希夫堿配合物生物活性方面的應用研究進展

田曉雪，鄭長征，唐小冬，嚴 回

（西安工程大學環(huán)境與化學工程學院，陜西 西安710048）

希夫堿配合物生物活性方面的應用研究進展

田曉雪，鄭長征，唐小冬，嚴 回

（西安工程大學環(huán)境與化學工程學院，陜西 西安710048）

綜述了希夫堿類化合物在抑菌、殺菌、抗腫瘤、抗病毒等方面的生物活性，并且對其生物活性在醫(yī)藥上的應用做出了展望。

席夫堿;應用;進展

希夫堿及其金屬配合物具有較好的抑菌、抗氧化、抗腫瘤活性，除了在催化、分析、材料等領(lǐng)域有廣泛的應用外，在醫(yī)藥方面也有廣闊的應用前景。其作用機制可能包括:配體本身顯示生物活性，金屬基團可以改善配合物在靶組織、靶器官的分布，提高其生物利用度;金屬離子本身顯示活性，配合物（如氨基酸等）可有助于增加化合物通過細胞膜的幾率;合成的配合物產(chǎn)生一種新的機制，而配體或金屬本身卻不具備。如它們可與細胞中的重要大分子物質(zhì)（核酸、蛋白等）相互作用，從而表現(xiàn)出更強的或新的生物活性。盡管化學工作者對希夫堿及其金屬配合物的研究已經(jīng)進行了大量的工作，但是關(guān)于其生物活性產(chǎn)生的機制還不是非常的清楚。

1 希夫堿及其配合物在生物活性方面的研究進展

氨基酸希夫堿配合物具有多方面的應用，例如，在醫(yī)學領(lǐng)域，希夫堿具有抑菌、殺菌、清除O2－、抗腫瘤、抗病毒、對DNA結(jié)構(gòu)的插入作用等生物活性[1～2]。在農(nóng)業(yè)方面的應用，鋅、錳、鉬等微量元素及稀土元素的氨基酸配合物是作物生長發(fā)育不可缺少的營養(yǎng)成分[3]。黎植昌等[4]研制的混合氨基酸希夫堿稀土配合物，可使水稻、小麥增產(chǎn);將不同的氨基酸金屬配合物相互復配，兼具增產(chǎn)、滅菌殺蟲、提高農(nóng)作物品質(zhì)的作用，是一類價廉、高效、低毒的農(nóng)用殺菌劑[5]。

1．1 抑制超氧自由基活性研究

目前人們普遍認為引起炎癥、衰老、癌癥、腫瘤的原因之一是生物體內(nèi)存在過量的超氧陰離子自由基（O2－）[6]。 希夫堿類配合物對 O2－具有一定的抑制率，特別是含O、N、S的希夫堿類配合物具有很高的抗癌活性，易國斌、崔英德等[7]合成了天冬酰胺縮鄰香草醛希夫堿稀土配合物，采用EPR技術(shù)對化合物的抗超氧陰離子自由基性能進行探討，發(fā)現(xiàn)均有明顯的O2－清除功能;其中RE配合物的O2－清除功能明顯高于希夫堿配體。何秀英等[8]研究得到銅配合物對超氧陰離子自由基有較強的抑制作用，他們合成了鄰甲氧基苯甲醛縮丙氨酸希夫堿及其銅、鋅、鎳和鈷配合物，而且發(fā)現(xiàn)配體及配合物對O2－有抑制作用，其中銅配合物有較強的抑制作用。鄰甲氧基苯甲醛縮丙氨酸、苯丙氨酸的 Zn（Ⅱ）、Ni（Ⅱ）、Co（Ⅱ）配合物則對 O2－無抑制作用。王金勝等深入研究了鈰配合物清除超氧自由基的機理[8]，其反應模式是:

1．2 與DNA的作用研究

過渡金屬配合物不僅可以識別核酸的結(jié)構(gòu)，用作DNA的結(jié)構(gòu)探針，還可以作為DNA分子光開關(guān)和光裂解試劑;而且在研究藥物作用機制，抗癌藥以及特效的化學治療藥物等方面都具有十分重要的應用價值。如N-鄰香草醛氨基葡萄糖希夫堿Co（Ⅱ）配合物具有DNA結(jié)合功能，此種配合物可以作為抗腫瘤候選藥物進一步研究[9]。

1．3 抑菌及抗腫瘤活性研究

自從1965年美國Chicago大學的Rasenberg等發(fā)現(xiàn)順式－二氯二氨合鉑（Ⅱ）能抑制大腸桿菌的細胞分裂[10]，繼而于1969年肯定其具有抗菌、抗癌活性后，開創(chuàng)了一類抗菌、抗癌藥物研究的新領(lǐng)域—無機金屬配合物[11]。在Schiff堿金屬配合物研究領(lǐng)域里，美國Oklahoma州立大學的Hod-nett和澳大利亞New South Wales大學的Living-stone以及Saxena和Am．inabhavi等合成篩選出許多具有抗癌、抗腫瘤、抗病毒、抑制細菌、霉菌的生長等生物活性的希夫堿金屬配合物。近年來臨床上耐藥菌不斷增加，交叉耐藥性不斷出現(xiàn)，使尋找高效、低毒可供臨床使用的新藥物成為一項很有意義的工作[12~13]。因此，人們對這類氨基酸希夫堿金屬配合物的抗炎、抗菌、抗癌等生物活性研究有大的興趣。Nakahara，Carlisle，Zyzyck，asella，Lumme，Emest等先后合成了許多氨基酸希夫堿配體及其金屬配合物，并對其中一些化合物進行了抗菌、抗癌活性試驗，發(fā)現(xiàn)它們大都具有不同程度的生物活性[14]。嚴振寰[15]合成的4-羥基水楊醛丙氨酸合成Zn（Ⅱ），對宮頸癌、艾氏腹水癌和喉癌均有不同程度的抑制作用，其中對喉癌的抑制率達84．94%。鄢遠、許金鉤[16]用溴化乙錠熒光分析法，探討了合成的水楊醛氨基酸希夫堿及其 Cu（Ⅱ）、Ni（Ⅱ）、Sn（Ⅱ）配合物與DNA的作用，以及結(jié)構(gòu)與抗癌活性的關(guān)系，顯示了氨基酸希夫堿過渡金屬配合物作為抗癌劑的良好前景。

1．4 載氧活性研究

可逆載氧體可以說對于生命過程尤其是呼吸過程具有極其重要的意義，由于研究天然的可逆載氧體存在一些弊端，選擇模型化合物研究極其必要，因此希夫堿配合物作為典型模擬化合物已愈加被人們所重視。李建章等人[17]對冠醚的單雙希夫堿鈷配合物進行氧加合性能研究，發(fā)現(xiàn)冠醚化后的希夫堿鈷配合物有利于雙氧加合物的形成與穩(wěn)定，同時冠醚所具有的特定的空間構(gòu)型還會增大分子體積，有阻礙分子二聚物失活的可能性。研究表明，冠醚化希夫堿鈷配合物的氧加合常數(shù)，最大氧合量和氧合反應速度都大大高于相應的單希夫堿品種[18]。此類載氧體在純氧的制造和空氣的分離、金屬的防腐、蔬菜水果的保鮮以及工業(yè)生產(chǎn)中有機物的催化等方面都有應用。

2 展望

希夫堿及其金屬配合物大都具有生物活性，但這類化合物一般還具有毒性高、水溶性低的缺點，目前用來進行抑菌抗癌活性試驗的大多是懸濁液，不利于它們在臨床上的推廣和應用。因此尋找一種既能保持或提高活性，同時還能使配合物毒性降低而又具有較好水溶性的方法，是這一研究領(lǐng)域的當務之急。目前主要是采取活性基團不變而改進其物理化學性質(zhì)的方法，如在母體化合物中引入親水基，或者通過引入第二配體基團，對已知化合物分子進行結(jié)構(gòu)改造或結(jié)構(gòu)修飾，在保留原有生物或藥物性質(zhì)的同時，使先導化合物母體結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，以期增強活性、選擇性，降低毒性，從而提高其應用價值。相信隨著科學的發(fā)展和對其研究的不斷深入，希夫堿及其金屬配合物的應用將越來越受到重視，希夫堿相關(guān)的新藥物也將不斷問世，研究領(lǐng)域?qū)⒏訉拸V，希夫堿及其金屬配合物將會在醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)及人們的日常生活中得到更好的應用。

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Study on Biological Activity of Schiff Base Complexes

TIANXiao-xue， ZHENGChang-zheng， Tang Xiao-dong，YANHui
（School of Environmental and Chemical Engineering， Xi′an Polytechnic University，Xi′an 710048，China;）

The biological activity of schiff bases compounds in the antibacterial， bactericidal， anti-tumor， antivirus and other aspects were reviewed．Its application of biological activity in medicine was prospect．

schiff base;applications;progress

O 641.4

A

1671-9905（2011）09-0028-02

田曉雪（1985-），女，內(nèi)蒙古赤峰市人，在讀碩士研究生，研究方向:應用化學。E-mail:xiaoxue3g＠126．com，電話:13379024212，陜西省西安市金花南路19號西安工程大學105信箱，郵編:710048

2011-05-23