新型有机锡(IV)希夫碱配合物:合成、表征、抗菌活性、DNA相互作用的研究

文摘

四个有机锡(IV)与2 - (2-hydroxybenzylideneamino) isoindoline-1复合物,3-dione (L₁),4 - (4-hydroxy-3-methoxybenzylideneamino -N——(pyrimidin-2-yl) benzenesulfonamide (L₂)是合成和特征分析和光谱研究。合成化合物被纸片扩散法检测抗菌活性。DNA复合物的绑定1和3CT-DNA进行了吸收光谱,表明复合物都CT-DNA的狂热绑定。核酸酶活性的复合物1和3与质粒DNA (pUC19)研究了用琼脂糖凝胶电泳。复杂的1可以作为有效的DNA裂开剂相比,复杂吗3导致在生理条件下带切口的形式的DNA。这种凝胶是在没有和氧化剂的存在。

1。介绍

有机锡(IV)复合物的主题感兴趣的一段时间,因为他们的生物医学和商业应用1]。已经观察到,一些有机锡配合物有效的防污、抗菌(2),和抗病毒药物。蓬勃发展的金属配合物的应用在许多人类疾病的治疗是一个大力扩大地区生物医学和无机化学(3,4]。配位数的变化,几何图形,可以氧化还原状态,热力学和动力学特征和内在属性的有机金属配合物的金属离子有一些特殊的特点,提供药物化学家采用不同策略的开发。

在癌症化疗的使用获得越来越多的重要性。复合物的铂(II)与顺铂,铂,nedaplatin,卡铂取得临床状态由于密集的研究集中在基于金属抗癌药物。然而,尽管拥有合理的治疗指数,金属配合物的应用等严重缺点是有限的(a)水溶性差和(b)对健康细胞的毒性。所以nonplatinum的合成与积极的化疗,没有或有限的副作用被认为是合理的。由于潜在的抗菌、抗真菌和抗癌活性,有机锡是深入调查的目标5- - - - - -8]。除了他们的抗肿瘤活动,有机锡(IV)希夫碱配合物,形成了一种有趣的各种结构的可能性(9]。越来越多的关注也一直致力于有机锡(IV)与席夫碱配合物配体的特殊抗肿瘤活动(10- - - - - -12]。

然而,尽管这种重要性的报告可以在有机锡(IV)复合物和他们的DNA结合特性是很少的。作为一个扩展的研究有机锡(IV)希夫碱配合物,13,14),我们现在已经合成了四种有机锡(IV)和希夫碱配合物,2 - (2-hydroxybenzylideneamino) isoindoline-1 3-dione, 4 - (4-hydroxy-3-methoxybenzylideneamino -N -(pyrimidin-2-yl) benzenesulfonamide。

此外,它们的DNA结合特性和劈理进行了研究。当前研究的目的是提供有用的见解drug-DNA互动机制的理解和抗菌效力的准备有机锡(IV)复合物。

2。实验

2.1。材料和试剂

所有使用的化学品均为分析纯,使用前未经纯化。从σCT-DNA pUC19质粒DNA和购买。元素分析(碳、氢、氮、氧和硫)使用优秀的240元素分析仪进行。席夫碱配体及其配合物的红外光谱被记录在日本岛津公司英尺- IR - 8300仪器使用KBr隐藏在4000 - 200厘米的范围⁻¹。¹合成的化合物核磁共振光谱被记录在力量使用DMSO-d drx - 300光谱仪₆溶剂和TMS内部标准。摩尔电导率测量记录在cm - 82 t Elico电导率在DMSO的桥梁。热重分析数据测量从室温到700°C的加热速度20°C /分钟。数据被记录在一个日本岛津公司TG-50热天平。吸收光谱记录使用惠普分光光度计(安捷伦8453)。

2.2。配体的合成

N-aminophthalimide凝结或磺胺嘧啶与水杨醛在甲醇(L₁)和四氢呋喃(L₂)。N-aminophthalimide溶液(0.3221 g, 2更易)在15厘米³甲醇或磺胺嘧啶溶液(0.500 g, 2更易)在15厘米³四氢呋喃是慢慢的不断搅拌溶液水杨醛(2更易)和反应混合液回流4 h(计划1)。无色产品得到过滤,用热水洗净,干空气。从乙醇结晶的产品。

2.3。合成有机锡(IV)复合物

methanolic解决方案(15厘米³)以上准备两个配体(1)更易被允许单独dimethyltin methanolic溶液的反应(IV)二氯化(0.221 g, 1更易)物种1:1和1:1:1使用methanolic解决方案1,10-phenanthroline (0.198 g, 1更易)作为另一个双齿配体。反应混合物搅拌连续1 h和回流3 h,分别为1的制备:1和1:1:1复合物。获得的沉淀过滤,热甲醇,清洗和干燥的空气。

2.4。抗菌活性

的在体外抗菌合成配体筛选的影响及其相应的有机锡配合物对五种细菌进行评估,即枯草芽孢杆菌,大肠杆菌,金黄色葡萄球菌,Ralstonia solanacearum,和实验纸碟扩散法,用营养琼脂培养基。化合物的抗真菌的活动进行评估黑曲霉、黄曲霉、尖孢镰刀菌和链格孢属以上通过纸片扩散技术利用马铃薯葡萄糖琼脂培养基(15,16]。所有的测试进行了一式三份,平均报道。

2.5。DNA结合的研究

DNA浓度每核苷酸决心采用吸收光谱使用已知的摩尔消光系数值6600⁻¹厘米⁻¹在260纳米17]。吸收滴定进行通过使用一个固定的金属络合物浓度DNA的增量增加股票的解决方案。金属络合物DNA解决方案孵化前10分钟吸收光谱被记录下来。

2.6。粘度测量

粘度测量进行了在室温下使用Ubbelodhe粘度计。测定粘度的研究进行了缓冲溶液(pH值7.2)。流时间和数字秒表,手工测量每个样品测量3次,平均流动时间计算。数据被报道为(η/η_o)^1/3与绑定比率(18),η是DNA的粘度在化合物的存在和η_o是DNA溶液的粘度。从观察到的流粘度值计算时间的DNA包含解决方案修正的流动时间缓冲。

2.7。Photonuclease活动

凝胶电泳实验使用超螺旋pUC19 DNA进行了报道之前(19,20.]。乳沟的程度测量强度的乐队使用Alpha Innotech凝胶文档系统(AlphaImager 2200)。机械的调查,反应是由增加自由基清除剂(H₂O₂)超螺旋DNA前孵化前的复杂。

3所示。结果与讨论

所有的金属配合物是空气稳定和分解温度较高(> 300°C)。配合物不溶于水,乙醇和甲醇,但溶于DMF和DMSO溶液。分析数据以及一些配体及其金属配合物的物理性质被发表在表1。复合物在DMSO溶液的摩尔电导率值的4.25 - -9.22厘米²摩尔⁻¹来显示他们的nonelectrolytic性质(21]。

4所示。红外光谱

自由配体的红外光谱与光谱的有机锡(IV)复合物为了研究希夫碱的绑定模式有机锡(IV)在新的复合物。一些重大的改变对配体中观察到相应的有机锗(IV)复合物,如表所示2。一把锋利的乐队在1725厘米⁻¹在L₁是由于ν(C = O)完全是在复杂的合并1指示的螯合配体一部分锡与氧原子和复杂2这是发现在同一位置显示不卷入羰基的L₁中心原子。另一个羰基的红外波段略有弯曲的影响,因为这个弯曲乐队在1768厘米⁻¹由于ν在L (C = O)₁下降到1676厘米⁻¹在复杂的1,1650厘米⁻¹在复杂的2。一把锋利的乐队在3384厘米⁻¹在L₁由于ν(-哦)发现消失的复合物1和2,表明deprotonated酚醛锡原子氧施主能级。它也发现,乐队在1618厘米⁻¹在L₁由于ν(C = N)缺席的复杂1略转移到1617厘米⁻¹在复杂的2指示的参与N-atom偶氮甲碱组的协调与锡。L的红外光谱进行比较₂与复杂的3和4给重要的信息。特有的乐队在1652厘米⁻¹在L₂由于ν(C = N)发现消失在复杂3,这是转移到1658厘米⁻¹在复杂的4指示N-atom的螯合配体的一部分锡原子。乐队在3423厘米⁻¹由于ν(-哦)发现消失的情况复杂3氧原子的螯合锡。在复杂的4,发现不变表示不卷入的酚氧螯合与中央锡原子。特色的乐队在941厘米⁻¹在L₂由于ν(n所以₂)转移到891厘米⁻¹在复杂的3指示的参与N-atom络合,并发现峰的位置是不变的复杂4表示不干涉N-atom的协调过程。同样,乐队在2360厘米⁻¹由于ν(nh)转移到2399厘米⁻¹在复杂的3表明N-atom参与协调与锡原子也表明复杂的结构3聚合物在自然界中,发现峰值保持在同一位置,指示N-atom没有参与协调。

5。¹核磁共振光谱

成键模式进一步的支持¹核磁共振谱的研究配体及其对应的锡配合物。信号在L 9.45 ppm₁L和9.77 ppm₂分配给偶氮甲碱(HC = N)质子,这是转移到领域的光谱的情结;这是归因于捐赠的孤对电子的偶氮甲碱氮的锡原子。在L -哦质子信号₁10.67 ppm被发现转移到10.63 - -10.65 ppm表明酚氧的参与协调的复合物1和2。在L₂-哦信号在10.26 ppm,转移到10.28 ppm的复杂3,在复杂的保持不变4,表明氧原子与中央锡原子参与螯合复杂3。的¹核磁共振光谱DMSO-d的配体₆显示6.01 - -7.95 ppm的多重态对应于芳香质子(22]。所有的复合物显示信号在1.00 - -1.03 ppm,这对应于Sn-CH₃组。¹核磁共振数据提出了配体及其配合物在表3。

6。电子光谱

配体及其金属配合物的电子光谱被记录在DMF。351纳米的吸收带发现L₁是由于在其复杂的过渡,减少1在344纳米过渡,和复杂的2还有另一个乐队在384 nm,配位场转换。一个乐队在L 340海里₂被发现在340 nm复杂吗3有过渡,在复杂的380海里4配位场转换。配合物的光谱是由强烈的intraligand和电荷转移乐队,因为众所周知,金属/非金属能够形成dπ- pπ债券与配体含有氮和氧供体原子(23]。

7所示。热的研究

配体的热分析(L₁)和合成有机锡(IV)复合物是一种惰性气氛下进行(N₂)。配体(左₁)展品一步散热的模式,所有的复合物分解三个阶段(数字1(一)和1 (b))。自由配体的分解始于156°C和展品大幅吸热峰(复合物中所没有的1和2在183°C。考试的复合物的TG曲线表明,分解在三个步骤中运行在105 - 115°C, 115 - 185°C, 185 - 360°C。后来复合物分解持续到700°C。第一和第二步骤建议代表驱逐两个甲基,钙。(7.2%,5.0%,7.8%,和4.2%的复合物1、2、3,和4,职责),发现(7.7%、5.4%、8.2%和4.4%1、2、3,和4,职责)。在第二步中,配体的分解一部分被观察到钙。(64%,78.1%,42.0%,81.6%),发现(64.3%,78.7%,42.3%,82.0%),复合物1- - - - - -4,分别。第三阶段的热解对应于21.3%,19.8%,12.9%和16.5%重量损失的复合物1,2、3、和4,分别符合驱逐邻二氮杂菲一半留下金属氧化物作为最终产品。

DSC的情节与配体的分解模式一致(L₁)及其复合物(1和2)。峰值观察到184°C的热解配体作为一个放热过程。然而,没有明确的峰金属氧化物作为最终产品的形成。

基于这些,下面的结构分配给准备的复合物(图2)。

8。生物的结果

8.1。抗菌活性

在体外配体及其相应的有机锡配合物的抗菌活性进行了测试,纸碟扩散法(24,25]在200μ克/毫升在DMF浓度。亚文化在琼脂培养基,细菌和培养皿培养24小时在37°C。标准的抗菌药物(氯霉素)也在相似的条件下进行比较筛选。真菌亚文化在马铃薯葡萄糖琼脂培养基和培养皿培养72 hs 37°C。标准的抗真菌药物(灰黄霉素)是用于比较。井被挖到琼脂媒体使用无菌金属钻。活动是由测量的直径区显示完整的抑制(mm)。生长抑制与标准药物(积极的药物)。负控制准备使用相同的溶剂,DMF,用来溶解测试化合物(不活动反对任何微生物菌株)。观察区域的抑制作用,得出结论:有机锡配合物比自由配体更加活跃,这表明金属取代增加抗菌活性。 The above studies reveal that the organotin complexes synthesized in the present work are highly active against all the selected microorganisms. The results reported in Table4表明,所有的有机锡配合物对细菌尤其活跃大肠杆菌,金黄色葡萄球菌,r . solanacearum和真菌,即答:尼日尔和答:以上。复合物显示中度活动选择对其他种类的微生物。

8.2。DNA结合实验

DNA结合实验对复合物进行Tris-HCl /生理盐水缓冲(5毫米Tris-HCl, 5毫米氯化钠,pH值7.2)使用水溶液的复合物。Calf-thymus DNA (CT-DNA) Tris-HCl缓冲了紫外吸光度的比值在260和280 nmca1.9:1表明DNA显然不含蛋白质的纯度(26]。DNA的浓度计算其吸收强度在260 nm的摩尔吸光系数值为6600厘米⁻¹。紫外可见吸收滴定实验由不同的浓度CT-DNA保持金属络合物浓度不变(50μ米)。样品被允许得到平衡之前充分结合CT-DNA记录每个光谱。从观测数据、内在约束力的常数,K_b计算通过使用以下(27]: 在哪里,,是明显的,免费的,绑定金属复杂的消光系数。的一块与(DNA)给斜率为1 / ()和“y“拦截等于1 /K_b ,在那里K_b斜率的比值是吗y拦截。

配合物的吸收光谱1和3在没有和CT-DNA数据所示的存在3和4。CT-DNA浓度的增加,吸收乐队受到影响,让小红移光谱带的~ 4海里减色现象严重,建议主要槽绑定属性配合物的双链DNA (28]。两个配体展览绑定倾向CT-DNA相对少。复杂的DNA结合特性1可能是由于二氢吲哚系统和复杂的存在吗3可能是由于扩展嘧啶环系统的存在。

8.3。粘度测量

绑定的复合物的性质1和3CT-DNA是通过测定粘度的进一步调查研究。粘度测量进行了缓冲溶液(pH值7.2)在室温下使用Ubbelodhe粘度计。流时间和数字秒表,手工测量每个样品测量3次,平均流动时间计算。在DNA的粘度显著增加的复杂结果由于夹层导致分离DNA碱基的DNA的有效规模的增加可以增加粘度的原因(29日]。块()^1/3与(复杂的)/ (DNA),可以测量粘度的变化(图5)。相对粘度逐步增加观察的复合物1和3DNA的解决方案建议主要槽绑定复合物的性质。

8.4。DNA乳沟

超螺旋的DNA裂解实验(SC) pUC19 DNA的有机锡(IV)复合物通过琼脂糖凝胶电泳进行了研究。DMF的解决方案的复合物被放置在清洁eppendrrof管,和1μ克pUC19 DNA补充道。内容是孵化为30分钟37°C和0.8%琼脂糖凝胶混合后加载5毫升的加载缓冲区(0.25%溴酚蓝+ 0.25%二甲苯苯胺+ 30%甘油(2μL) +灭菌蒸馏水),解决方案是最后加载在0.8%琼脂糖凝胶含有1.0μg / mL溴化乙锭(EB)。电泳进行恒定电压(70 V),直到溴酚蓝走到一起的凝胶。乐队是由紫外线可视化和拍照。乳沟SC的DNA的程度是由复杂的形式开放循环(OC)或带切口的圆形(NC)的DNA超螺旋(SC)的形式。DNA乳沟的程度,通过琼脂糖凝胶电泳观察,给了订单1 > 3≫4 > 2(数字6(一)和6 (b))。

9。结论

总之,我们有两个重要的席夫碱配体合成和有机锡(IV)复合物。合成配体和配合物的结构被分析证实,光谱,热研究。抗菌结果表明,活性增强协调,与标准药物。所有的有机锡配合物对细菌尤其活跃大肠杆菌,金黄色葡萄球菌,r . solanacearum和真菌,即,答:尼日尔和答:以上。复合物的相互作用1和3与紫外光谱与CT-DNA调查,粘度的研究表明,复合物是简单的槽CT-DNA绑定。photocleavage复合物的研究1和3同时进行,结果表明,复合物能够在生理条件下促进质粒DNA的乳沟。

确认

作者感谢迈索尔大学通过小迈索尔金融支持的研究项目。作者之一k·s·普拉萨德是感谢UGC-New德里有功绩的奖学金的奖励。作者也感谢,生物技术部门提供核酸酶的活动设施,和m . p . Chakravarthy先生的帮助感激。

引用

1. h·l·辛格和a . k . Varshney”协调的有机锡化合物的合成和表征与氮和硫供体配体(IV),“应用有机金属化学,15卷,不。9日,第768 - 762页,2001年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
2. m . Nath r . Yadav, g . Eng t·t·阮和a·库马尔”特征光谱研究、抗菌和抗炎活动有机锗(IV)二肽的衍生品,”有机金属化学杂志,卷577,不。1,1 - 8,1999页。视图:谷歌学术搜索
3. p . j .鼓风机“无机药物”,化学部分的年度进展报告卷,97年,第603 - 587页,2001年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
4. j·l·Sessler s . r . Doctrow t . j . McMurry和s . j . Lippard Eds。药用无机化学卷,903ACS系列研讨会美国化学协会,华盛顿,美国,2005年。
5. t . s . b .包尔s Dutta e . Rivarola m . Scopelliti和美国Choudhuri有机锗(IV)配合物的合成、表征N——(2-hydroxyarylidene)甘氨酸和抗肿瘤筛选在活的有机体内埃利希腹水癌的细胞。”应用有机金属化学,15卷,不。12日,第953 - 947页,2001年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
6. n·穆罕默德,a .沙。Zia-ur-Rehman et al .,“有机锡(IV) 4-nitrophenylethanoates:合成、结构特点和intercalative模式与DNA的相互作用,”有机金属化学杂志,卷694,不。21日,第3437 - 3431页,2009年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
7. l . Dostal a . Růžička r . Jambor诉布克塔,p . Kubanova和j . Holoček”合成、体外抗真菌和抗肿瘤活性的一些triorganotin (IV) N, C, N-chelates,”金属药物,9卷,不。1 - 2、91 - 96年,2002页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
8. c . e . Carraher a . Battin k·r·波斯货币和m . r .罗恩,“合成、结构表征和初步评估的抗癌药物dibutyltin多胺来自各种4,6-diaminopyrimidines,”无机和有机金属聚合物和材料》杂志上,17卷,不。4、631 - 639年,2007页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
9. t . s . b .包尔w . Rynjah r .威廉et al .,“Dibutyltin (IV)复合物的5 - [(E)2 -(芳基)1-diazenyl] 2-hydroxybenzoic酸配体:由x射线衍射结构的调查,解决方案和固态锡核磁共振,电喷雾电离作用和体外细胞毒性的评估,女士”有机金属化学杂志,卷689,不。25日,第4701 - 4691页,2004年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
10. s . j . de Mora和s . j . de Mora Eds。三丁基锡:案例研究的环境污染物英国伦敦剑桥大学出版社,1996年。
11. m . Gielen“锡基抗肿瘤药物”,配位化学的评论卷。151年,41-51,1996页。视图:谷歌学术搜索
12. m . Gielen“锡基抗肿瘤药物”,金属药物1卷,第219 - 213页,1994年。视图:谷歌学术搜索
13. r·辛格和n . k . Kaushik光谱和热研究与一些有机锡(IV)复合物的抗真菌方面与氮和硫供体配体来源于2-phenylethylamine,”Spectrochimica Acta部分,卷71,不。2、669 - 675年,2008页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
14. d . y .汉和b·w·齐”Diphenyltin (IV) N-salicylidenevalinate,”应用有机金属化学,18卷,不。9,493年,页2004。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
15. 刘和k . Kwasniewska”,一种改进的琼脂板的快速评估方法化学抑制或双齿N-donor ligands-I, 1-benzylimidazole衍生品”多面体15卷,第1269 - 1263页,1996年。视图:谷歌学术搜索
16. c·h·柯林斯,p . m .•莱恩和j . m .画眉山庄微生物方法巴特沃斯,伦敦,英国,1989年版,6日。
17. m . e . Reichmann s . A .大米、c·A·托马斯和p . Doty”的进一步检查desoxypentose核酸的分子量和大小,”美国化学学会杂志》上,卷76,不。11日,第3053 - 3047页,1954年。视图:谷歌学术搜索
18. s . Satyanarayana j . c . Dabrowiak, j . b .椅子,“无论是Δ——还是Λ-Tris(邻二氮杂菲)钌(II)与DNA结合的经典夹层,”生物化学没有,卷。31日。39岁,9319 - 9324年,1992页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
19. f . Kartz b .要点、j . Weib和b . k .开普勒,:“合成和表征潜在的抗肿瘤和抗病毒镓(III)的复合物$\alpha$- (N)杂环thiosemicarbazones。”在无机和有机化学合成和反应性21卷,第1615 - 1601页,1991年。视图:谷歌学术搜索
20. n s Biradar和v . h . Kulkarni的光谱研究锡(IV)和多齿的希夫碱配合物,”无机和核化学杂志》上,33卷,不。11日,第3786 - 3781页,1971年。视图:谷歌学术搜索
21. a . s . El-Tabl和m . i Ayad thiosemicarbazones作为螯合剂”调查。合成和光谱特性的一些新的钌(III)复合物,”在无机和有机化学合成和反应性,33卷,不。3、369 - 385年,2003页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
22. h . Naeimi j . Safari, a . Heidarnezhad”合成水杨醛席夫碱配体来源于冷凝的衍生品和合成二胺,”染料和颜料,卷73,不。2、251 - 253年,2007页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
23. f·艾哈迈德·m·首脑阿里,m . Mazhar和a·姆尼尔”三倍的合成和光谱研究,有机锗与5-benzoyl——(IV)复合物α-methyl-2-thiopheneacetic酸:晶体结构(CH) Sn(选择),“在无机和有机化学合成和反应性,32卷,不。4、665 - 687年,2002页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
24. 刘和k . Kwasniewska”,一种改进的琼脂板的快速评估方法化学抑制或双齿N-donor ligands-I, 1-benzylimidazole衍生品”多面体15卷,第1271 - 1263页,1996年。视图:谷歌学术搜索
25. c·h·柯林斯,p . m .•莱恩和j . m .画眉山庄微生物方法巴特沃斯,伦敦,英国,1989年版,6日。
26. j . Marmur”的程序隔离来自微生物的脱氧核糖核酸,”分子生物学杂志,3卷,第218 - 208页,1961年。视图:谷歌学术搜索
27. g·科恩和h·艾森伯格”、粘度和沉降的研究用DNA-proflavine复合物,”生物聚合物,8卷,45 - 55,1969页。视图:谷歌学术搜索
28. z d徐,他。刘,苏。l .肖·m·杨和x h·布鲁里溃疡,“合成、晶体结构、抗肿瘤活性和dna结合蛋白研究锰(II)复杂2 h-5-hydroxy-1, 2, 5-oxadiazo [3、4 f] 1, 10-phenanthroline,”无机生物化学杂志》上,卷90,不。3 - 4、79 - 84年,2002页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
29. 美国Satyanarayana、j . c . Dabrowiak和j·b·椅子”三(邻二氮杂菲)钌(II)对映体与DNA的相互作用:模式和特异性的约束力,“生物化学,32卷,不。10日,2573 - 2584年,1993页。视图:谷歌学术搜索

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