,金属配合物在中药中的应用,学生：郭晓宇,CONTENTS,目 录,参考文献,中药配位化学简介,金属配合物在中药中的应用,1,2,3,4,酸碱,Lewis,理论,酸碱,Lewis,理论,Lewis酸(Lewis acid)：指能作为电子对接受体的原子，分子或离子；,Lewis碱(Lewis base)：指能作为电子对给予体的原子，分子或离子。,酸碱反响是电子对接受体与电子对给予体之间形成配位共价键的反响。,这种理论包含的酸碱范围很广，但是对于酸碱的相对强弱来说没有统一的标度，对酸碱的反应方向难以判断。后来，皮尔逊提出的,软硬酸碱理论,弥补了这种理论的缺陷。,中药配位化学简介,配位化合物是指由可给出孤对电子或多个不定域电子的一定数目的离子或分子(统称配位体)和具有接受孤对电子或多个不定域电子空位的原子或离子(统称中心原子)按一定组成和空间构型所形成的化合物。,中药中的有机成分大多含有羟基、羧基、氨基、巯基、羰基、杂环氮等有氮、氧、硫等配位原子的配位基团1。无机金属离子大多可作为中心离子与有机分子形成配合物，有机成分、金属离子及其形成的配合物之间的配位平衡可以使它们之间产生相互协同、拮抗或产生新的生物学活性2。,中药配位化学学说有助于从分子水平上解释中药作用的物质根底、体内的作用机制、中药作用的双向性和综合性，对研究中药复方、中药理论、开发中药新药具有一定的借鉴意义。,金属配合物在中药中的应用,天然药物中的双甾体类、黄酮类、蒽醌类、三萜类、各种苷、生物碱、糖类及氨基酸等有机分子在结构上多数能满足形成配合物的条件,可作为络合物的配体和过渡金属离子或某些金属离子之间形成络合物,从中可能得到新的活性药物,而这些新的成分大多具有一定的药理作用。,3,化合物,金属元素,芦丁,钙（)，钌()，稀土金属,槲皮素,铬()，镍()，稀土金属,木犀草素,锌()，锡()，铜()，钴()，锰(）,姜黄素,锌()，锡()，铜()，钒()，稀土金属,白花丹素,铜()，钴()，镍()，锌()，锰()，钙()，镁()，稀土金属,白杨素,铜()，锗(),茶多酚,锰()，镧(),黄芩苷,镍()，钴()，铜()，铝()，稀土金属,黄酮、木脂素、生物碱,铜()，钴()，镍()，锌()，锰()，铝()，稀土金属,近年来中药配位化学研究情况统计见表,4,。,川芎嗪是从中草药川芎中被别离得到的物质，属于生物碱单体，又称为四甲基吡嗪。,研究说明，川芎嗪在杀菌抗癌、抗炎、改变微循环、制止血栓形成等方面具有很好的成效，临床上主要被用来治疗心脑血管方面的疾病。,然而川芎嗪却有代谢较快、半衰期又短等缺点，需屡次给药，容易导致蓄积性中毒。,查尔酮为中药红花和甘草的主要活性成分，具有很好的活性，而希夫碱也曾被报道具有杀菌抗癌的作用。因此实验对川芎嗪结构进行了修饰与改造，得到了一系列2-乙酰基吡嗪类查尔酮和希夫碱化合物，将其与不同的过渡金属离子反响生成金属配合物。以降低川芎嗪的毒副作用、改善其在药代动力学方面的缺点。,应用实例,1,川芎嗪衍生物的合成及其抗菌活性的研究,5,对川芎嗪（四甲基吡嗪）的结构进行修饰与改造，发现含有2-乙酰基吡嗪基团的化合物具有良好的抗菌效果。,1.,以2-乙酰基吡嗪为原料合成,查尔酮配体,L1,，希夫碱配体,L2,L3,。,2.以配体L1,L2,L3合成一系列,过渡金属配合物,，并对配合物Cd(L2)(Ac),2,和 Ag,3,(L2),2,(NO3),3,的晶体结构进行了,表征,。,3.对配体及由其合成的金属配合物做了,荧光性能分析,。,4.,测试了2-乙酰基吡嗪类配体L1,L2,L3及由其合成的15种金属配合物的,抗菌活性,。,实验内容,配体L1,L2,L3以及由其合成的15种配合物的抑菌率,1.,配体L1,对大肠杆菌、蜡状芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌的抑菌活性,较差,，但是L1 的配合物1和2对于这三种菌均有,较好,的抑菌效果；,2.,配体L2,对藤黄八叠球菌、枯草芽孢杆菌有较差的抗菌作用，然而L2的配合物 4、5、6、8 对于这两种细菌都有很高的抑菌率，说明金属离子的引入提高了配体的抗菌活性。,3,.,配体L3,对于这七种细菌均有较好的抗菌效果，特别是对于金黄色葡萄球菌和蜡状芽孢杆菌具有全抑制效果。,L1,L2,MIC值测定,按照初筛实验的结果，将抑菌率较高的样品分别进行二倍稀释成浓度为5mg/mL、2.5mg/mL、1.25mg/mL、0.625mg/mL，按上述过程进行操作，在不同浓度下测试样品的抗菌活性，在630 nm的条件下用酶标仪测定其吸光度，计算其抑菌率，确定最低抑菌浓度即MIC值。,黄芩苷-金属配合物的合成及其抗肿瘤活性研究,6,应用实例,2,黄芩苷(baicalin,BC)是我国传统中药黄芩的主要成分,具有抗菌、抗病毒、降血糖、去除自由基等多种生物活性,对前列腺癌、肺癌、肝癌等有抑制作用；,BC分子结构中含有羟基或羰基等基团而与金属离子有较强的螯合作用,以BC作为配体,选用 Ni2+、Co2+和 Cu2+3种金属离子与 BC 在碱性条件下络合形成配合物；,考察了BMC对人肝癌 SMMC-7721 细胞的影响,从基因水平和蛋白水平观察BMC对Bcl-2及Bax表达的影响,探讨其作用机制。,研究内容,利用,络合配位法,合成,黄芩苷金属(Ni2+、Co2+、Cu2+)配合物(BMC)；,紫外光谱、红外光谱、质谱、热重分析、元素分析全,表征BMC,的组成和结构;,MTT法,检测BMC对 SMMC-7721细胞增殖的影响；,Annexin-,V/FITC和,PI,染色法,检测BMC对SMMC-7721细胞周期和凋亡的影响；,荧光定量RT-,PCR法,检测BMC对SMMC-7721细胞凋亡基因Bcl-2、Bax mRNA的表达,流式细胞仪分析BMC对SMMC-7721细胞凋亡Bcl-2、Bax 蛋白的表达,分析BMC的抗肿瘤活性及其作用机制。,结论,本实验合成了BC-Ni、BC-Co和BC-Cu,通过分析表征,获得了配合物的准确结构。,将所得配合物作用于SMMC-7721细胞,结果显示配合物的抗肿瘤活性明显强于BC,抗肿瘤活性大小为:BC-Cu BC-Co BC-Ni BC,并呈现量效关系；,配合物,可明显地抑制SMMC-7721细胞的增殖,诱导细胞发生凋亡,机制可能与下调 Bcl-2和上调Bax的表达有关。,姜黄素,是高度生物活性的，来自姜黄根的多酚化合物。其中，姜黄素是最有名的化合物，具有,抗肿瘤，神经退行性疾病,，,自身免疫和感染性疾病,等多种疾病的潜力，并具有高毒性和高荧光性。但其具有,在水中的溶解度差，半衰期短等,一些缺点。,Michael Prh,l,7,等人综述了姜黄素及其衍生物用于成像和抗癌应用的金属配合物。,揭示了姜黄素及其衍生物的一些金属配合物除具有较好的溶解性和较高的稳定性外，还具有良好的生物活性。,配体和辅助配体与各种金属离子之间存在复杂的相互作用，提供了许多可能的应用，包括细调荧光性质和细胞毒性。,应用实例,3,参考文献,1李玉贤.配位化学在中药研究中的应用进展A.中国药学会中药与天然药物专业委员会.第十届全国中药和天然药物学术研讨会论文集C.中国药学会中药与天然药物专业委员会:,2021:3.,2谭明雄,陈振锋,罗旭健,朱林,梁宏.天然药物有效成分的金属配合物研究进展J.林产化学与工业,2021,28(06):93-99.,3何军,梁国刚.配位化学在中药研究中的应用J.中国实验方剂学杂志,2021,14(12):77-80.,4周发阳,徐翊雯,孙宇,梁海珍,冀娇娇,董洁,赵爽,王贝贝,刘永刚.中药配位化学研究进展J.中国现代中药,2021,17(05):502-508.,5刘亚杰.川芎嗪衍生物的合成及其抗菌活性的研究D.广东药科大学,2021.,6郭明,伍周玲,王春歌,高小艳.黄芩苷-金属配合物的合成及其抗肿瘤活性研究J.药学学报,2021,49(03):337-345.,7,谢谢大家！,