《Journal of Molecular Structure》：Design, Synthesis and Multimodal Evaluation of Tetrabutylammonium Amino-Acid-Grafted Schiff Bases: Spectroscopic characterization, Antibacterial and EGFR Profiling targeting Breast Cancer
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Moumita Kundu|Mahendra Nath Roy|Firoj Alam|Mohammad Azam Ansari|Tanmoy Dutta|Nisha Rani Baruah|Dipayan Das|Subhamoy Roy|Sanjoy Saha•四丁基铵氨基酸接
Moumita Kundu|Mahendra Nath Roy|Firoj Alam|Mohammad Azam Ansari|Tanmoy Dutta|Nisha Rani Baruah|Dipayan Das|Subhamoy Roy|Sanjoy Saha
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四丁基铵氨基酸接枝席夫碱的设计与合成。
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所合成的氨基酸接枝席夫碱的物理化学特性分析。
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这些化合物对革兰氏阳性菌及两种革兰氏阴性菌的抗菌活性研究。
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运用密度泛函理论评估多种电子参数。
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为对抗乳腺癌，以表皮生长因子受体作为潜在靶点，对这些席夫碱进行了分子对接研究。
引言
乳腺癌是最常见且致命的癌症类型，至今仍是现代医学面临的重要难题之一[1]。表皮生长因子受体即EGFR是一种关键蛋白质，当其过度表达时会导致细胞无限制分裂和肿瘤生长，这种情况在三阴性乳腺癌中尤为严重，这类癌症恶性程度高且目前尚无特效治疗方法[2,3]。因此，阻断EGFR已成为开发新型治疗手段的核心方向[4,5]。为了研究这些化合物在激酶活性位点内的相互作用，通过分子对接技术检测了它们与EGFR的结合亲和力。同时利用分子动力学模拟来进一步了解这些化合物的稳定性及其抑制机制。此外，通过密度泛函理论研究可以深入理解最具活性的化合物的电子和反应特性，包括HOMO–LUMO能隙以及穆利肯电荷分布情况[6,7]。在现代药物研发中，早期评估药代动力学行为已成为合理制定治疗方案的关键环节[8]。在这种情况下，计算机模拟下的吸收、分布、代谢和排泄研究至关重要，因为它有助于预测新合成分子在生物系统中的表现[9]。这类计算分析能够为口服生物利用度、膜通透性、代谢稳定性以及系统清除率等关键参数提供重要信息。通过ADME分析可以降低实验成本，加快先导化合物的优化速度，并通过及早发现潜在问题来减少后期试验失败的风险[10]。本研究不仅确定了最适合作为治疗候选物的化合物，还揭示了EGFR抑制作用的分子机制。
离子液体因其出色的性能而被视为传统有毒挥发性有机溶剂的可持续替代品，这些优点包括更高的机械和热稳定性、较强的溶解能力、可重复使用性、可调节的化学和物理性质、非挥发性、不可燃性以及固有的导电性[[11], [12], [13], [14], [15]]。近几十年来，源自氨基酸的离子液体受到了广泛关注。天然存在的氨基酸及其相关化合物属于最丰富的可再生资源，可被用作生产各类实用化学品的原料[[16], [17], [18], [19]]。与许多离子液体类似，这类氨基酸衍生的离子液体在较宽的温度范围内仍保持液态，蒸气压极低，熔点较低，同时兼具优异的溶解性以及热稳定性和化学稳定性。此外，它们还具有稳定的手性中心、双配位基团，相比传统离子液体，其生物相容性和生物降解性也显著更好[[20], [21], [22]]。通过改变阳离子或阴离子类型、调整氨基酸侧链结构，或是修改氨基或羧基功能团，还可以创造出新型的氨基酸基离子液体，即手性氨基酸基离子液体。除了具有手性特征（甘氨酸为例外），氨基酸还具有易获取、可持续、可自然分解、价格低廉以及毒性相对较低等诸多优势[[23], [24], [25]]。为了充分发挥这类氨基酸基离子液体的潜力，并便于设计工业生产流程，有必要掌握有关其热物理性质及其环境影响的资料。多项研究致力于分析它们的物理化学特性、熔点和降解温度[26]、密度[27]、粘度、折射率、导电性，以及生态毒性[28]和生物降解能力[29]。这类重要数据，再加上涵盖环境和经济可行性的全生命周期评估，以及构建完善的离子液体性质开放数据库，都将有助于推动离子液体从学术研究走向实际应用[30]。通过修饰氨基团来形成席夫碱，也就是所谓的离子液体支撑型或接枝型席夫碱，这一方法正好契合了利用可再生原料制备具备理想性能新型离子液体的需求。影响这类离子液体性质的因素包括不同结构的醛类、分子内氢键的存在与否，以及亚胺基团是否可进一步修饰，因此氨基酸基离子液体支撑型席夫碱堪称极具前景的化合物类别[31,32]。席夫碱具有广泛的生物活性，还可作为配体用于手性催化反应，这一作用早已得到证实[[33], [34], [35]]。在本文中，我们介绍了多种氨基酸（L-丙氨酸、L-甲硫氨酸和甘氨酸）的四丁基铵盐与5-溴水杨醛、4-氯苯甲醛和5-氯水杨醛反应生成的相关衍生物的设计、合成及多维度性能评估，同时还对其进行了光谱分析，测试了其抗菌效果，并研究了其对乳腺癌相关的EGFR的抑制作用。见图1。
章节摘要
材料
四丁基铵氢氧化物[TBA][OH]以及氨基酸（L-丙氨酸、L-甲硫氨酸和甘氨酸）均购自Sigma Aldrich，无需进一步纯化即可使用。所有有机醛类则从TCL购买。有机溶剂在使用前都经过了适当纯化处理。穆勒-欣顿琼脂则购自HiMedia，产品编号为M173-500G，批号为0000655944。
仪器与方法
元素分析（碳、氢、氮）是在Perkin–Elmer（240C型号）分析仪上进行的。FT-IR光谱则是通过KBr压片法测得的
FT-IR光谱分析
所有合成的化合物都具有亲水性，可溶于乙醇、甲醇、氯仿、DMSO等多种极性有机溶剂中。手性氨基酸基离子液体衍生的席夫碱（3a、3b和3c）的FT-IR光谱显示出宽而强的吸收带，最大吸收波长在3413-3146 cm-1之间，这些吸收峰对应于酚羟基（Ar-OH）的伸缩振动，且与该分子内的氢键存在关联[57]。在2962-2112 cm-1区间还存在多个特征峰
结论
本文介绍了以L-丙氨酸、L-甲硫氨酸和甘氨酸为原料合成的四丁基铵氨基酸离子液体（CAAILs），随后通过与其他芳香醛类反应，采用较为安全的合成路径得到了新型的离子液体基席夫碱（3a–3c）。通过对这些CAAILs及其衍生的席夫碱进行紫外-可见光谱、ESI-MS、CHN元素分析、FT-IR、1H NMR、13C NMR以及FESEM等多种分析，全面了解了它们的结构与性质
出版同意书
作者同意发表此项研究成果。没有其他参与者涉及其中。
数据与材料的获取途径
如需相关数据，可向通讯作者索取。
CRediT作者贡献说明
Moumita Kundu：方法设计、概念构思。Firoj Alam：形式分析。Dipayan Das：形式分析。Nisha Rani Baruah：形式分析。Subhamoy Roy：数据整理。Tanmoy Dutta：软件应用。Mohammad Azam Ansari：软件应用。Sanjoy Saha：撰写原始草稿、结果可视化、资源整理、方法设计、概念构思。Mahendra Nath Roy：项目监督。
CRediT作者贡献说明
Moumita Kundu：方法设计、概念构思。Mahendra Nath Roy：项目监督。Firoj Alam：形式分析。Mohammad Azam Ansari：软件应用。Tanmoy Dutta：软件应用。Nisha Rani Baruah：形式分析。Dipayan Das：形式分析。Subhamoy Roy：数据整理。Sanjoy Saha：撰写文章（包括审校与编辑）、撰写原始草稿、结果可视化、项目监督、软件应用、方法设计、实验研究、概念构思。
利益冲突声明
作者声明不存在任何可能影响本文研究结果的已知财务利益关系或个人关系。
致谢
作者感谢勒克瑙的SAIF-CDRI、昌迪加尔的SAIF-Chandigarh、旁遮普大学、旁遮普邦以及拉贾斯坦邦的BITS-Pilani，在光谱分析及实验分析方面给予的支持。同时感谢印度浦那的C-DAC下属的生物信息学资源与应用中心（BRAF）提供的计算资源支持。此外，还要感谢印度西孟加拉邦纳迪亚的Kalyani地区的JIS工程学院所属的AICTE IDEA LAB在基础设施方面的协助。作者还要对微生物学系表示感谢
