新型土霉素Cu(II)、Co(II)、Zn(II)、Fe(III)和Zr (II)配合物的合成、表征和光谱研究，体外抗菌评价研究

摘要

合成了1:1和2:1 M比的新型盐酸土霉素配合物Cu(II)、Co(II)、Fe(III)、Zn(II)和Zr(II)配合物。根据元素分析，光谱(IR，电子)和核磁共振研究，已经尝试确定它们的可能结构。配体以摩尔比1:1形成络合物，具有经验公式(MLSO₄.nH₂O)和2:1的摩尔比，具有经验公式(M₂交响乐团₄.nH₂O)， M=Cu(II)， Co(II)， Fe(III)， Zn(II)， Zr(II)， L=氧四环素和n = 2 - 6。红外光谱数据和核磁共振研究支持了土霉素作为离子双齿配体与金属离子通过其羧酸氧和酰胺羰基氧反应的假设。的抗菌并对土霉素及其配合物对革兰氏阳性和阴性细菌及真菌的抑菌效果进行了评价。

关键字

光谱学研究，土霉素，抗菌评价，阴性菌

介绍

金属和金属配合物在现代化疗的发展中发挥了关键作用[1，2］．例如，络合非甾体类抗炎药铜能克服这些药物对胃的一些副作用[3.- - - - - -7］．一些药物和潜在的药物制剂还含有金属结合或金属识别位点，这些位点可以与金属离子结合或相互作用，并可能影响其生物活性，也可能对其目标生物分子造成损害。在文献中可以找到大量关于这些金属药物和金属药物及其作用的例子，例如:(a)几种抗炎药物，如阿司匹林及其代谢物水杨甘氨酸[8- - - - - -11]， suprofen [12]，以及扑热息痛[13]与金属离子结合，影响金属离子的抗氧化和抗炎活性;(b)强效组胺- h₂-受体拮抗剂西咪替丁[14]能与Cu形成络合物^{2 +}和菲^{3 +}组氨酸阻滞剂抗溃疡药物法莫替丁也能与Cu形成稳定的配合物^{2 +}［15，16(c)用于治疗几种寄生虫病的驱虫和抑菌剂噻苯咪唑形成Co^{2 +}金属与药物比例为1:2的配合物[17]和(d) Ru^{2 +}抗疟疾剂氯喹的复合物对疟疾耐药菌株的活性比母体药物高2至5倍恶性疟原虫［18］．然而，已知一些药物通过螯合或抑制金属酶起作用，但大多数药物作为潜在的配体，许多研究正在进行，以确定金属结合如何影响药物的活性[19］．金属配合物在与金属配合的药物设计中越来越重要。土霉素的重要治疗作用是其众多测定方法的发展背后。

不同的方法技术适用于土霉素的分析已被报道[20.-33］．文献调查未发现任何有关土霉素与某些过渡金属络合的文献[34，35］．成功地实现了土霉素药物配体及其钙、镁金属配合物的合成、表征和生物筛选。分子的特征结构是明显的存在羧基和羰基富电子配体。然而，文献调查显示，目前还没有人尝试研究某些碱土金属离子与上述药物配体化合物的配合物。研究土霉素新型Cu(II)、Co(II)、Fe(III)、Zn(II)、Zr(II)配合物的合成、表征及生物筛选具有重要意义。药物化合物具有生物活性，这些化合物已成为生物学研究的兴趣，并将其与四种细菌(金黄色葡萄球菌，枯草芽孢杆菌，大肠杆菌，铜绿假单胞菌)，以及两个真菌物种(黄曲霉和白色念珠菌）.

材料与方法

将土霉素乙醇溶液(1 gm)与金属盐(0.5 gm)混合在同一溶剂中制备螯合剂土霉素配合物。反应混合物在水浴中回流煮沸3小时，然后放置过夜，直到沉淀收率为70%。通过元素分析和红外光谱对新配合物进行了鉴定。

通过加入等摩尔量的土霉素和金属(II)盐的乙醇溶液来制备配合物。将混合物在水浴中加热3小时。让它在过滤前慢慢蒸发。沉淀物用EtOH清洗，放置过夜，直到干燥收率为70%至80%。

结果与讨论

过渡元素与许多含有杂原子的配体形成稳定的配合物。偏爱胺、卤素、CN-、叔膦和硫化物。

Nichel (II)是过渡元素之一，用通式MLX2形成方形络合物，其中L为中性配体，X为非负离子[9］．

镍(II)与许多药物乙酰水杨酸形成稳定的配合物[10]，氟西汀[11]，维生素C [12]和麻黄素[13］．从理论上和上面所提到的，土霉素可以通过其氮原子和氧原子与镍(II)形成螯合。新增NiSO₄生成可溶于二甲基亚砜(DMSO)的黑色络合物。

解决方案的研究

pH的影响

研究了pH值在(1-10)范围内对配合物在354.3 nm处吸光度的影响，结果评估如图1．土霉素-镍(II)配合物的吸收光谱形状、最大吸收点位置和表观摩尔吸光度随pH值的变化而变化，其中pH [4]，但在中性碱性介质中析出土霉素-镍(II)配合物。

反应时间的影响

在1 ~ 60 min范围内考察了吸光度随时间的稳定性。图2为吸光度与时间的关系，在加入NiSO后的6、7 min吸光度达到最大₄对土霉素的吸光度在此最佳时间后，在8 min时逐渐下降，到60 min时基本稳定。

温度效应

在(5℃~ 60℃)范围内研究了温度对土霉素与Ni (II)络合物生成的影响，如图所示图3，吸光度随温度的升高而降低。

Ni (II)盐体积的影响

Ni(II)的体积对土霉素-Ni(II)配合物的形成有很大影响。图4结果表明，随着Ni(II)体积的增加，吸光度略有下降。

坚实的研究

元素分析

采用元素分析法对土霉素配合物进行了分析，提出了土霉素配合物的结构，碳和氢的百分率为表1．土霉素配合物的建议结构如图所示方案1 - 5．

表1。土霉素及其金属配合物的元素分析。

红外光谱研究

红外吸收带是确定螯合模式的重要分析工具之一。盐酸土霉素是一种离子单齿状分子，通过酰胺羰基氧与金属配位。因此，在这些配合物中，一个金属离子配位到土霉素的一个分子上。与已发表的光谱比较[14-16]的游离土霉素谱，发现的谱带如下:

•3000厘米处的带^－1至3700厘米^－1在所有的复合体中都是宽阔的。这是由于羟基的存在。配体带在3080 cm处^－1分配给次级酰胺NH₂［17]在所有配合物中都不存在或非常弱，这表明OH和NH的干扰₂在这个区域的带状(3000厘米)^－1至3700厘米^－1）.

•3020 cm处的分辨带^－13000厘米^－1在自由配体和铜配合物中，由于芳香CH。

•下一个诊断游离配体的条带为酰胺羰基，出现在1583.27 cm处^－1．由于酰胺与羰基(互变异构)的配位作用，配合物光谱中的C=O带略有正移，表明酰胺的C=O参与了螯合过程[18］．

•在676厘米处出现醋酸盐带^－1到640厘米^－1601厘米^－1到525厘米^－1可以归因于羰基，这些带通过O原子支持螯合[19) (表2）.

表2。盐酸土霉素配体及其金属配合物的显著红外光谱(cm-¹)。

生物筛选

测试了盐酸土霉素配体及其金属配合物对某些细菌的抗菌活性(金黄色葡萄球菌，枯草芽孢杆菌，大肠杆菌，铜绿假单胞菌，淋病奈瑟菌和美国粪(20)简单地说，将100 ml测试细菌/真菌在10 ml新鲜培养基中培养，直到细菌达到约108个细胞/ml或真菌达到105个细胞/ml [21］．将100毫升微生物悬浮液涂抹在与维持它们的肉汤相对应的琼脂板上。

•每个可能在玩耍的有机体的孤立菌落致病性从初级琼脂板中选择作用剂，用纸片扩散法进行药敏试验。

•在许多可用的培养基中，ncls推荐Mueller- Hinton琼脂，因为:它可以产生良好的批量到批量的再现性。

•采用经批准的标准方法(M38-A)测试的丝状真菌的圆盘扩散法，该标准方法由(NCCLS, 2002)开发，用于评估丝状真菌对抗真菌药物的敏感性。

•由ncls(2003)使用批准的标准方法(M44-P)开发的酵母圆盘扩散法。

•黄曲霉等丝状真菌在25°C接种48小时，革兰(+)细菌为金黄色葡萄球菌，枯草芽孢杆菌:革兰(-)细菌为大肠杆菌，绿脓杆菌在35°C至37°C下孵育24-48小时，酵母作为白色念珠菌在30°C下孵育24-48小时，然后以毫米为单位测量抑菌区直径。

抗菌活性阳性对照为Ampicillin(抗菌剂)、Amphotericin B(抗真菌剂)标准片，阴性对照为浸渍10 μl溶剂(蒸馏水、氯仿、DMSO)过滤片。

•所使用的琼脂是经过严格成分和ph测试的Muller-Hinton琼脂。此外，琼脂在平板中的深度是圆盘扩散法中需要考虑的一个因素。这种方法有很好的文献记载，并且已经确定了敏感和耐药值的抑制标准区域。

•将直径为8毫米的空白纸盘(Schleicher & Schuell，西班牙)浸渍10 μl测试浓度的原液。

•将浸渍了测试化学物质的滤纸盘放在琼脂上，化学物质会从滤纸盘扩散到琼脂上。这种扩散只会将化学物质放在圆盘周围的琼脂中。化学物质的溶解度及其分子大小将决定圆盘周围化学物质浸润面积的大小。如果一个生物被放在琼脂上，如果它对化学物质敏感，它就不会在圆盘周围的区域生长。椎间盘周围没有生长的区域被称为“抑制区”或“清除区”。

•对于椎间盘扩散，使用国家临床实验室标准委员会(NCCLS, 1993)的滑动卡尺测量区域直径。

•基于琼脂的方法，如E-test和磁盘扩散是很好的替代方案，因为它们比基于肉汤的方法更简单和更快(方案2 - 5) [24］．

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