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新型苯基硫代磷酸二氯骨架H2S供体3b-1的多功能活性评价:抗炎、心脏保护与肝脏保护作用研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月08日 来源:Frontiers in Chemistry 4.2
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本文系统评价了基于苯基硫代磷酸二氯骨架设计的新型H2S供体3b-1的多重生物活性。研究证实该化合物通过高效释放H2S(硫化氢),显著抑制TNF-α(86%)、TNF-β(82%)等炎症因子,并在H2O2诱导的肝细胞损伤模型中降低MDA(79%)、提升SOD(49%)和GSH(76%),同时抑制HSC(肝星状细胞)活化(55%)。在LPS(脂多糖)诱导的心肌损伤模型中,3b-1能稳定线粒体膜电位,降低LDH(34%)和CK-MB(24%),展现协同抗氧化与器官保护作用,为炎症和氧化应激相关疾病治疗提供新策略。
作为继NO(一氧化氮)和CO(一氧化碳)之后第三类气体信号分子,H2S(硫化氢)在心血管稳态调节、炎症抑制和肝细胞代谢中发挥关键作用。然而传统供体如NaHS存在半衰期短、释放不可控等缺陷。本研究基于苯基硫代磷酸二氯骨架,开发了可响应微环境触发的新型H2S供体,旨在解决现有疗法的瓶颈问题。
通过三氯化铝催化苯与PCl3的傅-克反应,经硫粉修饰获得关键中间体苯基硫代磷酸二氯(化合物2),再与乙醇胺等亲核试剂通过SN2机制合成9种衍生物。核磁数据显示,3b系列苯环电子密度增加导致化学位移上移0.5 ppm,证实其更易释放H2S。
MTT实验显示,所有化合物在200 μM浓度下对LO2肝细胞和WI38肺成纤维细胞的存活率>95%,显著优于阳性对照5-Fu(5-氟尿嘧啶),安全性优异。
3b-1在pH 7.4的PBS中5小时内释放达平台期,累积释放量最高。其磷-硫骨架的电子给体效应促进水解,而3c系列因氯取代基的吸电子作用抑制释放。甲基蓝法检测揭示其释放动力学符合缓释需求。
在LPS刺激的RAW264.7巨噬细胞模型中,3b-1通过抑制NF-κB通路,使TNF-α和TNF-β分别降低86%和82%,同时减少67%的亚硝酸盐积累,且无细胞毒性。
700 μM H2O2诱导的BRL-3A肝细胞损伤模型中,3b-1剂量依赖性恢复细胞活力,将MDA从氧化应激峰值降低79%,并提升SOD和GSH活性。此外,它通过抑制TGF-β1信号使HSC-T6细胞活化率下降55%,展现抗纤维化潜力。
在5 μg/mL LPS诱导的H9c2心肌细胞脓毒症模型中,3b-1通过维持线粒体膜电位,使LDH和CK-MB释放量显著降低,同时逆转GSH耗竭(恢复73%)和MDA积累(降低48%),证实其通过AMPK/mTOR通路减轻自噬损伤。
苯基硫代磷酸酯骨架衍生物3b-1集高效H2S缓释、多靶点抗炎(TNF-α/β)、双重器官保护(肝/心)于一体,其协同调控氧化还原平衡(GSH/MDA/SOD)和纤维化进程的特性,为肝损伤、脓毒症心肌病等疾病提供了突破性治疗策略。
合成采用硅胶柱层析纯化,结构经1H/13C NMR和HRMS确认。细胞实验采用CCK-8法测活力,ELISA检测细胞因子,JC-1探针评估线粒体膜电位。数据经SPSS 22.0单因素方差分析,结果以均值±标准差表示。
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