Schiff堿生物功能配合物的合成及活性研究進展

楊 怡

（常州工程職業技術學院，江蘇 常州 213006）

Schiff堿是一類很重要的含N配體，它是由醛或酮的羰基和伯胺、肼及其衍生物的-NH2基團縮合而得，其合成比較容易，可以靈活的選擇各種胺類及帶有羰基的不同醛或酮進行反應。通過改變連接的取代基，變化給予體原子本性及其位置，便可開拓出許多從鏈狀到環合，從單齒到多齒，結構多變、性能迥異的Schiff堿配體，它們利用—C==N—雙鍵上的N原子及與之相鄰的具有孤對電子的O、S、P等原子作為給體與金屬離子配位，可以形成豐富多彩的配合物。如果加入橋連基團，則很容易形成結構新穎的功能型超分子或多核配合物。所以Schiff堿配合物在配位化學的發展過程中起著重要的作用，尤其是隨著功能配合物和生物無機化學的發展，更促進了Schiff堿配合物的研究。

1 有關肼類Schiff堿及其配合物的研究

蘭州大學楊振銀教授等[1～6]用8-羥基喹啉-2-甲醛與酰肼反應合成了8-羥基喹啉酰腙類Schiff堿，測定了該類 Schiff堿與稀土離子 Eu3+，Yb3+，Er3+，Ho3+，Dy3+，Nd3+所形成的配合物的結構考察了配體及配合物對DNA的切割作用。研究表明配合物對DNA的切割作用強于配體，可作為潛在的抗癌藥物。

蘭州大學劉偉生等[7]用二氫吲哚-2，3-二酮與2-羥基苯甲酰肼縮合所得schiff堿分別與醋酸銅、醋酸錳及醋酸鎳回流得到相應配合物，他們測定了這些配合物的結構并考察了這些配合物對SPCA-1，Tb，MGC及K562四種細胞毒活性，結果表明這些配合物都具有抗腫瘤活性且銅配合物的活性較高。Crouse等[8]用S-芐基二硫代肼與2-乙酰基噻吩，3-乙酰基噻吩縮合得到二硫代腙Schiff堿，二硫代腙 Schiff堿與鈷(II)，鎳(II)，銅(II)，鋅(II)及鎘(II)形成10種配合物，他們考察了這些配合物對HL-60及MCF-7的活性。

2 有關氨基酸類Schiff堿及其配合物的研究

氨基酸具有多個N、O原子的特殊結構，其分子含有活潑的氨基酸基團，通過反應又可引入其他不同結構和活性的取代基，對此類配合物的研究有助于了解生物體中氨基酸與金屬離子間的鍵合作用，是一類重要的生物配體。氨基酸Schiff堿配合物具有催化氨基轉移和外消旋作用，可作為研究維生素B6酶反映的優良模型，O2、N2載體模型化合物；此類配合物還具有熒光性能，可用于金屬離子的分析測定；它們還具有抗菌、消炎、抗癌活性，可用于藥物研究等。通過對它們結構和理化性質的研究，有助于揭示維生素B6酶結構上的特點，探討催化氨基轉移的機理，選擇理想的金屬離子熒光測定試劑，篩選高效、低毒、副作用小的抗菌、抗癌藥物[9]等。而癌變細胞比正常細胞對氨基酸的需求量大得多，因而氨基酸Schiff堿就可能將抗癌基運載到癌變細胞內，從而增大殺傷癌變細胞的選擇性。

何其莊[10]以稀土氯化物、席夫堿水楊醛縮苯丙氨酸和鄰菲咯啉為配體，在無水乙醇溶液中反應，制備了一類新型稀土三元配合物，通過元素分析、摩爾電導、核磁共振、紅外光譜、拉曼光譜，確定了該配合物的化學組成。用流式細胞檢測法對配合物使癌細胞凋亡能力做了初步研究，證明其具有使癌細胞凋亡的效果。Bi Caifeng等[11]報道了L-谷氨酸Schiff堿銅配合物對人乳腺癌及白血病有蛋白酶體抑制活性。Bi Caifeng等[12]還發現氨基磺酸Schiff堿銅配合物可以抑制人乳腺癌MDA-MB-231和白血病Jurkat T細胞中的純化20S和26S蛋白酶體。Farfán等[13]考察了取代水楊醛與氨基酸縮合所得schiff堿的二烴基錫配合物對 MCF-7，HCT-15，HeLa細胞的毒活性。

3 有關胺類Schiff堿及其配合物的研究

Creaven等[14]用合成的Schiff堿配體與醋酸銅或高氯酸銅作用得到一系列配合物，在研究這些配合物對Hep-G2作用時發現某些配合物的活性要高于順鉑。Goswami等[15]用N-4-甲苯基吡啶-2-亞胺的二氯化鉑配合物與2-硫氧基反應得到得到混配型四方平面鉑配合物，該配合物可以與DNA發生插入作用。瓊脂凝膠電泳實驗表明該配合物通過單線態氧切割pUC19質粒DNA。Che等[16]發現Schiff堿金配合物對 HeLa，HepG2，NCl-H460細胞具有毒活性。

4 有關氨基脲類硫脲類Schiff堿及其配合物的研究

近20多年來，氨基脲類硫脲類Schiff堿由于其自身的結構及生物活性而引起人們的廣泛興趣[17]。它們具有良好的抗癌、抗腫瘤、抗氧化、抗病毒、消炎等作用[18]，因此酰腙是很有潛力的治療藥物，有些已被用作抗腫瘤試劑[19]，這些激發了研究者高度的熱情。如很簡單的水楊醛苯甲酰腙能有效地抑制動物身體中許多種DNA的合成和細胞的生長[20]，水楊醛苯甲酰腙銅配合物的活性明顯增強。酰腙在形成配合物后，其生物活性比相應配體有明顯增強，因此人們推測酰腙表現生物活性的過程必定與金屬離子的配位有關。一般認為，由于具有強配位能力，酰腙能與生物體細胞中的金屬離子形成穩定的配合物，從而可以阻止許多由金屬離子催化的有害的酶反應[21]。但是人們對于酰腙及其配合物生物活性的機理所知甚少，對于結構與活性之間的關系還不清楚，還需繼續深入開展此方面的研究工作[22]。

楊振銀等[23]用4-氧代-4H-苯并吡喃-3-醛與氨基脲作用得到的Schiff堿分別與硝酸銅、硝酸鋅及硝酸鎳作用得到相應配合物，測定了鋅配合物的結構，在研究這些配合物與DNA的作用時發現，這些配合物主要通過插入作用與DNA結合。

氨基硫脲類化合物，特別是縮氨基硫脲類化合物由于具有較高的生物活性而引起人們的重視[24]。García-Tojal課題組的研究工作表明吡啶-2-甲醛縮氨基硫脲和過渡金屬的配合物對Friend erithroleukemia癌細胞和melanomaB16F10癌細胞有較強抑制作用[25]。

陳振峰等[26]采用溶劑熱法制備了配合物吡啶-2-甲醛縮氨基硫脲合鈷(Ⅲ)，并試驗配體和配合物對KB細胞的敏感性。從實驗結果看，配體和配合物對KB癌細胞的殺傷作用均較強，在0.16mg/L低濃度下，殺傷作用均高于70%，且配合物在該濃度的殺傷作用大于配體。這可能是金屬與配體協同起增效作用的結果。蘭州大學劉偉生等[27]用2，3-丁二酮與氨基硫脲縮合形成的Schiff堿與醋酸銅、醋酸鋅、醋酸鈷、醋酸鎳及醋酸錳回流，得到一系列過渡金屬配合物，測定了鋅配合物的結構，研究了這些配體及配合物對 HL-60、Spca-1、Tb、MGC、K562 五種細胞毒性，結果表明這些配合物都具有抗腫瘤活性且銅配合物比已報道過的配體及配合物的活性都要高。

Youssef等[28]用4-甲基-2-戊酮與氨基硫脲作用得到的 schiff堿分別與 NiCl2·6H2O、CuCl2·2H2O,Cu(Ac)2、FeCl2·6H2O、VOSO4·H2O、MnCl2·2H2O 及LaCl3.7H2O 在熱的乙醇溶液中按照金屬與配體的比例1:1或1:2反應，或者加入甘氨酸或谷氨酸作為第二配體得到一系列配合物，在考察配合物對歐利希腹水癌(Ehrlich ascites carcinoma)時發現氨基酸第二配體的存在可以增強配合物的抗癌活性。Ali等[29]發現S-甲基二硫代肼，S-芐基二硫代肼與丙酮的Schiff堿鈀配合物和鉑配合物對T-淋巴癌細胞有毒活性。

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