镝氨基酸(Tyr,Trp)咪唑配合物的合成与抗菌性能研究

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 Imidazole

Abstract: 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)｡