应用化学 第24卷 .0 … 。 《一N 2,2 .azinobis(3.ethylbenzothiazoline-6.sulfonate),ABTS 2,2'-diphenyl-1一picrylhydrazyl,DPPH Scheme l Structures of Schif bases and ABTS and DPPH 1实验部分 DPPH,ABTS购于Fluka,其它试剂均为分析纯。参照文献[7]方法合成的Schif碱化合物l一8,经 表征确定为目标产物。Perkin—Elmer 240C型元素分析仪(美国);Nicolet Avatar 360型红外光谱仪(美 国);Varian 300型核磁共振仪(美国)。 2结果与讨论 2.1 IC舶的测定 每个Schif碱均配成5个浓度的乙醇溶液作为待测溶液(图1),无论是与ABTS”反应还是与 DPPH反应,选取不同Schif碱起始浓度的目的在于使之尽快达到平衡,以缩短整个反应的时间。与 ABTS 反应时,按照文献[8]方法,向2 mL的4 mmol/L ABTS的磷酸盐缓冲溶液(PBS,含150 mmol/L NaC1,8.1 mmol/L Na2HPO4,1.9 mmol/L NaH2PO4)中加人0.76 mg K2 s2 O8,在室温、避光条件下放置 16 h,K:S:O。氧化ABTS生成阳离子自由基(ABTS )之后,用无水乙醇稀释至100 mL,使其在734 rim 处的吸光度(A。)达到0.7±0.02,作为ABTS 储备溶液用于与Schif碱反应。具体操作方法是,在 1.9 mL上述ABTS 溶液中加人0.1/\◇ mL某一浓度的Schif碱待测溶液,混合均匀静置30 min后测定吸 光值A 弘,此后每间隔1.5 h测定一次A 舛,直至前后2组数据差值在10%之内即可认为反应结束。 Schif碱捕获ABTS 的结果为[(A。一A 弘)/A。]x 100%,将Schif碱的浓度对捕获ABTS 的结果作图 (图la),捕获50%ABTS 时的浓度即为该Schif碱的IC 值。 x(Schiffbase)/(utool‘L一 1 图1 Schif碱1—8的浓度与捕获ABTS (0)和DPPH(6)浓度之间的关系 Fig.1 The relationship between the concentration of Schif Base(1 to 8)and the percentage of(0)scavenged ABTS and(6)DPPH 在与DPPH反应时,按照文献[9]方法,在1.9 mL的0.1 mmol/L DPPH无水乙醇溶液中加人 0.1 mL的某一Schif碱的待测溶液,混合均匀静置30 min后在517 rim处测定吸光值AⅢ。此后每间隔 1.5 h测A ,直至前后2组数据差值在10%之内即可认为反应结束。Schif碱捕获DPPH的结果为 [(A。一A5 )/A0]x 100%(A0为0.1 mmol/L DPPH乙醇溶液的吸光度),将Schif碱的浓度对捕获DPPH 的结果作图(图16),捕获50%DPPH时的浓度即为该Schif碱的IC轴值。 维普资讯 http://www.cqvip.com 第lO期 王宏侠等:含羟基取代基的Schif碱捕获自由基性能 l1O7 将从图1可读取的IC∞值列于表1。结果可见,IC 。值越小,说明该化合物捕获自由基的能力越强。 表1 Schif碱捕获ABTS 和DPPH的IC Table 1 IC5o of Schif bases 1—8 in scavenging ABTS and DPPH Ic50/ Ic50/ M Schif bases schiffbases ABTS ̄"DPPH l AB I 。DPPH 1 l0.19 20.00 5 9.97 50.24 2 8.2l 20.77 6 7.72 — 3 4.62 9.45 7 l0.97 — 4 4.64 55.7l 8 5.49 20.87 2.2 Schi仃碱与ABTS 的反应 ABTS”是通过K S 0。氧化得到的自由基,它与自由基捕获剂反应体现出的是分子中所有酚羟基 还原自由基的能力 。从表1中可发现,化合物3,4、8的IC 。值相近并小于其它化合物IC 。值,说明这 3个Schif碱捕获ABTS 的能力相近,且强于其它Schif碱,是由于这3种Schif碱均含有2个羟基,其 捕获自由基的能力比仅含有一个羟基的Schif碱要强。由于化合物6具有较大的共轭体系,其羟基与 ABTS”反应后形成的自由基可被大的共轭体系所稳定,因此捕获自由基的能力较强。化合物2比化合 物1捕获ABTS一能力略高,说明--OH在N原子对位时还原性能强。化合物5中含有呋喃,其芳香性 较差,化合物7中的CH 破坏了整个分子的共轭,因此化合物5和化合物7捕获ABTS 的能力较低。 2.3 Schiff碱与DPPH的反应 与ABTS”的反应表现出自由基捕获剂中酚羟基的还原能力,而与DPPH的反应表现的则是--OH 给出其H原子的能力『】。。。从表1中可以发现,Schif碱在与DPPH反应时的Ic 。普遍高于与ABTS一反 应时的IC 。,甚至化合物6和化合物7不与DPPH反应。由于化合物6和化合物7中的羟基来自于原料 水杨醛,因此,本文对水杨醛捕获DPPH性能做了测试。结果表明,水杨醛不与DPPH反应,说明--OH 连在碳原子邻位时不具备给出羟基H原子的能力。 化合物1和化合物2的IC 。值相近,说明在含有推电子基团(CH,) N一分子中,羟基处于N原子的 邻位或是对位在与DPPH作用时影响不大,这可能是因为羟基中的H原子被DPPH夺取之后,化合物1 和化合物2的自由基具有相同的共振式(Scheme 2)。 (cH3)2N 一(cH3):N 一 N - (cH3)2N 一(c H3):N N (cH3)2N 一(cH3)2N 一 。.。(cH3)2N 一(cH3)2N 。≤ 。 Scheme 2 Resonance structures of radicals derived fr0m compound 1 and compound 2 化合物3的IC 。值小于化合物4,说明化合物3与DPPH的反应能力比化合物4强,即在大的共轭 Scheme 3 Over|ap of the P orbit of 0 and the sp orbit of N in the radical derived fr0m compound 3 维普资讯 http://www.cqvip.com
4 5 6 7 8 9 O 1 1108 应用化学 第24卷 体系中,羟基在Schif碱的N原子的邻位有助于羟基给出其H原子,这是由于形成自由基后,氧原子的 承担单电子的P轨道与氮原子的sp 轨道的重叠,可以稳定自由基(scheme 3)Il1]。 化合物8具有较强的捕获DPPH的能力,这是因为当羟基的邻位是一OCH。时,由于一OCH。的推电 子作用可以稳定了一OH所形成的自由基,从而提高了羟基给出其H原子的能力(Scheme 4)。 Scheme 4 Stabilization effect of CH3 O—on the hydroxyl radical adjacent to CH3 O—in compound 8 上述结果表明,Schif碱捕获自由基的性能首先与分子中所含有的羟基的个数有关,随着羟基数目 的增多,Schif碱捕获ABTS 的能力增强;但对于捕获DPPH来说,只有同时将大的共轭体系与处于N 原子邻位的羟基结合在同一分子中,才能表现出较强的捕获DPPH的性能。由此可见,DPPH对于检测 Schif碱中羟基捕获自由基的性能是一种更为专一的试剂。 参考文献 Bastos M B R,Moreira J C,Farias P A M.Anal Chim Actal J l,2000,408:83 Isse A A,Gennaro A,Vianello E.Elechtrochim Actal J l,1997,42:2 065 ZHAO Jian—Zhang(赵建章),ZHAO Bing(赵冰),XU Wei—Qing(徐蔚青),LIU Ju—Zheng(刘举正),WANG Zong—Mu (王宗睦),IJ Yao.Xian(李耀先).J Chinese Univ Chem(高等学校化学学报)[J],2001,22:971 Desai S B,Desai P B,Desai K R.Hetercycl Commun[J],2001,7(1):83 Tang Y Z,Lju Z Q.Cell Biochem Funct[J],2007,25:149 Luo X Y,Zhao J Z,Lin Y J,Liu Z Q.Chem Res Chiensel J l,2002,18:287 Westland A D,Tarafder M T H.Inorg Cheml J l,1981,20:3 992 Re R,Pellegrini N,Proteggente A,Pannala A,Yang M,Rice—Evans C.Free Radical Biol Med[J],1999,26:1 231 Cotelle N,Bernier J L,Catteau J-P,Pommery J,Wallet J-C,Gaydou E M.Free Radical Biol Med[J],1996,20:35 Litwinienko G,Ingold K U.J Org Chem[J],2004,69:5 888 Liu Z Q.QSAR Comb Sci[J],2007,26:488 Ability of Schiff Bases with Hydroxyl--substituent to Scavenge Radicals WANG Hong—Xia,TANG You—Zhi,LIU Zai—Qun (Department of Organic Chemistry,College of Chemistry,Jilin University,Changchun 130021) Abstract This paper covers the measurement of the abilities of 8 Schiff bases with hydroxyl substituent to scavenge ABTS and DPPH radicals.It was found that the free—radical—scavenging ability of the Schif bases depends on the amount of the hydroxyl groups.The more hydroxyl group in the Schif base the better the free— radica1.scavenging ability.Moreover.the large conjugation system and the—OH adjacent to the N atom enhanced the ability of the Schif bases to scavenge ABTS .The Schif base containing a large conjugation system together with an一0H adjacent to the N atom will behave as a strong free—radical—scavenger in trapping DPPH radicals,demonstrating that DPPH is an appropriative agent to detect the free—radical—scavenging property of Schif bases.In addition,Schif bases with a larger conjugation system derived rfom 0一aminophenol may be wonderful free—radical—scavengers. Keywords Schif base,rfee.radica1.scavenger,ABTS”,DPPH
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