康新平， 安 哲

(廣東石油化工學(xué)院 化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院，廣東 茂名 525000)

過渡金屬配合物是一類重要的 DNA 靶向化合物，通過研究金屬離子、藥物和其它配體(或DNA等)的相互作用，對探索和研究藥物分子抗菌、抗腫瘤的作用機(jī)制具有重要意義[1～4]。喹諾酮類藥物是廣泛應(yīng)用于臨床的抗菌藥物，金屬離子對該類藥物在體內(nèi)的活性有重要影響[5,6]。喹諾酮藥物與金屬離子的相互作用機(jī)理可能是4-位羰基及相鄰的羧酸根氧原子與金屬離子發(fā)生了螯合作用，因?yàn)檫@些基團(tuán)與抑菌活性有關(guān)。隨著第三代和第四代喹諾酮藥物金屬配合物的配位化學(xué)研究逐漸展開，相關(guān)晶體結(jié)構(gòu)也不斷見諸文獻(xiàn)報(bào)道，針對第三代氟喹諾酮類藥物的配位化學(xué)研究主要集中在環(huán)丙沙星、諾氟沙星、依諾沙星等幾個(gè)品種上[7～14]，沙拉沙星與金屬離子的配位行為的晶體結(jié)構(gòu)還未見文獻(xiàn)報(bào)道。

本文以沙拉沙星為主要配體，對苯二甲酸為橋聯(lián)配體，鎘為配位反應(yīng)中心，利用水熱法合成了新型鎘配合物[Cd2(C20H17N3O3F2)2(C8H4O4)2]·H2O(1)，其結(jié)構(gòu)經(jīng)X-射線單晶衍射(XRD)和元素分析表征。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1．1 儀器與試劑

Bruker SMART CCD diffractometer型衍射儀；Vario EL CUBE型元素分析儀。

沙拉沙星，上海佳倫生物科技有限公司；對苯二甲酸，分析純，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司(沃凱)；其余所用試劑均為分析純。

1．2 1的合成

在反應(yīng)瓶中依次加入Cd(Ac)2·2H2O 66.7 mg(0.25 mmol),沙拉沙星211.0 mg(0.50 mmol),NaOH 40.0 mg(1.0 mmol)，對苯二甲酸40.0 mg(0.25 mmol)和水12 mL,攪拌至均勻;于室溫反應(yīng)30 min；轉(zhuǎn)入25 mL帶有聚四氟乙烯內(nèi)襯的不銹鋼反應(yīng)釜中，置于恒溫烘箱(140 ℃)中反應(yīng)72 h。緩慢降至室溫，過濾，濾餅干燥得無色棱柱狀晶體1，產(chǎn)率14%(以Cd計(jì))； Anal.calcd for C56H46N6O15F4Cd2： C 50.05, H 3.45, N 6.25； found C 50.00, H 3.38, N 6.15。

1．3 晶體結(jié)構(gòu)測定

選取單晶1(0.24×0.24×0.20 mm)置衍射儀上。采用單色化的MoKα射線(λ=0.710 69 ?)，于295 K以ω方式掃描(1.81°≤θ≤25.00°)，從衍射區(qū)(h=-23～22，k=-13～13，l=-26～26)收集18 294個(gè)數(shù)據(jù)，其中獨(dú)立衍射點(diǎn)4 410個(gè)(Rint=0.081 3)。全部數(shù)據(jù)經(jīng)經(jīng)驗(yàn)吸收校正，晶體結(jié)構(gòu)采用直接法和Fourier合成法求解，對全部非氫原子的坐標(biāo)及各向異性熱參數(shù)采用全矩陣最小二乘法修正，H2O上的氫原子由 Fourier合成法得到，其它氫原子坐標(biāo)采用幾何加氫法得到，相關(guān)計(jì)算用SHELXL-97[3]程序包完成。

2 結(jié)果與討論

2.1 1的晶體結(jié)構(gòu)

1的晶體學(xué)數(shù)據(jù)見表1，主要鍵長和鍵角見表2，氫鍵鍵長和鍵角見表3,分子結(jié)構(gòu)圖見圖1，二維結(jié)構(gòu)圖見圖2，二維網(wǎng)絡(luò)圖見圖3。

從圖1可以看出，中心原子Cd2+與一個(gè)沙拉沙星分子的喹啉環(huán)上的羧基上的2個(gè)氧原子和三個(gè)對苯二甲酸分子的羧基上的4個(gè)氧原子配位，形成了六配位扭曲的八面體構(gòu)型。

從圖2可以看出，1中每個(gè)Cd原子與一個(gè)沙拉沙星配體、三個(gè)對苯二甲酸以及一個(gè)游離的水分子配位，形成了具有無限伸展的孔道結(jié)構(gòu)的二維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

從圖3可以看出，橋聯(lián)配體對苯二甲酸通過中心原子Cd2+，使1形成了帶有孔道的無限二維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。游離的水分子與沙拉沙星分子上的氫原子形成了氫鍵，與此同時(shí)，1分子之間還存在著N┈H和F┈H等分子間氫鍵，因此1形成了穩(wěn)定的超分子結(jié)構(gòu)。

圖 1 1的分子結(jié)構(gòu)圖Figure 1 Molecular structure of 1

表 1 1的晶體學(xué)參數(shù)Table 1 Crystal data of 1

表 2 1的主要鍵長和鍵角Table 2 Selected bond lengths and angles of 1

#1-x+2,y+1,-z+3/2；#2-x+2,y,-z+3/2

表 3 1的氫鍵鍵長和鍵角Table 3 Hydrogen bond lengths and bond angles of 1

#5-x+3/2, -y+3/2, -z+2；#6x, -y+1, z+1/2

圖 2 1的二維結(jié)構(gòu)圖*Figure 2 2D structure of 1

*去除了游離水分子

圖 3 1的二維網(wǎng)絡(luò)圖*Figure 3 2D structure of 1

*去除沙拉沙星及游離水分子

3 結(jié)論

以藥物分子沙拉沙星和橋聯(lián)配體對苯二甲酸與過渡金屬鎘通過水熱法設(shè)計(jì)并合成了新型配合物1。在1中，沙拉沙星是一個(gè)雙齒配體，喹啉環(huán)上的羧基與羰基的氧原子與中心原子Cd通過鰲合的方式配位成鍵，形成穩(wěn)定的六元環(huán)；對苯二甲酸作為優(yōu)良的橋聯(lián)配體與中心原子Cd配位豐富了整個(gè)配合物的配位模式。

[1] 鐘文英,黃琦,王丹丹,等. 巴羅沙星與DNA的相互作用及Mg2+的影響[J].藥學(xué)學(xué)報(bào),2005,40:663-667.

[2] Eleni K Efthimiadou, George Psomas, Yiannis Sana-kis,etal. Metal complexes with the quinolone antibacterial agentN-propyl-norfloxacin:Synthesis,structure and bioactivity[J].Journal of Inorganic Biochemistry,2007,101:525-535.

[3] George Psomas, Alketa Tarushi, Eleni K Efthimiadou,etal. Synthesis,structure and biological activity of copper(Ⅱ) complexes with oxolinic acid[J].Journal of Inorganic Biochemistry,2006,100:1764-1773.

[4] Petra Drevensek, Natas, Poklar Ulrih,etal. Synthesis,characterization and DNA binding of magnesium-ciprofloxacin (cfH) complex[Mg(cf)2]·2.5H2O[J].Journal of Inorganic Biochemistry，2006,100:1705-1713.

[5] Claudia Sissi, Magda Andreolli, Violetta Cecchetti,etal. Mg2+-mediated binding of 6-substituted quinolones to DNA:Relevance to biological activity[J].Bioorganic & Medicinal Chemistry,1998,6:1555-1561.

[6] G Hoffken, K Borner, P D Glatzel,etal. Reduced enteral absorption of ciprofloxacin in the presence of antacids(letter)[J].Eur J Clin Microbiol,1985,4:345-358.

[7] Yu-Cheng Wang, Hong Zhao, Qiong Ye,etal. Novel 2D supramolecular array based on antibacterial drug norfloxacin[J].Inorganica Chimica Acta，2004,357:4303-4308.

[8] 王錫森,宋玉梅,熊仁根. 含有抗菌藥物諾氟沙星的有機(jī)羰基鉬配合物[J].無機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào)，2005,8(21):1270-1274.

[9] N Jime′nez-Garrido, L Perello, R Ortiz a,etal. Antibacterial studies,DNA oxidative cleavage,and crystal structures of Cu(Ⅱ) and Co(Ⅱ) complexes with two quinolone family members,ciprofloxacin and enoxacin[J].Journal of Inorganic Biochemistry，2005,99:677-689.

[10] Zhen-Feng Chen, Liang-Cai Yu, Di-Chang Zhong,etal. An unprecedented 1D ladder-like silver(Ⅰ) coordination polymer with ciprofloxacin[J].Inorganic Chemistry Communications，2006,9:839-843.

[11] Dong-Rong Xiao, En-Bo Wang, Hai-Yan An,etal. Rationally designed,polymeric,extended metal-Ciprofloxacin complexes[J].Chem Eur J,2005,11:6673-6686.

[12] Zhe An, Rui-Hai Cui, Rong-Shun Wang. Poly【{bis[l2-1-cyclopropyl-6-fluoro-4-oxo-7-(1-piperazinyl)-1,4-dihydroquinoline-3-carboxylato]copper(Ⅱ)}dihydrate】[J].Acta Cryst，2007,E63:m1066-m1067.

[13] Kang Xinping， An Zhe， Rena·Kasimu. Poly【【{[1-ethyl-6,8-difluoro-7-(3-methylpiperazin-1-yl)-4-oxo-1,4-dihydroquinoline-3-carboxylato]cadmium}-benzene-1,4-dicarboxylato】trihydrate】[J].Acta Cryst,2010,E66:m1490-m1491.

[14] Kang Xinping， An Zhe， Rena·Kasimu. Crystal structure of di-aqua-bis-[1-cyclopropyl-7-(4-ethylpiperazin-1-yl)-6-fluor-4-oxo-1,4-dihydrochinolin-3-carboxylic acid] zinc(Ⅱ) bibenzene-1,4-dicarboxylate octahydrate, [Zn(C19H22N3FO3)2(H2O)2]·2(C8H5O4)·8(H2O), C54H74F2N6O24Zn[J].Z Kristallogr NCS,2012,227(3):487-488.