牛磺酸席夫碱配合物研究现状

４　广东化工　ｗｗｗ．ｇｄｃｈｅｍ．ｃｏｒｎ　２００６年第６期　第３３卷总第１５８期　

牛磺酸席夫碱配合物研究现状　

刘永刚　

（电子科技大学中山学院化学与生物系，广东中山５２８４０２）　

【摘要】简述牛磺酸的概念，总结分析国内外关于牛磺酸席夫碱金属配合物的研究现状。　

【关健词１牛磺酸；牛磺酸席夫碱；金属配合物　

Ｔｈｅ　Ｐｒｅｓｅｎｔ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ　ｗｉｔｈ　Ｔａｕｒｉｎｅ　Ｓｃｈｉｆｆ　

Ｂａｓｅ　ａｎｄ　Ｍｅｔａｌ　Ｓａｌｔ　

Ｌｉｕ　Ｙｏｎｇｇａｎｇ　

（Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　ａｎｄ　Ｂｉｏｌｏｇｙ　Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｇ，Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　Ｃｈｉｎａ　Ｚｈｏｎｇｓｈａｎ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，　

Ｚｈｏｎｇｓｈａｎ　５２８４０２，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｅｘｐｏｕｎｄｓ　ｔｈｅ　ｉｄｅａ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｔａｕｒｉｎｅ，ｓｕｍｓ　ｕｐ　ａｎｄ　ａｎａｌｙｚｅｓ　ｔｈｅ　ｄｏｍｅｓｔｉｃ　ａｎｄ　ｆｏｒｅｉｇｎ　ｐｒｅｓｅｎｔ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｓｉｔｕａｔｉｏｎｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　

ｔａｕｒｉｎｅ　ｓｃｈｉｆｆ　ｂａｓｅ　ａｎｄ　ｍｅｔａ１　ｓａｌｔ．　

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｔａｕｒｉｎｅ；ｔａｕｒｉｎｅ　ｓｃｈｉｆｆ　ｂａｓｅ；ｍｅｔａｌ　ｓａｌｔ　

配位化学是无机化学、有机化学、物理化学、生物化学、　

药物化学、固体化学、环境化学及材料化学等学科交叉渗透的　

一门边沿学科。其基本任务是从现象学以及分子、原子水平上　

研究金属与配体（包括生物配体）之问的相互作用。由于理论　

化学方法的逐步完善，特别是现代物理实验方法的飞速发展，　

使得在微观上研究物质的结构、构象和分子能级以及揭示配位　

化学的热力学机理和动力学过程成为可能。近年来，配位化学　

开辟了大环配合物、超分子组装、分子识别、功能性配合物等　

研究领域，其中氨基酸类席夫碱（Ｓｃｈｉｆ　ｂａｓｅ）配合物的研究成　

为又一热点，人们对这类化合物的合成、表征、结构测定、热　

力学和动力学性质及其抑菌、抗癌、清除自由基以及催化活性　等进行了大量富有成效的研究ｌＪ０　Ｊ。　

１牛磺酸结构特征、来源、分布、生理作用及　

药物活性　

牛磺酸（Ｔａｕｒｉｎｅ）又称牛胆酸、牛胆素，最早于１８２７年从雄　

【收藕日期】２００６．０３．２０　［作者简介】刘永刚（１９７９．），山东威海人。　牛的胆汁中分离得到，化学名称为２一氨基乙磺酸　

（２－Ａｍｉｎｏｅｔｈｙａｎｅ—ｓｕｌｆｏｎｉｃ　ａｃｉｄ），分子式为Ｈ２ＮＣＨ２ＣＨ２ＳＯ３Ｈ，是　

一种非蛋白氨基酸，广泛存在于动物体内，后来人们发现它也　

广泛分布于牡蛎、贝类、软体动物章鱼及紫菜、海藻等海洋生　

物体内，含量高达５～９　Ｋｇ。　

牛磺酸与其它氨基酸不同，是含有磺酸基（一ＳＯ３Ｈ）的ｐ一氨基　

酸，具有酸性，在生理ｐＨ条件下呈两性离子，以游离形式存在　

于组织中。在动物体内主要通过半胱亚磺酸脱羧酶的作用，由　

半胱氨酸合成牛磺酸。牛磺酸是人体所必需的氨基酸之一，存　

在于神经元及神经胶质细胞，是神经系统中最丰富的游离氨基　

酸，具有特殊的生理功能，它能维护人体大脑正常的生理功能，　

促进婴幼儿的正常生长发育，还具有预防动脉粥样硬化的作用　ｆ３—５】　ｏ　研究发现牛磺酸具有与锌相同的生理特性，如婴儿的生长　

发育、大脑发育、视觉和免疫功能等；并且参与钙的生理代谢　

过程；牛磺酸能够消除体内二级胆酸的毒性和自由基　Ｊ

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外研究表明，牛磺酸具有消炎、镇痛、解热、降血糖，维持正　

常视觉机能，调节神经传导，调节脂类消化与吸收，并且参与　

内分泌活动，增强心脏收缩能力，提高人体免疫能力，对心血　

管病具有独特的治疗作用。医药方面用来利胆、保肝、解毒、　

消炎、解热、镇静、抗惊厥、抗心律失常、治疗心肌功能不全、　

调解渗透压、治疗动脉硬化、维持正常神经传导、保护视力、　

抑制血糖升高等　Ｉ。　

２牛磺酸席夫碱金属配合物研究现状　

目前，氨基酸席夫碱配合物的研究主要集中在ａ一氨基酸席　

夫碱配合物的活性方面，与ａ一氨基酸相比，Ｄ一氨基酸席夫碱由　

于氨基位置变化而表现出不同的配位特征和活性　Ｊ，此类氨基　

酸席夫碱金属配合物研究得很少，特别是对含有磺酸基（一ＳＯ３Ｈ）　

的Ｄ一氨基酸一牛磺酸的研究主要集中在它的生理、病理、药理以　

及营养学等方面，而对其本身及其席夫碱金属配合物的研究则　

很少，牛磺酸席夫碱与过渡金属配合物的研究在国内外鲜有报　

道，尤其是与稀土元素配合物的研究未见报道，可能是因为在　

水溶液中一ＳＯ３　的配位能力比水分子差及其特殊的化学环境所　

致，因此开辟这一领域的研究很有意义。　

Ｅｉｍｅａｒ　Ｃ．Ｏ’Ｂｎｅｎａ在生理ｐＨ条件下合成了【Ｃｕ（Ｇｌｙ—　

ＧｌｙＨ．０ｔａｕｒｉｎｅ］’和［Ｃｕ（Ｇｌｙ—ＡｓｐＨ—１）一ｔａｕｒｉｎｅ］　，其ＩＲ及ＥＰＲ光谱研　

究证明，一ＳＯ３　的存在降低了牛磺酸中氨基的碱性，使得氨基作　

为单齿配体参与配位，而一ＳＯ３２－则未参与配位；进一步研究表明　

牛磺酸配合物稳定性不如其结构类似物Ｄ一丙氨酸配合物　（一ＣＯＯＨ亦参与了配位）””　。Ｒ．Ｋ．Ｍｉｔｔａｌ和Ｊ．Ｍａｓｌｏｗｓｋａ首次报道了　

牛磺酸作为单齿配体生成的ｃｏ、Ｎｉｐ３，￣ＵＯ２２￣三元配合物，但因　

其不稳定而易于水解或沉淀，再次证明了牛磺酸较弱的配位能　

力　１，１　２１￣Ｂｅｒｎａｄｅｔｔｅ　Ｗａｌｓｈ研究表明一ＳＯ３　可与碱金属、碱土金属　

直接配位，但不能与过渡金属直接配位，对其氨基进行修饰后，　磺酸基可与Ｃｕ（ＩＩ）、ｃｄ（ＩＩ）直接配位Ｉ】　，与前述实验结果一致。　

近年来，张淑华等在接近生理ｐＨ条件下合成了一系列牛磺　

酸缩水杨醛、邻香草醛类席夫碱过渡金属配合物，并对其晶体　结构、理化性质和生物活性进行了研究　川。通过对ＲＳＯ３２＂基　

团中的取代基Ｒ进行化学修饰，磺酸基和金属的配位能力明显　

增强，使得磺酸基在水溶液中完全有能力和水分子竞争而与金　

属配位，可￣＿，ＲＳＯ３　基团能否与金属直接配位，除了和金属周　

围的配位环境、金属固有的性质有关外，还与取代基Ｒ本身的　

化学性质有关。蒋毅民等对合成的双核铜配合物　

【Ｃｕ（ＴＳｓＢ）（Ｈ２０）】２・２Ｈ２０（ＴＳＳＢ：牛磺酸缩水杨醛席夫碱）的抑菌　

实验表明，牛磺酸本身没有抑菌活性，配体对大肠杆菌，绿脓　

杆菌有一定抑制作用，而配合物的抑菌效果良好，特别是对乙　

型溶血性链球菌效果最为明显，与青霉素抑菌活性接近，配合　

物的最低抑菌浓度为０．００５ｇ・ｒｎＬ一，低于此浓度则配合物丧失抑　

菌活性。该配合物显著的抑菌效果，可能是由于配合物对细菌　

有特殊的构效相关性；抗肿瘤活性实验也证明该配合物能够抑　制肿瘤的生长，而且配合物纯度越高，肿瘤抑制效果越显著；　

通过急性毒性实验，得到配合物的致死中量（ＬＤ５（Ｊ）为　

１　０００ｍｇ／ｋｇ，表明配合物对小鼠等哺乳动物毒性较小。活性实验　

表明该配合物是一种具有开发潜力的新型无机药物　。　

含有Ｏ、Ｎ、Ｓ等电负性原子的氨基酸席夫碱及其金属配合　

物以其良好的抑菌、清除Ｏ２。・、抗肿瘤、抗病毒以及对ＤＮＡ结　

构的插入作用等生物活性而备受人们重视，而配合物生物活性　

的强弱及其活性机理与席夫碱的结构密切相关　。有机化合物　

结构与生物活性定量相关（ＱＳＡＲ）研究表明，氨基酸席夫碱配　

合物的生物活性与其分子尺寸、疏水性参数、电子参数、立体　

参数及其稳定性参数等特征变量有关。ＱＳＡＲ对于生物活性分　

子的合理设计、筛选活性化合物以及阐明其作用机理提供理论　指导１２４－２６ｊ。　

参考文献　

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【２】肖珊美配位化学今昔【Ｊ】．浙江师范大学学报（自然科学版）２００１．２４（３）　

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【９］Ｗｅｉ　Ｄａｎ－ｙｉ，Ｌｉ　Ｄｏｎｇ—ｃｈｅｎｇ，Ｙａｏ　Ｋｅ－ｍｉｎｇ［Ｊ】．Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ．１．９９８，ｌ４（２）　

２０９．２　ｌ４．　

【１０］Ｅｉｍｅａｒ　Ｃ．Ｏ’Ｂｒｉｅｎａ，Ｅｔｅｌｋａ　Ｆａｒｋａｓ　ｂ，Ａｎｔａｌ　Ｒｏｃｋｅｎｂａｕｅｒ　ｃ．Ｋｅｖｉｎ　Ｂ．Ｎｏｌａｎ．　

Ｍｅｔａｌ　ｃｏｍｐｌｅｘｅｓ　ｏｆ　ｔａｕｒｉｎｅ．Ｔｈｅ　ｆｉｒｓｔ　ｒｅｐｏｒｔｅｄ　ｓｏｌｕｔｉｏｎ　ｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍ　ｓｔｕｄｉｅｓ　ｆｏｒ　

ｃｏｍｐｌｅｘ　ｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｂｙ　ｔａｕｆｉｎｅ　ａｔ　ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌ　ｐＨ；ｔｈｅ　ｃｏｐｐｅｒ（１１）－　

ｇｌｙｃｙｌｇｌｙｃｉｎａｔｅ—ｔａｕｒｉｎｅ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｃｏｐｐｅｒ（１１）－ｇｌｙｃｙｌａｓｐａｒｔａｔｅ－ｔａｕｒｉｎｅ　ｓｙｓｔｅｍｓ．　

Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ　Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ．１．９９９，（７７）：１３５一ｌ３９【３５】Ｒ．Ｋ．Ｍｉｔｔａ１．，Ｍ．　

Ｃｈａｎｄｒａ，Ａ．Ｋ．Ｄｅｙ．【Ｊ】Ｍｏｎａｔｓｈ．Ｃｈｅｍ．１．９７８，（１ｏ９）：９５３．　

【ｌ　ｌｌＪ．Ｍａｓｌｏｗｓｋａ，Ｌ．Ｃｈｍｓｃｉｎｎｓｋｉ，［Ｊ１．Ｐｏｌｙｈｅｄｒｏｎ，１９８４，（３）：１３２９．　

【１２］Ｂｅｍａｄｅｔｔｅ　Ｗａｌｓｈ．Ｂｒａｉｎ　Ｊ．Ｈａｔｈａｗａｙ．［Ｊ］．Ｊ．Ｃ．Ｓ．Ｄａｌｔｏｎ．１９９２．　

【１３］ｌｃｈｉｒｏ　Ｍｕｒａｓｅ，Ｇｏｒｄａｎａ　Ｖｕｃｋｏｖｉｃ，Ｍａｓａｈｉｔｏ　Ｋｏｄｅｒａ　ｅｔ　ａ１．【Ｊ】ｌｎｏｒｇ．Ｃｈｉｍ．　

Ａｃｔａ，１９９ｌ，３０：７２８．　

【１４］Ｊｉ—Ｗｅｉ　Ｃａｉ，Ｃａｉ—Ｈｏｎｇ　Ｃｈｅｎ，Ｃｈｅｎｇ・Ｚｈｕ　Ｌｉａｏ，ｅｔ　ａ１．【Ｊ】．Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｄａｌｔｏｎ　

Ｔｒａｎｓ，２００ｌ，ｌ　１３７．　

［１５］Ａｎｄｒｅｗ　Ｊ．，Ｓｈｕｂｎｅｌｌ，Ｅｒｉｃ　Ｊ．，Ｋｏｓｎｉｃ，Ｐｈｉｌｉｐ　Ｐ．Ｊ．Ｓｑｕａｔｔｒｉｔｏ．［Ｊ］１．ｎｏｒｇ．Ｃｈｉｍ．　

Ａｃｔａ，Ｉ９９４，２１６：１０１．　

【１６］Ｂｒａｉｎ　Ｊ．，Ｇｕｎｄｅｒｍａｎ，ｌａｎ　Ｄ．，Ｋａｂｅｌｌ，Ｐｈｉｌｉｐ　ＲＪ．Ｓｑｕａｔｔｒｉｔｏ．Ｓｕｒｅｎｄｒａ　Ｎ．　

Ｄｕｂｅｙ．【Ｊ】ｌｎｏｒｇ．Ｃｈｉｍ．Ａｃｔａ，１９９７，２５８：２３７．