咪唑基铜配合物及其制备方法和应用转让专利

申请号 : CN201410008411.5

文献号 : CN103772417B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 周映华孙大亮陶骏

申请人 : 安徽师范大学

摘要 :

本发明公开了一种咪唑基铜配合物及其制备方法和应用,该咪唑基铜配合物为如式(I)所示的双核咪唑基铜配合物或如式(II)所示的单核咪唑基铜配合物,双核咪唑基铜配合物的化学式为[Cu2(HL)2(L)2](ClO4)2,[Cu(HL)2(Phen)](ClO4)2是单核咪唑基铜配合物的化学式,HL表示N-甲基-2-羟甲基咪唑,L表示HL的2位上的羟甲基的羟基脱去H后形成的基团,Phen表示1,10-邻菲咯啉。本发明制得的咪唑基铜配合物的结构类似于牛红细胞的SOD活性中心的独特的咪唑桥联铜锌异双核结构,从而该配合物可以作为水溶性的超氧化物歧化模拟酶,用于高效清除超氧负离子自由基。

权利要求 :

1.一种咪唑基铜配合物,其特征在于,该咪唑基铜配合物为如式(I)所示的双核咪唑基铜配合物或如式(II)所示的单核咪唑基铜配合物,所述双核咪唑基铜配合物的化学式为[Cu2(HL)2(L)2](ClO4)2,所述单核咪唑基铜配合物的化学式为[Cu(HL)2(Phen)](ClO4)2;

式中,HL表示N-甲基-2-羟甲基咪唑,L表示HL的2位上的羟甲基的羟基脱去H后形成的基团,Phen表示1,10-邻菲咯啉。

2.一种如权利要求1中的式(I)所示结构的咪唑基铜配合物的制备方法,所述咪唑基铜配合物为双核咪唑基铜配合物,其特征在于,所述方法包括:在无水甲醇和无水乙醇的存在下,以及在pH为6-9的条件下,将N-甲基-2-羟甲基咪唑和六水高氯酸铜混合进行配位反应,并将反应产物过滤并结晶。

3.根据权利要求2所述的方法,其中,所述pH为7-8。

4.根据权利要求2或3所述的方法,其中,六水高氯酸铜和N-甲基-2-羟甲基咪唑的摩尔比为1:1.6-4;无水甲醇与无水乙醇的体积比为1:1-4。

5.根据权利要求4所述的方法,其中,六水高氯酸铜和N-甲基-2-羟甲基咪唑的摩尔比为为1:1.8-2.5;无水甲醇与无水乙醇的体积比为1:1.5-3。

6.根据权利要求2或3所述的方法,其中,配位反应的温度为70-85℃,配位反应的时间为6-24小时。

7.一种如权利要求1中的式(II)所示结构的咪唑基铜配合物的制备方法,所述咪唑基铜配合物为单核咪唑基铜配合物,其特征在于,所述方法包括:在无水甲醇和无水乙醇的存在下,将N-甲基-2-羟甲基咪唑、六水高氯酸铜和1,10-邻菲咯啉混合进行配位反应,并将反应产物过滤并结晶。

8.根据权利要求7所述的方法,配位反应的温度为70-85℃,配位反应的时间为6-24小时。

9.根据权利要求7所述的方法,其中,六水高氯酸铜、N-甲基-2-羟甲基咪唑和

1,10-邻菲咯啉的摩尔比为1:1.6-4:0.6-2.4;无水甲醇与无水乙醇的体积比为1:1-4。

10.根据权利要求9所述的方法,其中,六水高氯酸铜、N-甲基-2-羟甲基咪唑和1,10-邻菲咯啉的摩尔比为1:1.8-2.5:0.8-1.5;无水甲醇与无水乙醇的体积比为

1:1.5-3。

11.根据权利要求7-10中任意一项所述的方法,其中,N-甲基-2-羟甲基咪唑、六水高氯酸铜和1,10-邻菲咯啉的混合顺序为先混合N-甲基-2-羟甲基咪唑和六水高氯酸铜再将得到的混合物与1,10-邻菲咯啉混合。

说明书 :

咪唑基铜配合物及其制备方法和应用

技术领域

[0001] 本发明涉及一种金属有机配合物,具体地,涉及一种咪唑基铜配合物及其制备方法和应用。

背景技术

[0002] 医学界普遍认为自由基是人体衰老和神经退行性疾病产生的重要原因。生物的-氧化过程提供生命活动所需的能量,同时也产生超氧负离子自由基(O2·)等活性氧物种。
-
但高活性O2·能引发一系列的自由基链式反应,并进一步产生更具有损伤性的羟自由基。
-
O2·能攻击复制中的DNA,造成DNA链断裂和氧化性损伤,引起基因突变;能使蛋白质变性和交联,使体内的许多酶及激素失去生物活性,机体的免疫能力和神经反射能力等系统活性降低,引起进行性神经功能障碍;还能导致氧化应激,使细胞膜的不饱和脂肪酸过氧化,破坏细胞膜结构和功能。现代医学已经证实超氧离子自由基能导致肿瘤、癌症、糖尿病、心脑血管疾病、炎症和肌萎缩侧索硬化症等许多疾病。
[0003] 超氧化物歧化酶(SuperoxideDismutase,SOD)被医学界称之为“人体清道夫”,是- -体内清除O2·的专一性酶,细胞通过SOD催化体内O2·的歧化生成O2和H2O2,保护机体免受损害。SOD在防辐射和抗肿瘤等方面有积极的作用,广泛用于化妆品保护皮肤。但是天然SOD具有提取困难、成本高、半衰期短、易被水解、难于透过细胞膜以及异体抗原性等缺点,在临床治疗应用上受到了限制。因此,基于小分子配合物构建高SOD活力的模拟酶作为限制氧化应激和清除超氧离子自由基的化学药物,是预防和治疗因SOD失活导致的疾病的一种有效途径。
[0004] 因此,模拟设计出一种亲水性的超氧化物歧化模拟酶是本领域亟需解决的问题。

发明内容

[0005] 本发明的目为了克服现有技术中天然的超氧化物歧化酶提取困难以及提取成本高的缺陷,提供一种易制备、成本低、高效的亲水性超氧化物歧化模拟酶,即咪唑基铜配合物及其制备方法和应用。
[0006] 为了实现上述目的,本发明提供一种咪唑基铜配合物,其中,该咪唑基铜配合物为如式(I)所示的双核咪唑基铜配合物或如式(II)所示的单核咪唑基铜配合物,所述双核咪唑基铜配合物的化学式为[Cu2(HL)2(L)2](ClO4)2,所述单核咪唑基铜配合物的化学式为[Cu(HL)2(Phen)](ClO4)2;
[0007]
[0008] 式中,HL表示N-甲基-2-羟甲基咪唑,L表示HL的2位上的羟甲基的羟基脱去H后形成的基团,Phen表示1,10-邻菲咯啉。
[0009] 本发明还提供了一种咪唑基铜配合物的制备方法,所述咪唑基铜配合物为具有上述式I结构的双核咪唑基铜配合物,其中,所述方法包括:在无水甲醇和无水乙醇的存在下,以及在pH为6-9,优选为7-8的条件下,将N-甲基-2-羟甲基咪唑和六水高氯酸铜混合进行配位反应,并将反应产物过滤并结晶。
[0010] 本发明还提供了一种咪唑基铜配合物的制备方法,所述咪唑基铜配合物为具有上述式Ⅱ结构的单核咪唑基铜配合物,其中,所述方法包括:在无水甲醇和无水乙醇的存在下,将N-甲基-2-羟甲基咪唑、六水高氯酸铜和1,10-邻菲咯啉混合进行配位反应,并将反应产物过滤并结晶。
[0011] 本发明还提供了根据上述的咪唑基铜配合物以及根据上述的咪唑基铜配合物的制备方法制备的咪唑基铜配合物应用于消除超氧负离子自由基。
[0012] 蛋白质工程研究表明牛红细胞的SOD活性中心含有一个独特的咪唑桥联铜锌异双核结构,活性中心附近的氨基酸残基对酶的催化活性有重要影响。苏氨酸Thr135含有亲水的羟基,对酶的亲水性和底物的选择性识别有重要作用。而且,生物体系酶的催化反应较多在水溶液中进行,非水介质会使酶的三级或四级结构发生改变,进而使酶活性受到抑制甚至失活。本发明的发明人通过深入研究开发制备得到的含有亲水基团的咪唑基铜配合物的结构类似于上述牛红细胞的SOD活性中心的独特的咪唑桥联铜锌异双核结构,而且,该配合物因具有亲水基团而可以作为水溶性的超氧化物歧化模拟酶,用于高效清除超氧负离子自由基。
[0013] 本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

[0014] 附图是用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本发明,但并不构成对本发明的限制。在附图中:
[0015] 图1是核黄素-蛋氨酸光照法测定配合物催化超氧负离子O2·-歧化活性的原理图;
[0016] 图2是双核咪唑基铜配合物I的单晶衍射图;
[0017] 图3是单核咪唑基铜配合物II的单晶衍射图;
[0018] 图4是双核咪唑基铜配合物I的电化学性质测试结果图;
[0019] 图5是单核咪唑基铜配合物II的电化学性质测试结果图;
[0020] 图6是BeSOD、双核咪唑基铜配合物I以及单核咪唑基铜配合物II催化超氧负离子歧化的活性测试结果图。

具体实施方式

[0021] 以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。
[0022] 按照本发明,所述咪唑基铜配合物为如式(I)所示的双核咪唑基铜配合物或如式(II)所示的单核咪唑基铜配合物,所述双核咪唑基铜配合物的化学式为[Cu2(HL)2(L)2](ClO4)2,所述单核咪唑基铜配合物的化学式为[Cu(HL)2(Phen)](ClO4)2;
[0023]
[0024] 式中,HL表示N-甲基-2-羟甲基咪唑,L表示HL的2位上的羟甲基的羟基脱去H后形成的基团,Phen表示1,10-邻菲咯啉。
[0025] 本发明提供的所述双核咪唑基铜配合物和所述单核咪唑基铜配合物的结构具有类似于牛红细胞的SOD活性中心的独特的咪唑桥联铜锌异双核结构,从而使得这两个配合物可以作为超氧化物歧化模拟酶。同时这两个配合物均具有亲水基团即羟基,从而使得这两个配合具有良好的水溶性,避免了非水介质造成的酶的三级或四级结构发生改变,进而使酶活性受到抑制甚至失活情况的发生。
[0026] 按照本发明,所述双核咪唑基铜配合物的制备方法包括:将N-甲基-2-羟甲基咪唑和六水高氯酸铜在无水甲醇和无水乙醇的混合溶液中混合,并调节pH至6.0-9.0,优选pH值为7-8的条件下,将N-甲基-2-羟甲基咪唑和六水高氯酸铜混合进行配位反应,并将反应产物过滤并结晶。
[0027] 按照本发明上述双核咪唑基铜配合物的制备方法,配位反应的pH对配位反应有着至关重要的影响,当pH小于6.0,HL上的氮原子便会发生质子化,从而难以与铜离子发生配位反应,便得不到本发明提供的咪唑基铜配合物;当pH大于9.0,铜离子便会与OH-发生发应,生成氢氧化铜,同样得不到本发明提供的双核咪唑基铜配合物。
[0028] 按照本发明上述双核咪唑基铜配合物的制备方法,上述配位反应的pH可以通过碱性溶液进行调节,优选采用三乙胺调节,这是由于三乙胺不与反应体系中的其他物质进行反应,减少了副反应的发生,同时三乙胺价廉易得。
[0029] 按照本发明上述双核咪唑基铜配合物的制备方法,为了能够使配位反应顺利进行,并保证使得配位反应并过滤、结晶后得到的单晶作为超氧化物歧化模拟酶的效果更加,优选情况下,六水高氯酸铜和N-甲基-2-羟甲基咪唑的摩尔比为1:1.6-4,更优选为1:1.8-2.5。
[0030] 按照本发明上述双核咪唑基铜配合物的制备方法,为了保证六水高氯酸铜在反应体系中的良好溶解性,而使得配位反应顺利进行,然后通过将反应产物进行纯化后得到单晶,优选情况下,无水甲醇与无水乙醇的体积比为1:1-4,更优选为1:1.5-3。
[0031] 按照本发明上述双核咪唑基铜配合物的制备方法,为了保证六水高氯酸铜在反应体系中的良好溶解性,而使得配位反应顺利进行,然后通过将反应产物进行纯化后得到单晶,优选情况下,以1mmol的六水高氯酸铜为基准,无水甲醇与无水乙醇的混合溶液的体积为5-20ml。
[0032] 按照本发明上述双核咪唑基铜配合物的制备方法,为了保证较高的配位反应的产率,配位反应的温度优选为70-85℃,配位反应的时间优选为6-24小时。反应时间过长,需要消较多能量,同时受到反应动力学的制约,反应的产率难以进一步提高。
[0033] 按照本发明上述双核咪唑基铜配合物的制备方法,待配位反应结束,优选将反应混合液冷却至20-30℃下过滤,得到滤液。为了保证得到晶型完整的双核咪唑基铜配合物,采用自然蒸发结晶的方法对滤液进行结晶,时间一般为2-5天。
[0034] 按照本发明,所述单核咪唑基铜配合物的制备方法包括:在无水甲醇和无水乙醇的存在下,将N-甲基-2-羟甲基咪唑、六水高氯酸铜和1,10-邻菲咯啉混合进行配位反应,并将反应产物过滤并结晶。
[0035] 按照本发明上述单核咪唑基铜配合物的制备方法,为了能够使配位反应顺利进行,并保证使得配位反应并过滤、结晶后得到的单晶作为超氧化物歧化模拟酶的效果更加,优选情况下,六水高氯酸铜、N-甲基-2-羟甲基咪唑和1,10-邻菲咯啉的摩尔比为1:1.6-4.0:0.6-2.4,更优选为1:1.8-2.5:0.8-1.5。
[0036] 按照本发明上述单核咪唑基铜配合物的制备方法,为了保证六水高氯酸铜在反应体系中的良好溶解性,而使得配位反应顺利进行,然后通过将反应产物进行纯化后得到单晶,优选情况下,无水甲醇与无水乙醇的体积比为1:1-4,更优选为1:1.5-3。
[0037] 按照本发明上述单核咪唑基铜配合物的制备方法,为了保证六水高氯酸铜在反应体系中的良好溶解性,而使得配位反应顺利进行,然后通过将反应产物进行纯化后得到单晶,优选情况下,以1mmol的六水高氯酸铜为基准,无水甲醇与无水乙醇的混合溶液的体积为5-20ml。
[0038] 按照本发明上述单核咪唑基铜配合物的制备方法,为了保证较高的配位反应的产率,配位反应的温度优选为70-85℃,配位反应的时间优选为6-24小时。反应时间过长,需要消较多能量,同时受到反应动力学的制约,反应的产率难以进一步提高。
[0039] 按照本发明上述单核咪唑基铜配合物的制备方法,待配位反应结束,优选将反应混合液冷却至20-30℃下过滤,得到滤液。为了保证得到晶型完整的双核咪唑基铜配合物,采用自然蒸发结晶的方法对滤液进行结晶,时间一般为2-5天。
[0040] 本发明还提供了所述的咪唑基铜配合物在消除超氧负离子自由基中的应用。在将本发明提供的咪唑基铜配合物应用于消除超氧负离子自由基时,可以快速、高效的消除超氧负离子自由基,同时咪唑基铜配合物易得、成本低。
[0041] 以下通过实施例对本发明做进一步说明:
[0042] 以下实施例、对比例和测试例中的药品和溶剂为:核黄素和蛋氨酸是阿拉丁试剂(中国)有限公司的产品,硝基四氮唑蓝(NBT)是萨恩化学技术(上海)有限公司的产品,二次蒸馏水是通过上海亚荣生化仪器厂SZ-93双重纯水蒸馏器制备,其余试剂购和药品是国药集团化学试剂有限公司的产品。
[0043] 以下实施例和测试例中的测试方法为:元素分析是通过使用德国元素分析仪Vario EL III CHN analyzer进行分析,红外光谱测试是通过使用日本岛津傅立叶变换红外光谱仪IRPrestige-21进行测试,单晶衍射测试是通过德国Bruker AXS单晶衍射仪Smol/LARTAPEXⅡ进行测试,可见-紫外测试是通过日本岛津紫外可见分光光度计UV-2450光度计进行测试,电化学性质测试是通过CHI-440a型电化学工作站进行测试。
[0044] 实施例1
[0045] 取0.370g(1.0mmol)Cu(ClO4)2·6H2O,0.224g(2.0mmol)N-甲基-2-羟甲基咪唑,20mL无水甲醇和无水乙醇的混合溶剂(无水甲醇和无水乙醇的体积比为1:3),20℃下磁力搅拌溶解后,再加入三乙胺调节溶液pH至8.0,在80℃反应8小时,得深蓝色澄清溶液,冷却至室温,过滤除去不溶物,保鲜膜封口,自然蒸发结晶,约2天后析出深蓝色立方形晶体A1,产率62%。
[0046] 对A1进行检测,元素分析得到结果为C20H30Cl2N8O12Cu2:C,30.92%;N,14.35%;H,4.12%,理论计算值为:C,31.10%;N,14.51%;H,3.91%,说明元素分析的结果与理论计算的-1
结果相吻合。IR(KBrdisc,cm ):3439,3138,2375,2343,2301,1634,1597,1508,1342,1122,
1073,752,667,626;单晶衍射仪测试得到如图2所示的结构,由红外检测和单晶衍射检测可知,A1的结构类似于牛红细胞的SOD活性中心的独特的咪唑桥联铜锌异双核结构,同时A1上具有亲水性的羟基。
[0047] 实施例2
[0048] 本实施例采用实施例1的方法制备咪唑基铜配合物,与实施例1所不同的是,本实施例中N-甲基-2-羟甲基咪唑为1.8mmol。本实施例制得深蓝色立方形晶体A2,产率为61%。
[0049] 对A2进行检测,元素分析得到结果为C20H30Cl2N8O12Cu2:C,30.92%;N,14.35%;H,4.12%,理论计算值为:C,31.10%;N,14.51%;H,3.91%,说明元素分析的结果与理论计算的-1
结果相吻合。IR(KBrdisc,cm ):3439,3138,2375,2343,2301,1634,1597,1508,1342,1122,
1073,752,667,626;单晶衍射仪测试得到如图2所示的结构,由红外检测和单晶衍射检测可知,A2的结构类似于牛红细胞的SOD活性中心的独特的咪唑桥联铜锌异双核结构,同时A2上具有亲水性的羟基。
[0050] 实施例3
[0051] 本实施例采用实施例1的方法制备咪唑基铜配合物,与实施例1所不同的是,本实施例中N-甲基-2-羟甲基咪唑为2.5mmol。本实施例制得深蓝色立方形晶体A3,产率为62%。
[0052] 对A3进行检测,元素分析得到结果为C20H30Cl2N8O12Cu2:C,30.92%;N,14.35%;H,4.12%,理论计算值为:C,31.10%;N,14.51%;H,3.91%,说明元素分析的结果与理论计算的-1
结果相吻合。IR(KBrdisc,cm ):3439,3138,2375,2343,2301,1634,1597,1508,1342,1122,
1073,752,667,626;单晶衍射仪测试得到如图2所示的结构,由红外检测和单晶衍射检测可知,A3的结构类似于牛红细胞的SOD活性中心的独特的咪唑桥联铜锌异双核结构,同时A3上具有亲水性的羟基。
[0053] 实施例4
[0054] 本实施例采用实施例1的方法制备咪唑基铜配合物,与实施例1所不同的是,本实施例中无水甲醇和无水乙醇的体积比为1:1.5。本实施例制得深蓝色立方形晶体A4,产率为60%。
[0055] 对A4进行检测,元素分析得到结果为C20H30Cl2N8O12Cu2:C,30.92%;N,14.35%;H,4.12%,理论计算值为:C,31.10%;N,14.51%;H,3.91%,说明元素分析的结果与理论计算的-1
结果相吻合。IR(KBrdisc,cm ):3439,3138,2375,2343,2301,1634,1597,1508,1342,1122,
1073,752,667,626;单晶衍射仪测试得到如图2所示的结构,由红外检测和单晶衍射检测可知,A4的结构类似于牛红细胞的SOD活性中心的独特的咪唑桥联铜锌异双核结构,同时A4上具有亲水性的羟基。
[0056] 实施例5
[0057] 本实施例采用实施例1的方法制备咪唑基铜配合物,与实施例1所不同的是,本实施例中无水甲醇和无水乙醇的体积比为1:2。本实施例制得深蓝色立方形晶体A5,产率为61%。
[0058] 对A5进行检测,元素分析得到结果为C20H30Cl2N8O12Cu2:C,30.92%;N,14.35%;H,4.12%,理论计算值为:C,31.10%;N,14.51%;H,3.91%,说明元素分析的结果与理论计算的-1
结果相吻合。IR(KBrdisc,cm ):3439,3138,2375,2343,2301,1634,1597,1508,1342,1122,
1073,752,667,626;单晶衍射仪测试得到如图2所示的结构,由红外检测和单晶衍射检测可知,A5的结构类似于牛红细胞的SOD活性中心的独特的咪唑桥联铜锌异双核结构,同时A5上具有亲水性的羟基。
[0059] 实施例6
[0060] 本实施例采用实施例1的方法制备咪唑基铜配合物,与实施例1所不同的是,本实施例中配位反应体系的pH为7。本实施例制得深蓝色立方形晶体A6,产率为62%。
[0061] 对A6进行检测,元素分析得到结果为C20H30Cl2N8O12Cu2:C,30.92%;N,14.35%;H,4.12%,理论计算值为:C,31.10%;N,14.51%;H,3.91%,说明元素分析的结果与理论计算的-1
结果相吻合。IR(KBrdisc,cm ):3439,3138,2375,2343,2301,1634,1597,1508,1342,1122,
1073,752,667,626;单晶衍射仪测试得到如图2所示的结构,由红外检测和单晶衍射检测可知,A6的结构类似于牛红细胞的SOD活性中心的独特的咪唑桥联铜锌异双核结构,同时A6上具有亲水性的羟基。
[0062] 实施例7
[0063] 本实施例采用实施例1的方法制备咪唑基铜配合物,与实施例1所不同的是,本实施例中N-甲基-2-羟甲基咪唑为4.0mmol。本实施例制得深蓝色立方形晶体A7,产率为58%。
[0064] 对A7进行检测,元素分析得到结果为C20H30Cl2N8O12Cu2:C,30.92%;N,14.35%;H,4.12%,理论计算值为:C,31.10%;N,14.51%;H,3.91%,说明元素分析的结果与理论计算的-1
结果相吻合。IR(KBrdisc,cm ):3439,3138,2375,2343,2301,1634,1597,1508,1342,1122,
1073,752,667,626;单晶衍射仪测试得到如图2所示的结构,由红外检测和单晶衍射检测可知,A7的结构类似于牛红细胞的SOD活性中心的独特的咪唑桥联铜锌异双核结构,同时A7上具有亲水性的羟基。
[0065] 实施例8
[0066] 本实施例采用实施例1的方法制备咪唑基铜配合物,与实施例1所不同的是,本实施例中N-甲基-2-羟甲基咪唑为1.6mmol。本实施例制得深蓝色立方形晶体A8,产率为57%。
[0067] 对A8进行检测,元素分析得到结果为C20H30Cl2N8O12Cu2:C,30.92%;N,14.35%;H,4.12%,理论计算值为:C,31.10%;N,14.51%;H,3.91%,说明元素分析的结果与理论计算的-1
结果相吻合。IR(KBrdisc,cm ):3439,3138,2375,2343,2301,1634,1597,1508,1342,1122,
1073,752,667,626;单晶衍射仪测试得到如图2所示的结构,由红外检测和单晶衍射检测可知,A8的结构类似于牛红细胞的SOD活性中心的独特的咪唑桥联铜锌异双核结构,同时A8上具有亲水性的羟基。
[0068] 实施例9
[0069] 本实施例采用实施例1的方法制备咪唑基铜配合物,与实施例1所不同的是,本实施例中无水甲醇和无水乙醇的体积比为1:4。本实施例制得深蓝色立方形晶体A9,产率为58%。
[0070] 对A9进行检测,元素分析得到结果为C20H30Cl2N8O12Cu2:C,30.92%;N,14.35%;H,4.12%,理论计算值为:C,31.10%;N,14.51%;H,3.91%,说明元素分析的结果与理论计算的-1
结果相吻合。IR(KBrdisc,cm ):3439,3138,2375,2343,2301,1634,1597,1508,1342,1122,
1073,752,667,626;单晶衍射仪测试得到如图2所示的结构,由红外检测和单晶衍射检测可知,A9的结构类似于牛红细胞的SOD活性中心的独特的咪唑桥联铜锌异双核结构,同时A9上具有亲水性的羟基。
[0071] 实施例10
[0072] 本实施例采用实施例1的方法制备咪唑基铜配合物,与实施例1所不同的是,本实施例中无水甲醇和无水乙醇的体积比为1:1。本实施例制得深蓝色立方形晶体A10,产率为56%。
[0073] 对A10进行检测,元素分析得到结果为C20H30Cl2N8O12Cu2:C,30.92%;N,14.35%;H,4.12%,理论计算值为:C,31.10%;N,14.51%;H,3.91%,说明元素分析的结果与理论计算的-1
结果相吻合。IR(KBrdisc,cm ):3439,3138,2375,2343,2301,1634,1597,1508,1342,1122,
1073,752,667,626;单晶衍射仪测试得到如图2所示的结构,由红外检测和单晶衍射检测可知,A10的结构类似于牛红细胞的SOD活性中心的独特的咪唑桥联铜锌异双核结构,同时A10上具有亲水性的羟基。
[0074] 实施例11
[0075] 本实施例采用实施例1的方法制备咪唑基铜配合物,与实施例1所不同的是,本实施例中配位反应体系的pH为9。本实施例制得深蓝色立方形晶体A11,产率为55%。
[0076] 对A11进行检测,元素分析得到结果为C20H30Cl2N8O12Cu2:C,30.92%;N,14.35%;H,4.12%,理论计算值为:C,31.10%;N,14.51%;H,3.91%,说明元素分析的结果与理论计算的-1
结果相吻合。IR(KBrdisc,cm ):3439,3138,2375,2343,2301,1634,1597,1508,1342,1122,
1073,752,667,626;单晶衍射仪测试得到如图2所示的结构,由红外检测和单晶衍射检测可知,A11的结构类似于牛红细胞的SOD活性中心的独特的咪唑桥联铜锌异双核结构,同时A11上具有亲水性的羟基。
[0077] 实施例12
[0078] 本实施例采用实施例1的方法制备咪唑基铜配合物,与实施例1所不同的是,本实施例中配位反应体系的pH为6。本实施例制得深蓝色立方形晶体A12,产率为54%。
[0079] 对A12进行检测,元素分析得到结果为C20H30Cl2N8O12Cu2:C,30.92%;N,14.35%;H,4.12%,理论计算值为:C,31.10%;N,14.51%;H,3.91%,说明元素分析的结果与理论计算的-1
结果相吻合。IR(KBrdisc,cm ):3439,3138,2375,2343,2301,1634,1597,1508,1342,1122,
1073,752,667,626;单晶衍射仪测试得到如图2所示的结构,由红外检测和单晶衍射检测可知,A12的结构类似于牛红细胞的SOD活性中心的独特的咪唑桥联铜锌异双核结构,同时A12上具有亲水性的羟基。
[0080] 对比例1
[0081] 本对比例采用实施例1的方法制备咪唑基铜配合物,与实施例1所不同的是,本对比例中N-甲基-2-羟甲基咪唑为1.0mmol。本对比例中未析出晶体。
[0082] 对比例2
[0083] 本对比例采用实施例1的方法制备咪唑基铜配合物,与实施例1所不同的是,本对比例中N-甲基-2-羟甲基咪唑为5.0mmol。本对比例中析出晶体为无色。
[0084] 对比例3
[0085] 本对比例采用实施例1的方法制备咪唑基铜配合物,与实施例1所不同的是,本对比例中配位反应体系的pH为5.0。本对比例最终得到无色溶液。
[0086] 对比例4
[0087] 本对比例采用实施例1的方法制备咪唑基铜配合物,与实施例1所不同的是,本对比例中配位反应体系的pH为10.0。本对比例中得到浅蓝色絮状沉淀物。
[0088] 实施例13
[0089] 取0.370g(1.0mmol)Cu(ClO4)2·6H2O,0.224g(2.0mmol)N-甲基-2-羟甲基咪唑,20mL无水甲醇和无水乙醇的混合溶剂(无水甲醇和无水乙醇的体积比为1:3),在20℃下磁力搅拌溶解后,加入0.180g(1.0mmol)1,10-邻菲咯啉(Phen),在80℃下反应8小时,得深蓝色澄清溶液,冷却至室温,过滤除去不溶物,保鲜膜封口,3天后析出深蓝色立方形晶体B1,产率68%。
[0090] 对B1进行检测,元素分析得到结果为C22H24Cl2N6O10Cu:C,39.46%;N,12.51%;H,3.91%;理论计算值为:C,39.46%;N,12.51%;H,3.91%,说明元素分析的结果与理论计算的-1
结果相吻合。IR(KBrdisc,cm ):3407,3131,2367,1621,1524,1424,1342,1277,1222,1107,
1068,926,847,766,720,672,620;单晶衍射仪测试得到如图3所示的结构,由红外检测和单晶衍射检测可知,B1的结构类似于牛红细胞的SOD活性中心的独特的咪唑桥联铜锌异双核结构,同时B1上具有亲水性的羟基。
[0091] 实施例14
[0092] 本实施例采用实施例13的方法制备咪唑基铜配合物,与实施例13所不同的是,本实施例中配位1,10-邻菲咯啉为0.8mmol。本实施例制得深蓝色立方形晶体B2,产率67%。
[0093] 对B2进行检测,元素分析得到结果为C22H24Cl2N6O10Cu:C,39.46%;N,12.51%;H,3.91%;理论计算值为:C,39.46%;N,12.51%;H,3.91%,说明元素分析的结果与理论计算的-1
结果相吻合。IR(KBrdisc,cm ):3407,3131,2367,1621,1524,1424,1342,1277,1222,1107,
1068,926,847,766,720,672,620;单晶衍射仪测试得到如图3所示的结构,由红外检测和单晶衍射检测可知,B2的结构类似于牛红细胞的SOD活性中心的独特的咪唑桥联铜锌异双核结构,同时B2上具有亲水性的羟基。
[0094] 实施例15
[0095] 本实施例采用实施例13的方法制备咪唑基铜配合物,与实施例13所不同的是,本实施例中1,10-邻菲咯啉为1.5mmol。本实施例制得深蓝色立方形晶体B3,产率66%。
[0096] 对B3进行检测,元素分析得到结果为C22H24Cl2N6O10Cu:C,39.46%;N,12.51%;H,3.91%;理论计算值为:C,39.46%;N,12.51%;H,3.91%,说明元素分析的结果与理论计算的-1
结果相吻合。IR(KBrdisc,cm ):3407,3131,2367,1621,1524,1424,1342,1277,1222,1107,
1068,926,847,766,720,672,620;单晶衍射仪测试得到如图3所示的结构,由红外检测和单晶衍射检测可知,B3的结构类似于牛红细胞的SOD活性中心的独特的咪唑桥联铜锌异双核结构,同时B3上具有亲水性的羟基。
[0097] 实施例16
[0098] 本实施例采用实施例13的方法制备咪唑基铜配合物,与实施例13所不同的是,本实施例中N-甲基-2-羟甲基咪唑为2.5mmol。本实施例制得深蓝色立方形晶体B4,产率65%。
[0099] 对B4进行检测,元素分析得到结果为C22H24Cl2N6O10Cu:C,39.46%;N,12.51%;H,3.91%;理论计算值为:C,39.46%;N,12.51%;H,3.91%,说明元素分析的结果与理论计算的-1
结果相吻合。IR(KBrdisc,cm ):3407,3131,2367,1621,1524,1424,1342,1277,1222,1107,
1068,926,847,766,720,672,620;单晶衍射仪测试得到如图3所示的结构,由红外检测和单晶衍射检测可知,B4的结构类似于牛红细胞的SOD活性中心的独特的咪唑桥联铜锌异双核结构,同时B4上具有亲水性的羟基。
[0100] 实施例17
[0101] 本实施例采用实施例13的方法制备咪唑基铜配合物,与实施例13所不同的是,本实施例中N-甲基-2-羟甲基咪唑为1.8mmol。本实施例制得深蓝色立方形晶体B5,产率66%。
[0102] 对B5进行检测,元素分析得到结果为C22H24Cl2N6O10Cu:C,39.46%;N,12.51%;H,3.91%;理论计算值为:C,39.46%;N,12.51%;H,3.91%,说明元素分析的结果与理论计算的-1
结果相吻合。IR(KBrdisc,cm ):3407,3131,2367,1621,1524,1424,1342,1277,1222,1107,
1068,926,847,766,720,672,620;单晶衍射仪测试得到如图3所示的结构,由红外检测和单晶衍射检测可知,B5的结构类似于牛红细胞的SOD活性中心的独特的咪唑桥联铜锌异双核结构,同时B5上具有亲水性的羟基。
[0103] 实施例18
[0104] 本实施例采用实施例13的方法制备咪唑基铜配合物,与实施例13所不同的是,本实施例中无水甲醇和无水乙醇的体积比为1:1.5。本实施例制得深蓝色立方形晶体B6,产率65%。
[0105] 对B6进行检测,元素分析得到结果为C22H24Cl2N6O10Cu:C,39.46%;N,12.51%;H,3.91%;理论计算值为:C,39.46%;N,12.51%;H,3.91%,说明元素分析的结果与理论计算的-1
结果相吻合。IR(KBrdisc,cm ):3407,3131,2367,1621,1524,1424,1342,1277,1222,1107,
1068,926,847,766,720,672,620;单晶衍射仪测试得到如图3所示的结构,由红外检测和单晶衍射检测可知,B6的结构类似于牛红细胞的SOD活性中心的独特的咪唑桥联铜锌异双核结构,同时B6上具有亲水性的羟基。
[0106] 实施例19
[0107] 本实施例采用实施例13的方法制备咪唑基铜配合物,与实施例13所不同的是,本实施例中无水甲醇和无水乙醇的体积比为1:1。本实施例制得深蓝色立方形晶体B7,产率62%。
[0108] 对B7进行检测,元素分析得到结果为C22H24Cl2N6O10Cu:C,39.46%;N,12.51%;H,3.91%;理论计算值为:C,39.46%;N,12.51%;H,3.91%,说明元素分析的结果与理论计算的-1
结果相吻合。IR(KBrdisc,cm ):3407,3131,2367,1621,1524,1424,1342,1277,1222,1107,
1068,926,847,766,720,672,620;单晶衍射仪测试得到如图3所示的结构,由红外检测和单晶衍射检测可知,B7的结构类似于牛红细胞的SOD活性中心的独特的咪唑桥联铜锌异双核结构,同时B7上具有亲水性的羟基。
[0109] 实施例20
[0110] 本实施例采用实施例13的方法制备咪唑基铜配合物,与实施例13所不同的是,本实施例中无水甲醇和无水乙醇的体积比为1:4。本实施例制得深蓝色立方形晶体B8,产率61%。
[0111] 对B8进行检测,元素分析得到结果为C22H24Cl2N6O10Cu:C,39.46%;N,12.51%;H,3.91%;理论计算值为:C,39.46%;N,12.51%;H,3.91%,说明元素分析的结果与理论计算的-1
结果相吻合。IR(KBrdisc,cm ):3407,3131,2367,1621,1524,1424,1342,1277,1222,1107,
1068,926,847,766,720,672,620;单晶衍射仪测试得到如图3所示的结构,由红外检测和单晶衍射检测可知,B8的结构类似于牛红细胞的SOD活性中心的独特的咪唑桥联铜锌异双核结构,同时B8上具有亲水性的羟基。
[0112] 实施例21
[0113] 本实施例采用实施例13的方法制备咪唑基铜配合物,与实施例13所不同的是,本实施例中1,10-邻菲咯啉为0.6mmol。本实施例制得深蓝色立方形晶体B9,产率62%。
[0114] 对B9进行检测,元素分析得到结果为C22H24Cl2N6O10Cu:C,39.46%;N,12.51%;H,3.91%;理论计算值为:C,39.46%;N,12.51%;H,3.91%,说明元素分析的结果与理论计算的-1
结果相吻合。IR(KBrdisc,cm ):3407,3131,2367,1621,1524,1424,1342,1277,1222,1107,
1068,926,847,766,720,672,620;单晶衍射仪测试得到如图3所示的结构,由红外检测和单晶衍射检测可知,B9的结构类似于牛红细胞的SOD活性中心的独特的咪唑桥联铜锌异双核结构,同时B9上具有亲水性的羟基。
[0115] 实施例22
[0116] 本实施例采用实施例13的方法制备咪唑基铜配合物,与实施例13所不同的是,本实施例中1,10-邻菲咯啉为2.4mmol。本实施例制得深蓝色立方形晶体B10,产率61%。
[0117] 对B10进行检测,元素分析得到结果为C22H24Cl2N6O10Cu:C,39.46%;N,12.51%;H,3.91%;理论计算值为:C,39.46%;N,12.51%;H,3.91%,说明元素分析的结果与理论计算的-1
结果相吻合。IR(KBrdisc,cm ):3407,3131,2367,1621,1524,1424,1342,1277,1222,1107,
1068,926,847,766,720,672,620;单晶衍射仪测试得到如图3所示的结构,由红外检测和单晶衍射检测可知,B10的结构类似于牛红细胞的SOD活性中心的独特的咪唑桥联铜锌异双核结构,同时B10上具有亲水性的羟基。
[0118] 实施例23
[0119] 本实施例采用实施例13的方法制备咪唑基铜配合物,与实施例13所不同的是,本实施例中N-甲基-2-羟甲基咪唑为1.6mmol。本实施例制得深蓝色立方形晶体B11,产率60%。
[0120] 对B11进行检测,元素分析得到结果为C22H24Cl2N6O10Cu:C,39.46%;N,12.51%;H,3.91%;理论计算值为:C,39.46%;N,12.51%;H,3.91%,说明元素分析的结果与理论计算的-1
结果相吻合。IR(KBrdisc,cm ):3407,3131,2367,1621,1524,1424,1342,1277,1222,1107,
1068,926,847,766,720,672,620;单晶衍射仪测试得到如图3所示的结构,由红外检测和单晶衍射检测可知,B11的结构类似于牛红细胞的SOD活性中心的独特的咪唑桥联铜锌异双核结构,同时B11上具有亲水性的羟基。
[0121] 实施例24
[0122] 本实施例采用实施例13的方法制备咪唑基铜配合物,与实施例13所不同的是,本实施例中N-甲基-2-羟甲基咪唑为4.0mmol。本实施例制得深蓝色立方形晶体B12,产率59%。
[0123] 对B12进行检测,元素分析得到结果为C22H24Cl2N6O10Cu:C,39.46%;N,12.51%;H,3.91%;理论计算值为:C,39.46%;N,12.51%;H,3.91%,说明元素分析的结果与理论计算的-1
结果相吻合。IR(KBrdisc,cm ):3407,3131,2367,1621,1524,1424,1342,1277,1222,1107,
1068,926,847,766,720,672,620;单晶衍射仪测试得到如图3所示的结构,由红外检测和单晶衍射检测可知,B12的结构类似于牛红细胞的SOD活性中心的独特的咪唑桥联铜锌异双核结构,同时B12上具有亲水性的羟基。
[0124] 实施例25
[0125] 本实施例采用实施例13的方法制备咪唑基铜配合物,与实施例13所不同的是,本实施例中Cu(ClO4)2·6H2O、N-甲基-2-羟甲基咪唑和1,10-邻菲咯啉是一起加入到无水甲醇和无水乙醇的混合溶剂中。本实施例制得深蓝色立方形晶体B13,产率62%。
[0126] 对B13进行检测,元素分析得到结果为C22H24Cl2N6O10Cu:C,39.46%;N,12.51%;H,3.91%;理论计算值为:C,39.46%;N,12.51%;H,3.91%,说明元素分析的结果与理论计算的-1
结果相吻合。IR(KBrdisc,cm ):3407,3131,2367,1621,1524,1424,1342,1277,1222,1107,
1068,926,847,766,720,672,620;单晶衍射仪测试得到如图3所示的结构,由红外检测和单晶衍射检测可知,B13的结构类似于牛红细胞的SOD活性中心的独特的咪唑桥联铜锌异双核结构,同时B13上具有亲水性的羟基。
[0127] 对比例5
[0128] 本对比例采用实施例13的方法制备咪唑基铜配合物,与实施例13所不同的是,本对比例中1,10-邻菲咯啉为0.5mmol。本对比例中析出蓝色晶体,经元素分析为C10H16Cl2N4O10Cu,24.47%,N,11.32%;H,3.53%;理论计算值:C,24.68%;N,11.51%;H,3.31%。
[0129] 对比例6
[0130] 本对比例采用实施例13的方法制备咪唑基铜配合物,与实施例13所不同的是,本对比例中1,10-邻菲咯啉为2.5mmol。本对比例中析出蓝色晶体,经元素分析为元素分析C24H16Cl2N4O8Cu:C,46.06%;N,8.89%;H,2.81%;理论计算值:C,46.28%;N,9.00%;H,2.59%。
[0131] 由实施例1-12可知A1-A12为本发明提供的配合物I,由实施例13-25可知B1-B13为本发明提供的配合物II;由对比例1-4与实施例1对比可知以及对比例5-6与实施例13对比可知,当配合反应中各反应物的摩尔比和配合反应体系的pH超出本发明提供的范围便难以制备咪唑基铜配合物;由实施例7-12和实施例1对比可知,本发明提供的优选范围制得咪唑基铜配合物I的产率更高;由实施例20-24和实施例13对比可知,本发明提供的优选范围制得咪唑基铜配合物II的产率更高;由实施例25和实施例13对比可知,制备配合物II的过程中,先将Cu(ClO4)26H2O和N-甲基-2-羟甲基咪唑加入到无水甲醇和无水乙醇的混合溶剂中,再加1,10-邻菲咯啉为优选的混合顺序。
[0132] 测试例1
[0133] 核黄素-蛋氨酸光照法测定配合物催化超氧负离子O2·-歧化活性的原理如图1所示,在溶液中不存在SOD或SOD的模拟物的情况下,O2存在下光照核黄素和蛋氨酸所产生- -的超氧负离子自由基O2·,主要O2·能与硝基四氮唑蓝NBT反应生成蓝色的化合物(在紫外-可见分光光度计中λmax=560nm下能够被检测)。当溶液中有SOD或模拟物存在时,-
O2·就会部分被催化生成H2O2和O2,与NBT反应生成蓝色甲月簪化合物的量就减少,因此-
可以通过λ=560nm处吸光度随时间的变化来测定SOD和模拟物催化O2·歧化的活性。具体实验方法如下:
[0134] 用二次蒸馏水配制pH为7.8的0.05mol/L磷酸盐缓冲溶液,并以磷酸盐缓冲溶液-5 -3为溶剂分别配制8.25×10 mol/L核黄素,0.25mol/L的蛋氨酸,1.15×10 mol/L的NBT。在各种不同浓度的SOD或模拟物活性测定中,依次取以上核黄素,蛋氨酸和NBT溶液各1mL,与不同浓度的SOD或模拟物混合,以磷酸盐缓冲液稀释至25mL,然后混合液放入25±0.1℃的恒温槽中避光保温10分钟后放入恒温箱中进行光照。3.5分钟内每隔0.5分钟取出3mL溶液用日本岛津紫外可见分光光度计UV-2450光度计(以磷酸盐缓冲溶液作空白)在560nm波长下测定溶液的吸光度A。用核黄素-蛋氨酸法测定得到的配合物不同浓度下吸光度随时间的变化,对一定浓度下吸光度随时间变化的数据线性回归拟合得一条直线,所得直线斜率,即单位时间吸光度的变化值ΔA/Δt。当溶液中SOD或模拟物浓度为零时,得到的ΔA/Δt为(ΔA/Δt)0,当溶液中SOD或模拟物的浓度为mol/L时测定得到的ΔA/Δt为(ΔA/Δt)m,由下式求出SOD或模拟物在该浓度下的抑制率百分数。
[0135]
[0136] 以配合物浓度为横坐标,抑制率为纵坐标,求出抑制率为50%配合物的浓度,即得出配合物I和II的SOD活性参数IC50,即一个活性单位的浓度。模拟物的IC50值越小,表示活性越高。
[0137] 按照上述方法测定天然牛红细胞超氧化物歧化酶(BeSOD)和配合物(配合物I和配合物II)催化超氧负离子自由基歧化的活性。如图6所示,可以从抑制率随不同配合物浓度的变化曲线中,得出抑制率为50%时配合物的浓度,即IC50值。通过比较IC50值判断配合物的活性,IC50值越小则表示配合物活性越高。配合物I的IC50为0.10μmol/L,活性约为天然牛红细胞铜锌超氧化物歧化酶的40%;配合物II的IC50为0.18μmol/L活性约为天然牛红细胞铜锌超氧化物歧化酶的22%。从而说明本发明提供的配合物具有较高的催化超氧负离子自由基歧化的活性。
[0138] 测试例2
[0139] 配合物I和配合物II的氧化还原电势利用循环伏安法在CHI-440a型电化学工作站进行测定,使用三电极系统,铂丝电极作为辅助电极,玻碳电极作为工作电极,银/氯化银电极作为参比电极。
[0140] 配合物I用二次重蒸水作溶剂,浓度为0.1mol/L的高氯酸钠作为支持电解质,配合物II用N,N’-二甲基酰胺作溶剂,浓度为0.1mol/L的四丁基高氯酸铵作为支持电解质。-1
所有测试均在氮气保护下于室温进行,扫描速度为100mV·S 。
[0141] 配合物I的电化学测试结果如图4所示:Epc为0.025V和Epa为0.174V,其半波电位为0.099V;配合物II的电化学测试结果如图5所示:Epc为0.103V和Epa为-0.050V,其半波电位为0.027V。配合物I和II的半波电位处于催化超氧负离子歧化-0.405V~0.645V电位范围内,所以从化学热力学方面进一步说明配合物I和配合物II具有催化超氧负离子歧化的活性。
[0142] 通过测试例1可知本发明提供的配合物I和配合物II是通过较为简便的方法制备而成,该方法相对于提取天然SOD的方法,该方法步骤简单,成本低,同时配合物I和配合物II也具有较高的催化超氧负离子自由基歧化的活性,能够完全作为超氧化物歧化模拟酶使用;通过测试例2进一步从化学热力学的角度阐述了配合物I具有催化超氧负离子歧化的能力。
[0143] 以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明的保护范围。
[0144] 另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0145] 此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明的思想,其同样应当视为本发明所公开的内容。