（1.浙江師范大學(xué)浙江省固體表面反應(yīng)化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，浙江金華　321004；2.浙江師范大學(xué)化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院，浙江金華　321004）

水楊醛衍生物縮2-氨甲基苯并咪唑Schiff堿合成、與DNA相互作用及其生物活性研究*1

林秋月1，2， 魏瓊1，2， 程建平2， 陸夢(mèng)迪2

（1.浙江師范大學(xué)浙江省固體表面反應(yīng)化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，浙江金華321004；2.浙江師范大學(xué)化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院，浙江金華321004）

合成了3種水楊醛衍生物縮2-氨甲基苯并咪唑Schiff堿化合物（HL），通過(guò)元素分析、紅外光譜、紫外光譜和核磁共振氫譜進(jìn)行了表征，分別為：HL1=水楊醛縮2-氨甲基苯并咪唑，C15H13ON3；HL2=5-氯水楊醛縮2-氨甲基苯并咪唑，C15H12ON3Cl；HL3=鄰香蘭素縮2-氨甲基苯并咪唑，C16H15O2N3.通過(guò)紫外光譜法、熒光光譜法和黏度法檢測(cè)了3種Schiff堿與DNA相互作用的情況.結(jié)果顯示：隨著DNA的加入，3種Schiff堿的紫外吸收光譜出現(xiàn)減色效應(yīng)和紅移現(xiàn)象；對(duì)溴化乙錠-DNA復(fù)合體系的熒光有較強(qiáng)的猝滅作用；隨著Schiff堿的加入，DNA的黏度減小.表明3種Schiff堿與DNA之間能以部分插入模式發(fā)生較強(qiáng)烈的相互作用，且強(qiáng)度按HL1，HL3和HL2的順序依次增強(qiáng).HL2和HL3對(duì)人體外結(jié)腸癌細(xì)胞（COLO205）和人乳腺癌細(xì)胞（MCF-7）的增殖均有較強(qiáng)的抑制作用，且HL2的抑制活性高于HL3.同時(shí)，3種Schiff堿有較好的抑菌活性，其中HL2對(duì)大腸桿菌的抑菌效果最顯著.

2-氨甲基苯并咪唑；水楊醛；Schiff堿；DNA；相互作用；生物活性

Schiff堿是一類含亞胺基（==CN）官能團(tuán)的有機(jī)化合物，具有抑菌、消炎、抗癌等生物活性，有關(guān)方面的研究一直是化學(xué)和生物學(xué)界關(guān)注的熱點(diǎn)［1-2］.水楊醛衍生物的Schiff堿在抗真菌、抗病毒和促進(jìn)DNA水解等方面有重要的作用，是藥物和其他有機(jī)試劑的中間體［3］.苯并咪唑?yàn)殡s環(huán)化合物，含苯并咪唑的小分子藥物能與DNA雙螺旋中的AT堿基系列特異性地結(jié)合［4］，具有多方面的生物和藥理活性，廣泛應(yīng)用于藥物中間體的制備［5］.將有生物活性的苯并咪唑引入到水楊醛衍生物Schiff堿中，符合藥物拼合原理及藥物設(shè)計(jì)理念.通常，將2種藥物的活性結(jié)構(gòu)拼合在一起，所形成的藥物兼具兩者的性質(zhì)，顯示的藥效作用理應(yīng)得到強(qiáng)化.因此，研究苯并咪唑的水楊醛衍生物Schiff堿的合成和生物活性是一個(gè)新穎而富有意義的課題.

目前，本課題組已報(bào)道了5-氯水楊醛縮2-氨甲基苯并咪唑Schiff堿的合成和結(jié)構(gòu)［6］.有關(guān)水楊醛縮2-氨甲基苯并咪唑Schiff堿的研究已有少量的報(bào)道［7］.本研究首次合成了鄰香蘭素縮2-氨甲基苯并咪唑Schiff堿，并通過(guò)紫外和熒光光譜法、黏度法系統(tǒng)地研究了3種水楊醛衍生物縮2-氨甲基苯并咪唑Schiff堿化合物（HL）與生物大分子（DNA）的相互作用，進(jìn)一步測(cè)試了Schiff堿化合物對(duì)人結(jié)腸癌細(xì)胞（COLO205）和人乳腺癌細(xì)胞（MCF-7）體外增殖的抑制活性，并且檢測(cè)了3種化合物對(duì)金黃色葡萄球菌、枯草桿菌、大腸桿菌和白色念珠菌4種受試菌的抑菌活性.

圖1　Schiff堿化合物HL1，HL2和HL3的合成

1　材料與方法

1.1試劑和儀器

小牛胸腺DNA（ct-DNA）購(gòu)自北京華美公司. ct-DNA溶液（ρ=200μg·mL-1，c=3.72×10-4mol·L-1）用0.1 mol·L-1NaCl溶液配制，置4℃保存，經(jīng)純度測(cè)定A260/A280=1.8～2.0.三羥甲基氨基甲烷（Tris）購(gòu)自國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司，Tris-HCl緩沖液pH為7.4.溴化乙錠（EB）購(gòu)自Fluka公司.除水楊醛、鄰香蘭素為化學(xué)純外，其余試劑均為分析純.實(shí)驗(yàn)用水為二次蒸餾水.人體結(jié)腸癌細(xì)胞株（COLO205）和人體乳腺癌細(xì)胞株（MCF-7）購(gòu)自中國(guó)科學(xué)院上海細(xì)胞庫(kù).金黃色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）、枯草桿菌（Bacillus subtilis）、大腸桿菌（Escherichia coli）和白色念珠菌（Canidia albicans）均由浙江省金華市中心醫(yī)院提供.

Vario ELⅢ元素分析儀；NEXUS-670 FT-IR紅外光譜儀；UV-2501PC紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)；Brucker Avance 400 MHz核磁共振儀；烏氏黏度計(jì)；LS-55型熒光光度計(jì).

1.2Schiff堿化合物HL的合成

HL的合成路線見(jiàn)圖1.其中：HL1=水楊醛縮2-氨甲基苯并咪唑；HL2=5-氯水楊醛縮2-氨甲基苯并咪唑；HL3=鄰香蘭素縮2-氨甲基苯并咪唑.

1.2.12-氨甲基苯并咪唑的合成

2-氨甲基苯并咪唑鹽酸鹽參照文獻(xiàn)［8］的方法合成：稱取甘氨酸 0.067 mol，鄰苯二胺0.05 mol，加入75 mL 4 mol·L-1鹽酸，于130℃左右油浴，攪拌回流72 h.溶液由粉紅色變棕黃色，直至為藍(lán)綠色.反應(yīng)完畢后，將反應(yīng)液蒸發(fā)至25 mL左右，置冰箱中（約0℃）過(guò)夜后過(guò)濾，將沉淀溶于30 mL 95%乙醇和3 mL水的混合溶劑中進(jìn)行重結(jié)晶，真空干燥，得到白色粉狀固體.

1.2.2HL的合成

水楊醛縮2-氨甲基苯并咪唑Schiff堿（HL1）參照文獻(xiàn)［9］的方法合成：將2-氨甲基苯并咪唑鹽酸鹽5 mmol溶于15 mL水中，用碳酸鈉溶液調(diào)節(jié)pH至弱酸性，室溫下滴加8mL含5mmol水楊醛的甲醇溶液，滴加完畢后繼續(xù)攪拌4 h，有大量的黃色沉淀生成，過(guò)濾，沉淀分別用水、石油醚充分洗滌后再用乙腈重結(jié)晶，得到黃色粉狀固體.

5-氯水楊醛縮2-氨甲基苯并咪唑 Schiff堿（HL2）的合成：HL2的合成方法與HL1相似，用5-氯水楊醛［10］5 mmol代替水楊醛反應(yīng)，將所得黃色固體用體積比為1∶1的乙腈-甲醇混合溶劑重結(jié)晶，得到黃色粉狀固體.

鄰香蘭素縮 2-氨甲基苯并咪唑 Schiff堿（HL3）的合成：將2-氨甲基苯并咪唑鹽酸鹽5 mmol溶于15 mL體積比為1∶4的甲醇-水混合溶劑中，用碳酸鈉溶液調(diào)節(jié)pH至弱酸性，室溫下滴加8 mL含5 mmol鄰香蘭素的甲醇溶液，滴加完畢后繼續(xù)攪拌4 h，產(chǎn)生大量的黏性黃色沉淀.將所得沉淀用水、石油醚充分洗滌后，用無(wú)水乙醇重結(jié)晶得到黃色粉狀固體.

所得產(chǎn)物均經(jīng)真空干燥后置于硅膠干燥器中保存，備用.

1.3化合物HL與DNA相互作用的檢測(cè)

1.3.1紫外光譜法

固定化合物HL的濃度為6.0×10-5mol·L-1，分別加入一系列不同量的3.72×10-4mol·L-1DNA溶液，用Tris-HCl緩沖溶液（pH=7.4）定容至10.00 mL，室溫下作用30 min后，以對(duì)應(yīng)濃度的DNA溶液作參比，對(duì)200～400 nm波長(zhǎng)的紫外吸收光譜進(jìn)行掃描.

1.3.2熒光光譜法

將2.00 mL Tris-HCl緩沖溶液（pH=7.4），10μL 2.0×10-3mol·L-1溴化乙錠（EB）溶液和2.00 mL 200μg·mL-1DNA溶液置于比色管中，室溫下作用1 h后，分別加入不同量的HL溶液，以Tris-HCl緩沖液稀釋并定容至10.00 mL，繼續(xù)作用2 h后，以激發(fā)波長(zhǎng)（λex）為520 nm掃描體系在發(fā)射波長(zhǎng)為530～700 nm的熒光光譜.

1.3.3黏度法

黏度用烏氏黏度計(jì)測(cè)定.固定DNA的濃度為3.72×10-4mol·L-1，依次增加化合物HL的濃度（0～3.33×10-6mol·L-1），恒溫在25℃，每次作用30 min后測(cè)定溶液流經(jīng)毛細(xì)管的時(shí)間.相對(duì)黏度（η）按下式［11］計(jì)算：

η=（t-t0）/t0.

式中：t0為緩沖溶液流經(jīng)毛細(xì)管所需的時(shí)間；t為含有不同濃度HL的DNA溶液流經(jīng)毛細(xì)管的時(shí)間.以（η/η0）1/3對(duì)結(jié)合比率r（r=cHL/cDNA）作圖，其中η0和η分別為未加HL和加入不同量HL的DNA溶液的相對(duì)黏度.

1.4化合物HL的抑菌活性實(shí)驗(yàn)

將化合物HL用二甲基亞砜（DMSO）溶解并配制成濃度分別為1.0×10-3mol·L-1和1.0× 10-2mol·L-1的溶液，滅菌后備用.在培養(yǎng)皿中，往牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基中加入200μL菌懸液，將牛津杯豎直放置于培養(yǎng)基中，并將一定濃度的待測(cè)樣品注入牛津杯中，蓋好培養(yǎng)皿.將平皿放在37℃培養(yǎng)箱中倒置培養(yǎng)，18 h后觀察結(jié)果，測(cè)定牛津杯周圍產(chǎn)生的抑菌圈直徑.用同樣的方法接種只含溶劑的瓊脂平皿作為空白對(duì)照.所有實(shí)驗(yàn)均重復(fù)3次.按照上述方法分別測(cè)定了化合物HL 對(duì)4種受試菌：金黃色葡萄球菌（S.aureus）、枯草桿菌（B.subtilis）、大腸桿菌（E.coli）和白色念珠菌（C.albicans）的抑菌活性.

2　結(jié)果與討論

2.1化合物HL的表征

2.1.1HL的組成和性質(zhì)

室溫下，HL1，HL2和HL3在固相時(shí)均很穩(wěn)定，但在液相中因水解或氧化顏色逐漸加深.它們難溶于水，能溶于多數(shù)有機(jī)溶劑，其中HL3幾乎能溶于除石油醚外的一切常見(jiàn)有機(jī)溶劑.表1列出了3種Schiff堿化合物HL的元素分析數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)值與理論值基本吻合，誤差在4%之內(nèi).因此，推測(cè)Schiff堿化合物HL的組成為：HL1=水楊醛縮2-氨甲基苯并咪唑，C15H13ON3；HL2=5-氯水楊醛縮2-氨甲基苯并咪唑，C15H12ON3Cl；HL3=鄰香蘭素縮2-氨甲基苯并咪唑，C16H15O2N3.

2.1.2化合物HL的紅外光譜

采用KBr壓片法測(cè)定了Schiff堿化合物HL 在4 000～400 cm-1的紅外光譜.3種Schiff堿的紅外光譜圖極為相似，HL3的紅外光譜見(jiàn)圖2.由紅外光譜圖可見(jiàn)：Schiff堿官能團(tuán)中的亞胺基σC=N特征吸收峰［12］出現(xiàn)在1 628～1 638 cm-1，HL1為1 632 cm-1，HL2為1 638 cm-1，HL3為1 628 cm-1；苯環(huán)的σPh—OH吸收峰，HL1為1 276 cm-1，HL2為1 275 cm-1，HL3為1 253 cm-1.

表1　化合物HL的元素分析數(shù)據(jù)

圖2　Schiff堿化合物HL3的紅外光譜圖

2.1.3化合物HL的紫外光譜

配制1×10-4mol·L-1Schiff堿化合物HL的甲醇溶液，測(cè)定了3種Schiff堿化合物在200～400 nm波長(zhǎng)的紫外吸收光譜，所得數(shù)據(jù)見(jiàn)表2.其中：在281，274，250和224 nm左右的4個(gè)強(qiáng)吸收峰可歸屬于HL中的苯環(huán)和咪唑環(huán)的π-π*電子躍遷吸收；330 nm左右的弱吸收峰歸屬于亞氨基官能團(tuán)中氮原子上的孤電子對(duì)向共軛雙鍵的n-π*躍遷吸收［13］.

2.1.4化合物HL的核磁共振氫譜

3種化合物HL在DMSO中的核磁共振氫譜圖形十分相似.表3為HL1，HL2和HL3的核磁共振氫譜數(shù)據(jù).

表2　化合物HL的紫外光譜數(shù)據(jù)

表3　化合物HL的1H NMR數(shù)據(jù)

從表3可以看出，3種化合物具有類似的化學(xué)位移，證明它們具有相似的結(jié)構(gòu).而3種化合物均在8.79～8.81有化學(xué)位移，說(shuō)明Schiff堿官能團(tuán)亞胺氫（--CH==N--）的存在.

綜上所述，2-氨甲基苯并咪唑與3種水楊醛衍生物的Schiff堿化合物HL均已生成.

2.2化合物HL與DNA的相互作用

2.2.1DNA對(duì)HL紫外吸收光譜的影響

紫外-可見(jiàn)吸收光譜是研究小分子化合物與DNA相互作用的一種簡(jiǎn)便而有效的方法.當(dāng)小分子化合物以插入方式與DNA結(jié)合時(shí)，其吸收光譜出現(xiàn)減色效應(yīng)，并伴隨一定程度的紅移；而以其他方式結(jié)合時(shí)，光譜沒(méi)有明顯的變化［14］.

圖3顯示了DNA對(duì)HL紫外吸收光譜的影響.由圖3可見(jiàn)：在Tris緩沖溶液中，3種化合物在320 nm和400 nm附近出現(xiàn)的弱吸收峰對(duì)應(yīng)于Schiff堿的酚亞胺基團(tuán)的躍遷吸收帶；在230～300 nm出現(xiàn)較強(qiáng)的吸收峰，歸屬于苯環(huán)或苯并咪唑環(huán)的π-π*躍遷吸收帶.對(duì)照表2中化合物HL的紫外光譜數(shù)據(jù)，可以說(shuō)明：在化合物HL生物性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)濃度范圍內(nèi)，HL是穩(wěn)定的，并未發(fā)生解離；隨著DNA濃度的增加，以上吸收峰均出現(xiàn)有規(guī)律的減色，并伴隨微弱的紅移.由此推測(cè)，化合物HL的芳環(huán)部分插入到DNA堿基對(duì)之間而發(fā)生了一定程度的相互作用［15］.

為了定量比較化合物HL與DNA結(jié)合能力的強(qiáng)弱，可通過(guò)如下方程［16］計(jì)算結(jié)合常數(shù)：

圖3　DNA對(duì)HL1，HL2和HL3紫外吸收光譜的影響

圖4　HL1，HL2和HL3對(duì)EB-DNA復(fù)合體系的熒光猝滅

式中：cDNA表示DNA溶液的濃度；εA，εB和εF分別表示表觀、游離和與DNA鍵合飽和時(shí)化合物的摩爾吸光系數(shù)；以cDNA/（εA-εF）對(duì)cDNA作圖（見(jiàn)圖3中插圖），所得直線的斜率與截距的比值即為化合物與DNA的結(jié)合常數(shù)Kb.計(jì)算得到結(jié)合常數(shù)Kb/（L·mol-1）分別為：3.14×103（HL1），6.27×103（HL2）和5.25×103（HL3），表明化合物HL與DNA發(fā)生了較強(qiáng)烈的相互作用，強(qiáng)度順序?yàn)椋篐L2最強(qiáng)，HL3次之，HL1最弱.

2.2.2化合物HL對(duì)EB-DNA體系的熒光猝滅

溴化乙錠（EB）為具有共軛平面的熒光探針?lè)肿?，能專一性地插入DNA雙螺旋內(nèi)部的堿基對(duì)之間，使自身的熒光強(qiáng)度較在純水溶液中有顯著增強(qiáng).當(dāng)EB從與DNA的結(jié)合態(tài)中被置換出來(lái)或DNA雙螺旋減少時(shí)，將發(fā)生熒光猝滅.因而，化合物對(duì)EB-DNA體系熒光猝滅的程度可以說(shuō)明該化合物與DNA插入作用的強(qiáng)弱［17］.圖4顯示了化合物HL對(duì)EB-DNA復(fù)合體系的熒光猝滅程度.隨著HL的加入，EB-DNA體系的熒光發(fā)射強(qiáng)度發(fā)生了明顯的下降.根據(jù)Stern-Volmer方程［18］

F0/F=1+Ksqr，

式中：F0和F分別為加入化合物前后EB-DNA復(fù)合體系的熒光強(qiáng)度；Ksq為化合物對(duì)EB-DNA體系的動(dòng)態(tài)猝滅常數(shù)；r=cHL/cDNA.所得數(shù)據(jù)以F0/F 對(duì)r進(jìn)行線性擬合（見(jiàn)圖4中插圖），求得化合物的熒光猝滅常數(shù) Ksq分別為1.16（HL1），1.53 （HL2）和1.45（HL3），且強(qiáng)度以HL1，HL3和HL2的順序遞增.這種對(duì)EB-DNA體系的熒光猝滅作用可以歸結(jié)為：HL中的平面芳香苯并咪唑環(huán)與DNA堿基對(duì)的平面芳香環(huán)發(fā)生π-π堆積結(jié)合作用，即發(fā)生了類似于EB的插入作用，并進(jìn)一步取代EB而與DNA結(jié)合，導(dǎo)致能量轉(zhuǎn)移，從而引發(fā)EB-DNA復(fù)合體系熒光強(qiáng)度的降低［19］.

2.2.3化合物HL對(duì)DNA黏度的影響及作用模式

在缺乏晶體結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的情況下，對(duì)DNA在溶液中長(zhǎng)度變化敏感的流體動(dòng)力學(xué)方法被認(rèn)為是測(cè)試化合物與DNA作用模式的最嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆椒ǎ?0］.若小分子化合物以插入方式與DNA作用，將導(dǎo)致DNA雙螺旋伸長(zhǎng)而使黏度增加；若以靜電和溝面等非插入方式與DNA作用，DNA溶液的黏度無(wú)明顯變化；而若以部分插入方式與DNA作用，可能使DNA雙螺旋扭結(jié)而表現(xiàn)為黏度減?。?1］.

為了進(jìn)一步確定Schiff堿化合物HL分子與DNA作用的模式，測(cè)定了它們?cè)?5℃時(shí)對(duì)DNA黏度的影響，結(jié)果見(jiàn)圖5.由圖5可見(jiàn)，隨著HL濃度的增加，DNA的相對(duì)黏度均逐步降低，這一現(xiàn)象表明3種化合物與DNA的主要作用模式均為部分插入模式.這可能是由于Schiff堿分子的苯并咪唑環(huán)與水楊醛基的苯環(huán)并未處于同一平面，使其只能部分插入到 DNA堿基對(duì)之間，導(dǎo)致DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)發(fā)生了扭曲，有效長(zhǎng)度減小之故.同時(shí)，DNA黏度降低幅度亦隨HL1，HL3和HL2順序增大，表明化合物HL的作用強(qiáng)度依次增強(qiáng).這與光譜法研究的結(jié)果一致.從組成上看，這可能與前兩者的水楊醛苯環(huán)上分別引入了氯原子和甲氧基團(tuán)對(duì)分子產(chǎn)生了電子效應(yīng)有關(guān).

圖5　25℃時(shí)HL1，HL2和HL3對(duì)DNA黏度的影響

圖6　HL2和HL3與COLO205和MCF-7作用的半數(shù)抑制濃度IC50

圖7　HL1，HL2和HL3與COLO205和MCF-7作用的濃度-抑制率曲線

2.3化合物HL對(duì)人體外癌細(xì)胞增殖的抑制活性

化合物HL對(duì)受試的人體結(jié)腸癌細(xì)胞（COLO205）和人體乳腺癌細(xì)胞（MCF-7）增殖（72 h）的半數(shù)抑制濃度（IC50）示于圖6，HL與腫瘤細(xì)胞的體外作用濃度-抑制率曲線示于圖7.由于HL1對(duì)2種癌細(xì)胞均沒(méi)有明顯的抑制作用，故不討論.HL2和HL3能有效地抑制2種癌細(xì)胞的增殖生長(zhǎng)，且其活性隨濃度的增加而逐步增強(qiáng).當(dāng)濃度達(dá)到200μmol·L-1時(shí)，HL2和HL3對(duì)結(jié)腸癌的抑制率已分別達(dá)到了65%和45%，而對(duì)乳腺癌的抑制率均已超過(guò)65%.IC50值亦表明HL2和HL3對(duì)乳腺癌MCF-7細(xì)胞的抑制活性高于對(duì)結(jié)腸癌COLO205細(xì)胞的抑制活性.說(shuō)明化合物HL的抑制作用對(duì)癌細(xì)胞具有較高的選擇性.對(duì)于同一癌細(xì)胞株而言，HL2的抑制活性高于HL3.3種Schiff堿化合物組成的差別在水楊醛基團(tuán)上，依活性順序?yàn)椋?-氯水楊醛（HL2）＞鄰香蘭素（HL3）＞水楊醛（HL），說(shuō)明在水楊醛芳環(huán)上引入氯原子（HL2）或甲氧基（HL3）將促進(jìn)化合物對(duì)癌細(xì)胞的抑制作用.同時(shí)，抗癌活性的強(qiáng)弱順序與化合物HL同DNA相互作用的強(qiáng)度順序基本一致，也預(yù)示了DNA可能是該類Schiff堿化合物抗癌作用的靶分子之一.

2.4化合物HL的抑菌活性

選擇2種革蘭氏陽(yáng)性菌（金黃色葡萄球菌S. aureus和枯草桿菌B.subtilis）、一種革蘭氏陰性菌（大腸桿菌E.coli）和一種真菌（白色念珠菌C.albicans）作為受試菌進(jìn)行抑菌活性實(shí)驗(yàn).溶劑DMSO和3種Schiff堿化合物HL的抑菌活性實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4.結(jié)果表明：HL1，HL2和 HL3對(duì)4種受試菌株均有較好的抑制作用，且具有相同的選擇性，對(duì)不同菌株的抑菌活性強(qiáng)度順序?yàn)榇竽c桿菌＞金黃色葡萄球菌＞白色念珠菌＞枯草桿菌，且隨著HL濃度的增大，抑菌活性也增強(qiáng)；HL2 和HL3的抑菌活性大于HL1，當(dāng)濃度為1.0× 10-2mol·L-1時(shí)，HL2對(duì)大腸桿菌的抑菌效果最顯著；溶劑DMSO對(duì)4種受試菌的抑制作用很小. 以DMSO為對(duì)照，化合物HL2分別對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抑菌實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖8.

表4　化合物HL對(duì)4種受試菌的抑菌活性

圖8　HL2對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抑菌實(shí)驗(yàn)結(jié)果

3　結(jié)論

本研究合成了3種水楊醛衍生物縮2-氨甲基苯并咪唑Schiff堿化合物：水楊醛縮2-氨甲基苯并咪唑（HL1）、5-氯水楊醛縮2-氨甲基苯并咪唑（HL2）和鄰香蘭素縮2-氨甲基苯并咪唑（HL3），其中HL3為首次報(bào)道，并對(duì)它們的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征.通過(guò)紫外光譜法、熒光光譜法和黏度法研究了3種Schiff堿化合物與DNA的相互作用，結(jié)果顯示，它們能與DNA發(fā)生部分插入模式的較強(qiáng)烈的相互作用，且強(qiáng)度按HL1，HL3和HL2依次增強(qiáng).同時(shí)，測(cè)試了3種Schiff堿化合物對(duì)人結(jié)腸癌細(xì)胞（COLO205）和人乳腺癌細(xì)胞（MCF-7）體外增殖的抑制活性，結(jié)果表明HL2和HL3有較強(qiáng)的增殖抑制活性，而HL1對(duì)2種癌細(xì)胞幾乎沒(méi)有抑制活性.實(shí)驗(yàn)還表明，3種Schiff堿化合物對(duì)金黃色葡萄球菌（S.Aureus）、枯草桿菌（B.subtilis）、大腸桿菌（E.coli）和白色念珠菌（C.albicans）有較好的抑菌活性，其中HL2對(duì)大腸桿菌的抑菌效果最顯著.

致謝：衷心感謝浙江省醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥物研究所在測(cè)試化合物對(duì)人體外癌細(xì)胞的增殖抑制活性方面給予的幫助！

［1］Sinha D，Tiwari A K，Singh S，et al.Synthesis，characterization and biological activity of Schiff base analogues of indole-3-carboxaldehyde［J］. Eur JMed Chem，2008，43（1）：160-165.

［2］Bindu P，Kurup M R P，Satyakeerty T R.EPR，cyclic voltammetric and biological activities of copper（Ⅱ）complexes of salicylaldehyde N（4）substituted thiosemicarbazone and heterocyclic bases［J］.Polyhedron，1999，18（3/4）：321-331.

［3］Shi Lei，Ge Huiming，Tan Shuhua，et al.Synthesis and antimicrobial activities of Schiff bases derived from 5-chloro-salicylaldehyde［J］.Eur J Med Chem，2007，42（4）：558-564.

［4］Parkinson JA，Barber J，Douglas K T.Minor-groove recognition of the self-complementary duplex d（CGCGAATTCGCG）2by Hoechst33258：a high-field NMR study［J］.Biochemistry，1990，29（44）：10181-10190.

［5］Wright JB.The chemistry of the benzimidazoles［J］.Chem Rev，1951，48（3）：397-541.

［6］Cheng Jianping，Lin Qiuyue，ZhuWenzhong，etal.Synthesis，crystal structure and DNA interaction of N-（benzimidazol-2-ylmethyl）-5-chlorosalicylideneimine［J］.Struc Chem，2009，28（2）：235-239.

［7］Mohamed G G，Abd El-Wahab Z H.Salicylidene-2-aminobenzimidazole Schiff base complexes of Fe（Ⅲ），Co（Ⅱ），Cu（Ⅱ），Zn（Ⅱ）and Cd（Ⅱ）［J］.JTherm Anal Calorim，2003，73（1）：347-359.

［8］Cescon L A，Day A R.Preparation of some benzimidazolylamino acids.Reactions of amino acids with o-phenylenediamines［J］.JOrg Chem，1962，27（2）：581-586.

［9］Maurya M R，Kumar A，Ebel M，et al.Synthesis，characterization，reactivity，and catalytic potential ofmodel vanadium（Ⅳ，Ⅴ）complexes with benzimidazole derived ONN donor ligands［J］.Inorg Chem，2006，45（15）：5924-5937.

［10］柳翠英，趙全芹.2-羥基-5-氯苯甲醛的合成［J］.中國(guó)醫(yī)藥工業(yè)雜志，2001，32（1）：37-40.

［11］Wu Huilu，Wang Kaitong，Liu Bin，etal.Synthesis，characterization，crystal structure and DNA-binding studies of two zinc（Ⅱ）complexeswith the V-shaped bis（benzimidazole）-thiapropane and its derivative ligand［J］.Inorg Chim Acta，2012，384（1）：302-308.

［12］Gümüs F，Algül O，Eren G，et al.Synthesis，cytotoxic activity on MCF-7 cell line and mutagenic activity of platinum（Ⅱ）complexes with 2-substituted benzimidazole ligands［J］.Eur JMed Chem，2003，38（5）：473-480.

［13］Gaballa A S，Asker M S，Barakat A S，etal.Synthesis，characterization and biological activity of some platinum（Ⅱ）complexeswith Schiff bases derived from salicylaldehyde，2-furaldehyde and phenylenediamine［J］.Spectrochim Acta Part A，2007，67（1）：114-121.

［14］Chetana P R，Rao R，Roy M，et al.New ternary copper（Ⅱ）complexes of L-alanine and heterocyclic bases：DNA binding and oxidative DNA cleavage activity［J］.Inorg Chim Acta，2009，362：4692-4698.

［15］林秋月，賀新前，王東航，等.N-取代吡啶酰胺與DNA作用的研究［J］.浙江師范大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2009，32（2）：189-195.

［16］Arjmand F，Aziz M.Synthesis and characterization of dinuclear macrocyclic cobalt（Ⅱ），copper（Ⅱ）and zinc（Ⅱ）complexes derived from 2，2，2，2-S，S［bis（bis-N，N-2-thiobenzimidazolyloxalato-1，2-ethane）］：DNA binding and cleavage studies［J］.Eur JMed Chem，2009，44 （2）：834-844.

［17］Liu Jie，Zhang Tixiang，Lu Tongbu，et al.DNA-binding and cleavage studies ofmacrocyclic copper（Ⅱ）complexes［J］.J Inorg Biochem，2002，91（1）：269-276

［18］Uma V，Castineiras A，Nair B U.Copper（Ⅱ）complexes of N4 tetradentate ligandswith flexible alkyl spacers：Crystal structure，DNA binding and cleavage studies［J］.Polyhedron，2007，26（13）：3008-3016.

［19］Zhang Fan，Zheng Xiaoliang，Lin Qiuyue，et al.Two novel cadmium（Ⅱ）complexes with demethylcantharate and polypyridyl：Crystal structure，interactions with DNA and bovine serum albumin［J］.Inorg Chim Acta，2013，394：85-91.

［20］Goeda K R S，Naik H SB，Kumar B V，et al.Synthesis，antimicrobial，DNA-binding and photonuclease studies of cobalt（Ⅲ）and nickel（Ⅱ）Schiff base complexes［J］.Spectrochim Acta Part A，2013，105：229-237.

［21］杜芳園，林秋月，齊慶遠(yuǎn)，等.2-取代咪唑與去甲斑蝥酸過(guò)渡金屬配合物的合成、結(jié)構(gòu)及生物活性表征［J］.中國(guó)科學(xué)：B輯 化學(xué)，2015，45（10）：1050-1064.

（責(zé)任編輯薛榮）

Synthesis，DNA interaction and biological activity of N-（benzim idazol-2-ylmethyl）-salicylideneim ine Schiff base

LIN Qiuyue1，2， WEIQiong1，2， CHENG Jianping2， LU Mengdi2
（1.Zhejiang Key Laboratory for Reactive Chemistry on Solid Surfaces，Zhejiang Normal University，Jinhua 321004，China；2.Collegeof Chemistry and Life Sciences，Zhejiang Normal University，Jinhua 321004，China）

Three Schiff bases，N-（benzimidazol-2-ylmethyl）-salicylideneimine（HL1，C15H13ON3），N-（benzimidazol-2-ylmethyl）-5-chloro-salicylideneimine（HL2，C15H12ON3Cl）and N-（benzimidazol-2-ylmethyl）-ovallineneimine（HL3，C16H15O2N3）were synthesized and characterized by elemental analysis，IR，UV-spectra and1H NMR.The interaction between compounds and DNA was studied by ultraviolet absorption spectra，fluorescence spectra and viscositymeasurements.As increasing concentration of DNA，the absorption bands of the compoundswere affected，resulting in hypochromicity and slight red shift.The compounds to the EB-DNA solutions caused significant reduction in emission intensities.The relative viscosity of DNA steadily decreasedafter adding compounds.The results showed that the compounds could bind to DNA with stronger intensity via partial intercalativemode.The binding ability followed the trend from low to high：L1，L3 and L2.Meanwhile，the antiproliferative activities tests showed that HL2 and HL3 had greater activities againsthuman colon cancer cells（COLO205）and human breast cancer cells（MCF-7）in vitro，in which HL2 had stronger inhibition ratios compared to HL3.The antibacterial activities of title compounds against Staphylococcusaureus，Bacillus subtilis，Escherichia coli，Canidia albicans were tested respectively.The results showed that HL2 had stronger inhibition against E.Coli.

2-aminomethylbenzimidazole；salicylaldehyde；Schiff base；DNA；interaction；biological activity

O626

A

1001-5051（2016）02-0179-08

10.16218/j.issn.1001-5051.2016.02.010

*收文日期：2015-07-02；2015-11-23

浙江省新苗人才計(jì)劃項(xiàng)目（2015R404007）；浙江師范大學(xué)研究生創(chuàng)新項(xiàng)目（ZC323015055）

林秋月（1957-），女，浙江樂(lè)清人，教授.研究方向：生物無(wú)機(jī)化學(xué).