ИК- И КР-СПЕКТРОСКОПИЯ В ИССЛЕДОВАНИИ
КОМПЛЕКСОВ ЦЕФТРИАКСОНА, ЦЕФОТАКСИМА И ЦЕФАЗОЛИНА С МЕТАЛЛАМИ
Г.В. Новикова, М.К. Лесников, А.А. Салычева, А.В. Демина
Сибирский федеральный университет, г. Красноярск
galina-n@mail.ru

Современная медицина испытывает потребность в препаратах, применение которых решает широкий спектр проблем, вызванных воздействием на организм бактерий. Антибиотики составляют один из основных классов лекарственных средств. Цефоласпориновые препараты – обширный класс бета-лактамных антибиотиков, производные 7-аминодезацетоксицефалоспорановой кислоты (7-АДЦК), способные отвечать требованиям медицины. Цефтриаксон (Н2CefTria) и цефатоксим (HCFX) являются антибиотиками III поколения, а цефазолин (HCef) антибиотик I поколения, они используются в случаях болезней, вызываемых как грамотрицательными и грамположительными бактериями.
Цефалоспориновые антибиотики в структурном отношении являются сложными молекулами, их ИК- и КР-спектры имеют большое количество полос поглощения, отнесение и интерпретация которых довольно затруднительны. Поэтому для интерпретации ИК- и КР-спектров цефалоспоринов обычно проводят сравнение со спектрами исходных соединений (7-АЦК и 7-АДЦК), имеющих менее сложную структуру. Однако радикалы, которые присутствуют в каждом антибиотике, также содержат дополнительные донорные атомы, которые могут принимать участие в координации к иону металла.
В ИК-спектре несвязанной натриевой или динатриевой соли антибиотиков наблюдается полоса поглощения характерная для валентных колебаний β-лактамной группы ν(C=O)-лактам= 1738-1765 см-1. В соединениях [Ca(CefTria)]·4H2O, [Mg(CefTria)]·3H2O, [Са(Cef)2], [Pb(CFX)2(H2O)2], [(PbCefTria)]∙3H2O, [Cr(CFX)2(OH)2H2O]∙H2O и [Cr(CefTria)(Н2О)Cl]∙4H2O происходит смещение полос характерных для валентных колебаний β-лактамной группы, что указывает на образование связи с кислородом. Однако в соединениях [Ca(CFX)]Cl∙H2O, [Mg(CFX)2]∙2H2O смещение полосы не наблюдается, но происходит смещение полосы соответствующей колебанию связи ν(C-N) в β-лактомном цикле. Таким образом, в образовании связи с ионами Ca2+ и Mg2+ принимает участие азот β-лактомного цикла. В ИК-спектрах всех комплексов наблюдается смещение полос характерных для симметричных и ассиметричных валентных колебаний COO- -группы.  Разница между νas(COO-) и νs(COO-) около 200 см-1, что свидетельствует о монодентатной координации карбоксильной группы. В комплексах цефтриаксона с металлами в интервале 1650-1655 см-1 присутствует полоса, отнесенная к ν(C=O)-амид + ν(C=O)-триазин. Таким образом, в образовании связи с ионами металла участвует  кислород триазинового цикла в положении 6.
В КР-спектрах полученных соединений наблюдаются полосы, относящиеся к связи М-О и М-N (за исключением [Са(Cef)2]). Однако отсутствует полоса, характерная для валентных колебаний связи M-S (270-320 см-1). Это говорит о том, что атом серы не принимает участие в координации с ионом металла. 

Работа выполнена в СФУ в рамках госзадания Минобрнауки России на 2014-2016 годы (проект № 3049).