论文部分内容阅读
自Pt(II)类金属抗癌药物成功应用于临床后，具有生物功能的金属配合物作为可能的新型治疗药物，成为生物无机化学领域的研究热点。尿素酶是一种含镍的金属酶，对动植物都带来消极影响。因此，用脲酶抑制剂抑制脲酶的活性是十分有意义的。随着致病菌耐药性的增强，细菌耐药性已经成为危害人体健康的国际性难题，人类急切希望研发一种新型的抗菌剂来解决耐药性问题。本文报道了基于1,2,4-三氮唑、喹啉羧酸和以吡啶和吡嗪为配位端基的Schiff碱的配体和过渡金属配位化合物，并用红外、元素分析、X-单晶衍射进行了表征。还测试了脲酶抑制活性或体外抗菌活性。内容总结如下 1.合成了两个双核的Co(II)配合物，[Co2(L1)2(CH3OH)4]·4(ClO4)2(1)和[Co2(L1)2(H2O)2(NO3)2]·2NO3(2)和两个d10配合物[Cd(L1)I2(H2O)](3)，[Ag2(L1)2]·2(CF3SO3)(4)（L1=4-氨基-3,5-二-2-吡啶基-1,2,4-三氮唑），并且用红外，元素分析，X-单晶衍射进行了表征。配合物1结晶于单斜晶系，属于C2/c空间群。Co(II)中心与四个氮原子（N1，N2，N3和N6）和两个乙醇分子配位。晶胞参数为：a=16.9082(7)A，b=21.0229(1)A，c=13.3146(6)A，α=90.00°，β=90.87(2)°，γ=90.00°；配合物2结晶于三斜晶系，属于P1空间群。两个Co(II)中心在轴向上都连接了一个H2O分子和一个NO3ˉ离子。晶胞参数为：a=7.7390(1)A，b=10.1564(1)A，c=11.4124(2)A，α=72.94(4)°，β=76.71(4)°，γ=87.21(4)°。配合物1和2中，通过阴离子与主体骨架之间的氢键作用，形成了多样的超分子结构。配合物3是单核的，属于三斜晶系，结晶于P-1。Cd(II)中心为5配位。晶胞参数为：a=9.1383(9)A，b=10.0300(1)A，c=11.5590(4)A，α=98.829(3)°，β=109.141(3)°，γ=114.035(3)°。而配合物4拥有双核的结构，Ag(I)中心配位数是4。同样属于三斜晶系，结晶于P-1。Ag(I)连接来自两个L1配体的四个氮原子。晶胞参数为：a=7.9629(4)A，b=9.5904(5)A，c=11.9596(5)A，α=70.0360(1)°，β=82.466(2)，γ=72.535(2)°。检测了配体L1和配合物1-4的脲酶抑制活性，配合物1-3展现了很好的抑制脲酶的活性，IC50值（半数抑制率）分别是4.63,5.51μM和5.01μM，要好于阳性对照AHA（乙酰氧肟酸）(IC50=7.21μM)。为了解释化合物与脲酶的结合方式，我们还对配合物2与H.pylori脲酶（PDBcode:1E9Y）进行了分子模拟对接。 2.合成了基于2-苯基喹啉-4-甲酸的三个衍生物，2-(4-溴苯基)喹啉-4-甲酸（L2），2-(4-氟苯基)喹啉-4-甲酸（L3）和2-(4-甲氧基苯基)喹啉-4-甲酸（L4），配体L2与金属的乙酸盐反应，生成了双核轮桨形配合物，M2(L2)4(CH3OH)4（M=Mn(II),(5);M=Co(II),(6);M=Zn(II),(7);M=Cd(II),(8)）。而配体L3，L4分别与Cd(CH3COO)2反应，生成了新的镉金属配合物[Cd2(L3)4(CH3OH)4]·1.5H2O,9和[Cd2(L4)4(CH3OH)4],10。配合物5-8属于同晶结构，均结晶于高对称性的四方晶系，属于I41/a空间群。两个金属离子中心连接了四个配体分子。每个金属离子中心都处于变形八面体的配位环境中。晶胞参数分别是：5：a=22.0434(8)A，b=22.0434(8)A，c=12.4887(9)A，α=β=γ=90.00°；6：a=21.9272(6)A，b=21.9272(6)A，c=12.4881(7)A，α=β=γ=90.00°；7：a=21.9395(5)A，b=21.9395(5)A，c=12.5238(6)A，α=β=γ=90.00°；8：a=22.2704(4)A，b=22.2704(4)A，c=12.4016(5)A，α=β=γ=90.00°。9：a=22.4253(4)A，b=22.4253(4)A，c=12.0499(4)A，α=β=γ=90.00°；10：a=22.5144(3)A，b=22.5144(3)A，c=12.3995(5)A，α=β=γ=90.00°。这些化合物都用红外，元素分析，X-单晶衍射进行了表征。测试了这些化合物的抗菌活性（大肠杆菌，铜绿假单胞菌，枯草芽胞杆菌和金黄葡萄球菌）。实验结果表明，这些配合物与配体和金属盐本身相比，表现出更好的抗菌活性。其中，Zn(II)和Cd(II)的配合物（7和8）对金黄葡萄球菌有很好的抗菌活性（IC50值分别是0.57μg/mL和0.51μg/mL）。而且，配合物9对枯草芽孢杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌作用与阳性对照链霉素相当。 3.以2-吡啶甲酸乙酰肼，烟肼，异烟肼和2-乙酰基吡嗪为原料，合成了Schiff碱配体，2-吡啶甲酰肼缩乙酰吡嗪（L5），烟酰肼缩乙酰吡嗪（L6）和异烟酰肼缩乙酰吡嗪（L7）。配体L5分别与AgNO3，AgSO3CF3和AgSbF6反应，生成了三个新的Ag(I)金属配合物，{Ag(L5)(NO3)}n(11)，{[Ag(L5)]·SO3CF3·CHCl3}n(12)，{[Ag(L5)]·SbF6·CHCl3}n(13)。配合物11-13均结晶于单斜晶系，P21空间群。Ag(I)中心通过吡嗪两个N原子的桥联作用形成一维波浪形链状结构（晶胞参数分别是：11：a=6.2200(4)A，b=11.8822(7)A，c=9.8175(6)A，α=90.00°，β=97.581(2)，γ=90.00°；12：a=7.8027(4)A，b=13.7095(7)A，c=20.7511(12)A，α=90.00°，β=95.112(2)，γ=90.00°；13：a=11.2866(13)A，b=14.0121(16)(5)A，c=16.0329(15)A，α=90.00°，β=127.229(6)，γ=90.00°）。配体L6分别与MnCl2,Mn(CH3COO)2,Cd(CH3COO)2和CuCl2反应，生成了四个新的金属配合物，[Mn(L6)(Cl)2](14),[Mn(L6)2](15),{[Cd(L6)(CH3COO)]·2CHCl3}n(16),[Cu(L6)(Cl)2](17)。配体L7与CuCl2反应，生成了一个配合物，[Cu(L7)(Cl)2](18)。配合物14-17为单核结构。配合物14结晶于单斜晶系，空间群为Cc。中心Mn离子分别与NNO三齿钳形配体和两个氯离子配位。晶胞参数为：a=14.1037(7)A，b=7.4955(4)A，c=14.5827(8)A，α=90.00°，β=107.053(2)°，γ=90.00°。配合物15结晶于斜方晶系，空间群为Aba2。两个L6配体与Mn(II)螯合配位形成15的八面体结构。晶胞参数为：a=12.3790(7)A，b=19.2445(13)A，c=9.8987(6)A，α=β=γ=90.00°。配合物16结晶于斜方晶系，P212121空间群。其最大的特点是具有矩形通道的三维网状结构。晶胞参数为：a=10.4215(4)A，b=10.5323(4)A，c=22.2477(10)A，α=β=γ=90.00°。而且在配合物15，16中L6是去质子化的。配位物17和18结构类似，都是单核铜结构。Cu处于准四方锥{CuN2OCl2}的配位环境中。配合物17结晶于单斜晶系，空间群为P21/n。配合物18结晶于单斜晶系，空间群为P21/c。晶胞参数分别为：17：a=12.8197(11)A，b=8.9507(8)A，c=13.7803(12)A，α=90.00°，β=105.477(3)°，γ=90.00°；18：a=10.9057(14)A，b=16.185(2)A，c=8.5774(11)A，α=90.00°，β=90.727(4)°，γ=90.00°。并且化合物用红外，元素分析，X-单晶衍射进行了表征。配合物11-13都是1D链状结构。配合物14-18是单核结构。我们还测试了配合物11-18和配体的抗菌活性以及配合物11-13和配体与血清白蛋白的结合能力。抗菌结果显示，配合物表现出很好的抗菌活性。血清白蛋白结合实验显示，这些配合物都有很高的结合常数，与牛血清白蛋白（BSA）和人血清白蛋白（HSA）都有很好的结合能力。