一种铬(III)配合物及其制备方法和应用

摘要

本发明提供了一种铬(III)配合物及其制备方法和应用，所述的铬(III)配合物分子式为CrC14H26N4O4Cl，分子量为402，晶体结构属三斜晶系，空间点群为P-1，a＝7.8880(6)，b＝9.8380(7)，α＝70.4550(10)，β＝85.729(2)，γ＝82.0880(10)°，Z＝2。其制备方法：将铬盐(III)和3-甲基-水杨酸用有机溶剂溶解，投入少许锌粒，加热回流，然后滴入三乙烯四胺，继续回流一段时间，停止反应，冷却，过滤，将所得滤液静置，常温自然挥发，几天后得到紫红色晶体。本发明配合物可在制备降糖药物中应用。

说明书

技术领域：

本发明涉及金属配合物，具体为一种基于3-甲基-水杨酸和三乙烯四胺为混配配体的铬(III) 配合物及其制备方法和应用。

背景技术：

铬是人体必需的微量元素。三价铬是对人体有益的元素，但是，铬的生理功能是与其它 控制代谢的物质一起配合起作用，如激素、胰岛素、各种酶类、细胞的基因物质(DNA和RNA) 等。研究表明，糖尿病患者铬明显减低，铬水平与血糖呈负相关。人体内的铬(III)含量随着 年龄的增加逐渐减少，缺铬(III)可使组织对胰岛素的敏感性降低，易患糖尿病和动脉粥样硬 化。给糖尿病人补充适量铬(III)能增强胰岛素的作用，缓释人体受损的葡萄糖耐量，降低血 糖水平和血清中胆固醇含量。目前，市场上销售的补铬剂有烟酸铬、氨基酸铬和吡啶甲酸铬 等商品，其中吡啶甲酸铬是当前销量最大的营养补铬剂。但近期有关文献报道：吡啶甲酸铬 可能引起染色体损伤，DNA突变和癌症，而且肠道吸收率低(<3％)，它的使用逐渐引起人们 的质疑。因此，寻找更有效的吡啶甲酸铬的替代品成为研究热点，合成高效、易吸收、低毒 的新型有机铬(III)配合物具有重要意义。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种具有降糖减肥功能的铬(III)配合物的制备方法以及该配合物 在制备降糖减肥药物中的应用。

本发明提供的一种铬(III)配合物，其分子结构式为：

本发明提供的一种铬(III)配合物的制备方法，反应式：

制备步骤包括：

1)将铬盐和3-甲基-水杨酸用有机溶剂溶解，投入锌粒，加热回流1～3小时，然后滴入 三乙烯四胺，继续回流至少1～2小时，停止反应，冷却，过滤；

2)将得到的滤液静置，常温下自然挥发，三天后得到紫红色晶体。

步骤1)所述的铬盐为氯化铬、硝酸铬或硫酸铬。

步骤1)所述的铬盐、3-甲基-水杨酸和锌粒的物质的量比为1∶1∶0.5～1.65。

步骤1)所述的铬盐和三乙烯四胺的物质的量比为1∶50～100。

步骤1)所述的锌粒为20～50目的无砷锌粒。

步骤1)所述的有机溶剂为甲醇或乙醇。

本发明制备的铬(III)配合物水溶性好，稳定性适中,并充分利用了3-甲基-水杨酸自身特有 的生物活性和铬盐的降糖作用，起到生物降糖降脂的协同生物效应。动物降糖减肥活性实验 表明，与营养剂吡啶甲酸铬相比，该配合物在控制动物血糖血脂方面具有显著作用，并且有 希望在制备降糖减肥药物中应用。

附图说明

图1本发明铬(III)配合物的晶体X-射线衍射图

图2本发明铬(III)配合物的紫外-可见吸收光谱

图3本发明铬(III)配合物的荧光光谱(λ_ex＝300nm)

具体实施方式：

实施例1：铬(III)配合物的制备及结构表征

称取2.67g(10.0mmol)CrCl₃·6H₂O和1.52g(10.0mmol)3-甲基-水杨酸(3-CH₃-SA)，置于 100mL圆底烧瓶中，加入50mL甲醇溶解，再加入0.30g无砷Zn粒，加热回流1个小时， 然后缓慢加入0.5mL三乙烯四胺(Trientine)，待溶液的颜色由绿色慢慢变为红色，继续反应1 个小时，冷却，抽滤，滤液常温自然挥发，三天后得到红色晶体，产率为60％。

元素分析测定结果，由分子式CrC₁₄H₂₆N₄O₄Cl理论值(％)：C，41.79；H，6.47；N， 13.93；实验值(％)：C，41.55；H，6.69；N，13.88。

晶体结构测定结果(见附图1)：配合物分子式为CrC1₄H₂₆N₄O₄Cl，分子量为402，三斜晶 系，空间点群为P-1，a＝7.8880(6)，b＝9.8380(7)，α＝70.4550(10)，β ＝85.729(2)，γ＝82.0880(10)°，Z＝2。配合物的内界由铬离子、1个3-甲 基-水杨酸根和1个三乙烯四胺构成六配位八面体结构；外界由1个氯离子和1个水分子构成。 配合物部分键长和键角(°)见表1。

表1配合物部分键长和键角(°)

紫外-可见吸收光谱(见附图2)：配体在239和308nm处有特征吸收峰(曲线a)，与Cr³⁺配 位后其苯环的π-π^*吸收峰分别红移至285和338nm(曲线b)，说明π共轭体系上的电子云向 Cr³⁺的空d轨道发生转移；配合物在549nm出现的吸收峰归属为配合物中Cr³⁺的d-d跃迁峰。

荧光光谱(见附图3)：配体在420nm附近具有强的荧光(曲线a)，当其与Cr³⁺形成配合物 后420nm附近的荧光被严重淬灭(曲线b)。

实施例2：铬(III)配合物的制备

称取2.67g(10.0mmol)CrCl₃·6H₂O和1.52g(10.0mmol)3-甲基-水杨酸置于100mL圆底 烧瓶中，加入50mL乙醇，再加入1.0g无砷锌粒，搅拌加热回流2个小时，缓慢加入1mL 三乙烯四胺，溶液的颜色由绿色慢慢变为红色，继续搅拌加热回流反应大约2个小时，冷却， 常温自然挥发，3天后得到红色晶体，产率为75％。

实施例3：铬(III)配合物的降糖减肥活性应用

通过喂食小白鼠实验来验证铬(III)配合物的降糖减肥活性。实验所用小白鼠由山西省中医 药研究院实验动物中心提供。我们选取昆明种小鼠48只，其中雄性各半，体重范围12～15g； 室温条件15～25℃，相对湿度30％～40％，自然光照，允许自由进食与饮水。普通饲料由北 京索莱宝科技有限公司提供。高脂饲料配方：普食66.5％、蔗糖20％、猪油10％、胆固醇2.5％ 和胆酸钠1％。按体重把小鼠随机分为4组，其中正常组12只，模型组12只，阳性对照组 12只，给药组12只。从实验一开始，给予正常组小鼠普通饲料，其余各组均喂食高脂饲料， 历时50天，造模成功。然后开始给药，其中正常组和模型组采用生理盐水作为对照，阳性对 照组采用Cr(Pic)₃水溶液，Cr(Pic)₃剂量为50mg/kg，给药组采用该铬配合物的水溶液，剂量 为60mg/kg，每天上午9:00点灌胃1次，实验持续9周。实验过程中有个别动物损伤，最终 每组统一选取10只来统计。实验结束后，使小鼠禁食20小时，分别称其体重，从眼眶静脉 取血，利用相关试剂盒测定各项生化指标。各组数据采用SPSS17.0进行统计分析，所有数据 均以表示，组间差异采用单因素方差分析，以P<0.05为有显著性差异。具体实验结果 统计参见表2。

表2各项生理生化指标(n＝10)

与正常组比较，▲P<0.05，▲▲p<0.01；与模型组比较，*P﹤0.05，**P﹤0.01

由表2可见：

(1)正常组的各项指标与模型组相比存在显著差异，说明高脂高糖食物引起了小鼠血糖 血脂浓度明显升高，低密度脂蛋白浓度提高，高密度脂蛋白浓度降低，体重增加；

(2)与模型组相比，阳性对照组Cr(Pic)₃的减肥效果并不理想。除了体重略有减低外， 其余指标都未有显著差异；

(3)而与模型组相比，给药组的血糖降低，总胆固醇和甘油三酯均明显降低，高密度脂 蛋白升高，体重明显减少。

Cr(Pic)₃是目前国际上通用的降糖减肥药物。在本实验中，相比与阳性对照组化合物 Cr(Pic)₃来说，所合成的新型铬配合物[Cr(3-CH₃-SA)(Trientine)]Cl·H₂O具有较好的生理降糖 减肥活性。这可能是由于：1)从化学键键长来看，该配合物内界键长之和比Cr(Pic)₃的要长， 说明该配合物稳定性较Cr(Pic)₃弱，在代谢过程中易于解离，铬离子容易被体内铬转运蛋白 转运，使得生物利用率高；2)该配合物分子中的3-甲基-水杨酸结构类似于阿司匹林，具有 抑制血小板凝聚等的作用；3)该配合物为NaCl型，水溶性好，生物吸收利用率高。