稀土配合物抑菌作用探究进展
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芦丁的提取及抑菌活性研究进展王金宏;潘琪;石铄桐;彭晓丹;于宛鑫;祖晓宁【摘要】目的:综述芦丁的多种提取方法以及其具有的抑菌活性.方法:采用碱提酸沉法、超声波提取法、连续萃取法、微波提取法、酶法提取、内部沸腾法、超临界流体萃取法等来提取芦丁;用芦丁稀土钐配合物及芦丁铬配合物来研究芦丁抑菌活性.结果:目前共有7种成熟的实验方法用来提取芦丁,芦丁中芦丁稀土钐配合物及芦丁铬配合物的抑菌活性最好.结论:通过研究芦丁的提取分离方法和抑菌活性进展情况,不仅为芦丁的工业化生产和芦丁的实验室研究提供了理论依据,而且丰富和提升了中药现代化剂型的研究基础.【期刊名称】《黑龙江医药》【年(卷),期】2018(031)001【总页数】3页(P22-24)【关键词】芦丁;提取;抑菌【作者】王金宏;潘琪;石铄桐;彭晓丹;于宛鑫;祖晓宁【作者单位】哈尔滨商业大学药学院哈尔滨150076;哈尔滨商业大学药学院哈尔滨150076;哈尔滨商业大学药学院哈尔滨150076;哈尔滨商业大学药学院哈尔滨150076;哈尔滨商业大学药学院哈尔滨150076;哈尔滨商业大学药学院哈尔滨150076【正文语种】中文【中图分类】R284.2芦丁(Rutim)亦称芸香甙(Rutinoside)、紫槲皮苷、维生素P、芸香叶苷、路丁及络通。
芦丁广泛存在于植物中,现已发现含芦丁的植物至少70种以上,如槐花、荞麦和蒲公英均含有,槐米含量较高,不少于20.0%[1]。
芦丁,化学名称为5,7,3’,4’-四羟基-3-芸香糖黄酮,分子式为C27H30O16·3H2O,相对分子质量为610.51,其结构是由槲皮素C3位上的羟基和芸香糖结合而形成的双糖,其性状为黄色结晶粉末或无晶形粉末,常含有3个结晶水,味苦,置空气中颜色变深,熔点176-178℃。
芦丁略溶于水,易溶于甲醇,能够溶于吡啶、碱性溶液、沸水,不溶于苯、醚、氯仿、石油醚等物质[2]。
本文对芦丁的提取方法及抑菌活性的研究现状进行总结概述,旨在为芦丁的进一步研究提供参考。
稀土配合物抑菌作用的研究进展潘洁明广西玉林师范学院摘要:稀土元素是21世纪具有战略地位的元素、凭借其独特的光、电、磁等物理化学特性,广泛应用于国民经济和国防工业的各个领域。
[1] 最近几年,新型稀土抗菌材料,由于其具有毒副作用小、低毒、热性能好以及广谱抗菌活性,越来越受到人们的关注。
我国稀土含量丰富,约占世界稀土资源总量的80%。
[2] 近年来,因为稀土元素及其配合物具有独特的生理生化特性,同时还有很好的抗菌、消炎、抗肿瘤的功效,稀土配合物不断被合成并应用于生物、医药领域中。
稀土的作用机理倍受关注。
现在,人们已逐渐认识和证实稀土离子具有抑菌作用,但是,稀土离子的抑菌作用不强,较常用的抗生素、消毒剂、化学杀菌剂弱,而且低浓度的稀土对有些菌的生长没有抑制作用。
人们从稀土元素和配合物对细胞壁、生物膜、蛋白质、遗传物质的影响等方面,对其抑菌机理和研究方法进行了总结,综述了稀土离子及其配合物对微生物生长产生的抑制作用。
关键词:稀土元素,配合物,抑菌作用,机理,研究方法稀土元素(Rare-Earth),其特征是内层的4f电子轨道里一个一个的往里填充电子,元素包含处于化学元素周期表里IIIB族的原子序数为57—71的15个稀土元素(La镧、Ce饰、Pr镨、Nd钱、Pm钷、Sm衫、Eu铕、Gd礼、Tb斌、Dy镝、Ho钬、Er辑、Tm链、Yb镱、Lu镥),用Ln代表;另外,III B族的钪(^'Sc)和紀(39Y),由于这两种金属元素的化学性质与镧系元素的化学性质类似,因此,人们常常将Y和Sc与镧系元素归于在一类,统一称之为稀土元素,一般公认稀土元素一共有17种。
.因其性质上的微小差异,又划分为轻稀土(铈组元素)和重稀土(钇组元素)两个部分。
[3] 20世纪以来,稀土在生物领域的应用研究日益受到关注,取得了显著的成绩,其包括用于抗炎、抗菌和抗凝血等医药及植物抗病等领域。
[4] 概述有机稀土抑菌方面的研究现状。
芦丁稀土钐配合物的自由基清除及抑菌作用林建原;陆兴【摘要】本文以芦丁和稀土钐为原料,在乙醇溶液中合成稀土芦丁配合物,并通过红外光谱法和紫外光谱法表征确定配合物的形成.通过荧光分光光度法和紫外分光光度法分别测定芦丁和配合物在羟基自由基(·OH)、超氧自由基(O2-)以及DPPH·自由基存在时的抑制率,分析配合物的自由基清除活性.结果表明,芦丁-稀土钐配合物清除自由基的能力强于芦丁.通过药敏纸片法,以大肠杆菌和金黄色葡萄球菌研究了配合物的抑菌活性,发现芦丁及芦丁-钐配合物均能抑制大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的生长,芦丁稀土钐配合物对两种菌的最低抑菌浓度可达2.6×10-3 mg/mL,随着浓度的增加,抑菌效果更加显著.【期刊名称】《天然产物研究与开发》【年(卷),期】2013(025)010【总页数】6页(P1334-1338,1356)【关键词】芦丁;稀土;抑菌;抑制率;自由基【作者】林建原;陆兴【作者单位】浙江万里学院生物与环境学院,宁波315100;浙江万里学院生物与环境学院,宁波315100【正文语种】中文【中图分类】O657.39稀土是化学元素周期表中的镧系元素以及与镧系的15个元素密切相关的两个元素—钪和钇共17种元素[1]。
稀土元素具有特殊的理化性质,在石油化工、玻璃陶瓷、环境保护、医药等方面有广泛的应用[2]。
近年来,随着人们对稀土元素的深入研究,发现稀土元素具有特殊的生物学效应[3]。
芦丁是一种黄酮类化合物,在植物体中的根、茎、叶、种子、果实中广泛存在[4],例如芸香科的芸香草,豆科的槐米,蓼科的荞麦等都含有芦丁[5],可用于防治脑溢血、视网膜出血、高血压、急性出血性肾炎,治疗风湿性头痛等。
目前,国内外学者对于芦丁的抗氧化性和清除自由基活性已有深入研究,但对芦丁及其稀土配合物的相关研究鲜见报道。
本文合成了芦丁稀土钐配合物,测定了芦丁及其配合物清除自由基的能力,同时通过对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的抑菌实验,研究芦丁及其稀土配合物的抑菌性能。
配合物在药学上的应用摘要主要阐述了配合物在医药方面的研究及其广泛的应用情况关键词配合物药物应用贵金属抗癌药物人类每天除了需要摄入大量的空气、水、糖类、蛋白质及脂肪等物质以外,还需要一定的“生命金属”,它们是构成酶和蛋白的活性中心的重要组成部分。
当“生命金属”过量或缺少,或污染金属元素在人体大量积累,均会引起生理功能的紊乱而致病,甚至导致死亡。
因此配位化学在医药方面,越来越越显示出其重要作用。
铂类配合物作为抗癌药物的应用20世纪70年代以来,铂配合物抗癌功能的研究在国外引起了极重视。
铂配合物的抗癌活性是基于其对癌细胞的毒性。
现已确定具有顺式结构的[PtA2X2](A为胺类,X为酸根)均显示抑瘤活性,其中顺式二氯、二胺合铂抗癌活性最高。
它不仅能强烈抑制实验动物肿瘤,而且对人体生殖泌尿系统、头颈部及其他软组织的恶性肿瘤有显著疗效,和其他抗癌药联合使用时具有明显的协同作用。
目前,我国已生产“顺铂”供应市场。
由于“顺铂”尚有缓解期短、毒性较大、水溶性较小等缺点,经过化学家们的不懈努力,现已制出了与顺铂抗癌活性相近而毒副作用较小的第二代、第三代抗癌金属配合物药物。
除铂外,其它金属如Ti、Rh、Pd、Ir、Cu、NI、Fe等地某些配合物亦有大小不同的抗癌活性。
可见,金属配合物在探索抗癌新药方面无疑是一个值得大力开拓的领域。
金配合物金作为药物加以研究是从19世纪末期关于氰化金、硫代硫酸金钠、硫代葡萄糖金等地药效研究开始的,但真正应用于临床却还是近几十年的事。
目前,应用最广泛的是金的硫醇类化合物和含磷的金的口服药物用于治疗风湿性关节炎,它还可望作为潜在的杀菌剂被用于治疗牛皮鲜和支气管炎。
介入法把金作为放射性治疗药物,埋入或局部注射到肿瘤组织,以达到杀伤肿瘤细胞的目的,但其安全性及有效性还有待于进一步证实。
最新研究表明金的化合物具有抗癌和抗艾滋病的活性:[Au(damp)X2]显示出抗癌活性,[Au(I)(CN)2-]抑制HIV病毒的增值等。
水杨酸类稀土配合物的研究进展摘 要: 综述了水杨酸类稀土配合物的类型、合成方法、结构特征和应用。
关键词: 水杨酸类; 稀土; 配合物; 综述早在1906 年, 硫酸铈钾(商品名为cerifo rm ) 就已作为外用杀菌药在欧洲市场出售[1 ]。
此后, 稀土的药用及药理学研究得到了人们的广泛关注。
1935年, Steiale 就发表了稀土的毒性和药理作用的专著[2 ] , 1979 年, A rrele 综述了稀土的生化毒理和分子毒理学研究[3 ]。
稀土化合物具有多种生物活性, 对细胞的生长产生不同的影响[4 ]。
目前, 稀土化合物作为药物使用的临床实验和有关机制仍是世界上很重视的研究课题, 因此, 对于稀土及其配合物的抗炎、杀菌、抗凝血、镇痛、抗肿瘤和抗诱变等作用的研究是非常必要的。
水杨酸及其衍生物具有杀菌、消炎、镇痛解热等多种药理作用, 长期以来一直被作为临床药物广泛使用。
水杨酸及其衍生物大多具有O、N、S 等多个配位原子, 很易与金属形成稳定的配合物, 大量研究证实配合物的生物活性较原配体会有不同程度的提高, 而毒性作用降低[5 ]。
利用稀土元素的协同作用来探索水杨酸类稀土配合物的合成、结构及性质将有助于寻找具有高效、低毒的新药, 这无论对配位化学本身还是临床医学等学科的发展都具有重要的实际意义。
1 水杨酸类稀土配合物的类型水杨酸类稀土配合物根据配体的不同分为以下几种类型。
1.1 水杨酸及其衍生物的稀土配合物常见的水杨酸衍生物有乙酰水杨酸(阿斯匹林)、磺基水杨酸、氨基水杨酸、硝基水杨酸、醛基水杨酸等, 这些衍生物及水杨酸与稀土形成的配合物已见有文献报导[6~8 ]。
含硫化合物由于多具有生物活性, 从而使得磺基水杨酸稀土配合物的研究更受重视。
水杨酸及其衍生物稀土配合物的稳定性受苯环上取代基的性质及取代基位置的影响, 研究表明:配体酸的电离常数愈大, 配合物的稳定性越小。
1.2 水杨酸类Sch iff 碱的稀土配合物将水杨酸苯环上引入醛基或氨基即可与伯胺或羰基化合物缩合生成Sch iff 碱。
稀土材料的抗菌性能与医疗用途研究引言近年来,随着抗生素滥用和细菌抗药性的增加,研究人员对于新型抗菌材料的研发和应用越来越感兴趣。
稀土材料由于其独特的物化性质和生物相容性,成为了抗菌材料研究领域的热门方向之一。
本文将重点探讨稀土材料的抗菌性能以及其在医疗领域的潜在用途。
稀土材料的抗菌性能稀土材料作为一类新型抗菌材料,具有很强的抗菌活性。
目前已有许多研究表明,稀土材料能够有效抑制多种细菌的生长,包括常见的致病菌如大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等。
这种抗菌活性主要是通过以下机制实现的:1.稀土离子释放:稀土材料中的稀土离子具有较强的抗菌性能。
一些研究表明,稀土材料可以释放出稀土离子,并通过干扰细菌的细胞膜、细胞壁和细胞质等结构来杀死细菌。
2.氧化应激作用:稀土材料可以产生一定量的活性氧物种,如超氧化物自由基和羟基自由基等。
这些活性氧物种具有较强的氧化作用,可以破坏细菌的细胞结构和生理代谢,导致其死亡。
3.其他机制:稀土材料还可以影响细菌的生物膜形成、细菌的DNA复制和细胞色素的合成等生物学过程,从而抑制细菌的生长和繁殖。
稀土材料在医疗领域的应用由于稀土材料的抗菌性能,它在医疗领域具有广阔的应用前景。
以下是其中几个重要的应用方向:医用器械和设备稀土材料可以应用于医用器械和设备的表面涂层,以提高其抗菌性能。
这对于减少医疗器械引起的感染风险具有重要意义。
一些研究表明,将稀土材料涂层施加在导尿管、手术刀片等医疗器械上,可以有效地抑制细菌的生长,并减少医疗器械相关感染的发生。
医用敷料和药物稀土材料还可以应用于医用敷料和药物中,用于治疗和预防感染。
一些研究人员开发了一系列基于稀土材料的敷料,以提供持久的抗菌保护。
这些敷料可以释放出稀土离子,并通过其抗菌活性来杀死细菌。
此外,还有研究人员将稀土材料与抗生素结合,以增强其抗菌效果,从而提高药物的疗效。
人工骨和植入材料在骨科和牙科领域,稀土材料可以应用于人工骨和植入材料的表面涂层。
稀土在抗菌材料应用中的研究进展
刘志龙;蒋昊;李美;王宾;滕鑫
【期刊名称】《有色金属工程》
【年(卷),期】2022(12)4
【摘要】稀土元素具有特殊的电子层结构,从而拥有优良的光、磁、电和催化等性能,在抗菌领域得到了广泛的应用。
介绍了稀土离子和稀土氧化物的抗菌性能及其抗菌机理,探究了稀土-有机复合抗菌剂和稀土-无机复合抗菌剂的协同抗菌效应,列举了稀土-无机复合抗菌剂在塑料、陶瓷和织物等领域的应用,最后展望了稀土在抗菌材料方面的应用前景并提出了亟待解决的问题。
【总页数】11页(P20-30)
【作者】刘志龙;蒋昊;李美;王宾;滕鑫
【作者单位】中南大学资源加工与生物工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TB34
【相关文献】
1.纳米载银无机抗菌材料在口腔修复中的应用研究进展
2.稀土硬质合金的研究进展及稀土在岩石破碎工具中的应用前景
3.抗菌材料在果蔬采后病害控制中的应用研究进展
4.抗菌材料在固定矫治中的应用研究进展
5.稀土在铸钢中应用研究进展
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稀土氧化物的抗菌机理一、引言稀土元素因其独特的物理和化学性质,在许多领域都有着广泛的应用。
近年来,稀土氧化物在抗菌方面的应用逐渐受到人们的关注。
其抗菌机理的探究,不仅有助于深入理解稀土元素的特性,同时也为新型抗菌材料的研发提供了新的思路。
二、稀土氧化物的抗菌性能稀土氧化物具有优异的抗菌性能,其抗菌效果主要表现在对各类细菌、真菌甚至病毒的有效抑制。
实验证明,稀土氧化物可以显著降低微生物的生长速度,甚至可以导致微生物的死亡。
三、抗菌机理1. 氧化还原反应:稀土元素具有丰富的电子构型,能参与多种氧化还原反应。
在与微生物接触时,稀土元素可能通过破坏微生物的细胞壁、细胞膜或者干扰其内部的生化反应,从而达到抗菌效果。
2. 物理结构变化:稀土氧化物具有特殊的晶体结构和电子能级,可以与微生物的细胞膜发生相互作用,改变其通透性或者完整性,导致微生物死亡。
3. 光催化作用:部分稀土氧化物在光照条件下能够产生具有强氧化性的自由基,这些自由基可以与微生物的细胞成分发生反应,导致微生物死亡。
4. 抑制酶活性:某些稀土离子可以与微生物内部的酶发生结合,抑制酶的活性,从而影响微生物的生长和繁殖。
四、应用前景随着抗生素耐药性的日益严重,寻找新型抗菌材料成为了迫切的需求。
稀土氧化物的优异抗菌性能及其独特的抗菌机理,使得其在医疗、环保、食品等领域具有广阔的应用前景。
然而,如何实现稀土氧化物的有效负载、控制释放以及安全性评估等问题仍需进一步研究。
五、结论稀土氧化物的抗菌机理是一个复杂的过程,涉及到多种作用机制的共同作用。
对这一机理的深入探究,将有助于我们更好地理解稀土元素的独特性质,同时为新型抗菌材料的研发提供新的思路和方向。
尽管目前稀土氧化物在抗菌方面的应用仍面临一些挑战,但其在未来医疗、环保、食品等领域的应用前景无疑是十分广阔的。
试菌种:营养琼脂以及标准菌株(变形杆菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌)。
1.2 合成配体将约3.0628克的0.02mol 60mL 无水乙醇与PAS 加入到锥形瓶中,搅拌后混合均匀。
再于锥形瓶中加入水杨醛0.02mol ,进而形成大量橘红色不定型沉淀,放在一处反应至半小时。
过滤掉反应生成的沉淀,淋洗2至3次,可采用水乙醇执行此操作,在30℃恒温真空干燥箱中放置滤饼干燥至规定重量。
用无水乙醇重结晶,获得(HL)水杨醛缩氨基水杨酸配体熔点为184~186℃的橘红色针状结晶,75.2%为其产率。
1.3 合成配合物在150mL 的圆底烧瓶中加入50mL 热的无水乙醇与约为0.5144克的0.002mol 的HL ,搅拌溶解。
再在20~30mL 的无水乙醇溶液中加入0.002mol 的醋酸盐,使其充分溶解。
在圆底烧瓶中滴入醋酸盐乙醇溶液,圆底烧瓶中再滴加搅拌过程中,会有黄色沉淀物缓缓出现,然后搅拌持续3~5小时,使其充分反应。
溶液趁热过滤,停止加热回流,用热的无水乙醇对沉淀物质洗涤3~5次,保证每次量在10mL 左右。
干燥的配合物纯口在沉淀减压真空干燥后可得到,62.0%为其产率。
0 引言现阶段因为稀土配合物抑菌谱广以及杀菌能力强的优势,将其作为杀菌与消炎药物的研究效果较为显著。
据大量实验证实,稀土金属离子与Schiff 碱组合而成的稀土配合物具有一定的生物活性,能抑制细菌生长、抗病毒以及抗肿瘤,其生物活性比Schiff 碱化合物明显较高。
本文研发的水杨醛缩5-氨基水杨酸Schiff 碱及其稀土配合物合成,在以往文献报导中未见,对其结构予以表征过程中,通过对测试技术摩尔电导、元素分析、1H-NMR 以及IR 等应用,对它们的抑菌活性进行初步考察,这对于获取毒性更小、耐药性更低以及抗菌性更强的药物是非常有利的。
1 实验部分1.1 试剂和仪器醋酸稀土盐、无水乙醇、氨基水杨酸以及水杨醛等试剂均为分析纯,这些实验试剂主要依据相关规定配制;实验仪器共选取了四种,包括瑞士生产的超导核磁共振仪BruckDRX300,美国生产的红外光谱仪Varian640-FTIR ,德国生产的元素分析仪VARIOEL 以及北京生产的数字显示显微熔点测定仪X-4;供水杨醛缩5-氨基水杨酸Schiff 碱及其 稀土配合物合成、表征和抑菌活性李璐 温永清 赵长玉(天津包钢稀土研究院有限责任公司,天津 300300)摘要:水杨醛缩5-氨基水杨酸主要由5-氨基水杨酸与水杨醛为原料合成,并以其作为配体,合成了重bY 、中dY 以及轻Nd 等三种新的Schiff 碱稀土配合物,在对其结构予以表征过程中,通过对测试技术摩尔电导、元素分析、1H-NMR 以及IR 等应用:遵循2:1配位配体与稀土离子,6为中心金属离子的配位数,形成了[C 28H 20N 2O 8RE ]·2H 2O 组合,在此组合中La, Ce, Pr, Gd, Dy, Er 为RE 。
稀土元素Eu络合物的合成及其抑菌性能作者:周琳来源:《农村经济与科技》2016年第08期[摘要]本文以稀土元素Eu络合物的合成及其抑菌性能为题目展开相关探讨。
首先结合我国的稀土资源对其进行了简要概述;主要实验的方法对其进行了菌种、稀土络合物的合成及性质测定,并通过对配合物的元素分析、热谱测定、性能试验等对络合物的合成与性质进行了具体讨论,并且分析了稀土络合物热分析图谱,以及抑菌性能、机理等。
希望通过本文初步论述可以引起更多的关注与更为广泛的交流,为该方面的理论研究工作、抑菌性能分析提供一些有价值的参考资料,以供参考。
[关键词]稀土元素;Eu络合物;的合成及其抑菌性能[中图分类号]O627.33 [文献标识码]A稀土元素种类较多,主要以镧系元素为主,通过化学元素周期表可知从镧到镱的15个元素均属于此,而且钇与钪也归于旗下;从我国的资源存储与开发来看,对其研究应用才刚刚进入一个正式研发阶段,尤其是近年来伴随生命科学、生物医学工程的发展,这些稀土元素渐渐受到人们的关注;因为通过这些元素的独特性质,能够在抗菌方面、抗肿瘤方面显示出特异的有效功能;所以,一方面应该加强稀土元素的研究,另一方面,应该认真探索其抑菌机理方面的理论,从而将研究与应用实践结合起来,为未来人类的发展提供更充足的动力。
1 材料与方法首先,本次研究中,以埃希大肠杆菌、表皮杆菌、酵母菌、金黄色葡萄球菌、绿脓杆菌、枯草芽孢杆菌为主;在稀土络合物的合成方面,选取Eu、Tb、Gd、Y、La(纯度均为99.99%,氧化物),将这些元素分别溶于浓盐酸;然后通过水浴-蒸发-浓缩-冷却结晶-EuCl3.6H2O;其次,采用滴定法(EDTA配合)、热分析法对Eu(-NMA)3phen.H2O性质加以分析;仪器分别有分析仪(选择Flash EA1112型)、热重分析仪(TGA-7型);第三,稀土络合抑菌性能测试主要是对抑菌谱的测定,要求选择稀土氯化物、配合物、5种配体,并将其作为溶质,利用DMF溶剂按照不同的比例进行配制,然后通过滤纸片扩散法,对抑菌群直径进行选取,一般以直径为准,每次平行取3次,并以平均值作为标准后行标准差统计分析。
稀土mofs基杀菌-回复稀土MOFs基杀菌技术的发展与应用引言:近年来,随着全球愈发频繁的传染病爆发,如SARS、流感、COVID-19等,对于高效杀菌技术的需求也越来越迫切。
传统的杀菌方式往往存在一定的缺陷,例如抗药性的产生、环境污染等。
稀土金属有机骨架材料(MOFs)作为一种新型的多功能材料,在杀菌领域展现出巨大的潜力。
本文将就稀土MOFs基杀菌技术的发展与应用进行探讨。
一、稀土MOFs简介稀土MOFs是一种由稀土金属离子和有机配体构成的晶体结构材料。
其在结构上具有多孔性、可设计性等优势,可以通过调节金属离子的种类和有机配体的结构来实现对其光学、电化学等性质的调控。
这种多功能材料既能作为药物载体、催化剂等实现多样化的功能,又可以用于杀菌领域。
二、稀土MOFs的制备方法稀土MOFs的制备主要包括溶液法和热力学法两种。
1. 溶液法:该方法是将稀土金属离子和有机配体置于溶液中,在适当的温度和pH值条件下,通过配位反应形成MOFs晶体。
该方法操作简单、适用范围广,并且可以得到高纯度、颗粒大小均匀的MOFs材料。
2. 热力学法:该方法是通过调节温度和压力等参数,使金属离子和有机配体自组装形成MOFs晶体。
这种方法在制备过程中不需要溶剂,有利于产物的纯净度提高,但工艺条件相对较为苛刻。
三、稀土MOFs的杀菌机制MOFs材料具有多孔结构以及较大的比表面积,在杀菌过程中能够通过吸附、导电性等方式起到有效杀菌的作用。
稀土金属的配位反应使MOFs材料具有特殊的生物活性,可以与细菌细胞壁等特定蛋白质结合,破坏其正常功能,从而实现对细菌的杀灭。
四、稀土MOFs的应用前景稀土MOFs材料在医疗、环境保护、食品安全等多个领域均有应用前景。
1. 医疗领域:稀土MOFs可以作为药物载体,将抗生素等药物负载于其多孔结构中,形成纳米粒子,实现药物的延时释放,提高药物的疗效。
此外,稀土MOFs还可以用于癌症治疗,通过特定的光热转换杀灭癌细胞。
Vol. 49 No. 1January ,2020第49卷第1期2020年1月人工晶体学报JOURNAL 0F SYNTHETIC CRYSTALS 稀土元素(爾、肺)掺杂Ti()2复合材料的制备及其光催化性和抑菌性的研究陈霞,陆改玲,计晶晶,赵石磊,周淒(内蒙古科技大学包头医学院,包头014060)摘要:以钛酸丁酯(C 16H 36O 4 Ti)、蒸憎水、无水乙醇、冰乙酸、氧化镯(La 2O 3)和氧化W(CeO 2)为原料,采用溶胶-凝胶 法制备了纳米TiO 2和稀土元素掺杂的TiO 2复合材料。
利用X 射线衍射仪、扫描电子显微镜、ICP-OES 等离子体发射 光谱元素分析、紫外-可见光谱仪和培养基扩散法对样品进行了表征和性能研究。
实验结果表明:本实验成功制备了 锐钛矿晶型的Ti 。
?粉末和钢掺杂的二氧化钛粉末(La/Ti()2),因氧化鋪微溶于酸,没有溶解到溶液中,Ce 基本没有掺 入到二氧化钛中,所制备的粉末主要是锐钛矿型二氧化钛和氧化钵的混合物,对Ti 。
?的性能基本没有影响。
La/TiO 2 粉末中La 元素的含量为& 24%,在300 min 内La/TiO 2光催化罗丹明B 溶液的脱色率提高达到91.2%,对金黄色葡 萄球菌有良好的抑制作用。
关键词:掺杂(La , Ce )的TiO 2复合材料;La/TiO 2 ;溶胶-凝胶法;光催化性;抑菌性中图分类号:TQ134.1 + 1 文献标识码:A 文章编号:1000-985X( 2020) 01 -0062-05Photocatalytic and Antibacterial Activity of Rare Earth Element(La, Ce) Doped TiO 2 CompositeCHEN Xia, LU Gailing, JI Jingjing, ZHAO Shilei, ZHOU Yun(Baotou Medical College , Inner Mongolia University of Science and Technology, Baotou 014060, China)Abstract :Using C 16H 3604Ti , H 20, CH 3COOH , C 2H 60, 03 and CeO 2 as raw materials. The nanostructure TiO 2 and rare earth element (La, Ce) doped TiO 2 composite were prepared by sol-gel method. The Performance and property of samples were studied by X-ray diffractometer , scanning electron microscope , ICP-OES , UV-Vis spectrometer and Medium diffusion. The result of experiment show that the experiment prepared to anatase crystal type of TiO 2 powder and La/TiO 2 powder, because cerium oxide slightly soluble in sour, doesn * t dissolve in solution. Ce is basically not mixed into titanium dioxide. The powder main of anatase type TiO 2 and the compound of cerium oxides , no effect on the performance of TiO 2. In the La/TiO powder has 8.24% La element. The 300 min La/TiO 2 photocatalytic rhodamine B solution f s decolourization ratio increase to 91.2% f it has good inhibitory effect on staphylococcus aureus.Key words :earth element ( La, Ce) doped TiO 2 composite ; La/TiO 2 ; sol-gel method ; photocatalysis ; antibacterial activity 0引 言随着人们生活水平的提高,对日用品、环保、医疗、食品包装、水处理等的抑菌性有了较高的要求。
镝氨基酸(Tyr,Trp)咪唑配合物的合成与抗菌性能研究摘要:为了开发高生物活性的稀土氨基酸配合物抑菌剂,在酸性乙醇介质中,合成了稀土镝(Dy3+)氨基酸(Tyr,Trp)咪唑三元配合物,由其一般性质、荧光性能及紫外吸收光谱得到初步确认。以Dy3+、咪唑及镝氨基酸二元配合物为对照,研究了镝氨基酸咪唑三元配合物的抑菌性能。结果表明,镝氨基酸二元及镝氨基酸咪唑三元配合物对大肠杆菌及金黄色葡萄球菌均有不同程度的抑制作用,咪唑参与配位后,更加强了配合物的抗菌性能,当两类配合物浓度≥8 g/L时,对两种供试菌均有较强的抑制作用;镝酪氨酸配合物抑菌作用较镝色氨酸配合物强,其最低抑菌浓度可低至2~4 g/L。关键词:镝;稀土配合物;酪氨酸;色氨酸;咪唑Synthesis and Bacteriostasis of Complexes of Dy3+ with Amino Acid (Tyr,Trp) and ImidazoleAbstract: Complexes of Dy3+- amino acid (Tyr,Trp) and Dy3+-amino acid (Tyr,Trp)-imidazole were synthesized in acidic ethyl alcohol. The compositions of the complexes were determined by UV spectra, phsical properties and fluorescence. Experiments of bacteriostasis showed that the complexes had varying bacteriostasis effect on Escherichia coli and Staphylococcus aureus; the bacteriostastic activities of ternary complexes was superior to binary complexes. When the complexes concentrationexceeded 8 g/L, it could strongly restrain the two strains. Tyr-complexes had better bacteriostastic activity the Trp-complexes,the minimum inhibitory concentration could be in the range of 2~4 g/L.Key words: dysprosium; rare earth complexes; L-tyrosine; L-tryplophan; imidazole 稀土氨基酸配合物是以稀土金属离子为中心,以氨基酸的羧基为配位基团形成的一种配合物。自20世纪末稀土氨基酸配合物独特的生物活性被发现以来[1,2],稀土氨基酸配合物的研究一直都是生物无机化学领域的热门研究内容。研究者发现,多数稀土氨基酸配合物均具有杀菌、消炎、抗凝血和降血糖、抗癌等生理作用[3-7]。当选择具有抑菌性能的配体与具有较好生理生化性能的稀土络合,能发生协同作用使其抗菌活性得到提高。氨基酸是生物体内蛋白质组成的基本单位,当稀土离子与氨基酸形成配合物用作抑菌剂时,具有杀菌能力强,抑菌谱广,溶液酸性接近生理pH值等优点,并且能避免直接利用稀土氧化物或稀土离子对生物体或细胞的氧化损害作用。尽管人们已对稀土氨基酸配合物开展了广泛的研究,但此类配合物的实际应用还受诸多限制,且目前对稀土氨基酸的三元或多元配合物的研究还不多,所以研究开发具有较强生理功能的稀土氨基酸三元配合物具有实际意义。在前期工作的基础上[8],以酪氨酸或色氨酸为第一配体、咪唑为第二配体,合成了镝氨基酸二元配合物和镝氨基酸咪唑三元配合物,并对其抑菌性能进行了研究。1材料与方法1.1主要试剂和仪器氧化镝(Dy2O3),高纯试剂;酪氨酸(Tyr),色氨酸(Trp),咪唑(Im),生化试剂;牛肉膏蛋白胨培养基;金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus),大肠杆菌(Escherichia coli),广东省微生物研究所提供。UV-3000紫外透射分析仪,珠海黑马医学仪器有限公司;TU-1810紫外可见分光光度计,北京普通分析仪器厂;LSS型荧光光谱仪,美国PerkinElmer公司。1.2配合物的合成1.2.1镝氨基酸二元配合物的合成使镝氧化物与适当过量的盐酸反应生成氯化镝盐,然后按n(DyCl3·6H2O)∶n(AA=Tyr,Trp)=1∶3配比投料。先准确称取一定量的DyCl3·6H2O和氨基酸,分别溶于95%乙醇溶液中,氨基酸溶解时需用1 mol/L HCl 将溶液调至pH值为3左右,然后将氯化稀土盐与氨基酸溶液混合,60~65 ℃下加热搅拌回流,反应约3.0~4.0 h后,转移至水浴中缓慢蒸发浓缩、真空干燥后,得白色固体配合物。1.2.2镝氨基酸咪唑三元配合物的合成按n(DyCl3·6H2O)∶n(AA=Tyr,Trp)∶n(Im)=1∶3∶1配比投料。先准确称取一定量的DyCl3·6H2O和氨基酸,按上述方法溶解,将两溶液混合。60 ℃左右水浴搅拌回流1.5 h后,加入咪唑乙醇溶液,继续搅拌回流,反应约5.0 h,转移至水浴中缓慢蒸发浓缩、真空干燥后,得白色固体配合物。1.3稀土配合物的抑菌试验1.3.1抗菌性试验分别将配体、氯化镝盐及其二元和三元配合物配成浓度为20 g/L的溶液,灭菌后,各取2 mL与30 mL已灭菌的培养基混合,倒平板,涂布法分别接种0.1 mL稀释倍数为105的供试菌悬液,以不添加镝化合物的培养基作对照,观察37℃下菌落生长情况,并由培养48.0 h的菌落数(CFU)计算抑菌率(IR,%):IR=[(对照生长菌落数-含药品的生长菌落数)/对照生长菌落数]×100%1.3.2最低抑菌浓度(MIC)测定将浓度为16 g/L的稀土配合物溶液进行倍比稀释成8、5、2、1 g/L 5个浓度梯度,各取2 mL与30 mL培养基混合,涂布法接种0.1 mL 稀释倍数为105的供试菌悬液,37 ℃培养48.0 h,以“不长菌”的最低稀释浓度定为最低抑菌浓度(MIC)。1.3.3抑菌圈大小的测定分别配制最低抑菌浓度的稀土配合物溶液,无菌操作下,将直径为13.0 mm滤纸片浸入上述溶液中10 min。涂布法接种0.1 mL稀释倍数为105的供试菌悬液,待平板上菌液稍干后,取药物滤纸片放置于平板中央。37 ℃培养24.0 h后测量抑菌圈直径。2结果与分析2.1镝配合物的物理性质及荧光性能镝稀土盐及其配合物均是白色粉末状,但配合物溶解性能明显区别于稀土盐,稀土盐易溶于水,可溶于无水乙醇;而配合物微溶于无水乙醇及微溶于水,易溶于二甲基甲酰胺(DMF)和二甲基亚砜(DMSO)。稀土盐及其配合物在紫外透射分析仪下检测发现,其均发出镝相应离子Dy3+的特征荧光黄绿荧光,但镝氨基酸咪唑三元配合物发射的荧光明显减弱。镝酪氨酸二元及镝酪基酸咪唑三元配合物的荧光光谱图见图1。由图1可见,Dy3+及其配合物均可以观察到波长为484 nm、577 nm荧光谱线,它们分别是Dy3+的4F9/2→6H13/2、4F9/2→6F15/2跃迁。Dy3+-Tyr二元配合物荧光明显比相应的盐强,这是因为离子和配体的能量匹配程度好,配体能量向中心离子传递的缘故。但Dy3+-Tyr-Im三元配合物荧光较弱,这除了稀土离子的发光特性敏锐地受到周围环境的影响有关外,还与配合物中心离子Dy3+含量大辐度降低有关。根据镝化合物的一般性质及荧光特性,参照已有的工作基础[8],初步认为镝离子已与配体键合。2.2镝配合物的紫外吸收光谱以二甲基亚砜为溶剂,浓度为5 mL/L左右,在紫外可见分光光度计下扫描了镝氯化物、酪氨酸、色氨酸、咪唑及相应配合物的吸收光谱(200~800 nm),其最大吸收峰的特征波长列于表1。吸收光谱表明,以上化合物在紫外光区均有最大吸收,但在可见光区几乎无光吸收。Dy3+-Tyr,Trp二元与Dy3+-Tyr,Trp-Im三元配合物的最大吸收波长λmax与咪唑及相应氨基酸相比均有不同程度的改变,表明镝稀土盐与配体均有成键作用,而合成产物吸收峰值相近且与其对应盐酸盐不同,说明形成了结构相似的新配合物[3,8]。2.3镝配合物的抑菌性能2.3.1镝配合物的抑菌性能判断氯化镝盐及相应的配合物、咪唑的抑菌试验结果见表2。表2表明,在浓度为20 g/L时,稀土镝化合物及其配合物对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的菌落抑制率均达到100%。而咪唑对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的菌落抑制率分别为87.0%和53.2%,说明氯化镝盐及其配合物的抑菌能力比咪唑强。2.3.2镝配合物的最低抑菌浓度根据抑菌试验结果,将用药浓度配成质量浓度为16 g/L的溶液,倍比稀释成5个浓度梯度进行试验,以确定最低抑菌浓度,结果见表3。表3结果表明,镝酪氨酸咪唑三元配合物的最低抑菌浓度低至2 g/L;同一种配合物,对不同的微生物的抑制作用也不同,镝氨基酸配合物对大肠杆菌的抑制作用比作用于金黄色葡萄球菌强。当镝氨基酸配合物的浓度≥8 g/L时,均对两种供试菌的生长产生较强的抑制作用。稀土配合物的抑菌活性随稀土配合物的浓度增加而增强,而咪唑参与配位后,又增强了稀土配合物的抑菌作用。2.3.3镝配合物的抗菌性能比较为了进一步了解配合物的抗菌性能,研究以抑菌圈大小为依据比较了镝配合物的抗菌能力。以抑菌圈直径对培养时间作图,结果见图2及图3。由图2、图3结合最低抑菌浓度试验结果可知,试验菌在培养36.0~72.0 h内对镝配合物的敏感性最大;大肠杆菌对镝配合物的敏感程度比金黄色葡萄球菌高;配体不同,抑菌作用有较大的差异,酪氨酸配合物较色氨酸配合物强;镝氨基酸咪唑三元配合物普遍较镝氨基酸二元配合物的抑菌能力更强、更持久,显示镝氨基酸咪唑三元配合物在杀菌、消炎等应用方面具有很大的潜在应用价值。3结论合成了镝氨基酸(Trp,Tyr)二元及镝氨基酸(Trp,Tyr)咪唑三元配合物,并由其溶解性能、荧光性能及紫外吸收光谱得到初步确认。通过抑菌活性试验发现:1)镝配合物具有较好的抗菌功效,其抑菌活性比氯化镝盐及配体咪唑强,镝氨基酸咪唑三元配合物的抑菌活性优于镝氨基酸二元配合物。2)镝配合物浓度≥8 g/L时,对两种供试菌均有较强的抑制作用。3)不同氨基酸配体,抗菌性能有一定差异,酪氨酸配合物优于色氨酸配合物,其最低抑菌浓度可低至2~4 g/L范围。参考文献:[1] 刘宗怀,张孟民,宋迪生,等.稀土硝酸盐甘氨酸固体配合物的合成及杀菌活性试验[J].稀土,1995,16(3):5-8.[2] 李国强.硝酸镧与丙氨酸反应的热化学研究[J].高等学校化学学报,2000,21(5):791-793.[3] 杨锐,何水样,顾爱萍,等.镧三元配合物的合成、热稳定性及生物活性[J].物理化学学报,2003,19(7):610-615.[4] 何水样,陈军利,张维平,等.RE(ClO4)3·nH2O咪唑配合物的合成、表征及生物活性[J].中国稀土学报,2001,19(1):80-84.[5] LIU X R, HE S Y, CAO W K. Thermochemical kinetics of Sm(Gly)4Im(ClO4)3·2H2O reacting with microbes[J]. Journal Rare Earths, 2002,20(1):75-77.[6] 陈芳,胡珍珠,石鹤,等.稀土与L-亮氨酸、咪唑三元配合物的合成及抑菌作用研究[J].稀有金属,2005,29(3):311-314.[7] 蒋宇杨,张成刚,蔺继尚.稀土元素在生命科学中的应用[J].微生物学杂志,1994,14(2):62-64.[8] 刘杰凤,蒋维,卓少钟,等.铕配合物-蒙脱土复合发光材料的合成与表征[J].安徽大学学报(自然科学版),2008,32(1):65-68.。
稀土元素在口腔医学领域的研究进展摘要】十九世纪后期以来,国外广泛而深入地开展了稀土在医药方面的研究。
1949年英国、澳大利亚、日本等国先后收载草酸铈进入药典,用于治疗晕动症和妊娠呕吐。
六十年代后,陆续发现稀土化合物具有一系列特殊的药效,是钙离子拮抗剂,可广泛用于治疗烧伤、皮肤病、血栓病等,展现出广阔的应用前景。
稀土化合物可以通过改变细胞膜的流动性、通透性、细胞膜表面ATP 酶活性、细胞内外离子交换以及细胞有丝分裂、DNA 合成等多种途径,对细胞生长产生不同影响。
目前稀土化合物作为药物使用的临床实验和有关机制仍是国内外学者非常重视的研究领域。
稀土元素是一组金属元素的简称,包括镧系元素及化学性质与其相近的钪和钇2种元素。
镧作为稀土元素中的一种,已被研究出对口腔防龋,抑菌方面有明显效果。
本文对镧在口腔正畸学领域内的应用研究进展做一综述。
【关键词】镧;防龋;抑菌;毒性【中图分类号】R78 【文献标识码】A 【文章编号】1007-8231(2015)02-0014-03稀土元素在元素周期表中属第Ⅲ副族的一组元素。
在钪分族第57号元素镧的位置上,另外还有14个元素,这些元素称为镧系元素。
单质体呈现银白色金属光泽,具有真金属特有的结构,其化合物大部分以Ⅲ价为主,化学性质彼此具有相似的特征。
镧为稀土元素中的一种,具有提高玻璃的性能等,在工业上被广泛应用,可是,在口腔医学领域的应用还比较局限。
近年来的研究发现,镧有防龋作用,主要通过两种方式,一种是与牙釉质发生反应,另一种是对细菌的直接抑制作用。
动物毒性实验证明La对机体的毒性小,是安全性较高的一种物质。
1.稀土的生物安全性研究表明,较高剂量的硝酸镧的直接损伤可使小鼠心脏脂质过氧化加强,清除自由基的能力下降;而较低剂量时,对小鼠心脏自由基的生成和清除无影响。
最近有研究证:20.0mg/kg硝酸镧长期作用,对大鼠肝脏的结构有一定损害,但沉积于肝脏的镧可逐渐排出体外。
稀土配合物抑菌作用的研究进展潘洁明广西玉林师范学院摘要:稀土元素是21世纪具有战略地位的元素、凭借其独特的光、电、磁等物理化学特性,广泛应用于国民经济和国防工业的各个领域。
[1] 最近几年,新型稀土抗菌材料,由于其具有毒副作用小、低毒、热性能好以及广谱抗菌活性,越来越受到人们的关注。
我国稀土含量丰富,约占世界稀土资源总量的80%。
[2] 近年来,因为稀土元素及其配合物具有独特的生理生化特性,同时还有很好的抗菌、消炎、抗肿瘤的功效,稀土配合物不断被合成并应用于生物、医药领域中。
稀土的作用机理倍受关注。
现在,人们已逐渐认识和证实稀土离子具有抑菌作用,但是,稀土离子的抑菌作用不强,较常用的抗生素、消毒剂、化学杀菌剂弱,而且低浓度的稀土对有些菌的生长没有抑制作用。
人们从稀土元素和配合物对细胞壁、生物膜、蛋白质、遗传物质的影响等方面,对其抑菌机理和研究方法进行了总结,综述了稀土离子及其配合物对微生物生长产生的抑制作用。
关键词:稀土元素,配合物,抑菌作用,机理,研究方法稀土元素(Rare-Earth),其特征是内层的4f电子轨道里一个一个的往里填充电子,元素包含处于化学元素周期表里IIIB族的原子序数为57—71的15个稀土元素(La镧、Ce饰、Pr镨、Nd钱、Pm钷、Sm衫、Eu铕、Gd礼、Tb斌、Dy镝、Ho钬、Er辑、Tm链、Yb镱、Lu镥),用Ln代表;另外,III B族的钪(^'Sc)和紀(39Y),由于这两种金属元素的化学性质与镧系元素的化学性质类似,因此,人们常常将Y和Sc与镧系元素归于在一类,统一称之为稀土元素,一般公认稀土元素一共有17种。
.因其性质上的微小差异,又划分为轻稀土(铈组元素)和重稀土(钇组元素)两个部分。
[3] 20世纪以来,稀土在生物领域的应用研究日益受到关注,取得了显著的成绩,其包括用于抗炎、抗菌和抗凝血等医药及植物抗病等领域。
[4] 概述有机稀土抑菌方面的研究现状。
目前的研究结果显示,有关的研究虽然起步较早,范围较广,但是内容比较零散,缺乏系统性。
1 稀土的历史稀土的抗菌作用早已引起人们的关注,早在1906年一种商品名为Ceriform的外用杀菌药就已在欧洲市场上出售,其主要化学成分为硫酸铈钾,其他铈盐也具有抑菌能力。
[5] 。
Jancso 等发现钛铁试剂钕、钐化合物具有抗炎性能后,他们将钛铁试剂钕和钐制成的软膏剂型药物称为/Phlog0。
通过试验表明, Phlog中稀土与钛铁试剂的比例为1:2时抗炎作用最大,并且含量为3%的软膏使用效果最佳[6]。
近年来,大量的研究表明,含3%的磺基水杨酸钕和0.1%洗必泰的漱口液,对菌斑的抑制有效,特别在减轻牙龈炎症方面效果很好,说明稀土离子有明显的抗炎作用。
稀土化合物也常表现出其他优越的抑菌性能。
例如,樟脑磺酸、邻菲罗啉与稀土三元配合物对金黄色葡萄球菌、芽孢杆菌和绿脓杆菌等的抑制作用有可能比它们相应的配体和二元配合物有更强的作用。
[7] 近来的研究也表现了同样的结果, 较低浓度稀土化合物溶液具有较好的抑菌作用。
目前,对有机稀土配合物的抑菌、抗菌效果研究主要是集中在合成的有机稀土的二元、三元的配合物上。
2 稀土有机配合物的抗菌机理现在普遍认同旳抗菌机理是稀土离子与配体的螯合效应有机配体与稀土金属离子相结合形成配合物以后,稀土离子的正电荷部分转移到有机配体上去,螯合物环上的电子产生离域效应,使得金属离子的极性降低,使得配合物的脂溶性增强,因而配合物能更好的穿透过生物细胞膜的类脂层,从而影响细胞的正常新陈代谢。
稀土金属配合物抑菌的另一个可能机理是因为稀土金属配合物通过抑制微生物的断裂氧化性憐酸的作用或者呼吸作用,由此抑制了微生物体内的ATP的制造过程及能量制造过程;另一方面由于稀土离子不仅与细胞碟脂上的幾基有比较强的亲和力,而且和蛋白质肽链上發酸發基也有很强的亲和性,能够稳固到细胞溶酶体膜上和细胞膜上,置换配体,由此来抑制溶酶体释出炎症物质,可以和细菌的RNA里的碟酰基成键结合,抑制它的核酸酶的功能性和活性,从而使细菌的生长过程受到抑制。
最后Ca2+又是维持细胞正常生理活动的离子,稀土离子具有抗微生物细胞内Ca2+的作用,因此它对细菌细胞正常生命活动造成干扰,引起微生物细胞死亡。
3稀土离子及其配合物的抑菌作用3.1浓度对抑菌作用的影响适宜浓度的稀土元素在生长前期对微生物生长有轻微刺激作用,但随着培养时间的延长,促进作用减弱。
提高稀土元素的浓度,对微生物的生长产生抑制作用。
吴士筠等进行了La(Ó)抑菌实验的研究,证明La离子对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌有不同程度的抑制作用,并且抑菌作用与La离子浓度成计量关系。
有文献报道稀土离子La3+400Lg/mL对大肠杆菌有刺激作用,当浓度大于400Lg/mL时对大肠杆菌有抑制作用[9]。
随着稀土配合物的浓度增加,抗菌作用逐渐增加。
这是由于稀土离子与细胞磷脂和肽链上羧基有较强的亲和力,能稳定在细胞膜和溶酶体膜上,从而抑制溶酶体释放炎症物质[10]。
同时,还针对带有其他基团的有机配体和配合物的抑菌活性进行了研究。
3.2配合物对抑菌作用的影响壳聚糖作为抑菌剂与一般的抑菌剂相比,具有抑菌活性高、广谱、杀灭率高和无毒等优点. 其分子中有亲水性和疏水性基团,即有–NH2、–OH 具有配位能力的基团,可以依靠氢键或盐键形成具有类似网状结构的笼形分子,非常容易和金属离子发生配位作用[11]。
稀土金属离子具有抗炎、杀菌、抗癌、抗凝血、镇痛等药理作用[12]. 将具有壳聚糖和稀土金属两种生物活性的物质通过共价键键联,得到一类新型的目标化合物,该化合物能发挥两者的独特性能或协同效应。
碱土金属和过渡金属离子的壳聚糖配合物的研究报道较多[13],而稀土壳聚糖配合物的研究报道较少,稀土镧(III)、钕(III)与高分子量壳聚糖膜的配位作用研究发现,壳聚糖分子中的氨基和仲羟基都参与配位的结论[14]。
壳聚糖和稀土离子作为抗菌剂在医药和农药方面已广泛应用[15,16]。
根据《消毒技术规范2006》中对抑菌作用的判断:抑菌圈直径大于20 mm 表示具有强抑菌效果,抑菌圈在10~20 mm 为中等抑菌,抑菌圈小于10 mm 为弱抑菌,由此可判定配合物的抑菌能力大小。
稀土配合物的抑菌性明显强于配体的并得出其最低抑菌浓度,且配合物具有选择性抗菌性能,对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌具有较强的抑菌性. CS Sm 对大肠杆菌的抑菌性最好,而CS Nd和CS Sm 对金黄色葡萄球菌的抑菌性最强。
稀土化合物因其具有特殊生物活性,能对细胞的生长和繁殖起到抑制作用[17]。
采用液相沉淀法合成了稀土席夫碱8-羟基喹啉配合物,通过核磁共振、红外光谱分析了其结构。
通过抗菌实验对所制备的稀土新型三元配合物的抑菌效果进行了研究,结果表明,配合物对大肠杆菌、枯草杆菌和青霉菌均表现出不同程度的抑菌效果,其中对枯草杆菌具有中等的抑菌效果,对大肠杆菌具有强抑菌效果,而对青霉菌的抑菌效果最好。
Gd 配合物、Tb 配合物和Yb 配合物的抑菌效果明显好于La 配合物和Nd 配合物,这说明中、重稀土配合物的抑菌性能好于轻稀土配合物。
水杨酸及其衍生物具有良好的药理功效,可以用于抗菌消炎药物的中间体[18]。
稀土具有抗炎!杀菌等生物活性,以抗炎药物为配体形成的稀土配合物也具有一定的抗炎功能,而且往往具有改进原药效用的功能"二苯轻乙酸具有杀菌和抑制微生物繁殖的作用,它的稀土配合物也有一定抑菌活性"对氨基水杨酸钠(玖SNa.2H2O)是一种抗结核的药物,用于治疗各种结核病,但由于其服用量大,对肠胃道的副作用大等缺点,目前在临床上己趋于淘汰"对氨基水杨酸稀土配合物的毒性比对氨基水杨酸钠的毒性小,抗结核菌的作用比对氨基水杨酸钠的作用要强"李锦州等,合成了吠喃甲酞基毗哇琳酮双希夫碱稀土配合物,配体和Pr 困03)3对实验菌株有一定活性,形成配合物后,抗菌作用增强,活性提高34o/rti74%。
目前,稀土配合物药物治疗方面的研究备受关注,本文将现已研究出的有抗肿瘤活性的稀土配合物分为四大类并总结其相关机制,分别为氨基酸Schiff 碱稀土配合物、喹诺酮类稀土配合物、黄酮醇类稀土配合物和杂环类稀土配合物。
Schiff 碱是一类含有亚胺基( C = N) 的化合物[19]。
20 世纪70 年代曾报道含有Schiff 碱双键的有机化合物具有一定的抗肿瘤活性,且与金属离子形成配合物后其抗肿瘤作用有所增强[20]。
氨基酸作为生物体内合成蛋白质、激素、酶及抗体的原料,在体内的生物化学过程中起重要作用。
若将氨基酸引入药物分子中,药物的脂溶性会增大[21],从而药物对细胞的毒性得以缓解[22]。
孔德源等合成了一系列邻香兰醛缩氨基酸Schiff 碱稀土配合物。
结果表明,配体的活性低于稀土配合物的活性,说明稀土在抗肿瘤活性中起到了重要作用。
姜黄素缩二苯胺Schiff 碱稀土配合物和姜黄素缩二( 4-甲基苯胺) Schiff 碱稀土配合物的抑菌效果明显优于单独配体姜黄素和配体姜黄素缩二苯胺Schiff 碱和姜黄素缩二( 4-甲基苯胺) Schiff碱,实验表明,稀土配合物抑菌活性随着浓度的增加而增加,这几种配合物对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌均有抑菌性能。
且配合物的抑菌性能强于配体,说明稀土离子对姜黄素的生物活性有一定的促进作用。
4结论稀土离子对微生物的效应一般表现为,适宜浓度有短时间的轻微刺激作用,提高浓度,对微生物的生长产生抑制作用。
稀土易与氨基酸、蛋白质、咪唑、邻菲咯啉、席夫碱等物质形成的配合物,比稀土离子的抗菌作用显著。
这表明形成稀土配合物后,稀土离子可能与多种配体有协同作用。
配合物对微生物的抑制机理一般从三方面考虑:一是作用于细胞壁和细胞膜系统;二是作用于生化反应酶或其他活性物质;三是作用于遗传物质或遗传微粒结构。
目前机理研究已达到细胞、亚细胞及分子水平。
总的来说,稀土具有抑菌作用,但抑菌作用和范围并不是很强。
不同的配合物具有不同的抑菌特征和特性,稀土和配合物的结合,形成稀土配合物,抑菌作用效果明显增强。
随着研究的进展,稀土配合物的研究不断扩大,从单一的稀土到稀土配合物,从二元配合物到三元配合物,再到四元配合物;达到了对多种菌类的抑制作用,从对一般的细菌,真菌,霉菌等发展到对人体的抗肿瘤,抗癌作用。
5展望目前,对于稀土化合物抗菌效应的研究和应用对集中在新型的稀土配合物合成以及稀土复合物抗菌材料开发的等方面;一些学者通过传统的微生物学研究方法以及新兴的微量量热法来研究稀土配合物对微生物生长影响的效应,通过显微技术以及质谱等方法研究了稀土化合物作用后微生物细胞发生的一些变化,从而对稀土的抗菌机理进行了一些比较合理的推测,但不可否认对抗菌机理仍没有确切的整体认识,还要通过进一步的研究来论证。