新型Cu(II)席夫碱配合物的开发：晶体结构、电化学性质、生物分子相互作用、抗癌活性及计算研究

本研究合成并表征了一种新型Cu(II)席夫碱配合物，通过X射线晶体学、光谱学及电化学分析揭示其结构与性质。该配合物与ctDNA和BSA表现出强结合能力（Kb = 1.77 × 105 M?1），分子对接验证其作用模式。体外实验显示其对乳腺癌细胞（MDA-MB-231）具有高选择性和促凋亡活性，并通过调控caspase3和PCNA表达抑制转移，凸显其作为多靶点抗癌剂的潜力。

　　

Highlight

Chemicals and equipment

化学品与设备详情见补充文件（Section 1.1）。

Synthesis of Salicyaldehyde-methyl-4-aminobenzoate ligand (HL)

配体HL通过水杨醛（0.52 mL, 5 mmol）与对氨基苯甲酸甲酯（0.75 g, 5 mmol）在无水乙醇（7 mL）和少量冰醋酸催化下回流1小时合成，得到黄色晶体，产率80%，熔点143–145°C。傅里叶变换红外光谱（FTIR）显示ν(OH) 3403 cm^?1（弱峰）等特征吸收。

Synthesis

配体HL以80%产率成功合成，其Cu(II)配合物通过HL与醋酸铜在乙醇中在三乙胺存在下反应获得（见Scheme 1）。两者均具颜色，空气中稳定，易溶于二甲基亚砜（DMSO）、二氯甲烷（DCM）和乙腈（ACN）。

Crystal structure analysis

Cu(II)配合物[Cu(L)₂]的晶体结构通过X射线衍射解析（Fig. 1），显示中心铜离子为扭曲四方平面构型，配体通过去质子化酚氧和氮原子（NO供体）配位。

Binding studies with biomolecules

小分子与生物大分子的相互作用是化疗药物开发的关键。本研究通过紫外-可见光谱、荧光光谱和循环伏安法（CV）探究了Cu(II)配合物与ctDNA、牛血清白蛋白（BSA）、谷胱甘肽（Glutathione）和溶菌酶（Lysozyme）的相互作用。

Molecular docking

与BSA的分子对接显示Cu(II)配合物具有强结合亲和力（ΔG = ?8.24 kJ/mol），结合位点涉及His 135（π–π堆积）、Arg 144（盐桥）、Glu 424（氢键）和Arg 458（静电相互作用）。与DNA的对接表明配合物通过部分插入和沟槽结合模式与DNA相互作用，主要与DA6、DG5、DC4等碱基形成氢键和疏水作用。

Anticancer activity

配体及Cu(II)配合物通过MTT法检测对正常肺细胞（WI38）、结直肠癌（HCT116）和乳腺癌（MDA-MB-231）的细胞毒性，以顺铂（Cisplatin）为对照。结果显示Cu(II)配合物对癌细胞（尤其MDA-MB-231）具有更高选择性和活性（IC₅₀值更低），流式细胞术证实其诱导细胞凋亡，并上调caspase3、下调PCNA表达，抑制癌细胞转移。

Conclusions

成功合成并表征了Cu(II)配合物，其与生物分子（如ctDNA、BSA）的强相互作用及选择性抗癌活性（尤其对MDA-MB-231细胞）表明其作为多靶点抗癌剂的潜力，机制涉及DNA结合、凋亡诱导和转移抑制。