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抗菌消炎药物是由人工合成或细菌等微生物产生的,能有效抑制和杀灭病原性微生物,用于治疗细菌和真菌感染性疾病。经化学合成的抗菌药物不仅抗菌谱广,抗菌消炎活性强,而且价格便宜,在抗感染治疗中发挥重要作用,如喹诺酮类和水杨酸类药物。随着抗菌药物广泛使用,其对机体带来的副作用日益受到重视;因抗菌药物不正确使用,带来耐药性问题;以及新药开发周期长风险大成本高等问题的出现,使人们不得不考虑对已有抗菌药的改性研究。本文正是立足常用抗菌药的改性研究,利用配位化学原理,通过人体必须的微量元素(如铜)把常用抗菌药(如诺氟沙星和磺基水杨酸)和具有生物活性的吡啶衍生物(如8-羟基喹啉(8-HQ),2,2’-联吡啶(bipy),4,5-二氮芴-9-酮(dafo),1,10-邻菲咯啉-5,6-二酮(dione),1,10-邻菲咯啉(phen),1,4,8,9-四氮三联苯(tatp),二吡啶并[3,2-a;2,3-c]吩嗪(dppz)或5-硝基-1,10-邻菲咯啉(phen-NO<,2>)结合在一起,形成金属混配配合物。得到11个新的配合物:
诺氟沙星系列配合物
(1)[Cu(NFA)(H<,2>O)(8-HQ)]·ClO<,4>·H<,2>O,
(2)[Cu(NFA)(bipy)(H<,2>O)]·2ClO<,4>·2.5H<,2>O,
(3)[Cu(NFA)(dione)<,2>]·2ClO<,4>·9.5H<,2>O,
(4)[Cu(NFA)(dafo)<,2>]·2ClO<,4>·7.5H<,2>O,
(5)[Cu(NFA)(phen)(H<,2>O)]·2ClO<,2>,
(6)[Cu(NFA)(tatp)(H<,2>O)]·2ClO<,4>,
(7)[Cu(NFA)(dppz)(H<,2>O)]·2ClO<,4>·H<,2>O,
(8)[Cu(NFA)(phen-NO<,2>)(H<,2>O)]·2ClO<,4>;
磺基水杨酸系列配合物
(9)Na2[Cu<,2>(phen)<,3>(5SSA)<,2>]·6H<,2>O,
(10)Na[Cu(5SSA)(tatp)<,2>]·9H<,2>O,
(11)Na[Cu(H<,2>O)(5SSA)(phen-NO<,2>)].H<,2>O。
应用元素分析,摩尔电导率,红外光谱和紫外光谱对这些配合物进行了表征,结果表明配合物9为双核结构:配合物3、4和10中铜与两个吡啶衍生物配位,形成六配位结构;配合物1、2、5、6、7、8和11为五配位结构。
应用紫外光谱、荧光光谱和粘度研究了配合物与DNA的作用。紫外光谱中配合物与DNA作用大小顺序为7>3>4>6>5>2>8>1(诺氟沙星系列),9>10>11(磺基水杨酸系列);荧光光谱配合物与DNA大小作用顺序为3>4>7>6>5>2>8>1(诺氟沙星系列),10>9>11(磺基水杨酸系列)。粘度法研究表明配合物全部以插入方式与DNA作用。
应用NBT法研究了配合物的SOD活性,结果显示配合物具有很高的SOD活性,诺氟沙星系列配合物的SOD活性大于磺基水杨酸系列。SOD活性大小次序为:6>7>4>5>8>2>1(诺氟沙星系列),10>1 1>9(磺基水杨酸系列)。
应用循环伏安法以DMF为溶剂,0.1mol/L高氯酸四丁基铵为支持电解质,金电极为工作电极,100mV/s的扫描速度,研究了0.001mol/L配合物的电化学性质,发现所有的配合物的氧化还原过程均为准可逆过程,其中配合物6、8和10有一对氧化还原峰,而配合物1、2、3、4、5、7、9和11有两对氧化还原峰。配合物的氧化还原电位均处在-0.16~0.89V(相对于NHE)或-0.36~0.69V(相对于Ag/AgCl)范围内,表明配合物具有SOD活性。
应用微生物实验研究了诺氟沙星系列药物配体和配合物抑制金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus,G+),藤黄八迭球菌(Micrococcus lutens,G+),绿脓杆菌(Pseudomonas aeruginosa,G-),大肠杆菌(Escherichia coil,G-)的能力,磺基水杨酸系列药物配体和配合物抑制真菌黄色镰刀菌(Fusarium culmorum)和尖孢镰孢菌(Fusarium oxsporum)的能力,同时研究了诺氟沙星(磺基水杨酸)系列药物配体和配合物对斑点蚊(Aedes albopictus)的杀虫效果。研究发现配合物的生物活性与药物配体有很大不同。