【正文】 檢測(cè)羥基自由基的方法很多，有電子自旋共振法、HPLC 法、化學(xué)發(fā)光法、光度法、熒光法、自動(dòng)電位滴定法、極譜法、毛細(xì)管電泳電化學(xué)檢測(cè)法、膠束電動(dòng)毛細(xì)管色譜法等 [2932]，在大量參考文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，本論文實(shí)驗(yàn)期間分別采用了熒光法和光度法研究了沒食子酸丙酯鍺的抗氧化活性。OH、0 2抗氧化活性即對(duì)自由基的清除能力，清除能力的高低表征了抗氧化劑抗氧化的能力的強(qiáng)弱。 沒食子酸丙酯鍺的抗氧化活性自由基被稱為萬病之源，是人體衰老和疾病的主要原因。此外，外界環(huán)境中的陽光輻射、空氣污染、吸煙、農(nóng)藥等都會(huì)使人體產(chǎn)生更多活性氧自由基，使核酸突變。加上過氧化氫、單線態(tài)氧和臭氧，通稱活性氧。在化學(xué)中，這種現(xiàn)象稱為“氧化 ”。另用摩爾比法也得到相同結(jié)論，由摩爾比法測(cè)得配合物的表觀穩(wěn)定常數(shù)為 K 穩(wěn) =1011河北工程大學(xué)畢業(yè)論文19第 3 章 沒食子酸丙酯鍺(Ⅳ) 配合物的抗氧化活性研究 自由基概述自由基，化學(xué)上也稱為“游離基”，是一類具有高度活性的物質(zhì)，是含有未成對(duì)電子的原子、原子團(tuán)或分子。用測(cè)得的吸光度對(duì) [R]/[M]作圖，所得曲線的轉(zhuǎn)折點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的[R]/[M] 值，即為配合物的組成比。在這些溶液中，固定金屬離子 M 的濃度，依次從低到高地改變顯色劑 R 的濃度，然后測(cè)定每份溶液的吸光度 A，隨著[R]的加大，形成配合物的濃度[MR]也不斷增加，吸光度 A也不斷增加，當(dāng)[R]:[M]=n 時(shí)，[MRn]最大，吸光度也應(yīng)最大。此法是根據(jù)在配合反應(yīng)中金屬離子 M 被顯色劑 R 所飽和的原理來測(cè)定配合物的組成的。吸光度最高點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo) CM:CR(在濃度相同時(shí)為體積比 VM:VR)即為配合物的組成比。 等摩爾連續(xù)變化法(Job 法)在實(shí)驗(yàn)條件下，將所研究的金屬離子 M 與試劑 R 配制成一系列濃度比(C M:CR)連續(xù)變化的，但其總濃度(Q=C M+CR)不變的溶液。由于配合物中配位鍵的強(qiáng)度是以配合物的熱力學(xué)穩(wěn)定性為特征的，因此在生物化學(xué)領(lǐng)域，測(cè)定具有生物活性的有機(jī)配體與生命必需金屬元素形成配合物的組成及穩(wěn)定常數(shù)，可以對(duì)配合物的結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性作一些定性解釋，對(duì)于了解金屬離子與配體的結(jié)合形式、結(jié)合程度以及在多種配體或金屬離子存在下相互競(jìng)爭配合反應(yīng)具有重要意義，并可有助于理解有機(jī)化合物之間、微量金屬元素之間、有機(jī)物與微量元素之間的協(xié)同和拮抗作用。河北工程大學(xué)畢業(yè)論文15而且從譜圖上我們能夠推測(cè)出沒食子酸丙酯的三個(gè)酚羥基沒有全部參與配位。這進(jìn)一步證明了鍺與沒食子酸丙酯的酚羥基配位。同時(shí)說明形成了配合物后，有了更大的電子轉(zhuǎn)移。④ C=C 特征吸收苯環(huán)的伸縮振動(dòng)由配體的 1616 cm1 移至 1592cm1 。② C=O 特征吸收配體酯基中的 C=O 的伸縮振動(dòng)峰為 1693cm1，反應(yīng)后 C=O 移的吸收峰在 1688cm1 沒有參與配位，同時(shí)說明酯基在反應(yīng)過程中未發(fā)生水解。比較純配體與配合物的 IR 譜，配體在 3468 cm1 處的吸收峰在配合物中消失，說明酚羥基中的氫被金屬元素取代，即氧與金屬元素發(fā)生配位。沒食子酸丙酯、沒食子酸丙酯鍺的配合物的紅外吸收譜圖見圖 2圖 28，對(duì)PG 及 PGGe 紅外譜圖分析如下：① OH 特征吸收沒食子酸丙酯在 34703200 cm1 范圍內(nèi)出現(xiàn)強(qiáng)而寬的酚羥基的締合伸縮振動(dòng)吸收峰。紅外光譜是對(duì)分子結(jié)構(gòu)的客觀反映，圖譜中的吸收峰都對(duì)應(yīng)著分子中化學(xué)鍵或者基團(tuán)的各種振動(dòng)類型，因此，每種化合物都有其特征的紅外光譜圖。這是由于 PG 與金屬 Ge 形成配合物后，一部分酚羥基與金屬離子形成配位鍵，電子云密度發(fā)生改變會(huì)進(jìn)一步激活分子中20 250 30 350 波 長 /nm PGe 河北工程大學(xué)畢業(yè)論文14的活性基團(tuán)酚羥基，使苯環(huán)上酚羥基的孤對(duì)電子與苯環(huán)上大 π 電子體系形成的 Pπ 共軛作用得到增強(qiáng)，從而使配合物的紫外吸收峰較 PG 的吸收峰寬。最大的吸收峰為苯環(huán)的 E2 帶，小吸收峰為苯環(huán)的 K 帶，且酚羥基是影響 PG 和配合物紫外吸收的主要因素。PG 的紫外最大吸收峰分別在 和 ，而 PGGe 的紫外最大吸收峰分別在 和 ，與配體 PG 的紫外最大吸收峰相比，PGGe 的紫外吸收峰均發(fā)生紅移，這進(jìn)一步證明了 PG 與金屬 Ge形成配合物。河北工程大學(xué)畢業(yè)論文13 沒食子酸丙酯鍺( Ⅳ)配合物的結(jié)構(gòu)表征 沒食子酸丙酯鍺配合物的紫外光譜分析沒食子酸丙酯與沒食子酸丙酯鍺的紫外光譜圖見圖 26 所示。（2）正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果由極差分析知，不同因素對(duì)沒食子酸丙酯鍺(Ⅳ)配合物生成產(chǎn)物的影響強(qiáng)弱順序?yàn)? A3A2A1，B 2B3B1，C 2C1C3；影響因素大小順序?yàn)?ACB，從而初步認(rèn)為最優(yōu)的合成工藝為 A3B2C2，即 pH值為 ，鍺(Ⅳ)與沒食子酸丙酯物質(zhì)的量比為 1:3，溫度為 20℃。 [20]表 27因素水平表序號(hào) 1 2 3 4因素名稱 pH值 nPG：n Ge 溫度/min 時(shí)間/h水平 1 ：1 10 11水平 2 3：1 20 12水平 3 ：1 30 13Comment [U5]: 表中的 k R 補(bǔ)齊，我沒有補(bǔ)Comment [U6]: 已經(jīng)簡寫，Comment [U7]: 河北工程大學(xué)畢業(yè)論文12根據(jù)上表，以 PGGe配合物的吸光度作為考察指標(biāo)，列出 L9正交設(shè)計(jì)表，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，選出 PGGe配合物合成的最優(yōu)工藝參數(shù)。 正交試驗(yàn)影響 PGGe配合物合成的因素主要有 pH值、n PG：n Ge、溫度和時(shí)間。由于其他條件固定，在較短時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物已經(jīng)完全配位，吸光度基本不變，也就是生成沒食子酸丙酯鍺(Ⅳ)配合物的量基本不變。(5) 配位反應(yīng)的最佳時(shí)間的選擇固定其他因素，改變反應(yīng)時(shí)間，比較反應(yīng)體系吸光度變化，確定配位反應(yīng)的最佳反應(yīng)時(shí)間。表 26 溫度對(duì)吸光度的影響溫度/℃ 0 10 20 30 40 50 60 70吸光度 Comment [U4]: 原為 10河北工程大學(xué)畢業(yè)論文11 溫 度 /℃ 吸 光 度圖 25 溫度對(duì)沒食子酸丙酯鍺(Ⅳ) 配合物吸光度的影響由圖 25可以看出，隨反應(yīng)液溫度的增加，沒食子酸丙酯鍺(Ⅳ)配合物的吸光度在較低溫度時(shí)急劇增加，在反應(yīng)液溫度達(dá)到 10℃時(shí)，配合物的吸光度達(dá)到最大，當(dāng)繼續(xù)增加反應(yīng)液的溫度時(shí)，配合物的吸光度下降。（4）配位反應(yīng)的最佳溫度的選擇固定反應(yīng)液的 pH、反應(yīng)時(shí)間、沒食子酸丙酯與鍺 (Ⅳ)的物質(zhì)的量比，改變反應(yīng)溫度，在最大吸收波長(300nm)處,比較反應(yīng)體系吸光度變化，確定其配位反應(yīng)的最佳反應(yīng)溫度。Comment [U3]: 缺圖標(biāo) 排版河北工程大學(xué)畢業(yè)論文10表 25nGe:nPG 吸光度 最 佳 物 料 比 ： n(PG):n(Ge) 光圖 24 物質(zhì)的量比對(duì)沒食子酸丙酯 鍺(Ⅳ) 配合物吸光度的影響由圖 24可以看出，隨著沒食子酸丙酯與鍺(Ⅳ)物質(zhì)的量比的增加，沒食子酸丙酯鍺(Ⅳ) 配合物的吸光度有所增加，但是當(dāng)沒食子酸丙酯：鍺(Ⅳ)=2:1 時(shí)，沒食子酸丙酯鍺(Ⅳ) 配合生成產(chǎn)物的吸光度達(dá)到最大，當(dāng)比例繼續(xù)增加時(shí)，沒食子酸丙酯鍺(Ⅳ)配合生成產(chǎn)物的吸光度基本不變。（3）配位反應(yīng)的最佳物質(zhì)的量比的選擇固定反應(yīng)液的 pH值，反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間，改變沒食子酸丙酯與鍺 (Ⅳ)的物質(zhì)的量比，分別在物質(zhì)的量比為鍺(Ⅳ)與沒食子酸丙酯1:，1:1，1:，1:2，1：，1:3，1：，1:4，1:5，1:6，1:7 的條件下進(jìn)行反應(yīng)，比較反應(yīng)產(chǎn)物在緩沖溶液中吸光度確定其配位反應(yīng)的最佳物質(zhì)的量比。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見圖 23和表 24。（2）配位反應(yīng)最佳 pH 的選擇固定沒食子酸丙酯與鍺(Ⅳ)的物質(zhì)的量比、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間，改變反應(yīng)液的pH 值，分別在 、 的條件下進(jìn)行反應(yīng)，比較反應(yīng)產(chǎn)物在緩沖溶液Comment [U2]: 缺的圖標(biāo)河北工程大學(xué)畢業(yè)論文9中的吸光度來確定配位反應(yīng)的最佳 pH。表 23 配制不同 PH 所量取無水醋酸鈉和無水乙酸的體積pH 無水醋酸鈉體積 V/ml 冰醋酸的體積 V/ml2 99．8 3 4 5 6 7 河北工程大學(xué)畢業(yè)論文8 單因素實(shí)驗(yàn)（1）配位反應(yīng)最佳緩沖溶液的選擇固定沒食子酸丙酯與鍺(Ⅳ)的物質(zhì)的量比、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間，改變反應(yīng)液的pH 值，反應(yīng)液中分別加入 NaACHAC 緩沖溶液和 Na2HPO4NaH2PO4 緩沖溶液，以相應(yīng)的溶液為空白，比較反應(yīng)產(chǎn)物在同一 pH 值的不同緩沖溶液中的吸收光譜，確定配位反應(yīng)的最佳緩沖溶液。配制緩沖溶液：用無水醋酸鈉及無水醋酸配制 pH=27 的緩沖液，用四硼酸鈉配制pH= 的緩沖液，用無水醋酸鈉及無水乙酸配置緩沖夜的方法是先將無水醋酸鈉和無水乙酸均配制濃度為 ,然后根據(jù)公式（pH= a/cb）計(jì)算出配制不同 pH 時(shí)所量取無水醋酸鈉和無水醋酸的不同體積見表 。待溶液混合均勻后，用 10ml 的移液管量取該溶液 10ml 至 100ml的容量瓶中，再次加二次水定容至 100ml。并充分搖晃使其混合均勻，即可得到 PG 的標(biāo)準(zhǔn)溶液。 配制溶液配制沒食子酸丙酯的標(biāo)準(zhǔn)溶液（110 3mol/L）：準(zhǔn)確稱取 在 40ml 的小燒杯中，在加熱( 水浴 60℃左右)攪拌下用大約 10ml 左右的二次蒸餾水將其溶解，等溶液完全透亮后將其轉(zhuǎn)移到 100ml 的容量瓶中，并用少量的二次蒸餾水潤洗盛放 PG 的小燒杯至少是三次，然后定容至 100ml。表 21 實(shí)驗(yàn)主要儀器序號(hào) 儀器及型號(hào) 生產(chǎn)廠家1 KS200 型 數(shù)控聲波清洗器 昆山市超聲儀器有限公司2 981B 型 電子調(diào)溫電熱套 天津市泰斯特儀器有限公司3 AL204 型 電子天平 北京醫(yī)用天平廠4 PHS25 型 酸度計(jì) 上海儀器偉業(yè)儀器廠5 TU1810 型 紫外分光光度計(jì) 北京普析通用有限公司6 Avatar 型 傅里葉變換紅外光譜儀 美國 Nicolette 公司7 Lambda35 型 紫外分光光度計(jì) 美國 PerkinEler 公司其他儀器：單口燒瓶（40ml、50ml、100ml） 量筒（10ml、20ml） 冷凝管 干燥管 錐形瓶 膠頭滴管 藥勺 濾紙 燒杯 布氏漏斗 抽濾瓶 蒸餾頭 溫度計(jì) pH 試紙 玻璃棒 鐵架臺(tái) 鐵夾 鐵圈 容量瓶（200ml、100ml、25ml） 移液管（1ml、5ml、10ml、20ml） 干燥管表 22 實(shí)驗(yàn)主要試劑 名 稱 類 型 廠 家氫氧化鈉 分析純 天津市北方天醫(yī)化學(xué)試劑磷酸氫二鈉 分析純 天津市河?xùn)|區(qū)紅巖試劑廠無水乙酸鈉 分析純 天津市巴斯夫化工有限公司磷酸二氫鈉 分析純 天津市巴斯夫化工有限公司冰乙酸 分析純 天津歐博凱化工有限公司沒食子酸丙酯 分析純 浙江省溫州市歐?；ぴ噭S氧化鍺 高 純 天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所河北工程大學(xué)畢業(yè)論文7 沒食子酸丙酯鍺的合成研究沒食子酸丙酯鍺的合成研究分為兩部分：第一，通過紫外分光光度發(fā)探索沒食子酸丙酯與鍺形成配合物的條件；第二，用化學(xué)方法合成沒食子酸丙酯鍺的配合物，并對(duì)其進(jìn)行純化，為下面的抗氧化活性研究做準(zhǔn)備。通過紫外分光光度法研究鍺與沒食子酸丙酯配位的條件，用紅外分光光度法、紫外分光光度法對(duì)其進(jìn)行表征，并用紫外分光光度法、熒光分光光度法研究了其抗氧化活性，并與大家熟知的公認(rèn)的食品抗氧化劑 Vc做對(duì)比。 研究內(nèi)容通過對(duì)沒食子酸丙酯的結(jié)構(gòu)、性能的了解，以及其在化工、醫(yī)學(xué)等方面的應(yīng)用，我們深入了解到?jīng)]食子酸丙酯的最大特點(diǎn)之一是具有抗氧化的功效。本課題的目的就是測(cè)定 PGGe的抗氧化活性。近幾年興起的中藥配位學(xué)說研究表明配合物的活性往往優(yōu)于配體的活性。 課題研究目的及內(nèi)容 研究目的沒食子酸丙酯鍺配合物的合成具有重大意義，尤其在醫(yī)學(xué)方面。兒茶素是多酚類化合物的混合物，酯型兒茶素及其組分（EGCG ）具有抗癌、防癌和抗氧化作用。近十年來合成的有鍺的配