新型菲咯啉基钌(II)配合物的光活化抗菌机制及DNA切割活性研究

来自巴西的研究团队成功合成并表征了新型钌(II)配合物cis-Ru(phen)2(4-bzpy)(Cl)，通过DFT计算揭示了其电子结构特征。该配合物在蓝光照射下可释放4-bzpy配体并产生活性氧，展现出显著的DNA切割能力和对金黄色葡萄球菌等革兰氏阳性菌的优异抗菌活性，为开发新型光响应抗菌剂提供了重要参考。

　　

科研人员设计合成了一种结构新颖的钌(II)配合物cis-Ru(phen)₂(4-bzpy)(Cl)（配合物I），其中phen代表1,10-菲咯啉，4-bzpy则是4-苯甲酰吡啶。通过电化学测试、光谱分析和单晶X射线衍射等技术手段，研究团队对其结构进行了全面解析。理论计算方面，采用密度泛函理论(DFT)和含时密度泛函理论(TD-DFT)深入探究了该配合物的电子结构和振动-电子跃迁本质。

有趣的是，在水溶液中，453纳米蓝光照射会触发配合物I释放4-bzpy配体，生成cis-[Ru(phen)₂(H₂O)(Cl)]⁺活性中间体，这一光响应过程通过核磁共振和电子光谱得到了证实。更令人振奋的是，光照后的配合物I展现出强大的DNA分子切割能力，这与其产生的活性氧物种（包括单线态氧和超氧阴离子）密切相关。

研究还系统比较了配合物I与结构类似的cis-Ru(bpy)₂(4-bzpy)(Cl)（配合物II）的抗菌性能，两者虽然都含有4-bzpy辅助配体，但螯合配体分别为菲咯啉(phen)和2,2'-联吡啶(bpy)。实验结果显示，这两个配合物对金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)和表皮葡萄球菌(Staphylococcus epidermidis)等革兰氏阳性菌均表现出显著抗菌活性，其中菲咯啉修饰的配合物I效果更胜一筹，这可能得益于phen配体赋予分子更强的亲脂性。