鏑納米熒光材料合成及光學性質的研究

張琳琳，翟 月,2，趙雅欣，周子冉，林 鵬，程雨晴，趙 暢，呂玉光*

(1.佳木斯大學 藥學院，黑龍江 佳木斯 154007；2.佳木斯市中醫醫院，黑龍江 佳木斯 154001)

在自然界的稀土元素主要存在于多種稀土礦石等不可再生礦石資源中。大多數稀土配合物主要是靠中心配體與配體的靜電相互作用形成化學鍵，所以電負性越強的原子的配位能力就會越強，生成的稀土配合物穩定性也就會越好[1-6]。槲皮素具有較好的清肺祛痰的藥理作用，同時還有降低高血壓患者血壓、增強患者的毛細血管抵抗能力、降低病人血脂濃度的作用[7-9]。本文對該配合物的光學性質，電化學性質及量子化學性質作初步的研究。

1 實驗部分

1.1 實驗方法

稱取DyCI3·6H2O 0.3 mmol和槲皮素0.9 mmol分別加入無水乙醇20 mL溶解，加熱溶解并用磁力攪拌器攪拌使其溶解速度加快，等待藥品完全溶解后,用氨水調節pH值為7，用膠頭滴管逐滴滴進已全部溶解的Dy3+無水乙醇溶液,用磁力攪拌器在室溫下攪拌4 h，靜置12 h后，將溶液進行過濾,通過電熱鼓風干燥箱里70～80℃下干燥7～8 h，即得棕黑色粉末狀的固體。產率87.9%。

1.2 熒光測定

把槲皮素鏑稀土配合物的不同濃度的溶液在970CRT型熒光分光光度計下測量，分別在固定EM波長是418和580 nm時進行EX掃描；在靈敏度為3的高速狀態下EX波長為200～400 nm；EX的縫寬為10 nm；EM的縫寬的也為10 nm。然后分別在EX光譜中查看熒光最強時的激發波長，固定其作為激發波長進行EM掃描；EM波長為300～700，EX的縫寬為10 nm，EM的縫寬為10 nm。

1.3 配合物電化學行為的測定

以4-丁基-高氯酸鹽為支持電解質，向其中加進10-3mol/L的槲皮素二甲基亞砜溶液，用循環伏安法進行掃描利用三電極體系。在同等條件下，對相同濃度的槲皮素鏑稀土配合物使用循環伏安法進行掃描。

1.4 配合物數據分析

用PerkinElmer 2400元素分析儀對合成的納米發光材料進行元素分析；用EDTA絡合滴定法測定金屬含量。

表1 絡合物分析數據結果(質量分數)

2 結果與討論

2.1 紫外光譜分析

應用UV 757CRT 紫外可見分光光光度計分別將參比溶液、槲皮素溶液、配合物溶液進行掃描，見圖1。該配合物紫外吸收峰吸收度大幅度降低，在258、374 nm處有兩個寬帶吸收峰的吸收度分別只有0.410、0.372。在364 nm處的一個小尖峰消失。結果表明,槲皮素和鏑有配位作用，并判斷了紫外吸收主要是由于配體。配體、稀土離子在近紫外區有較強的吸收帶還有吸收度，這說明生成有光學活性的配合物。

圖1 槲皮素與鏑稀土配合物的對比紫外光譜圖

2.2 熒光光譜分析

用溶劑將970CRT熒光分光光度計校零后，把配好的槲皮素鏑稀土配合物的溶液用970CRT型熒光分光光度計進行測定，見圖2、圖3。

圖2 槲皮素鏑稀土配合物在EM為418 nm時的光譜圖

由圖2可知槲皮素鏑稀土配合物，當固定418 nm為發射波長時所測得的激發光譜，在339 nm 時有最大的吸收峰且熒光強度很高為325.3 a.u.。當固定580 nm為發射波長時所測得的激發光譜，為316.3 a.u.。由圖3可知當固定339 nm為激發波長分別時，槲皮素鏑稀土配合物的發射光譜的最大吸收峰分別在345 nm和582 nm，熒光強度分別為256.5 a.u.和283.1 a.u.，這表明了槲皮素鏑稀土配合物有很好的熒光性質。

2.3 電化學分析

將圖4和圖5兩圖對比，在槲皮素的-0.15 V的還原峰在槲皮素鏑稀土配合物中消失，在槲皮素B環C4羰基和C3羥基與鏑發生了螯合反應，使得槲皮素的-0.15 V的還原峰在槲皮素鏑稀土配合物中消失。

圖4 槲皮素的循環伏安圖

圖5 槲皮素鏑稀土配合物的循環伏安圖

2.4 量子計算討論

根據DFT/B3LYP/6-31G的方法對槲皮素結構參數、分子軌道能量的統計和羥基氫原子的電荷分布，判斷C4位酚羥基擁有很強的抗氧化活性，證明此位點的羥基氫參與自由基清除得可能性最大。

3 結論

槲皮素能夠降低腫瘤生長速度。鏑稀土元素可以與槲皮素生成化學性質穩定的配合物且具有生物活性，可廣泛應用于疾病患者的治療與診斷有利于提高人類的生命質量。研究表明，合成的配合物對肝癌細胞抑制作用比單個配體作用要強。科學實驗研究和臨床觀察實驗顯示槲皮素鏑稀土配合物具有抗氧自由基作用和抗氧化作用、逆轉腫瘤細泡的多耐藥性、抑制癌細胞侵襲及轉化率的生物活性。