萘環(huán)席夫堿及鋅配合物的合成、熒光性質(zhì)及抑制PTPs活性研究.pdf

1、近年來(lái)研究顯示，生物體內(nèi)某些特異性分子與腫瘤的發(fā)生密切相關(guān)。蛋白酪氨酸磷酸酶(PTPs)作為生物體內(nèi)的一種特異性分子，與蛋白酪氨酸激酶(PTKs)在細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)過(guò)程中分別催化酪氨酸的去磷酸化和磷酸化，共同可逆地調(diào)控并維持酪氨酸磷酸化水平的正常。若磷酸化水平異常，細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)就會(huì)紊亂，導(dǎo)致一些疾病的產(chǎn)生。研究發(fā)現(xiàn)，PTPs家族成員中的PTP1B、TCPTP及SHP-1、SHP-2等，與Ⅱ型糖尿病、肥胖癥及某些癌癥等相關(guān)，所以立足癌癥產(chǎn)

2、生的根本，筆者模擬生物體體液環(huán)境進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，初步篩選出可以高效選擇性抑制PTPs的抑制劑，為開(kāi)發(fā)PTPs為靶點(diǎn)的抗癌藥物提供一定的可行性依據(jù)。
　　本課題組先后研究了PTPs為靶點(diǎn)的釩、銅、鋅和鉑類(lèi)配合物酶抑制劑，本論文繼續(xù)專(zhuān)注于金屬配合物酶抑制劑的研究。
　　主要工作及結(jié)論如下:
　　1.設(shè)計(jì)合成兩類(lèi)萘環(huán)席夫堿配體，第一類(lèi)是萘環(huán)的醛基與三唑型伯胺縮合脫去一分子水生成萘環(huán)三唑席夫堿配體(HL1～HL3)，第二類(lèi)是萘環(huán)的伯

3、胺與5-氯水楊醛縮合生成的席夫堿配體(HL4)，X射線(xiàn)單晶衍射結(jié)果直觀(guān)得表征了席夫堿配體的結(jié)構(gòu);然后選擇金屬元素鋅，合成一類(lèi)依次含有甲、乙和丙基的萘醛縮氨基三唑席夫堿鋅配合物(1～3)，運(yùn)用紅外、元素分析、電噴霧質(zhì)譜等方法表征其粉末結(jié)構(gòu)，用紫外-可見(jiàn)光譜滴定實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步確定了三唑席夫堿配體與鋅離子在溶液里的結(jié)合比，表明溶液中配合物的結(jié)構(gòu)與固體結(jié)構(gòu)一致。
　　2.365nm UV燈照射下配合物1～3的固體粉末表現(xiàn)出很強(qiáng)的綠色熒光，配合

4、物(HL4-Zn)的溶液則顯示藍(lán)色熒光，推測(cè)Zn2+的結(jié)合使熒光信號(hào)增強(qiáng)，因此對(duì)游離配體HL1～HL4及Zn2+存在下體系的熒光性質(zhì)進(jìn)行了探究，紫外-可見(jiàn)滴定與Job's plot分析法得出HL4與Zn2+在DMSO-HEPES緩沖溶液(pH=7.2，VDMSO∶VHEPES=1∶9)中的配位比是2∶1，HL1～HL3與Zn2+的配位比均為1∶1，電噴霧質(zhì)譜結(jié)果佐證了配位結(jié)構(gòu);熒光滴定實(shí)驗(yàn)表明，配體HL1和HL2在DMSO-HEPES緩

5、沖溶液(pH=7.2，VDMSO∶VHEPES=1∶9)中能夠高效的選擇性識(shí)別Zn2+，配體HL4在DMSO-HEPES緩沖溶液(pH=7.2，VDMSO∶VHEPES=1∶1)中也可以高效選擇性識(shí)別Zn2+，且配體HL4識(shí)別Zn2+的研究機(jī)理是HL4分子內(nèi)部存在的激發(fā)態(tài)質(zhì)子轉(zhuǎn)移(ESIPT)過(guò)程會(huì)導(dǎo)致本身熒光比較弱，Zn2+與其形成2∶1的絡(luò)合物又阻止了HL4內(nèi)部的ESIPT過(guò)程，使體系熒光顯著增強(qiáng)。此外，細(xì)胞實(shí)驗(yàn)研究表明配體HL4是

6、檢測(cè)活細(xì)胞內(nèi)Zn2+的低毒有效探針。
　　3.鑒于萘環(huán)類(lèi)配體及其鋅配合物廣泛的生物活性，本論文通過(guò)體外活性實(shí)驗(yàn)初步測(cè)定了配體HL1～HL4及鋅配合物溶液1～4抑制PTPs活性的半數(shù)抑制濃度(IC50)，探究了配合物1～3與PTP1B和TCPTP相互作用的方式。
　　(1)IC50實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，鋅配合物1～3能夠有效抑制四種PTPs活性，而且對(duì)PTP1B活性的抑制均表現(xiàn)出較好的選擇性，其中配合物3抑制PTP1B活性的IC50值

7、約為20nM，是配合物對(duì)TCPTP和SHP-1活性抑制的7～8倍，是抑制SHP-2活性的40～50倍，所以配合物3是具有潛在應(yīng)用價(jià)值的高效特異性PTP1B抑制劑。此外，配體對(duì)TCPTP和SHP-1活性抑制的IC50值約是100μM，對(duì)PTP1B和SHP-2幾乎不抑制;Zn2+對(duì)四種PTPs均有較好的抑制作用，對(duì)SHP-1卻表現(xiàn)出比配合物更好的抑制性和選擇性，但是對(duì)PTP1B和TCPTP活性的抑制卻明顯弱于鋅配合物，由此可見(jiàn)，配合物對(duì)各種

8、PTP抑制能力的大小取決于配合物及酶的空間結(jié)構(gòu)及酶的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，合理設(shè)計(jì)不同結(jié)構(gòu)的鋅配合物有助于開(kāi)發(fā)具有潛在應(yīng)用價(jià)值的高效特異性PTP抑制劑。
　　(2)熒光光譜法研究了配合物1～3與PTP1B和TCPTP的相互作用。結(jié)果表明，三個(gè)配合物均可與PTP1B和TCPTP蛋白分子發(fā)生作用形成1∶1的復(fù)合物，且屬于靜態(tài)猝滅，比較某個(gè)配合物分別于這兩種酶相互作用的結(jié)合常數(shù)可以發(fā)現(xiàn)，配合物3與PTP1B的結(jié)合力較強(qiáng)，這可能是該配合物高效特異性抑