六元钒螯合环构象分析及其对配合物稳定性与生物活性的影响

本综述通过数据挖掘系统分析钒配合物中六元螯合环（含NVN、OVN、OVO等单元）的构象分布，揭示配体构象与配合物稳定性及抗癌活性的关联性，为设计高效生物活性金属药物提供结构基础。

　　

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Materials

如我们先前研究钒配合物几何构型的工作所述，本研究中的结构均取自剑桥晶体学数据中心（CCDC）收录的配合物。通过下载CCDC中的结构并获得晶体学信息文件（CIF），随后在Mercury软件（版本2024.3.1）中进一步查验以确认配合物几何构型。这些结构的图像与分析均通过该软件完成。

Structures with six-membered rings containing NVN unit

在104个含NVN单元六元环的配合物中，86个为单核，16个为双核，1个为四核，1个为七核配合物。这些配合物中共有51个呈现椅式构象，20个为扭船式，19个为船式，6个为半椅式，3个具有多重环构象（1个为椅式与扭船式组合，1个为船式与扭船式组合），另有5个结构未在CCDC中收录（详见表1）。图4展示了三个代表性配合物：其一为单核钒(V)配合物（CCDC编号：JODXAI），其六元环采取经典椅式构象；其二为双核钒(IV)配合物（CCDC编号：VECZUW），呈现扭船式构象；其三为七核钒(V)氧簇配合物（CCDC编号：IMIVOX），其螯合环为船式构象。

Discussion

本研究通过数据挖掘与分析，基于已报道的X射线晶体结构，确定了与钒形成六元螯合环的柔性配体的构象偏好。我们旨在通过此分析揭示配体构象对结构的影响，以开发更具效力的生物活性分子。所检测的配合物在其六元螯合环中包含NVN、OVN或OVO单元，总计约500个结构被汇编并依据其配位模式与构象进行分类。分析显示，椅式构象占主导（60%），其次为扭船式（17%）与船式（16%），半椅式仅占1%。这一分布与有机环己烷构象稳定性趋势一致，表明配体构象受基本物理有机化学原理支配。此外，螯合物组成（如NVN与OVO单元）显著影响构象偏好，进而可能影响配合物稳定性与生物活性（如抗癌、抗菌效能）。

Conclusion

本研究通过数据挖掘与分析，基于已报道的X射线晶体结构，确定了与钒形成六元螯合环的柔性配体的构象。我们最终旨在探究构象是否可影响配合物的生物活性。所检测的配合物在其六元螯合环中包含NVN、OVN、OVO、NVN(sp²)C(sp²)单元，总计约500个结构被依据其配位原子与构象汇编分析。