新型有機微量元素添加劑的合成、表征及生物效價研究.pdf

1、微量元素是生物體內(nèi)所必需的營養(yǎng)元素之一，直接參與機體幾乎所有的生理和生化過程，對生命活動起著極其重要的作用。它們參與生命機體組成，以酶的活化因子參與體內(nèi)物質(zhì)代謝，維持機體正常的生理功能和作為調(diào)節(jié)因子影響細胞復(fù)制和分化。微量元素在生物體內(nèi)一般以配位化合物形式存在，它們主要以金屬微量元素(如Fe、Cu、Zn等)為中心離子、以生物大分子(如糖類、蛋白質(zhì)和核酸)為配體形成生物金屬螯合物。目前國內(nèi)外應(yīng)用的有機微量元素添加劑均為二元配合物，如蛋氨酸

2、鋅，甘氨酸鐵等。本文在二元配合物添加劑的研究基礎(chǔ)上提出了三元配合物在微量元素添加劑領(lǐng)域的應(yīng)用研究。 由于金屬配合物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)直接決定了微量元素在生物體內(nèi)的作用機制，本文基于有機微量元素的配位結(jié)構(gòu)和生物活性之間關(guān)系的研究基礎(chǔ)，做了如下工作： (1)選擇了4種傳統(tǒng)必需微量元素(銅、錳、鋅、鈷)、1種新型必需微量元素鎳、和1種可能必需微量元素鎘為研究對象，選擇2，5-吡啶二羧酸(H<,2>PYDC)作為酸性配體，分別以2，2

3、’-聯(lián)吡啶(bipy)、1，10-鄰菲羅啉(phen)和苯并咪唑(bim)作為芳香氮堿配體，設(shè)計合成了25個有機微量元素配合物。 (2)用元素分析、紅外光譜、摩爾電導(dǎo)、電子光譜和x射線單晶衍射等方法對所合成的配合物進行結(jié)構(gòu)表征。得到9個配合物的單晶解析結(jié)構(gòu)。 (3)用細胞生物學(xué)手段對所合成的配合物對HepG2和BRL細胞株進行活性篩選。通過實驗，研究了配合物對細胞的增殖抑制作用、細胞形態(tài)結(jié)構(gòu)以及對細胞株的毒性的影響。

4、 重點討論了配合物的合成方法和條件對其結(jié)構(gòu)的影響，針對目前所應(yīng)用的有機微量元素配合物生物效價低以及元素之間的拮抗作用，提出三元配合物具有更多變的異構(gòu)體結(jié)構(gòu)和廣泛的分子內(nèi)配體之間和分子間的相互作用，對細胞株表現(xiàn)出比二元配合物更多樣的作用機制。得到如下結(jié)果： (1)所合成的25個配合物具有多變、新穎的構(gòu)型和廣泛的分子內(nèi)及分子間相互作用。中心金屬離子呈現(xiàn)多四方角錐、八面體等多種配位構(gòu)型和五、六等配位數(shù)，PYDC配體也呈現(xiàn)出螯合、橋

5、連等多種配位形式，分子間存在芳環(huán)堆積、O-H…O氫鍵、N-H…O氫鍵以及三中心O-H…(O，O)氫鍵等相互作用，在空間，分子呈現(xiàn)出二維、三維等空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。 (2)經(jīng)細胞生物學(xué)篩選結(jié)果，所合成的25個配合物中有19個配合物具有生物活性，所合成的6個二元配合物均具有生物活性，6個三元配合物的活性強于其對應(yīng)的二元配合物，分別為：三元錳配合物8的活性強于二元錳配合物5，三元鈷配合物12的活性強于二元鈷配合物9，三元鋅配合物16活性強于