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1、含氮杂环铂(W)配合物的合成、表征及抑菌性能研究李清萍张琼综萍宋玉民甘肃省自然科学基金(No. 0710JRZA108)和甘肃省高分子材料重点实验室资助项目。 通讯联系人。E-mail: 李清萍，女，26岁，硕士研究生；研究方向：生物无机化学。(西北师范大学化学化工学院 甘肃兰州730070)摘 要 本文利用溶剂热法和水热法，分别以咪唑(imidazole)、2,2-联咪唑(2,2-biimidazole)和邻菲咯啉(phenanthroline) 为配体在乙醇水溶液中与氯铂酸钾作用合成了三种铂(IV)二元配合物。结合红外光谱(IR)、元素分析、差热-热重分析 (TG-DTA)以及紫外可见光谱
2、(UV-Vis)确定其化学组成分别为Pt(Im)2Cl4-H2O( I ) , PtH2biimCl4-H2O ( II )和 PtPhenCl4-H2O(m)o同时研究了三种配合物对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌的抑菌性，结果表明配合物I ) 和(I)配合物的抑菌活性明显强于相应配体的抑菌活性，而配合物(m)的抑菌活性与其配体的抑菌活性没明显差别，这可 能是配合物结构及细菌细胞特性共同影响的结果；同时还发现三种配合物对大肠杆菌的抑制活性略高于其他两种菌类。 最后，对所得配合物的抑菌机理进行了探讨。关键词铂配合物；含氮杂环化合物；牛津杯法；抑菌性质Synthesis，Character
3、ization and Antimicrobial Study of Platium( V)Complexes withCompounds Containing N GroupLi Qingping, Zhang Qiong, Xian Ping, Song Yumii*(College of Chemistry and Chemical Engineering, Northwest Normal University, Lanzhou 730070Abstract The complexes of Pt(ImhCl -H O( I ), PtH biimCl-H O (II) and Pt(
4、Phen)Cl -H O (III), were synthesized by the 24224242reaction of potassium platinum(IV) chloride with corresponding ligands in ethanol aqueous solution by solvent-thermal andhydrothermal method,. The composition of complexes ,which were confirmed to be Pt(Im)C1-HO( I ), PtH biimCl-HO242,242(I)and Pt(
5、Phen)Cl4-H2O (III), respectively, was characterized by IR, elemental analysis, thermogravimetric analysis and UV-Visspectrum. The antibacterial activity of the complexes against B.Subtitis、E.Coli and Staphyloccocus aureus was also studied,whichindicated that the complexes Pt(Im) Cl-H O and PtH biimC
6、l-HO had better antibacterial effect on the testing bacterium than the 242242corresponding ligand, imidazo and 2,2-biimidazole, respectively. Due to the combined effect of complex structure and thecharacteristics of bacteria cells, the antibacterial activity of PtPhenCl4-H2O has no significant diffe
7、rence with that of phenanthroline. The three complexes all have the best inhibitory effect on E. coli during three kinds of bacteria mentioned above. We also further investgated their antibacterial mechism. Finally, the antibacterial mechanism of the complexes obtained was discussed.Key words Platiu
8、mn (V) complexes; Ligands Containing N Group; Oxford plate; Antimicrobial properties自1935年磺胺类抗菌药物发现以来，经过药物学家70余年的努力，已有大批抗菌药物被发现或合成 出来，这使有效地治疗各种细菌感染成为可能1。近年来研究发现许多金属配合物也具有很好的抑菌性 25，并取得了一定的成绩，如Premkumar等用轻稀土离子与2-毗嗪羧酸、肼阳离子合成的化合物的抑菌 活性优于它们单独使用的抑菌活性。冯丽霞制得了 Cu2(C4H2O6)(Phen)2(H2O)8H2 O配合物，试验表明， 其对大肠杆菌、金黄色
9、葡萄球菌和枯草芽抱杆菌具有较强的抑菌活性刀。随着抗生素广泛应用，在临床上出现了两个新问题：一是细菌耐药性逐年增加，致使一些抗生素疗 效降低，甚至无效，二是一些非致病菌成为条件致病菌，此外，病毒感染与深部真菌等感染尚无较好药 物。因此，筛选新的适应临床需要的抗生素与新抗菌药是解决此类问题的有效途径之一。金属铂是重铂 族元素之一，因其独特的化学特性，已成为航空、航海、冶金、化工以及医药等领域的重要材料8。在 20世纪80年代初人们发现以JM216为代表的四价铂类配合物具有很好的抗癌作用910，表明铂(IV)具有 独特的医用价值。但对于铂配合物抑菌性的研究至今鲜有报道。本文选择了咪唑、邻菲咯啉和2,
10、 2，-联 咪唑三种具有抗菌性且配位能力较强的含氮杂环1113，与氯铂酸钾化合成功的合成了三种铂(IV)二元配 合物，Pt(Im) Cl -H O( I )，PtH biimCl -H O(H)和PtPhenClH O(III)。并通过红外光谱、元素分析、热重差热分 /2 42、/2424 2 v 7析和紫外可见光谱等分析方法，确定了配合物的组成，同时比较研究了三种配合物对大肠杆菌、金黄色 葡萄球菌和枯草芽抱杆菌的抑菌性质，结果表明铂(IV)咪唑配合物(I )和铂(IV)2,2 -联咪唑配合物(II) 的抑菌效果明显强于其配体，而铂(IV)邻菲咯啉配合物(III)的抑菌效果与其配体没明显的区别
11、。这一研 究不仅是对铂(I V)配合物体系在医药应用方面的发展和完善，同时也可为探索铂(I V)配合物在抑菌和分子 生物学领域的应用提供重要的依据。1实验部分1.1主要试剂和仪器邻菲咯啉(CmHN/H,O)，咪唑(CHN)，无水乙醇(CHOH)，二甲亚飒(DMSO)，乙M(CHCN)12 8 223 4 22 53均为分析纯，使用前未做进一步处理；2, 2，-联咪唑(自制)；营养肉汤(杭州微生物试剂有限公司)； 琼脂粉(北京奥博星生物技术有限责任公司)；实验用水为三次蒸馏水，其余试剂均为分析纯试剂。Perkin-Elmer2400CHN元素分析仪，FTS-3000型红外光谱仪(KBr压片，摄谱
12、范围4000400 nm-1)， TG/DTA-6300差热-热重分析仪(美国PE公司)，UV-3400型紫外可见分光光度计(日本岛津公司)，LDZX 4OCI型立式自动压力蒸汽灭菌锅(上海中安医疗器械厂)，DHG9070A型电热恒温干燥箱(上海益恒实验 仪器有限公司)，生化培养箱(国华电器)，牛津杯(=8mm，石家庄伟天科学仪器设备有限公司)。 1.2菌种及培养实验所需的枯草芽抱杆菌(Bacillus subtilis)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、大肠杆菌 (Escherichia coil)均由中国典型培养物菌种保藏中心提供。上述菌株在30C条件下用牛肉
13、膏琼脂培养 基培养。1.3配体2, 2 -联咪唑的合成参照文献方法冏，向50mL乙二醛水溶液(40vol% )中缓慢滴加60mL浓氨水，约1h滴完，随着反应 进行，溶液由无色变为黄色，后又变为黄棕色，并伴随有棕色沉淀生成，继续搅抻.5h，待反应完全后，过滤，水洗得粗产物。将粗产物分散在100mL蒸馏水，搅拌下慢慢滴加1 mol/L HC1,待完全溶解后加入约0.5g活性炭， 抽滤，收集滤液，向滤液中滴加适量的NaOH (2mol/L)溶液，中和氢离子，有白色沉淀产生，待沉淀 完全后，抽滤，将沉淀转移至烧瓶中，加入100mL乙二醇，加热回流，待沉淀完全溶解后，趁热倾入结 晶皿中，冷却，有白色针状
14、晶体析出，抽滤，蒸馏水洗涤，干燥得纯品。元素分析和红外光谱(IR)的 结果与文献报道的一致冏。1.4配合物(I )和配合物(III)的合成分别称取邻菲咯啉0.0396g (0.2mmol)和氯铂酸钾0.0972g (0.2mmol)分散在30ml乙醇水溶液中， 水浴加热(70 )回流72h后，离心，得到浅黄绿色物质，真空干燥。产率在35%以上。铂(IV)咪唑配合物的合成方法和铂(IV)邻菲咯啉配合物的合成方法相同，最后得到棕黑色物质。产 率在40%以上。1.5配合物(II)的合成参照文献归10，并在文献报道的方法的基础上加以改进。分别称取2, 2 -联咪唑0.0268g (0.2mmol) 和
15、氯铂酸钾0.0972g (0.2mmol)，分散在30mlH次蒸馏水中，充分搅拌后，转移至高压反应釜中，在烘 箱中100C继续反应24上自然冷至室温，离心，得棕黄色物质，真空干燥。产率在45%以上。1.6三种铂(IV)配合物的组成分析方法碳、氢、氮含量用自动元素分析仪测定，金属铂含量测定采用差热-热重分析(TG-DTA)法，氯元素 含量测定采用沉淀重量法(硝酸银溶液滴定制备反应完成后的滤液，铬酸钾做指示剂，当溶液的颜色从 黄色变为砖红色时，停止滴定，过滤，洗涤，干燥，称量，结合原料中氯离子的总含量，根据沉淀量换 算出配合物中氯的含量。)1.7配合物对被测菌抑菌圈的测定和方法抗菌活性试验采用牛津
16、杯法。将配体咪唑、邻菲咯啉、2, 2-联咪唑及其配合物分别用DMSO配制 成浓度为15mg/mL的溶液，并测定它们对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌以及枯草芽抱杆菌的抑菌活性。 实验用培养基为普通牛肉膏培养基，将培养基高压蒸汽灭菌后冷却到50C倒入已灭菌的培养皿中，水平 放置，即得平板。然后向培养好的斜面菌种管内加入10mL菌悬液，移取20g l菌悬液加入到培养皿中后， 用无菌刮刀涂布均匀，静置，然后将牛津杯置于培养基中，并分别向牛津杯注Z30gL配体及配合物溶液 中，在37C下培养24h后，用游标卡尺测定其抑菌圈直径。2结果与讨论2.1配合物的组成及结构表征表1为配合物的元素分析结果，由此可以推断出铂(IV)二元配合物的组成可能为Pt(Im)2Cl4H2O
