研究目的:白血病是對人類健康產(chǎn)生嚴(yán)重危害的重大疾病,其發(fā)病率和死亡率還在攀升,已成為非常重要的公共健康問題。目前,白血病的治療方法有放射療法、化學(xué)療法、免疫治療、骨髓移植等。其中,化學(xué)治療在白血病治療中占有重要的地位。三氧化二砷作為化療藥物在急性白血病治療中具有顯著效應(yīng),但仍然存在副作用及耐藥等問題。因此,篩選高效、低毒抗腫瘤藥物仍是白血病藥物治療的重點(diǎn)研究領(lǐng)域。多金屬氧酸鹽(簡稱多酸),是由前過渡金屬元素,特別是釩,鉬,鎢元素通過氧連接而成的無機(jī)簇合物。研究表明,多酸化合物具有高選擇性的抑制酶功能,體內(nèi)和體外的抗腫瘤活性,廣譜的抗病毒活性和抗轉(zhuǎn)錄酶活性等。砷原子作為構(gòu)成多酸的雜原子,可與鉬,釩和鎢形成雜多酸化合物,這類化合物可能復(fù)合多酸與三氧化二砷的性能,在急性白血病的治療中具有潛在的價值。利用光譜學(xué)技術(shù),分析藥物與蛋白結(jié)合特性,建立藥物與血清白蛋白相互作用的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?對于了解藥物的體內(nèi)作用機(jī)制、闡明藥物毒性及藥理作用具有重要意義。多酸能夠與蛋白質(zhì)分子表面發(fā)生相互作用和結(jié)合,這對于多酸抗腫瘤藥物設(shè)計具有特別重要的啟示。本論文合成砷鉬酸鹽化合物,對其結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性進(jìn)行表征,研究其體外抗白血病活性及毒性,并利用光譜學(xué)方法研究其與生物大分子的相互作用。研究方法:制備砷鉬酸鹽化合物,并通過紅外光譜、紫外光譜、粉末XRD衍射、元素分析對其進(jìn)行表征;利用激光拉曼光譜研究砷鉬酸鹽化合物在生理?xiàng)l件下的穩(wěn)定性;選擇急性白血病細(xì)胞株HL-60和U937作為細(xì)胞模型,利用MTT研究砷鉬酸鹽化合物對腫瘤細(xì)胞增殖的影響;選擇人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞株HUVEC,利用MTT研究砷鉬酸鹽化合物對正常細(xì)胞的毒性;利用激光共聚焦顯微鏡研究砷鉬酸鹽化合物對白血病細(xì)胞形態(tài)學(xué)改變;利用流式細(xì)胞儀測定砷鉬酸鹽對白血病細(xì)胞周期和細(xì)胞凋亡的影響;采用蛋白質(zhì)印跡法研究白血病細(xì)胞凋亡相關(guān)蛋白的表達(dá);采用紫外光譜、熒光光譜、同步熒光光譜法研究砷鉬酸鹽化合物和生物大分子的結(jié)合作用。研究結(jié)果:1.合成砷鉬酸鹽化合物K_2Na[As Mo_6O_(21)(O_2CCH_2NH_3)_3]·6H_2O 1,該化合物結(jié)構(gòu)明確,在生理pH值下具有較好的穩(wěn)定性;2.砷鉬酸鹽化合物1對人白血病細(xì)胞HL-60和U937細(xì)胞增殖具有抑制作用,其對HL-60細(xì)胞和U937細(xì)胞的半數(shù)抑制濃度(IC_(50))24 h時分別為8.61μM和14.50μM,其抑制作用呈現(xiàn)明顯的劑效關(guān)系。砷鉬酸鹽化合物1體外抑制作用優(yōu)于陽性對照藥物全反式維甲酸,與陽性對照藥三氧化二砷相似;3.砷鉬酸鹽化合物1對正常細(xì)胞株HUVEC的毒性低于三氧化二砷;4.砷鉬酸鹽化合物1能夠誘導(dǎo)白血病細(xì)胞HL-60和U937細(xì)胞發(fā)生凋亡。5.HL-60和U937在砷鉬酸鹽作用后,細(xì)胞阻滯在G_1期;6.砷鉬酸鹽化合物1能夠通過調(diào)節(jié)活化的caspase-3和bcl-2的表達(dá)來誘導(dǎo)HL-60和U937細(xì)胞凋亡;7.光譜學(xué)研究結(jié)果表明,化合物1與小牛胸腺DNA(ct DNA)以靜電作用結(jié)合,在R0.625和R≤0.625(R=[化合物1]]/[ct DNA]),它們的結(jié)合常數(shù)分別為1.4×10~4和4.05×10~3 M~(-1)�；衔�1與牛血清白蛋白和人血清白蛋白之間形成新的復(fù)合物,改變了兩種血清白蛋白的構(gòu)象,增加了兩種血清白蛋白微環(huán)境的親水性。其與牛血清白蛋白的結(jié)合常數(shù)為4.90×104 M~(-1),與人血清白蛋白的結(jié)合常數(shù)為5.24×103M~(-1)。研究結(jié)論:1.砷鉬酸鹽化合物1結(jié)構(gòu)明確,性質(zhì)穩(wěn)定,在體外具有潛在抗白血病活性;2.砷鉬酸鹽化合物1對正常細(xì)胞HUVEC具有較低的毒性;3.砷鉬酸鹽化合物1能夠誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡并使細(xì)胞周期阻滯在G_1期;4.砷鉬酸鹽化合物1與生物大分子ct DNA和血清白蛋白存在相互作用。
【學(xué)位單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2017
【中圖分類】：R733.7
【文章目錄】：
摘要
Abstract
英文縮略詞
第1章 前言
    1.1 白血病治療研究
        1.1.1 白血病概述
        1.1.2 白血病的治療
    1.2 多金屬氧酸鹽的藥物化學(xué)研究進(jìn)展
        1.2.1 多金屬氧酸鹽概述
        1.2.2 多金屬氧酸鹽的藥物化學(xué)研究
    1.3 光譜學(xué)技術(shù)研究藥物與生物大分子的相互作用
        1.3.1 生物大分子
        1.3.2 藥物與生物大分子相互作用的研究手段
    1.4 選題依據(jù)和目的
第2章 材料和方法
    2.1 主要儀器和試劑
        2.1.1 主要儀器
        2.1.2 主要試劑
    2.2 砷鉬酸鹽的合成與表征
2Na[AsMo₆O₂₁（O₂CCH₂NH₃）₃]·6H₂O的合成'>        2.2.1 K₂Na[AsMo₆O₂₁（O₂CCH₂NH₃）₃]·6H₂O的合成
2Na[AsMo₆O₂₁（O₂CCH₂NH₃）₃]·6H₂O的表征'>        2.2.2 K₂Na[AsMo₆O₂₁（O₂CCH₂NH₃）₃]·6H₂O的表征
2Na[AsMo₆O₂₁（O₂CCH₂NH₃）₃]·6H₂O的穩(wěn)定性研究'>    2.3 K₂Na[AsMo₆O₂₁（O₂CCH₂NH₃）₃]·6H₂O的穩(wěn)定性研究
    2.4 細(xì)胞培養(yǎng)
    2.5 MTT法測定細(xì)胞增殖抑制作用
    2.6 細(xì)胞周期的測定
    2.7 細(xì)胞形態(tài)學(xué)研究
    2.8 細(xì)胞凋亡測定
        2.8.1 Annexin V-FITC/PI雙染法檢測細(xì)胞凋亡
        2.8.2 免疫印跡法檢測凋亡相關(guān)蛋白含量的變化
    2.9 砷鉬酸鹽化合物與生物大分子相互作用研究
        2.9.1 砷鉬酸鹽化合物與ctDNA的相互作用研究
        2.9.2 砷鉬酸鹽化合物與BSA相互作用研究
        2.9.3 砷鉬酸鹽化合物與HSA相互作用研究
    2.10 統(tǒng)計學(xué)分析
第3章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
2Na[AsMo₆O₂₁（O₂CCH₂NH₃）₃]·6H₂O的表征'>    3.1 K₂Na[AsMo₆O₂₁（O₂CCH₂NH₃）₃]·6H₂O的表征
2Na[AsMo₆O₂₁（O₂CCH₂NH₃）₃]·6H₂O的X射線衍射'>        3.1.1 K₂Na[AsMo₆O₂₁（O₂CCH₂NH₃）₃]·6H₂O的X射線衍射
2Na[AsMo₆O₂₁（O₂CCH₂NH₃）₃]·6H₂O的紅外光譜'>        3.1.2 K₂Na[AsMo₆O₂₁（O₂CCH₂NH₃）₃]·6H₂O的紅外光譜
2Na[AsMo₆O₂₁（O₂CCH₂NH₃）₃]·6H₂O的紫外光譜'>        3.1.3 K₂Na[AsMo₆O₂₁（O₂CCH₂NH₃）₃]·6H₂O的紫外光譜
2Na[AsMo₆O₂₁（O₂CCH₂NH₃）₃]·6H₂O的穩(wěn)定性結(jié)果'>    3.2 K₂Na[AsMo₆O₂₁（O₂CCH₂NH₃）₃]·6H₂O的穩(wěn)定性結(jié)果
2Na[AsMo₆O₂₁（O₂CCH₂NH₃）₃]·6H₂O對HL-60 和U937細(xì)胞增殖抑制作用'>    3.3 K₂Na[AsMo₆O₂₁（O₂CCH₂NH₃）₃]·6H₂O對HL-60 和U937細(xì)胞增殖抑制作用
2Na[AsMo₆O₂₁（O₂CCH₂NH₃）₃]·6H₂O對細(xì)胞周期的影響'>    3.4 K₂Na[AsMo₆O₂₁（O₂CCH₂NH₃）₃]·6H₂O對細(xì)胞周期的影響
    3.5 細(xì)胞形態(tài)學(xué)分析
2Na[AsMo₆O₂₁（O₂CCH₂NH₃）₃]·6H₂O導(dǎo)致細(xì)胞凋亡'>    3.6 K₂Na[AsMo₆O₂₁（O₂CCH₂NH₃）₃]·6H₂O導(dǎo)致細(xì)胞凋亡
        3.6.1 Annexin V-FITC/PI雙染法結(jié)果
        3.6.2 caspase-3 和bcl-2 的含量變化
    3.7 砷鉬酸鹽化合物與生物大分子的相互作用研究
        3.7.1 ctDNA結(jié)合實(shí)驗(yàn)
        3.7.2 BSA結(jié)合實(shí)驗(yàn)
        3.7.3 HSA結(jié)合實(shí)驗(yàn)
第4章 討論
第5章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
作者簡介
在學(xué)期間取得的科研成果
致謝

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2826752