钯（Ⅱ）配合物抗癌活性研究进展

高恩君１，２，程卯生１，王克华２                                                                                     【摘要】  根据相关，系统介绍了钯（Ⅱ）配合物的抗肿瘤活性，并与组成和结构相似的铂（Ⅱ）配合物的活性进行了对比，钯（Ⅱ）与铂（Ⅱ）配合物活性互有高低，一些钯（Ⅱ）配合物的抗癌活性甚至好于Cis-DDP。介绍了钯（Ⅱ）配合物与DNA或核苷酸、碱基的作用机制和对癌细胞的诱导凋亡作用。
   
    【Abstract】  According to abundant literature reports，the anti-tumor activities of Pd（Ⅱ） complexes are systematically introduced and compared with corresponding Pt（Ⅱ） complexes. It appears that Pd（Ⅱ） complexes and Pt（Ⅱ） complexes respectively has advantage in anti-tumor aspect. anti-tumor activities of some Pd（Ⅱ） complexes are even than those of Cis-DDP. At the same time，the mechanism of Pd（Ⅱ） complexes interacting with DNA（nucleotide or base） and the effect on cell’s apoptosis are also introduced.

字串7

    
    
    顺铂（Ⅱ）（Cis-DDP）是结构相对简单的典型混配型金属配合物，自其作为临床药物以来，在过去的30余年里，已合成了数千个新的铂配合物，并进行了抗癌活性，以用于筛选和发现新的临床抗癌药剂。迄今，包括Cis-DDP在内，已有4种铂抗肿瘤配合物于临床。近期一些结构新颖的铂配合物较高的抗肿瘤活性已有报道［1～3］，因此，铂配合物已成为金属抗癌药物研究的主流。除铂以外的其他金属，如Ru3+、Mo3+、Ti3+、Ge4+、Sn4+等配合物也多被研究，并有综述［4，5］。1984年，Gill D S等［6］指出，钯（Ⅱ）配合物具有较高的抗癌活性，随后，就钯（Ⅱ）配合物对癌细胞的抑制活性研究已掀起热潮。本文在参阅大量文献基础上，并结合自己的工作，从以下几方面对钯（Ⅱ）配合物抗癌活性进展作了介绍。
   
    1  钯（Ⅱ）配合物的结构特征
   
    在贵金属元素中，唯有钯（Ⅱ）与铂（Ⅱ）配合物具有相似或相同的结构特征，即该两个金属离子均采取dsp2杂化轨道方式与配体键合，均形成平面四边形结构配合物。由于钯（Ⅱ）离子为相对软的Liwis酸，因此，多选择软碱螯合配体配位原子为N、P、S形成配合物。如配合物Pd［MeSC6H4-2（CH2PPh2）］Cl2的晶体分子结构中，螯合配体中P、S原子与Pd（Ⅱ）离子配位［7］。 字串2
   
    为做比照，就相同配体而言，往往同时合成其与钯（Ⅱ）和铂（Ⅱ）的配位化合物。在一些晶体分子结构中，钯（Ⅱ）和铂（Ⅱ）配合物具有完全相同的分子空间构型，并且配位键的键长也极为相近［8～10］。由于钯（Ⅱ）﹑铂（Ⅱ）配合物结构的一致性，表现出具有相近或相似的化学性质，因此，继铂抗肿瘤配合物后，钯（Ⅱ）配合物作为潜在无机药物的基础性研究工作是一诱人的领域。
   
    2  钯（Ⅱ）配合物抗癌活性及其与Cis-DDP活性对比
   
印度学者Puthraya K H等人［11］较早系统研究近20组钯（Ⅱ）配合物Pd（bipy）（Aa）+（bipy为2，2′-联吡啶，Aa为氨基酸根）对L1210白血病细胞、P388淋巴细胞、S180肉瘤和艾氏腹水肿瘤细胞的抑制活性，表1列出了部分活性较好配合物对上述细胞的ID50值。

表1  Pd（bipy）（Aa）配合物对肿瘤细胞的半数抑制浓度ID50  （μg/ml）

注：gly：甘氨酸根，Ser：丝氨酸根，lys：赖氨酸根，gln：谷氨酰胺，asp：天冬氨酸根，glu：谷氨酸根    表1中ID50值显示，部分钯（Ⅱ）配合物对某些肿瘤细胞的活性优于Cis-DDP。而对四种肿瘤细胞抑制活性普遍高于或接近Cis-DDP的有［Pd（bipy）（lys）］Cl·H2O、［Pd（bipy）（asp）］和［Pd（bipy）（glu）］Cl·2H2O三个配合物。这一结果已初步显示这些配合物具有抗癌广谱性。
   
    Tusek-Bozic.L等［12］研究了具有反式结构，以N，O为配位原子的吡啶衍生物配体钯（Ⅱ）配合物对L1210、KB、Molt/c8、CEM/0等细胞增长的抑制能力。Kuduk-Jaworska.J等［13］报道了二氯·二（2，2′-二甲基-4-硝基）吡啶合钯（Ⅱ）或氯桥联2，2′-二甲基-4-硝基合钯（Ⅱ）双核配合物对A549、SW707、T47D、HCV29T等细胞的抑制活性。Hunter TM等［14］合成的环烷胺类配体钯（Ⅱ）配合物对艾滋病毒HIV也有较强的抑制活性。国内，湖南大学毕琼斯等［15，16］研究了钯（Ⅱ）-邻菲罗啉-氨基酸配合物对S180实体瘤株的抑制率。钯（Ⅱ）-葡聚糖-二齿胺配合物对大肠腺癌细胞增长的抑制能力；南开大学Zhao GH等［17，18］合成的由Se、S调控甲基吡啶·乙二胺双核钯（Ⅱ）配合物以及氯化-4-甲基（或羟基、氨基） 吡啶合钯（Ⅱ）配合物对L1210、HCT8、HL-60细胞的抑制活性，结果显示，这些配合物的活性高于或接近Cis-DDP的活性。 字串3
   
    3  钯（Ⅱ）和铂（Ⅱ）配合物的活性对比
   
    为与主流铂（Ⅱ）配合物对比，许多学者系统研究了组成相同的钯（Ⅱ）、铂（Ⅱ）配合物对癌细胞的抑制活性或对正常动物细胞转录的抑制能力。一个很有意义的工作是M（L）（Aa）+单核配合物、［M2（bipy）2（CH2）xDDA］2+双核配合物［L为2，2′-联吡啶（bipy）或邻菲罗啉（phen），Aa+为氨基酸，（CH2）xDDA为烷撑基双甘氨酸］对老鼠肝脏细胞转录的抑制能力［19］，表1、表2为测定ID50值，图1为双核配合物结构示意图。表2中数据表明，无论bipy还是phen体系，对应的Pd（Ⅱ）配合物总体上均比Pt（Ⅱ）配合物有较高的活性。 字串3

表2  M（L）（Aa）型配合物对老鼠肝细胞转录的抑制活性

字串1

    注：配体从上至下分别为：丙氨酸根、亮氨酸根、甲硫氨酸根、苯丙氨酸根、色氨酸根、甘氨酸根、酪氨酸根、谷氨酸根、谷氨酰胺、赖氨酸根、组氨酸根、氯离子

图1  双核Pd（Ⅱ）、Pt（Ⅱ）配合物结构示意图

字串2

对于双核配合物（表3），随着脂肪链的增加，Pt（Ⅱ）配合物的活性明显增强，辛烷链（X=8）比丁烷链（X=4）活性高8.3倍，这可能在于长链引发的配合物结构会使两个端基更灵活地与细胞结合。尽管对于Pd（Ⅱ）配合物，X＝4、8时没有测出ID50值，但X=6时，其活性也确实好于相应Pt（Ⅱ）配合物。 字串4

表3  双核配合物对老鼠肝细胞转录的抑制活性ID50  （mmol） 字串4

字串8

    Quiroga AG等对［M（TSCN）（μ－Cl）］2［20，21］和［M（TSCN－NMe2）］4［22］型配合物（M=Pd2+，Pt2+）对多种肿瘤细胞的活性进行了详细研究，表4列出了其中两组配合物的活性结果［20］。配合物的结构简式见图2。

字串2

图2  配合物［M（TSCN）（μ-Cl）］2（M=Pd2+、Pt2+）结构示意图 字串8

表4  Pd2+、Pt2+配合物对多种肿瘤细胞的半数杀伤浓度IC50  （μmol）

字串6

字串4

    表4中结果显示，两个系列Pd2+，Pt2+配合物，对7种肿瘤细胞的杀伤活性普遍高于有机配体TSCN。对HL-60、L-937、3T3和PAM  4种肿瘤细胞的活性顺序为Pd2+>Pt2+。对PAM－ras、GLIOMA#112、HeLa、3T3和PAM的活性，无论Pd2+还是Pt2+配合物，均好于Cis-DDP。
   
    此外，Onoa GB等人［23～25］也开展了类似工作，在对多种癌细胞的抑制能力上，钯（Ⅱ）、铂（Ⅱ）配合物互有高低。
   
    4  钯（Ⅱ）配合物与DNA的作用
   
    通常，肿瘤细胞中DNA分子含量相对较高，因此，DNA分子被视为抗肿瘤化合物活性作用的主要靶标。金属抗肿瘤配合物与DNA的作用已多有研究，主要涉及铂配合物，并有综述［5，26，27］。由于钯（Ⅱ）抗肿瘤配合物的系统研究工作相对较晚，因此这类配合物与DNA作用的机制研究还不多见，主要将研究目标侧重在活性配合物上［28～30］。从宏观上，可借助荧光法测定并钯（Ⅱ）配合物与DNA的键合常数，如［Pd（bipy）（2-py）］NO3和［Pd（bipy）（2-pyz）］NO3（2-py：吡啶－2－羧酸，2-pyz：吡嗪－2－羧酸）与小牛胸腺DNA的键合常数K值分别为8.28×104和4.45×104，说明相互作用较强，并认为配合物以联吡啶的芳环与DNA发生插入作用［31］。

   
    近期，笔者根据李志良、林辉祥等［32，33］基于溴化乙锭（EtBr）为探针提出的荧光法或应用紫外光谱［34］和凝胶电泳技术［35］研究了钯（Ⅱ）-芳香氮碱-氨基酸（或二元羧酸）配合物与鱼精DNA的作用［36～40］，结果显示，这些配合物主要以配体芳环平面与DNA发生非共价插入机制。
   
    5  钯（Ⅱ）配合物与核苷酸或碱基的共价作用
   
    DNA是巨型分子，在其与活性配合物作用机制上只能从宏观角度上推测其机制。Cis-DDP与鸟嘌呤（G）上N7原子的共价键合被认为是其抗癌的主要机制。因此，以DNA中的组成小分子，如核苷酸或碱基为生物配体，进一步与活性金属配合物作用（反应），通过NMR手段或X-射线晶体衍射技术，从而可以较准确地判断生命小分子与金属的共价键合位点。

共2页: 上一页 1 [2] 下一页
点击数：
上一篇：2-甲氧雌二醇作用机制研究进展*  
下一篇：钩藤散浸膏对亚急性衰老模型小鼠的影响