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基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究

蛋氨酸席夫堿氧釩(IV)配合物的合成及其與DNA相互作用

曹亞萍,易芩蘭,劉洪梅,李海霞,左建麗,袁澤利

(遵義醫(yī)學(xué)院 藥學(xué)院，貴州 遵義563099)

[摘要]目的 開發(fā)具有新生物活性的非鉑系前藥并探尋其與DNA作用模式。方法 采用一鍋法合成L-蛋氨酸縮芳香醛席夫堿和1,10-鄰菲羅啉氧釩(IV)[VO(csal-L-meth)(phen)]配合物I，利用高分辨質(zhì)譜、FT-IR譜及摩爾電導(dǎo)對其進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征，并通過X射線單晶衍射測定其晶體結(jié)構(gòu)。采用紫外(UV)及熒光光譜方法研究配合物I與鯡魚精DNA的作用機(jī)制。結(jié)果 高分辨質(zhì)譜和紅外光譜及晶體測試結(jié)果證實(shí)目標(biāo)配合物I為預(yù)期結(jié)構(gòu)。目標(biāo)配合物Ⅰ的晶體結(jié)構(gòu)屬于正交晶系(Orthorhombic)，P21/c 空間群，晶胞參數(shù)為a=13.615(7)?，b=9.615(5)?，c=18.63(1)?,α=γ=90.00°,β=94.963(7) °,V= 2 430.7(2)?3,Dc= 1.457 g/cm3,μ= 0.640 mm-1,Z= 4,F(000)=1 092.0,R1=0.103 4,wR2=0.271 4 [I>2σ(I)], Gof=1.085。并以釩原子為中心形成了六配位變形的八面體構(gòu)型。目標(biāo)配合物與DNA作用研究表明：其能與DNA發(fā)生作用。結(jié)論 設(shè)計(jì)合成的新配合物I與DNA之間為典型的嵌插作用模式，這為了解其與DNA作用提供了理論依據(jù)和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。

[關(guān)鍵詞]蛋氨酸；席夫堿；氧釩(IV)配合物；晶體結(jié)構(gòu)；DNA

自上世紀(jì)70年代順鉑被發(fā)現(xiàn)具有抗腫瘤活性并成功應(yīng)用于臨床以來，小分子金屬配合物作為抗癌藥研究成為經(jīng)久不衰的熱門研究課題[1-3]。作為人體必需的一種微量元素——釩，其配合物具有降血糖、消炎、抗菌等潛在的治療效用[4-5]。有機(jī)釩配合物(尤以VO2+)除能提高釩化合物的生物利用度外，還能增強(qiáng)或改進(jìn)藥物分子的活性并降低釩的毒性[6-8]。同時(shí)，釩氧無機(jī)鹽原料易得、價(jià)格低廉，對其進(jìn)行藥物開發(fā)研究，有望開發(fā)價(jià)格低廉的前藥[8-9]。此外，含手性碳原子的氨基酸席夫堿及其過渡金屬配合物在抗菌、抗腫瘤等生物活性中表現(xiàn)出良好的性能[10-11]。因而，對新的氨基酸席夫堿釩氧配合物的設(shè)計(jì)合成、結(jié)構(gòu)及藥理活性篩選正成為醫(yī)藥學(xué)的重要研究方向之一[11]。

DNA是生物的基本遺傳物質(zhì)和遺傳信息的載體，也是基因表達(dá)的物質(zhì)基礎(chǔ)[12]。在前藥研究中，DNA常作為如抗菌藥、抗腫瘤藥、抗病毒藥等研究的重要靶點(diǎn)[12]。小分子過渡金屬配合物與DNA的相互作用研究是無機(jī)化學(xué)和生物學(xué)交叉的研究領(lǐng)域，通過它們相互作用研究有助于從分子水平上理解某些疾病的發(fā)病機(jī)理，也可以通過分子設(shè)計(jì)來尋找新的有效的治療藥物[13]。因此，為開發(fā)具有新生物活性的非鉑系前藥，本文設(shè)計(jì)合成了一個(gè)新的蛋氨酸席夫堿氧釩和1,10-鄰菲羅啉配合物[VO(csal-L-meth)(phen)](I)，并經(jīng)高分辨質(zhì)譜、紅外光譜和X射線單晶衍射等對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。在模擬生理(pH=7.40)條件下，采用紫外光譜和熒光光譜方法對目標(biāo)配合物與鯡魚精DNA的作用機(jī)制進(jìn)行研究，希望為含氨基酸席夫堿氧釩(IV)配合物的藥用機(jī)理提供一定的理論參考和依據(jù)。

1材料與方法

1.1儀器與試劑Varian 1000 FT-IR紅外光譜儀(4 000- 400 cm-1，KBr壓片，美國Varian公司)； Micromass LCT Premier XE高分辨質(zhì)譜儀(德國Bruker公司)；Bruker APEX2 Smart CCD型單晶X射線衍射儀(德國 Bruker 公司)；DDS-307精密型電導(dǎo)率儀(上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司)；TU-1901紫外-可見分光光度計(jì)(北京譜析儀器公司)；Vary Eclipse熒光分光光度計(jì)(美國Varian公司)；奧立龍868型pH計(jì)(美國Thermo公司)。

三羥甲基胺基甲烷(Tris，上海藍(lán)季科技發(fā)展有限公司)；鯡魚精DNA(生化試劑，美國Sigma公司，于4 ℃保存?zhèn)溆?；吖啶橙(AO，成都科龍化工試劑廠)；實(shí)驗(yàn)用水均為二次蒸餾水，其他試劑均為分析純。

1.2目標(biāo)配合物I的合成稱取149 mg(1 mmol)L-蛋胺酸和70 mg(1 mmol)的氫氧化鉀于100 mL三口瓶中，加入50%甲醇水溶液10 mL，加熱使其完全溶解后，加入含156 mg(1 mmol) 5-氯水楊醛的10 mL甲醇溶液加熱回流1 h。稱取163 mg(1 mmol)的硫酸氧釩溶解于5 mL水中，緩慢滴入上述反應(yīng)液中，滴畢加熱回流反應(yīng)1 h, 溶液變?yōu)橥良t色。再稱取198 mg (1 mmol)的1,10-鄰菲羅啉溶解于10 mL無水甲醇中，緩慢滴入上述反應(yīng)液中，繼續(xù)加熱回流反應(yīng)1 h。冷卻后，抽濾得褐色固體，用水、甲醇和乙醚洗滌(各15 mL×3)，真空干燥后用二氯甲烷∶甲醇=1∶1(v:v)重結(jié)晶得褐色塊狀晶體，產(chǎn)率：74.3%。H RMS(ESI-MS)，理論計(jì)算值C24H20N3O4SClV：532.892 8(M+)，實(shí)測值：532.936 5 (M+)；FT-IR(4 000-400 cm-1, KBr壓片)3 480，3 423，2 927，2 900，2 853，1 656，1 628，1 525，1 457，1 392，1 177，959，849，727，554，461；Λm(DMF:H2O) = 1∶1-v/v, 1.0 × 10-5mol/L, Ω-1·mol-1·cm2):5.90。目標(biāo)配合物I的分子結(jié)構(gòu)(見圖1)。

圖1　目標(biāo)配合物I的分子結(jié)構(gòu)

1.3晶體結(jié)構(gòu)測定及解析將配合物I用體積比為1∶1的甲醇和二氯甲烷溶液溶解后放置于室溫下緩慢揮發(fā)，1周后可得適宜測試的晶體。并在Bruker APEX2 Smart CCD單晶衍射儀收集數(shù)據(jù)，采用經(jīng)石墨單色器單色化的Mo Kα射線(λ=0.071 073 nm)，以φ-ω掃描方式收集單晶衍射數(shù)據(jù)。強(qiáng)度數(shù)據(jù)進(jìn)行了經(jīng)驗(yàn)吸收校正、LP 校正。晶體結(jié)構(gòu)由直接法解得。對全部非氫原子坐標(biāo)及其各向異性熱參數(shù)進(jìn)行了全矩陣最小二乘法修正。所有計(jì)算均用SHELX-97程序完成。

1.4光譜法測定DNA待測液用UV測定A260/A280大于1.8，說明該溶液中基本不含蛋白質(zhì)，其純度滿足實(shí)驗(yàn)要求。根據(jù)ε260=6 600 L/mol/cm確定其濃度，于0～5 ℃冰箱中備用。其余各種溶液均用pH=7.40的Tris-HCl緩沖溶液配制，搖勻，置于0～5 ℃冰箱中做供試液備用。各測定實(shí)驗(yàn)將供試液配制所需濃度后均以pH=7.40的Tris-HCl緩沖溶液空白為參比，掃描吸收光譜或熒光光譜。熒光光譜測定的激發(fā)和發(fā)射光譜掃描狹縫寬度均為5 nm，λex=260 nm。

2結(jié)果

2.1結(jié)構(gòu)表征目標(biāo)配合物I的高分辨質(zhì)譜測試的測試值與計(jì)算值吻合較好，表明它們?yōu)轭A(yù)期的分子組成。而在目標(biāo)配合物的紅外光譜中，2 853～2 927 cm-1處出現(xiàn)了吸收峰為蛋氨酸分子中的甲基和亞甲基特征振動(dòng)吸收峰。在1 656 cm-1處的吸收峰為席夫堿υ(C=N)特征振動(dòng)吸收峰[3]，表明席夫堿結(jié)構(gòu)的生成；而在1 628 cm-1處應(yīng)歸屬為羧基υas(COO-)的吸收峰[3,14]。同時(shí)，在1 392 cm-11處出現(xiàn)了υs(COO-)的吸收峰[3,14]，對稱和不對稱的羧基振動(dòng)吸收峰之差(△υ)大于200 cm-1，表明了羧基中僅有單個(gè)氧原子與金屬離子配位[15]。在兩個(gè)配合物中于1 177 cm-1附近還出現(xiàn)了酚環(huán)的υ(Ph-O)特征振動(dòng)吸收峰[3,16]，進(jìn)一步說明了酚環(huán)存在于目標(biāo)配合物結(jié)構(gòu)中。還于959 cm-1處觀察到υ(V=O)特征振動(dòng)吸收峰[17]，這能夠說明目標(biāo)配合物中有過渡金屬氧釩的存在。而在554 cm-1和461 cm-1處為υ(V-N)和υ(V-O)的特征振動(dòng)吸收峰，證明了釩與氧和氮的配位。

目標(biāo)配合物I的摩爾電導(dǎo)率均很小，說明其在研究的溶液中以非離子的形式存在，即配合物在溶液中不會(huì)自發(fā)分解[3]。

2.2晶體結(jié)構(gòu)單晶X射線衍射測試表明，目標(biāo)配合物I的晶體結(jié)構(gòu)屬于單晶系(Orthorhombic)，P21/c 空間群，其分子式為C24H20ClN3O4SV (Mr=532.88), 晶胞參數(shù)為a=13.615(7)?，b=9.615(5)?，c=18.63(1)?，α=γ=90.00°，β=94.963(7) °,V= 2 430.7(2)?3，Dc= 1.457 g/cm3，μ= 0.640 mm-1，Z= 4，F(xiàn)(000)=1 092.0，光源：Mo Kα 射線(λ=0.071 073 nm)，R1=0.103 4，wR2=0.271 4 [I>2σ(I)], Gof=1.085。晶體結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)存于英國劍橋數(shù)據(jù)中心, CCDC為1 438 252。

目標(biāo)配合物I的分子結(jié)構(gòu)以及由分子間氫鍵形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)示于圖2中，主要鍵長和鍵角列于表1中，分子間氫鍵列于表2中。由圖2A可以看出，配合物I的分子結(jié)構(gòu)中由VO2+、席夫堿配體和1,10-鄰菲咯啉配體共同組成。在配合物的分子結(jié)構(gòu)中，配位的中心金屬離子釩V(1)以六配位分別與席夫堿配體中的N(3)、O(2)和O(3)以及1,10-鄰菲羅啉中的2個(gè)N(1)和N(2)以及氧釩中的O(1)進(jìn)行配位。

圖2　配合物I的分子結(jié)構(gòu)(橢球幾率30%)(A)及其通過氫相互作用形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)(B)

從圖2A中還可以看出：配合物I分子中的釩(IV)原子V(1)處于變形的八面體配位環(huán)境之中，通過席夫堿配體上三齒的酚羥基O(2)原子、席夫堿亞氨基N(3)原子、氨基酸羧基O(3)原子和1,10-鄰菲咯啉配體上的N(1)和N(2)原子處于該變形八面體的赤道平面上。此外，在配合物的分子結(jié)構(gòu)中，以V(1)原子為中心，分別形成了V(1)-N(1) -N(2) -C(6) -N(5)的五圓環(huán)(i)和V(1)-O(3)-C(20)-C(21)-N(3)的五圓環(huán)(ii)以及1個(gè)六圓環(huán)V(1)-O(2)-C(13) -C(18)-C(19)-N(3)，其形成的第1個(gè)五圓環(huán)(i)的扭轉(zhuǎn)角為3.85(45)°，而六圓環(huán)的扭轉(zhuǎn)較為：2.96(41)°，說明形成了較好的環(huán)共面性進(jìn)而增加配合物的穩(wěn)定性。五圓環(huán)(i)與六圓環(huán)形成的二面角為78.458(263)°，五圓環(huán)(ii)與六圓環(huán)形成的二面角為10.776(1 249)°，五圓環(huán)(i)與五圓環(huán)(ii)形成的二面角為86.170(237)°。

由表1可知，目標(biāo)配合物I的釩氧鍵V(1)-O(1)的鍵長為1.569(6)?，為典型的釩氧雙鍵(V=O)[3,5]，與前文報(bào)道的釩氧鍵鍵長幾乎相等，其余鍵長與類似結(jié)構(gòu)相比均在合理范圍內(nèi)。

表1目標(biāo)配合物I的選擇性鍵長(?)和鍵角(°)

鍵長(?)鍵角(°)C1-N11.300(15)O1-V1-O2101.4(5)C5-N11.393(16)O2-V1-O3157.4(4)C6-N21.351(16)O1-V1-N3104.1(4)C12-N21.343(15)O2-V1-N389.6(4)C13-O21.345(15)O3-V1-N378.4(4)C19-N31.340(15)O1-V1-N193.8(4)C20-O41.201(15)O2-V1-N193.9(4)C20-O31.283(16)O3-V1-N191.6(4)N1-V12.166(10)N3-V1-N1160.8(4)N2-V12.364(10)O1-V1-N2167.3(4)N3-V12.041(10)O2-V1-N278.8(4)O1-V11.622(9)O3-V1-N281.8(4)O2-V11.942(9)N3-V1-N288.6(4)O3-V11.978(10)N1-V1-N273.6(4)

由圖2 B可以看出，在目標(biāo)配合物的晶體結(jié)構(gòu)中，存在著在C--H···O和C--H···S兩種氫鍵，由此構(gòu)成了網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)[18]，其氫鍵鍵長和鍵角(見表2)。表2目標(biāo)配合物I的氫鍵鍵長(?)和鍵角(°)a

D—H…Ad(D—H)d(H…A)d(D…A)∠(D—H…A)C(12)--H(12)…O(4)0.932.493.3845(6)161C(19)--H(19)…S(1)0.932.843.5861(9)138C(21)--H(21)…O(3)0.982.363.2891(7)158

aSymmetry codes: (i) 1-x,2-y,1-z; (ii) 1-x,1/2+y,1/2-z。

2.3目標(biāo)配合物I與DNA的作用方式探索

2.3.1紫外光譜法考察DNA對目標(biāo)配合物I吸收光譜的影響在0-6號5 mL容量瓶中加入一定體積的目標(biāo)配合物I，使其終濃度均為3.0×10-6mol/L。再依次往各容量瓶中加入不同體積的DNA(1.0×10-5mol/L)，最后用Tris-HCl(pH=7.40)定容，測其紫外光譜(見圖 3)。由圖3可知，隨著DAN濃度的增加，目標(biāo)配合物I在264 nm左右的吸光度值呈逐漸增加趨勢，即引起增色效應(yīng)。這說明了目標(biāo)配合物I與DNA之間發(fā)生了較強(qiáng)的相互作用[12-13]。

2.3.2吖啶橙(AO)競爭性實(shí)驗(yàn)探索目標(biāo)配合物I與DNA作用模式吖啶橙(AO)具有靈敏度高、膜通透性好和能專一嵌插于DNA的雙螺旋堿基對之間的典型嵌插作用，可用其作為核酸的光譜探針[12-13]。為此，本文以吖啶橙(AO)為競爭分子考察了目標(biāo)配合物I對AO-DNA體系和AO對I-DNA體系的競爭性實(shí)驗(yàn)，結(jié)果(見圖 4)。

c1=3.00×10-6mol/L; cDNA=1.00×10-5mol/L(20 μL per scan), 0～6:0～120 μL。圖3　不同濃度DNA對目標(biāo)配合物I的紫外吸收光譜

cDNA=1.00×10-5mol/L; cAO=1.00×10-6mol/L; cI=1.0×10-5mol/L(20 μL per scan)；0～6:0～120 μL。　　圖4　目標(biāo)配合物I對AO-DNA體系(A)和AO對I-DNA體系(B)的熒光光譜的影響

由圖4A可見，隨著一定體積的目標(biāo)配合物I逐漸加入AO-DNA體系，使得AO與DNA在525 nm處的強(qiáng)熒光發(fā)射峰逐漸減弱，與此同時(shí)在363 nm處逐漸形成新的熒光峰，這說明目標(biāo)配合物I能將嵌插入DNA的AO從DNA中擠出，也說明目標(biāo)配合物I與DNA之間具有強(qiáng)的嵌插作用。為進(jìn)一步驗(yàn)證這一現(xiàn)象，將一定濃度的AO逐漸加入配合物I-DNA體系中進(jìn)行了同樣的考察(見圖4B)。結(jié)果表明：目標(biāo)配合物I與DNA在363 nm處的熒光峰幾乎不隨AO的量的增加而減弱，說明AO不能將與DNA發(fā)生嵌插作用的目標(biāo)配合物I從DNA中擠出。進(jìn)一步驗(yàn)證了目標(biāo)配合物I與DNA之間存在著強(qiáng)嵌插作用。

2.3.3熱變性實(shí)驗(yàn)若DNA受熱時(shí)，其會(huì)發(fā)生變性，在紫外光譜中表現(xiàn)為其在260 nm處的吸收峰會(huì)產(chǎn)生增色效應(yīng)，當(dāng)增色效應(yīng)達(dá)到一半時(shí)的溫度，即為熱變性溫度(tm)，通常DNA的t50在70~85 ℃[19]。當(dāng)小分子與DNA雙鏈發(fā)生嵌插作用時(shí)，DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，結(jié)合作用增強(qiáng)，熱變性溫度增高。為進(jìn)一步考察目標(biāo)配合物I與DNA之間是否存在嵌插作用，在30～96 ℃溫度范圍內(nèi)測定了DNA及DNA與不同濃度目標(biāo)配合物I的吸光度變化情況，并以At/A50對溫度作熱變性曲線(見圖5)，其中At為任意溫度時(shí)在260 nm處溶液的吸光度，A50是溫度為50 ℃時(shí)在260 nm處溶液的吸光度。由圖5可以發(fā)現(xiàn)，隨著目標(biāo)配合物I濃度的增加，DNA的熱變性溫度由69.56 ℃逐漸增大到82.11 ℃，進(jìn)一步說明目標(biāo)配合物I與DNA之間存在嵌插作用。

■: cI=0.0 mol/L;●: cI=5.0×10-6mol/L;▲: cI=15.0×10-6mol/L; cDNA=1.51×10-5mol/L; λem=362 nm。圖5　目標(biāo)配合物I對DNA熱變性的影響

2.3.4陰離子猝滅劑KI對目標(biāo)配合物I及目標(biāo)配合物I-DNA體系熒光強(qiáng)度的影響I-離子為一動(dòng)態(tài)猝滅劑[12-13]。與參比(Tris-HCl, pH=7.40)相比，當(dāng)小分子與DNA發(fā)生嵌入作用時(shí)，I-的猝滅作用減弱[20]，而當(dāng)小分子與DNA發(fā)生溝槽作用時(shí)，I-的猝滅作用增強(qiáng)[20]。故可通過陰離子猝滅劑KI考察其對小分子熒光的猝滅作用并用以判斷小分子與DNA的作用方式。

進(jìn)一步考察了KI對目標(biāo)配合物I及目標(biāo)配合物I-DNA 體系熒光光譜的影響，結(jié)果示于圖 6中。由圖 6可以看出，陰離子猝滅劑對目標(biāo)配合物I和目標(biāo)配合物I-DNA體系熒光均無明顯影響，說明目標(biāo)配合物I與DNA之間不存在溝槽作用。

■:配合物I；●:配合物I+DNA?！　D6　不同濃度的KI對目標(biāo)配合物I及配合物I-DNA系統(tǒng)熒光光譜的影響

2.3.5氯化鈉(NaCl)、磷酸鈉(Na3PO4)離子強(qiáng)度對配合物I-DNA熒光光譜的影響由于DNA骨架中具負(fù)電荷，若小分子與DNA之間存在著靜電作用，則離子強(qiáng)度會(huì)影響小分子與DNA之間的相互作用[20]。同時(shí)，在DNA骨架邊緣部分帶有的大量磷酸基團(tuán)，若小分子與DNA之間存在靜電作用，在小分子和DNA體系中加入磷酸根離子，則DNA骨架中的磷酸基團(tuán)和加入的磷酸根離子會(huì)競爭小分子，進(jìn)而引起光譜變化[21]。

為此，本文探索了以強(qiáng)電解質(zhì)NaCl調(diào)節(jié)配合物I-DNA體系離子強(qiáng)度，和不同磷酸鈉濃度對配合物I-DNA體系熒光光譜的影響，結(jié)果(見圖7)。由圖7可見，隨著體系離子強(qiáng)度的增加，氯化鈉和磷酸鈉對配合物I-DNA體系熒光強(qiáng)度影響均很小，熒光基本不發(fā)生改變而幾乎呈一直線。這表明目標(biāo)配合物I與DNA之間確實(shí)不存在靜電作用。

■: 配合物I-DNA體系中加入不同濃度的NaCl;●:配合物I-DNA體系中加入不同濃度的 Na3PO4;c1=3.00×10-6mol/L;cDNA=1.00×10-5mol/L?！　D7　目標(biāo)配合物I-DNA體系受NaCl和Na3PO4的熒光光譜影響

3討論

對于金屬配合物型前藥的研制，常常需要通過配體的研制及純化到配合物的研制到純化的多步驟反應(yīng)和處理過程。在本研究中，通過大量實(shí)驗(yàn)對比最終成功地以“一鍋”合成法高收率地得到目標(biāo)蛋氨酸席夫堿氧釩(IV)配合物I，該方法具有目標(biāo)前藥研制和純化步驟簡便、使用原料價(jià)廉、無需使用大量有機(jī)溶劑等優(yōu)點(diǎn)，對于發(fā)展化學(xué)藥物的低碳綠色技術(shù)具有十分重要的意義。

在目標(biāo)配合物I的表征中由于VO2+中釩的氧化數(shù)為+4，價(jià)層電子中具有成單電子為順磁性，不能進(jìn)行核磁共振表證。故本文經(jīng)高分辨質(zhì)譜、紅外光譜、摩爾電導(dǎo)率及單晶衍射等方法進(jìn)行結(jié)構(gòu)與組成表征，以上表征均能與預(yù)期結(jié)構(gòu)吻合，說明了目標(biāo)配合物I為預(yù)期結(jié)構(gòu)和組成。

在模擬研究生理?xiàng)l件下(pH=7.40)目標(biāo)配合物與DNA作用方式中，文獻(xiàn)報(bào)道中多以溴化乙錠(EB)作為探針，而EB對人體和環(huán)境均具有毒性。為此，本研究采用對環(huán)境無毒性的吖啶橙(AO)作為熒光探針，其相比于常用的EB探針具有環(huán)境污染小的優(yōu)點(diǎn)，這對于前藥研發(fā)與環(huán)境保護(hù)同樣具有重要意義。同時(shí)，通過紫外光譜法和熒光光譜法對目標(biāo)配合物I與DNA的相互作用研究表明：目標(biāo)配合物I與DNA作用機(jī)制為典型的嵌插作用模式，這為了解其與DNA作用提供了理論依據(jù)和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。

[參考文獻(xiàn)]

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[收稿]2015-09-23;修回2015-10-28]

(編輯：王靜)

Synthesis, and interaction with DNA of a new oxovanadium (IV) complex containingL-Methionine Schiff base and 1,10-phenanthroline

CaoYaping,YiCenlan,LiuHongmei,LiHaixia,ZuoJianli,YuanZeli

(School of Pharmacy, Zunyi Medical University, Zunyi Guizhou 563099, China)

[Abstract]Objective To discover the novel bioactivities of non-platinum metallic prodrug, and explore the mode of action between complex and DNA of herring sperm.Methods The new oxovanadium (IV) complex, [VO(csal-L-meth)(phen)](I) (where, csal-L-meth = Schiff base derived from 5-chlorosalicylaldehyde andL-methionine, phen =1,10-phenanthroline) was synthesized by one-pot, and characterized by IR, H RMS spectra, molar conductance and single-crystal XRD.Results Single crystal X-ray diffraction results show that this complex structure belongs to orthorhombic crystal system, space groupP21/c with the following crystallographic parameters:a=13.615(7)?，b=9.615(5)?，c=18.63(1)?，α=γ=90.00°，β=94.963(7) °,V= 2 430.7(2)?3，Dc= 1.457 g/cm3，μ= 0.640 mm-1，Z= 4，F(xiàn)(000)=1 092.0，R1=0.103 4，wR2=0.271 4 [I>2σ(I)], Gof=1.085. The V(IV) atoms in complex(I) is six-coordinated in a distorted octahedral environment. The interaction between complex and DNA of herring sperm was studied by UV-vis and fluorescence spectroscopy using acridine orange (AO) as a fluorescence probe in Tris-HCl buffer (pH=7.4).A new amino acid Schiff base oxovanadium (IV) complex (I) has been synthesized, and it can interact with DNA.Conclusion The mode of action between complex (I) and DNA was a classical intercalation mode. Therefore, the result above will provide theoretical and experiment basis for understanding the interaction of DNA with new amino acid Schiff base oxovanadium (IV).

[Key words]L-Methionine; Schiff base; oxovanadium (IV) complex; crystal structure; DNA

[中圖法分類號]R614.3

[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A

[文章編號]1000-2715(2015)06-0584-07

[通信作者]袁澤利，男，博士，教授，碩士生導(dǎo)師，研究方向：藥物設(shè)計(jì)合成及性能研究，E-mail:zlyuan2002@126.com。

[基金項(xiàng)目]國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(NO：81360471)；貴州省國際合作項(xiàng)目(NO：[2012]7036)；貴州省科技創(chuàng)新人才團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目(NO：2014GZ 71255)；國家大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目、貴州省大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目(NO：201510661007)；遵義醫(yī)學(xué)院大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目(NO：[2014]5809)。