BODIPY敏化Ru(II) arene光活化抗癌药物的研究

批准号:
21273259
项目类别:
面上项目
资助金额:
82.0 万元
负责人:
王雪松
依托单位:
学科分类:
B0309.高分子物理与高分子物理化学
结题年份:
2016
批准年份:
2012
项目状态:
已结题
项目参与者:
雷万华、李超、姜国玉、李珂、王天吉、郑月
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中文摘要
光活化抗癌药物仅在适当波长照射下才体现出抗癌活性,因此可以通过在时间和空间上对光照的控制提高药物对肿瘤的选择性,降低药物毒副作用。Ru(II) arene配合物是一类极具潜力的光活化抗癌药物,但光活化波长过短是限制其临床应用的主要弊端。本项目拟利用在长波长具有强吸光能力的BODIPY类光敏染料修饰Ru(II) arene配合物,借助BODIPY激发单重态到配合物MLCT三重态的能量传递,大幅度延长其光活化波长。BODIPY的修饰还将使Ru(II) arene配合物的细胞成像研究成为可能,并有望发展成为光活化化学疗法和光动力疗法相结合的新型抗癌药物。本项目研究将为基于光诱导配体解离机制的金属配合物光活化抗癌药物的研发提供新思路。
英文摘要
Photoactivated chemotherapy provides the opportunity for control over when and where a drug is activated, resulting in a greater specificity of drug action. Ru(II) arene complexes are one type of appealing photoactivated anti-cancer drugs, however, the short photoactivation wavelength limits their clinical applications. We plan to design and synthesize novel BODIPY-modified Ru(II) arene complexes. The energy transfer from the excited singlet state of the BODIPY chromophore to the 3MLCT state of the complex may be utilized to red shift the photoactivation wavelength of the Ru(II) arene complexes markedly. The modification of BODIPY may also make the cellular imaging of the Ru(II) arene complexes possible. Furthermore, photoactivated chemotherapy and photodynamic therapy may be combined effectively in the BODIPY-modified Ru(II) arene complexes. The research may open a new avenue for the development of more efficient photoactivated anti-cancer agents based on the photoinduced ligand dissociation mechanism.
Ru(II) arene配合物是一类极具潜力的光活化抗癌药物。但其光活化波长过短,限制了临床应用。本项目拟利用在长波长具有强吸光能力的BODIPY等光敏染料修饰Ru(II) arene配合物,藉此大幅度延长其光活化波长,主要研究结果如下:(1)制备了Ru(II) arene配合物[(η6-p-cymene)Ru(bpy)(py-BODIPY)]2+,其最大吸收波长红移至504 nm,消光系数高达1.11 × 105 M-1cm-1,光解离效率4.1%。研究表明,由BODIPY到Ru(II) arene的光诱导分子内电子转移作用使单齿配体吡啶携带正电荷,显著降低了单齿配体的配位能力。(2)设计合成了两种新型Ru(II) arene配合物[(η6-p-cymene)Ru(L) (py-I-BODIPY)]2+ (L = bpy, 2-pydaT),它们既能发生光诱导单齿配体解离,又具有高的单重态氧量子效率(0.68和0.63),兼备光动力疗法(PDT)和光活化化学疗法(PACT)双重活性。(3)设计合成了Ru(II) arene配合物[(η6-p-cymene)Ru(bpy)(py-Fc)]2+,其吸收光谱拓展到600 nm,具有高的单齿配体光解离效率,还能同时产生羟基自由基和单重态氧,能够光断裂DNA,并能光活化灭活人卵巢癌细胞SKOV3和人肺腺癌细胞A549。(4)进一步设计合成了Ru(II) arene配合物[(η6-p-cymene)Ru(dppn)(py-Fc)]2+,dppn配体的引入使配合物光诱导单齿配体解离效率降低,·OH和1O2效率略有增加,与DNA嵌插结合能力显著提升。结果,DNA光断裂能力更强,对SKOV3和A549癌细胞的光毒性更高。(5)以磺酸基取代吡啶为双齿配体,设计合成了钌配合物[Ru(bpy)2(py-SO3)]+,光照下磺酸基取代吡啶配体可以Ru-O键均裂模式解离,产生高反应性自由基物种和配位不饱和钌片段,可在无氧环境下同时实现DNA共价结合和断裂,兼具PACT和PDT双重活性。(6)利用偶氮基团修饰吡啶单齿配体,设计合成钌配合物[Ru(bpy)2(py-azo-py)2]2+,只有在谷胱甘肽存在条件下,该配合物才能发生光诱导单齿配体解离,这种谷胱甘肽响应的光活化化疗活性有望进一步增强钌配合物对肿瘤细胞的选择性,降低药物毒副作用。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.1039/c5dt02645h
发表时间:2015-10
期刊:Dalton transactions
影响因子:4
作者:Junfei Wang;Chao Li;Qianxiong Zhou;Weibo Wang;Yuan-jun Hou;Bao-wen Zhang;Xuesong Wang
通讯作者:Junfei Wang;Chao Li;Qianxiong Zhou;Weibo Wang;Yuan-jun Hou;Bao-wen Zhang;Xuesong Wang
An upconversion nanoparticle/Ru(II) polypyridyl complex assembly for NIR-activated release of a DNA covalent-binding agent
用于近红外激活 DNA 共价结合剂释放的上转换纳米颗粒/Ru(II) 聚吡啶复合物组件
DOI:10.1039/c6ra03396b
发表时间:2016-01-01
期刊:RSC ADVANCES
影响因子:3.9
作者:Chen, Yumeng;Jiang, Guoyu;Wang, Xuesong
通讯作者:Wang, Xuesong
Selective Photodynamic Inactivation of Bacterial Cells over Mammalian Cells by New Triarylmethanes
新型三芳基甲烷对细菌细胞相对于哺乳动物细胞的选择性光动力灭活
DOI:10.1021/la5028724
发表时间:2014-12-09
期刊:LANGMUIR
影响因子:3.9
作者:Li, Ke;Lei, Wanhua;Wang, Xuesong
通讯作者:Wang, Xuesong
Fine control on the photochemical and photobiological properties of Ru(II) arene complexes
Ru(II)芳烃配合物光化学和光生物学性质的精细控制
DOI:10.1039/c5dt00939a
发表时间:2015-01-01
期刊:DALTON TRANSACTIONS
影响因子:4
作者:Chen, Yongjie;Lei, Wanhua;Wang, Xuesong
通讯作者:Wang, Xuesong
DOI:10.1039/c5cc03291a
发表时间:2015-06
期刊:Chemical communications
影响因子:4.9
作者:Qian Zhou;Yue Zheng;Tian Wang;Yongjie Chen;Ke Li;Yang Zhang;Chao Li;Yuan-jun Hou;Xuesong Wang
通讯作者:Qian Zhou;Yue Zheng;Tian Wang;Yongjie Chen;Ke Li;Yang Zhang;Chao Li;Yuan-jun Hou;Xuesong Wang
利用光诱导还原脱卤反应发展钌(II)配合物类自由基机制光动力试剂
- 批准号:21773277
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:65.0万元
- 批准年份:2017
- 负责人:王雪松
- 依托单位:
三芳基甲烷染料-葫芦[n]脲超分子体系光动力灭菌活性研究
- 批准号:21172228
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:60.0万元
- 批准年份:2011
- 负责人:王雪松
- 依托单位:
pH响应有机/无机纳米复合单重态氧光敏体系的制备及其光动力活性研究
- 批准号:20873170
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:36.0万元
- 批准年份:2008
- 负责人:王雪松
- 依托单位:
钌(II)多吡啶配合物-电子受体超分子光敏体系缺氧环境下的光动力活性研究
- 批准号:20772133
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:28.0万元
- 批准年份:2007
- 负责人:王雪松
- 依托单位:
新型有机主体红光发射材料的制备
- 批准号:20272065
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:21.0万元
- 批准年份:2002
- 负责人:王雪松
- 依托单位:
国内基金
海外基金
