柚皮素—鎘配合物的合成·表征及其抗氧化作用

臧永軍 趙煥

摘要 [目的]合成柚皮素金屬鎘配合物，并比較配合物與柚皮素的抗氧化活性。[方法]以柚皮素和乙酸鎘為原料在無水乙醇溶液中制備柚皮素-鎘配合物，通過紫外（UV）、紅外（IR）對配合物進(jìn)行表征，并采用ABTS法研究其清除自由基的能力。[結(jié)果]紫外、紅外數(shù)據(jù)證實柚皮素與鎘離子成功配合，且在試驗濃度下，配合物對ABTS+·的清除能力隨濃度增加而增強，且強于柚皮素。[結(jié)論]鎘離子成功地與柚皮素形成配合物，其體外抗氧化活性較配體有所增強。

關(guān)鍵詞 柚皮素；配合物；抗氧化；ABTS

中圖分類號 S-3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 0517-6611（2017）29-0001-02

Synthesis， Characterization and Antioxidant Activity of NaringeninCadmium （Ⅱ）

ZANG Yongjun， ZHAO Huan

（School of Biology and Pharmaceutical Engineering，West Anhui University，Luan，Anhui 237012）

Abstract [Objective]Naringenincadmium（Ⅱ） complex （NarCd） was synthesized and compared the antioxidant activity between naringenin and NarCd.[Method]NarCd complex was synthesized by using naringenin and Cd（CH3COO）2 in anhydrous ethanol solution and characterized by UV and IR. The antioxidant activity of NarCd was evaluated by ABTS assays.[Result] The synthesized complex was coordinated with a Cd（Ⅱ） ion by UV and IR. The scavenying activity of ABTS+· of NarCd complexes was increased with concentration，and exhibited more potent antioxidation effect than naringenin.[Conclusion]Cd2+ could coordinate with the naringenin，and the antioxidation effect of the complex was stronger than the ligand.

Key words Naringenin；Complex；Antioxidant；ABTS

基金項目 皖西學(xué)院自然科學(xué)基金青年項目（WXZR201613）；安徽省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目（201610376037）。

作者簡介 臧永軍（1990—），男，安徽六安人，助教，碩士，從事天然產(chǎn)物合成與修飾研究。

收稿日期 2017-07-28

柚皮素是一種天然黃酮類化合物，廣泛分布在水果、蔬菜等食物中，大量研究表明柚皮素具有抗氧化、抗腫瘤、清除自由基、抗動脈粥樣硬化、降血糖等生物活性，在醫(yī)藥、食品科學(xué)等方面具有較大的潛在應(yīng)用價值[1-2]。

鎘是一種高毒性的重金屬元素，環(huán)境系統(tǒng)中的鎘主要來源于農(nóng)藥、染料、油漆及工業(yè)的廢水，其遷移活躍，不易代謝，易積累于農(nóng)作物及動物體內(nèi)[3]。研究表明，人體內(nèi)鎘的積累會導(dǎo)致內(nèi)分泌紊亂、組織損傷和生殖器官功能障礙，并易誘發(fā)心血管疾病、癌癥和腎臟病變等疾病[4]。

螯合治療法是減緩該類重金屬中毒的有效療法，通過螯合劑與重金屬離子形成的牢固的配合物，使其從體內(nèi)排出，達(dá)到治療解毒的目的[5]。柚皮素結(jié)構(gòu)中含有大π鍵共軛體系及強配位能力的氧原子，能與金屬離子發(fā)生配位作用。筆者以柚皮素為配體與鎘金屬離子合成柚皮素-鎘配合物，通過紫外光譜和紅外光譜對結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，并研究了其清除自由基的能力，以期為柚皮素金屬配合物的開發(fā)利用提供理論依據(jù)[6]。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 主要試劑。柚皮素，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；無水乙醇（分析純）；ABTS[2，2′-聯(lián)氮雙（3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸）二銨鹽]，阿拉丁生化科技股份有限公司；乙酸鎘·二水合物，天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所；K2S2O8，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.1.2 主要儀器。TU-1901型紫外可見光分光光度計，北京普析通用儀器設(shè)備有限公司；iS50FT-IR傅里葉變換紅外光譜儀（KBr 壓片），美國尼高力公司；FA1004A 電子天平，上海精天電子儀器有限公司；DF-19s 集熱式磁力加熱攪拌器，金壇市岸頭國瑞實驗儀器廠；PHS-3S 型酸度計，蕭山市分析儀器廠。

1.2 方法

1.2.1

配合物的合成。參考文獻(xiàn)方法[7-8]，取0.544 g（2 mmol）柚皮素，加入10 mL無水乙醇攪拌至溶解，再加入0.216 g（2 mmol）無水碳酸鈉攪拌1 h，將0.533 g（約2.0 mmol）Cd（OAc）2·2H2O加入反應(yīng)瓶中，在50 ℃恒溫水浴鍋中加熱攪拌反應(yīng)，同時緩慢滴加0.5 mol/L鹽酸溶液至pH 7.5，溶液呈淡黃色，繼續(xù)回流攪拌3 h，有大量棕黃色沉淀生成，放置、冷卻、抽濾，沉淀用無水乙醇反復(fù)洗滌，抽干，室溫真空干燥，得淡黃色粉。

1.2.2 柚皮素及配合物對ABTS+·的清除能力。 參照文獻(xiàn)方法[9]，ABTS+·在734 nm波長處有最大吸收波長，故可在734 nm波長處檢測ABTS+·的濃度，通過檢測吸光度，判斷ABTS+·的清除情況。

清除率=（A0-A）/A0×100%

1.2.2.1

ABTS工作液的配制。取7.4 mmol/L ABTS和2.6 mmol/L K2S2O8各0.2 mL，混合均勻，在黑暗室溫下放置12 h，用無水乙醇稀釋50倍得到ABTS工作液。

1.2.2.2

A0的測定。取0.8 mL ABTS工作液，加入0.2 mL無水乙醇，振搖10 s，充分混勻，靜置6 min后測定A0。

1.2.2.3

A的測定。取6只比色皿，分別加入1×10-5 g/mL待測樣液0.04、0.08、0.12、0.16、0.20、0.24 mL，加入無水乙醇使總體積為2.00 mL，再加入8.00 mL ABTS溶液，混合，靜置6 min，測定A。

2 結(jié)果與分析

2.1 柚皮素-鎘金屬化合物的表征

由圖1可知，柚皮素和配合物在200～400 nm波長處均主要有2個吸收帶，表明配合物的母體結(jié)構(gòu)并未發(fā)生改變。柚皮素的2個主要吸收帶分別為吸收帶 Ⅰ 220 nm和吸收帶 Ⅱ 278 nm；對比而言，配合物在吸收帶 Ⅰ 未發(fā)生明顯改變，而吸收帶 Ⅱ 紅移至290 nm，同時吸收強度也隨之降低，這是因為Cd2+和柚皮素發(fā)生配位后，整個分子的共軛體系增長，電子的離域程度增大，致使電子躍遷時需要的能量降低，吸收峰發(fā)生紅移[10]。

2.2 配合物的紅外光譜

采用KBr壓片，在4 000～400 cm-1區(qū)間掃描柚皮素及其紅配合物的紅外光譜，如圖2、3所示，其代表性基團(tuán)遷移見表1。根據(jù)紅外圖譜，配合物的紅外光譜與柚皮素相比有明顯遷移。柚皮素的羰基（CO）振動頻率在1 680 cm-1，形成配合物后紅移至1 625 cm-1，向低波數(shù)方向移動了55 cm-1，說明配體的羰基氧參與了配位；苯環(huán)π鍵（CC）由配體的1 618 cm-1下降到配合物的1 558 cm-1，紅移了60 cm-1，原因是配合物中形成了一個新環(huán)使得共軛效應(yīng)增強；配體中的C—O—C形成配合物前后位置變化不大，表明它并未與金屬離子發(fā)生作用；624 cm-1處的峰可認(rèn)為是O—M配位原子M的伸縮振動和彎曲振動引起的。紅外結(jié)果顯示，柚皮素與金屬離子發(fā)生配位[11]。

2.3 柚皮素及配合物對ABTS+·的清除能力

根據(jù)試驗吸光度計算出清除率，并作出濃度-清除率關(guān)系圖。由圖4可知，柚皮素和配合物在測試的濃度范圍內(nèi)，均是先隨著濃度的增大，對ABTS+·的清除率呈上升趨勢；且配合物對ABTS+·的清除能力明顯高于柚皮素。提示日常生活中多食含該類物質(zhì)的食物，一方面可以清除體內(nèi)的自由基，減少相關(guān)疾病發(fā)生的可能性，另一方面可以與體內(nèi)的重金屬離子螯合，對降低人體內(nèi)重金屬離子含量起著重要作用。

3 結(jié)論與討論

該研究合成了柚皮素-鎘配合物，通過紫外光譜、紅外光譜分析手段確定了配合物的形成。體外清除自由基試驗表明，柚皮素-鎘配合物清除自由基的能力強于柚皮素。目前關(guān)于柚皮素配合物抗氧化活性比較的研究報道較少，該研究為柚皮素配合物的研究開發(fā)提供了參考。該研究確定了配合物的形成，但對配合物的具體結(jié)構(gòu)還需進(jìn)一步通過核磁共振、元素分析及熱分析等方法來確定。

參考文獻(xiàn)

[1] 韓果萍，江元汝，陳雙莉，等.柚皮素-鈷（Ⅱ）配合物的合成與表征[J].西安科技大學(xué)學(xué)報，2011，31（5）：626-630.

[2] 張燕，楊珊珊，何呂學(xué)，等.柚皮素-銅（Ⅱ）配合物的合成與表征[J].周口師范學(xué)院學(xué)報，2013，30（2）：53-55.

[3] 陳虎，郭篤發(fā)，郭峰.作物吸收富集鎘研究進(jìn)展[J].中國農(nóng)學(xué)通報，2013，29（3）：6-11.

[4] 李裕，張強，王潤元，等.鎘的致癌性與食品中鎘的生物有效性[J].生命科學(xué)，2010，2（2）：179-184.