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一氧化碳(CO)是一种气体信号分子,它在调节细胞功能方面扮演着重要的角色。临床上具有减缓手术中,尤其是器官移植中缺血再灌注导致的肌肉损伤。为有效发挥CO的医疗价值,需要在一定条件下控制释放CO的分子,即CORMs(CO-releasing Molecules),而大部分CORMs都是过渡金属羰基化合物。由于铁是人体必须元素,基于铁羰基化合物的CORMs最具临床应用的潜力。本文合成和表征了一系列的铁羰基化合物,并对它们的CO释放行为和细胞毒性进行了研究,主要内容分为三个部分:第一部分,合成和表征了四个以铁为中心的五羰基化合物[Fe2(μ-SR)3(CO)5X](R=CH2CH3:1I,3Br;R = CH2CH2CH3:2I,4Br),并研究了它们在不同溶剂中的CO释放行为。根据分解情况的不同可分为两类:在强极性溶剂中,如:DMSO和DMF,化合物在溶剂的作用下自行分解,且分解行为受辅助配体的影响不大;二是在极性相对较弱的溶剂中,如:二氯甲烷(DCM)、甲醇(MeOH)和乙腈(MeCN)。这类化合物会先形成一个可分离的中间产物。化合物1I和3Br的分解中间产物是[Fe3(μ-SCH2CH3)6(CO)6]-盐5和6,然后再缓慢分解。其中化合物5和6的阴离子分别是[13]-和[FeBr4]-。化合物3Br对光照不敏感而化合物6受光诱导分解释放CO作用明显。这类五羰基化合物的分解行为都符合一级动力学模型。在细胞实验中,这四种五羰基化合物均表现为较低的生物毒性。第二部分,合成和表征了 5个[Fe(CO)3I3]-铵盐(阳离子=NMe4+(1-NMe4),NEt4+(2-NEt4),NBu4+(3-NBu4),Ch+(4-Ch),ACh+(5-ACh)),并研究了 它们在 DMSO 中的CO释放行为。这些化合物的CO释放动力学均为一级动力学模型,且释放速率与阳离子有关。其中化合物4-Ch和5-ACh在红光的诱导下能加速CO释放。初步研究表明这些化合物有较强的细胞毒性,这种细胞毒性很可能与相应的阳离子有关(参见第三部分)。第三部分,合成和初步表征了 3个简单阳离子的铁羰基化合物[Fe(CO)3I3]盐,阳离子=NH4+(6-NH4);Na+(7-Na);K+,(8-K)。这些盐均有良好的水溶性,并在水溶液中快速分解释放出CO。它们在生理盐水中的分解行为也符合一级动力学模型,分解速度大小与阳离子有关,化合物8-K半衰期最短。细胞实验证明这三种化合物有着很好的生物相容性,且它们释放完的产物也不会对细胞产生危害,是很有前景的一类CORMs。