希夫碱Zn(II)和Cu(II)配合物的合成表征、DFT计算及分子对接研究：抗菌抗炎活性与机制探索

针对耐药菌株和炎症治疗需求，研究人员通过合成新型希夫碱配体SBL1/SBL2及其Zn(II)/Cu(II)配合物（[M(SBL)2Cl2]），结合FTIR、DFT计算和分子对接（靶点4DHU/4HOF），证实其八面体几何结构及显著抗菌（抑菌圈25-35mm）、抗炎（IC50 10.83μM）活性，为新型药物设计提供候选分子。

　　

在抗生素耐药性日益严峻的全球背景下，传统抗菌药物对诸如大肠杆菌（E. coli ATCC 25922）、金黄色葡萄球菌（S. aureus ATCC 25923）和白色念珠菌（C. albicans ATCC 10231）等病原体的治疗效果逐渐减弱。与此同时，慢性炎症性疾病的高发也亟需开发新型抗炎药物。希夫碱（Schiff base）及其金属配合物因其结构可调性和多样的生物活性，成为解决上述问题的热门研究方向。这类化合物通过亚胺基团（>C=N）与金属离子配位，可显著增强其抗菌、抗炎等药理特性。

基于此，库鲁克谢特拉大学的研究团队设计合成了一系列新型希夫碱配体SBL₁（(1Z,1′Z)-N,N'-(乙烷-1,2-二基)双(1-苯基乙烷-1-亚胺)）和SBL₂（(1Z,1′Z)-N,N'-(丙烷-1,3-二基)双(1-苯基乙烷-1-亚胺)），并进一步制备了对应的Cu(II)和Zn(II)配合物。研究通过元素分析、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、质谱（MS）、热重分析（TGA）和粉末X射线衍射（PXRD）确认了化合物的结构，结合密度泛函理论（DFT）计算验证了其八面体几何构型。分子对接研究揭示了配合物与靶蛋白（4DHU、4HOF）的相互作用机制，而生物学评价则采用琼脂扩散法和卵清蛋白抗炎实验，系统评估了其抗菌、抗真菌及抗炎活性。

关键实验技术
研究采用多学科交叉方法：1）合成化学技术制备希夫碱配体及金属配合物；2）光谱学技术（FTIR、MS、PXRD）进行结构表征；3）DFT计算模拟电子结构与几何构型；4）分子对接预测生物靶点相互作用；5）体外抗菌（琼脂扩散法）和抗炎（卵清蛋白法）活性检测。

研究结果

材料与方法
实验选用分析级试剂，通过回流法合成配合物。元素分析证实所有化合物符合理论分子式，FTIR显示亚胺基团（~1600 cm^-1）参与配位，质谱数据进一步支持分子量推断。

结果与讨论

• 结构表征：FTIR证实配体通过亚胺氮原子与金属双齿配位，Zn(II)配合物在质谱中显示[M+2Cl]⁺峰。DFT计算HOMO-LUMO能隙表明Zn(II)配合物稳定性更高。
• 生物活性：Zn(SBL₁)₂Cl₂对三种病原体的抑菌圈达25-35 mm，抗炎IC₅₀为10.83 μM，显著优于配体（p<0.05）。分子对接显示Zn(II)配合物与4DHU的活性位点结合能最低（-8.2 kcal/mol）。

结论与意义
该研究成功构建了具有明确八面体结构的希夫碱金属配合物，其中Zn(II)配合物展现出最优异的广谱抗菌和抗炎活性。DFT与实验数据的吻合为理性药物设计提供了理论依据，而分子对接结果揭示了其作用靶点。特别值得注意的是，金属配合物的活性显著高于游离配体，证实了金属中心在增强生物效应中的关键作用。这项发表于《Journal of Molecular Structure》的成果，不仅为对抗耐药菌感染和炎症性疾病提供了潜在候选药物，也为基于金属配合物的多靶点药物开发提供了新思路。