摘要:姜黃素是一類(lèi)具有抗腫瘤活性的植物多酚物質(zhì),但其水溶性較差,在人體內(nèi)代謝快,限制了其作為抗腫瘤藥物的作用。通過(guò)合成姜黃素衍生物的金屬配合物,改善其缺陷,提高其抗腫瘤活性。本文綜述了姜黃素衍生物的金屬配合物的抗腫瘤作用的研究進(jìn)展。
姜黃素是從姜黃中提取出來(lái)的一種植物多酚物質(zhì),有研究顯示它可以作用于多種疾病的分子靶點(diǎn),能誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡、抑制腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移,發(fā)揮抗腫瘤的作用,且毒性低、不良反應(yīng)少[1]。但是姜黃素在體內(nèi)代謝快、水溶性較差,且其在中性至堿性水溶液中不穩(wěn)定,血藥濃度低[2]。研究者對(duì)姜黃素的部位進(jìn)行修飾,通過(guò)合成衍生物、與金屬離子配位的方法,改善姜黃素的缺陷,在腫瘤的預(yù)防和治療方面有著很好的應(yīng)用前景[3,4]。本文對(duì)姜黃素衍生物的金屬配合物在抗腫瘤中的作用及相關(guān)機(jī)制研究進(jìn)展做一綜述。
一、鉑類(lèi)配合物
鉑類(lèi)配合物是治療癌癥的重要藥物之一。研究人員合成了大量的鉑類(lèi)化合物并進(jìn)行抗腫瘤活性研究。周雙生[5]等用有機(jī)疏水基團(tuán)取代姜黃素酚羥基上的氫,合成了姜黃素類(lèi)鉑(Ⅱ)配合物。從而降低了分子極性,增加了脂溶性,使配合物分子易透過(guò)細(xì)胞膜的脂質(zhì)雙分子層,進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)與靶分子作用。新合成的配合物對(duì)A549、HeLa和MCF-7細(xì)胞顯示出了較強(qiáng)的體外抗腫瘤活性。但由于姜黃素類(lèi)鉑(Ⅱ)配合物的體積較大,細(xì)胞間的傳輸速率小,進(jìn)入細(xì)胞核與靶分子作用前需經(jīng)過(guò)跨膜運(yùn)送,胞內(nèi)水解等過(guò)程,因此其抗腫瘤活性比順鉑低。
二、鈀配合物
鈀(Ⅱ)與鉑(Ⅱ)配合物具有相似的結(jié)構(gòu)特征和化學(xué)性質(zhì),研究人員合成金屬鈀(Ⅱ)配合物以期成為具有抗腫瘤作用的藥物。姜黃素-聯(lián)吡啶-鈀(Ⅱ)配合物,能夠升高人前列腺癌細(xì)胞內(nèi)活性氧,導(dǎo)致癌細(xì)胞的凋亡[6]。張良[7]以芳香醛為原料合成的類(lèi)姜黃素-聯(lián)吡啶鈀(Ⅱ)配合物能夠引起HeLa細(xì)胞內(nèi)活性氧升高,導(dǎo)致線(xiàn)粒體膜電位紊亂,繼而誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡。當(dāng)姜黃素的OH基團(tuán)被OCH3基團(tuán)取代時(shí),其鈀(Ⅱ)配合物[8]通過(guò)下調(diào)CD133分子表達(dá),觸發(fā)腫瘤細(xì)胞的早期凋亡,顯示出對(duì)腸癌細(xì)胞和肝癌細(xì)胞的生長(zhǎng)具有抑制作用,且其抗腫瘤活性明顯較配體強(qiáng)。
三、釕配合物
有機(jī)金屬釕類(lèi)化合物具有良好的生物活性和靶向性,具有成為新型抗腫瘤藥物的潛力[9]。當(dāng)姜黃素的OH基團(tuán)被OCH3基團(tuán)或H取代時(shí),姜黃素的釕配合物的脂溶性增加,其抗腫瘤活性較姜黃素明顯增強(qiáng)[10]。段曉波[11]以芳香醛為原料,通過(guò)不同位置取代基的醛和乙酰丙酮的縮合反應(yīng),合成了系列姜黃素衍生物的釕配合物。1,3,5-三氮雜-7-磷雜金剛烷(PTA)的引入,增加了配合物的脂溶性和穩(wěn)定性。體外抗腫瘤活性試驗(yàn)顯示,新合成的姜黃類(lèi)芳基釕(Ⅱ)配合物對(duì)HeLa、MCF-7和A549、MGC-803、MDA-MB-231細(xì)胞具有較強(qiáng)的抑制作用,且其中大部分配合物對(duì)腫瘤細(xì)胞的抑制作用隨著濃度的增大而增強(qiáng)。其作用機(jī)制顯示,配合物可通過(guò)升高M(jìn)CF-7細(xì)胞內(nèi)活性氧,降低線(xiàn)粒體膜電位,引起腫瘤細(xì)胞的早期凋亡,使細(xì)胞周期阻滯在G2/M期;或者誘導(dǎo)細(xì)胞晚期凋亡,使細(xì)胞周期阻滯在G0/G1期。
四、結(jié)語(yǔ)
具有抗腫瘤活性的姜黃素已成為新藥開(kāi)發(fā)的研究熱點(diǎn),但其自身的缺點(diǎn)也影響了其臨床應(yīng)用。姜黃素衍生物金屬配合物改善了姜黃素的不穩(wěn)定和溶解性差的缺點(diǎn),使姜黃素更易于通過(guò)細(xì)胞膜的脂質(zhì)雙分子層,到達(dá)腫瘤細(xì)胞內(nèi),發(fā)揮抑制腫瘤的作用。姜黃素衍生物金屬配合物能夠通過(guò)升高細(xì)胞內(nèi)活性氧,降低線(xiàn)粒體膜電位,引起腫瘤細(xì)胞的凋亡。但目前關(guān)于姜黃素衍生物金屬配合物的體內(nèi)實(shí)驗(yàn)及臨床研究相對(duì)較少,其具體的作用機(jī)制及其在臨床中對(duì)腫瘤的抑制作用仍然是需要重點(diǎn)探索的主要方面。
參考文獻(xiàn):
[1]蔣烈浩,殷珂欣,葛明華,姜黃素抗腫瘤作用及相關(guān)機(jī)制的研究進(jìn)展[J],江蘇醫(yī)藥,2018年7月第44卷第7期
[2]王輝,姜黃素衍生物的合成及活性研究,[D]沈陽(yáng)藥科大學(xué),2007
[3]Larson D. R, etc,Nature Lett, 2005, 5(5): 829-834.
[5]周雙生,薛璇,姜波,魯傳華,田玉鵬,蔣明華,姜黃素類(lèi)鉑(II)配合物的合成及其抗腫瘤活性[J],化學(xué)學(xué)報(bào),2011年第69卷,第19期,2335~2340
[6]A.Valentini,etc, Med. Chem. 2009, 52:484-491.
[7]張良,姜黃素及其衍生物鈀(Ⅱ)配合物的合成、表征及體外抗腫瘤活性研究[D],河北大學(xué),2015
[8]Eva Fischer-Fodor, etc,Molecules,2017, 22, 561
[9]劉杰,計(jì)亮年,梅文杰,金屬釕配合物的抗腫瘤活性及其作用機(jī)理[J]. 化學(xué)進(jìn)展. 2004(6): 969-974.
[10]Francesco Caruso,etc, Journal of Inorganic Biochemistry, 162 (2016) 44–51
[11]段曉波,姜黃素及其衍生物芳基釕(II)配合物的合成、表征及體外抗腫瘤活性研究[D],河北大學(xué),2017