希夫碱配合物的合成、表征及抗肿瘤活性的研究(可编辑).doc

希夫碱配合物的合成、表征及抗肿瘤活性的研究 中国海洋大学博士学位论文希夫碱配合物的合成、表征及抗肿瘤活性研究姓名:张霞申请学位级别:博士专业:海洋化学工程与技术指导教师:毕彩丰;范玉华20090601希夫碱配合物的合成、表征及抗肿瘤活性研究于葡婴希夫碱及其金属配合物被证明具有抗癌、抑菌、与相互作用等生物活性,引起了科学界的广泛关注。近几年来,有关希夫碱金属配合物抗肿瘤活性的研究有一定的报道,但是关于希夫碱金属配合物抑制蛋白酶体活性及诱导肿瘤细胞凋亡的机理方面的研究鲜有报道。泛素.蛋白酶体通路.,切在肿瘤治疗中的作用引起广泛关注。泛素.蛋白酶体通路是真核细胞蛋白质降解的重要途径。特异性阻断通路,可以显著的影响许多负责细胞周期和肿瘤生长的蛋白,如细胞周期蛋白、.等的降解,继而影响到多个细胞内过程,从而导致细胞凋亡。因此,蛋白酶体抑制剂则是一类很有希望的抗肿瘤活性化合物,成为肿瘤治疗的新靶点。本论文正是在蛋白酶体抑制剂研究的基础,合成了一系列希夫碱及其金属配染色法筛选出几种抗合物,对其进行了表征,用法及台盼兰肿瘤性能良好的铜、锌配合物,对这些高活性化合物的抗肿瘤机制进行了深入研究,确定了该类希夫碱配合物的生物靶标为蛋白酶体。具体内容如下:合成了种牛磺酸氨基酸希夫碱金属配合物,探讨其对蛋白酶体的抑制作用,结果表明大部分铜配合物均可抑制蛋白酶体的活性,法筛选出对肿瘤细胞增殖具有较好抑制能力的配合物.牛磺酸缩水杨醛铜邻菲咯啉的三元配合物,考察了对纯化的蛋白酶体的抑制作用,结果表明其对纯化的蛋白酶体的抑制作用呈浓度依赖方式,半抑制率约为 ;作用于人乳腺癌细胞.一的实验表明,此配合物以浓度及时间依赖方式抑制人乳腺癌细胞.内蛋白酶体的活性进而诱导细胞凋亡;作用于白血病细胞 ,台盼兰染色法表明此配合物对白血病细胞的致死率呈浓度依赖方式,且以浓度及时间依赖方式抑制白血病细胞内蛋白酶体的活性进而诱导细胞凋亡。对人乳腺癌细胞.及白血病细胞的蛋白酶体诱导能力及凋亡诱导方式相似,证明了其抗肿瘤广谱性。合成了,.二溴酪氨酸希夫碱配体及其它的种配合物,运用元素分析、红外光谱、紫外光谱、摩尔电导率及热分析等手段,对合成的配体和配合物进行了表征。各配合物的组成分别为?、】。对部分配合物进行了非等温热分解动力学研究,得出了配合物某步热分解的反应机理、热分解动力学方程、相应的动力学参数及活化熵妒和活化吉布斯函数伊,结果如下:】?第步一热分解动力学函数为:/.仅【.,热分解动力学月怔为:/?。/./?/,.,.,名一./,一一一仅】,./。.】?的第步热分解动力学函数为:./.】,热分解动力学方程为:/?。肌?坟/?正馏/,.,.,名. /?,一一一仅,.伊. /。的第 步热分解动力学函数为:】?/一一一一,热分解动力学方程为:/?蜘一;/,.,.,萨./.仅.?【?。肌,./?,伊. /。.: 对配体和部分配合物的荧光特性进行了研究。配体的激发和发射峰沁列 / , 、为配合物?、 】.的激发和发射峰沁/分别为/ 、/、/,与配体相比较,【】?配合物形成后,荧光强度、激发光谱和发射光谱的位置均产生了变化,尤其是荧光强度发生了明显的变化;.、 .配合物的荧光强度、激发光谱和发射光谱的位置均未产生大的变化,荧光性质与配体较相似。利用合成的,.二溴酪氨酸希夫碱配体及其铜配合物】?为研究对象,考察了其对人乳腺癌细胞.内蛋白酶体活性抑制及凋亡诱导作用。结果表明,此铜配合物可以通过抑制蛋白酶体的活性诱导肿瘤细胞凋亡,凋亡机理与牛磺酸希夫碱铜配合物相似。合成了邻苯二胺缩邻香草醛希夫碱配体及邻苯二胺缩水杨醛希夫碱配体,?分别将、溶液与铜盐或锌盐溶液混合得到几种配合物混合溶液。分别用各混合物溶液处理人乳腺癌细胞.一及白血病细胞,详细考察了其对两种肿瘤细胞的蛋白酶体抑制作用及细胞凋亡的诱导作用。结果表明:、.混合液均能通过抑制蛋白酶体的活性进而诱导肿瘤细胞凋亡,混合液的作用能力较混合液稍强,但是二者对两种肿瘤细胞的凋亡诱导机理相似,都是钙蛋白酶参与的结果,这与及配合物诱导细胞凋亡机理不同。同时比较了不同结构的配体、形成的铜混合液对白血病细胞的蛋白酶体活性抑制能力及细胞凋亡的诱导能力,探讨了配体结构对配位能力的影响。比较了和对纯化的蛋白酶体的抑制作用。结果表明:两种价态的铜均可抑制蛋白酶体的活性,但较抑制作用稍强;纯化的蛋白酶体将还原为;和乙醇等羟基自由基抑制剂部分的保护纯化的蛋白酶体活性被抑制;.铜混合物处理?.细胞后,在细胞内有活性氧簇产生,铜氧化还原产生可能是铜配合物抑制蛋白酶体活性进而诱导细胞凋亡的可能原因。合成了.羟基.甲氧基一苯基醛缩.氨基苯并噻唑希夫碱配体,并得到了其单晶。采用量子化学的密度泛函理论方法,运用量子化学程序包,在/。基组水平上对获得的单晶结构进行优化,计算了分子稳定构型的总能量、前沿分子轨道能量、原子自然电荷布居、自然键轨道及稳定化能等。计算结果表明,实验值与计算值基本吻合,说明此模型是稳定的。并用此模型预测出该标题化合物的化学活性位点可能为, 这个原子,这些活性位点易于发生某些有机反应或与金属离子配位,量子化学计算为设计合成配合物提供了理论基础。关键词:希夫碱;铜配合物;蛋白酶体;凋亡;抗肿瘤, ,.,. ,?., . ,. .,. , ,.一 ,.,., . ? , .? .; ,. . . , . ,? .】?、。、。、. . , 】./一】。,/?./?僦,./,.,.,难一./?,一。,. . /. /一仅一一。, /?./.。绠/,.,.,.矿一./?,一仅一】。,./口. /. 【 弛/一一。, . /?./彳?础.伐/,.,.,一. /?,【】,./.一. . 厦啪 / /,【,/,/ ,【, 】/. , , ; .,.。?一., . , , 、.? . ?一,;.? . ./ ., ,? 、,.一犯一?一一 .一一一 一 。.,. .,烈,. , 。 .:; ;希夫碱配合物的合成、表征及抗肿瘤活性研究月吾恶性肿瘤是当前严重影响人类健康、威胁人类生命的疾病之一。攻克癌症一直是世界瞩目的研究课题。尽管半个多世纪以来,抗肿瘤药物的研究与应用取得了一定的进展,某些类型的肿瘤化疗取得了突出的疗效,但是,大多类型的肿瘤,特别是发病率较高的实体性肿瘤的药物疗效不佳,因此,研制开发新型抗肿瘤药物仍然是一个重大课题与长期任务。最近几年,泛素一蛋白酶体通路. ,在肿瘤治疗中的作用引起广泛关注。泛素.蛋白酶体通路是一种具有多个亚单位组成的蛋白酶复合体,是真核细胞蛋白质降解的重要途径。正常情况下,细胞内约%以上的蛋白都是通过降解,特别是一些短周期蛋白,如细胞周期蛋白、等。他们参与细胞周期调控、信号转导和细胞凋亡等多个过程,对细胞的增殖、分化及恶变具有重要的影响。特异性阻断通路,可以显著的影响这些蛋白的降解,继而影响到多个细胞内过程。因此,蛋白酶体抑制剂则是一类很有希望的抗肿瘤活性化合物,成为肿瘤治疗的新靶点。希夫碱是一类重要的生物配体,许多希夫碱及其过渡金属配合物被证明具有抗细胞毒素、抗癌、抑菌、与相互作用等生物活性,最近几年引起了科学界的广泛关注。对其配合物的深入研究,有助于了解生物体中氨基酸与金属离子问的键合作用,有助于揭示金属离子在生物体内的生理生化功能、化学行为及作用机理,对于合理设计、目标合成和筛选高效、低毒、高选择性的抗菌、抗癌药物具有重要的理论价值。到目前为止,有关希夫碱金属配合物抗肿瘤活性的研究有一定的报道,但是其作为蛋白酶体抑制剂进而导致肿瘤细胞凋亡方面的研究文献报道较少,特别是关于希夫碱金属配合物抑制蛋白酶体活性及诱导肿瘤细胞凋亡的机理方面的研究鲜有报道。鉴于此,本文选择结构各异的羰基化合物与氨基酸缩合成希夫碱,在非水溶剂和较温和的条件下合成了过渡及稀土金属离子的若干配合物;采用元素分析、光谱分析、摩尔电导、热分析等方法对其结构进行了表征,推断出配合物可能的结构,并对部分铜、锌配合物的抗肿瘤活性进行了研究。结果表明,所合成的铜、锌配合物均可通过抑制蛋白酶体的活性诱导人乳腺癌细胞及血癌细胞凋亡,并对铜配合物抑制蛋白酶体活性的机理进行了研究,有望为新药开发提供理论依据。独 创 声 明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其也不包含未获得他人已经发表或撰写过的研究成果,注;地遗直墓丝盂蔓挂星直明趁:奎拦亘窒或其他教育机构的学位或证书使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。签字日期:加研年.月岔日学位论文作者签名:轨磕学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权学校可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。保密的学位论文在解密后适用本授权书导师签字:学位论文作者签名:嫉俸弋亏私千髟日签字日期:妒年月签字日期:一年月客日学位论文作者毕业后去向;工作单位: 电话:通讯地址: 邮编:第一章绪论孵兰鲁站消去?希夫碱配合物的合成、表征及抗肿瘤活性研究上述亲核进攻反应步骤决定反应速度,醛或酮上羰基的原子扫杂化转为杂化,键角由变为.。因此宜选择体积小的及&基团,有利于反应进行。过渡态中、&若为烷基,其推电子作用会使.上负电荷更多集中,导致过渡态不稳定,如、中之一为原子,则会减小推电子作用,使过渡态稳定,反应易于进行。此外,过渡态中若含芳基,其吸电子作用会分散.上的负电荷,芳基形成的共振结构更有利于过渡态稳定而加快反应。可见芳香族希夫碱稳定性高于脂肪族希夫碱。从伯胺&结构来分析,作为进攻基团,黜的诱导或共振效应会影响进攻效果,如鼬为推电子基团则一上的负电荷较集中,其碱性增强,使其较易发生亲核加成反应,反应过程中电子效应与空间立体作用均起着明显作用,故在选择取代基时应予以重视。在实际设计反应体系时,溶济的选择、介质的酸度、反应温度等均需视具体体系而定,了解缩合反应机理及其影响因素会十分有利于反应的进行。.希夫碱及其配合物的常用合成方法.直接合成法或称“现场合成法 在一定条件下,将伯胺类化合物、活泼羰基化合物及金属离子混合,直接反应得到相应的希夫碱金属配合物。合成时,一般是让伯胺类化合物和活泼羰基化合物反应一段时间后,再加入金属离子反应;也可在伯胺类化合物与活泼羰基化合物混合过程中加入金属离子。此法产率较高,简便快速。但由于反应中伴随有副反应的发生,为产品的提纯及表征带来一些困难。.分步合成法第一步:合成希夫碱配体。伯胺类化合物与活泼羰基化合物在一定条件下反应,即得希夫碱配体。第二步:将提纯后的希夫碱配体与金属离子反应,即得希夫碱金属配合物。分步合成法所得产品较纯净,产率一般较高。.模板合成法 金属离子作为一种“模板剂”,促使小分子有机物定向缩合成较大分子的有机配体并形成配合物。过渡金属离子对氨基酸中原子有较强的亲合力,特别适合于希夫碱配合物的模板合成。利用模板合成法可能很易将希夫碱配合物固载于某些载体如层状锑磷酸上,通过离子交换,将金属离子嵌接于载体材料中,然后再按模板希夫碱配合物的合成、表征及抗肿瘤活性研究法合成配合物。这样便可在载体中形成稳定的希夫碱配合物。模板法合成希夫碱配合物对探索过渡金属希夫碱配合物的合成方法和大环希夫碱配合物的生物模拟催化活性有着重要的意义。年用模板合成法得到了一水杨醛甘氨酸合铜的晶体,通过光谱数据、元素分析等,与直接合成法产物的数据完全一致,说明了该模板法合成路线的可靠性.逐滴反应法有些希夫碱易析出固体但难于溶解,上述三法均难进行。可用一种逐滴反应法:先将伯胺类化合物与金属离子溶液混合,然后逐滴滴入醛或酮类溶液,剧烈搅拌下合成配体,立即与已存在的过量金属离子反应形成配合物。.水热合成法 在高温高压下将反应物料与溶剂混合,在亚临界或超临界状态下,溶剂具有强溶解性能和高扩散系数,有利于反应平衡的建立,使反应高效、迅速进行,减压降温后,生成物迅速从溶剂中游离出来,易于获得高纯度化合物的晶体。.单晶培养方法 为了在原子、分子水平上研究配合物的微观结构,通常需要培养适合于.衍射的单晶。培养单晶要正确选择溶剂,可以是一种或几种溶剂的混合物,控制好溶解度、温度和结晶速度,通常结晶速度越慢越好,溶解度一般使溶液接近饱和,物质的种类不同,结晶温度可选择不同的温度条件。常用的单晶培养方法有以下三种:常温挥发法:将配合物溶于溶剂中,在常温下使溶剂挥发,从而析出单晶的方法。此法适用于配合物在有机溶剂中溶解度适中,且溶剂易于挥发的情况;降温法:将配合物在加热情况下溶于溶剂,然后使温度缓慢降低,使单晶析出的方法。此法适用于配合物在某溶剂中高温时溶解度大,低温时溶解度小,即溶解度随温度变化较大的情况;恒温挥发法:在加热的情况下将配合物溶于溶剂中,然后保持一定的高温,使溶剂慢慢挥发,从而析出单晶。此法适用于溶解度适中,但溶解沸点较高的情况。.希夫碱及其配合物的应用研究现状.生物活性研究氨基酸希夫碱配合物具有多方面的应用,例如,在医学领域,希夫碱具有抑菌、希夫碱配合物的合成、表征及抗肿瘤活性研究杀菌、清除。、抗肿瘤、抗病毒、对结构的插入作用等生物活性;在催化领域,希夫碱的钴和镍配合物已经作为催化剂使用【;在分析化学领域,希夫碱作为良好配体,可以用来鉴别、鉴定金属离子和定量分析以及萃取金属离子;在光致变色领域,某些含有特性基团的希夫碱可发挥离子探针的作用【卜;在农业方面的应用,锌、锰、钼等微量元素及稀土元素的氨基酸配合物是作物生长发育不可缺少的营养成分】。黎植昌等【】研制的混合氨基酸希夫碱稀土配合物,可使水稻、小麦增产;将不同的氨基酸金属配合物相互复配,兼具增产、灭菌杀虫、提高农作。物品质的作用,是一类价廉、高效、低毒的农用杀菌剂【.抑制超氧自由基活性研究科学研究表明:人体内的自由基与人体的许多疾病都有一定的关系,例如,超氧阴离子自由基就是导致炎症、衰老和癌变的重要因素之一。近些年来,人们对。?的生物无机化学研究投入了很大的兴趣。几乎所有的高等生物体内都有产生,的受控产生对机体有益,而。?的异常产生则会直接或间接地损伤细胞【】。目前人们普遍认为引起炎症、衰老、癌症、肿瘤的原因之一是生物体内存在过量的超氧阴离子自由基。?【】。超氧化物歧化酶在生物体内起着催化超氧离子自由基。?歧化生成和的作用。它在抗辐射损伤、预防衰老、防治肿瘤和炎症等方面起着重要作用【。文献表明希夫碱类配合物对?具有一定的抑制率,特别是含、的希夫碱类配合物具有很高的抗癌活性,贤景春等合成的.氯水杨醛缩硫脲希夫碱与锰配合物对有一定的抑制作用【。另外,他们还合成了.氯水杨醛缩盐酸氨基脲希夫碱配体及其配合物,其对?均具有良好的抑制作用,而且配合物催化。?歧化的活性比配体高,且双配体配合物活性高于单配体配合物【之。易国斌、崔英德等【】合成了天冬酰胺缩邻香草醛希夫碱稀土配合物,采用技术对化合物的抗超氧阴离子自由基性能进行探讨,发现均有明显的。?清除功能;其中配合物的清除功能明显高于希夫碱配体。史卫良等【也利用法直接测定了水杨醛天冬氨酸希夫碱配体及其铜、锌、钴、镍配合物抗?性能,发现配体和配合物均有抗?性能,配合物清除能力比配体强,其中铜配合物清除。?能力最强。王建华【】等研究发现噻二唑类希夫碱配体及配合物均对超氧离子有一定的抑制效果,各配合物活性的递增率随浓度的增加而逐渐变缓,且配合物具有比、配合物更大的活性。何秀英【】等研究得到铜配合物对超氧阴离子自希夫碱配合物的合成、表征及抗肿瘤活性研究由基有较强的抑制作用,他们合成了邻甲氧基苯甲醛缩丙氨酸希夫碱及其铜、锌、镍和钴配合物,而且发现配体及配合物对?有抑制作用,其中铜配合物有较强的抑制作用。邻甲氧基苯甲醛缩丙氨酸、苯丙氨酸的、配合物则对无抑制作用。张邦乐等【在水杨醛苯环上引入吸电子基并与甘氨酸缩合,设计合成了,二硝基水杨醛缩甘氨酸希夫碱及其铜配合物,用黄嘌呤.黄嘌呤氧化酶一鲁米诺化学发光法测定了其歧化超氧阴离子的活性,与超氧化物歧化酶作了对照,发现该配合物有较强的清除的作用,显示较强的活性,在一定程度上具有模拟酶的作用。陈德余四等合成了邻香草醛甲硫氨酸希夫碱及其、配合物,表征了其结构,用法探讨了它们对。超氧阴离子自由基的清除作用,实验结果表明,配体与配合物均具有抗性能,但对。清除作用最强。黄永华【】等合成、表征了.氯苯甲醛丙氨酸希夫碱及其与、的配合物,化合物对超氧离子自由基的实验表明,、配合物有较强的抑制超氧自由基的作用,但与相比相差较远。王金胜等深入研究了铈配合物清除超氧自由基的机理【,其反应模式是:?“矿一:.与的作用研究配合物与相互作用的模型主要分为嵌入型和面上型两种。嵌入方式是指配合物的配体之一称插入配体嵌/.至碱基对之间,其余配体称辅助配体留在碱基对外面。插入方式要求配合物的插入配体具有较好的平面性,适中的平面面积和硫水性。若增大插入配体的立体位阻,则可能导致配合物与结合能力的下降。研究表明:过渡金属配合物不仅可以识别核酸的结构,用作的结构探针:还可以作为分子光开关和光裂解试剂;而且在研究药物作用机制,抗癌药以及特效的化学治疗药物等方面都具有十分重要的应用价值。如.邻香草醛氨基葡萄糖希夫碱配合物具有与结合功能,此种配合物可以作为抗肿瘤候选药物进一步研究【。研究配合物与作用体系的方法有很多,以.射线晶体学数据最为准确可靠,但由于需要培养化合物.复合物晶体,应用受到巨大的限制。在没有晶体结构资料的情况下,粘度测定是检测配合物与是否的插入方式结合的最有效的方希夫碱配合物的合成、表征及抗肿瘤活性研究法,其结果比光谱数据更具说服力。由于配合物和碱基对之间产生堆积效应,稳定性增加、熔点升高、粘度增大【】。分子中的碱基具有光学活性,其紫外光谱在 附近有一强吸收峰。加入后若配合物的吸收峰减少,波长红移,可认为是配合物插入证据之一,因为插入配体与碱基对可发生电子堆积,插入配体的空轨道与碱基的电子轨道发生偶合,使能级下降,导致?跃迁几率减小,产生减色效应【】。许多配合物或本身具有光学活性,或与结合后产生光学活性。光谱法具有快速简便、耗费低等优点,因此用光谱方法研究配合物与相互作用是非常有效和应用最广泛的方法,常用电子吸收光谱、荧光光谱、表面增强拉曼光谱来分析。叶勇等】利用以上三种光谱法对.氯代苯甲醛丙氨酸希夫碱及其钴、锌配合物与的作用体系进行研究比较,发现它们与作用分别采取插入与键合两种方式,并且这两种金属配合物作为抗癌化合物有进一步的研究价值。廖见培等【】研究了水溶性金属希夫碱与互作用,在其紫外.可见光谱图中随着的加入,化合物吸收光谱发生明显的减色效应,同时其吸收峰有 的微小紫移,可能是化合物的的键与的静电基团发生重叠,使吸收光谱发生改变,表明化合物有可能嵌入的碱基中。.抑菌及抗肿瘤活性研究自从年美国大学的等发现顺式二氯二氨合铂能抑制大肠杆菌的细胞分裂【】,继而于年肯定其具有抗菌、抗癌活性后,开创了一类抗菌、抗癌药物研究的新领域.无机金属配合物【。在碱金属配合物研究领域里,美国州立大学的和澳大利亚大学的以及和.等合成筛选出许多具有抗癌、抗肿瘤、抗病毒、抑制细菌、霉菌的生长等生物活性的希夫碱金属配合物。近年来临床上耐药菌种的不断增加,交叉耐药性不断出现,使寻找高效、低毒可供临床使用的新药物成为一项很有意义的工作。因此,人们对这类氨基酸希夫碱金属配合物的抗炎、抗菌、抗癌等生物活性研究有极大的兴趣。,等先后合成了许多氨基酸希夫碱配体及其金属配合物,并对其中一些化合物进行了抗菌、抗癌活性试验,发现它们大都具有不同程度的生物活性。其中金属配合物的活性一般都强于其配体。等试验合成一系列希夫碱配合物的合成、表征及抗肿瘤活性研究的希夫碱,用于抑制小白鼠肿瘤生长作用的研究,结果表明醛取代基抗癌效应优于胺取代基,水杨醛类希夫碱优于其他醛类,而且亲油性和吸电子性的取代基是希夫碱抗肿瘤活性所需要的【。年,删等由喹啉甲醛与腙缩合得希夫碱铜配合物能够有效抑制人体前列腺细胞癌变,为人类抗癌药物的研发开辟了一条新的道路。在抗癌方面,我国的吴白慎等】也做了大量的研究工作。他们合成的对羟基水杨醛缩.甲硫氨酸及锰翟合物,对羟基水杨醛丙氨酸及锌配合物,对艾氏腹水癌、喉癌、宫颈癌均有不同程度的抑制作用;邻香草醛缩甘氨酸、缩丙氨酸及其铜、锌、镍配合物分别对白色念珠球菌和新型隐球菌有较好的杀菌作用;而邻氯苯甲醛缩甘氨酸和对氯苯甲醛缩甘氨酸的铜、锌、镍配合物对四种浅部真菌、石膏样毛癣菌、絮状表皮癣菌和红色毛癣菌等有较强的抗茵作用。严振寰【】合成的.羟基水杨醛丙氨酸合,对宫颈癌、艾氏腹水癌和喉癌均有不同程度的抑制作用,其中对喉癌的抑制率达.%。郡远、许金钩【】用溴化乙锭荧光分析法,探讨了合成的水杨醛氨基酸希夫碱及其、配合物与的作用,以及结构与抗癌活性的关系,显示了氨基酸希夫碱过渡金属配合物作为抗癌剂的良好前景。多年研究发现,不仅许多希夫碱都具有良好的杀菌抗癌作用,其配合物由于鳌合作用,在很大程度下减小了金属离子的极性,而大大地增加了金属鳌合物的亲油特性,有利于穿过真菌的油脂层【,因而具有更强的脂溶性和细胞穿透性,故希夫碱配合物的杀菌活性比配体本身更有效,抗菌谱更广,且不易产生耐药性,拥有更好的医药价值。在抑菌方面:吴自慎等【】合成的邻香草醛缩甘氨酸、缩丙氨酸及其铜、锌、镍配合物分别对白色念珠球菌和新型隐球菌有较好的杀菌作用,而邻氯苯甲醛缩甘氨酸和对氯苯甲醛缩甘氨酸的铜、锌、镍配合物对四种浅部真菌:石膏样毛癣菌、絮状表皮癣菌、犬小抱子菌和红色毛癣菌有较强的抗菌作用。林秋月【】等人合成了水杨醛赖氨酸希夫碱为配体的过渡金属配合物,并研究了它们的组成、性质和抗菌活性。选用大肠杆菌进行抗菌活性试验,结果表明,除锌外其余三种配合物的抗菌活性与稳定性顺序一致。李锦州等合成报道了.苯基.甲基.【.呋喃甲酰基一吡唑啉酮.缩.丙氨酸碱配体及其与种过渡金属的配合物,研究了希夫碱配合物的合成、表征及抗肿瘤活性研究配合物的配位结构,并用该类配合物对金黄葡萄球菌、大肠杆菌、枯草杆菌、白菜软腐病菌和菜豆荤疫菌进行了抗菌活性实验。结果表明金属离子对配体的杀菌活性有一定促进作用【。唐婷四等合成了缩胺、缩胺基脉、缩氨基酸三类希夫碱的八种铜配合物,表征推测了这八种配合物的结构,初步活性实验表明,对大肠杆菌的抑制作用,配合物比配体有显著增加。在希夫碱稀土配合物抑菌抗肿瘤活性方面,进展卓著。孔德源【 】等合成了新的氨基酸类希夫碱稀土配合物,测定分析了其化学式,形成六配位的配合物,初步的药理实验表明该类配合物有一定程度的抗肿瘤活性。李锦、等合成了呋喃甲酰基吡唑啉酮双希夫碱稀土的配合物,表征、测定了其组成与结构,中心离子呈配位。抗菌实验表明,配合物的抗菌活性比配体抗菌活性强,提高%。其还合成了呋喃甲酰基吡唑啉酮双希夫碱与铀、钍的配合物,表征、测定了其组成与结构,抗茵实验表明,配合物的抗菌活性比配体抗菌活性强,提高%,说明锕系金属离子对配体的生物活性起到一定作用。随着人们对稀土化合物研究的不断深入,年,高书燕,张秀英【】等以水杨醛缩.氨基水杨酸为配体合成了种新的希夫碱稀土、配合物,并测定了其抑菌活性,结果表明:配体和配合物对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和枯草杆菌均表现出不同程度的抑菌效果,其中对大肠杆菌的抑菌效果最好。在较低浓度下,中稀土和重稀土配合物的抑菌作用比轻稀土好;在高浓度条件下,轻稀土配合物的抑菌效果好。另外,孟歌【】合成了磺胺希夫碱的铅配合物,表征了结构特点及配位情况,初步抑菌活性实验表明,金属配合物的抑菌活性比配体的抑菌活性高,且与浓度有关。】等用硝基苯甲醛与对氨基苯酚合成了希夫碱与铬的配合物,并用于抑菌实验,发现该配合物对假单细胞菌有很好的抑制作用。.催化活性研究希夫碱及其配合物具有很好的催化性能,可以作为氧化还原催化剂、脱硫催化剂、仿酶催化剂等,在聚合反应、不对称催化环丙烷、烯烃催化氧化、电化学催化以及手性氨基酸的分离等方面都得到了广泛的应用【,特别是作为手性催化剂的研究受到许多化学工作者的关注。具有配位原子的三齿氨基酸希夫碱配体与五价钒生成的配合物,能有效的催化类似硫醚不对称氧化为亚砜的反应。年,和等【】以水杨醛,.缬氨酸和五价钒合成了此种催化氧化反应希夫碱配合物的合成、表征及抗肿瘤活性研究试剂,研究了催化性能,但没有报道配合物的表征数据四。年,和.等【】用水杨醛、氨基酸和五价钒合成了四种具有催化氧化性能的配合物催化剂.水杨醛,一丙氨酸,一苯丙氨酸,.缬氨酸,.亮氨酸,并表征了它们的结构。催化氧化实验数据证明,这些配合物能较快的催化类似硫醚不对称氧化为亚砜的反应。而和】合成的.丙氨酸具有催化苯甲胺氧化反应的作用。仇敏】、】等报道了一系列希夫碱及其铜配合物催化烯烃的不对称环丙烷化反应,结果表明对一些双取代或三取代底物烯烃有很好的不对称催化作用。国内李琛等【】合成了一种新型的具有相对柔性手性环境的含对称轴的手性希夫碱化合物,初步考察了其铜配合物在不对称催化环丙烷化反应中的催化性能。环氧化物是一种有用的有机中间体,把希夫碱配合物应用在烯烃环氧化反应中做催化剂,具有较好的选择性,大大提高了产率。王积涛【】等人通过研究,认为好的不对称氧化反应催化剂要求中心金属离子具有适当的氧化还原电位。目前,手性含氮配体的配合物近些年来在不对称均相反应研究中有了很大进展,手性希夫碱配体的过渡金属配合物比手性磷配体的配合物催化效果还要好【】。袁淑军等人【】合成的双亲媒性希夫碱型配合物,克服了希夫碱配合物必须在某些非质子极性溶剂和强碱的作用下才能催化醇类物质的空气氧化反应的弱点。某些含的希夫碱金属配合物还具有仿酶催化作用【,梁芳珍等人合成水杨醛缩.氨基.苯基噻唑配合物,研究发现此类配合物在氧化抗坏血酸体系中,具有辣根过氧化物酶的催化性能【。袁淑军【、】等合成了双亲性希夫碱及其的配合物,并测定出该配合物具有一定的双亲媒性、能有效地降低水溶液的表面张力并形成胶束,对苯甲醇在稀碱水溶液中的两相空气氧化生成苯甲醛的反应具有显著的催化作用。随着广大科研工作者对希夫碱更进一步的研究,希夫碱及其配合物在催化领域将会有更加广泛的应用。.载氧活性研究可逆载氧体可以说对于生命过程尤其是呼吸过程具有极其重要的意义,由于研究天然的可逆载氧体存在一些弊端,选择模型化合物研究极其必要,因此希夫碱配合物作为典型模拟化合物已愈加被人们所重视。李崇嘉等运用.计算方法研究了钻希夫碱的载氧特性,结果表碉与的作用是通过。键组合并具有较希夫碱配合物的合成、表征及抗肿瘤活性研究明显的反铁磁性耦合作用,钴的希夫碱的四配体配合物对、有较好的吸附作用,但当存在其第五配合物时,会使、的吸附作用有不同程度的削弱,的吸附作用变化较小,惹的吸附作用却只剩下篱单的物理吸酣,嚣此可以把五配体的希夫碱.钴配合物用作、的分离上【】。李建章【】等人对冠醚的单双希夫碱.钴配合物进行氧加合性能研究,发现冠醚化后的希夫碱.钻配合物有利于双氧加合物的形成与稳定,同时冠醚所具有的特定的空阆构型还会增大分子体积,有隰碍分子二聚蔼失活的可能性。研究还表明,冠醚化希夫碱.钴配合物的氧加合常数,最大氧合量和氧合反应速度都大大高于相应的单希夫碱品种】。此类载氧体作为纯氧的制造和空气的分离、金属的防腐、蔬菜水果的傈鲜以及工业生产中有机物的催化等方面都有应用。.功能材料特性研究希夫碱可用作半导体材料、金属材料、光散材料等,某些含特定基团的希夫碱崮组装膜的研究,将促进仿生科学的发展。由于希夫碱含碳氮双键,所以容易生成聚合物,且共轭聚合物在线性光学、光电化学、发光二极管及二次电池等方兹都有很广的应用。任红霞】合成的共扼希夫碱聚合物是很好的蓝光区发光材料。军事红外隐身技术就利用了希夫碱作为功能性填料,可降低涂料的辐射发射率这一性质嗍。某些希夫碱具有液晶性,其独特的结构特点以及对外场刺激的强烈的反应性,使其可以做为液晶显示材料、具有液晶性能的液晶器件和导电材料等功能材料。例如在有机液晶分子优合物中,引入金属可以使其液晶性能发生突破性的变化,如液晶态温度升高、范围变宽,液晶织构发生变化,会使对光、电磁等响应性明显增强等【蚓。对于配合物液晶的研究与应用开发越来越受到人们的关注,可应用于彩色显示、磁性器件、电导和菲线性光学材料等领域。一些希夫碱及其配合物具有光致变色或热致变色的特性,可以在家用电器和工业机械中作为示温材料,也可用于防伪标识等。随着对热色材料开发应用的不断深入,从含有邻羟基的苯环、萘、菲等希夫碱到双希夫碱、希夫碱聚合物,有热致变色性能的希夫碱及其配合物的数目在不断增加,此类热色材料已得到广泛研究与应用【。希夫碱及其配合物的光致变色特征也受到研究者的关注。刘浪等人研究发现.超分子化合物必须是光和溶剂同时满足时才具有光致变色性,并且光致希夫碱配合物的合成、表征及抗肿瘤活性研究变色性能受到溶剂极性的影响,溶剂的极性越强,越有利于它发生光致变色【】。等研究发现对苯基亚氨基甲基氢酮简称希夫碱及其单氧基衍生物具有光致变色特征【】,也有报道水杨醛缩胺类希夫碱可用于光开关、信息的存储和显示等方面【。近年来,希夫碱及其配合物的研究领域越来越广泛,对其性能的研究也在不断的加深,随着科学的进步和社会的不断发展,希夫碱及其配合物将会有更大的研究前景和实用价值。.其它性能研究由于希夫碱化合物的原子上有一对孤对电子和结构中含有共轭双键,所以此类化合物在分析化学中有一定的应用。它可与金属离子络合,因而应用于分析化学中金属离子的分离鉴定,甚至可以通过色谱分析、荧光分析、光度分析对其进行定量分析。由于结构中含有共轭双键而呈现一定的荧光性,故可以通过测荧光进行微量分析。.明把它作为荧光探针,应用于蛋白质微检测上,取得禾用芳香胺了良好的效果,在医学上,此研究有着很高的应用价值。.与甲醛生成希夫碱,通过测其荧光性来确定它的存在,在环境科学中同样有着重要的意义。等用碱式水杨醛希夫碱作试剂成功地用气相色谱仪和普通相转移色谱仪分离出金属合金中的铜和镍,用反相高选择性气相色谱仪分离出药物制备物中的钻和铁;用液相高选择性色谱仪分离出混合在、合金矿样中的铀【】。茴香醛可以作为合成药物的中间体、配制缓蚀剂和电镀添加剂的化工原料,也可以作为香味食品添加剂用于糕点饮料行业等相关行业。目前微量茴香醛的测定方法极少,仅见气相色谱法和分光光度法,因此建立微量茴香醛的简便、快速、灵敏测定方法有一定的价值。海洪】等人研究发现在硫酸介质中茴香醛与对氨基苯磺酸反应生成希夫碱,该希夫碱在示波极谱仪上于.,下同能产生一个灵敏极谱波,可用于间接测定茴香醛,从而建立了一个测定微量茴香醛的极谱分析新方法,测定了食品中的茴香醛,取得很好的结果,为以后糕点、饮料行业的分析测定带来便利条件。.希夫碱配合物应用的局限性虽然希夫碱金属配合物大都具有不同程度的抑。、抗菌、抗癌等活性,但希夫碱配合物的合成、表征及抗肿痛活性研究这类化合物一般有毒性,并且水溶性较差,不利于它们的应用。因此在保证活性基团的活性甚至增强活性的前提下,如何降低其毒性,增强水溶性,提高效用是当前亟需解决的问题。对于增强水溶性,目前主要是对希夫碱进行磺化或在母体化合物中引入亲水基团,或通过引入第二配体以改善其水溶性及理化性质。吴白慎等【】曾根据人体各器官对某些金属有选择性吸收的特点,利用这类金属作载体,使抗癌药物能相对集中于肿瘤部位,减少药物对人体的副作用和提高药物疗效,合成了一些金属配合物,并对药效进行了试验。对于增强水溶性,目前主要是对希夫碱进行磺化或者在母体化合物中引入亲水基团;或通过引入第二配体以期改善其水溶性及理化性质,如对氨基酸希夫碱进行磺化,或在母体化合物中引入亲水基;再则是通过引入第二配体如,.邻菲咯啉、.联吡啶等改善其水溶性和生物活性】。王成刚等【】合成了一水杨醛甘氨酸合铜的甘氨酸、脲素两种混配配合物,实验证明,具有良好的水溶性。这些研究工作为以后探索高效低毒的杀菌药物提供了有用信息。同时随着不同学科领域研究的不断深入,进一步的研究与开发利用希夫碱及其配合物的药理、生理活性,将会为人类社会的进步做出很大的贡献。.蛋白酶体抑制剂的研究进展近几年来,癌症成为了威胁人类健康的严重问题,全世界每年有近,的人被诊断为癌症患者。尽管在癌症治疗药物方面已近取得了很大的进展,但是,目前仍未研究出真正具有选择性靶向肿瘤细胞的特效药物。尽管肿瘤细胞种类繁多,但是所有的肿瘤细胞具有共同的特征.不能被控制的增殖。因此难以控制细胞生长是癌症的本质特征。真核细胞增殖、生长及凋亡、受到细胞内一系列蛋白质的调控。真核细胞内的蛋白质主要被两种不同的蛋白酶解系统所降解:溶酶体途径和泛素一蛋白酶体途径? ,。通常情况下,细胞内膜相关蛋白和某些在应激状态下产生的蛋白质以及通过内吞过程从胞外摄取的蛋白质等主要经溶酶体途径降解;泛素.蛋白酶体通路负责对体内调控细胞增殖和凋亡信号传导的蛋白,如抑癌因子、促凋亡蛋白【、细胞周期蛋白、核因子抑制蛋白、氨基端激酶等,参与凋亡的重要蛋白酶.也受到调节。因此泛素.蛋白酶体通路在调控细胞周期和肿瘤生长中发挥着极为重要的作用,成为肿瘤治疗的新靶点【母。蔚犬嘁配台物成、表征厦抗肿痛活性究泛素一蛋白酶体概述泛素一蛋白酶体途径是细胞内依赖的蛋白质选择性降解的主要途径,是真核细胞内重要的蛋白质质控系统,参与细胞凋亡、 类抗原的递呈、细胞周期。以及细胞内信号转导等多种生理过程,对维持细胞的稳态具有分重要的意义泛素是个氨基酸组成的小分子蛋白质,广泛存在于真核生物中,在细胞内游离或共价结合到各种胞浆、核及膜蛋白上而发挥生物学作用。泛素一蛋白酶体通路由泛素,以及一系列相关的酶组成,是细胞内蛋白质降解的重要途径,、。除泛亲以外还包括种酶家族:泛素活化酶?泛素连接酶? ,、泛素一蚩白四?,蛋自酶体”“。.一。?,一蹲墨罅嚣雪图 泛索.蚩白酶体通路底物蛋白质被泛索一蛋白酶体途径降解分两步进行:第一步,底物与泛素结合:第二步,泛素一蛋白质偶联体被蛋白酶体降解,并释放出泛素进行再循环。底物先与泛素结合,而此结合过程至少需要、三种酶的一系列催化才能实现。尽管具有直接将底物蛋白质与泛素结台的能力,但其作用有限。多数情况,泛素与底物蛋白质连接需参与方可完成。活化的底物蛋白被展平后,通过两个狭孔,进八蛋白酶体的催化中心,蛋白降解在蛋白酶体内部发生。进入蛋白酶体的底物蛋白质被多次切割,最后形成个氨基酸残基的小肽四。希夫碱配合物的告成、表征及抗肿瘤活性研究.蛋白酶体的结构蛋白酶体是一个具有多亚单位的大分子复合物,由蛋白酶体和个复合体组合而成。蛋白酶体由种不同的蛋白亚基组成,其中个同源的亚基单位和个同源的亚单位分别组成环和环,两个环在中间,两个环在两侧,个环层叠形成圆桶状结构。蛋白酶体是主要起催化作用的复合体,环形成底物蛋白通道,主要用于底物识别,环上存在催化亚基,主要参与底物降解。复合体又称为,由或 个亚基组成,又可分为盖子和底座两个次妊复合物。底座位于蛋白酶体两侧,由个亚基组成,其中个具有酶活性,可加速底物泛素化发环口丌启。盖子是由不含酶活性的业基组成,是多聚泛紊蛋白的受体。复合体主要起调节作用,特异性识别并结合泛素化的靶蛋白,依赖酶改变靶蛋白构象,将其运送至蛋白酶体的柱状通道中,在蛋白酶体内部被降解为短肽分子“。麓.图 蛋白酶体结构示意幽 目前认为,在内起催化作用的亚单位主要是、。不同的亚单位的催化活性尽管不同,但能互相协调使蛋白酶体具有多种蛋白酶活性,如类糜蛋白酶活性.,、胰蛋白酶活性?,、肽一谷氨酰肽水解酶活性?,、支链氨基酸肚酶活性、中性氨基酸切割活性”。九。在匪桶状的两端由亚单位环组形成,环口的中央被亚单位、的末端肽链所占据,使环的外侧完全关闭,阻止胞内非目的靶蛋白质进入内,而遭到降解破坏。希夫碱配音物的合成、衰征盈抗肿痛活性研究嗍:口沁懈耋,。呈堇,.图 蛋白酶体的结构 泛素一蛋白酶体作用机制蛋白酶体与细胞内蛋白质的降解及机体的许多重要生理功能密切相关,许多调控蛋白,诸如惆控细胞生长、转录活性、负责.型抗原呈递的惆控蛋白都要经历泛蛋白依赖的蛋白水解见表 ,主要包括有以下几个方面川川:。表 底物的调控蛋白 蛋白质 功能肿瘤抑制蛋白细胞周期激酶转录因子转录因子转录因子细胞周期蛋白细胞周期蛋白细胞因子依赖的激酶抑制因子结合蛋白患意盅警一希夫碱配合物的合成、表征及抗肿瘤活性研究.调控细胞周期 .细胞周期蛋白的异常调节可以导致细胞分裂的失控加速,使肿瘤形成、.生长和转移。蛋白酶体抑制剂可以通过干扰这些调控蛋白的降解,停滞或延迟肿瘤的进程。、和在化疗或蛋白酶体抑制剂处理后表达变得稳定说明这些重要的细胞周期调节蛋白的稳定性在蛋白酶体抑制剂的抗肿瘤过程中起到一定的作用。细胞周期激酶抑制蛋白是被肿瘤抑制蛋白诱导表达的导致细胞在期生长停滞的重要因子,它的表达受到泛素蛋白酶体蛋白降解系统的调节。蛋白酶体抑制剂的使用可以增加的表达起到抑制肿瘤发生发展的目的。泛素化对于细胞周期因子的降解非常必要。细胞周期受细胞周期调节蛋白依赖的激酶的活性所控制,这类激酶的活性又受其正负调节因子、细胞周期调节蛋白和抑制因子所调节。抑制因子可以阻止