银(I)、锌(II)和镓(III)噻吩-2-羧酸盐的合成与生物活性研究：从分子结构到抗菌抗癌应用

本研究针对耐药菌株和癌症治疗需求，合成了三种噻吩-2-羧酸盐(Tio2c)金属配合物[Ag(Tio2c)]2 、{[Zn2 (Tio2c)4 ]2 }n 和[Ga(Tio2c)3 ]·H2 O，通过元素分析、光谱学和晶体结构解析证实其配位模式，发现AgTio2c具有最强抗菌抗癌活性，且与人血清蛋白(HSA)结合能力达104 M?1 量级，为金属药物开发提供新思路。

　　

在抗生素耐药性日益严峻的全球背景下，开发新型抗菌剂成为当务之急。噻吩类杂环化合物因其独特的电子结构和生物活性，在药物设计中备受关注。然而，单纯有机噻吩衍生物易产生耐药性，而金属配合物可通过多重作用机制突破这一限制。与此同时，癌症治疗也面临类似挑战，亟需开发低毒高效的金属基抗癌药物。斯洛伐克研究团队选择生物相容性金属银(Ag)、锌(Zn)和具有抗癌潜力的镓(Ga)，与噻吩-2-羧酸(HTio2c)配体构建新型配合物，系统研究其结构-活性关系。

研究采用元素分析、热重分析、单晶X射线衍射（解析晶体结构）、¹
H NMR（验证溶液稳定性）、电位滴定法（测定稳定常数）以及荧光光谱（HSA结合研究）等技术，结合抗菌实验（测试革兰氏阳性/阴性菌抑制率）和抗癌活性筛选（针对卵巢癌细胞PA1）。

研究结果
晶体结构与溶液行为
单晶结构显示AgTio2c存在典型的银-银相互作用(argentophilic interaction)，ZnTio2c呈现三维配位聚合物结构。电位滴定发现水溶液中Zn-Tio2c体系仅以低丰度存在[Zn(Tio2c)]⁺
(log β₁₁₀
=2.06)等四种不稳定物种，理论计算表明[Zn(Tio2c)]⁺
倾向于单齿配位，而羟基配合物更易形成双齿O,O?-羧酸根配位。

生物活性
AgTio2c展现出最强的抗菌和抗癌毒性，其活性显著高于ZnTio2c和GaTio2c。值得注意的是，ZnTio2c对PA1细胞的抑制效果略优于GaTio2c，这颠覆了传统认知中Ga(III)化合物的抗癌优势。

蛋白结合特性
荧光猝灭实验测得三者与HSA的结合常数(K_b
)均达10⁴
M^?1
量级，预示良好的体内运输潜力。

结论与意义
该研究首次系统比较了Ag(I)/Zn(II)/Ga(III)-Tio2c配合物的生物活性差异，揭示银配合物的独特优势：①晶体结构中特殊的金属-金属相互作用增强稳定性；②在生理条件下保持结构完整性；③多重作用机制导致卓越的抗菌抗癌效果。尽管Zn(II)配合物溶液稳定性较低，但其与HSA的高亲和力提示可通过蛋白载体实现靶向递送。研究成果发表于《Journal of Inorganic Biochemistry》，为设计基于argentophilic相互作用的新型抗菌剂和克服顺铂耐药性的抗癌药物提供了重要参考。