基于钌（II）多吡啶配合物的光活化化疗药物的设计合成及其抗肿瘤活性研究

光活化化疗药物仅在光照条件下才表现出抗肿瘤活性，因此可以通过光照区域的控制将其作用范围高度选择性地局限在肿瘤组织，是一类有重要发展前景的新型化疗药物。但目前具有光活化抗肿瘤活性的钌（II）多吡啶配合物的吸收波长偏短，限制了激发光的组织穿透深度，不利于临床应用。针对这一问题，我们拟设计合成同时含有单齿配体和dpb或dpq（dpb = 2,3-bis(2-pyridyl) benzoquinoxaline，dpq = 2,3-bis(2-pyridyl) quinoxaline）双齿配体的单核或双核钌（II）多吡啶配合物，深入研究它们的光活化抗肿瘤活性及光活化波长与结构间的依赖关系，为研发在理想光疗窗口（600-900 nm）具有光活化抗肿瘤活性的金属配合物类药物提供新思路。

光活化化疗药物仅在光照条件下才表现出抗肿瘤活性，具有选择性高和毒副作用低的特点，是一类有重要发展前景的新型化疗药物。金属钌配合物是光活化化疗药物研究的热点。三年来，我们发展了多个系列的具有光活化化疗潜力的钌多吡啶配合物，取得如下主要进展：.1..钌芳烃配合物光活化化疗性质备受关注，但该类配合物不发光，给细胞摄取和细胞定位研究带来难度。我们设计合成了具有强发光的[(p-cym)Ru(dppn)(py)]2+，其发光量子产率在乙腈中高达0.31，是目前报道的所有金属钌配合物中发光量子产率最高的。机理研究显示其发光来自于dppn配体的荧光发射。水溶液中，该配合物对DNA呈现出光开关特性，并能有效光断裂DNA。.2..针对钌芳烃配合物吸收波长短的弊端，我们设计合成了BODIPY修饰的钌芳烃配合物[(p-cym)Ru(bpy)(py-BODIPY)]2+，BODIPY吸收波长长和摩尔消光系数高的特点显著延长了目标配合物光活化波长，使之成为钌配合物中配体光解离效率最高的体系之一。高的配体解离效率源于BODIPY部分与Ru部分的光致电子转移。.3..我们还设计合成了基于dpb配体的钌芳烃配合物[(p-cym)Ru(dpb)(py)]2+, dpb大的共轭结构有效延长了配合物的吸收波长；dpb大的体积使配合物结构扭曲，促进了单齿及双齿配体的光解离；dpb低的三重态能级赋予配合物单重态氧产生能力，[(p-cym)Ru(dpb)(py)]2+成为首个兼具光活化化疗及光动力治疗功能的单核钌配合物。.4..通过在[(p-cym)Ru(dpb)(py)]2+吡啶配体上引入取代基团N(CH3)2、NH2、OCH3、COOCH3或NO2，实现了配合物光物理和光化学性质的精细调控。随取代基团拉电子能力逐渐增强，配合物在乙腈中单重态氧量子产率由0.08提高到0.45，dpb配体解离效率降低。.5..我们进一步考察了基于dppn配体的Ru配合物的光动力抗菌活性，实验结果显示[Ru(bpy)(dppn)2]2+光照下能有效灭杀耐药金黄色葡萄球菌。.上述研究表明，具有大共轭结构配体（dpb、dppn、py-BODIPY）在延长配合物光活化波长、提高配体光解离效率、赋予其发光特性乃至提升其光动力抗菌活性方面均发挥了重要作用。本项目研究为发展新型高效光活化化疗药物及光动力抗菌试剂提供了新思路。