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绿原酸金属配合物的合成及抗菌活性研究

【防疫医学论文】【摘要】 目的 研究金属镧与绿原酸配合物的合成及抗菌活性。方法 通过元素分析、红外光谱、热重分析和化学分析,确定配合物的组成为[La(C16H17O9)3]·2H2O。测试配体和配合物分别对革兰阴性菌(大肠杆菌)和革兰阳性菌(金黄色葡萄球菌)的抗菌活性。结果 配合物对大肠杆菌的抗菌活性比配体明显增强,但对金黄色葡萄球菌的抗菌活性反而比配体弱。结论 配合物能提高配体对大肠杆菌的抗菌活性。
【关键词】 绿原酸;镧(Ⅲ);配合物;合成;抗菌活性
[Abstract] Objective To study the synthesis and antibiosis activity of the complex La(Ⅲ) with chlorogenic acid.Methods The complex was characterized by elementary analysis,infrared and thermal gravitational analysis and antibiosis activity had been tested.Results The complex restraining Escherichia coli was strong than ligand,but complex was inferior for staphylococcus aureus.Conclusion The complex can improve the antibiosis activity to Escherichia coli.
[Key words] chlorogenic acid;lanthanum;complex;synthesis;antibiosis activity
近代中医研究结果表明:许多中草药的有机成分与金属微量元素结合后使药物活性大为提高,甚至可以产生一些新的作用[1]。近年,吴炳辅根据麻杏石甘汤中微量元素配合物的形式,采用模拟配方法获得与原汤液相近的退热药液[2],由此研究者对医用无机化合物的应用前景十分关注[3,4]。随着中药提取技术的发展[5],许多中药材的活性成分都能定量加以分析。本文按文献[6]从忍冬科植物金银花中提取绿原酸,与稀土氯化镧反应生成配合物,通过元素分析、红外光谱、热重分析和化学分析确定配合物的组成为[La(C16H17O9)3]·2H2O。并测试了配体和配合物的抑菌活性,以求获得稀土元素与中草药中有机组分结合物对其药物活性改变的信息,为医用稀土药物的开发与应用提供基础研究参数。
1 仪器与试药
LaCl 3·6H2O纯度>99.9%;盐酸、硝酸银、甲醇、无水乙醇及乙酸乙酯为分析纯试剂,绿原酸按文献自制,大肠杆菌(escherichia coli)、金黄色葡萄球菌(staphylococcus aureus)浓度5000万个/ml,实验用水均为蒸馏水。PE-2400型分析仪、TFIR-8000型红外光谱分析仪、PRT-2型热重分析仪、UV-2501型紫外光谱仪。
2 方法与结果
2.1 绿原酸的提取 绿原酸即3-咖啡奎宁酸,是咖啡和奎宁酸形成的酯。本文按文献[7]方法提取,将原料打磨成粉,用85%乙醇在60 ℃条件下回流提成3次,每次提取3 h,提取液经冷冻分离出沉淀物,减压蒸馏回收乙醇,水浴上蒸发至干得膏状物,用蒸馏水溶解过滤,滤液用稀硫酸调节pH 2~3,用乙酸乙酯进行萃取,合并萃取液回收溶剂,将所得产品溶于水,用醋酸铅溶液沉淀,沉淀用水洗至滤液用稀硫酸检不出Pb2+为止,再用稀硫酸酸化(调节pH=3),得到绿原酸水溶液,减压蒸发至干,置于硅胶干燥器中真空干燥至恒重。得到淡黄色绿原酸粉末。
2.2 配合物的合成 准确称取1 mmol LaCl3·6H2O和3 mmol绿原酸分别溶于蒸馏水,将二者混合用稀氢氧化钠溶液缓慢调节pH=4析出沉淀,过滤后用冰冷水和无水乙醇反复洗涤沉淀,直到滤液用硝酸银检不出Cl-为止,放入无水氯化钙干燥器中真空干燥至恒重。
2.3 配合物的表征
2.3.1 配合物的红外光谱分析 配体和配合物用溴化钾压片法测定红外光谱,实验测定结果,主要基团的特征振动峰按文献[8]指认,配体:苯环特征振动峰1629 cm-1,1601 cm-1,1521 cm-1,1436 cm-1;α不饱和羧酸特征振动峰1701 cm-1,羟基振动峰3408 cm-1。配合物:苯环特征振动峰1593 cm-1,1506 cm-1,1443 cm-1,1373 cm-11出现宽峰,羧基特征振动峰1681 cm-1,羟基振动峰3383 cm-1,由实验测定结果可知:配合物中配体羧基振动峰从1701 cm-1红移1681 cm-1,变化较大,故可以认为配体用羧基氧与La3+配位形成配合物,其他基团振动峰变化较少,认为是与水分子形成氢键引起的结果。
2.3.2 配合物的元素分析 配合物中La3+用EDTA容量法滴定,C、H用元素分析仪测定,结晶水含量用热重法测定,实验结果为La3+:11.13%(11.25%);C:46.58%(46.69%);H:4.53%(4.49%),热重分析得出:配合物脱水温度范围从80 ℃~140 ℃,再至240 ℃,总失重率为2.87%(2.92%),经计算1分子配合物含2分子结晶水。配合物用过氧化氢氧化破坏处理后溶液仍未检测出Cl-。根据以上实验分析结果,可确定绿原酸镧配合物的组成为:[La(C16H17O9)3]·2H2O。
2.4 配体及配合物抗菌活性试验 大肠杆菌(escherichia coli)、金黄色葡萄球菌(staphylococcus aureus)浓度5000万个/ml,经稀释后为10万个/ml备用。培养皿及实验器材均经180 ℃高温灭菌处理2 h,普通肉汤琼脂培养基用稀碱调节pH为7.2~7.4,经121 ℃灭菌处理30 min后取15 ml培养基倾入平皿中,冷却至室温将1 ml菌液平铺于平板中涂抹均匀,每只平板内放入4只钢圈,圈内准确加入一定浓度的药物及0.2 ml生理盐水,以上所有操作均在100级净化台上进行。然后在37℃培养箱中恒温培养24 h测量抑菌圈面积,实验结果以抑菌圈直径表示。
配合物对大肠杆菌(escherichia coli)、金黄色葡萄球菌(staphylococcus aureus)均有抑制作用,实验结果见表1、表2。表1 绿原酸37 ℃抑菌实验抑菌圈直径表1、表2可见:稀土镧配合物对大肠杆菌抑菌效果优于金黄色葡萄球菌。与配体相比较配合物对大肠杆菌抑菌效果明显增强,而对金黄色葡萄球菌,配合物比配体反而略有降低。结果表明:稀土可提高绿原酸对大肠杆菌的抗菌活性。
3 讨论
本文曾试用ZnSO4·7H2O与绿原酸形成配合物,但配合物的抑菌效果明显低于配体,因而放弃。
金银花类原植物藤茎的主要有效成分为绿原酸,具有清热解毒、消肿的功效。已有文献[7]报道可用APLC法准确测定出绿原酸的含量。据此本文采用甲醇作溶剂制成绿原酸各种不同浓度溶液。
最近有文献报道,含金银花的青银注射液和清开灵注射液对临床分离的耐药金黄色葡萄球菌和大肠杆菌株有良好的抗菌作用[9]。在体外,青银注射液对大肠杆菌最低抑菌浓度(MIC)为187 mg/ml。
本文合成的稀土镧绿原酸配合物对大肠杆菌抑菌作用明显强于配体绿原酸,加上配合物溶于水,考虑可以作为食品抑菌剂使用。目前,我们无法评价配合物对机体有无毒性及作为抑菌剂的浓度问题,这有待于今后实验进一步证实。
【参考文献】
1 蒋德炉,朱广军.3-乙酰-4-羟基香豆素稀土配合物的合成和性质.无机化学学报,1995,11(1):15-23.
2 吴炳辅.麻杏石甘汤中元素含量变化的研究.微量元素,1998,29(4):23-25.
3 陈荣,韩万书.无机化合物药用研究前景.化学通报(网络版),2002,W013.
4 迟锡增.微量元素与人体健康.北京:化学工业出版社,1997,186-192.
5 刘明言,余根.中药提取液浓缩新工艺和新技术进展.中国中药杂志,2006,31(3):184-185.
6 阎巧娟,韩鲁佳.金银花中绿原酸提取纯化工艺的优化.中国农业大学学报,2002,21(2):22-26.
7 苟占平,万德光.HPLC测定6种忍冬藤中绿原酸的含量.中成药,2006,28(3):408-409.
8 宁永成.有机化合物结构鉴定与有机波谱学.北京:清华大学出版社,1989.
9 冯文宇,肖顺汉,贾文祥.青银注射液抗病原菌实验研究.中成药,2006,28(3):424-425.

 
 
 
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