N,N双对二甲氨基苯甲醛缩1,3丙二胺合铜(Ⅱ)的合成、 晶体结构和抑菌活性

　　　　 作者：黄双路， 蒋智清， 吴玉珠， 洪燕燕　

【摘要】 目的 测试Schiff碱及其金属配合物的抑菌活性。 方法 采用溶液法合成Schiff碱及其金属配合物，用比浊法测定两者的最低抑菌浓度(MIC)。 结果 Schiff碱及其铜(Ⅱ)配合物对绿脓杆菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌均有抑制作用。 结论 对二甲氨基苯甲醛缩1，3丙二胺合铜(Ⅱ)配合物的抑菌能力优于对二甲氨基苯甲醛缩1，3丙二胺。

【关键词】 苯甲醛类; 二胺类; 铜，希夫碱类; 晶体学

Schiff碱化合物大多具有生物活性，某些化合物还具有良好的抗病原微生物和显著抗癌活性[13]，过渡元素席夫碱配合物也有具有抗菌、抗癌、抗病毒等生物活性[4]。芳香醛缩二胺类Schiff碱的抑菌活性已有报道[5]。为了拓宽芳香醛缩二胺类及其配合物的研究领域，进一步了解该类化合物的结构特征和抑菌活性，笔者探讨Schiff碱 N，N'双对二甲氨基苯甲醛缩1，3丙二胺及其铜(Ⅱ)配合物的合成、晶体结构和抑菌活性。

　　1 材料和方法

　　1.1 材料

　　1.1.1 试剂 甲醇(Analytical Reagent，AR)，1，3丙二胺(98%)，4二甲氨基苯甲醛(99%)，DMF(AR)，NaOH(Chemically Pure)，MuellerHinton琼脂(中国检验检疫科学研究所，北京陆桥技术有限责任公司，批号070202)，028040MH肉汤(广东环凯微生物科技有限公司，批号200701031)，硫酸庆大霉素(郑州卓峰制药厂，批号8061911)，水为蒸馏水。

　　1.1.2 仪器 不锈钢手提式压力蒸汽灭菌器(YXQSG46280S，上海博迅实业有限公司)，生化培养箱(上海精宏实验设备有限公司)，Rigaku RAXISRAPID X射线单晶衍射仪(日本理学公司)。

　　1.2 方法

　　1.2.1 Schiff碱 N，N'双对二甲氨基苯甲醛缩1，3丙二胺的合成 称取反应物4二甲氨基苯甲醛0.895 2 g溶于50 mL甲醇中，加入1，3丙二胺0.25 mL，混合，以聚乙烯薄膜密封，室温下晶化7 d，得到淡黄色块状晶体，得率90.72%。滤过，晶粒用各5 mL甲醇洗涤2次，置干燥器中备用。

　　1.2.2 配合物N，N'双对二甲氨基苯甲醛缩1，3丙二胺合铜(Ⅱ)的合成 配合物 N，N'双对二甲氨基苯甲醛缩1，3丙二胺合铜(Ⅱ)仍然采用溶液法合成。取量：CuCl2·2h3O 0.342 3 g，Schiff碱1.003 3 g。先将反应物CuCl2·2h3O置烘箱105 ℃烘2 h脱水，至蓝绿色颗粒完全转变为棕色粉末。干燥冷却后，以20 mL甲醇溶解；Schiff碱溶解性稍差，需用100 mL甲醇溶解。混合物处理同1.2.1，但晶化时间长，需约10 d(秋季)，得率74.8%。

　　1.2.3 单晶X射线结构测试 选取尺寸大小为0.50 mm×0.4 mm×0.2 mm的配合物单晶，安装在玻璃纤维上，采用Rigaku RAXISRAPID X射线单晶衍射仪，用石墨单色化的MoKa射线(λ= 0.71073 )作为入射光源，在2.4°＜θ<27.4°范围内，以ω/2θ方式扫描，在温度293(2)K下收集19452个数据，其中独立衍射数据5749个，满足I>2σ(I)的条件的728个衍射点作为可观察衍射用于结构解析和修正。最后一轮修正所得偏离因子R＝0.061 8，wR2＝0.216，权重方案w＝1/[σ2(Fo2)＋(0.1117P)2＋0.9171P]其中P=(Fo2＋2Fc2)/3。最佳吻合因子S =1.063，末轮优化的最大参数位移(Δ/σ)max＝0.001，全部数据均经过Lp因子校正及半经验校正，对全部非氢子坐标及其各向异性热参数进行了全矩阵最小二乘法修正，晶体结构的解析和结构修正分别由SHELXS 97(Sheldrick，1990)和SHELXL97(Sheldrick，1997)程序包完成[6]。

　　1.2.4 抑菌活性试验

　　1.2.4.1 琼脂培养基制备 按标示量配比配制琼脂水溶液，用NaOH调节pH＝7.2～7.6，装入高压瓶中，用纱布封口，灭菌后备用。

　　1.2.4.2 培养液制备 MH肉汤用NaOH调节pH＝7.3±0.2，加热使之完全溶解后，分装到约20根洗净干燥的小试管内，每根试管装1 mL，加塞。高压15 min后，置冰箱保鲜备用。取5根装有2 mL肉汤的试管分别接种3种菌种后，于培养箱中37 ℃培养 12～18 h。

　　1.2.4.3 对照 取c0＝1.5×10-3mol/L对二甲氨基苯甲醛缩丙二胺、c0＝1.24×10-6 mol/L的对二甲氨基苯甲醛缩丙二胺合铜(Ⅱ)的DMF溶液，采用二倍法稀释，以DMF作空白试验。分别取0.1 mL绿脓杆菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌菌液，加2 mL肉汤混匀调至与麦氏比浊液的澄清度一致，分别加0.1 mL于10根试管中，用硫酸庆大霉素(原液)做阳性对照。于培养箱中37 ℃培养24～26 h后，观察结果。

　　2 结 果

　　2.1 配合物晶体结构 对二甲氨基苯甲醛缩丙二胺合铜(Ⅱ)晶体属于单斜晶系，空间群C/2c。配合物的晶胞参数：a＝22.360 2(14)nm，b＝13.527 9(7)nm，c＝18.118 2(11)nm，α＝90(0)，β＝112.558(6)，ν＝90(0)，V＝5 061.21(5)3，Z＝4，DC＝1.48 g/cm3，分子式 C44H62Cu2N8O2·2(CuCl2)，Mr＝1 131.98，F(000)＝2 327.5，μ＝1.91 mm-1。配合物的部分键长、键角参数列于表1。表1 Cu(Ⅱ)配合物的部分键长()、键角(°)

　　2.2 抑菌效果 对二甲氨基苯甲醛缩丙二胺与对二甲氨基苯甲醛缩丙二胺合铜(Ⅱ)的抑菌效果见表2。表2 Schiff碱与其Cu(Ⅱ)配合物的最小抑菌浓度

　　3 讨 论

　　对二甲氨基苯甲醛缩丙二胺合铜(Ⅱ)晶体可归属为笼状结构，配位单元为二价离子(配位中心为Cu2+，配体为中性分子)，其电价由离散的CuCl2(氯化亚铜)平衡。

　　体外抑菌实验表明，Schiff碱(对二甲氨基苯甲醛缩丙二胺)对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、绿脓杆菌的抑菌MIC数量级为10-4mol/L，对二甲氨基苯甲醛缩丙二胺合铜(Ⅱ)的抑菌MIC数量级为10-7mol/L。显然，Schiff碱铜配合物的抑菌效果明显优于Schiff碱，与文献报道的规律一致[5]。

　　(致谢：本文获福州大学分析测试中心林韵老师、福建医科大学药学实验中心帮助，谨致谢忱。)

参考文献

[1] 毕思玮，刘树祥.氨基酸水杨醛席夫碱与铜(Ⅱ) 配合物的合成及其抗菌活性和稳定性、结构间的关系[J]. 无机化学学报，1996，12(4)：423426.

[2] Hoddnett E M，Mooney P D. Antitumor activities of some Schiff bases[J].J Med Chem， 1970，13(4)：786.

[3] Hoddnett E M ， Dunn J W. Structureantitumor activity correlation of some Schiff bases[J]. J Med Chem.，1970，13(4)：768770.

[4] 张建民，李瑞芳，刘树祥. 过渡金属席夫碱配合物的稳定性及其杀菌活性[J]. 无机化学学报，1999，15(4)：493496.

[5] 杨树平，高乌恩，杨丽敏，等. 双对二甲氨基苯甲醛缩二胺类希夫氏碱合成、表征及抗菌活性[J]. 内蒙古医学院学报，2001，23(2)：101103.

[6] Sheldrick， G M. A short history of SHELX [J]. Acta Cryst. A， 2008，64(1)：112122.