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为解决高效催化碳 - 碳及碳 - 杂原子键形成反应、开发潜在抗癌药物靶点问题，研究人员开展煤粉煤灰 @CuO（CFA@CuO）核壳纳米复合材料合成双吡唑衍生物及分子对接研究。结果显示该催化剂高效可回收，部分衍生物对酪氨酰 DNA 磷酸二酯酶 I（1QZQ）抑制效果显著，为抗癌药物开发提供新方向。
背景：核壳纳米复合材料作为高效多相催化剂，在催化碳 - 碳键和碳 - 杂原子键形成反应中备受关注。吡唑等杂环结构已应用于抗癌药物，而 DNA 修复酶也是开发潜在抗癌疗法的有效靶点。
方法：通过将前驱体 Cu (NO3)2·3H2O 负载于经热和化学活化的煤粉煤灰（CFA）核上，制备新型核壳纳米复合材料煤粉煤灰 @CuO（CFA@CuO）。使用 Triton X-100 表面活性剂增强 CuO 壳在粉煤灰核上的均匀粘附包覆。通过傅里叶变换红外光谱（FTIR）、X 射线粉末衍射（XRD）、场发射扫描电子显微镜 - 能量色散 X 射线光谱（FE-SEM 和 EDAX）、透射电子显微镜 - 选区电子衍射（TEM 和 SEAD）及布鲁诺尔 - 埃米特 - 特勒（BET）表面分析等技术解析复合材料的结构和理化性质。随后考察 CFA@CuO 对双吡唑衍生物合成的催化效率，同时进行 1QZQ 与双吡唑分子的对接模拟，评估配体亲和力和结合取向。
结果：与合成的 CuO 纳米颗粒相比，CFA@CuO 催化活性优异，可实现双吡唑衍生物的高产率和高纯度合成。反应完成后催化剂可分离回收，连续四次运行后产率保持不变。1QZQ 与双吡唑衍生物的对接模拟表明，吡唑类化合物是选择性抑制酪氨酰 DNA 磷酸二酯酶 I 的良好来源。
结论：本研究报道了一种便捷高效的实用方案，利用 CFA@CuO 纳米复合材料作为多相纳米级可回收催化剂，通过芳香醛、乙酰乙酸乙酯和苯肼的串联 Knoevenagel-Michael 环缩合反应制备 4,4'-(亚芳基甲基)- 双 (3 - 甲基 - 1 - 苯基吡唑 - 5 - 醇) 及其衍生物。分子对接研究得出，4'-(4 - 硝基苯亚甲基) 双 (3 - 甲基 - 1 - 苯基 - 1H - 吡唑 - 5 - 醇) 是所有合成衍生物中针对 1QZQ 的更优抑制剂，表明其作为磷酸二酯酶抑制剂的潜在疏水性先导药物候选物价值。
关键词：煤粉煤灰；CFA@CuO；双吡唑衍生物；磷酸二酯酶 I；对接；DNA 磷酸二酯酶 I
