全 文 ：·药理实验与临床观察·
甘草酸苯胺铂配合物的结构和理化特性
及其抗肿瘤细胞活性的研究
张　静,孙润广
, 齐　浩
(陕西师范大学 食品工程系,陕西 西安　710062)
摘　要: 目的　对合成的 3 种甘草酸苯胺铂配合物的结构、理化特性以及抗癌活性进行研究。方法　采用红外光谱
和元素分析及 X 衍射对其结构、理化特性进行分析。实验选用黑色素瘤 ( L iBr ) ,白血病细胞 K 562, 肝癌 ( 7721) 细
胞作为体外抗癌活性的模型,用 MTT 法对其抗癌活性进行了研究。结果　元素分析结果和理论计算一致。红外光
谱结果表明官能团配位与结构相符。X 射线衍射分析表示该类化合物均属斜方晶系。结论　抗癌活性与浓度以及
甘草酸苯胺铂配体密切相关。磁场处理的甘草酸苯胺铂配合物对抑制肿瘤细胞的活性有明显的影响。
关键词: 甘草酸苯胺铂配合物;抗癌活性; 磁场强度
中图分类号: R286. 91　　　文献标识码: A　　　文章编号: 0253 2670( 2002) 11 1002 04
Studies on structure, physicochemical properties and anticancer activity
of glycyrrhizic acid aniline-platinum complex compounds
ZHANG Jing , SU N Run-guang , QI Hao
( Depa rtment o f Food Engineer ing , Shaanxi No rm al Univer sity , Xian 710062, China)
Abstract: Object　T o investig ate the st ructure, physicochem ical propert ies and ant icancer act iv ity of
thr ee kind of gly cy rrhizic acid aniline-platinum complex compounds. Methods　Using the FT -IR methods,
elementary analy sis and X-r ay diff ract ion, the phy sico chem ical pr opert ies of the tested drug s w ere deter-
mined; by means of MT T test the inhibitory effects of the drugs on human tumor cell g row th w er e exam-
ined, w ith hematopoiet ic cell K 562, melanoma cel l L iBr and liver cancer cell 7721 as the model of ant icancer
act ivity. Results　Experimental values of elemental analysis of three complex compounds tally w ith the
theoret ically calculat iv e values. T he inf rared spect roscopy show ed that the funct ional gr oup location
agreed w ith the str ucture. T he X-ray diff ract ion exhibited that this type o f the compounds w as monoclinic
sy stem. Conclusion　The experimental resul ts show that the ant icancer act ivity of the test complex com-
pounds is related to their concentrat ion and ligands. M agnet ic field t reatment has signif icant influence on
ant icancer act ivity o f this type of compounds.
Key words: g lycy rrhizic acid aniline-plat inum complex compounds; ant icancer act ivity; intensity of
magnet ic f ield
　　铂类抗癌新药目前面临着理论、技术及思路的
更新[ 1～6]。甘草是传统的常用中药,具有多种药理功
能。甘草酸 ( g lycyrrhizic acid) 是甘草的最主要药理
活性成分,具有解毒、消炎、抗氧化、抗过敏、抗肿瘤
以及增强免疫等多种药理作用 [ 7～9]。铂类药物与甘
草酸都具有较强的抗肿瘤活性和抗病毒作用,如果
用具有多种重要药理功能的甘草酸来代替某些化学
复合物,这无论从降低铂类药物的毒性,还是从改善
肿瘤患者体内新陈代谢的平衡来看都是十分有意义
的工作。本实验选用甘草酸替代其他化学复合物, 合
成了 3 种甘草酸苯胺铂配合物,并对其结构和抗癌
活性做了研究。
1　材料与方法
1. 1　几种甘草酸苯胺铂类配合物的合成:采用改进
后的 Dhar e 方法, 合成了几种甘草酸苯胺铂配合
物: 甘草酸苯胺合铂, 甘草酸对苯二胺合铂,甘草酸
·1002· 中草药　Chinese T raditiona l and Herbal D rugs　2002 年第 33 卷第 11期

收稿日期: 2002-02-17基金项目:国家自然科学基金资助项目 ( 29672024) ;高等学校骨干教师资助计划项目 (教技司[ 2000] 65号)作者简介:张　静( 1959-) ,女,陕西西安人,副教授,从事天然药物化学研究。中国化学学会会员,西安市新长征突击手,共承担了国家自然科学基金等科研项目 9项,完成国家科技成果 1项,发表论文 30余篇。E-m ail : zh angj in@ snnu. edu . cn
* 通讯作者: 710062西安陕西师范大学 27-3-18信箱, E-mail: su nrun@ pub . xaonl ine. com
邻苯二胺合铂。
1. 2　仪器
1. 2. 1　红外光谱及元素分析数据测定: 美国麦巨公
司制造的 PK-8000 傅里叶变换红外分光光度计。测
试条件:灵敏度为 4 cm - 1;扫描速度为16 cm- 1/ min。
美国 PE 公司造的 PE2400 元素分析仪。
1. 2. 2　X射线衍射图谱及数据测定: X射线衍射图
谱及数据在日本理学公司制造的 D/ max-Ⅲ C 全自
动 X 射线衍射仪上测定。测试条件: CuK
辐射; Ni
滤波片;管压: 40 kV;管流: 40 mA ;散射狭缝 ( DS) :
1°;接收狭缝 ( RS) : 0. 15 mm ;防散射狭缝 ( SS) : 1°;
扫描速度: 2°/ min;测试在大气室温进行。
1. 3　细胞及培养:试验选用黑色素瘤 ( L iBr) 作为
外胚层模型, 白血病细胞 K 56 2作为中胚层模型, 肝癌
( 7721) 作为内胚层模型。上述几种细胞,在 RPM I
1640 ( Gibco ) + 10% 小牛血清培养基中, 置于
37 ℃、5% CO 2及饱和水蒸汽的 CO2 培养箱中培育。
1. 4　MTT (噻唑蓝) 测试:对上述几种铂类化合物
做了体外抗癌活性实验。分别取对数生长的黑色素
瘤 ( L iBr)、肝癌细胞和 K 562细胞, Hanks 液洗涤、离
心并用培养基 ( RPM I 1640+ 10% 小牛血清) 调整
细胞密度为 1×106/ mL;用 96 孔板, 每孔接种细胞
0. 1 mL,每种药物分 5 个浓度: 4, 5, 10, 15, 20
g/
mL。每一浓度接种 4 个重复孔;加入药物后,将 96
孔板置 37℃、5% CO 2及饱和水蒸汽的 CO 2培养箱
培育 4～6 h 后, 小心弃去上清液, 加入 0. 1 mL 二
甲基亚砜, 用于 MTT 测试。在 DG3022酶联免疫检
测仪上检测吸光度 ( A ) 值,计算细胞生长抑制率。
细胞生长抑制率 ( % ) = (空白对照 A 值- 给药组 A
值) /空白对照 A 值×100%
1. 5　磁场和药物与癌细胞相互作用:分别选用 38,
76 和 90 Gs 3 个强度的磁场对配合物进行处理,然后
分别与黑色素瘤 ( L iBr)、肝癌细胞和 K 562细胞作用。
2　实验结果
2. 1　3 种甘草酸苯胺铂类配合物的结构、理化特性
2. 1. 1　配合物的元素分析: 3 种甘草酸苯胺铂类配
合物的元素分析列入表 1。
表 1　配合物的元素分析
编号 配合物 实验值 ( %)
C N H
1 甘草酸苯胺合铂 53. 54 1. 60 6. 27
2 甘草酸对苯二胺合铂 51. 64 1. 51 6. 28
3 甘草酸邻苯二胺合铂 51. 65 1. 50 6. 27
2. 1. 2　配合物的红外分析: 3 种甘草酸苯胺铂类配
合物的红外光谱主要吸收峰按文献[ 10, 11]归属见表 2。
因为所合成的 3 种配合物为同系物, 官能团相同,
所以光谱极为相似,在 2 950 cm- 1均为强的 NH2伸
缩振动峰
( NH2) ,
( NH2)其值比游离氨分子的波数值低
200～300 cm- 1 ,在 1 650 cm - 1为 NH2的弯曲振动
峰
( NH2) , 比相应的游离氨分子低10～90cm- 1。这
两组吸收峰表明配合物中苯胺分子与铂原子配位,
由于配位效应的影响使伸缩振动峰
(NH2)和弯曲振
动峰
( NH2)值均向低频方向移动。在 550 cm- 1左右
出现一弱峰,属于苯胺分子与铂原子配位的特征峰。
与甘草酸的红外光谱相比,甘草酸苯胺铂配合物、甘
草酸对苯二胺铂配合物和甘草酸邻苯二胺铂配合
物,在 1 700 cm- 1附近出现
c= 0峰,比相应的甘草酸
的羧酸
c= 0峰向低频方向移动 50 cm- 1波数, 表明在
这 3 种甘草酸苯胺铂配合物中,甘草酸的羧酸氧与
铂原子配位。因此, 在 1 700 cm- 1附近出现 1 650
cm
- 1的
c= 0峰, 属于甘草酸分子与铂原子配位的特
征峰。
表 2　甘草酸苯胺铂配合物的红外光谱吸收峰的归属 ( cm- 1 )
化合物
O-H
NH2
C-H
C= O
C-O
Pt-O
Pt-H
甘草酸 3 500 2 920, 2 860 1 700 1 400
甘草酸苯胺合铂 3 500 3 400 2 920, 2 860 1 650 1 390 680 550
甘草酸对苯二胺合铂 3 500 3 400 2 920, 2 860 1 650 1 390 680 550
甘草酸邻苯二胺合铂 3 500 3 400 2 920, 2 860 1 650 1 390 680 550
2. 1. 3　配合物的 X 衍射分析:对于衍射峰少,强度
普遍较强, 且 d21 / d2i 是一些整数, 或 1, 1. 33, 2. 67,
⋯⋯,这样的晶体必定属于立方晶系。其次, 在衍射
峰值 1/ d2的数值中, 有某些数值的比值是 1, 2, 3, 4,
5, 8, 9,⋯⋯,大都属于四方晶系。第三,在衍射峰值
1/ d
2的数值中, 有某些数值的比值是 1, 3, 4, 7, 9,
12,⋯⋯,大都属于六方晶系。凡是不属于上述 3 种
情况,一般是属于低级晶系。若能用
值的方法进
行指标化, 则它一定是斜方晶系。将实测的 1/ d2值
和计算的 1/ d2( HKL)值进行比较,给出各衍射峰的衍
射指数, X 射线衍射结果表明,甘草酸苯氨(胺)铂配
合物均属斜方晶系。晶胞参数为 a、b、c, A = a/ b,
C= c/ b,见表 3。
表 3　铂类配合物的晶格常数 ( nm)
配合物　 a b c A C Z
甘草酸苯胺合铂 2. 673 0 1. 796 0 3. 015 0 1. 488 3 1. 678 7 4
甘草酸对苯二胺合铂 2. 500 0 0. 376 6 0. 330 4 6. 638 3 0. 877 3 4
甘草酸邻苯二胺合铂 1. 302 0 0. 877 0 0. 801 0 1. 484 6 0. 913 3 4
2. 2　3 种甘草酸苯胺铂配合物对肿瘤细胞生长的
抑制作用:甘草酸苯胺铂、甘草酸对苯二胺铂和甘草
酸邻苯二胺铂对黑色素瘤细胞、肝癌细胞和白血病
细胞的杀伤作用与浓度以及甘草酸苯胺配体密切相
·1003·中草药　Chinese T raditiona l and Herbal D rugs　2002 年第 33 卷第 11期
关,见表 4。随着药物的浓度增大对肿瘤细胞杀伤作
用增强,而不同类型的肿瘤细胞的杀伤作用明显不
同。甘草酸苯胺铂配体对肿瘤细胞生长抑制的协同
作用表明,不同的苯胺配体,对同类型肿瘤细胞的杀
伤作用不同,对不同类型的肿瘤细胞的杀伤作用也
各异。
表 4　浓度梯度对甘草酸苯胺铂配合物抑制肿瘤细胞活性的影响
组　别　　 浓　度
(
g/ m L)
　黑色素瘤 ( LiBr ) K 562细胞 肝癌细胞 ( 7721)
A 值 抑制率 ( % ) A 值 抑制率 ( % ) A 值 抑制率 ( % )
甘草酸苯胺铂 4 0. 165 52. 72 0. 243 46. 88 0. 248 48. 97
5 0. 150 56. 90 0. 235 48. 50 0. 231 52. 57
10 0. 145 58. 39 0. 160 64. 93 0. 165 66. 00
15 0. 118 66. 24 0. 146 68. 05 0. 164 66. 31
20 0. 077 77. 87 0. 073 83. 97 0. 157 67. 75
甘草酸对苯二胺合铂 4 0. 196 43. 82 0. 215 53. 06 0. 183 62. 29
5 0. 167 52. 01 0. 211 53. 88 0. 159 67. 34
10 0. 156 55. 10 0. 066 85. 56 0. 145 70. 22
15 0. 145 58. 33 0. 032 92. 94 0. 123 74. 59
20 0. 122 64. 87 0. 031 93. 27 0. 108 77. 83
甘草酸邻苯二胺合铂 4 0. 200 42. 31 0. 242 47. 10 0. 234 51. 78
5 0. 161 53. 66 0. 187 59. 08 0. 226 53. 36
10 0. 119 65. 87 0. 169 63. 02 0. 220 54. 80
15 0. 104 70. 26 0. 146 68. 16 0. 169 65. 17
20 0. 101 70. 98 0. 127 72. 26 0. 131 73. 05
对照(细胞悬液) - 0. 348 0　 0. 457 0　 0. 486 0　
2. 3　磁场与甘草酸苯胺铂类化合物对肿瘤细胞生
长抑制的协同作用:见表 5。不同磁场强度的甘草酸
苯胺铂配合物对肿瘤细胞生长抑制有协同作用,随
着磁场强度的增加,对同类型的肿瘤细胞, 在药物浓
度相同的条件下, 抗癌效果明显不同。( 1) 对黑色素
瘤细胞来说, 磁场作用可以提高甘草酸苯胺铂、甘草
酸对苯二胺合铂、甘草酸邻苯二胺合铂对黑色素瘤
细胞的生长抑制作用。但甘草酸苯胺铂对黑色素瘤
细胞的生长抑制作用在低磁场时表现最强。而甘草
酸对苯二胺合铂、甘草酸邻苯二胺合铂对黑色素瘤
细胞的生长抑制作用在中强度磁场效果显著。( 2)
对白血病细胞来说,磁场作用有碍甘草酸苯胺铂、甘
草酸对苯二胺合铂、甘草酸邻苯二胺合铂对白血病
细胞的生长抑制作用。随着磁场强度的增加,甘草酸
苯胺铂类对白血病细胞的生长抑制作用明显减弱。
但低强度磁场低浓度的甘草酸苯胺铂对白血病细胞
的生长抑制作用仍比不加磁场明显增强, 低强度磁
场中高浓度的甘草酸邻苯二胺铂有益于对白血病细
胞的生长抑制作用。( 3) 对肝癌细胞来说, 磁场强度
变化的作用并不明显, 但低磁场低浓度、以及高磁场
高浓度时甘草酸苯胺铂、甘草酸邻苯二胺合铂对肝
癌细胞的生长抑制作用的影响均比不加磁场明显增
强。磁场作用对甘草酸对苯二胺的影响不大,对肝癌
细胞的生长抑制作用反而有所减弱。
3　讨论
3. 1　甘草酸苯胺铂类配合物的结构特点: 选用羧酸
根取代氯离子合成铂配合物,前人已有尝试[ 12] , 但
用甘草酸取代氯离子合成甘草酸胺铂类配合物的研
究报道,到目前为止尚不多见。本实验用甘草酸根作
配体合成了 3 种新的配合物: 甘草酸苯胺铂、甘草
酸对苯二胺合铂、甘草酸邻苯二胺合铂。这 3 种配
合物以天然的中草药的有效成分替代其他化学成
分, 易于被吸收,对癌细胞有一定的抑制作用, 其水
解产物不会对人体构成伤害作用,故用甘草酸代替
其他化学成分作配体合成的铂配合物, 可能产生高
效低毒的效果。
3. 2　磁场强度对甘草酸苯胺铂类配合物抑制肿瘤
细胞活性作用的影响:磁场与甘草酸苯胺铂类配合
物对黑色素瘤细胞生长抑制作用有协同效应, 随着
磁场强度的增强, 甘草酸苯胺铂类配合物对白血病
细胞的杀伤作用有明显的减弱趋势。磁场变化对甘
草酸苯胺铂类配合物抑制肝癌细胞生长作用的影响
不明显。
3. 3　磁场作用前后甘草酸苯胺铂类配合物抑制肿
瘤细胞活性作用的比较: 从表 4和 5可以看出: ( 1)
磁场作用可以提高甘草酸苯胺铂类配合物对黑色素
瘤细胞生长的抑制作用。尤其是甘草酸苯胺铂对黑
色素瘤细胞的生长抑制作用在低磁场时表现较大幅
度增长,而甘草酸对苯二胺合铂、甘草酸邻苯二胺合
铂对黑色素瘤细胞的生长抑制作用在中强度磁场效
果显著。( 2) 磁场强度的增加,使甘草酸苯胺铂类对
白血病细胞的生长抑制趋势明显减弱。但低强度磁
·1004· 中草药　Chinese T raditiona l and Herbal D rugs　2002 年第 33 卷第 11期
表 5　磁场强度与甘草酸苯胺铂配合物对人体肿瘤细胞抑制的协同作用
组　别　　 磁场强度
( Gs)
浓　度
(
g/ mL )
　黑色素瘤 ( LiBr) K 562细胞 肝癌细胞 ( 7721)
A 值 抑制率 ( % ) A 值 抑制率 ( % ) A 值 抑制率 ( % )
甘草酸苯胺铂配合物 38 5 0. 157 67. 73 0. 154 65. 98 0. 119 75. 57
10 0. 145 70. 15 0. 146 68. 75 0. 104 78. 57
15 0. 052 89. 21 0. 110 68. 97 0. 103 78. 87
20 0. 008 98. 51 0. 074 83. 68 0. 068 86. 08
76 5 0. 145 58. 23 0. 332 26. 49 0. 250 48. 51
10 0. 134 61. 57 0. 255 43. 49 0. 219 55. 93
15 0. 048 86. 14 0. 228 49. 56 0. 196 59. 54
20 0. 019 94. 47 0. 203 55. 03 0. 185 61. 85
90 5 0. 129 63. 00 0. 359 20. 63 0. 247 49. 12
10 0. 118 66. 16 0. 315 30. 35 0. 195 59. 90
15 0. 063 81. 83 0. 236 47. 73 0. 158 67. 42
20 0. 040 88. 51 0. 190 57. 96 0. 121 75. 05
甘草酸对苯二胺铂配合物 38 5 0. 153 68. 52 0. 314 30. 53 0. 187 61. 31
10 0. 114 76. 22 0. 253 44. 14 0. 152 68. 76
15 0. 115 76. 28 0. 221 51. 05 0. 149 69. 23
20 0. 112 76. 91 0. 153 66. 10 0. 122 74. 79
76 5 0. 173 50. 29 0. 278 38. 57 0. 249 48. 59
10 0. 155 55. 46 0. 247 45. 41 0. 229 52. 78
15 0. 142 59. 27 0. 098 78. 24 0. 223 54. 09
20 0. 038 89. 08 0. 087 80. 86 0. 137 71. 75
90 5 0. 138 60. 35 0. 378 16. 25 0. 239 50. 79
10 0. 133 61. 85 0. 336 25. 73 0. 221 54. 43
15 0. 112 67. 72 0. 241 46. 61 0. 209 57. 01
20 0. 040 88. 65 0. 185 59. 17 0. 129 73. 40
甘草酸邻苯二胺铂配合物 38 5 0. 146 69. 95 0. 217 51. 94 0. 149 69. 27
10 0. 145 70. 21 0. 161 64. 49 0. 094 80. 56
15 0. 143 70. 62 0. 119 73. 78 0. 093 80. 82
20 0. 108 77. 78 0. 111 75. 50 0. 131 73. 04
76 5 0. 135 61. 35 0. 329 27. 06 0. 273 43. 76
10 0. 130 62. 64 0. 302 33. 19 0. 215 55. 62
15 0. 111 68. 25 0. 275 39. 23 0. 210 56. 70
20 0. 045 87. 21 0. 274 39. 32 0. 123 74. 64
90 5 0. 132 62. 14 0. 290 35. 78 0. 277 42. 83
10 0. 088 74. 71 0. 265 41. 32 0. 178 63. 40
15 0. 076 78. 09 0. 228 49. 53 0. 113 76. 65
20 0. 053 84. 77 0. 199 55. 97 0. 081 83. 25
对照(细胞悬液) - 0. 348 0. 00 0. 452 0. 00 0. 485 0. 00
场低浓度的甘草酸苯胺铂对白血病细胞的生长抑制
作用仍比不加磁场明显增强, 低强度磁场中高浓度
的甘草酸邻苯二胺铂也有益于对白血病细胞生长的
抑制作用。( 3) 低磁场低浓度、以及高磁场高浓度时
甘草酸苯胺铂、甘草酸邻苯二胺合铂对肝癌细胞的
生长抑制作用的影响均比不加磁场明显增强。磁场
作用对甘草酸对苯二胺合铂的影响不大, 对肝癌细
胞的生长抑制作用反而有所减弱。
通过上述分析看出,磁场作用后的药物对不同
类型的癌细胞抑制作用不同。这与选择的磁场强度
和药物的协同效应有关,而且与癌细胞的类型密切
相关。这是一个十分有趣且值得探讨的问题。
参考文献:
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