中心金属对Co(II)、Ni(II)和Zn(II)配合物与异苯胺类配体抗肿瘤活性及分子对接的影响

《Journal of Molecular Structure》：Central-metal effect on anticancer activity and molecular docking of Co(II), Ni(II), and Zn(II) complexes with isatin-based ligand

新异吲哚-甲基咔唑配体及钴、镍、锌配合物合成表征与抗肿瘤活性研究。采用配位反应制备HL配体及[Co(L)2]、[Ni(L)2]、[Zn(L)2]金属配合物，通过X射线衍射、光谱分析确认八面体结构及配体酮式/烯醇式互变异构，DFT/TD-DFT计算电子跃迁，Hirshfeld表面分析分子间作用，细胞实验显示配合物对MCF-7细胞抑制活性优于配体。

　　

莱昂纳多·德·O·比卡尔霍（Leonardo de O. Bicalho）| 卡西亚·德·Q·O·卡瓦尔坎特（Cássia de Q.O. Cavalcante）| 布鲁娜·L·O·桑塔纳（Brunna L.O. Santana）| 安娜·C·M·瓜尔贝托（Ana C.M. Gualberto）| 法比奥·皮特拉-席尔瓦（Fabio Pittella-Silva）| 埃里卡·C·M·纳西门托（érica C.M. Nascimento）| 若昂·B·L·马丁斯（Jo?o B.L. Martins）| 克劳迪娅·C·加托（Claudia C. Gatto）

巴西利亚大学（University of Brasilia），化学研究所，无机合成与晶体学实验室（Institute of Chemistry, Laboratory of Inorganic Synthesis and Crystallography），巴西利亚（Brasília），DF州

摘要

本研究合成了一种新的异羟肟甲基氨基甲酸酯配体（HL）及其金属配合物：[Co(L)₂]（1）、[Ni(L)₂]（2）和[Zn(L)₂]（3）。单晶X射线衍射分析表明，游离配体以E构型存在，并呈现酮式互变异构体。两个通过ONO供体系统去质子化的氨基甲酸酯分子与每个金属中心配位，形成八面体几何结构。采用质谱（mass spectrometry）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、紫外-可见光谱（UV-Vis）和核磁共振（NMR）等光谱和物理化学方法对所有合成化合物进行了表征。为了研究紫外-可见光区域的主要电子跃迁，利用密度泛函理论（DFT）及其时变变体TD-DFT进行了理论计算。还使用Hirshfeld表面模型分析了分子间和分子内相互作用。这些化合物对人类乳腺癌细胞系MCF-7和非恶性乳腺上皮细胞系MCF-10A的毒性效应进行了研究，结果表明，与游离配体相比，这些配合物对MCF-7细胞的IC₅₀值更低。分子建模用于比较中心金属效应并预测合成化合物的抑制活性。

章节摘录

引言

癌症每年影响数百万人，并导致较高的死亡率。目前已知有超过一百种不同类型的癌症，每种癌症的治疗方法各不相同且复杂[1,2]。自从顺铂（cisplatin）被发现以来，过渡金属配合物作为癌症治疗的替代方案受到了广泛关注；然而，这些化合物存在耐药性和副作用问题。因此，人们一直在寻找新型、毒性更低且效果更好的治疗方法。

材料、方法和仪器

所有试剂均从Sigma-Aldrich购买，溶剂从Vetec购买。元素分析使用Perkin Elmer Series II 2400分析仪进行。傅里叶变换红外光谱采用ATR方法（4000-600 cm^-1）和FTIR Varian 640仪器记录。¹H核磁共振分析在BRUKER Advance III HD 14T光谱仪上进行，样品制备时使用了0.5 mL的氘代二甲基亚砜（DMSO-d_{6），并以四甲基硅烷（tetramethylsilane）作为溶剂。}

结果与讨论

异羟肟（isatin）与甲基氨基甲酸酯（methylcarbazate）通过缩合反应合成了Schiff碱（HL）。随后与Co(II)、Ni(II)和Zn(II)醋酸盐进行的配位反应生成了新的金属配合物（1-3），如方案1所示。这些化合物的结构通过光谱、物理化学和X射线衍射分析得到了确认。

结论

通过异羟肟与相应金属醋酸盐的反应，成功合成了三种新型的Co(II)、Ni(II)和Zn(II)配合物。在溶液和固态下，HL配体均呈现酮式互变异构体，这一点通过C9-O2之间的双键长度（1.202(2) ?）以及N3-O1之间的分子内键得到证实；当与金属中心配位时，则呈现烯醇形式。单晶X射线衍射分析显示所有单核配合物均具有...

作者贡献

本手稿由所有作者共同撰写。所有作者均同意最终版本。

资金来源

作者感谢FAPDF（项目编号：00193-00001849/2023-49和00193-00001029/2021-95）、CNPq（项目编号：305038/2022-2及拨款440734/2022-3）、UnB和CAPES的财政支持。

致谢

感谢所有资助机构的部分资金支持。

CRediT作者贡献声明

莱昂纳多·德·O·比卡尔霍（Leonardo de O. Bicalho）：撰写初稿、方法设计、实验研究、数据分析、概念构建。卡西亚·德·Q·O·卡瓦尔坎特（Cássia de Q.O. Cavalcante）：撰写初稿、方法设计、实验研究、数据分析、概念构建。布鲁娜·L·O·桑塔纳（Brunna L.O. Santana）：撰写初稿、方法设计、实验研究、数据分析、概念构建。安娜·C·M·瓜尔贝托（Ana C.M. Gualberto）：撰写初稿、指导工作、资源协调、方法设计、实验研究、数据分析。

利益冲突声明

不存在需要声明的利益冲突。