新型席夫堿稀土配合物的合成及抗菌活性的研究

劉艷紅 任曉霞 韓雪麗

摘要：根據文獻5，5'-亞甲基雙水楊醛與對硝基苯肼反應制得配體L，配體L通過核磁共振氫譜、質譜、元素分析證明其結構.配體L與氯化鑭和氯化釔反應，得到兩種新型配合物1、2.采用瓊脂擴散法測定了配體L和配合物1、2對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌的抗菌活性實驗，結果表明配體L無明顯的抗菌性，而與稀土配位以后配合物1對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌具有明顯的抗菌性，而配合物2對這兩種菌無抗菌性.

關鍵詞：席夫堿；稀土配合物；合成；抗菌性

中圖分類號：TQ016 文獻標識碼：A 文章編號：1673-260X（2019）03-0037-02

1 前言

席夫堿對于殺菌消炎，鎮熱止痛具有很明顯的作用，它的這一功效引起了人們很大興趣.席夫堿中含有多個強電負性的配位原子如氧、氮等，并且具有很強的配位能力，可以有多種配位模式，易于金屬形成穩定的配合物，且這種配合物大多為多配位，同時，稀土離子對于抑菌、殺菌、抗凝血、鎮痛、抗腫瘤和抗誘變具有顯著功效[1-3].大量實驗研究證實配體形成新的配合物后，合成的配合物生物活性相對于原配體會有所提高，而且配合物的毒性比原配體的毒性低[4].

2 實驗部分

2.1 儀器與試劑

用MercuryVx300核磁共振儀（300MHz，美國Varian Mercury公司）；MARINER型

質譜儀；傅立葉變換紅外光譜儀（Nicolet iS5，美國Thermo fisher）

5，5'-亞甲基雙水楊醛，對硝基苯肼購自西亞試劑，氧化鑭、氧化釔、鹽酸、氫氧化鈉、甲醇、乙醇、溴化鉀、甲醛、二氯亞砜等且所用藥品均為市售分析純.

2.2 稀土氯化物的制備：

以氧化鑭反應生成氯化鑭為例：稀土氧化物易于鹽酸反應變為稀土氯化物.將純度為99.9%的稀土氧化鑭5g溶于1：1鹽酸中，小火加熱溶解后，蒸發溶劑，反復攪拌，使其受熱均勻待溶劑蒸發為原體積的三分之一后，停止加熱，若繼續加熱則導致氯化物可能分解或焦化為淡黃色，用余溫加熱蒸發溶劑，反復攪拌，使其充分蒸發，直至溶劑全部蒸發，此時生成顆粒狀白色晶體，冷卻后置于真空干燥器中干燥，干燥一周后，得到粉末狀晶體，稀土含量用EDTA法絡合滴定法測定.用上述方法同理制得氯化釔晶體，并用EDTA法絡合滴定測其稀土含量.

2.3 配體L的合成[5]

取5，5'-亞甲基雙水楊醛（1 mmol）0.256g溶于10mL乙醇溶液中，在新配制的溶液中緩慢滴加25mL對硝基苯肼（2mmol）的乙醇溶液，然后將混合物在電熱套上加熱至回流2小時.在反應期間，出現黃色沉淀，通過過濾收集，用乙醇洗滌，得到純產物（0.391g產率74%）.1H NMR（DMSO-d6，300 MHz）δ：11.28（s，2H，-OH），9.98（s，2H，-NH），8.34（s，2H，Ar-H），8.11 4H，Ar-H），7.63（d，J=0.6 Hz，2H，Ar-H），7.09（t，J = 8.4Hz，6H，Ar -H），6.84（d，J = 2H，Ar-H），3.84（s，2H，-CH 2 - ）； ESI-MS：m / z計算值 MS（ESI）：[M + H] +：526.16，實測值：525.10； 元素分析計算值： C27H22N6O6：C，61.16； H，4.82；N，12.84； 實測值：C，61.39； H，4.86 N，12.48.具體見圖1.

2.4 新型席夫堿稀土配合物1、2的合成

稱取配體L 0.05g于15mL甲醇中，反復攪拌至配體全部溶解，按質量比為1：1稱取氫氧化鈉于圓底燒瓶中，氫氧化鈉的作用是提供堿性環境，由于在合成稀土氯化物時曾加入鹽酸，使得氯化物中有殘留鹽酸，故氫氧化鈉可酌量多加，反應掉殘余鹽酸，以保證反應條件為堿性，確保席夫堿配體與稀土離子充分反應，加入10mL甲醇，攪拌至澄清，緩緩加入5mL氯化鑭的甲醇溶液，即有棕黃色沉淀生成，回流加熱1小時，趁熱過濾，用甲醇洗滌多次，產物置真空中干燥.最終產物為紅褐色粉末，得到L與氯化鑭的新型席夫堿稀土配合物用1表示，生成物產率為26.93%.

稱取配體L 0.05g于5mL甲醇中，按上述實驗步驟同理制得L與氯化釔的紅棕色配合物用2表示，產率為25.61%.

3 實驗結果與討論

3.1 對新型席夫堿稀土配合物和配體紅外表征

分別取0.05g席夫堿配體及新型席夫堿稀土配合物與1g溴化鉀充分混合，研磨10分鐘，使得席夫堿配體和新型席夫堿稀土配合物顆粒足夠小，再研磨單獨的溴化鉀固體，將其分別壓片，注意壓片力度以保證其“完全”透光，所壓的晶體無裂痕.溴化鉀壓片的目的在于做空白對照，排除溴化鉀對席夫堿配體及新型席夫堿配合物的紅外表征的干擾，經實驗證明溴化鉀對于其紅外表征無干擾.配體與配合物的紅外光譜對照圖見圖3，初步認定配合物1和2的合成.

配體與配合物的紅外光譜見圖3，數據見表1.在波數為1597cm-1出現特征峰為碳氮雙鍵，波數為1543-1450cm-1處出現特征峰為苯環特征峰，配位以后苯環的特征峰紅移，波數為1317cm-1處出現特征峰為Ph-O-H，波數為547cm-1處出現特征峰為稀土離子與席夫堿的特征峰，初步認定配合物的生成.

3.2 抗菌性實驗

配制濃度為0.005mol/L配體L、配合物1、2的DMF溶液（10mL）及DMF溶液10mL，進行抗菌性實驗.把37℃培養18小時的菌懸液0.1mL接種到營養瓊脂培養基中，在培養基上放入完全無菌的，直徑大約為1-2厘米的濾紙片，用膠頭滴管在干燥的濾紙片上依次滴加配體L、溶劑DMF、新型席夫堿稀土配合物1及配合物2.放在37℃恒溫箱孵育14h后觀察抑菌圈大小.具體見表4和表5.

結果表明：配體和溶劑DMF均無抗菌性，配合物1對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌具有明顯的抑菌性，抑菌圈分別為1.41cm和1.00cm，配合物2卻無明顯抑菌性.由此可以得出結論：輕稀土的鑭配合物有抑菌性，重稀土釔配合物無明顯的抑菌性.根據抑菌圈的大小可知，配合物1對大腸桿菌的抑菌性要強于對金黃色葡萄球菌的抑菌性.另外此實驗應注意一定要在無菌條件下進行，否則會出現菌種污染，導致實驗失敗，實驗結束后，菌種用滅菌鍋進行滅菌，滅菌時一定要多加水，滅菌時間一定要足夠長，保證細菌全部死亡，避免菌種對環境造成污染.

4 結論

本文根據文獻以5，5'-亞甲基雙水楊醛與對硝基苯肼為原料反應合成的配體L，并分別與氯化鑭和氯化釔反應生成的新型配合物1、2.并對新生成配合物1和2進行了紅外結構表征，初步認定配合物的生成.同時對配體L及配合物1、2進行對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抗菌實驗.抗菌實驗結果表明，配體L沒有抗菌性，溶劑DMF無抗菌性，配體與輕稀土氯化鑭形成配合物1對大腸桿菌及金黃色葡萄球菌具有明顯抗菌性，且對大腸桿菌的抗菌性要強于金黃色葡萄球菌的抗菌性，而配體與重稀土氯化釔生成的配合物2對這兩種菌無明顯抗菌性.

參考文獻：

〔1〕Gudasi K B， Goudar T R. Synthesis andcharacterization of lanthanide（Ⅲ ） complexes with salicylidene-2- aminopyridine [J]. Synth React Inorg Met - OrgChem， 2000， 30（10）： 1859-1869.

〔2〕Yang Z Y， Wa ng L F， Wu J G， et al. The antitumorpharmaceutical study on some rare-earth Schiff -base complexes[J]. Chin Sci Bull， 1993， 38（ 2）： 124-127.

〔3〕Deng R W， Wu J G， Long L S. Lanthanide complexes of ethyl biscoumacetate and their anticoagulant action [J]. Synth React Inorg Met- Org Chem， 1993， 23（3）： 493-500.

〔4〕Yanjaneyulu R， Swam y Y ， Prabhakra R. Studies on some mixedlig and complexes of copper （Ⅱ ） with 8-hydroxyquinoline and salicylic acids[J] .J Indian Chem Soc ， 1985， LXII（5）： 346-351.

〔5〕Ge Liu ，Jie Shao.Selective Ratiometric Fluorescence Detection of Acetate Based on a Novel Schiff Base Derivative[J]. 2012， 22：397-401.