新型席夫碱稀土配合物的合成及抗菌活性的研究

刘艳红 任晓霞 韩雪丽

摘要：根据文献5，5'-亚甲基双水杨醛与对硝基苯肼反应制得配体L，配体L通过核磁共振氢谱、质谱、元素分析证明其结构.配体L与氯化镧和氯化钇反应，得到两种新型配合物1、2.采用琼脂扩散法测定了配体L和配合物1、2对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的抗菌活性实验，结果表明配体L无明显的抗菌性，而与稀土配位以后配合物1对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌具有明显的抗菌性，而配合物2对这两种菌无抗菌性.

关键词：席夫碱；稀土配合物；合成；抗菌性

中图分类号：TQ016 文献标识码：A 文章编号：1673-260X（2019）03-0037-02

1 前言

席夫碱对于杀菌消炎，镇热止痛具有很明显的作用，它的这一功效引起了人们很大兴趣.席夫碱中含有多个强电负性的配位原子如氧、氮等，并且具有很强的配位能力，可以有多种配位模式，易于金属形成稳定的配合物，且这种配合物大多为多配位，同时，稀土离子对于抑菌、杀菌、抗凝血、镇痛、抗肿瘤和抗诱变具有显著功效[1-3].大量实验研究证实配体形成新的配合物后，合成的配合物生物活性相对于原配体会有所提高，而且配合物的毒性比原配体的毒性低[4].

2 实验部分

2.1 仪器与试剂

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

质谱仪；傅立叶变换红外光谱仪（Nicolet iS5，美国Thermo fisher）

5，5'-亚甲基双水杨醛，对硝基苯肼购自西亚试剂，氧化镧、氧化钇、盐酸、氢氧化钠、甲醇、乙醇、溴化钾、甲醛、二氯亚砜等且所用药品均为市售分析纯.

2.2 稀土氯化物的制备：

以氧化镧反应生成氯化镧为例：稀土氧化物易于盐酸反应变为稀土氯化物.将纯度为99.9%的稀土氧化镧5g溶于1：1盐酸中，小火加热溶解后，蒸发溶剂，反复搅拌，使其受热均匀待溶剂蒸发为原体积的三分之一后，停止加热，若继续加热则导致氯化物可能分解或焦化为淡黄色，用余温加热蒸发溶剂，反复搅拌，使其充分蒸发，直至溶剂全部蒸发，此时生成颗粒状白色晶体，冷却后置于真空干燥器中干燥，干燥一周后，得到粉末状晶体，稀土含量用EDTA法络合滴定法测定.用上述方法同理制得氯化钇晶体，并用EDTA法络合滴定测其稀土含量.

2.3 配体L的合成[5]

取5，5'-亚甲基双水杨醛（1 mmol）0.256g溶于10mL乙醇溶液中，在新配制的溶液中缓慢滴加25mL对硝基苯肼（2mmol）的乙醇溶液，然后将混合物在电热套上加热至回流2小时.在反应期间，出现黄色沉淀，通过过滤收集，用乙醇洗涤，得到纯产物（0.391g产率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计算值 MS（ESI）：[M + H] +：526.16，实测值：525.10； 元素分析计算值： C27H22N6O6：C，61.16； H，4.82；N，12.84； 实测值：C，61.39； H，4.86 N，12.48.具体见图1.

2.4 新型席夫碱稀土配合物1、2的合成

称取配体L 0.05g于15mL甲醇中，反复搅拌至配体全部溶解，按质量比为1：1称取氢氧化钠于圆底烧瓶中，氢氧化钠的作用是提供碱性环境，由于在合成稀土氯化物时曾加入盐酸，使得氯化物中有残留盐酸，故氢氧化钠可酌量多加，反应掉残余盐酸，以保证反应条件为碱性，确保席夫碱配体与稀土离子充分反应，加入10mL甲醇，搅拌至澄清，缓缓加入5mL氯化镧的甲醇溶液，即有棕黄色沉淀生成，回流加热1小时，趁热过滤，用甲醇洗涤多次，产物置真空中干燥.最终产物为红褐色粉末，得到L与氯化镧的新型席夫碱稀土配合物用1表示，生成物产率为26.93%.

称取配体L 0.05g于5mL甲醇中，按上述实验步骤同理制得L与氯化钇的红棕色配合物用2表示，产率为25.61%.

3 实验结果与讨论

3.1 对新型席夫碱稀土配合物和配体红外表征

分别取0.05g席夫碱配体及新型席夫碱稀土配合物与1g溴化钾充分混合，研磨10分钟，使得席夫碱配体和新型席夫碱稀土配合物颗粒足够小，再研磨单独的溴化钾固体，将其分别压片，注意压片力度以保证其“完全”透光，所压的晶体无裂痕.溴化钾压片的目的在于做空白对照，排除溴化钾对席夫碱配体及新型席夫碱配合物的红外表征的干扰，经实验证明溴化钾对于其红外表征无干扰.配体与配合物的红外光谱对照图见图3，初步认定配合物1和2的合成.

配体与配合物的红外光谱见图3，数据见表1.在波数为1597cm-1出现特征峰为碳氮双键，波数为1543-1450cm-1处出现特征峰為苯环特征峰，配位以后苯环的特征峰红移，波数为1317cm-1处出现特征峰为Ph-O-H，波数为547cm-1处出现特征峰为稀土离子与席夫碱的特征峰，初步认定配合物的生成.

3.2 抗菌性实验

配制浓度为0.005mol/L配体L、配合物1、2的DMF溶液（10mL）及DMF溶液10mL，进行抗菌性实验.把37℃培养18小时的菌悬液0.1mL接种到营养琼脂培养基中，在培养基上放入完全无菌的，直径大约为1-2厘米的滤纸片，用胶头滴管在干燥的滤纸片上依次滴加配体L、溶剂DMF、新型席夫碱稀土配合物1及配合物2.放在37℃恒温箱孵育14h后观察抑菌圈大小.具体见表4和表5.

結果表明：配体和溶剂DMF均无抗菌性，配合物1对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有明显的抑菌性，抑菌圈分别为1.41cm和1.00cm，配合物2却无明显抑菌性.由此可以得出结论：轻稀土的镧配合物有抑菌性，重稀土钇配合物无明显的抑菌性.根据抑菌圈的大小可知，配合物1对大肠杆菌的抑菌性要强于对金黄色葡萄球菌的抑菌性.另外此实验应注意一定要在无菌条件下进行，否则会出现菌种污染，导致实验失败，实验结束后，菌种用灭菌锅进行灭菌，灭菌时一定要多加水，灭菌时间一定要足够长，保证细菌全部死亡，避免菌种对环境造成污染.

4 结论

本文根据文献以5，5'-亚甲基双水杨醛与对硝基苯肼为原料反应合成的配体L，并分别与氯化镧和氯化钇反应生成的新型配合物1、2.并对新生成配合物1和2进行了红外结构表征，初步认定配合物的生成.同时对配体L及配合物1、2进行对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌实验.抗菌实验结果表明，配体L没有抗菌性，溶剂DMF无抗菌性，配体与轻稀土氯化镧形成配合物1对大肠杆菌及金黄色葡萄球菌具有明显抗菌性，且对大肠杆菌的抗菌性要强于金黄色葡萄球菌的抗菌性，而配体与重稀土氯化钇生成的配合物2对这两种菌无明显抗菌性.

参考文献：

〔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.