,安丽荣,等. 非铂类金属抗癌化合物的研究进展J. 化学研究与应用, 2003,15(5):612-616.3 刘新泳,刘洛生,王慧才,等. 铂()类配合物的合成及其抗肿瘤活性J. 中国药物化学杂志, 2002,12(5):272-275.4 刘伟平,张永俐,孙加林. 铂类抗癌药物展望J. 贵金属, 2005,26(1):47-52.5 高恩君,赵淑敏,刘祁涛,等. 三元配合物钯()-联喹啉-丙二酸根的合成及其生物活性研究J. 化学学报, 2004,62(6):593-597.6 王宏权,陈 晓,李文广. 二