双水杨醛缩邻苯二胺-Ce(Ⅲ)配合物的生物活性研究

第11期 刘西豪，等：双水杨醛缩邻苯二胺一ce(Ⅲ)配合物的生物活性研究 ‘5。 双水杨醛缩邻苯二胺一Ce(Ⅲ)配合物的生物活性研究 刘西豪，田银燕，金理财，喻玉凤，邵颖 (绍兴文理学院化学化工学院，浙江绍兴312000) 摘要：合成了一种salen稀土金属双水杨醛缩邻苯二胺ce(Ⅲ)配合物，其结构用紫外光谱、红外光谱、核磁共振及电喷雾质谱进行 表征。用纸片法测定配合物对大肠杆菌和枯草杆菌的抗菌活性，表明配合物对大肠杆菌有较好的抗菌活性。用紫外光谱和荧光 光谱研究配合物与小牛胸腺DNA(ctDNA)的相互作用，初步表明配合物与DNA之间很可能是嵌入作用、静电作用的方式并存，并 且配合物还可作为DNA的荧光染料。 关键词：双水杨醛缩邻苯二胺；&(Ⅲ)配合物；抗菌活性；DNA；光谱 中图分类号：0614．33+2 文献标识码：A 文章编号：lO∞一021x(2009)ll—0005一03 Bis一鼢licylaldehydeO—phenyl钮ediaIni眦Ceri咖(Ⅲ)(IomplexanditsBioactivity LIUxt—h∞．TlANY试一yoR，jlNb—coi，YUYu一}eng，SHAoYing (Sch00lofChemi8try明dChemicalEngineering，ShaoxingUniver8ity，Shaoxing312000，China) Abstract：A阻lenmre—eardhcomplex，bis—sajicyudehydeo—phenylenedi锄inecerium(Ⅲ)，w鹕 preparedanditsstmcturewasch啪cte吨沧dbyusingUV，IR，1H—NMR明dEM—MS．Usingpaper diskmethod，thecomplexhadbeentestedfortheira11tibacterialactiv甜e．necomplexcouldinteractwi山 ct—DNAinaqIJeousbased∞tlleUV—vISandnuorescencespectmscopy．，11lecomplexmaybecoe)【ist twobasicrnetIlods．meroleofembeddedandstaticwit}lDNA。8nditmaybeanuorescentdye0fDNA． Keywords：bis—salicylaIdehydeo—phenylenediami艚；cerium(Ⅲ)eomplex；antibacterialactiVides； DNA；spectmm 1前言 稀土元素具有广泛的临床和生物学应用，其中 铈具有作防腐剂、催化DNA水解及其它作用的生物 学活性¨1和作抗妊生反应、抗血凝性的临床应 用心】。双水杨醛缩邻苯二胺是salen的一种，是一 类四齿席夫碱配体，其配合物的氮原子、氧原子与金 属离子配位的结构，与生物环境较接近，在分子识别 领域引起人们的广泛兴趣引。国内外对于Salen稀 土配合物在临床和生物学及其它领域有大量研究， 但对于salen铈配合物的研究较少，而对双水杨醛 缩邻苯二胺ce(III)配合物更是鲜有报道。本文将 从合成表征、抗菌和其对DNA作用几方面讨论该配 合物及其生物活性。 2实验部分 2．1主要试剂 小牛胸腺DNA(ctDNA)购自美国Sig啪公司， 大肠杆菌、枯草杆菌由浙江省疾病预防控制中心提 供，水杨醛、邻苯二胺、七水三氯化铈、三(羟甲基) 氨基甲烷、浓盐酸等试剂均为市售分析纯。 2．2主要仪器与测试方法 Nexus470／670／870型傅里叶变换红外光谱仪， HP8453型紫外分光光度计，F一4500Fr型日立株式 会社荧光光度计，FLEET—LCQ型电喷雾质谱仪， Bmer300型核磁共振波谱仪。 2．3配体及配合物合成 2．3．1双水杨醛缩邻苯二胺配体合成 取1．8mL水杨醛和0．99邻苯二胺溶于lOmL 甲醇，在冷水浴中搅拌10min，静置后在搅拌下加人 40mL无水乙醇，继续搅拌O．5h，抽滤、洗涤并干燥 得橙红色晶体。 2．3．2双水杨醛缩邻苯二胺一Ce(Ⅲ)配合物合成 取配体0．439溶于14mL无水乙醇中。取 Cecl3·7H200．859溶于9mL乙醇+lⅡlL蒸馏水 中，加入分液漏斗中，待配体开始回流后，慢慢滴人 到配体溶液中，滴加完后，继续回流11h，停止加热， 将反应液慢慢滴加到蒸馏水中，静置，抽滤洗涤干 燥，得土黄色粉末状固体。 2．4抑菌实验 收稿日期：2009一09一01 基金项目：2008年浙江省大学生科技创新项目资助 作者简介：刘西豪(1988一)，男，浙江温州人，师从邵颖博士，主要从事配合物生物活性研究；邵颖，理学博士，主要从事无 机化学及环境污染化学方向的研究，通讯联系人，电话：0575—88342812，E—mail：sha唧ingxh@163．o咖。 万方数据 ·6· 山东化工 SHANDONCCHEMICALINDUSrrRY 2009年第38卷 牛肉膏蛋白胨培养基常规制备HJ，调pH值= 7．2—7．4，并同与培养皿、移液管、圆形滤纸片、镊子 等高压蒸汽灭菌20min，然后将培养基分装至培养 皿，备用。 无菌条件下，将菌株接种至斜面培养基的试管 中。37℃培养18—2：b。取出，加入5mL无菌水， 充分振荡将细菌孢子洗人离心管中得到菌悬浮液， 备用。 用移液管移取O．2mL菌悬浮液至上述培养基 中，用涂布法将细菌接种到培养基中，并将用氯化铈 溶液、配体溶液、溶剂以及物质的量浓度分别为2× lO～。l×10～．5×10～。2．5×lO—In01．L‘1的配合 物溶液润湿的滤纸片小心放到培养皿上，37℃培养 48h。观察实验结果∞J。 2．5配合物与小牛胸腺DNA(ctDNA)的相互作用 2．5．1电子吸收光谱分析 用少量5mmoyL骶s—HCL／50mmoL／LNaCl缓 冲液溶解一定量ctDNA得DNA储备液，O一4cc下 保存。溶液的浓度通过测定260nm处的吸收度来 确定(DNA在260nm处的摩尔吸光系数8姗为 6600L·mol-1cm。1)∞。7J。将DNA溶液分别按r= O，O．1，0．2，0．4，O．7及1．0的比值(r为配合物与 DNA的物质的量之比)加入到配合物溶液当中，记 录溶液紫外曲线的变化。 2．5．2荧光光谱分析 将2×10～moL／L的配合物溶液分别逐量加到 3mL物质的量浓度为4．25×lO‘5moL／L的ctDNA (5mmoL／L％s—HcL／50mmoL／LNacl的缓冲体系， pH值=7．35)和3mL去离子水中，在Ex=260nm， Em=591砌，电压400V条件下，分别测定每次滴加 后样品的荧光光谱，每次滴加量均为5止。 将配合物溶于乙腈中，在Ex=210nm，Em= 520nm，电压400V条件下，测量其荧光光谱。逐次 加入去离子水，分别测量加水后样品的荧光光谱。 3结果与讨论 3．1配体及配合物的表征 表l 配体及配合物表征光谱数据 ·3．1．1电子吸收光谱表征 配体在258nm附近出现较强的K吸收带为共 轭体系的Ⅱ_+订’电子跃迁，而配合物的K吸收带出 现在292nm附近，表明金属与配体发生了配位，使 共轭体系加长，使K吸收带的波长发生红移。在 329nm处出现较弱的吸收带为具有共轭的席夫碱 C=N的百-÷钉‘电子跃迁吸收带，也证明了一NH： 与C=O基完全缩合生成了C=N双键，合成了 Schif碱，即双水杨醛缩邻苯二胺双席夫碱。 3．1．2红外光谱表征 配体在3420cm。1处有一OH的宽吸收峰，而在 配合物中3300cm。处的一0H宽吸收峰变窄，说明 金属离子已与氧发生配位。相比C=N键的伸缩振 动峰产生了红移。这是因为：形成配合物后，C=N 键和金属离子配位，同时金属d轨道上的电子反馈 到C=N键的反键轨道上，从而降低了C=N键的强 度，因此降低了C=N的振动频率，v。：。向低波数移 动。配体的Ar—O由1276cm．1移至1292cm．1处。 也证明了氧参与了金属配位[8】。 3．1．3核磁共振谱表征 配体1H一№碾(DCQ3)：813．1(s，2H，缶一oH)， 88．7(s，2H，CH=N)，86．9(t，2H，Ar—H)，87．1 (d，2H，Ar—H)，87．4(m，6H，Ar—H)，87．2(m， 2H，Ar—H)。配合物‘H—NMR(DMsO)：89．8(s， 4H，CH=N)，87．7(d，2H，Ar—H)，87．4(m，6H， Ar—H)，87．3(m，4H，Ar—H)，87．1(t，4H， Ar—H)，66．8(m，4H，Ar—H)，86．6(t，2H。 Ar—H)，66．4(d，2H，Ar—H)。配体的核磁共振氢 谱中，苯环质子8为6．918—7．418的吸收峰，苯环 上羟基上质子的吸收峰8为12。9一13．2j88．659的 尖锐吸收峰为CH=N质子。与金属配位后，该共轭 体系的电子密度发生了变化，CH=N中的化学位移 H由8．659向低场移至9．849。可能是席夫碱单元 与铈(Ⅲ)配位，形成一扭曲的变形结构，c=N与芳 环大叮r键间的共扼程度减弱，使cH=N中质子电 子屏蔽作用降低所致。自由配体由于存在强的分子 内氢键，使酚羟基质子峰变宽，移向低场，化学位移 值8为12．9一13．2。生成配合物后，由于酚羟基O 原子和金属离子配位，质子峰消失。 万方数据 第“期 刘西豪，等：双水杨醛缩邻苯二胺一ce(Ⅲ)配合物的生物活性研究 ’7· 3．1．4电喷雾质谱表征 量为768．83，分子式为Ce(C20H。。N20：)2。 通过电喷雾质谱得出，配体的相对分子质量为 3．2抗菌实验 316．36，分子式为C20H，。N：O：；配合物的相对分子质抗菌实验结果见表2。 表2 配合物抗菌实验结果 配体 配合物 金属 溶剂 浓度／(m01．L一1) 大肠杆菌抗菌圈盲径／cm 枯草杆菌抗荫圈直径／cm 3．O 2．7 3 1． 1．1 一 一 一 ， 一 注：”一”表示无抗菌圈 抗菌实验采用纸片法，以抗菌圈大小表示抗菌 性能的强弱。根据表2所示结果，配合物在较高浓 度下对大肠杆菌具有良好的抗菌性能，较低浓度也 有一定抗菌性能，表中”2．7”反常处，可能是由于测 量误差以及滤纸片所含有的样品量多少差异造成。 但是对枯草杆菌，抗菌性能差，但配体在较高浓度 下，对枯草杆菌具有一定的抗菌性能。 3．3 配合物与ctDNA的相互作用 3．3．1紫外光谱分析 不加DNA的空白对照实验：将配合物(2．O× 10—moL／L)按一定比例r=0，O．1，O．2，O．4，0．7，1．0 (r：配合物与DNA的物质的量之比)加到缓冲溶液 中，纪录混合物溶液的紫外光谱谱线。 配合物与ctDNA作用：将配合物溶液同样按以 上比例加到ctDNA(1．O×10—moL／L)中， 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 混合 物溶液的紫外光谱曲线。 通过分析不同时间段的不同配合物浓度的紫外 光谱，我们认为此反应是在长时间内完成，所以本实 验选出峰比较明显的浓度(r=O．1)，每隔一段时间 进行一次紫外测试，所得配合物与DNA作用随时间 变化曲线如图l所示。 “nm 图1 配合物与DNA作用随时闻变化紫外光谱图 图l中箭头方向为样品测量时间顺序，配合物 与DNA的物质的量之比r=O．1，每次测量时间间隔 分别为0，0．5，2，4，5．5，13h。 配合物在紫外区两个个吸收峰，在DNA溶液中 逐渐增加配合物的浓度，发现配合物的吸收峰逐渐 升高，吸收强度不断增加，并且待配合物与DNA充 分作用(两天以上)后，与不加DNA的空白溶液对 照并扣除空白，配合物与DNA作用表现出了”减色 效应”及较明显的红移现象。可能是因为稀土配位 离子带正电荷，与DNA带负电的核糖一磷酸基骨架 之间发生静电作用，引起DNA主链线电荷密度降低 而导致空间结构发生缩拢，使一部分发色基团内 陷，因而呈减色效应和略有红移现象一J。由此表 明，配合物与DNA可能发生了静电作用，并以嵌插 方式与DNA作用的。 3．3．2荧光光谱分析 分别以未滴加任何试样的ctDNA和去离子水 为空白并扣除，结果表明一定浓度下，单纯的配合 物，仅产生较少的荧光，但与DNA结合后，就发射出 很强的荧光信号，这可能是由于配合物中配体上的 N与溶剂H：O分子存在氢键而使荧光淬灭，与DNA 反应后，由于其插入DNA碱基对中，从而使得N受 到保护，荧光增强。此时它可以作为很好的DNA荧 光染料。 在配合物的乙腈溶液中，逐次加入去离子水，测 量每次加水后样品荧光曲线如图2所示。 图2配合物荧光猝灭谱图 图2中，从上至下．分别为加水量0，O．1，0．2， 0．5，O．8mL的荧光曲线。发现配合物在乙腈溶液中 荧光很强，随后滴加H：O，荧光逐渐被淬灭。由此证 实了配体与H：O的作用，是由于配合物中配体上的 N与溶剂H：O分子存在氢键而使荧光淬灭，也确证 了配合物与DNA反应时，是以配体嵌插入碱基对 中‘10|。 (下转第15页) 3一m 一 一 ×2，一m 一 卫 × l 2 万方数据 第11期 李杰，等：聚丙烯酸钾一高岭土高吸水性树脂的制备及表征 ·15· 烯酰胺高吸水性树脂的研究[J]．弹性体，2003，23(4)： 35～38． [3]chenGM，MaYM，QizN．Preparationand morph010百calstudy0f柚exfoliatedpolystyreIle／ montm面uoniten鲫ocomposite[J]．ScriptaMater， 2001，44(5)：12一18． 酗，要特￡婴竺圭搿然jb：警。黑 吲嘉，袈茹罂筘淼在工业中的应用研。墼外考谱旱!分簟搴竺：妻粤!!?’．氇肇!皂三。。美f：j：”高菇吴莩蕲X茹￡茜；笱：葛9：．”“～”。。 中3699cm～、3620cm。1这两个强的高岭土特征表面[6]藻；蕃，蔷基；：妄≤萌．高衰水{；E藉矗的结构与吸水机 一OH吸收峰明显减弱，1625cm。为羧酸钾特征伸理[J]．化工新型材料，2002，30(3)：19—2L 3结论 制备及性能研究[J]·功能高分子学报，2004，17：200 △古委要变鎏鎏曩龛雹皇蹙毫，去：銎要要璧霎苎 [9]；纛，蒲万芬，周明．粘土对丙烯基复合吸水树脂性 宝亨墼性l攥矍翼謦要亨篓譬：．羊塑婪．哩t翌字望 p。磊茜墓箱磊茹，j：筝扬善菩岩毒茗蓦磊藉乏蟊_芸 85％，高岭土用量为lo％，引发剂用量为o．25％，交 ?≮：意。；羔。 ～⋯。一⋯⋯。 联剂用量为O-015％时，可以合成出吸水率为728∥g[10]卢其明，冯新，孙克君．聚合物／膨润土复合控释材料 参考文献 ＆‘’2006，102：2875—2881· [11辈竺竺：箜笺置：等苎譬：毫要零譬鬯寰竺寺薹寞烹婴 (本文文献格式：李杰，王玉芳，任嗥．聚丙烯酸 娈差?字鬯掣备、结构与性能[J]．高分子化学，2003，番。二；器兰；最泵性。祷磊丽蔷鲁轰表磊占jji菜 [2]万涛，何文琼．水溶液聚合高岭土复合聚丙烯酸钠一丙 化工·2009，38(11)：13一15·) [1]黄淑峰，李宗芸，胡≥舅，辱．‘菇兰铈生物学效应的研究 曼麓?竺A竺用的光谱研究[J]·中国稀土学报，2004， 篓多‘’]·农业环境科学学报，2007，26(增刊)：351一[8]三装筹：；￥；，廖湘民．含锗(Ⅳ)、锡(Ⅳ)、钛(Ⅳ)腙 [2]徐光宪．稀土：中册[M]．北京：冶金工业出版社，1995：矍拿笺岁拿曼与表征[’]·高等学校化学学报，1993 [3]Mizun。T，眦euclliM，ShinkaiS，eta1．sugarchi础ty[9]李安之，丁玫，于海鹰·不同价态金属离子对DNA构象 。。sensilIg二ngaprochiralsalen—c。(Ⅱ)coI：：plex[j]：的影响[J]·物理化学学报，1992，8(2)：207—21l· Tetra晶ron≥蔬．56(34)：6193—615；8． ‘ 。。 [10]杨频，高飞·生物无机化学原理[M]·北京：科学出版 [4]农业部工人技术 培训 焊锡培训资料ppt免费下载焊接培训教程 ppt 下载特设培训下载班长管理培训下载培训时间表下载 教材编审委员会．乳品检验技术 社，2002：527· [5]李仪奎．中药药理实验方法学[M]．上海：上海科学技术(本文文献格式：刘西豪，田银燕，金理财，等．双水 万方数据 双水杨醛缩邻苯二胺-Ce(Ⅲ)配合物的生物活性研究 作者： 刘西豪， 田银燕， 金理财， 喻玉凤， 邵颖， LIU Xi-hao， TIAN Yin-yan， JIN Li- cai， YU Yu-feng， SHAO Ying 作者单位： 绍兴文理学院化学化工学院,浙江绍兴,312000 刊名： 山东化工 英文刊名： SHANDONG CHEMICAL INDUSTRY 年，卷(期)： 2009,38(11) 参考文献(10条) 1.李安之;丁玫;于海鹰 不同价态金属离子对DNA构象的影响 1992(02) 2.王积涛;高生华;廖湘民 含锆(Ⅳ)、锡(Ⅳ)、钛(Ⅳ)腙配合物的合成与表征 1993(05) 3.郭东方;何疆;曾正志 肉桂酸-邻菲罗啉-稀土三元配合物对DNA作用的光谱研究[期刊论文]-中国稀土学报 2004(01) 4.杨频;高飞 生物无机化学原理 2002 5.彭俊峰;凌建亚;张晗星 虫草素与DNA作用的光谱研究[期刊论文]-光谱学与光谱分析 2004(7) 6.李仪奎 中药药理实验方法学 1991 7.《农业部工人技术培训教材》编审委员会 乳品检验技术 1997 8.Mizuno T;Takeuchi M;Shinkai S Sugar chirality sensing using a prochirsl salen-Co (Ⅱ) complex[外文 期刊] 2000(34) 9.徐光宪 稀土 1995 10.黄淑峰;李宗芸;胡方方 稀土铈生物学效应的研究进展[期刊论文]-农业环境科学学报 2007(zk) 本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_sdhg200911002.aspx