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user: 2. 材料和方法 2.1. 仪器与药品 玛瑙研钵；日本Rigaku D/max-2550VB/PC转靶X射线衍射仪；Nicolet 5D-ft红外光谱仪；NETZSCH-STA-449C热分析仪；LCT-1 热天平；AVANCE 500型核磁共振仪；XRD图谱指标化计算采用Rietveld程序。 实验所用化学试剂均为化学纯；溶液均用去离子水配制。 2.2. 化合物的合成及其表征 称取六次甲基四氨1.4042 g (10 mmol)和碘化砷2.2811 g (5 mmol)，将两者在玛瑙研钵中混合，在手套箱中仔细研磨反应0.5 h后，向反应物中加入几滴乙氰引发，此时反应混合物变为橙黄色，再继续研磨1.5~2 h，反应物又变成浅咖啡色，再加入少量乙氰，混合物局部变为深黄色，研磨以后混合物又变为咖啡色，继续研磨一直到所有混合物均变为咖啡色，研磨反应8小时后，将产物在50℃真空干燥1 h，最终得到的产物为土黄色。 配合物在水中完全溶解，在95%的乙醇中也溶解。在5℃时也能够溶解于三氯甲烷和丙酮中。 对该配合物做了粉末X-射线衍射分析，其图谱见图1。 用计算机程序对六次甲基四氨碘化砷配合物的粉末X射线衍射数据进行了指标化计算，结果见表1。 图1. 六次甲基四氨碘化砷的粉末X-射线衍射图谱 Table 1 The experimental data and the calculated results for powder X-ray diffraction pattern of the resultan 2θ D D o h k l I% 2θ D D 0 h k l I% 8.380 10.556 10.542 0 1-1 9 33.760 2.651 2.652 0-4-2 37 9.320 9.046 9.036 1 0-1 5 35.060 2.558 2.557 0-3-5 19 9.780 9.483 9.481 1 0 0 8 36.300 2.468 2.472 3-2-5 4 11.660 7.564 7.583 1-1-1 9 37.200 2.419 2.418 1 4 2 4 12.040 7.341 7.344 1 0-2 13 38.600 2.329 2.330 1-5 2 6 14.300 6.187 6.188 1-1 2 9 39.220 2.297 2.295 2 4-2 7 16.460 5.395 5.381 1-2 0 5 40.500 2.227 2.225 4 1-3 5 17.300 5.132 5.121 1-2-1 4 41.100 2.192 2.194 4-3 1 4 19.280 4.595 4.599 1 2-1 100 41.980 2.150 2.150 1 3 6 13 19.980 4.420 4.440 1 2-2 9 42.540 2.121 2.123 1-4 7 5 20.960 4.227 4.234 1-1-4 10 43.460 2.079 2.080 4 2-1 7 21.320 4.165 4.164 2 1-1 65 44.060 2.053 2.053 3-5 1 13 21.660 4.106 4.099 2 1 0 9 44.580 2.029 2.030 2 4 3 4 23.480 3.782 3.785 2-2-2 26 45.140 2.004 2.006 1-5 6 8 24.280 3.662 3.662 1 2-4 27 46.600 1.946 1.947 2 5-1 8 25.040 3.550 3.553 0-1-5 6 48.020 1.895 1.893 1-5 7 13 26.580 3.345 3.350 2 2 0 5 48.520 1.872 1.874 0 4 7 8 27.400 3.250 3.252 2-3-1 15 49.480 1.842 1.840 3 4 2 4 28.340 3.151 3.146 3-1-2 11 50.920 1.788 1.791 1-5 8 8 28.940 3.089 3.082 1-2-5 16 52.720 1.734 1.734 3 1 8 5 29.340 3.036 3.041 0 2 5 11 53.640 1.772 1.772 1 6 1 6 29.760 3.008 3.011 3-1-3 10 56.180 1.637 1.635 0 7 0 7 30.200 2.955 2.956 1 0 6 12 60.420 1.530 1.530 2 4 8 10 30.640 2.916 2.915 1-4 1 10 63.64 1.462 1.460 2 7 0 4 31.100 2.865 2.873 0 4 0 44 67.580 1.387 1.385 0 7 6 4 31.820 2.807 2.810 3 1 1 5 71.000 1.325 1.326 0 8 4 4 33.000 2.712 2.712 1-4-2 4 表1. 六次甲基四氨碘化砷的粉末X-射线衍射数据及计算结果 Triclinic symmetry: a = 9.737 (Å)， b = 11.769 (Å)， c = 19.874 (Å)， α = 96.690， β = 96.690， γ = 100.360. 计算结果表明：该配合物能够用同一套晶胞参数进行指标化，晶面间距的计算值和实验值之间的相对百分误差最大为0.45%。所以，该配合物是单一相的化合物，其晶体结构属于单斜晶系。 为了进一步了解配合物的配位情况，对配合物做了红外测试，为了进行比较，我们将配体的标准红外图谱和配合物的红外图谱分别示图于图2(a)、图2(b)。 图2. (a) 配体的红外图谱；(b) 配合物的红外图谱 从配体的红外图可以知道，在2871 cm −1 ，2952 cm −1 ，1457 cm −1 和1439 cm −1 处的吸收峰分别来自于亚甲基上的C-H键的对称和反对称伸缩振动和变形振动，而在1370 cm −1 、1237 cm −1 、1047 cm −1 和1005 cm −1 处的吸收峰分别来自于N(CH 2 ) 3 基团中N-C键的对称和反对称伸缩振动和变形振动。在815 cm −1 ，671 cm −1 和570 cm −1 处的吸收峰分别来自六次甲基四氨分子的骨架振动。很显然，配合物与配体的红外光谱图有明显的不同，在配合物的红外谱图中，配体的一些特征吸收峰消失了或者峰的位置发生了移动。如：3871 cm −1 处的吸收峰移到了2832 cm −1 ，1457 cm −1 处的吸收峰移到了1458 cm −1 ，1370 cm −1 处的吸收峰移到了1369 cm −1 ，而671 cm −1 处的吸收峰移到了655 cm −1 处。而且峰的强度也发生了变化。特别是配合物的吸收峰数目要比配体的吸收峰多了很多，这可能主要是因为砷和六次甲基四氨形成了配合物的缘故。为了进一步了解配合物的成键情况，对配合物做了远红外谱图分析，其图谱见图3。 图3. 配合物的远红外图谱 图3与图2(a)的配体的图谱对比发现，有很大的差别。在569 cm −1 处出现了As-N键的伸缩振动吸收峰，而且原配体在513 cm −1 处的峰移到了498 cm −1 ，并且强度变的很小，是由于有As-N键生成对它造成的影响。311 cm −1 处的峰归属于I-As-N的伸缩振动吸收峰，在194 cm −1 和176 cm −1 处出现的是As-I的对称和反对称吸收峰，在98 cm −1 ，64 cm −1 处出现的是As-I键的对称和反对称变形振动吸收峰。在158 cm −1 处出现了配合物的晶格振动吸收峰。As-N键和I-As-N峰的出现也证实了新配合物的合成。 为了验证配合物成键及组成情况，对配合物进行了差热热重分析，可能的热分解过程列在表2中。 Table 2 Thermal decomposition data of AsI3 [(CH2)6N4] 可能的热分解反应 温度（℃） W 实验值 W 理论值 % AsI 3 (C 6 H 12 N 4 ) 2 ↓-0.5N 2 H 4 120 1.9 2.1 AsI 3 N 7 C 12 H 22 ↓-N 2 H 4 268 4.6 4.4 AsI 3 N 5 C 12 H 18 ↓-C 12 H 8 300 20.5 20.7 AsI 3 N 5 C 12 H 10 ↓-2.5N 2 H 4 ， -0.35AsI 3 361 32.6 32.6 0.65AsI 3 ↓+O， -I 2 490 16.7 18.1 0.65As 2 O 3 23.7 22.1 表2. 六次甲基四氨碘化砷热分解过程 上面的分解过程中，第一步有肼放出。为了检验配合物的热分解产物，取少量配合物置于小试管中，将其用煤气灯小火加热，并在试管口放一小片湿的试纸进行检验，试纸含有HCl、KIO 3 以及淀粉指示剂。检验结果发现：试纸上的淀粉会变成蓝色，也就是说发生了下面的反应： 5N 2 H 4 + 4 KIO 3 + 4HCl = = = = 4KCl + 12H 2 O + 5N 2 + 2I 2 即因为生成了碘单质，使试纸中的淀粉变成蓝色。这就验证了热分解产物是肼分子。 从热分解的情况可以看出，在配合物的分解过程中，氮是以N 2 H 4 的形式分在三个温度下失重的，这就说明，氮原子的配位情况是不同的。最后一步失去的是与砷参与了配位的氮原子，结合远红外图谱分析，可以进一步说明在远红外图中出现的As-N键的吸收峰。所以证实了目标配合物的正确性。 对该配合物我们也做了核磁共振分析，六次甲基四氨碘化砷配合物的核磁共振图谱示于见图4。 图4. 六次甲基四氨碘化砷的核磁共振图 图5. 六次甲基四氨碘化砷可能的结构示意图 在配合物(可能的结构图示于图5)的 1 H NMR中，也可以证明两者发生了反应。六次甲基四氨不溶于丙酮，而配合物却能够在丙酮中溶解。在六次甲基四氨的CDCl 3 中仅在4.72 ppm有共振吸收，这是因为在六次甲基四氨是高对称性结构，即每个CH 2 基团都与两个氮原子相连，而每个氮原子都与三个CH 2 基团相连，即N-CH 2 -N，和N(CH 3 ) 3 样的连接。所以CH 2 中的H的位置是高对称性的，H的化学环境仅有一种，所以在 1 H NMR中仅有一个峰出现。但是在配合物的 1 H NMR中，却复杂的多。这可能是因为生成配合物以后改变了原来单纯配体的高对称性，因为对称性越高表现在 1 H NMR中就是谱峰越简单。在配合物中出现的H的共振峰集中在两个位置，即从4.56 ppm到4.85 ppm区域和从5.02 ppm到5.48 ppm区域。这是因为在砷与六次甲基四氨生成配合物以后，H所处的环境发生了变化。由上面的配合物的结构图可以看出，生成配合物以后，CH 2 有了两种化学环境，也就是，氢有两种：一种就是和与砷配位的氮原子连接的CH 2 上的H；另一种就是与没有和砷配位的氮原子连接的CH 2 上的H，所以反映在 1 H NMR上面就是会出现在两个区域。在这种情况下，由于氮原子的一对孤对电子与砷作用，所以氮原子周围的电子云密度就会减小，由于氮的电负性比碳、氢都大，所以就对氢造成去屏蔽作用，使这种氢的位移会增加所以在5.02 ppm到5.48 ppm区域的峰应该归属于第一种氢。 2.3. 生物活性的测定 2.3.1. 细胞培养 [ 4 ] 将白血病细胞株HL-60细胞接种于含有10%灭活小牛血清的新鲜RPMI-1640培养液中，置于37℃，饱和湿度，5% CO 2 的培养箱中培养。3天传代一次。 2.3.2. MTT方法测定细胞毒性 将HL-60细胞悬浮液调整为20 × 10 4 /ml，接种于96孔培养板中，每孔100 μL，然后在实验组加入上述的各种不同浓度药物稀释液100 μL，对照组不加药，另设空白组(只有培养液，无细胞)，每组4个复孔。在CO 2 培养箱中培养72小时，然后加入5 μg/ml MTT 20 μL，继续在培养箱中培养4个小时。此时孔中会有紫色的沉淀。然后从每孔中吸出200 μL上层清液。然后在每孔加入DMSO 200 μL，振荡直至观察到甲臢结晶完全溶解成紫色的溶液，在酶标仪上检测530 nm处的吸光度值(A 530 )。 抑 制 率 ( % ) = ( A 对 照 − A 实 验 ) / A 对 照 × 100 % 将碘化砷、六次甲基四氨碘化砷两种药物对HL-60白血病细胞所测定的吸光值做一对比，结果见表3。 Table 3 Comparison of the absorbance of AsI3 and the complex for HL-60 cel 浓度μmol/L 0 0.625 1.25 2.5 5 10 20 40 80 吸光值 碘化砷 0.777 0.666 0.663 0.661 0.662 0.619 0.481 0.4 0.145 六次甲基四氨碘化砷 1.08 1.03 0.932 0.823 0.681 0.661 0.554 0.47 0.155 表3. 两种药物对HL-60细胞的吸光值比较 将碘化砷、六次甲基四氨碘化砷两种药物对HL-60白血病细胞所计算的抑制率做一对比，结果见表4。 Table 4 Comparison of the inhibition rate of AsI3 and the comple 浓度μmol/L 0.625 1.25 2.5 5 10 20 40 80 抑制率 % 碘化砷 14 15 15 15 20 48 49 81 六次甲基四氨碘化砷 4.6 13.7 23.8 36.9 38.8 48.7 56.5 85.6 表4. 两种药物对HL-60细胞抑制率比较 为了直观的表达两种药物对白血病细胞的抑制率，以抑制率为纵坐标，药物浓度为横坐标，比较见图6 (括号内为当抑制率为50%时的药物浓度即IC 50 )。 图6. 两种药物对白血病细胞的抑制率比较(其中Urotropine-AsI 3 ：六次甲基四氨碘化砷(23.6)；AsI 3 ：碘化砷(42)) 由以上对比我们发现上述药物对白血病HL-60细胞都有抑制作用，但是各种药物对细胞的IC 50 是不同的。其中在以含砷药物做比较我们发现砷生成配合物以后的IC 50 要明显比单独的碘化砷IC 50 要小。而且六次甲基四氨碘化砷配合物的IC 50 比单独的六次甲基四氨和单独的碘化砷的IC 50 要小。所以我们认为可能是生成配合物以后两者共同作用的结果，即协同作用使其对白血病HL-60细胞的抑制作用更好一些。