王一斐(湖北科技學校(核技術與化學生物學院),湖北 咸寧 437000)
席夫堿作為一種化合物,其是氮原子和碳原子之間通過雙鍵形成。近幾十年來,人們在席夫堿及其配合物的設計和合成方面投入了很多的精力,也獲得了一定的成果。希夫堿及其配合物由于具有很強的配位能力,由于其具有非常好的生物活性,且性能優異,其應用方面已經受到了人們的關注,這也是當前的重點研究課題。
Cr3+在脂肪、核酸、糖和蛋白質的代謝中起著重要的作用,Cr3+被認為是一種致癌物質,對人體危害極大。因此,當溶液中加入Cr3+離子(mmol/l,pH=7.3)時,8-羥基喹啉醛與硫代卡巴肼反應生成化合物1,其顏色由無色變為黃色,肉眼可見明顯的熒光增強作用。這些現象表明,探針1對Cr3+離子具有良好的選擇性。根據job曲線、熒光滴定、質譜和密度泛函理論(DFT)計算,確定探針l與Cr3+離子形成1∶1的絡合物。復合常數為1∶1,檢測限為2.85×10-7mol/L。此外,生物成像實驗表明,探針L可以通過熒光增強信號檢測活細胞中的Cr3+離子。
在環境化學、分析化學和生命科學等領域中,探針所發揮的應用性受到關注,其具有良好的選擇性好,且具有很高的靈敏度,價格比較低,操作非常簡單而且速度快,具有實時性,能夠原位定量檢測分析。
生物系統中,鐵是非常重要的金屬,特別是三價鐵是蛋白質、細胞色素和多種酶的基本構成元素,在細胞代謝中發揮一定的作用,其可以準確測定血液、生物組織等樣品中的微量鐵,在吸收代謝機制的研究中,其可以作為基礎有機體存在。所以,探針的合成可以對生物活性以及人體健康情況進行檢測,應用前景非常廣闊。地球上毒性最大的重金屬是汞,現在人類對這種金屬元素進行研究,認為是離子之一。尤其是Hg2+對人體的危害非常大,可以刺激人體的中樞神經系統、消化系統,也會對腎臟造成不良影響,包括呼吸系統、皮膚以及血液和眼睛等等都會受到侵害;無機汞離子很容易通過細胞膜,對神經系統造成損害,也會損害到內分泌系統[1]。所以,合成和應用熒光探針檢測Hg2+對人類健康具有重要意義。
將熒光探針溶解在體積比為60∶1的二甲基亞砜-水中,使得熒光探針最終濃度為20 μmol/L,將金屬離子加入其中,半個小時之后檢測溶液的熒光發射光譜變化,當Fe3+或者Hg2+加入其中之后后,熒光探針在451 nm時都出現強的發射峰,其中前者更強一些。
席夫堿的應用非常廣泛,在各個領域都可以發揮其作用。下面針對席夫堿在藥物領域、材料領域以及催化領域的應用情況。具體如下。
隨著科學技術發展速度的不斷加快,席夫堿本身所具備的特殊醫學性質受到了學術研究領域和應用領域的重視。研究人員通過從藥物領域角度進行研究發現,席夫堿類化合物具有非常強的配位能力,而且生物藥理活性非常好,在應用的過程中,其他方面也具有優越的性能[2]。通過這些研究可以驗證,席夫堿是一種具有非常大的潛力的治療藥物,也可以作為功能材料使用。
安曉雯針對這方面的問題進行研究,經過化學試驗,合成了3個水楊醛Schiff氧釩配合物,通過對配合物進行研究,同時分析載藥脂質體對肝腫瘤細胞的作用,發現其抑制效果良好。胡國強對這方面的問題進行研究,采用了合成幾種含堿性側鏈的單席夫堿的方法,并對非對稱雙席夫堿進行合成研究,在實驗中對癌細胞的體外活性進行研究,發現雙席夫堿結構具有非常強的抗癌活性,特別是均三唑環,有雙供電子取代基連接,此時潛在的活性就會充分體現出來,課件其具有藥物研究價值。石德清針對這方面的問題進行研究,將N1-(2-四氫呋喃烷基)-5-氟尿嘧啶作為原料,與1,4-二澳丁烷進行化學反應,獲得N1-(2-四氫呋喃烷基)-N3-(4-溴丁基)-5-氟尿嘧啶,經過與氨基酸席夫堿的鉀鹽縮合,就可以獲得新的化合物,其具有非常好的抗腫瘤活性。馬永超針對這方面的內容進行研究,主要研究的內容是三氮唑席夫堿衍生物堿,其所發揮的作用是誘導分化人的肝癌細胞SMMC-7721,通過研究結果可以表明,三氮唑席夫堿衍生物對人肝癌SMMC-7721細胞具有非常好的抗增殖作用,可以促進癌細胞的分化[3]。
馮駙將芴經硝化、還原得到2-氨基芴充分利用起來,之后與各種芳香醛縮和,就可以蝴蝶相應的席夫堿類化合物,通過進行試驗所獲得的結果可以明確,多數的化合物都有非常好的抑菌效應,活性非常強。孫曉紅針對這方面的內容進行研究,采用實驗的方法,合成3-取代苯氧甲基-4-氨基-1,2,4-三唑-5-硫酮席夫堿,深入研究其結構表征,并分析生物活性,根據所獲得的結果證明實驗所獲得的化介物具有非常好的殺菌活性。祝振富對這方面的內容進行研究,發現胡椒醛廿氨酸鉀席夫堿對銅綠假單胞菌具有很好的抑制作用,對大腸埃希氏桿菌以及金黃色葡萄球菌也能夠有效意識,不再使其具有生長活性[4]。解先業針對這方面的內容進行亞擬具,取代水楊醛與取代苯胺之間進行化學反應,將兩類14種取代水楊醛席夫堿化和物合成,當濃度為0.1 mmol/L和0.2 mmo1/L的時候,一些化合物能夠有效地抑制菜青蟲酚氧化酶。使其不再具有活性。
通過上面的研究結果,席夫堿類化合物的活性主要體現在兩個方面,即藥理學活性和生理學活性,能夠有效地抑制腫瘤和各種病菌,其是非常有潛力的。隨著對席夫堿的研究不斷深化,其在醫學領域能夠發揮其更多的價值。
在當前的各個領域中,特別是工業領域、民用領域以及均是領域,很多的金屬以及合金都得到廣泛應用,但是金屬很容易受到環境的影響,這是其不穩定性的體現。隨著環境的變化,金屬的構成和形式也會發生變化,非常容易遭到腐蝕,所以,科學研究者正在研究緩蝕劑,希望能有效地解決這方面的問題[5]。此時,席夫堿就可以發揮這方面的作用,對金屬的腐蝕起到阻礙作用,可見席夫堿的研究是就有現實意義的,其具有非常好的發展前景。王素芳針對這方面的問題進行研究,等對環鈀/二氧化硫有機一無機雜化材料進行化學合成,并研究其所發揮的催化性能,指出這種材料的催化活性非常高,而且在發揮催化功能的時候具有選擇性,其可以作為多相催化劑,具有良好循環使用性[6]。
卑鳳利針對這方面的問題進行研究,將氨基苯甲酸分別與苯二甲醛進行化合反應、與間苯二甲醛進行化合反應,將席夫堿型配體制備出來,其中都含有端羧基,基底是以金屬配合物納米結構的材料,對探針分子進行考察,可以明確在2-琉基苯并噻唑的表面上拉曼增強(SERS)性能。張文清對這方面的問題進行研究,主要是研究殼聚糖基功能材料,發現如果功能材料具有吸濕功能,就可以獲得良好的吸附效果。
席夫堿及其配合物在催化領域中廣泛應用,就是將席夫堿作為催化劑,當聚合反應的時候應用,如果為不對稱催化環丙烷化反應或者烯烴催化氧化方面也可以發揮席夫堿催化作用,在電催化領域,席夫堿也能夠很好地發揮作用。將席夫堿作為催化物,能夠節省人力和物力,大大降低成本,對經濟發展起到一定的促進作用[7]。
閆小寧對這方面的內容進行研究的過程中,使用乙二胺與水楊醛、乙酸丙酮化學反應之后,就會有一種異雙四齒席夫堿配體合成,同時產生各種配合物,諸如鎳、鈷、銅、鋅等等,將新的配合物確定下來之后,對其組成成分進行研究,為MC14H16N2O2,其中的M是鎳、鈷、銅、鋅等等,其對雙氧水具有催化分解的作用,使其催化的性能更好地發揮出來[8]。李良釗對這方面的內容進行研究,其是將中性雙席夫堿配體與異丙氧基鋁進行化學反應,將席夫堿鋁配合物制備出來,經過深入研究可以明確,這種配合物是可以對ε-己內酷開環聚合進行催化的。倪旭峰等對這方面的內進行研究的過程中,所采用的方法非常簡便,其將稀土席夫堿配合物合成,Nd(H2Salen)2C13·2C2、H5OH(H2Salen是指NN′-disalicyli-deneethylenediamine),在對配合物的分子式加以確定的過程中,使用紅外光譜、元素分析,還要結合使用滴定的方法,可以獲得良好的效果。如果在這項操作中發現Nd(H2Salen)2C13·2C2、H5OH與Al(i-Bu)和CC14組成的三元催化體系是良好的催化器,其中主要的成分是苯乙烯(st)溶液,聚合而成,可以獲得良好的催化效果。
通過上面的研究可以明確,科學的發展速度不斷加快,各種新的科技成果用于社會中,推動社會不斷進入,給人類帶來諸多的福祉。席夫堿作為一種化合物,其在應用領域所發揮的作用備受關注。對新型席夫堿的合成進行研究,探索其在藥物領域、材料領域、催化領域的應用效果,以發掘其更多的價值,為有關的研究提供參考。