依诺沙星钴配合物的制备及其抗菌活性研究

2011-08-06张兆林张淑凤郑玉忠

中国药业 2011年14期

张兆林，张淑凤，郑玉忠

(1.河北省沧州市传染病医院，河北沧州 061001;2.沧州医学高等专科学校，河北沧州 061001)

依诺沙星(enoxacin)是第3代氟喹诺酮药物，抗菌谱广，抗菌作用强，耐受性好，主要用于全身性感染和急、慢性尿道感染[1]。许多金属离子可与喹诺酮分子中的3－位羧基和4－位酮基配位形成配合物，从而增强药物的抗菌活性。稀土离子的4f电子层结构使其具有独特的化学和物理性质，有消炎、杀菌、抗凝血、镇痛等作用[2]。笔者采用水热法合成了依诺沙星与钴的配合物并对其进行了体外抑菌活性试验，报道如下。

1 仪器与试药

FA1004型电子分析天平(上海天平仪器厂);Spectrum One FT－IR Spectrometer(Perkin Elmer公司);Varia－ER型元素分析仪(德国Elementar公司);Cary－100型紫外－可见分光光度计(美国Varian公司)。依诺沙星(湖北百科亨迪药业有限公司，批号为20090102);氯化钴(天津市福晨化学试剂厂，批号为20090203);小牛胸腺 DNA(ct－DNA，北京华美生物工程有限公司，批号为20090508)。

2 方法与结果

2.1 配合物合成

准确称取 0.139 8 g(1 mmol)氯化钴和 0.640 6 g(2 mmol)依诺沙星，置25 mL聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中，在不断搅拌的条件下加入9 mL无水乙醇和9 mL蒸馏水，密封后置110℃烘箱中，反应5 d后，取出，自然冷却至室温，过滤，将滤液于室温下自然挥发1个月，得到粉色块状晶体。

2.2 元素分析

碳、氢、氮含量用元素分析仪测定，氯的含量用氧瓶燃烧法测得，金属含量的测定采用HNO3－HClO4(3∶1)分解配合物后用乙二胺四乙酸(EDTA)滴定。配合物的元素分析结果见表1。由元素分析可推知，配合物的分子式为Co(C15H17FN4O3)2。

表1 配合物元素分析结果

2.3 红外光谱分析

红外光谱用溴化钾压片，测定范围400～4000 cm－1。结果见图1。可知，配体在1 651 cm－1处出现的最大吸收峰，在配合物中红移到了1 597 cm－1，这说明依诺沙星中萘啶环上的羧基是以单齿方式与氯化钴配位;配体萘啶环上的羰基(C=O)伸缩振动吸收峰出现在1 594 cm－1处，在配合物中则红移至1 561 cm－1处，这也说明生成了配合物。

图1 红外光谱图

2.4 紫外光谱分析

在紫外－可见光谱仪中，往参比池中加入3 mL二甲基亚砜，在样品池加入同样体积的配合物溶液(2×10－5mol/L)，用微量加样器每次往参比池和样品池中加入 30 μL的ct－DNA储备液(2 ×10－3mol/L)，使ct－DNA与配合物浓度比值递增直至饱和，吸收峰不再减色。再次混和均匀约10 min后，在 200～600 nm波长范围内监测配合物的吸收光谱变化。配合物与ct－DNA作用的紫外光谱与结合常数见图2和图3。由光谱图可知，在紫外区240～300 nm波长范围内的强吸收峰是配体的π－π＊跃迁。在配合物溶液中加入不同量的ct－DNA后，出现了不同程度的光谱扰动，吸收强度逐渐减弱且稍有红移，即从258 nm红移至260 nm。光谱变化特征表明，配合物是以插入方式键合ct－DNA的。

图2 配合物紫外光谱图

图3 配合物与DNA结合常数

为了定量计算配合物与DNA的结合强弱，通过以下列方程求出它与DNA的结合常数Kb。

[DNA]/(εa－εf)=[DNA]/(εb－εf)+1/[Kb(εb－εf)]

式中[DNA]代表 DNA 的浓度，εa，εf，εb分别代表在各 DNA浓度下的、游离的、与DNA键合饱和的配合物的摩尔吸光系数。用[DNA]/(εa－εf)对[DNA]作图，由拟合直线的斜率与 y轴相交的截距之商求得Kb。

经计算，配合物与ct－DNA的结合常数Kb为3.72×104，说明配合物与DNA的结合较强。

2.5 体外抗菌活性测定

在含有质量浓度分别为 10，5，2.5，1.25，0.62，0.31 g/L 配合物和依诺沙星的肉膏琼脂平板培养基上，分别接种金黄色葡萄球菌、肺炎链球菌、绿脓杆菌、白色念珠球菌，待接种点菌液干后，放入37℃孵箱内培养24 h后取出，观察不同细菌在不同质量浓度的药物平板上的生长情况，得出药物对细菌的最低抑菌浓度(MIC)。配体与配合物的抗菌活性测定结果见表2。可见，依诺沙星对白色念珠球菌和绿脓杆菌的抗菌活性强于对肺炎链球菌、金黄色葡萄球菌的抗菌活性，其配合物对金黄色葡萄球菌、肺炎链球菌、绿脓杆菌、白色念珠球菌都具有抗菌活性，但仅对金黄色葡萄球菌和绿脓杆菌的抗菌活性强于配体本身。