新型铜基和锌基半胱氨酸-谷氨酸纳米复合物的合成、表征及密度泛函理论建模（作为抗癌剂的应用）

《ChemistrySelect》：Synthesis, Characterization, and Density Functional Theory Modeling of New Cu- and Zn-Based Cysteine and Glutamic Acid Nanocomplexes as Anticancer Agents

该研究合成了Cu和Zn三元复合物纳米结构，通过多种表征技术证实Cys和Glu的配位模式，并发现纳米复合物对肝癌细胞具有显著抗增殖和促凋亡活性，IC50值优于5-氟尿嘧啶。DFT计算和分子对接显示其与冠状病毒NL63蛋白结合能力，可能为COVID-19抑制提供新机制。

　　

摘要

在本研究中，合成了块状和纳米级的三元复合物[(Cu)(Cys)(Glu)(H₂O)₂]·H₂O和[(Zn)(Cys)(Glu)(H₂O)₂]·2H₂]，其中使用溴化十六烷基三甲基铵（CTAB）作为纳米级结构形成的封端剂。通过电子光谱、磁化率、透射电子显微镜、紫外-可见光谱、热重分析、傅里叶变换红外（FTIR）光谱和质谱等分析方法证实，Cys通过氨基和羧基与复合物结合，而硫醇基团保持自由状态。同时，Glu也通过氨基和羧基与复合物结合，但其中一个羧基未参与结合。FTIR分析进一步验证了CTAB与这些功能基团的结合。这些纳米级复合物对肝细胞癌（HepG2）细胞表现出选择性的抗增殖和促凋亡作用，其IC₅₀值低于5-氟尿嘧啶。密度泛函理论（DFT）计算（B3LYP/6-311G(d,p)和LANL2DZ水平）支持了实验结果，自然键轨道分析揭示了键强度、电荷转移和分子稳定性。抗菌实验表明这些复合物对特定细菌菌株具有抑制作用。分子对接和FTIR分析显示它们与人冠状病毒NL63核衣壳蛋白（PDB ID：5EPW）具有很强的结合亲和力，预测的谐振振动揭示了其潜在的抑制2019冠状病毒病（COVID-19）的机制。

图形摘要

本研究合成了块状和纳米级的三元复合物，并通过多种分析技术对其进行了表征。这些纳米级复合物对肝细胞癌（HepG2）细胞表现出选择性的抗增殖和促凋亡作用，其IC₅₀值低于5-氟尿嘧啶。密度泛函理论（DFT）计算结果支持了实验结果。分子对接分析表明它们与人冠状病毒NL63核衣壳蛋白具有很强的结合亲和力，预测的谐振振动揭示了其潜在的抑制2019冠状病毒病（COVID-19）的机制。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。

数据可用性声明

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