基于硫脲配体的镍(II)和钯(II)配合物的抗肿瘤潜力：体外与体内研究

　　本研究系统合成并表征了三种不同取代基（-H、-Cl、-CH3）的硫脲配体及其镍(II)/钯(II)配合物。通过SC-XRD确认Pd(II)配合物为方形平面结构。体外实验表明Pd(II)配合物对DL（ murine lymphoma）和Raji（ human B cell lymphoma）癌细胞具有显著细胞毒性（IC50值远低于顺铂），且对正常淋巴细胞和单核细胞具有良好生物相容性。体内实验进一步证实PdThU1和PdThU2能有效抑制肿瘤生长并延长生存期，展现出作为新型抗癌药物的潜力。

　　

Highlight

钯(II)配合物已被研究作为癌症治疗的潜在化疗药物。本研究旨在合成并表征三种具有不同取代基（-H（ThU1）、-Cl（ThU2）、-CH₃（ThU3））的硫脲配体及其对应的镍(II)和钯(II)配合物。通过FT-IR、NMR、ESI-MS和SC-XRD研究对合成的配体和金属配合物进行了充分表征。PdThU1和PdThU2的SC-XRD分析证实了钯中心周围的方形平面几何结构。配体和金属配合物对转移性高度侵袭性 murine lymphoma（DL）和人B细胞淋巴瘤（Raji）癌细胞的体外抗增殖活性表明，Pd(II)配合物比硫脲配体和镍(II)配合物具有更好的细胞毒性反应。有趣的是，与顺铂（34.96 μM和71.13 μM）相比，Pd(II)配合物PdThU1（2.45 μM和5.19 μM）和PdThU2（4.7 μM和9.54 μM）对DL和Rai癌细胞表现出显著更低的IC₅₀值。此外，使用LDH释放试验研究了直接细胞毒性。对正常人淋巴细胞和单核细胞的细胞存活分析表明PdThU1和PdThU2具有生物相容性。使用Annexin V-FITC/PI标记和流式细胞术评估了凋亡诱导作用。在BALB/c小鼠DL肿瘤模型上进行了体内研究，以评估治疗效果和生物安全性。体内研究表明，PdThU1和PdThU2显著减少了肿瘤生长并延长了生存期，且毒性极小。我们的数据表明，Pd(II)配合物在体外和体内均对 murine lymphoma 表现出显著的抗肿瘤效果。

Introduction

癌症发病率预计在未来几十年内将增加，使其成为主要的公共卫生和经济问题。2022年，癌症在全球造成约1000万人死亡[1]。T细胞是免疫系统的重要组成部分，对于识别和清除受污染或癌变的细胞至关重要。它们促进免疫反应并直接靶向恶性或病毒感染的细胞，使其对于维持免疫监视至关重要[2]。T和B细胞淋巴瘤是非霍奇金淋巴瘤的亚型，是一种罕见且预后不良的恶性肿瘤，由于对当前抗癌疗法产生耐药性，其临床管理非常复杂[3],[4]。作为一种血液恶性肿瘤，它们在开发新型治疗选择方面面临重大挑战，且其诊断本身就很复杂[5]。这些问题凸显了对更聚焦和有效治疗策略的迫切需求[6],[7],[8]。

人们越来越关注拓宽钯配合物在催化以外的应用。目前使用的大部分抗癌药物是基于铂的化学品，包括顺铂、卡铂（Paraplatin）和奥沙利铂（Eloxatin）[9]。然而，它们的疗效受到临床问题的阻碍，例如获得性或固有耐药性、有限的活性谱和导致副作用的显著毒性[10],[11]。对具有增强特性的抗癌药物的探索集中在合成新一代金属药物上，包括钌[12],[13]、金[14]、铜[15]、铑[16]和铱[17]，这引起了显著兴趣。由于铂(II)和钯(II)配合物之间明显的结构和热力学相似性，钯衍生物已被研究作为铂基化合物的替代品[18],[19]。先前的研究表明，Pd(II)配合物的细胞毒效力与顺铂类似[18],[20]。然而，某些Pd(II)化合物已被证明比顺铂具有更低的肾毒性[21],[22]。

已证明适当选择配体可以在稳定特定氧化态和赋予替代惰性方面发挥重要作用[23]。因此，合成结构不同的配位化合物，这些化合物具有广谱和特定的活性，适用于化疗，并且还具有与DNA不同的作用模式，是开发有效抗癌药物的重点。配体的电子和空间特性显著影响其化学和生物活性[23],[24],[25],[26],[27],[28]。硫脲化合物及其衍生物已显示出有前景的抗癌活性[29],[30],[31]。Sadler等人研究了阴离子C,N-螯合配体上的给电子和吸电子取代基对其配合物的物理化学和生物学性质的影响[32]。抗癌效力也可以通过调整单齿吡啶衍生物来优化。将给电子基团引入吡啶环增强了抗癌作用[32],[33]。这些研究表明，这些配合物的抗癌效力受取代基性质及其在配体上位置的显著影响，从而提供了一种有利于配体基配合物发展的新技术[32],[33],[34],[35]。关于基于硫脲的钯配合物的报道非常有限。Faihan等人报道了基于硫脲的Pd(II)和Pt(II)配合物对LoVo和MCF-7癌细胞的抗癌潜力[29]。最近，我们报道了一种基于硫脲的钯配合物对HT-29癌细胞的抗癌潜力。因此，为了最大程度地杀死肿瘤细胞，我们可以设计具有不同电子性质取代基配体的Pd(II)配合物。

考虑到上述事实，我们专注于合成具有给电子基团（-CH₃）、吸电子基团（-Cl）和无任何取代（-H）的不同取代的2-氨基吡啶衍生硫脲配体。在本文中，我们介绍了镍和钯配合物对高度转移性和侵袭性 murine lymphoma（Dalton’s lymphoma (DL)）和人B细胞淋巴瘤（Raji）的抗肿瘤功能。研究了配体、Ni(II)和Pd(II)配合物在细胞活力和细胞毒性方面的杀瘤潜力。这是首项阐明硫脲钯配合物对进行性T细胞和B细胞淋巴瘤治疗效果的研究，并伴有彻底检查。我们还评估了配合物对正常人血单核细胞和淋巴细胞的生物相容性。所有实验均与等摩尔浓度的顺铂进行比较以进行实时比较分析。在BALB/c小鼠中建立的DL肿瘤上评估了选择性Pd(II)配位配合物PdThU1和PdThU2的抗肿瘤潜力，以进行配合物的治疗评估。顺铂用作对照药物进行比较分析。结果显示，配合物在提高生存率和显著减少肿瘤体积和重量方面表现出显著的治疗性能。此外，配位配合物对DL肿瘤细胞表现出有效的细胞毒性，同时对健康细胞保持耐受性。

Conclusions

总之，合成了一系列带有不同取代基（-H、-Cl、-CH₃）的硫脲配体的Ni(II)和Pd(II)配合物，并通过各种分析方法进行了表征。配合物（PdThU1和PdThU2）的晶体结构表明Pd(II)中心周围呈略微扭曲的方形平面几何结构，并且配体的硫酮形式在络合过程中通过烯醇化和随后的质子丢失转化为硫醇形式。此外，还测试了它们对