TDMQ20铜络合物的光谱电化学研究：揭示其作为阿尔茨海默病潜在药物的氧化还原机制

本综述通过电化学与光谱电化学（SEC）技术，深入解析了阿尔茨海默病（AD）候选药物TDMQ20与铜离子形成的络合物（Cu(II)-TDMQ20）的氧化还原特性。研究发现该络合物的氧化还原过程具有pH敏感性，并首次通过紫外-可见吸收光谱电化学（UV-VIS SEC）证实其内部电子转移机制（k0≈18 s?1），为评估其在生理pH环境下的抗氧化应激能力提供了关键数据支撑。

　　

Chemicals and materials

实验所用无机化合物包括：磷酸氢二钠（Na₂HPO₄, 99.99%）、磷酸二氢钠（NaH₂PO₄, 99.99%）、氢氧化钠（NaOH, 99.9%）、硝酸铜水合物（Cu(NO₃)₂·xH₂O, 99.99%）、硫酸铜（CuSO₄, 99.9%）、氯化铜（CuCl₂, 99.99%）以及六氨合钌(III)氯化物（[Ru(NH₃)₆]Cl₃, 98%），均购自默克公司且未经纯化直接使用。所有（光谱）电化学及光谱测试溶液均采用去离子水配制。

Voltammetry of Cu(II)-TDMQ20

TDMQ20作为一种特异性铜(II)螯合剂，我们通过电化学实验探究了Cu(II)-TDMQ20络合物在不同pH溶液中的氧化还原行为。图1展示了在玻碳电极上以0.1 V/s扫描速率记录的阳极方向循环伏安曲线（CVs）。

在0.2至1.5 V电位范围内记录的伏安图中出现了两个连续的氧化峰，且均表现出pH依赖性。pH升高导致峰电位向负方向移动，表明质子参与了氧化过程。第一氧化峰对应Cu(II)的氧化及后续配体向Cu(III)的分子内电子转移，第二峰则归因于氧化后配体的进一步反应。通过伏安曲线模拟，我们推算出初始准可逆氧化步骤的动力学参数（k₀≈18 s^?1），揭示了该络合物独特的"电化学-化学"反应机制。

Conclusions

本文系统阐述了Cu(II)-TDMQ20络合物的电化学与光谱电化学研究结果。通过伏安法确定了该络合物的氧化还原电位：阳极过程包含两个连续步骤——首步为Cu(II)氧化及配体至Cu(III)的分子内电子转移，次步为氧化后配体的进一步反应；阴极过程则涉及Cu(II)的直接还原。紫外-可见光谱电化学（UV-VIS SEC）证实氧化后铜离子仍与TDMQ20保持配位状态，但络合物电化学性质发生显著改变。这些发现为理解Cu(II)-TDMQ20在生理pH下的氧化还原活性提供了关键见解，对其临床应用潜力评估具有重要意义。

CRediT authorship contribution statement

Martin Perez-Estebanez: 综述修订与起草、可视化、监督、研究实施与形式分析

Fabiola Olmo-Alonso: 研究实施与数据整理

Natalia Baran: 研究实施

Martin J?nsson-Niedzió?ka: 原稿起草、研究实施与形式分析

Magdalena Z. Wiloch: 综述修订与起草、监督、项目管理、方法论设计、研究实施、资金获取、形式分析与数据整理

Declaration of competing interest

作者声明不存在任何可能影响本研究结果的已知竞争性经济利益或个人关系。

Acknowledgements

本研究由波兰国家科学中心（National Science Centre Poland）通过Sonatina项目2021/40/C/ST4/00090提供资金支持。