蛋氨酸類希夫堿配合物的合成、表征與生物活性研究.pdf

1、氨基酸是重要的生理活性物質(zhì),是構(gòu)成生物體內(nèi)蛋白質(zhì)、酶等的基本結(jié)構(gòu)單元,在生物體內(nèi)參與多種生物化學(xué)過程。氨基酸希夫堿及其配合物具有抗病毒、抑菌、抗癌等生物活性和較好的載氧、催化性能,在農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)、催化、材料、生物科學(xué)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景,已受到人們的廣泛關(guān)注。因此,通過反應(yīng)引入其它不同結(jié)構(gòu)和活性的基團(tuán),從而合成出新的氨基酸希夫堿配體及其金屬配合物,研究其結(jié)構(gòu)、性質(zhì)與生物活性,對(duì)指導(dǎo)配合物的合成與應(yīng)用具有重要意義。
　　 本文選

2、擇活潑羰基化合物與L-蛋氨酸縮合得到了5個(gè)系列希夫堿配體,將這些配體與金屬離子反應(yīng)得到了80種新型的的希夫堿配合物,培養(yǎng)了兩個(gè)希夫堿配合物的單晶。采用元素分析、熱分析、核磁共振氫譜等方法對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征,推斷出粉末狀金屬配合物可能的化學(xué)結(jié)構(gòu);采用X-射線單晶衍射測(cè)出了單晶的精細(xì)結(jié)構(gòu);對(duì)配體及其配合物進(jìn)行了熒光光譜分析;并對(duì)部分配合物與DNA的作用方式進(jìn)行了研究;研究了銅配合物的抗腫瘤活性。主要工作如下:
　　 (1)合成了鄰香

3、草醛縮蛋氨酸希夫堿(KHL1)及其配合物,培養(yǎng)了配位聚合物{[CuL1(H2O)2]·[CuL1(H2O)]3·4H2O}n和四核配合物[Cd4(L1)4(H2O)2]·3H2O的單晶。單晶結(jié)構(gòu)分析表明:
　　 配合物{[CuL1(H2O)2]·[CuL1(H2O)]3·4H2O}n,屬三斜晶系,空間點(diǎn)群Pi。晶胞參數(shù)為a=5.2027(5)(A),b=16.6916(16)(A),c=20.237(2)(A),α=88.895

4、(10)°,β=84.127(1)°,γ=83.577(10)°,V=1737.2(3)(A)3,F(000)=848,Dc=1.561 g/cm3,R1=0.0760,wR2=0.2095。該配合物屬于配位聚合物,整個(gè)分子包含兩個(gè)獨(dú)立單元,且處于不同的配位環(huán)境。獨(dú)立單元一由1個(gè)銅離子、2個(gè)配位水分子及1個(gè)希夫堿配體所組成,Cu(1)離子具有稍畸變的四方錐體配位幾何。獨(dú)立單元二是通過羧基橋連而成的鏈狀聚合物,Cu(2)離子具有扭曲的四方

5、錐體配位幾何結(jié)構(gòu)。配合物[Cd4(L1)4(H2O)2]·3H2O,屬單斜晶系,空間點(diǎn)群P2(1)/c,晶胞參數(shù)為α=22.035(2)(A),b=14.362(6)(A),c=20.237(2)(A),α=90°,β=104.8940(10)°,γ=90°,V=7037(A)3,F(000)=3416,Dc=1.605g/cm3,R1=0.1993,wR2=0.4536。鎘配合物分子由4個(gè)鎘離子、2個(gè)配位水分子、4個(gè)希夫堿配體和3個(gè)未

6、配位水分子所組成四核分子,整個(gè)分子通過O-HO氫鍵的相互作用形成了二維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。其余8種配合物的可能組成分別為:[ML1(H2O)2]·nH2O(M=Zn、Co、Ni,n=1;M=Mn,n=2)、[LnL1(NO3)(H2O)2]·nH2O(Ln=La、Pr,n=1;Ln=Sm、Yb,n=2)。
　　 (2)合成了2-羥基-1萘甲醛縮蛋氨酸希夫堿(KHL2)及其配合物,配合物的可能組成分別為:[ML2(H2O)2]·nH2O(M

7、=Zn,n=0;M=Cu、Mn,n=1;M=Co、Ni,n=2),[LnL2(NO3)(H2O)2]·nH2O(Ln=Er、Sm,n=1;Ln=La、Pr,n=2),[YbL2(NO3)(H2O)2]·2CH3OH(L2=C16H15NO3S)。
　　 (3)合成了吡啶-2-甲醛縮蛋氨酸希夫堿(KL3)及其配合物,配合物的可能組成分別為:[M(L3)2]·nH2O(M=Mn,n=0;M=Ni、Zn,n=1;M=Co、Cu,n=3

8、),[LnL3(NO3)2]·nH2O(Ln=La、Sm,n=1;Ln=Yb,n=2;Ln=Er、Pr,n=3),[M(Phen)L3]·Ac·nH2O(M=Co、Cu,n=1;M=Ni、Zn,n=2;M=Mn,n=3),[Ln(Phen)(NO3)L3]·NO3·nH2O(Ln=La、Sm,Er,n=2;Ln=Pr、Yb,n=3)(L3=C11H13N2O2S,Phen=1,10-Phenanthroline,Ac=CH3COO)。<

9、br>　　 (4)合成了噻吩-2-甲醛縮蛋氨酸希夫堿(KL4)及其20種金屬配合物,配合物的可能組成分別為:[M(L4)2(H2O)2]·nH2O(M=Co、Cu,n=1;M=Ni,n=2;M=Zn、Mn,n=3),[LnL4(NO3)2(H2O)]·nH2O(Ln=Er,n=0;Ln=La、Sm,n=2;Ln=Pr,Yb,n=3),[ML4(Phen)(H2O)]·Ac·nH2O(M=Co、Cu,Ni,n=2;M=Zn、Mn,n=3

10、),[LnL4(Phen)(NO3)(H2O)]·NO3·nH2O(Ln=Sm、Pr、Yb,n=1;Ln=La、Er,n=2)(L4=C10H12NO2S2,Phen=1,10-Phenanthroline,Ac=CH3COO)。
　　 (5)合成了2-乙?；拎たs蛋氨酸希夫堿(KL5)及其配合物,配合物的可能組成分別為:[M(L5)2]·nH2O(M=Zn,n=1;M=Cu、Ni、n=2;M=Co、Mn,n=3),[LnL5(

11、NO3)2]·nH2O(Ln=Sm、Yb,n=2;Ln=La、Er、Pr,n=3),[M(Phen)L5]·Ac·nH2O(M=Cu,n=0;M=Co、Mn,n=2;M=Ni、Zn,n=3),[Ln(Phen)(NO3)L5]·NO3·nH2O(Ln=Pr、Yb,n=1;Ln=La、Sm、Er,n=2)(L5=C12H15N2O2S,Phen=1,10-Phenanthroline,Ac=CH3COO)(L5=C12H15N2O2S,P

12、hen=1,10-Phenanthroline,Ac=CH3COO)。
　　 (6)利用Achar法和Coats-Redfern法,對(duì)配合物進(jìn)行了熱分解動(dòng)力學(xué)處理,得出了相關(guān)的動(dòng)力學(xué)方程及動(dòng)力學(xué)參數(shù)。
　　 (7)測(cè)定了配合物的熒光光譜,比較了其熒光特性。初步研究結(jié)果顯示:配合物[ZnL1(H2O)2]·H2O、[ZnL2(H2O)2]、[LaL2(NO3)(H2O)2]·2H2O、[PrLZ(NO3)(H2O)2]·2

13、H2O、[Zn(L3)2]·H2O、[LaL3(NO3)2]·H2O、[Zn(L4)2(H2O)2]·3H2O、[LaL4(NO3)2(H2O)]·2H2O、[Zn(L5)2]·H2O、[LaL5(NO3)2]·3H2O、[SmL5(NO3)2]·2H2O、[PrL5(NO3)2]·3H2O具有較好的熒光性質(zhì),它們與對(duì)應(yīng)的配體相比,配合物的激發(fā)峰和發(fā)射峰位置均發(fā)生了一定程度的蘭移或紅移,且相對(duì)熒光強(qiáng)度明顯增強(qiáng),是配體的2～3倍。

14、　　 (8)研究了Cu(Ⅱ)配合物[CuL2(H2O)2]·H2O、[CuL4(Phen)(H2O)]·Ac·2H2O,Zn(Ⅱ)配合物[Zn(L3)2]·H2O分別與魚精DNA之間的作用模式。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示:配合物[CuL2(H2O)2]·H2O、[CuL4(Phen)(H2O)]·Ac·2H2O與DNA發(fā)生了插入作用,配合物[Zn(L3)2]·H2O與DNA發(fā)生了靜電作用。配合物中配體的共平面性越好、平面面積越大、空間位阻越小,其與

15、DNA作用越顯著,越有利于其以插入方式與DNA發(fā)生相互作用。
　　 (9)對(duì)合成的16種銅、鋅希夫堿配合物,采用MTT法進(jìn)行抗腫瘤活性篩選,得到對(duì)前列腺癌PC-3細(xì)胞增殖具有較好抑制作用的2種銅配合物[CuL2(H2O)2]·H2O、CuL4(Phen)(H2O)]·Ac·2H2O。對(duì)CuL4(Phen)(H2O)]·Ac·2H2O、CuL2(H2O)2]·H2O的進(jìn)一步抗腫瘤活性研究發(fā)現(xiàn):這兩種配合物對(duì)前列腺癌PC-3細(xì)胞內(nèi)的