黄芩苷-金属配合物对人肝癌 SMMC-7721细胞的毒性作用及其与肝癌细胞 DNA 相互作用性能关联分析

摘要：目的：探讨黄芩苷（BC）-金属（Ni2＋，Co2＋和 Cu2＋）配合物（BmC）与肝癌细胞 DNA 的结合能力与其细胞毒性的关联性。方法络合配位法合成 BmC 并表征其组成和结构；mTT 法、PI 单染法和 AnnexinⅤ-FITC 双染法检测 BmC 对人肝癌 SmmC-7721细胞增殖、周期和凋亡的影响，结合形态学观察探讨其对SmmC-7721细胞的毒性作用；以提取的肝癌 SmmC-7721细胞 DNA 为靶点，采用电化学循环伏安法和交流阻抗法研究 BmC 与 DNA 的相互作用，探讨二者的作用机制。结果成功制备3种新型 BmC，即 BC-铜（BC-Cu）、BC-钴（BC-Co）和 BC-镍（BC-Ni），解析获得配合物的分子式为 Na2 Ni（C21 H16 O11）2·10H2 O， Na2 Co（C21 H16 O11）2·8H2 O 和 Na2 Cu（C21 H16 O11）2·8H2 O；细胞增殖和形态学检测结果显示，BmC 6.25~100 mg·L-1作用24，48和72 h 后，能明显抑制 SmmC-7721细胞增殖，细胞毒性顺序为 BC-Cu﹥BC-Co﹥BC-Ni﹥BC，并存在明显的时间效应和浓度效应关系（P﹤0.01）；细胞周期和凋亡检测结果显示，BmC 使细胞阻滞于 G0/ G1期，阻止进入 S 期和 G2/ m 期，促使 SmmC-7721细胞发生凋亡；电化学分析显示，BmC 与肝癌 SmmC-7721细胞 DNA 通过静电作用和插入作用的混合模式形成非电活性超分子化合物，结合数 m＝2，结合常数βBC ＝2.77×106 L·mol-1，βBC-Ni ＝5.46×106 L·mol-1，βBC-Co ＝7.74×106 L·mol-1和βBC-Cu ＝1.21×107 L·mol-1，BC 与金属离子配位后与 DNA 的结合能力明显增强，强弱顺序为 BC-Cu﹥BC-Co﹥BC-Ni﹥BC。结论 BmC 通过阻滞细胞周期抑制细胞增殖，促进细胞凋亡，表现出细胞毒性作用，且 BmC 与 DNA 结合能力与其细胞毒性一致，具有关联性，表明 BmC 进入 SmmC-7721细胞后与 DNA 结合，阻滞 DNA 复制，抑制细胞增殖，促进细胞凋亡，进而表现出抗肿瘤活性。