專利名稱：2-吡啶甲醛縮氨基硫脲希夫堿8-羥基喹啉類稀土三元配合物及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是涉及一類稀土三元配合物的制備及方法和應(yīng)用，具體地說，是一種由稀土元素與2-吡啶甲醛縮氨基硫脲希夫堿和8-羥基喹啉或喹啉環(huán)上有取代基的8-羥基喹啉衍生物形成的三元配合物的制備方法以及其作為抗菌劑的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
人類的步伐已經(jīng)邁入二十一世紀(jì)，隨著人類生活水平的提高，公共衛(wèi)生事業(yè)越來越受到人們的關(guān)注，從2003年春的“非典型肺炎”到2008年“手口足”病以及2009年甲型 Hmi流感等對(duì)人體的傳染使公眾清醒地意識(shí)到衛(wèi)生安全問題關(guān)系到國家和全人類健康和安全。使人們警覺到細(xì)菌、病毒的可怕性以及對(duì)人類健康狀況的擔(dān)憂。稀土元素及其配合物在生命科學(xué)中具有廣泛的應(yīng)用，人們對(duì)此做了很多的研究。 在20世紀(jì)60年代，人們就發(fā)現(xiàn)鈦鐵試劑和磺基水楊酸稀土是潛在的抗炎、殺菌藥物，隨后各種抗菌藥物不斷地被合成出來。陸曉紅等利用賴氨酸分子中含2個(gè)-NH2基團(tuán)，利用它們的空間位阻和反應(yīng)活性不同，合成及表征了新型的稀土 khiff堿配合物，并對(duì)配合物的抗菌活性進(jìn)行了研究。李錦州等合成了呋喃甲?；吝蜻p&1^ 堿稀土配合物，配體和Pr (NO3)3對(duì)實(shí)驗(yàn)菌株均有一定的活性，形成配合物后，抗菌作用增強(qiáng)(活性提高34 74% )。由于稀土離子形成配合物可增強(qiáng)其抑菌效果，因此近年來這一領(lǐng)域逐步引起人們的重視和關(guān)注。稀土作為我國的豐產(chǎn)元素，已經(jīng)被證明具有比較好的生物活性，它的配合物在抗凝血方面具有重要的醫(yī)用價(jià)值，低濃度的稀土化合物溶液具有抑菌、抗炎作用，此外在抗鎮(zhèn)痛、抗動(dòng)脈硬化等方面也有較多的應(yīng)用。稀土離子具有強(qiáng)烈的滲透性，能夠滲透到微生物的膜內(nèi)部，在其滲透的過程中能攜帶其它具有抗菌活性的離子進(jìn)入膜內(nèi)，以致于微生物的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)遭到破壞，這樣造成微生物死亡或產(chǎn)生功能障礙，導(dǎo)致微生物死亡。khiff堿具有抑菌、殺菌、抗腫瘤、抗病毒的生物活性，而且還可以作為良好的配體。本發(fā)明選用的 2-吡啶甲醛縮氨基硫脲希夫堿，這種雜環(huán)希夫堿與通常的希夫堿配體相比，它不僅具有額外的N、S、0等電子給體，而且能提供給中心稀土配位離子更好的穩(wěn)定性和更大的位阻效應(yīng)，與金屬離子形成配合物后，可以大大提高其生物活性，降低毒性。8-羥基喹啉或其衍生物具有殺菌和熒光性質(zhì)，本身也是一種良好的配體，與金屬離子形成穩(wěn)定的配合物后被廣泛應(yīng)用到抗菌抗腫瘤藥物及發(fā)光材料等領(lǐng)域。但至今未見由2-吡啶甲醛縮氨基硫脲希夫堿8-羥基喹啉或其衍生物與稀土形成的三元配合物作為抗菌劑的相關(guān)報(bào)道。另外將配合物制備成納米級(jí)的直徑，是由于一般細(xì)菌尺寸約在微米左右，因此，制備具有納米尺寸的抗菌劑可使活性相更容易進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部，使細(xì)胞的細(xì)胞膜破裂。其次，納米粒子獨(dú)特的體積效應(yīng)和表面積效應(yīng)能夠大大提高活性相的分布均勻度，增加其與細(xì)胞的接觸表面積，從而進(jìn)一步提高生物活性，減少用藥量，降低成本；利用納米粒子的量子尺寸效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)等能夠改善其電子和能級(jí)結(jié)構(gòu)特性，以提高抗菌能力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一類由稀土元素與2-吡啶甲醛縮氨基硫脲希夫堿和8-羥基喹啉或其衍生物形成的三元配合物及其制備方法和其作為抗菌劑的應(yīng)用。本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下本發(fā)明的2-吡啶甲醛縮氨基硫脲希夫堿8-羥基喹啉類稀土三元配合物化學(xué)式為Ln (L) (HqX)n(NO3)3C2H5OH · CH3OH ；Ln 為稀土離子；稀土離子優(yōu)選 La3+、Ce3+、Pr3\ Nd3+、Pm3\ Sm3+、Eu3+、Gd3+、Tb3+、Dy3+、 Ho3+、Y3+、Er3+、Tm3+ 和 Yb3+ 中的一種或一種以上；L為2-吡啶甲醛縮氨基硫脲希夫堿；HqX選自8-羥基喹啉、喹啉環(huán)2_位置上接有供電子基的8_羥基喹啉衍生物或喹啉環(huán)5-位置上接有吸電子基的8-羥基喹啉衍生物，化學(xué)結(jié)構(gòu)式為HqX為8-羥基喹啉(Hq)時(shí)，η = 1 和&為氫原子；HqX為喹啉環(huán)2-位置上接有供電子基的8_羥基喹啉衍生物(HqM)時(shí)，η = 2 為供電子基團(tuán)，如Cl C6烷基，優(yōu)選為甲基泯為氫原子；HqX為喹啉環(huán)5-位置上接有吸電子基的8_羥基喹啉衍生物(HqS)時(shí)，η = 2 為氫原子，R2為吸電子基團(tuán)，優(yōu)選為磺酸基或硝基；這種稀土三元配合物的粒徑在50 500nm。上述稀土三元配合物的制備方法包括如下步驟(1)加熱回流的條件下，將稀土金屬鹽的甲醇溶液滴加到2-吡啶甲醛縮氨基硫脲希夫堿配體的乙醇溶液中，混合后繼續(xù)回流加熱2 4小時(shí)；(2)向上述混合液中滴加8-羥基喹啉或8-羥基喹啉衍生物的乙醇溶液，然后繼續(xù)攪拌回流2 4h ；冷卻后固液分離取固體；稀土金屬離子、2-吡啶甲醛縮氨基硫脲希夫堿、8-羥基喹啉或8-羥基喹啉衍生物的摩爾比為1:1:3;8-羥基喹啉衍生物為喹啉環(huán)2-位置上接有供電子基的8-羥基喹啉衍生物或喹啉環(huán)5-位置上接有吸電子基的8-羥基喹啉衍生物。稀土金屬鹽為硝酸鹽、鹽酸鹽或硫酸鹽。2-吡啶甲醛與氨基硫脲乙醇溶液的濃度優(yōu)選0. 5 2mol/L。稀土金屬鹽優(yōu)選為稀土金屬硝酸鹽，稀土金屬鹽甲醇溶液濃度優(yōu)選0. 2 2mol/ L02-吡啶甲醛縮氨基硫脲希夫堿的乙醇溶液濃度優(yōu)選0. 1 1. 8mol/L。8-羥基喹啉或8-羥基喹啉衍生物的乙醇溶液，濃度優(yōu)選0. 1 1. 8mol/L。配體2-吡啶甲醛縮氨基硫脲希夫堿的制備方法為
2-吡啶甲醛與氨基硫脲的摩爾比為1 1，將兩者的無水醇溶液混合后回流2 6h ；優(yōu)選為將兩者的無水乙醇溶液混合后在70 80°C回流2 6h，反應(yīng)結(jié)束后，冷卻，有晶狀的白色固體析出，過濾，用乙醇洗滌三次，得到的固體置于真空干燥箱內(nèi)干燥4 他， 即可得純品。反應(yīng)方程式如下
權(quán)利要求
1. 一種2-吡啶甲醛縮氨基硫脲希夫堿8-羥基喹啉類稀土三元配合物，其特征在于，化學(xué)式為 Ln(L) (HqX)n(NO3)3C2H5OH · CH3OH ；Ln 為稀土離子，選自 La3+、Ce3+、Pr3+、Nd3+、Pm3+、Sm3+、Eu3+、Gd3+、Tb3+、Dy3+、Ho3+、Y3+、Er3+、 Tm3+和Yb3+中的一種或一種以上；L為2-吡啶甲醛縮氨基硫脲希夫堿；HqX選自8-羥基喹啉、喹啉環(huán)2-位置上接有供電子基的8-羥基喹啉衍生物或喹啉環(huán) 5-位置上接有吸電子基的8-羥基喹啉衍生物，化學(xué)結(jié)構(gòu)式為HqX為8-羥基喹啉(Hq)時(shí)，η = 1成和&為氫原子；HqX為喹啉環(huán)2-位置上接有供電子基的8-羥基喹啉衍生物時(shí)，η = 2 為供電子基團(tuán)，&為氫原子；HqX為喹啉環(huán)5-位置上接有吸電子基的8-羥基喹啉衍生物時(shí)，η = 2 為氫原子，& 為吸電子基團(tuán)。
2.權(quán)利要求1所述2-吡啶甲醛縮氨基硫脲希夫堿8-羥基喹啉類稀土三元配合物，其特征在于，HqX為喹啉環(huán)2-位置上接有供電子基的8-羥基喹啉衍生物時(shí)，R1為 Cl C6烷基。
3.權(quán)利要求1所述2-吡啶甲醛縮氨基硫脲希夫堿8-羥基喹啉類稀土三元配合物，其特征在于，HqX為喹啉環(huán)5-位置上接有吸電子基的8-羥基喹啉衍生物時(shí)，民為磺酸基或硝基。
4.權(quán)利要求1所述2-吡啶甲醛縮氨基硫脲希夫堿8-羥基喹啉類稀土三元配合物，其特征在于，其粒徑在50 500nm。
5.權(quán)利要求1 4所述2-吡啶甲醛縮氨基硫脲希夫堿8-羥基喹啉類稀土三元配合物的制備方法，其特征在于，包括如下步驟(1)加熱回流的條件下，將稀土金屬鹽的甲醇溶液滴加到2-吡啶甲醛縮氨基硫脲希夫堿配體的乙醇溶液中，混合后繼續(xù)回流加熱2 4小時(shí)；(2)向上述混合液中滴加8-羥基喹啉或8-羥基喹啉衍生物的乙醇溶液，然后繼續(xù)攪拌回流2 4h ；冷卻后固液分離取固體；稀土金屬離子、2-吡啶甲醛縮氨基硫脲希夫堿、8-羥基喹啉或8-羥基喹啉衍生物的摩爾比為1 1 3； 8-羥基喹啉衍生物為喹啉環(huán)2-位置上接有供電子基的8-羥基喹啉衍生物或喹啉環(huán) 5-位置上接有吸電子基的8-羥基喹啉衍生物。
6.權(quán)利要求5所述2-吡啶甲醛縮氨基硫脲希夫堿8-羥基喹啉類稀土三元配合物的制備方法，其特征在于，所述稀土金屬鹽為硝酸鹽、鹽酸鹽或硫酸鹽。
7.權(quán)利要求5或6所述2-吡啶甲醛縮氨基硫脲希夫堿8-羥基喹啉類稀土三元配合物的制備方法，其特征在于，所述稀土金屬鹽為稀土金屬硝酸鹽，稀土金屬鹽甲醇溶液濃度優(yōu)選 0. 2 2mol/L。
8.權(quán)利要求5所述2-吡啶甲醛縮氨基硫脲希夫堿8-羥基喹啉類稀土三元配合物的制備方法，其特征在于，2-吡啶甲醛縮氨基硫脲希夫堿的乙醇溶液濃度為0. 1 1. 8mol/L, 8-羥基喹啉或8-羥基喹啉衍生物的乙醇溶液濃度為0. 1 1. 8mol/L。
9.權(quán)利要求5所述2-吡啶甲醛縮氨基硫脲希夫堿8-羥基喹啉類稀土三元配合物的制備方法，其特征在于，所述2-吡啶甲醛縮氨基硫脲希夫堿的制備方法為，將2-吡啶甲醛的醇溶液與氨基硫脲的醇溶液混合，回流3 》1，取沉淀；2-吡啶甲醛與氨基硫脲的摩爾比為 1 I0
10.權(quán)利要求1 4所述2-吡啶甲醛縮氨基硫脲希夫堿8-羥基喹啉類稀土三元配合物在制備抗菌劑方面的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明涉及稀土三元配合物，公開了一種2-吡啶甲醛縮氨基硫脲希夫堿8-羥基喹啉類稀土三元配合物，化學(xué)式為Ln(L)(HqX)n(NO3)3C2H5OH·CH3OH，Ln為稀土離子；L為2-吡啶甲醛縮氨基硫脲希夫堿，HqX選自8-羥基喹啉、喹啉環(huán)2-位置上接有供電子基的8-羥基喹啉衍生物或喹啉環(huán)5-位置上接有吸電子基的8-羥基喹啉衍生物；通過2-吡啶甲醛縮氨基硫脲希夫堿與稀土金屬鹽反應(yīng)制備而成，可用作抗菌劑，具有高效、快速、持久和廣譜抗菌的特點(diǎn)。制備方法簡(jiǎn)單，條件溫和，對(duì)環(huán)境的污染較小。
文檔編號(hào)C07F5/00GK102417516SQ20111014241
公開日2012年4月18日 申請(qǐng)日期2011年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月30日
發(fā)明者何其莊, 沈智慧, 許東芳 申請(qǐng)人:上海師范大學(xué)