稀土與諾氟沙星衍生物的配位反應及其抗菌活性

摘要 合成4種稀土-芐基諾氟沙星配合物，考察配合物的抑菌性能，發現配合物比配體的抗菌能力有所加強。

關鍵詞 稀土離子；諾氟沙星衍生物；配位反應；抗菌活性

中圖分類號：TQ465 文獻標識碼：B 文章編號：1671-489X(2011)18-0130-02

Coordination Reaction and Antibacterial Activity of Rare Earth with Norfloxacin Derivative//Sun Lu， Xu Rongfang， Chen Changyun， Chen Quanzhan， Shi Mei

Abstract Four complexes of rare earth with benzyl Norfloxacin were synthesized. The antibacterial activity of complexes was investigated. It was observed that the complexes have stronger antibacterial activity than free ligand.

Key words rare earth ions; norfloxacin derivative; coordination reaction; antibacterial activity

Author’s address School of Biochemical and Environmental Engineering， Nanjing Xiaozhuang University， Nanjing， China 211171

1 前言

目前稀土元素的應用蓬勃發展，已擴展到科學技術的各個方面，尤其現代一些新型功能性材料的研制和應用，稀土元素已成為不可缺少的原料。稀土離子作為一類非生物必需元素，稀土元素具有重要的藥用價值和生物意義，研究稀土離子與諾氟沙星衍生物的相互作用對了解稀土離子的結構和性質有重要意義。

諾氟沙星及其衍生物具廣譜抗菌作用，尤其對需氧革蘭陰性桿菌的抗菌活性高，對多重耐藥菌亦具抗菌活性。對青霉素耐藥的淋病奈瑟菌、流感嗜血桿菌和卡他莫拉菌亦有良好抗菌作用。諾氟沙星為殺菌劑，通過作用于細菌DNA螺旋酶的A亞單位，抑制DNA的合成和復制而導致細菌死亡。但是同樣也存在一些不良反應，如腹部不適或疼痛、腹瀉、惡心或嘔吐、頭昏、頭痛、嗜睡或失眠、過敏反應（皮疹、皮膚瘙癢）等。研究諾氟沙星及其衍生物的配位性質對抗菌藥物的結構改性及其生物活性改進具有一定參考價值。

本研究用本實驗室前期工作中合成的諾氟沙星衍生物作為配體，與幾種稀土離子反應制得配合物. 用紅外光譜對合成的配合物進行結構表征，比較配合前后抗菌性能的變化。

2 實驗部分

2.1 主要試劑與測試儀器

配體諾氟沙星衍生物（本實驗室前期合成）；稀土元素的硝酸鹽（六水合硝酸鏑，六水合硝酸釹，六水合硝酸釔，六水合硝酸鑭）和丙酮等均為市購分析純試劑；紅外光譜測試采用Nicolet 5700傅立葉紅外光譜儀；SWCJ-A型超凈工作臺（蘇州凈化儀器設備廠）；GSP-9050 MBE型恒溫培養箱（上海博迅醫療設備廠）；立式蒸汽滅菌鍋（上海博訊實驗有限公司）；菌種包括枯草桿菌、大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、綠膿桿菌、沙門氏菌共5種。

2.2 配合物的制備

分別稱取20 mg諾氟沙星衍生物（結構式見圖1）和稀土元素的硝酸鹽于小燒杯中，加入3 ml丙酮溶解諾氟沙星衍生物，3 ml水溶解稀土元素的硝酸鹽。溶解后混合，用0.1 mol/L的氫氧化鈉調節pH值保持在6左右（保持溶液澄清）加熱攪拌1小時，在超聲波清洗器上震蕩5分鐘，過濾，取上層清液置于小燒杯中，保鮮膜封頂，用針在保鮮膜上插幾個小洞，使其緩慢結晶。

2.3 諾氟沙星衍生物及其配合物的抑菌測試

配固體培養基。準備培養皿，洗凈烘干再用報紙包好滅菌；用濾紙制成大小一致的小圓紙片，放入一個培養皿滅菌。配制絡合物濃度分別為5 μg/ml、10 μg/ml的試劑，在超凈臺下用500 μg/ml的母液和無菌水配制，分別裝入試管，再加入滅菌后的小濾紙片。將滅菌后的培養基在超凈臺下倒入培養皿，等其凝固后用移液槍吸0.1 ml菌液吹入培養皿，用涂布棒涂滿整個培養皿；待其滲入后，用鑷子夾取浸染藥品的小濾紙片放在培養基上；一個培養皿放2～3片，然后將其放入恒溫箱37 ℃培養24 h；24 h后取出，用千分尺測量抑菌圈的大小。

3 結果與討論

3.1 配合物的紅外光譜

用KBr壓片法測得4種配合物的紅外特征吸收基本相似，表明配合物有類似的配位結構。配合物紅外譜圖與配體的譜圖相比發生較大變化。配體的-C=O紅外光譜振動吸收峰在1 725 cm-1、1 684 cm-1、1 628 cm-1，在鏑的配合物中移到1 637 cm-1處，鑭的配合物中移到1 641 cm-1處，釔的配合物中移到1 721 cm-1、1 632 cm-1處，說明羧基與稀土離子配位后，由于金屬離子配位，C=O的振動向低波數移動。

3.2 配體及其配合物的抗菌性能

配體及其配合物的抗菌性能數據見表1。在濃度為50 μg/ml、25 μg/ml、12.5 μg/ml、6.25 μg/ml 4個濃度條件下，配體及其配合物全部不長菌（數據略）。故改小濃度，繼續培養觀察，發現在3 μg/ml濃度下，配體除了對枯草桿菌有抑制作用外，對其他細菌都不能抑制其生長，而配合物仍然有很好的抑菌能力。說明配位后，由于稀土離子與配體的協同作用，抑菌作用加強了。

4 結論

本文通過溶液揮發法合成諾氟沙星衍生物與4種稀土元素的金屬配合物，通過紅外光譜對配合物的結構進行表征，并應用抑菌圈法測量配體及其配合物的抑菌性能。發現配位后，配合物的抑菌能力進一步增強，研究結果對新型氟喹諾酮抗菌劑的設計有一定的啟示意義。

參考文獻

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