基于吡唑配體的金、銀配合物的設(shè)計,合成和潛在生物應(yīng)用的研究.pdf

1、吡唑過渡金屬配合物以其獨特的配位方式，多樣化的結(jié)構(gòu)和相對簡便的結(jié)構(gòu)修飾受到化學(xué)家的廣泛關(guān)注。其作為一種新型材料在催化，光電和材料科學(xué)等領(lǐng)域有著廣泛的研究。有相關(guān)研究表明，吡唑配體本身有著良好的生物活性，例如TAK-593和LGR1404(R)。然而，吡唑金屬配合物在生物活性和潛在醫(yī)藥應(yīng)用等方面還有待進一步研究。本文利用吡唑配體的特點，設(shè)計合成了一些列金（I）和銀（I）配合物并且成功地表征到其單晶結(jié)構(gòu)。所合成的配合物的生物性質(zhì)和潛在的生物

2、應(yīng)用進行初步的體外實驗和探索。
　　吡唑配體可以對溶液態(tài)的金（I）起到很好的固定作用，避免其發(fā)生金屬間的聚集。而當溶液中存在親核試劑時，具有熒光性質(zhì)的金（0）/金（I）金屬簇或者聚集物很容易就形成。這種由于聚集而誘導(dǎo)發(fā)光的現(xiàn)象我們稱之為聚集誘導(dǎo)效應(yīng)（AIE），發(fā)光歸屬于分子分子間Au-Au親金屬弱作用。利用這一有趣的現(xiàn)象，設(shè)計合成了一個金（I）配合物1并首次發(fā)現(xiàn)這種配合物可以作為一個―turn-on‖的熒光探針用于檢測含有硫醇基團

3、的生物小分子（半胱氨酸）。在體外試驗中證明了所合成的金（I）配合物1可以高靈敏性地和高選擇性地檢測半胱氨酸，并且對其pH值對其發(fā)光的影響也作了研究。
　　通過電子掃描顯微鏡（SEM）、透射電子顯微鏡（TEM）和共聚焦熒光顯微鏡（CLFM）對配合物1和半胱氨酸反應(yīng)之后的混合物進行研究，發(fā)現(xiàn)混合物中存在著兩種不同尺寸級別的顆粒（~5 um的玫瑰花狀顆粒和具有熒光性質(zhì)的~300 nm納米顆粒）。X-射線光電子能譜（XPS）和能量色散譜（

4、EDS）數(shù)據(jù)表明兩種顆粒的組成成分也有所不同，其中花瓣狀的有機微球不含金成分而納米級別的熒光顆粒含有金（I）和金（0）成分，而在質(zhì)譜（ESI-MS）的數(shù)據(jù)分析中也證實了配合物1與半胱氨酸作用以后形成了以Au-Cys化合物為主要成分的聚合物。有趣的是，超聲震動可以對金納米顆粒的外部形貌造成很大的影響，變成具有―尖刺‖狀的高比表面納米顆粒。這說明這些金納米顆粒存在著金屬性質(zhì)和金金的金屬間弱作用。另一方面，配合物1也被初步證明對半胱氨酸所最后

5、形成的具有花瓣狀表面紋路的聚合物也有著一定的影響。
　　吡唑配體可以作為橋聯(lián)配體連接不同的金屬離子，形成多核金屬的絡(luò)合物。在一般情況下，這些配合物的結(jié)構(gòu)比較堅固且在溶液中可以表現(xiàn)出穩(wěn)定的性質(zhì)。在第三章中，利用吡唑橋聯(lián)配體的特點，設(shè)計合成了兩個高電荷的和穩(wěn)定的多核銀簇配合物（（三核鏈狀配合物[Ag3L4]，3和環(huán)狀四核銀簇配合物[Ag4L4]，4）。這些配合物都具有陽離子電荷并顯示出在水中很好的溶解性。成功地得到并解析吡唑銀配合物的

6、單晶結(jié)構(gòu)，由此可知配合物3中銀原子呈線性排練且分子內(nèi)Ag-Ag存在金屬間弱作用（距離3.3?），而配合物4分子中存在著4個銀原子呈環(huán)狀框架。在體外的抗腫瘤活性實驗中，從MTT法所得IC50數(shù)據(jù)分析表明配合物3和4與目前臨床抗癌藥物順鉑相比都表現(xiàn)出更好的抗腫瘤細胞毒性。配合物3和4對HeLa腫瘤細胞48 h的IC50數(shù)值分別為5.5和5.3μM。
　　除了銀配合物以外，對第四章節(jié)中所合成的包含3,5-bis(3-pyridyl)py

7、razolato配體的環(huán)狀三核金配合物（5）的生物應(yīng)用也做了初步的探索。我們成功地得到其單晶結(jié)構(gòu)并且對其溶解性做了表征，數(shù)據(jù)表明，與已經(jīng)報道過的環(huán)狀三核金屬單元相比，配合物5可以溶于極性溶劑 DMSO，且有著較好的溶解性(~0.5 mg/mL)。這一溶解度的突破使其在生物領(lǐng)域的應(yīng)用成為可能，該配合物的細胞毒性也將在第四章中做進一步的討論。
　　本文利用吡唑配體本身獨特的結(jié)構(gòu)特點和與金屬的配位模式，探索吡唑金屬配合物在生物探針和醫(yī)藥