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Anticancer activity and mechanism studies of photoactivated iridium(iii) complexes toward lung cancer A549 cells

机制(生物学) 体外 化学 癌症研究 A549电池 癌症 组合化学 立体化学 医学 内科学 生物化学 生物 催化作用 哲学 认识论
作者
Lin Zhou,Jiongbang Li,Ju Chen,Xin Yao,Xiandong Zeng,Yunjun Liu,Yi Wang,Xiuzhen Wang
出处
期刊:Dalton Transactions [The Royal Society of Chemistry]
卷期号:53 (36): 15176-15189 被引量:11
标识
DOI:10.1039/d4dt01677g
摘要

Cyclometalated iridium(III) compounds have been widely explored due to their outstanding photo-physical properties and multiple anticancer activities. In this paper, three cyclometalated iridium(III) compounds [Ir(ppy)2(DBDIP)]PF6 (5a), [Ir(bzq)2(DBDIP)]PF6 (5b), and [Ir(piq)2(DBDIP)]PF6 (5c) (ppy: 2-phenylpyridine; bzq: benzo[h]quinoline; piq: 1-phenylisoquinoline, and DBDIP: 2-(2,3-dihydrobenzo[b][1,4]dioxin-6-yl)-1H-imidazo[4,5-f][1,10]phenanthroline) were synthesized and the mechanism of antitumor activity was investigated. Compounds photoactivated by visible light show strong cytotoxicity against tumor cells, especially toward A549 cells. Biological experiments such as migration, cellular localization, mitochondrial membrane potential and permeability, reactive oxygen species (ROS) and calcium ion level detection were performed, and they demonstrated that the compounds induced the apoptosis of A549 cells through a mitochondrial pathway. At the same time, oxidative stress caused by ROS production increases the release of damage-related molecules and the expression of porogen gasdermin D (GSDMD), and the content of LDH released from damaged cell membranes also increased. Besides, the content of the lipid peroxidation product, malondialdehyde (MDA), increased and the expression of GPX4 decreased. These indicate that the compounds promote cell death by combining ferroptosis and pyroptosis. The results reveal that cyclometalated iridium(III) compounds 5a-5c may be a potential chemotherapeutic agent for photodynamic therapy of cancers.
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