本文研究了以赖氨酸和5-溴水杨醛合成的稀土元素Schiff碱配合物的抗菌和抗氧化性能。主要作者包括Lekha Logu、Kanmani Raja Kamatchi、Hariharan Rajmohan、Sathish Manohar、Rajagopal Gurusamy和Easwaramoorthi Deivanayagam。这篇文章发表在《Applied Organometallic Chemistry》期刊上，在线发表日期为2014年10月23日。

学术背景

近年来，镧系元素配合物因其在生物无机化学和配位化学中的广泛应用而受到广泛关注。这类配合物常用于生物医学分析，如磁共振成像对比剂（MRI contrast agents），并因其特殊的光物理和生物学性质，还可用作生物探针。基于其电子配置的独特性，镧系元素配合物在抗癌和抗菌剂方面也有潜力。Schiff碱配合物具有高度有序的超分子结构和多种配位位点，可与多种离子和有机分子结合。在这类配合物中，从氨基酸导出的Schiff碱配合物因其独特的构型和生物学重要性更具研究意义。

研究目的

本研究旨在合成并表征由稀土金属元素（Pr、Sm、Gd、Tb、Er、Yb）与赖氨酸和5-溴水杨醛合成的六种新型Schiff碱配合物。通过表征这些配合物的结构，研究其荧光特性，并进一步评估其抗菌和抗氧化性能。

实验流程与方法

1. 材料和前处理： 所有化学试剂均为分析纯，无需进一步纯化。抗菌和抗真菌活性评估的参考菌株包括大肠杆菌、铜绿假单胞菌、金黄色葡萄球菌、链球菌、念珠菌和曲霉菌。

2. 仪器与测量： 使用傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、紫外-可见光光谱（UV-Vis）、核磁共振光谱（NMR）、质谱（MS）和荧光光谱等多种分析技术对合成的配合物进行表征。

3. Schiff碱配体的合成： 将赖氨酸和5-溴水杨醛在氢氧化钠和乙醇存在下进行缩合反应，合成为黄色沉淀，并用乙醇-水混合物洗涤后储存。

4. 稀土Schiff碱配合物的合成： 按照类似文献的方法，将赖氨酸与5-溴水杨醛合成的Schiff碱配体与稀土元素（如Gd(NO3)3·xH2O）在恒温条件下进行反应，生成相应的配合物，并通过乙醇-水混合物洗涤后储存。

5. 抗菌和抗真菌活性测试： 采用纸片扩散法评估配合物对各种革兰阴性和革兰阳性细菌及真菌的抗菌活性。测试化学品以不同浓度使用，并与标准抗菌药物（如阿米卡星和酮康唑）进行比较。

6. 抗氧化性能测试： 采用DPPH自由基清除法评估配合物的抗氧化活性，利用稳定的DPPH自由基评估样品的氢供体能力或自由基清除能力。

研究结果与讨论

1. 元素分析： 不同配合物的元素分析结果与计算值良好一致，验证了分子式的正确性。

2. 物理化学性质： 莫尔电导率数据表明配合物为1:1电解质，两个硝酸根离子配位于中心金属离子。

3. 热重分析： 配体和配合物的热重分析显示其良好的热稳定性。代表性的Gd配合物在104°C分解出配位水分子，在373°C分解出硝酸根，最终生成Gd的氧化物。

4. 光谱分析： 配体及其配合物的FT-IR、UV-Vis、1H NMR和质谱数据验证了配位键的形成。例如，配体的C=N键在配合物中波数有所降低表明亚胺氮原子与Ln(III)发生配位。Schiff碱配体能够有效地吸收和传递能量至Ln(III)离子，从而使得Sm(III)、Er(III)和Tb(III)配合物显示出典型的发射光谱。

5. 荧光特性： Sm、Tb和Er配合物展现出特征荧光性，表明Schiff碱配体是一种有效的螯合有机染料。

6. 抗菌和抗真菌活性： 合成的稀土Schiff碱配合物对所测试的细菌和真菌展示出明显的抗菌活性，尤其是Gd和Sm配合物；以上述配合物与自由基配体相比，抗真菌活性更强。

7. 抗氧化性能： 配合物在较高浓度下展示出中等的抗氧化活性，并且表现出较自由配体更高的自由基清除能力。

结论

本研究成功合成并表征了六种新型Ln(III) Schiff碱配合物，研究其抗菌和抗氧化性能。研究表明，这些配合物具有良好的抗微生物活性和适中的抗氧化性能，显示出潜在的生物医药应用价值。

本研究的亮点包括： 1. 合成了一系列稀土Schiff碱配合物，并系统地表征了其结构和性能。 2. 发现这些配合物具有较高的抗菌和抗真菌活性，特别是Gd和Sm配合物。 3. 抗氧化测试显示，这些配合物在高浓度下具有中等的自由基清除能力。

其他有价值的内容

文章在参考文献中提到了现有文献对相关领域的研究进展，表明当前研究不仅丰富了对稀土Schiff碱配合物的理解，还为其在生物医药等领域的应用提供了新的思路和科学依据。