溶剂和试剂被用作来自奥尔德里奇,费舍尔,默克公司。CDCl₃进一步提纯蒸馏/ K₂有限公司₃并存储在黑暗/ 4 a分子筛。元素分析得到leco - 183中文分析仪。红外光谱进行了2.0厘米⁻¹决议,日本岛津公司红外Affinity-1光谱仪使用KBr丸。瓦里安统一加上仪器(300 MHz)是用于获取核磁共振光谱、校正的实现溶剂峰是由作为内部标准。日立u - 2000和瓦里安卡里3 e的紫外可见光谱分光光度计是用来记录。用石英比色皿的路径长度为1.0厘米。2 - 2′-pyridyl-quinoxaline (2, 2′pq) ( 28),顺式[俄文(bpy)₂Cl₂][ 29日),和cis -[俄文(DMSO)₄Cl₂][ 30.)准备在文献中提到的,和所有分析数据同意这些报道。,8经光谱记录使用Q-TOF质谱仪(Maxis的影响,力量Daltonics,不来梅,德国)。TGA进行了TGA / DCS1梅特勒-托利多分析仪。更多细节可以发现实验过程的支持信息。

所有电化学实验AFCBP1松仪器公司稳压器。三电极电池被用于获取循环voltammograms。玻璃碳电极使用一个工作,一个柜台铂丝电极,参比电极,即Ag / AgCl(氯化钾3米)。后者取代了由Ag)在某些测量线pseudoreference电极。每次测量前,工作电极与氧化铝精炼粘贴(1 μ在抛光布米)。每次测量前,解决方案与氩气净化10分钟,和二茂铁作为内部标准。所有voltammograms记录100 mV / s扫描速度,除非另有注明。

表 1总结了数据收集和结构优化为1和2。x射线结构确定了合适的单一红色水晶的1和2增加了分层与正己烷的集中二氯甲烷的解决方案。单晶数据收集力量智能风面积探测器衍射仪(Mo Ka辐射, λ= 0.71073)。接触强度数据集成来自多个系列框架(0.3宽度)覆盖的倒易空间范围( 31日]。结构解决了SHELXT [ 32)和精制在F2全矩阵最小二乘法(shelxl - 2014) [ 33),使用Olex2软件包[ 34]。图形材料准备与汞3.10程序( 35]。CCDC沉积的电话号码是2052212 - 2052213。

100毫克(0.206更易)顺式[俄文(bpy)₂Cl₂1.2)和51.2毫克(eq)。2, 2′pq溶解在一个8:2包裹20毫升的混合物,在一夜之间解决方案是回流。旋转蒸发器中的溶剂被移除,KPF的饱和溶液₆在水中添加(15毫升),导致红色沉淀的形成。混合物在烧结过滤漏斗,用水洗和醚,风干。由此产生的固体溶解在最少的MeCN并受柱层析法(中性氧化铝,MeCN溶剂)。橙色乐队淋洗首先是孤立的,集中的,添加乙醚提供160毫克的红色固体。收益率:85%。肛交。发现(钙)C₃₃H₂₅F₁₂N₇P₂俄罗斯:C, 43.10 (43.53);H, 2.81 (2.77);和N, 10.80 (10.77)。¹核磁共振(acetone-d₆,ppm): 10.10(年代,1 h, 2, 2′pq), 9.26 (d, 1 h, 2, 2′pq), 8.90 (d, 2 h), 8.76 (d, 1 h, 2, 2′pq), 8.64 (d, 1 h, 2, 2′pq), 8.34 - -8.09 (m, 9 h), 7.96 (d, 1 h), 7.89 (m, 1 h), 7.79 (d, 1 h), 7.66 (m, 2 h), 7.57 - -7.47 (m, 5 h)。红外(KBr,厘米⁻¹):842 (PF₆^{- - - - - -})和761年(PF₆^{- - - - - -})。在甲醇HRMS-ESI,积极,m / z: 310.5596 / 2 (calc, 310.56)。

33毫克(0.0649更易)顺式[俄文(bpy)(苯酚的)Cl₂](细节在SI)和16.14毫克(1.2 eq)的2,2′pq溶解在一个8:2 10毫升包裹混合物,一夜之间,解决回流。旋转蒸发器中的溶剂被移除,KPF的饱和溶液₆在水中添加(15毫升),这导致brown-orange沉淀的形成。混合物在烧结过滤漏斗,用水洗和醚,风干。由此产生的固体溶解在最少的MeCN并受柱层析法(中性氧化铝,MeCN溶剂)。橙色乐队淋洗首先是孤立的,集中的,添加乙醚提供51毫克的一道桔红色固体。收益率:84%。肛交。发现(钙)C₃₅H₂₅F₁₂N₇P₂俄罗斯:C, 44.64 (44.98);H, 2.81 (2.70);和N, 10.56 (10.49)。¹核磁共振(DMSO-d₆,ppm): 10.19(年代,1 h, 2, 2′pq), 9.30 (d, 1 h, 2, 2′pq), 8.85 - -8.74 (m, 6 h), 8.44 (t, 2 h), 8.26 (m, 2 h), 8.13 - -7.97 (m, 2 h), 7.87 - -7.69 (m, 4 h), 7.52 - -7.30 (m, 6 h),和7.16 (m, 1 h)。红外(KBr,厘米⁻¹):840 (PF₆^{- - - - - -})和770年(PF₆^{- - - - - -})。在甲醇HRMS-ESI,积极,m / z: 322.5589 / 2 (calc: 322.561)。

MTT试验是用于测试MCF-7和hek - 293细胞的生长抑制作用的化合物1和2和cis-platin 36]。激光共聚焦显微镜是用来研究细胞吸收的化合物。详细描述的方法还提供了在SI。

对接研究进行了使用球型工具1.5.4 AutoGrid4和AutoDock4之间执行盲对接计算钌(II)配合物与DNA序列。提供了一个完整的描述如果一起输出文件。

圆二色性的研究使DNA构象的程度的监测浓度增加的复杂的2,因为众所周知,DNA CD谱改变的有约束力的分子。这是由于DNA和配体过渡的配对或由于修改DNA基础耦合几何的变化紧随其后。随着CD光谱显示(图 4),除了复杂的2两谱带的强度变化的CT-DNA b形式。在复杂的存在2中,积极的乐队在280海里在强度显著降低,这表明模夹层( 53]。此外,负峰在246 nm的增加,并同时注意到一个轻微的蓝移。因此,负乐队的提高导致渐进展开的DNA。此外,减少观察到最大的正峰表明一个更紧凑的结构( 54, 55]。随之而来的CD光谱的变化表明变化基本叠加和解除CT-DNA的螺旋构象。这些类型的改变CD信号可以分配给修改二级结构的DNA和提供额外的证据表明复杂2结合槽的DNA。

比率的吸收光谱Tris-HCl缓冲恒定浓度的复杂(20 μΜ)和增加的浓度DNA从0到400 μΜ可以在图中找到 5。吸光度的峰值在488 nm和514 nm归因于MLCT复杂的转换,添加特定的DNA后,不断增加,一个浅色的转变。此外,乐队的强度在345 nm和380 nm),这是归因于ILCT转换( 22),显示了一个类似的行为与复杂的MLCT 2。Hyperchromism非常轻微的蓝移可以归因于采用适当的构象的复杂债券的芳香环的系统可以连接的扭力槽相匹配的DNA。它可以假设这种交互影响的复杂的吸收带,由hyperchromism观察到514海里在50%左右,这表明槽绑定的复杂与DNA相互作用。

结合常数 K_b计算,从三个不同的实验,图的斜率的比值(DNA) / ( ε _一个− ε _f)和(DNA)的拦截514海里,等于4.46×10⁵米⁻¹(表 6)。这个值显示了DNA和伟大的亲和力有协议与其他金属配合物包含了2,2′pq配体( 59]。此外,这个值大于 K_b[俄文(bpy)₂(苯酚的)]^{2 +}[俄文(bpy)₃]^{2 +}和[俄文(苯酚的)₃]^{2 +},等于9.1·10³米⁻¹0.248·10⁴米⁻¹和0.349·10⁴米⁻¹分别为( 3, 60, 61年),这表明2,2′pq配体与DNA的相互作用中起着重要作用。另一方面,2是低于10倍的Kb Kb的典型intercalators[俄文(bpy)₂(dppz)]^{2 +}( K_b> 10⁶米⁻¹)[ 62年]和[俄文(苯酚的)₂(dppz)]^{2 +}( K_b= 6·10⁷米⁻¹)[ 63年),进一步支持槽绑定模式。此外,通过应用方程ΔG =−RTlnK_b,在那里 R气体常数, T= 298 K K_b计算是计算结合常数,ΔG−32.22焦每摩尔⁻¹(−7.7千卡每摩尔),表明自发交互的复杂和CT-DNA,而对于EB,ΔG值估计−8.7千卡/摩尔( 64年]。

粘度测量进行进一步调查2和CT-DNA之间的交互。为了测试结果的再现性,三种不同的测量被为每个不同比例小于0.3。图 6显示了相对粘度的DNA与 r比率。观察到一个明显的减少,至0.68,随着复杂的浓度增加,之前确凿的迹象表明,复杂的绑定凹槽的双螺旋结构减少其有效长度,因此其粘度。因此,明确intercalative DNA结合模式可以被排除在外。

与越来越多的配合物1和2,降低排放强度的观察(图 7,图 S31)相关竞争力的复合物。同样,在高浓度( c> 2·10⁻⁴米),配合物1和2破坏DNA-EB复杂,导致荧光发射的显著下降。荧光猝灭的程度EB-DNA并不反映的程度的intercalative模式钌配合物因为或等于浓度较低,只有观察淬火(不足 r= (EB) /(2)复杂= 1在排放强度降低23%)。绑定的淬火EB-DNA可以归因于势能或能量转移反应和配合物之一。EB绑定到DNA的淬火化合物与线性Stern-Volmer方程1和2在协议( 65年]。 (2) 我 0 / 我 = 1 + K SV 复杂的 = 1 + K 问 τ o 问 , 在哪里 我_o和 我代表了荧光强度在缺席和冷却器,分别;K_svStern-Volmer常数; K _问淬火速率常数;和 τ _ο是没有弄熄的分子(DNA的平均寿命 τ _ο= 10⁻⁸s) ( 65年, 66年]。从派生的回归线的斜率图( 我_o/ 我vs。 r=(复杂的)/ (DNA)), K_SV值为每个复杂计算为0.87 M⁻¹和0.96⁻¹分别为1和2,表明2展品更好的亲和力CT-DNA,可能由于苯酚的一部分对相互作用的机制的贡献。的 K_sv值(表 6)确认槽绑定和其他在同一数量级为钌配合物槽绑定能力( 67年, 68年]。

此外,从方程( 1),淬火速率常数, K _问计算10¹¹米⁻¹和10¹²米⁻¹分别为1和2,指着一个静态猝灭机制,自限制为动态猝灭过程 K _问= 2.0 * 10⁸米⁻¹。然而,进一步的实验在不同的温度下应该进行验证淬火机制。另一方面,减少排放的强度与DNA复合物的亲和力,可以用来计算他们的结合常数,根据方程( 69年, 70年]: (3) K 海尔哥哥 海尔哥哥 50 % = K 应用程序 问 50 % , 在哪里 K_应用程序是明显的DNA结合常数1或2, K_海尔哥哥EB的DNA结合常数(= 1.25·10吗⁶米⁻¹),(EB)_50%和[俄文]_50%EB和复合物1或2的浓度50%的EB分子EB-DNA流离失所( 54]。如图 8,减少排放强度在50% R= 3, R分别为1和2 = 2,( R=(复杂的)/ (EB-DNA))都表明复合物结合强不如EB DNA,因此不取代EB,因此,槽绑定模式建议。这些发现符合上述实验的结果。

体外研究测试的抗增殖活动1和2对MCF-7细胞系(人类乳腺癌细胞线)和健康(hek - 293,人类胚胎肾健康细胞293)。集成电路₅₀值的复合物和cis-platin细胞系都计算和结果总结在表 7。两者之间的配合物2对MCF-7细胞(集成电路提供了最高的活动₅₀= 6.2±1.2 µΜ),几乎等于cis-platin (IC₅₀= 5.19±0.8 µΜ);然而,两种复合物导致几乎没有细胞凋亡hek - 293(至少测试浓度)。苯酚的配体的存在也引起不同活动的2比1,这可以归因于bpy相比更大的苯酚的疏水性,同时突出了稠杂环的力量设计metallodrugs[半个 73年]。观察到的抗肿瘤活性的复合物比其他bis-1报道,10-phenanthroline或与其他metallodrugs联吡啶钌配合物和类似携带2,2′pq配体(表 7),突出的效力2,2′pq抗增殖活动的一部分。

此外,共焦图像(图 9)表明,配合物1和2可以定位在两个细胞系,和本地化模式取决于细胞系。因此,在hek - 293,复杂的2是局部细胞质;然而,局部细胞质和细胞核MCF-7细胞。后者表明2内在化MCF-7细胞可以作为一个最有效的抗肿瘤剂。

分子对接是一个吸引人的技术解释成drug-biomolecule交互。考虑到实验数据的DNA结合1和2,进行分子对接研究为了确定最可取的生物分子结合位点,假设DNA和钌配合物在抗僵硬。复杂1已经通过1 d和2 d核磁共振研究,表明这两种同分异构体Λ——和Δ-interact寡核苷酸通过相同的模式,可以为我们提供了我们一个很好的指标对接计算( 21]。配合物1和2的选择优化结构从DFT计算获得在气相被用于对接实验,利用晶体学数据。一系列的DNA双序列以槽绑定测试,和较低的(更稳定)的能量之后。对接的结果展示在表 8并确认实验数据。根据我们的计算,对接两个配合物1和2与DNA双序列(TCATAAATGTATCTAAGTAG)成功的互动₂和(ACCGACGTCGGT)₂通过小沟绑定。实际上,复杂2码头前序列由两个不同的模式,通过 π芳香的苯酚的系统和2,2′T pq - - - - - -一个(图 10(图)和C-T区域 11),分别。此外,在二十的运行时,通过执行绑定 π芳香体系2,2′pq,与胸腺嘧啶的芳香系统B-helix T4。另一方面, π芳香的苯酚的系统交互的芳香系统糖和胸腺嘧啶B-helix的病人。的bpy一半不插入但传达观点相反的链。这些结果符合这一事实t基地的地区适合配体使最优范德华接触和与俄罗斯的文学(2)二亚胺配合物( 23, 74年, 75年]。结合能在−7.33千卡∙摩尔⁻¹和−7.18千卡∙摩尔⁻¹当2通过苯酚的结合,2,2’- pq配体,分别。这些结论是按照数据的计算ΔG紫外可见(见上)。

至于(ACCGACGTCGGT)₂序列,结合位点略有不同,因为 π苯环芳香族系统2,2′pq 2场比赛的一部分 π芳一个螺旋的DNA胞嘧啶制度(423 d:: DC9)但不与苯酚的,即对亲水链(图 S4)。范德瓦耳斯相互作用增强复杂与DNA的稳定。另一方面,复杂1加合物与DNA序列通过2,2′pq一半,结合能−7.03千卡·摩尔⁻¹和−6.76千卡·摩尔⁻¹分别为(表 8)。关于(TCATAAATGTATCTAAGTAG)₂序列, π芳香体系2,2′pq 1与交互 π芳香体系的胸腺嘧啶B-helix DNA (5 d2q: B: DT16)(图 12);然而,它与(ACCGACGTCGGT)₂通过序列 π芳香胸腺嘧啶的一个螺旋的DNA (423: B: DT20)(图 S5)。同时,强大的H-bond和平均1.765键长之间形成的氢原子鸟嘌呤(DG67: 21)和喹喔啉氮(图 S6、表 9)。这是按照先前的发现对于复杂1 ( 23]。此外,核磁共振研究钌配合物代替2,2′pq配体揭示小沟结合模式。钌配合物的八面体几何不支持的有效干扰笨重的2,2′pq配体( 76年]。