《Journal of Intensive Medicine》：Ruthenium(II) Paracymene complexes of phenolic acids: Synthesis, chemical characterization,
in-silico biomolecular interaction and cytotoxicity studies
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钌(II)配合物的设计与抗肿瘤活性研究。合成并表征了两种钌(II)-p-联苯酚酸配合物，证实其具有“钢琴凳”配位结构。光谱分析显示吸收峰源于电荷转移跃迁。与CT-DNA和BSA的非共价结合常数分别为3.6×103至9.9×10? M?1。体外细胞毒性实验表明，两种配合物对多种癌细胞（HeLa、MCF-7等）具有显著选择性毒性，半数抑制浓度在2.5-8.4 μM范围内，优于顺铂。
Sabyasachi Banerjee | Sourav De | S.K. Ashok Kumar | Sankhadip Bose | Subhasis Banerjee
印度西孟加拉邦阿桑索尔713301，Gupta技术科学学院药物化学系
摘要
目前，由于钌（Ru）配合物具有显著的抗癌潜力，在药物化学研究中受到了广泛关注。本研究致力于设计、合成并表征两种基于Ru(II)-p-苯乙烯的酚酸类化合物。结构分析表明，这些Ru(II)配合物采用“钢琴凳”型配位几何结构，包含一个连接的芳烃环、两个通过σ键连接的酯氧原子以及一个与Ru(II)相连的活性氯原子。对这些配合物的光学性质进行了研究，发现它们在270 nm和320 nm处有吸收峰，这分别归因于配体内部电荷转移和金属-配体电荷转移。Ru(II)配合物与小牛胸腺DNA（CT-DNA）和牛血清白蛋白（BSA）的结合属于非共价作用，其结合常数分别为3.6 × 10^3 M^-1、2.5 × 10^6 M^-1和1 × 10^6 M^-1、9.9 × 10^4 M^-1。研究还观察到，在Ru(II)配合物存在下，溴化乙锭（EtBr）会通过插入作用从CT-DNA中被竞争性取代，这一现象得到了粘度测量和计算机模拟研究的支持。对这些Ru(II)配合物的细胞毒性进行了研究，结果显示它们对多种癌细胞系（HeLa、MDA-MB-231、MCF-7、Hep G2）及一种人类胚胎肾细胞（HEK-293）具有毒性。实验表明，与顺铂相比，Ru-1和Ru-2配合物在低浓度（2.5至8.4 μM）下对癌细胞系表现出相当的毒性和选择性。
引言
癌症作为全球最致命的疾病之一，至今医学研究仍未能找到有效的药物来遏制其扩散，因此迫切需要开发新型抗癌药物。基因突变导致了细胞异常且无法控制的生长。癌症治疗的目标是在摧毁癌细胞的同时保护正常细胞。化疗难以区分正常细胞和癌细胞，因此不可避免地会产生不良副作用。近年来，有机金属化合物在癌症治疗中展现出巨大潜力[[4], [5], [6]]。1844年，M. Peyrone首次发现了基于铂的抗癌药物顺铂；1965年Rosenberg首次报道了其细胞毒性。随后FDA批准该药物用于癌症治疗，这为开发卡铂和奥沙利铂等铂基药物奠定了基础[[7], [8], [9]]。然而，这些药物的临床应用受到诸多限制，如水溶性低、对正常细胞毒性大以及易产生耐药性[[10], [11], [12], [13], [14], [15], [16]]。因此，应设计新型广谱抗癌药物，采用非铂基金属配合物以降低毒性，从而克服顺铂疗法的缺点[[17], [18], [19], [20], [21], [22], [23], [24]]。
在这方面，基于Ru(II)的配合物已成为Pt(II)药物的优秀替代品，因为它们具有更好的配体交换动力学、更有利的配位几何结构以及较低的毒性。此外，Ru(II)在血液中与细胞内蛋白质的结合方式类似于铁，有助于减少副作用[[25], [26], [27]]。Ru(II)配合物对正常细胞无毒性，能选择性地杀伤癌细胞，使其成为理想的抗癌药物[[28], [29], [30], [31]]。最近的研究还包括了Ru(III)配合物（如NAMI-A、(N)KP1019、KP1339）以及基于Ru(II)的治疗性化合物TLD1433，这些化合物具有强大的光动力疗法（PDT）活性，已进入一期和二期临床试验[[17], [32], [33], [34], [35]]。Ru-PTA配合物RAPTA-C与厄洛替尼联合使用时表现出抗癌效果；RAED44对癌细胞DNA具有强结合亲和力，并能与鸟嘌呤形成加合物[[36,37]]。DW1/2是首个选择性作用于蛋白质的基于Ru的抗癌药物。FDA批准的Ru(II)配合物AH54和AH63也被用于人类结直肠癌的放射增敏治疗[[38], [39], [40]]。
天然酚类化合物如乙基没食子酸（EG）和乙基香草酸（EV）因其独特的化学结构而具有多种药理活性。羟基（-OH）和酯基（-COOCH2CH3）是这些化合物生物活性的主要贡献者。它们在药物发现领域受到关注，因其具有抗氧化、抗炎、抗菌、抗癌、神经保护、抗糖尿病和保肝等多种功效[[43]]。这些化合物可通过调节肿瘤蛋白p53、B细胞淋巴瘤2（Bcl-2）和半胱天冬酶通路诱导癌细胞凋亡，抑制细胞增殖、转移和血管生成，从而延缓多种癌症（如乳腺癌、肺癌、结直肠癌）的进展。它们的细胞毒性具有选择性，仅影响癌细胞而不损害正常细胞[[44]]。本研究旨在合成含有天然EG和EV的新衍生物，通过与Ru(II)衍生物结合来增强其抗癌活性。
化合物的结构研究
通过简单的实验方法合成了两种新的Ru(II)配合物，产率较高（方案1）。首先，通过将芳香酸（没食子酸和香草酸）与浓硫酸和乙醇酯化得到L1和L2配体，然后与Ru(II)-p-苯乙烯反应生成Ru-1/Ru-2配合物，其结构通过NMR、IR和MS验证（图S1–S16?）。对L1和Ru-1化合物的光谱特性进行了简要分析。
结论
本文首次报道了一种合成两种新型Ru(II)配合物的简便方法。我们利用多种分析和技术手段对这些配合物进行了表征，包括FT-IR、1H NMR、13C NMR、荧光光谱、UV-可见光谱和LC-MS（ESI）。EtBr淬灭实验及粘度测量结果表明，这些配合物与DNA的结合是非共价性的插入作用。这两种配合物均表现出良好的特异性。
材料与方法
所有分析级溶剂和试剂均购自印度Loba ChemiePvt. Ltd。二氯-p-苯乙烯钌(II)氯化物二聚体、没食子酸、香草酸、CT-DNA、BSA和EtBr购自德国Merck公司。薄层色谱（TLC）在预涂硅胶60F254铝片上进行，使用n-己烷和乙酸乙酯（4:3, v/v）混合物，斑点在正常光和紫外光下均可见。所有化合物的熔点已记录。
作者贡献声明
Sabyasachi Banerjee：撰写初稿、方法设计、实验研究、数据整理、概念构思。
Sourav De：撰写与编辑、监督、实验研究、数据整理。
S.K. Ashok Kumar：撰写与编辑、监督。
Sankhadip Bose：数据可视化。
Subhasis Banerjee：撰写与编辑、监督、方法设计、实验研究、概念构思。
资金支持
本研究未获得任何公共、商业或其他机构的资助。
利益冲突声明
作者声明没有可能影响本文研究的已知财务利益或个人关系。
作者声明以下可能构成潜在利益冲突的财务利益/个人关系：
无。
