离子型有机锡羧酸酯化合物的合成及产物的抑菌活性

钟桂云

（江门职业技术学院材料技术系，广东江门529090）

有机锡羧酸酯是一类重要的有机锡化合物，被广泛用作催化剂、PVC热稳定剂、杀菌剂及木材防腐剂等[1].Brown[2]首次发现Ph3SnOCCH3具有抑制小鼠肿瘤生长的作用，此后，有机锡羧酸酯的合成、分子结构及生物活性等方面成为研究热点.有成果表明[3-6]，有机锡羧酸酯的生物活性与锡原子上烃基的类型、数目以及羧酸配体密切相关，如三苯基锡羧酸酯具有高杀菌活性，而三环己基羧酸酯具有高杀螨活性.近年来研究发现，有机锡羧酸酯具有良好的抗癌活性，如美国国家癌症研究所[7]测试了2000多种有机锡化合物的抗癌活性，发现50%的配合物具有抗P388白血病的活性，其中大部分是有机锡羧酸酯.研究者进一步通过扩展羧酸类型、改变烃基结构等途径，发现了很多新型结构的有机锡羧酸酯.Atassi等[8]证明有机锡化合物的水溶性是影响其抗癌活性的一个重要因素；Gielen等[9]制备了类似于Carboplatin的二烃基锡羧酸酯，发现它们具有很好的抗MCF-7（乳腺癌）和抗WiDr（结肠癌）活性.但由于二烃基锡和三烃基锡的羧酸类化合物在水中或者乙醇-水中的溶解度较差，为此Tao等[10]又合成了许多具有较高水溶性的含极性基团（主要是含羟基和含O、N的基团）的有机锡羧酸类化合物.近年来，本课题组研究发现离子型有机锡化合物具有很高的抗癌活性[11-12]，而且在水中的溶解性也更好，因此可能会改善有机锡化合物在机体中的运输，提高其生物活性.

本研究在前期离子型有机锡化合物研究的基础上，将有机锡化合物三苯基氯化锡（Ph3SnCl）与丁二酸结合，得到离子型有机锡羧酸酯类化合物，并测定产物的抑菌活性.

1 实验

1.1 试剂及仪器

丁二酸，分析纯，由陕西省渭南市惠丰化学工业有限责任公司生产；三苯基氯化锡，优级纯，由合肥源亿达化工有限公司生产.

Vario EL型元素分析仪，由德国Elementar公司生产；FT-IR-Equinqx55型红外光谱仪，KBr压片，由德国Brucher公司生产；AC-P 200型核磁共振仪，由瑞士Bruker公司生产，CDCl3作溶剂.

1.2 产物合成

在锥形瓶中加入0.96g Ph3SnCl、30mL丙酮和0.30g丁二酸，搅拌混合.分别加入不同种类的有机胺，每种5mmol，立即产生白色沉淀.室温搅拌5h，过滤，得到白色粉末状固体.水洗，丙酮洗，烘干，用丙酮/乙醇重结晶，在冰箱中放置数天，析出白色晶体.合成路线如下：

（Ⅰ）三苯基丁二酸基锡化二乙基胺离子：产率52.1%.m.p.138～140℃；1HNMR（CDCl3）δ：1.28（t，J=7.3 Hz，6H），2.87（q，J=7.5Hz，4H），2.65（s，4H），7.27～7.50（br，9H），7.52～7.71（br，6H）.13C NMR（CDC13）δ：179.2，138.4，136.7，130.0，128.8，42.3，31.7，12.1.IR（KBr，v）：3 044，1584，1362，734，698，575，454.Anal.Calcd.for C26H31NO4Sn：C 57.80，H 5.78，N 2.59；Found：C 56.75，H 5.65，N 2.65.

（Ⅱ）三苯基丁二酸基锡化三乙基胺离子：产率54.2%.m.p.136～138℃；1H NMR（CDC13）δ：1.31（t，J=7.3 Hz，9H），2.98（q，J=7.5Hz，6H），2.61（s，4H），7.27～7.50（br，9H），7.52～7.71（br，6H）.13C NMR（CDC13）δ：178.9，138.3，136.7，129.9，128.8，42.5，32.8，12.2.IR （KBr，υ）：3 054，1580，1366，734，695，573，454.Anal.Calcd.for C28H35NO4Sn：C 59.17，H 6.20，N 2.46；Found C 59.25，H 6.45，N 2.65.

（Ⅲ）三苯基丁二酸基锡化三正丙基胺离子：产率58.4%.m.p.137～139℃；1H NMR（CDC13）δ：1.01（t，J=7.3 Hz，9H），1.62～1.80（m，6H），2.87（t，J=7.4Hz，6H），2.66（s，4H），7.24～7.52（br，9H），7.54～7.75（br，6H）.13C NMR （CDC13）δ：179.3，136.3，137.6，129.2，128.6，42.5，31.9，18.3，11.2.IR（KBr，υ）：3 043，1589，1364，735，696，567，457.Anal.Calcd.for C31H41NO4Sn：C 61.00， H 6.77，N 2.29；Found C 59.87，H 6.36，N 2.45.

（Ⅳ）三苯基丁二酸基锡化二异丙基胺离子：产率57.4%.m.p.136～138℃；1H NMR（CDC13）δ：1.18（d，J=7.3 Hz，12H），3.02～3.22（m，2H），2.67（s，4H），7.27～7.50（br，9H），7.52～7.71（br，6H）.13C NMR（CDC13）δ：178.3，137.4，136.5，129.0，127.6，42.3，31.8，19.3，11.0.IR（KBr，υ）：3 053，1589，1362，732，698，569，456.Anal.Calcd.for C28H35NO4Sn：C 59.17，H 6.20，N 2.46；Found C 58.85，H 6.33，N 2.35.

（Ⅴ）三苯基丁二酸基锡化三正丁基胺离子：产率62.1%.m.p.141～143 ℃；1H NMR（CDC13）δ：0.93（t，J=7.5Hz，9H），1.22～1.47（m，6H），1.42～1.79（m，6H），2.80（t，J=7.5Hz，6H），2.66（s，4H），7.14～7.52（br，9H），7.40～7.78（br，6H）.13C NMR（CDC13）δ：179.9，138.3，136.6，129.7，128.6，42.5，31.6，22.7，18.9，11.8.IR （KBr，υ）：2964，1578，1372，731，699，565，460.Anal.Calcd.for C34H47NO4Sn：C 62.58，H 7.26，N 2.14；Found C 62.67，H 7.34，N 2.29.

（Ⅵ）三苯基丁二酸基锡化二环己基胺离子：产率64.1%.m.p.180～182℃；1H NMR（CDC13）δ：1.23～2.97（m，20H），2.84（m，2H），2.64（s，4H），7.25～7.50（br，9H），7.40～7.78（br，6H）.13C NMR（CDC13）δ：176.5，141.5，136.7，135.7，128.3，45.6，39.8，31.6，30.5，28.6，26.6，8.6.IR（KBr，υ）：2940，1589，1378，734，698，555，447.Anal.Calcd.for C34H43NO4Sn：C 62.96，H 6.68，N 2.16；Found C 62.67，H 6.33，N 2.27.

1.3 杀菌活性

采用菌体生长速率测定法.供试菌分别为禾谷镰孢菌（Fusarium graminearum）、番茄早疫病菌（Alternaria solani）、芦笋茎枯病菌（Phomopsis asparagi）、苹果轮纹病菌（Macrophoma kawatsukai）和花生褐斑病菌（Cercospora arachidicola Hoci）.

将10mg离子型有机锡羧酸酯溶解在适量丙酮内，用含有 200μg/mL乳化剂的水溶液稀释至500μg/mL.各吸取1mL药液注入培养皿内，再分别加入9mL培养基，摇匀后制成50μg/mL的含药平板，以添加1mL灭菌水的平板作空白对照.用直径4mm的打孔器沿菌丝外缘切取菌盘，移至含药平板上，设3个重复.将培养皿放在（24±1）℃的恒温培养箱内培养，48h后量取菌盘的扩展直径，计算平均值，按照以下公式计算相对抑菌率：

2 结果与讨论

2.1 配合物结构的表征

2.1.1 红外光谱分析（IR）

部分离子型有机锡羧酸酯化合物的红外光谱图如图1所示.谱图中447～460cm-1范围内的吸收峰归属为Sn—O的振动吸收峰，555～577cm-1范围内的吸收峰为Sn—C键的振动吸收峰[13].羰基的不对称（）和对称（）伸缩振动吸收频率范围分别为1578～1589cm-1和 1362～1378cm-1，二者的差值为 211～216cm-1.这说明羰基氧（C=O）与锡原子未发生配位[14].在 731～735cm-1和 695～699cm-1处可以观察到2个较强的单取代苯环吸收峰.

图1 离子型有机锡羧酸酯的红外光谱分析图Fig.1 FT-IR spectra of ionic organotin carboxylate

2.1.2 核磁共振分析（1H NMR）

部分化合物的1H NMR谱图如图2所示.化合物的1H NMR谱图主要由3部分质子组成：苯基质子、二元羧酸上的CH2亚甲基质子和胺上的质子.苯基质子分裂成2部分，即邻位（α）质子和对位、间位（β）质子，其积分面积比近似为2∶3.二元羧酸上的CH2质子表现为1个单峰，化学位移范围为2.61～2.66.胺上质子的化学位移处于正常位置.活泼的NH质子在大多数情况下未在1H NMR谱中出现.

图2 离子型有机锡羧酸酯的1H NMR谱图Fig.2 1H NMR spectra of ionic organotin carboxylate

2.2 抑菌活性

选用5种常见的农作物病菌作为供试菌，检验本研究中合成的离子型有机锡羧酸酯化合物的抑菌活性，结果如表1所示.

表1 离子型有机锡羧酸酯的抑菌活性Tab.1 Antibacterial activity of ionic organotin carboxylate%

由表1可以看出，6种化合物对5种供试菌均有较好的抑菌效果，尤其是对芦笋茎枯病菌和花生褐斑病菌，抑菌率达到100%；其次是苹果轮纹病菌，除了三苯基丁二酸基锡化三正丙基胺离子外，其余5种化合物的抑菌率均为84.4%；对禾谷镰孢菌和番茄早疫病菌的作用效果最差.6种化合物中，三苯基丁二酸基锡化三正丙基胺离子和三苯基丁二酸基锡化二异丙基胺离子的杀菌效果略低于其他4种化合物.

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