周秋明
(內蒙古大學,呼和浩特 010020)
稀土與氨基酸固體配合物的合成及性質探討
周秋明
(內蒙古大學,呼和浩特010020)
摘要:隨著稀土在各個方面的廣泛應用,人們開始了對稀土的研究,稀土具有獨特的化學性質,在醫學、農業、生物分子等方面的應用研究不斷的擴大,其可以通過不同的途徑,進入生物體。氨基酸是人體結構中的基本組成,目前研究的稀土氨基酸配合物,其合成和性質,被人們認識,并且現在已經在農業、醫藥等方面得到了廣泛的應用。本文針對稀土與氨基酸配合物的合成及性質,進行分析研究。
關鍵詞:稀土;氨基酸;配合物;性質
稀土在農業、醫學等方面的廣泛應用,有效的發揮其作用,稀土進入生物體內后,會產生生物效應、生物化學變化等,可以對生物體內的多種效應進行抑制,對酶的生物活性進行抑制。想將稀土應用在臨床醫學中,具有消毒、殺菌、抗凝血作用等,而且其產生的毒性、副作用較小。
氨基酸是人體基本結構的組成單元,在人生存的過程中,所需的氨基酸種類繁多,其中人體必需的氨基酸有8種。稀土氨基酸配合物在生物學領域的應用,不僅可以滿足生物生長所需的各種氨基酸,還可以在稀土的作用下,促進生物的生長,抑制病菌的繁殖。
稀土與氨基酸配合物,有二元配合物、三元配合物、多元配合物,因為稀土氨基酸配合物具有多種作用和功效,所以受到了人們的關注。稀土與氨基酸配合物的合成過程如下:
試劑:硝酸稀土(單一稀土氧化物自制而成)、白氨酸(層析純生化試劑)、精氨酸(層析純生化試劑)、苯、無水乙醇、A.R級其他試劑。
方法、儀器:針對稀土與氨基酸配合物中稀土的含量進行測定,使用EDTA進行絡合滴定測得,稀土與氨基酸配合物中的C、H、N含量的測定,則使用1106型元素分析儀器進行測定,其他使用到的儀器主要有IR-440紅外光譜儀、KBr壓片、X射線衍射儀、DDS-IA型電導率儀器、AC-80核磁共振儀器[1]。
合成:將苯與無水乙醇混合,形成均勻的混合溶劑,將RE(NO3)3·nH2O:Leu=1:3(摩爾比),放入苯與無水乙醇形成的混合溶劑中,在65~75℃下,進行回流攪拌,時間維持4h。之后將RE(NO3)3·nH2O與Arg以適當的配合,放入二次蒸餾水中,使用稀硝酸,對混合溶液的PH值進行調整,使得混合液的PH在5~6,使得稀土與氨基酸溶解,在70~80℃下,進行反應,時間維持4小時。完成二次蒸餾之后,進行過濾、蒸發、濃縮、冷卻等一系列的過程,將完成冷卻的蒸餾物放置于濃H2SO4干燥器中,進行干燥結晶,在有晶體析出來之后,進行抽濾,并使用丙酮、乙醚進行洗滌,將洗滌之后的晶體,放置在P4O10干燥器中進行恒重。
除了以上的合成之外,稀土氨基酸的合成方法還有很多種,例如中和合成法、水相直接合成法、非水溶劑直接合成法、稀土異丙醇鹽法等,在稀土與氨基酸合成配合物的過程中,氨基酸的選擇,與合成方法的選擇要適應。
稀土與氨基酸配合物的性質有物理性質和化學性質,稀土是金屬元素,其金屬活性堿金屬與堿土金屬之間,其可以形成穩定的氧化物、氯化物等。氨基酸與稀土合成的配合物在紅外光譜、核磁共振譜、X線衍射儀等,可以將稀土與氨基酸配合物的成鍵特性顯示出來,也可以通過熱重和差熱得出稀土氨基酸配合物的熱穩定性。
氨基酸的配位原子是羧基氧原子、氨基氮原子,其他含硫氨基酸的配位原子還有硫原子,在稀土配伍作用下,以靜電模型、軟硬酸堿為原則,將配位原子配位。稀土氨基酸配合物的配位原子與RE3+的配位能力為O≥N>S。不同氨基酸與稀土進行合成,產生配合物,配合物的成鍵特性,以及相關的數據均存在差異性。
稀土與氨基酸配合物的熱穩定性也與氨基酸的種類有關,不同類型的氨基酸與稀土進行合成,產生配合物,這些稀土與氨基酸配合物的熱分解溫度存在差異性。
在紅外光譜、紫外光譜等測定下,稀土氨基酸配合物的物理性質和化學性質不同,通過光譜測定,可以將稀土氨基酸的成鍵類型顯示出來,稀土氨基酸配合物的熱穩定性,同類型配合物的熱穩定性具有相似性。
除了這些之外,稀土氨基酸配合物還有其他的性質,綜合倆將,稀土氨基酸配合物的性質相對的穩定,且有多種功效和作用,所以現在稀土氨基酸配合物廣泛的應用在各個領域中。稀土氨基酸在臨床醫學中的應用,具有抗癌、抗菌、消毒、抗凝血等作用,將其應用在農業中,可以起到形成稀土螯合物,促進植物生長,改善農作物的質量,還可以降低農藥的殘留量,將其應用在工業、生物領域均有非常重要的意義[2]。
稀土氨基酸合成的配合物,二元配合物、三元配合物的熱化學性質不同,但是不同稀土配合物在IR光譜中,產生的效應是相同的,由此表明,在稀土與氨基酸合成的配合物中,稀土離子與不同氨基酸之間的形成的化學鍵,存在一定的共價性,進而也將配合物的城建熱力學特性顯示出來。
隨著稀土、稀土與氨基酸合成的配合物,在各個方面的廣泛應用,加強了人們對稀土、稀土與氨基酸合成配合物的關注和研究。稀土與氨基酸配合物在各個方面的應用,具有重要的作用,雖然不同氨基酸與稀土產生的配合物在性質和功效上存在一定的差異性,但是這些稀土氨基酸配合物的性質相對的穩定,產生的副作用、毒性較小,所以被廣泛的應用在各個領域中。
參考文獻:
[1]何地平,韓維和,刁琳琳.稀土甘氨酸配合物的制備及表征[J].陜西師范大學學報(自然科學版).2011(01):45-48
[2]耿杰,于海佳,張海元,徐海霞,曲曉剛.稀土氨基酸配合物與核酸的相互作用[J].化學進展.2009(05):866-872
作者簡介:周秋明(1993-),女,河北三河人,本科。