一种有机锗配合物及其制备方法和应用转让专利
申请号 : CN201210059684.3
文献号 : CN102617632B
文献日 : 2014-11-12
发明人 : 杨培慧 , 曾竞 , 蔡继业
申请人 : 暨南大学
摘要 :
本发明公开一种有机锗配合物及其制备方法和应用。所述有机锗配合物由锗（Ⅳ）与瑞香素配合得到，具有如下所示结构式。所述有机锗配合物的制备方法，为将瑞香素溶于水后，调节pH值至中性，然后加入H2GeO3回流，然后过滤，滤液用减压蒸馏蒸干，得到黄色固体；重结晶，干燥，得到粉状固体，即所述有机锗配合物。所述有机锗配合物的抗氧化抗肿瘤性能显著优于瑞香素，在制备抗氧化、抗肿瘤药物或保健品中存在应用价值。。
权利要求 :
1.一种有机锗配合物，其特征在于，所述有机锗配合物由锗(Ⅳ)与瑞香素配合形成，具有如下所示结构式： 。
2.如权利要求1所述有机锗配合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）制备Ge(Ⅳ)溶液；
（2）将瑞香素溶于甲醇中，调节pH值在6.8~7.4，然后将步骤（1）制得的Ge(Ⅳ) 溶液加到瑞香素甲醇溶液中，于30~45℃下搅拌7~10小时；然后过滤，滤液用减压蒸馏蒸干，得到黄色固体；
（3）将黄色固体用甲醇溶解，静置至析出黄色固体，黄色固体经过抽滤并用甲醇、水洗涤，真空干燥，得到粉状固体，所述粉状固体即有机锗配合物；
步骤（1）中，所述Ge(Ⅳ)溶液为锗酸或偏锗酸溶液。
3.如权利要求2所述有机锗配合物的制备方法，其特征在于，所述锗酸或偏锗酸溶液的制备方法为将GeO2在水中溶解，在90℃下搅拌至得到无色透明溶液，冷却。
4.如权利要求2所述有机锗配合物的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，采用0.01M的氢氧化钠溶液调节pH值。
5.如权利要求2所述有机锗配合物的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所添加的瑞香素与Ge(Ⅳ) 溶液中Ge(Ⅳ)的摩尔比为1.6:1。
6.如权利要求2所述有机锗配合物的制备方法，其特征在于，其特征在于，步骤（2）中，Ge(Ⅳ) 溶液以滴加的方式加入到瑞香素甲醇溶液中。
7.如权利要求1所述有机锗配合物在制备抗氧化、抗肿瘤药物或保健品中的应用。
说明书 :
一种有机锗配合物及其制备方法和应用
技术领域
[0001] 本发明属于天然药物化学领域，具体涉及一种有机锗配合物及其制备方法和应用。
背景技术
[0002] 自由基，机体氧化反应中产生的有害化合物，具有强氧化性，可损害机体的组织和细胞，进而引起慢性疾病及衰老效应。过量的自由基可诱导线粒体DNA突变和细胞凋亡，从而使生物体产生诸如癌症、β-地中海贫血症、亨廷顿氏舞蹈症等一系列严重的疾病。要降低自由基对人体的危害，除了依靠体内自由基清除系统外，还要寻找和发掘外源性自由基清除剂。因此，开发具有更强抗氧化活性药物成为目前的研究热点之一。
[0003] 近年来的研究表明，金属离子引入到中药有机成分中能够使其产生正向的协同作用。锗是一种毒副作用较小且对人体有益的微量金属元素。含锗的化合物具有广泛的生理活性，人参、党参、白芷、枸杞、灵芝草、芦荟和茶叶等的保健物质都富含有机锗。瑞香素，即7，8-二羟基香豆素，是从植物中提取出来的一种天然多酚类化合物，其具有很强的抗氧化活性。
[0004] 胡道道等曾报道了瑞香素与铜（Ⅱ）和锌（Ⅱ）配合物对超氧自由基的清除作用（中国中药杂志，1995年第20卷第12期，749~750）。其结果表明，不同的金属与瑞香素配合存在相互作用，可能带来更强的生物活性。孙作民等曾合成了稀土与瑞香素形成的配合物（化学研究与应用，2002年第14卷第2期，194~196），但其并未对所得配合物的药效作研究。目前关于锗，特别是锗（Ⅳ）与瑞香素形成的配合物未见有报道。
发明内容
[0005] 本发明的目的在于提供一种新型的有机锗配合物，所述有机锗配合物由锗（Ⅳ）与瑞香素配合形成，所述有机锗配合物在瑞香素中引入了Ge-O基团，使其抗氧化能力得到显著的提升。
[0006] 本发明的另一目的在于提供所述有机锗配合物的制备方法。
[0007] 本发明的另一目的在于提供所述有机锗配合物的应用。
[0008] 本发明的上述目的通过如下技术方案予以实现：
[0009] 一种有机锗配合物，具有如下所示结构式：
[0010]
[0011] 所述有机锗配合物的制备方法，包括如下步骤：
[0012] （1）制备Ge(Ⅳ)溶液；
[0013] （2）将瑞香素溶于甲醇中，调节pH值在6.8~7.4，然后将步骤（1）制得的Ge(Ⅳ) 溶液加到瑞香素甲醇溶液中，于30~45℃下搅拌7~10小时；然后过滤，滤液用减压蒸馏蒸干，得到黄色固体；
[0014] （3）将黄色固体用甲醇溶解，静置至析出黄色固体，黄色固体经过抽滤并用甲醇、水洗涤，真空干燥，得到粉状固体，所述粉状固体即有机锗配合物。
[0015] 作为一种优选方案，步骤（1）中，所述Ge(Ⅳ)溶液为锗酸或偏锗酸溶液。
[0016] 作为一种更优选方案，步骤（1）中，所述锗酸溶液的制备方法优选为将GeO2在水中溶解，在90℃下搅拌至得到无色透明溶液，冷却。
[0017] 作为一种优选方案，步骤（2）中，采用0.01M的氢氧化钠溶液调节pH值。
[0018] 作为一种优选方案，步骤（2）中，所添加的瑞香素与Ge(Ⅳ) 溶液中Ge(Ⅳ)的摩尔比为1.6:1。
[0019] 作为一种优选方案，步骤（2）中，Ge(Ⅳ) 溶液以滴加的方式加入到瑞香素甲醇溶液中。
[0020] 作为一种最优选方案，步骤（2）中，所述pH值最优选为7。
[0021] 作为一种最优选方案，步骤（2）中，所述回流温度最优选为35℃。
[0022] 作为一种最优选方案，步骤（2）中，所述回流时间最优选为8小时。
[0023] 所述有机锗配合物在制备抗氧化、抗肿瘤药物或保健品中的应用。所述有机锗配合物，在本身具有强抗氧化性的瑞香素结构中引入Ge-O基团，显著提高了瑞香素的抗氧化性，因此所述的有机锗配合物可以作为抗氧化、抗肿瘤、抗菌及免疫调节的潜在药物。
[0024] 与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
[0025] 所述有机锗配合物的抗氧化活性比瑞香素具有更高的抗氧化活性，与瑞香素相比，在相同浓度下，对DPPH自由基的清除率可提高91.5%；
[0026] 所述有机锗配合物的抗氧化活性比瑞香素具有更高的抗肿瘤活性，与瑞香素相比，在相同浓度下，对人肝癌细胞HepG2和宫颈癌细胞Hela的增殖抑制作用可提高33.7%；
[0027] 所述有机锗配合物的制备方法简单，易于进行大规模生产。
附图说明
[0028] 图1为瑞香素锗配合物以及瑞香素对DPPH自由基的清除率实验；
[0029] 图2为瑞香素锗配合物以及瑞香素对人肝癌细胞HepG2的增殖抑制实验；
[0030] 图3为瑞香素锗配合物以及瑞香素对人宫颈癌细胞Hela的增殖抑制实验。
具体实施方式
[0031] 以下结合具体实施例对本发明作进一步的解释说明，但具体实施例并不对本发明作任何限定。
[0032] 实施例1
[0033] （1）制备H2GeO3；在锥形瓶中加入GeO2 0.105 g和少量蒸馏水，用恒温水浴搅拌池加热到90℃得无色透明溶液，冷却后待用。
[0034] （2）将0.284g瑞香素溶于甲醇中，用0.01M的氢氧化钠溶液调节pH值在7，然后将步骤（1）制得的H2GeO3加到瑞香素甲醇溶液中，于35℃下搅拌10小时；然后过滤，滤液用减压蒸馏蒸干，得到黄色固体；
[0035] （3）将黄色固体用甲醇溶解，静置至析出黄色固体，黄色固体经过抽滤并用甲醇、水洗涤，真空干燥，得到粉状固体，所述粉状固体即有机锗配合物，产率65%。
[0036] （4）产品的结构表征：（1）m.p.>300℃;（ 2）元素分析：C, 41.23%; H,4.97%；（3）-1紫外光谱：λmax=275 nm、333nm；（4）红外光谱（KBr压片法）：1685 cm （νC=O），1383 cm-1-1 +
（νC-O-C）, 1178 cm （νC-O-C），473 m（νGe-O）；（5）ESI-MS: m/z=361.2(M+H), m/+
z=383.3(M+Na);（6）热重分析：14.42（0-100℃），48.03（100-600℃，37.55（>600℃）（ 7）
1HNMR(500 MHz, DMSO-d6): 7.263 (s, 1H, 4-H); 7.094 (d, 1H,6-H); 6.782 (d, 1H, 7-H);
6.446 (d, 1H, 3-H); 5.823[s, 6H,(OCH3)2]
（νC-O-C）, 1178 cm （νC-O-C），473 m（νGe-O）；（5）ESI-MS: m/z=361.2(M+H), m/+
z=383.3(M+Na);（6）热重分析：14.42（0-100℃），48.03（100-600℃，37.55（>600℃）（ 7）
1HNMR(500 MHz, DMSO-d6): 7.263 (s, 1H, 4-H); 7.094 (d, 1H,6-H); 6.782 (d, 1H, 7-H);
6.446 (d, 1H, 3-H); 5.823[s, 6H,(OCH3)2]
[0037] 实施例2
[0038] （1）制备H2GeO3；在锥形瓶中加入GeO2 0.0105g和少量蒸馏水，用恒温水浴搅拌池加热到90℃得无色透明溶液，冷却后待用；
[0039] （2）将0.284g瑞香素溶于甲醇中，用0.01M的氢氧化钠溶液调节pH值在7.4，然后将步骤（1）制得的H2GeO3加到瑞香素甲醇溶液中，于45℃下回流8小时；然后过滤，滤液用减压蒸馏蒸干，得到黄色固体；
[0040] （3）将黄色固体用甲醇溶解，静置至析出黄色固体，黄色固体经过抽滤并用甲醇、水洗涤，真空干燥，得到粉状固体，所述粉状固体即有机锗配合物，产率53%。
[0041] 实施例2制得的产品结构表征与实施例1的产品结构表征参数一致。
[0042] 实施例3 对DPPH 自由基清除实验
[0043] 配制浓度为1.0×10-4mo1/L 的(DPPH·)乙醇溶液和不同浓度的H2D（即瑞香素）以及D-Ge（IV）配合物（即瑞香素锗（IV）配合物）的甲醇溶液。取2ml试样与2mlDPPH溶液相加，静置30 min 后，测溶液在517nm的吸收光度值(A样). 以2.0 mL甲醇代替试样测得的吸光度(A0)。按下列计算公式自由基清除率，重复三次，求得清除率的平均值（清除率＝[(A0－A样)/A0]×100%）。
[0044] 实验结果见图1，从图1中可看出，当H2D的浓度达到30×10-6mol/L时，对DPPH自由基的清除作用渐趋平缓，最高清除率不到45%。而D-Ge（IV）配合物对DPPH自由基的清-6 -6除率则明显高于H2D，尤其是浓度在20×10 mol/L以上。当浓度为30×10 mol/L时，D-Ge-6
（IV）配合物对DPPH自由基的清除率已超过50%；当浓度为40×10 mol/L时，配合物对DPPH自由基的清除率已达到85%左右。实验结果表明，H2D与Ge（IV）形成配合物后的抗氧化活性要远远高于原配体H2D，尤其是在稍高浓度以上。
（IV）配合物对DPPH自由基的清除率已超过50%；当浓度为40×10 mol/L时，配合物对DPPH自由基的清除率已达到85%左右。实验结果表明，H2D与Ge（IV）形成配合物后的抗氧化活性要远远高于原配体H2D，尤其是在稍高浓度以上。
[0045] 实施例4 对人肿瘤细胞的体外增殖抑制实验
[0046] 采用MTT法。分组取对数生长期细胞用于实验。细胞初始浓度为5 ×104 /ml，设空白对照组，实验组分别为不同浓度的H2D及D-Ge（IV）配合物作用人肝癌细胞HepG2和宫颈癌细胞Hela 24h后，加入MTT 10μl，静置4h后离心弃去上清液，每孔加入DMSO150μl，待结晶溶解。10 min后，用BIO－RAD 型450酶联免疫检测仪于490 波长处测OD 值，计算抑制率，实验重复3次。
[0047] 抑制率(%)=(对照组A490－实验组A490)/对照组A490 ×100%
[0048] 从图2可看出，与肝癌细胞HepG2分别作用24h后，配体瑞香素对HepG2细胞的增殖不但没有抑制作用，反而有促生长趋势；而瑞香素锗配合物则对其右明显的一直增殖作用，并且其抑制作用随着浓度的增加而增强。从图3可看出，与宫颈癌细胞Hela分别作用24h后，虽然瑞香素及瑞香素锗配合物都对其有抑制增殖作用，但在同一浓度下，瑞香素锗配合物对Hela细胞的抑制作用明显强于瑞香素，尤其是在150-250µmol/L的浓度时，增强幅度达到80%。
[0049] 实验结果表明，不同浓度的瑞香素锗配合物对人肝癌细胞HepG2及宫颈癌细胞Hela的增殖都具有显著的抑制作用，且其抑制作用随药物浓度及时间的增加而增加。