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新型钯(II)配合物的合成、晶体结构及生物活性研究:4-甲基-1,3,4,5-四氢-2H-1,5-苯并二氮杂?-2-酮的潜在药物开发价值
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月30日 来源:Inorganic Chemistry Communications 4.4
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研究人员针对苯并二氮杂?类化合物在神经药理学领域的局限性,设计合成了一种新型钯(II)配合物{trans-[Pd(Bdazp)2Cl2]·CH3CN}(1),通过X射线晶体学、热分析和光谱技术证实其具有近正方形平面几何结构。该复合物展现出显著抗糖尿病活性和中等抗菌效果,为开发基于金属配合物的神经疾病治疗药物提供了新思路。
在神经药理学领域,苯并二氮杂?类化合物因其通过增强γ-氨基丁酸A型受体(GABAA)活性而广泛应用于镇静、抗焦虑和抗癫痫治疗。然而,这类药物存在滥用风险和疗效瓶颈。更令人遗憾的是,尽管钯(II)配合物在抗癌和神经保护方面展现出独特优势,但针对1,5-苯并二氮杂?衍生物的金属配合物研究仍属空白。这一现状激发了研究团队探索新型金属药物的热情。
为解决这一科学问题,国内研究人员设计合成了基于4-甲基-1,3,4,5-四氢-2H-1,5-苯并二氮杂?-2-酮(Bdazp)的钯(II)配合物{trans-[Pd(Bdazp)2Cl2]·CH3CN}(1)。研究采用X射线单晶衍射确定分子结构,结合热重分析(TGA)、红外光谱(IR)及核磁共振(1H/13C NMR)进行表征,并通过抗菌实验、卤虫毒性测试和α-淀粉酶抑制实验评估生物活性。
主要技术方法
研究团队采用水-甲醇-乙腈混合溶剂体系,以K2[PdCl4]为金属前体与Bdazp按1:2摩尔比反应。通过单晶X射线衍射解析结构,热分析确定热稳定性,光谱技术验证配位模式,并采用临床标准菌株和卤虫无节幼体进行生物活性评价。
研究结果
晶体结构特征:X射线分析显示Pd(II)中心呈现近乎完美的正方形平面几何构型,通过N5原子与两个Bdazp配体配位,两个氯离子处于反式位置,键长Pd-N5为2.023(3) ?,Pd-Cl为2.293(1) ?。
谱学验证:IR光谱中Bdazp的C=O伸缩振动峰从1680 cm-1红移至1655 cm-1,证实氮原子参与配位;1H NMR显示配位后NH质子信号向低场移动1.25 ppm。
生物活性:对金黄色葡萄球菌(MIC=32 μg/mL)和大肠杆菌(MIC=64 μg/mL)显示中等抗菌活性;α-淀粉酶抑制率(IC50=18.3 μM)显著优于阿卡波糖标准品;卤虫致死率(LD50=41.2 μg/mL)提示潜在细胞毒性。
结论与意义
该研究首次报道了1,5-苯并二氮杂?钯(II)配合物的精确分子结构和多靶点生物活性。特别值得注意的是,其抗糖尿病效果超越临床标准药物,这为开发基于金属配合物的代谢性疾病治疗剂提供了新方向。作者Haseeba Sadaf等提出的"金属-配体协同效应"机制,即Pd(II)中心与Bdazp的氮原子配位可能增强与生物靶点的相互作用,为后续结构优化奠定了理论基础。这项发表于《Inorganic Chemistry Communications》的工作,不仅填补了1,5-苯并二氮杂?金属配合物研究的空白,更开创了将钯配合物应用于糖尿病治疗的新领域。
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