新型双核Cu(II)配合物的合成、表征及抗微生物与抗癌活性研究：基于N-(呋喃-2-基甲基)-1(5-甲基-1H-吡唑-3-基)甲亚胺的DFT验证与生物活性探索

研究人员针对植物病原真菌感染和癌症治疗需求，设计合成了一种新型双核Cu(II)配合物[Cu(MPAFA)(NO3)]2。通过X射线衍射和DFT计算证实其扭曲四方锥构型，该配合物对MCF7乳腺癌细胞(IC50=40.5±2.4μM)及耐药菌MRSA均表现出显著活性，为开发低毒金属药物提供了新思路。

　　

在热带农业领域，Colletotrichum siamense（CS）和Fusarium equisetum（F.E）等病原真菌每年造成数十亿美元的经济损失，而临床上面临着铂类抗癌药物毒性大、耐药性强的困境。针对这些挑战，印度加尔各答大学（University of Kalyani）的研究团队创新性地将吡唑类Schiff碱配体与铜离子结合，开发出具有双重生物活性的金属配合物，相关成果发表于《Journal of Molecular Structure》。

研究采用单晶X射线衍射（SC-XRD）解析结构，结合密度泛函理论（DFT）和时变密度泛函理论（TD-DFT）进行电子结构模拟，通过电子顺磁共振（EPR）验证电子构型，并采用MTT法评估细胞毒性。实验菌株包括临床分离的耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）和植物病原真菌CS、F.E。

晶体结构特征

单晶分析揭示该双核配合物中每个Cu(II)中心呈N₃O₂配位的扭曲四方锥几何构型，两个MPAFA配体通过吡唑氮桥连金属中心，硝酸根以单齿方式配位。DFT计算显示HOMO轨道主要定域于铜离子和配体共轭体系，与TD-DFT模拟的紫外吸收峰位吻合。

生物活性发现

在MCF7乳腺癌细胞中，配合物（IC₅₀=40.5μM）较配体展现更强的细胞毒性，EPR谱证实其具有特征性d_x²-_y²基态。抗菌测试显示对革兰阳性菌MRSA和革兰阴性菌Klebsiella sp.均有抑制，尤其对CS和F.E的抑菌圈直径达12-15mm，优于常规农用杀菌剂。

该研究通过精准调控铜配合物的配位微环境，实现了"一药多靶"的生物活性设计。配合物通过DNA沟槽结合和拓扑异构酶抑制双重机制发挥抗癌作用，其选择性毒性源于Warburg效应介导的Cu(II)/Cu(I)转化。在农业领域，为开发抗植物病原菌的新型金属基杀菌剂提供了模板化合物。研究人员特别指出，该配合物在甲醇溶液中保持稳定的EPR信号特征，这为其体内追踪和机理研究奠定了基础。