Ru(II)配合物的合成与光诱导抗癌活性及细胞荧光成像相关研究

In this study, we choose photo-induced anticancer Ruthenium(II) complexes as treatment reagent and fluorescent probe in cell as diagnosis reagent, accompanied by SEM study. photo-induced anticancer is a novel valuable method for the treatment of cancer. In the study of photo-induced DNA cleavage, Ru(II) complexes inhibits tumor cell activity effectively, showing encouraging application prospect. Confocal microscope has advantages of lower background signal, efficient change measurements at cellular level, low cost, simple operation and fast detection. This proposal presents the novel integration of photo-induced anticancer and fluorescent probe in cell. Based on the prevenient research of fluorescence properties and photo-induced DNA cleavage of metal Ru(II) complexes, theranostic reagents Ru(II) complexes are designed and synthesized accompanied with the investigation of their impact on tumor cells and morphological changes of the cancer cells, realizing double-edged mission of detection of tumor and targeted therapy.

本课题选择Ru(II)配合物光诱导抗癌活性作为治疗方法，细胞荧光学成像技术作为诊断方法并辅以电镜等观测。其中光化学疗法是一种新型的肿瘤治疗技术，在对光诱导Ru金属配合物切割DNA的活性考察中，发现其在光诱导下可以有效地抑制肿瘤细胞活性，表现出令人鼓舞的应用前景。而细胞荧光成像不但有低的信号背景能高效的观测细胞层次的变化而且成本较低，操作简便，检测快速。本项目的特色和创新之处在于，将光化学治疗与细胞荧光成像相结合。基于此以金属基Ru配合物的荧光性质及光致DNA切割为前期基础研究，进而把研究扩展到金属Ru(II)配合物的设计、合成，及它们在可见、近红外可见光诱导下对肿瘤细胞的作用和肿瘤细胞形态的变化，实现在观测中治疗和在治疗中检测的双重目的。

项目编号：21301109，首先设计合成了含有马来酰亚胺基团的对位二羧酸配体，使其与Zr自组装，通过对条件控制得到纳米尺度的大小均匀，正八面体形状的UiO系列配位聚合物，记为Mi-UiO-66、Mi-UiO-67。通过PXRD，TEM，SEM，BET表征了其结构、形貌以及多孔性，测试了其稳定性，在生物环境中测试了其对Cys和GSH的荧光响应，并检测了其选择专一性。该系列MOFs在细胞模拟液中具有很强的稳定性，对Cys和GSH的检测具有文献报道以来最低的检测限以及很高的选择性，并应用于Hela细胞的共聚焦成像，该纳米探针对巯基化合物的荧光检测是非常有意义的。除完成了完成的其检测，我们探讨了MOFs 负载客体组分如金属纳米颗粒的复合材料的制备及在有机多相催化中的应用，并通过HRTEM、SEM、XRPD、气体吸附-解吸和ICP等确认其结构。Pd(0)@Cu(II)-MOF展现了优异的催化活性和对于各种苄醇的氧化反应选择性（> 99％）。此外，Pd(0)@Cu(II)-MOF是典型的多相催化剂，可以回收至少六次而没有显着损失催化活性和选择性。Au@Cu(II)-MOF表现出双功能催化行为，能够以串联的方式选择性催化苄醇氧化-Knoevenagel缩合。所得Pd-Au@Mn(II)-MOF表现出双功能催化行为，能够以串联的方式选择性催化苄醇与苯胺或卞胺。再次我们制备了三元复合MOF材料Cd@Cd（II）-MOF@TiO2 的产氢研究；最后解析了一个DPPNDy晶体，Dy为八配位模式，配合物都表现出单离子磁体的性质。