含非芳香稠环嵌入基团的多功能芳基双核钌(II)配合物的合成及其与DNA作用方式的研究

癌症是威胁人类健康最严重的疾病之一，研制高效抗癌药，攻克癌症一直是世界瞩目的研究课题。理想抗癌药物应具有高选择性、强抗瘤活性、低毒副作用等特点；但目前使用的大多数抗癌药物不能兼具上述特性。申请人前期研究发现：含非芳香稠环嵌入基团的芳基钌配合物与DNA发生的贯穿嵌入作用，是配合物具有高抗癌活性的主要原因；配合物-DNA作用方式与抗癌活性密切相关，但仍有待进一步研究、完善。为了探索芳基钌配合物-DNA作用的新方式与抗癌活性的关系，本项目首次设计了一类含非芳香稠环嵌入基团的新型多功能双核芳基钌（II）配合物。在合成、表征新型双核芳基钌配合物的基础上，进行抗癌活性研究，用多维核磁共振等方法系统研究这类钌配合物与DNA的作用方式、非芳香稠环嵌入基团对DNA嵌入作用和DNA损伤的影响，总结双核芳基钌配合物-DNA的作用方式与抗癌活性的关系，为合成活性高的芳基钌抗癌药物提供理论指导。

癌症是威胁人类健康最严重的疾病之一，研制高效抗癌药，攻克癌症一直是世界瞩目的研究课题。理想抗癌药物应具有高选择性、强抗肿瘤活性、低毒副作用等特点；但目前使用的大多数抗癌药物不能兼具上述特性。申请人前期研究发现：含非芳香稠环嵌入基团的芳基钌配合物与 DNA 发生的贯穿嵌入作用，是配合物具有高抗癌活性的主要原因；配合物-DNA作用方式与抗癌活性密切相关，但仍有待进一步研究、完善。为了探索芳基钌配合物-DNA作用的新方式与抗癌活性的关系，本项目首次设计了一类含非芳香稠环嵌入基团的新型多功能双核芳基钌（II）配合物并研究其与DNA相互作用。合成了九种新型的M2L2环状双核芳基钌配合物，并测定了7个配合物的单晶结构，发现该类双核配合物具有顺反两种构型。研究发现阴离子可以调控配合物构型及抗癌活性。研究了[(η6-bip)Ru(en)Cl]+与GpG的相互作用，首次发现配位键合和-相互作用使GpG处于头对头结构。研究了芳基锇抗癌化合物与DNA相互作用，首次发现芳基锇不但与DNA上的鸟嘌呤键合，也能与胞嘧啶键合。用柔性配体1，3-二（1-咪唑-亚甲基）-苯、1，4-二（1-咪唑-亚甲基）-苯及1,4-二（1-咪唑-亚甲基）-2,3,5,6-四甲基苯与芳基钌[RuCl2(p-cymene)]2合成了13种新型双核配合物{[[Ru(C10H14Cl)]2(L)2X2}并用NMR、MS以及HPLC进行了表征，测定了2个配合物的单晶结构，用MTT法研究了上述配合物的抗癌活性。合成了含新型多齿配体tpphz、甘草次酸的芳基钌（II）配合物及多吡啶钌/芳基钌双核配合物并对这些配合物进行了表征。应邀为中国科学撰写了《芳基金属配合物研究进展》综述。探索了利用溶剂热及水热合成方法研究不同多齿配体与金属发生配位反应的可行性，发现Cu、Co、Fe、Ni及Cd等金属可以与咪唑等配体按我们设想的方式发生配位反应，为下一步利用溶剂热方法合成芳基金属抗癌配合物提供了新方法。本项目研究成果对理解非共价键作用对抗癌机制的影响、芳基抗癌配合物抗癌机理及设计下一代高效抗癌药有重要帮助。本项目共发表SCI论文12篇，授权专利1项，论著1章，会议论文21篇。应邀在国际会议做邀请报告6次，国内会议主题报告1次，邀请报告5次。培养博士后1名，毕业硕士生9名。在本项目基础上获得国家基金委重点国际合作基金1项。