环丙沙星类Cu.Mn.Zr配合物的合成与表征及应用谭正德易兵黄赛金龙有前（湖南工程学院化学化工学院411104）摘要：本文以盐酸环丙沙星为原料提取环丙沙星，用环丙沙星与铜，锰，锆等金属离子配合。
采用高压反应釜法与溶剂热法进行对比性实验，合成对应的配合物并培养相应的晶体，并对近20种细菌进行抑菌实验。
实验结果表明：在PH1,116℃条件下，采用高压反应釜和溶剂热法，反应8h,得到环丙沙星铜的配体单晶。
在PH1,115℃条件下，合成对应锰的配合物，在PH12,110℃条件下，合成对应锆的配合物，采用溶剂挥发法得到相应的配体单晶。
通过红外光谱分析、DSC-差示扫描量热仪、紫外、荧光等对原料、配体和单晶进行表征，同时进行了大量的抑菌实验，抑菌性能优秀。
关键词：环丙沙星；配体；表征；抑菌Ciprofloxacin metal ions (Cu、Mn、Zr)Synthesis and characterization of complex and applicationTAN zheng-de HUANG sai-jin YI bing LONG you-qian(College of Chemistry and Chemical Engineering, Hunan Institute of Engineering,Hu Nan Xiang Tan 411104, People’s Republic of China)Abstract :In this paper, take ciprofloxacin hydrochloride acid as the raw material through the reaction to extract pure ciprofloxacin. synthesizing ciprofloxacin with metal ions(copper, manganese, zirconium), using high-pressure reactor method and solvent thermal method to comparative experiment, making corresponding complexes and developing the appropriate crystal. bacteriostatic test of almost 20 species of bacteria, The results show that: under the conditions of PH1,116℃ , using high-pressure reactor method and solvent thermal method , the reaction time 8h, got ciprofloxacin ligand copper single crystal. under the conditions of PH1,115℃, got ciprofloxacin ligand manganese single crystal. under the conditions of PH12,110℃, got ciprofloxacin ligand zirconium single crystal. Using solvent evaporation method to get the corresponding ligand single crystal. These compounds are investigated by Thermal analyses, Infrared Spectra and UV Spectra, Fluorescence Spectra, DifferentialScanning Calorimetry (DSC).The structures and the related properties of complexes are also discussed.At the same time, we did a large number of antibacterial experiments, getting excellent antibacterial properties.Key words : Ciprofloxacin; Ligand; Characterization; Antibacterial1 前言喹诺酮类抗菌药[1]具有抗菌谱广[2-4]、活性高、毒性低，作用机制独特等特点，在临床上广泛应用于各种感染的治疗，是目前最为重要的抗菌素之一。
第一代药物主要为萘啶酸(Nalidixic acid)和吡咯酸（Piromidic acid)，它们仅对大多数革兰氏阴性菌有抗菌作用，而对革兰氏阳性菌和绿脓杆菌几乎无活性。
第二代喹诺酮类药物的代表是西诺沙星(Cinoxacin)和吡哌酸(Pipemidic aeid)。
尽管它们也只对革兰氏阴性菌有抑制作用，但与第一代药物相比具有明显的抗菌活性[5.6]。
第三代诺酮类药物的代表有诺氟沙星(Norfloxacin)、依诺沙星(Enoxaein)、环丙沙星(Ciprofloxacin)和氧氟沙星(Ofloxacin)等。
第三代喹诺酮类抗菌药抗菌谱广，除对革兰氏阴性菌有较强的抑菌作用，对革兰氏阳性菌也显示出较强的活性。
但在药物作用机理、耐药性和进一步开发等方面的研究遇到了相当多的难题，基于金属离子在药物作用中的特殊地位和其重要的生物功能，从机理研究和无机药物研究的角度出发，合成以药物分子为配体的配合物或合成金属化合物，对于开发喹诺酮药物的应用和金属化合物抗癌新药具有理论意义和实践意义[7]。
目前对喹诺酮金属配合物的研究主要集中于其结构的研究，对配合物的性质研究还不够全面和深入[8-11]；研究对象也主要是萘啶酸、诺氟沙星、环丙沙星等，而对目前在临床上已被广泛应用的氧氟沙星和帕珠沙星的研究很少；对喹诺酮金属配合物的生物活性尤其是抗细菌抗肿瘤活性的研究尚还处在比较早期的阶段，缺乏系统的研究等。
本课题正是针对这些问题做了一些研究工作：由于喹诺酮类药物在pH为4到9的范围内的溶解性较小，金属盐溶液与喹诺酮最后反应的产物大部分是沉淀，所以很难得到配合物单晶。
环丙沙星为第三代喹诺酮类抗菌药物，具有广谱抗菌活性，已广泛应用于临床实践，治疗由革兰氏阴性细菌和革兰氏阳性细菌感染而引起的疾病。
喹诺酮过渡金属配合物的合成、结构及其物理化学性质已被广泛研究：其生物活性[12-15]也有相关文件报道。
但是这些研究主要集中于诺氟沙星、西诺沙星的金属配合物。
到目前为止，对环丙沙星与过渡金属的配合物的报道文献依然不多，尽管对这些领域的研究还不够深入和系统，其进展也不明显，但对于这方面的研究趋势已初见端倪。
对于此类前景良好的抗菌素而言，继续深入研究是理所当然，也是迫切需要的。
在此我们报道标题配合物的合成及其晶体结构，目的在于研究环丙沙星同金属离子的配位方式以及获得体外活性测试的新材料及其新用途。
肺炎链球菌（gtreptococcuspneumonias），旧称肺炎双球菌或肺炎球菌（pneumococci），为革兰氏阳性双球菌，属链球菌的一种。
肺炎链球菌肺炎是由肺炎链球菌所引起的肺实质性炎症。
通常起病急骤，以高热，寒战，咳嗽，血痰及胸痛为特征。
链球菌(Streptococcus)是化脓性球菌的另一类常见的细菌，广泛存在于自然界和人及动物粪便和健康人鼻咽部，引起各种化脓性炎症，猩红热，丹毒，新生儿败血症，脑膜炎，产褥热以及链球菌变态反应性疾病等。
金黄色葡萄球菌 (Staphyloccocus aureus Rosenbach) 是人类的一种重要病原菌，隶属于葡萄球菌属（Staphylococcus），可引起多种严重感染。
有“嗜肉菌"的别称。
伤寒杆菌(Salmonella typhi)造成之伤寒病，常称“伤寒热”(typhoid fever)，其症状包括高烧，可达39°至40°C(103°至104°F)；其他症状有腹痛、严重腹泻、头痛、身体出现玫瑰色斑(rose spot)等。
肠道出血或穿孔是其最严重的并发症。
其传染途径为粪口途径，传染力很高。
大肠杆菌是人和许多动物肠道中最主要且数量最多的一种细菌,主要寄生在大肠内.它侵入人体一些部位时,可引起感染,如腹膜炎,胆囊炎,膀胱炎及腹泻等.人在感染大肠杆菌后的症状为胃痛,呕吐,腹泻和发热.感染可能是致命性的,尤其是对孩子及老人.大肠细菌(E. coli)为埃希氏菌属(Escherichia)代表菌.一般多不致病,为人和动物肠道中的常居菌,在一定条件下可引起肠道外感染.某些血清型菌株的致病性强,引起腹泻,统称病致病大肠杆菌.链球菌(Streptococcus)是化脓性球菌的另一类常见的细菌，广泛存在于自然界和人及动物粪便和健康人鼻咽部，引起各种化脓性炎症，猩红热，丹毒，新生儿败血症，脑膜炎，产褥热以及链球菌变态反应性疾病等。
本文采用高压反应釜法及水热合成法附加溶液直接混合法，以环丙沙星为配体，选择与生理功能密切相关的铜、锰、锆等过渡金属离子合成了一系列配合物。
通过红外光谱、荧光光谱、紫外-可见光谱、DSC等方法和手段对配合物的配位化学，空间结构进行了表征，对配合物的物理化学性质进行了研究，最后进行抑菌实验，试验性能优秀。
图1：喹诺酮类药物分子结构的基本骨架Figure 1：The skeleton of quinolones诺氟沙星(Norfloxacin)、依诺沙星(Enoxaein)、环丙沙星(Ciprofloxacin)和氧氟沙星(Ofloxacin)的分子结构图如下：图2：部分喹诺酮类药物的分子结构Figure 2：Part of the molecular structure of quinolones2.实验部分2.1 主要试剂与设备2.1.1 主要试剂：盐酸环丙沙星胶囊，哈药集团制药总厂；乙酸，AR，汕头市西陇化工厂有限公司；二水合硫酸铜，AR，天津市科密欧化学试剂开发中心；氧氯化锆，AR，天津市科密欧化学试剂开发中心；氯化锰，AR，天津市天一达化工有限公司；乙醇，AR，天津市大茂化学试剂厂；丙酮，AR，天津市富宇精细化工有限公司；盐酸，AR，衡阳市讯源化学试剂有限公司。
2.1.2主要设备：集热式恒温加热磁力搅拌器，DF-101S，巩义市英峪予华仪器厂；高压反应釜，KF-20ml，西安太康生物科技有限公司；循环水式真空泵，SHZ-D(III)，巩义市予华仪器有限责任公司；真空干燥箱，DZF-250，郑州长城科工贸有限公司；荧光分光光度计，960MC，上海精密科学仪器厂；傅里叶红外光谱仪，A V ATAR370；美国尼高力；差热分析仪，DSC 200 F3；德国耐驰公司；紫外分光光度计，UV8100 ；上海嘉适科学仪器有限公司。