高等学校化学学报 ›› 2016, Vol. 37 ›› Issue (6): 1059.doi: 10.7503/cjcu20160029
史蕾1(), 杨文聪1, 曾淑莹1, 莫婷婷1, 张召2, 曹曼丽1, 刘海洋2(
)
收稿日期:
2016-01-13
出版日期:
2016-06-10
发布日期:
2016-05-26
作者简介:
联系人简介: 史蕾, 女, 博士, 讲师, 主要从事咔咯大环化合物的合成及生物学性质研究. E-mail:基金资助:
SHI Lei1,*(), YANG Wencong1, ZENG Shuying1, MO Tingting1, ZHANG Zhao2, CAO Manli1, LIU Haiyang2,*(
)
Received:
2016-01-13
Online:
2016-06-10
Published:
2016-05-26
Contact:
SHI Lei,LIU Haiyang
E-mail:shil@gdei.edu.cn;chhyliu@scut.edu.cn
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摘要:
合成了10-(4-羟基苯基)-5,15-二(五氟苯基)咔咯钴(Ⅲ)配合物(1-Co)和10-(4-吩噻嗪苯基)-5,15-二(五氟苯基)咔咯钴(Ⅲ)配合物(2-Co), 并采用核磁共振波谱、 质谱和紫外-可见光谱等对其结构进行了表征, 利用紫外光谱、 荧光光谱、 圆二色谱、 黏度测试和琼脂糖凝胶电泳等技术研究了配合物1-Co和2-Co与小牛胸腺DNA(ct-DNA)之间的相互作用. 结果表明, 配合物1-Co和2-Co与DNA之间的作用模式为外部结合, 且在光照下均能引发DNA断裂. 细胞毒性实验结果表明, 配合物1-Co和2-Co具有很低的暗细胞毒性, 但在光照条件下均能有效抑制H460, HeLa, A549等肿瘤细胞株增殖, 表明配合物1-Co和2-Co在光动力治疗中具有潜在的应用价值. 细胞核染色和线粒体膜电位检测结果表明, 在光照条件下配合物2-Co可能是通过氧化损伤线粒体的途径抑制肿瘤细胞增殖.
中图分类号:
TrendMD:
史蕾, 杨文聪, 曾淑莹, 莫婷婷, 张召, 曹曼丽, 刘海洋. 咔咯钴(Ⅲ)配合物与DNA的相互作用及抗肿瘤活性. 高等学校化学学报, 2016, 37(6): 1059.
SHI Lei, YANG Wencong, ZENG Shuying, MO Tingting, ZHANG Zhao, CAO Manli, LIU Haiyang. DNA-binding and Anti-tumor Activities of Cobalt Corrole Complexes†. Chem. J. Chinese Universities, 2016, 37(6): 1059.
Fig.1 Changes in the UV-Vis spectra of complexes 1-Co(A), 2-Co(C)(1×10-5 mol/L) upon addition of ct-DNA and relationships between [DNA]/∣εa-εf∣and [DNA] during the interaction between 1-Co(B), 2-Co(D) and ct-DNA(A) [DNA]/(μmol·L-1) from a to j: 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20; (C) [DNA]/(μmol·L-1) from a to i: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.
Fig.2 Changes in the fluorescence spectra of ct-DNA-EB system upon addition of complex 1-Co at 298 K(A), 304 K(B), 310 K(C) and the plot of F0/F versus [1-Co] at different temperatures(D)[1-Co]/(μmol/L) from a to g: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6.
Complex | Temperature/K | KSV/(L·mol-1) | Kq/(L·mol-1·s-1) | R |
---|---|---|---|---|
1-Co | 298 | 5.22×104 | 5.22×1012 | 0.994 |
304 | 3.12×104 | 3.12×1012 | 0.973 | |
310 | 2.41×104 | 2.41×1012 | 0.970 | |
2-Co | 298 | 4.87×104 | 4.87×1012 | 0.978 |
304 | 4.83×104 | 4.83×1012 | 0.994 | |
310 | 4.03×104 | 4.03×1012 | 0.977 |
Table 1 Binding parameters of complexes 1-Co and 2-Co with DNA at different temperatures
Complex | Temperature/K | KSV/(L·mol-1) | Kq/(L·mol-1·s-1) | R |
---|---|---|---|---|
1-Co | 298 | 5.22×104 | 5.22×1012 | 0.994 |
304 | 3.12×104 | 3.12×1012 | 0.973 | |
310 | 2.41×104 | 2.41×1012 | 0.970 | |
2-Co | 298 | 4.87×104 | 4.87×1012 | 0.978 |
304 | 4.83×104 | 4.83×1012 | 0.994 | |
310 | 4.03×104 | 4.03×1012 | 0.977 |
Fig.3 Changes in the fluorescence spectra of ct-DNA-EB system upon addition of complex 2-Co at 298 K(A), 304 K(B), 310 K(C) and the plot of F0/F versus [2-Co] at different temperatures(D)[2-Co]/(μmol·L-1) from a to f: 0, 1, 2, 3, 4, 5.
Fig.7 Agarose gel electrophoresis patterns of 1-Co(A) or 2-Co(B) for the cleavage of supercoiled pBR 322 DNA(T=298 K)Reaction mixtures(10 μL) contained 0.1 μg of plasmid DNA, 1-Co or 2-Co. (A) Lane 1: DNA alone; lane 2: DNA(hν 2 h); lane 3: DNA+320 μmol/L 1-Co(no hν); lanes 4—8: DNA+40, 100, 160, 240, 320 μmol/L 1-Co respectively(hν 2 h). (B) Lane 1: DNA alone; lane 2: DNA(hν 2 h); lane 3: DNA+320 μmol/L 2-Co(no hν); lanes 4―8: DNA+40, 100, 160, 240, 320 μmol/L 2-Co respectively(hν 2 h).
Complex | H460 | Hela | A549 | |||
---|---|---|---|---|---|---|
Dark | Light | Dark | Light | Dark | Light | |
1-Co | 84±5.1 | 29±3.2 | 104±5.7 | 36±2.9 | 113±5.1 | 31±2.8 |
2-Co | 52±2.7 | 20±3.9 | 76±3.6 | 24±2.6 | 47±1.9 | 29±2.7 |
Table 2 Inhibitory activity[IC50/(μmol·L-1)] of complex 1-Co or 2-Co against selected cell lines
Complex | H460 | Hela | A549 | |||
---|---|---|---|---|---|---|
Dark | Light | Dark | Light | Dark | Light | |
1-Co | 84±5.1 | 29±3.2 | 104±5.7 | 36±2.9 | 113±5.1 | 31±2.8 |
2-Co | 52±2.7 | 20±3.9 | 76±3.6 | 24±2.6 | 47±1.9 | 29±2.7 |
Fig.8 Fluorescence microscopic images of Hoechst-33342-stained H460 cells after treatment with complex 2-Co(20 μmol/L) for 24 h(×200)(A) Control+bright field; (B) control+hoechst; (C) control+merge; (D) 2-Co+bright field;(E) 2-Co+hoechst; (F) 2-Co+merge.
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