依諾沙星鈷配合物的制備及其抗菌活性研究

張兆林，張淑鳳，鄭玉忠

(1.河北省滄州市傳染病醫院，河北 滄州 061001;2.滄州醫學高等專科學校，河北 滄州 061001)

依諾沙星(enoxacin)是第3代氟喹諾酮藥物，抗菌譜廣，抗菌作用強，耐受性好，主要用于全身性感染和急、慢性尿道感染[1]。許多金屬離子可與喹諾酮分子中的3－位羧基和4－位酮基配位形成配合物，從而增強藥物的抗菌活性。稀土離子的4f電子層結構使其具有獨特的化學和物理性質，有消炎、殺菌、抗凝血、鎮痛等作用[2]。筆者采用水熱法合成了依諾沙星與鈷的配合物并對其進行了體外抑菌活性試驗，報道如下。

1 儀器與試藥

FA1004型電子分析天平(上海天平儀器廠);Spectrum One FT－IR Spectrometer(Perkin Elmer公司);Varia－ER型元素分析儀(德國Elementar公司);Cary－100型紫外－可見分光光度計(美國Varian公司)。依諾沙星(湖北百科亨迪藥業有限公司，批號為20090102);氯化鈷(天津市福晨化學試劑廠，批號為20090203);小牛胸腺 DNA(ct－DNA，北京華美生物工程有限公司，批號為20090508)。

2 方法與結果

2.1 配合物合成

準確稱取 0.139 8 g(1 mmol)氯化鈷和 0.640 6 g(2 mmol)依諾沙星，置25 mL聚四氟乙烯內襯的不銹鋼反應釜中，在不斷攪拌的條件下加入9 mL無水乙醇和9 mL蒸餾水，密封后置110℃烘箱中，反應5 d后，取出，自然冷卻至室溫，過濾，將濾液于室溫下自然揮發1個月，得到粉色塊狀晶體。

2.2 元素分析

碳、氫、氮含量用元素分析儀測定，氯的含量用氧瓶燃燒法測得，金屬含量的測定采用HNO3－HClO4(3∶1)分解配合物后用乙二胺四乙酸(EDTA)滴定。配合物的元素分析結果見表1。由元素分析可推知，配合物的分子式為Co(C15H17FN4O3)2。

表1 配合物元素分析結果

2.3 紅外光譜分析

紅外光譜用溴化鉀壓片，測定范圍400～4000 cm－1。結果見圖1。可知，配體在1 651 cm－1處出現的最大吸收峰，在配合物中紅移到了1 597 cm－1，這說明依諾沙星中萘啶環上的羧基是以單齒方式與氯化鈷配位;配體萘啶環上的羰基(C=O)伸縮振動吸收峰出現在1 594 cm－1處，在配合物中則紅移至1 561 cm－1處，這也說明生成了配合物。

圖1 紅外光譜圖

2.4 紫外光譜分析

在紫外－可見光譜儀中，往參比池中加入3 mL二甲基亞砜，在樣品池加入同樣體積的配合物溶液(2×10－5mol/L)，用微量加樣器每次往參比池和樣品池中加入 30 μL的ct－DNA儲備液(2 ×10－3mol/L)，使ct－DNA與配合物濃度比值遞增直至飽和，吸收峰不再減色。再次混和均勻約10 min后，在 200～600 nm波長范圍內監測配合物的吸收光譜變化。配合物與ct－DNA作用的紫外光譜與結合常數見圖2和圖3。由光譜圖可知，在紫外區240～300 nm波長范圍內的強吸收峰是配體的π－π＊躍遷。在配合物溶液中加入不同量的ct－DNA后，出現了不同程度的光譜擾動，吸收強度逐漸減弱且稍有紅移，即從258 nm紅移至260 nm。光譜變化特征表明，配合物是以插入方式鍵合ct－DNA的。

圖2 配合物紫外光譜圖

圖3 配合物與DNA結合常數

為了定量計算配合物與DNA的結合強弱，通過以下列方程求出它與DNA的結合常數Kb。

[DNA]/(εa－εf)=[DNA]/(εb－εf)+1/[Kb(εb－εf)]

式中[DNA]代表 DNA 的濃度，εa，εf，εb分別代表在各 DNA濃度下的、游離的、與DNA鍵合飽和的配合物的摩爾吸光系數。用[DNA]/(εa－εf)對[DNA]作圖，由擬合直線的斜率與 y軸相交的截距之商求得Kb。

經計算，配合物與ct－DNA的結合常數Kb為3.72×104，說明配合物與DNA的結合較強。

2.5 體外抗菌活性測定

在含有質量濃度分別為 10，5，2.5，1.25，0.62，0.31 g/L 配合物和依諾沙星的肉膏瓊脂平板培養基上，分別接種金黃色葡萄球菌、肺炎鏈球菌、綠膿桿菌、白色念珠球菌，待接種點菌液干后，放入37℃孵箱內培養24 h后取出，觀察不同細菌在不同質量濃度的藥物平板上的生長情況，得出藥物對細菌的最低抑菌濃度(MIC)。配體與配合物的抗菌活性測定結果見表2。可見，依諾沙星對白色念珠球菌和綠膿桿菌的抗菌活性強于對肺炎鏈球菌、金黃色葡萄球菌的抗菌活性，其配合物對金黃色葡萄球菌、肺炎鏈球菌、綠膿桿菌、白色念珠球菌都具有抗菌活性，但僅對金黃色葡萄球菌和綠膿桿菌的抗菌活性強于配體本身。

表2 依諾沙星及其配合物的最低抑菌濃度(μg/mL)

3 討論

金屬離子具有穩定細胞膜的作用，且對腎上腺有調節作用，能使創面炎癥減輕，加速愈合[3]，與依諾沙星配位后能增強藥物的可溶性和脂溶性。因此，金屬依諾沙星配合物有望成為收斂、抗菌、消炎作用更強的藥物。

[1]田晶晶，鄧 寧，何建波.高效毛細管電泳分離檢測五種喹諾酮類抗生素[J].合肥工業大學學報(自然科學版)，2009，32(8):1 170 －1 172.

[2]曾正志，崔建中，鄧汝溫.甘草酸稀土配合物的制備及抗炎作用[J].科學通報，1988，33(13):1 004.

[3]Shan PM， Modak S.drug retention and risistance to bacteria challenge[J].J Surg Res，1987，43(3):298 － 300.