含哌嗪取代酞菁金属配合物的合成及其对癌细胞的光灭活作用

本文报道了8种含哌嗪取代酞菁金属配合物{(SPEO)₄PcM,M=Zn、Ni、Co、Cu,SPEO=2-[4-(2-磺基乙基)哌嗪-1-基]乙氧基}的合成及其表征,并分别测定了它们的紫外可见吸收光谱、荧光发射光谱、DPBF捕获单线态氧的能力,结果表明它们都具有极高的摩尔消光系数、较高的荧光量子产率、较大的单线态氧生成速率。通过对肝癌细胞BEL7402光灭活作用的研究发现,当β-(SPEO)₄PcZn浓度为10 μmol·L^-1时,在670 nm激光辐照下,光剂量为1.2 J,药物对癌细胞的抑制率可达82%。     

氨基酸单取代酞菁锌的合成与表征

以单羧基β-取代酞菁锌和王氏氨基树脂为原料,合成了2种氨基酸单取代酞菁锌:2-L-苯丙氨酸-羧基-β-单取代酞菁锌和2-L-组氨酸-羧基-β-单取代酞菁锌,其结构经UV-Vis,IR,MS和元素分析表征。     

含哌啶取代酞菁金属配合物的合成及其对癌细胞光灭活作用

采用“模板法”合成8种含哌啶取代酞菁金属配合物[(PEO)4PcM, M=Zn, Ni, Co, Cu, PEO=2-(哌啶-1-基)乙氧基], 采用FTIR、质谱和元素分析等技术对其进行了表征. 分别测定了它们的紫外-可见吸收光谱、荧光发射光谱和光敏化产生单线态氧的能力. 研究结果表明, 2种酞菁锌配合物均具有较高的摩尔消光系数、一定的荧光量子产率和较大的单线态氧生成速率. 通过光动力灭活BEL7402肝癌细胞的试验研究发现, β-(PEO)4PcZn的浓度为10 μmol/L时, 在670 nm激光辐照下, 光剂量为1.2 J时, 对癌细胞的抑制率可达到83%.     

[Ru(MeIm)4L]2+ (L=iip, tip, 2ntz)的电子结构、DNA-键合、构效关系及光谱特征

采用密度泛函的方法,结合导体极化连续模型研究了水溶性二价钌-甲基咪唑类配合物[Ru(MeIm)₄iip]²⁺ (1)、[Ru(MeIm)₄tip]²⁺(2)和[Ru(MeIm)₄2ntz]²⁺ (3)的电子结构、DNA的键合倾向及构效关系．在水溶液中几何优化的基础上分析了配合物的电子结构特征,并合理解释了配合物与DNA的键合倾向．计算结果表明,在主配体上用噻吩代替咪唑取代基可以有效提高配合物与DNA的键合力;同时,在主配体的骨架上引入强电负性的N原子及NO₂基团可以明显降低配合物最低未占据分子轨道能量及前沿分子轨道能量差．基于以上计算结果,预测所设计的配合物3具有最大的DNA键合力常数．另外,详细分析了配合物1、2的构效关系及抗肿瘤作用机理,并预测了配合物3的抗肿瘤活性．最后,用含时密度泛函方法对配合物的电子吸收光谱进行了计算和模拟,并与实验结果进行了对比分析.     

抗癌性钌配合物[HL][trans-RuⅢCl4L2](L=4H-1，2，4-triazole)水解机理的理论研究

采用密度泛函理论(DFT)方法,并结合导体极化连续模型(CPCM)研究了具有抗肿瘤活性的"Keppler型"钌配合物[Htrz][trans-RuⅢCl4(4H-1,2,4-triazole)2](1)的水解反应过程。首先,在B1B95/(LanL2DZ+6-31G(d))理论水平上对水解反应中各平衡构型在气相条件下的有关结构进行全几何优化及振动频率分析。然后,在更高的基组水平LanL2DZ(f)+6-311++G(3df,2dp)上对优化的结构进行单点能计算,并考虑溶剂效应。计算得到水解反应过程中相应的结构特征和详细的反应势能面。对于第一步水解,水溶液中配合物1的活化能垒为116.6 kJ.mol-1,比已经报道的配合物[ImH][trans-RuⅢCl4(Im)2](ICR)的活化能垒高得多,进一步证实了降低含氮杂环中N原子碱性,可增强配合物在水溶液中的稳定性的水解规律。对于第二步水解,如同已经研究的多数"Keppler型"抗肿瘤钌配合物一样,反应在热力学上优先生成顺式双水解产物。     

NAMI-A乙基取代衍生物水解机理的DFT研究

采用密度泛函理论(DFT)方法,并结合导体极化连续模型(CPCM)研究了[(N-EtIm)H][trans-RuⅢCl4(DMSO)(N-EtIm)](N-EtIm=N-乙基咪唑)分别在中性及酸性条件下的水解反应过程.同时,为提高溶剂化能的精确度,在中性条件下水解反应的计算中采用3个水分子的溶剂化模型.计算得到水解反应过程中相应的结构特征和详细的热力学能量及速率常数.首先,在中性条件下,对于第一步水解,液相中配合物的活化能垒为109.9kJ/mol,速率常数为3.3×10-7 s-1,与实验中测得的第一步水解反应的速率常数(4.4×10-7 s-1)一致.对于第二步水解,反应的活化能垒为117.9kJ/mol,这符合实验中观察到的第二步水解比第一步水解反应慢的现象.其次,计算结果表明,酸性条件下,DMSO基团易于水解,Cl-水解困难,这也与实验结果相吻合.     

抗癌性7,8-二烃基-1,3-二氨基吡咯-[3,2-f]喹唑啉定量构效关系研究

用密度泛函理论（DFT）、分子力学（MM+）及统计方法，对一系列抗癌性二氢叶酸还原酶抑制剂－7,8-二烃基-1,3-二氨基吡咯-[3,2-f] 喹唑啉进行定量构效关系（QSAR）研究。通过逐步回归分析建立了基于分子疏水性和立体参数的QSAR方程。得到的最佳QSAR方程只有疏水参数Clog P及Clog P² 两个描述符，但该方程可调控的相关系数平方R²_A 及交叉验证系数平方q² 分别为0.937和0.911，表明所建模型具有很好的统计意义及显著的预报能力。研究结果进一步表明：疏水性是影响该系列化合物抗癌活性的主要因素，化合物的活性与分子疏水参数呈经典的抛物线关系，最佳的Clog P值为4.3。本文QSAR研究结果可为该系列抗癌药物的作用机理分析及分子设计或结构修饰提供有用的理论参考。     

Molecular Modeling and Design of Arylthioindole Derivatives as Tubulin Inhibitors

对一系列具有抗人乳腺癌细胞系MCF-7生物活性的微管蛋白抑制剂─芳基硫代吲哚衍生物(arylthioindole),进行了三维定量构效关系(3D-QSAR)和对接(docking)研究. 在训练集中,建立了具有良好统计质量和预报能力的比较分子力场分析(CoMFA) 模型,其非交叉验证相关系数平方R₂为0.898,交叉验证相关系数平方q₂为0.654. 同时在测试集的验证中得到预测相关系数平方R₂(pred)为0.816, 进一步表明了该模型具有较高的预测能力. 此外,通过对接研究,获得了这些化合物与微管蛋白作用的键合方式和构象,发现该系列化合物的CoMFA力场分布与对接结合位点上的三维拓朴结构相一致. 根据CoMFA和对接分析的结果,细致地讨论和总结了有利于提高或改进该类化合物活性的主要因素,即在取代基R3、R4和R5上引进高电负性的基团,在取代基R6上引进带有高电负性且大体积的基团,以及在取代基R7上引进小体积的基团等都是有利的. 基于这些研究结果,在理论上还设计了5个新的具有较高活性的化合物.