張兆林,張淑鳳,鄭玉忠
(1.河北省滄州市傳染病醫(yī)院,河北 滄州 061001;2.滄州醫(yī)學(xué)高等專科學(xué)校,河北 滄州 061001)
依諾沙星(enoxacin)是第3代氟喹諾酮藥物,抗菌譜廣,抗菌作用強(qiáng),耐受性好,主要用于全身性感染和急、慢性尿道感染[1]。許多金屬離子可與喹諾酮分子中的3-位羧基和4-位酮基配位形成配合物,從而增強(qiáng)藥物的抗菌活性。稀土離子的4f電子層結(jié)構(gòu)使其具有獨(dú)特的化學(xué)和物理性質(zhì),有消炎、殺菌、抗凝血、鎮(zhèn)痛等作用[2]。筆者采用水熱法合成了依諾沙星與鈷的配合物并對其進(jìn)行了體外抑菌活性試驗(yàn),報(bào)道如下。
FA1004型電子分析天平(上海天平儀器廠);Spectrum One FT-IR Spectrometer(Perkin Elmer公司);Varia-ER型元素分析儀(德國Elementar公司);Cary-100型紫外-可見分光光度計(jì)(美國Varian公司)。依諾沙星(湖北百科亨迪藥業(yè)有限公司,批號為20090102);氯化鈷(天津市福晨化學(xué)試劑廠,批號為20090203);小牛胸腺 DNA(ct-DNA,北京華美生物工程有限公司,批號為20090508)。
準(zhǔn)確稱取 0.139 8 g(1 mmol)氯化鈷和 0.640 6 g(2 mmol)依諾沙星,置25 mL聚四氟乙烯內(nèi)襯的不銹鋼反應(yīng)釜中,在不斷攪拌的條件下加入9 mL無水乙醇和9 mL蒸餾水,密封后置110℃烘箱中,反應(yīng)5 d后,取出,自然冷卻至室溫,過濾,將濾液于室溫下自然揮發(fā)1個(gè)月,得到粉色塊狀晶體。
碳、氫、氮含量用元素分析儀測定,氯的含量用氧瓶燃燒法測得,金屬含量的測定采用HNO3-HClO4(3∶1)分解配合物后用乙二胺四乙酸(EDTA)滴定。配合物的元素分析結(jié)果見表1。由元素分析可推知,配合物的分子式為Co(C15H17FN4O3)2。
表1 配合物元素分析結(jié)果
紅外光譜用溴化鉀壓片,測定范圍400~4000 cm-1。結(jié)果見圖1??芍?,配體在1 651 cm-1處出現(xiàn)的最大吸收峰,在配合物中紅移到了1 597 cm-1,這說明依諾沙星中萘啶環(huán)上的羧基是以單齒方式與氯化鈷配位;配體萘啶環(huán)上的羰基(C=O)伸縮振動吸收峰出現(xiàn)在1 594 cm-1處,在配合物中則紅移至1 561 cm-1處,這也說明生成了配合物。
圖1 紅外光譜圖
在紫外-可見光譜儀中,往參比池中加入3 mL二甲基亞砜,在樣品池加入同樣體積的配合物溶液(2×10-5mol/L),用微量加樣器每次往參比池和樣品池中加入 30 μL的ct-DNA儲備液(2 ×10-3mol/L),使ct-DNA與配合物濃度比值遞增直至飽和,吸收峰不再減色。再次混和均勻約10 min后,在 200~600 nm波長范圍內(nèi)監(jiān)測配合物的吸收光譜變化。配合物與ct-DNA作用的紫外光譜與結(jié)合常數(shù)見圖2和圖3。由光譜圖可知,在紫外區(qū)240~300 nm波長范圍內(nèi)的強(qiáng)吸收峰是配體的π-π*躍遷。在配合物溶液中加入不同量的ct-DNA后,出現(xiàn)了不同程度的光譜擾動,吸收強(qiáng)度逐漸減弱且稍有紅移,即從258 nm紅移至260 nm。光譜變化特征表明,配合物是以插入方式鍵合ct-DNA的。
圖2 配合物紫外光譜圖
圖3 配合物與DNA結(jié)合常數(shù)
為了定量計(jì)算配合物與DNA的結(jié)合強(qiáng)弱,通過以下列方程求出它與DNA的結(jié)合常數(shù)Kb。
[DNA]/(εa-εf)=[DNA]/(εb-εf)+1/[Kb(εb-εf)]
式中[DNA]代表 DNA 的濃度,εa,εf,εb分別代表在各 DNA濃度下的、游離的、與DNA鍵合飽和的配合物的摩爾吸光系數(shù)。用[DNA]/(εa-εf)對[DNA]作圖,由擬合直線的斜率與 y軸相交的截距之商求得Kb。
經(jīng)計(jì)算,配合物與ct-DNA的結(jié)合常數(shù)Kb為3.72×104,說明配合物與DNA的結(jié)合較強(qiáng)。
在含有質(zhì)量濃度分別為 10,5,2.5,1.25,0.62,0.31 g/L 配合物和依諾沙星的肉膏瓊脂平板培養(yǎng)基上,分別接種金黃色葡萄球菌、肺炎鏈球菌、綠膿桿菌、白色念珠球菌,待接種點(diǎn)菌液干后,放入37℃孵箱內(nèi)培養(yǎng)24 h后取出,觀察不同細(xì)菌在不同質(zhì)量濃度的藥物平板上的生長情況,得出藥物對細(xì)菌的最低抑菌濃度(MIC)。配體與配合物的抗菌活性測定結(jié)果見表2??梢?,依諾沙星對白色念珠球菌和綠膿桿菌的抗菌活性強(qiáng)于對肺炎鏈球菌、金黃色葡萄球菌的抗菌活性,其配合物對金黃色葡萄球菌、肺炎鏈球菌、綠膿桿菌、白色念珠球菌都具有抗菌活性,但僅對金黃色葡萄球菌和綠膿桿菌的抗菌活性強(qiáng)于配體本身。
表2 依諾沙星及其配合物的最低抑菌濃度(μg/mL)
金屬離子具有穩(wěn)定細(xì)胞膜的作用,且對腎上腺有調(diào)節(jié)作用,能使創(chuàng)面炎癥減輕,加速愈合[3],與依諾沙星配位后能增強(qiáng)藥物的可溶性和脂溶性。因此,金屬依諾沙星配合物有望成為收斂、抗菌、消炎作用更強(qiáng)的藥物。
[1]田晶晶,鄧 寧,何建波.高效毛細(xì)管電泳分離檢測五種喹諾酮類抗生素[J].合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2009,32(8):1 170 -1 172.
[2]曾正志,崔建中,鄧汝溫.甘草酸稀土配合物的制備及抗炎作用[J].科學(xué)通報(bào),1988,33(13):1 004.
[3]Shan PM, Modak S.drug retention and risistance to bacteria challenge[J].J Surg Res,1987,43(3):298 - 300.