基于中药配位化学学说的四种木犀草素金属配合物的合成、结构表征及活性研究

中药配位化学学说认为,中药中的药效成分可能是有机成分,也可能是微量元素,更可能是二者在中药煎煮过程中反应形成的金属配合物。但现有的两种相关研究方法均未能解决中药中哪些有机成分可与哪些金属离子形成配合物、新生成的配合物是什么结构、其在中药治疗疾病过程中发挥什么作用等问题。木犀草素作为一种黄酮类化合物,其与微量金属元素结合后往往能提高其生物活性,例如,抗肿瘤、抗炎、抗过敏、抗纤维化、抗氧化等作用。但大量文献报道的配合物制备方法基本上都是在碱性醇溶液（甲醇或无水乙醇）中进行,与传统的中药提取工艺差别很大,而目前对从中药中分离得到金属配合物的研究还鲜有报道。本论文首先通过优化反应条件,研究了在传统中药提取工艺下,木犀草素与五种中药中常见的金属微量元素形成配合物的能力强弱;其次,对四种木犀草素金属配合物的结构进行了表征,并研究了其清除自由基和和断裂DNA的作用;最后,利用高效液相色谱对甲醇和20%甲酸-甲醇分别溶解两种中药水提物的样品进行了分析。论文主要研究内容及研究结果如下:（1）木犀草素-金属配合物的制备。木犀草素与5种生物体必需金属元素(Mg2+、Ca2+、Fe3+、Cu2+、Zn2+)在传统中药提取工艺下进行反应,通过高效液相色谱定量检测反应前后配体的含量变化,分析得出配合物合成反应的最佳反应条件（反应温度、反应时间、反应溶剂量和物质的量比）。在最佳合成工艺条件下,探究木犀草素分别与5种金属离子形成配合物的能力。实验结果表明木犀草素与金属离子形成配合物的最佳工艺条件为:反应温度90℃、反应时间2 h、反应溶剂量20 mL、配体与金属离子摩尔比1:1。在水煎煮条件,Cu2+最容易与木犀草素形成配合物,其次是Fe3+,而Mg2+、Ca2+与木犀草素络合能力较差,Zn2+基本不形成配合物;（2）4种木犀草素金属配合物的结构表征。通过紫外-可见分光光度计、1H-NMR、红外光谱仪和ESI-TOF-MS/MS分别对4种木犀草素金属配合物结构进行表征。结果显示,Mg2+和Ca2+通过4-C=O与木犀草素进行配位,而Fe3+和Cu2+以1:2的比例,通过4-C=O和5-OH进行配位。（3）木犀草素-金属配合物的活性研究。首先研究了木犀草素、金属盐及木犀草素金属配合物的清除自由基活性。实验结果表明,在低浓度情况下,木犀草素-金属配合物清除自由基作用均强于配体。其次,研究了了木犀草素、金属盐、木犀草素金属配合物对质粒pBR 322 DNA的裂解活性。实验结果表明,木犀草素-铁和木犀草素-铜具有切割断裂质粒pBR 322 DNA的作用,而木犀草素和金属盐单独作用时则不具有该活性,说明木犀草素通过与Fe3+、Cu2+形成配合物,产生了新的生物活性。（4）中药水煎液中存在木犀草素-金属配合物可能性的探讨。以金银花和黄山贡菊为研究对象,利用HPLC对甲醇和20%甲酸-甲醇分别溶解两种中药水提物后的样品进行分析,通过比较色谱峰的数量和峰面积变化情况,探究金属配合物在中药水煎液中是否存在。实验结果证明,中药水煎液中确实存在木犀草素与金属微量元素形成的配合物。