1. 研究目的与意义
槲皮素(Quercetin) 是植物中分布极广的黄酮类化合物,广泛存在于蔬菜、水果、中草药和许多饮料(茶、咖啡、红酒和水果汁)中。槲皮素具有广泛的生物活性,能祛痰、止咳、平喘、降低血压、减少毛细血管脆性、降血脂、扩张冠状动 脉、增加冠脉血流量等;具有抗癌、抗炎、抗病毒、抗菌、抗氧化等作用,还是很好的自由基清除剂。作为一个非常有药用潜力的天然黄酮类化合物,一直备受关注。槲皮素具有较高的超离域度,完整的大π键共轭体系,强配位氧原子及合适的空间构型,是一种良好的金属离子螯合配体,可与多种金属离子鳌合成金属配合物。研究表明,槲皮素与某些金属形成配合物后生物活性和药理作用明显增强。
2. 课题关键问题和重难点
槲皮素是植物中分布广泛的黄酮醇类化合物,具有多方面的生理活性。槲皮素具有祛痰、止咳、降血压、降血脂、抗氧化、抗动脉粥样硬化、抗癌等作用。槲皮素有水溶性极差(lt;7mg/L)的药代动力学性质,导致了其生物利用度较低(lt;3.6%),所以槲皮素在临床上的使用受到了极大的限制。故以槲皮素为先导化合物对其进行结构修饰合成出水溶性增强、药代动力学性质改善的槲皮素金属配合物对于槲皮素的临床应用具有极其重要的意义。槲皮素对金属离子具有强烈的螯合作用,可生成稳定的环状配合物.槲皮素金属配合物有的具有抗癌作用,有的生理活性明显比槲皮素本身高得多。所以近年来对槲皮素金属配合物的研究逐年增多。这对槲皮素的开发利用及寻找新药开辟了新的途径。
3. 国内外研究现状(文献综述)
槲皮素具有肾上腺素以及抗病毒、抗氧化、清除自由基等作用,是目前已知的功效最强的化疗药物之一。硒是人和动物必需的微量元素之一,是人体红细胞谷胱甘肽过氧化酶的组成成分,具有较强的保护正常细胞和抗肿瘤作用。无机生物化学研究证实,金属配合物的生物活性大都高于配体本身,但不良反应都小于配体本身。赵义等首先从槐米中提取芦丁,进一步酸水解制得槲皮素,用乙醇溶解后加入硒酸铵,浴搅拌回流后抽滤、洗涤、干燥,合成了槲皮素-硒配合物。
锗是一种具有良好保健作用及多种生物学活性的微量元素,有机锗化合物具有清除体内自由基等多种功效。谢伟玲等通过优化实验条件,制备了配合比(Que∶Ge)分别为1∶1和1∶2的两种配合物QueGe和QueGe2,并采用紫外光谱、红外光谱、核磁共振、元素分析、高效液相色谱、电化学方法对配合物的结构进 行了表征,同时研究了槲皮素及其配合物的抗氧化活性。结果表明,两种配合物均比槲皮素具有更强的清除自由基活性,这对开发具有保健功能的新型锗化合物具有重要意义。
林天乐等采用UV和IR分析手段,研究酸性和中性条件下,槲皮素与Al(III)在甲醇溶剂中形成配合物的构型、反应配比及配体分子中各个配位点的配位能力大小及优先配位顺序。结果表明:在酸性介质中,槲皮素与Al(III)所形成配合物的反应配比为1∶1,其配位点为3-羟基-4-羰基,配位构型中心为Al(III)与1个槲皮素分子形成五元环四配位的配合物;在中性介质中发生两步配位反应:第一步配位反应发生在3-羟基-4-羰基配位点,其反应配比为1∶2,配位构型为中心Al(III)与2个槲皮素分子形成2个五元环四配位的配合物;第二步配位反应发生在3′,4′-二羟基配位点,其反应配比为2∶1,2个Al(III)分别在上述2个配位点与1个槲皮素分子形成五元环四配位构型的配合物。
4. 研究方案
槲皮素具有π键共轭体系,且含有强配位氧原子。强配位氧原子可与不同的金属离子形成配位键,即分子中的-C=O-OH的氧提供孤电子对,与金属离子缺少电子的空轨道形成配位键,这些金属可以是A1、Mg,Se、Cr、Cu、Zn、Fe、Pr、Eu、Tb、Dy等叮元素,包括主族、副族、铜系和锕系的元素。
槲皮素可以和常见主族元素Ge(I)、Al(M)、Se(I)、Pb(I)等形成配合物甲。刘秋伟等[0在碱性非水溶液中合成槲皮素-Ca(I),采用红外光谱、紫外光谱和核磁氢谱对其结构进行表征。结果显示,槲皮素的3-0H、4-C=O、3-OH.4-OH可与Ca(I)结合形成配位比为2:1的配合物,且3'-OH和4'-OH与Ca(I)结合会导致配合物接受质子的能力下降。翟广玉等中合成了槲皮素-铋,并对其进行表征。槲皮素于PH=8.5甲醇溶液中与无水氯化铋反应加热回流生成槲皮素-铋配合物,光谱表征表明槲皮素的3'-0H与铋形成配合物。张怀斌等在碱性甲醇溶液中合成槲皮素-A1(皿)2:1配合物,使用吸收光谱、红外光谱和紫外-可见吸收光谱进行表征,表明A1(I)与槲皮素通过3-OH和4-C= O的结构进行配位。副族元素具有空d或空f轨道,缺电子结构与槲皮素畜电子结构形成配位键,常见的能与槲皮素配体 形成配合物的副族元素有Ni(I)、Mn(I)、Zn( I )、Co(I)、Cu(I)等。吴新建等采用紫外光谱探究了槲皮素与具有空3d轨道的二价副族金属离子(Mn、Co、Ni、Cu、Zn)的配位反应,讨论碱介质、水、温度、配位活性强弱、不同阴离子五个因素对配位反应的作用。研究显示:碱性介质是反应的必须条件,且碱介质影响配合物的存在形式和性质;水和温度对配位反应平衡具有反作用;槲皮素上的羟基越稳定越容易与金属离子形成配合物。李婧等叫在无水乙醇溶液中溶解槲皮素配体并与苯甲酸铜搅拌回流生成配合物,反应过程中槲皮素和苯甲酸铜的比例不同生成的产物不同。当槲皮素和苯甲酸铜的原料比为2 : 1时,合成槲皮素-铜2:1配合物1;当槲皮素和苯甲酸铜的原料比为1 : 1时,合成含两分子苯甲酸根参与配位的槲皮素-铜4 :1配合物2。
韩慢慢等印讨论反应时间、反应温度、金属离子摩尔比与溶剂量及槲皮素配体对合成金属配合物的影响,并研究槲皮索配体与Mg( I)、Cu( I )、Zn( I)、Fe(M)、Ca( I )五种金属的配位能力和反应速率差异。实验证明,在最佳条件下Cu(I)最容易发生反应,其次是Fe(M),而Mg(I)、Ca(I)和Zn(I)与配体反应形成配位键的能力较差。以.上几个实验探究了不同反应条件对配位反应的影响和不同金属与槲皮素配位能力的差异。稀土离子具有缺电子结构(即空轨道),空轨道可以与槲皮素富电子结构发生配位反应。稀土元素本身也具有一定的抗菌、抗炎、抗肿瘤和提高酶活性等作用”6-切1。蔡月琴等叫合成了稳定1 : 1二元体系槲皮素-Dy(皿)配合物。研究表明:4-C=0中的氧原子与Dy(皿)发生反应。蒋建宏等19-20]在PH=9.0的无水乙醇溶液中槲皮素与氯化镧加热回流合成了槲皮素-La(皿),应用荧光猝灭光谱,表征槲皮素-La(皿)与牛血清蛋白的作用机制。实验表明,槲皮素-La(皿)通过与酪氨酸残基作用使牛血清蛋白构象改变。
5. 工作计划
第1-3周:完成开题报告及开题PPT,提交开题报告初稿,查阅相关中文及英文文献,修改开题报告;
第4-5周:查阅相关中文及英文文献并翻译,制定毕业设计工作计划;
第6-8周:进行文献查阅及翻译,每周完成总结报告,开始撰写论文初稿;
以上是毕业论文开题报告,课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。