新型Ni(II)、Cu(II)、Zn(II)、Pd(II)和Ag(I)缩氨基硫脲配合物的结构研究与生物活性：抗癌与抗菌双重功效的分子机制探索

研究人员针对当前抗癌和抗菌药物耐药性问题，设计合成了15种基于氯代硝基苯缩氨基硫脲配体的过渡金属配合物。通过SC-XRD、FTIR等技术表征发现，Cu(II)和Pd(II)配合物对LN-229胶质瘤（IC50 低至1.65 μM）和T-47D乳腺癌细胞具有显著选择性杀伤作用，其机制分别涉及ROS生成和DNA靶向作用；同时部分配合物对S. aureus等病原菌表现出6.25 mg/L的MIC值。该研究为开发多靶点抗肿瘤/抗菌药物提供了新思路。

　　

在癌症治疗和细菌感染领域，传统药物面临的耐药性问题日益严峻。金属配合物因其独特的配位结构和多重作用机制，成为突破现有治疗瓶颈的重要研究方向。其中，缩氨基硫脲（thiosemicarbazone）衍生物因其灵活的配位能力和显著的生物活性备受关注，但其金属配合物的构效关系和作用机制仍需深入探索。

为开发新型多功能药物，研究人员系统研究了三种氯代硝基苯缩氨基硫脲配体（HTSC-oCl、HTSC-mCl、HTSC-pCl）与Ni(II)、Cu(II)、Zn(II)、Pd(II)、Ag(I)形成的15种配合物。通过单晶X射线衍射（SC-XRD）分析发现，这些ML₂
型配合物均呈现N,S双齿配位模式，其中Cu(II)和Pd(II)配合物展现出最突出的生物活性。相关成果发表在《Journal of Inorganic Biochemistry》上。

研究采用SC-XRD解析晶体结构，通过MTT法测定细胞毒性，结合qRT-PCR分析基因表达谱，并运用荧光探针（CellROX? Deep Red、JC-1等）检测ROS和线粒体功能。抗菌实验采用琼脂扩散法测定MIC值。

2.1 结构表征
SC-XRD显示所有配合物中配体均以去质子化形式通过亚胺氮和硫原子螯合金属，形成五元环。Ni(II)和Cu(II)配合物呈平面四边形构型（S_Q
(SP-4)<1），而Zn(II)配合物呈现四面体/跷跷板混合构型。这种结构差异直接影响生物活性。

2.2 抗癌活性
Cu(TSC-mCl)₂
对LN-229细胞活性最强（IC₅₀
=1.65±0.14 μM），而Pd(TSC-oCl)₂
对T-47D细胞活性最佳（IC₅₀
=1.52±0.12 μM），且均对正常BJ细胞毒性较低。机制研究表明：

• Cu(II)配合物通过激活CAT、SOD2等抗氧化基因，诱导线粒体ROS爆发（CellROX?染色阳性率达78%）
• Pd(II)配合物则主要引起ATM/ATR介导的DNA双链断裂（γ-H2AX焦点增加），AP位点达54.1/100,000 bp
• 两者均导致G2/M期阻滞和线粒体膜电位下降（JC-1检测显示凋亡细胞占49-55%）

2.3 抗菌活性
Cu(II)配合物对S. aureus和E. coli的MIC值达6.25 mg/L，优于配体本身（12.5 mg/L）。结构-活性关系表明，金属中心类型（Cu>Pd>Zn>Ni）比氯取代位置对活性影响更大。

这项研究首次阐明氯代硝基苯缩氨基硫脲配合物的立体构型与抗癌/抗菌活性的关联规律。Cu(II)配合物通过"氧化应激"途径，而Pd(II)配合物通过"基因毒性"途径发挥选择性抗癌作用，两者均能保持对正常细胞的低毒性。同时，部分配合物展现出广谱抗菌潜力，特别是对临床常见耐药菌株。这些发现不仅为多靶点抗肿瘤药物设计提供了新思路，也为解决抗生素耐药性问题开辟了金属基药物的新途径。未来研究可进一步优化配体结构，探索这些配合物与其他抗癌/抗菌药物的协同效应。