曲克蘆丁鑭配合物的制備和機(jī)理探討

尹 慧，徐啟杰，時(shí)文中，劉大勇，左春山，許丹麗

（1.駐馬店市新型功能材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河南駐馬店 463000；

2.河南省駐馬店高級(jí)技工學(xué)校，河南駐馬店 463000；

3.黃淮學(xué)院化學(xué)化工系，河南駐馬店 463000）

曲克蘆丁鑭配合物的制備和機(jī)理探討

尹 慧1，2，徐啟杰1，3，時(shí)文中1，3，劉大勇1，3，左春山1，3，許丹麗1，3

（1.駐馬店市新型功能材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河南駐馬店 463000；

2.河南省駐馬店高級(jí)技工學(xué)校，河南駐馬店 463000；

3.黃淮學(xué)院化學(xué)化工系，河南駐馬店 463000）

為了探討曲克蘆丁鑭配合物的形成條件及配位作用機(jī)理，利用分光光度法測(cè)定了不同反應(yīng)條件對(duì)曲克蘆丁鑭配合物的紫外吸收的影響，并通過(guò)紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)、紅外光譜儀和液相色譜儀對(duì)配合物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征.研究結(jié)果表明，曲克蘆丁結(jié)構(gòu)中的氧與鑭離子發(fā)生配位作用，推測(cè)曲克蘆丁結(jié)構(gòu)中4位上的羰基氧和5位上的羥基氧參與配位反應(yīng)形成配合物；制備曲克蘆丁鑭配合物的適宜條件為：曲克蘆丁與鑭的物質(zhì)的量比為2∶1、反應(yīng)時(shí)間4h、反應(yīng)溫度55℃和反應(yīng)體系pH值為7.

曲克蘆??；氧化鑭；配合物

曲克蘆丁又名維腦路通（簡(jiǎn)稱(chēng)為T(mén)XT），是蘆丁的一種重要衍生物.20世紀(jì)60年代，歐洲的科學(xué)家開(kāi)始研究其在醫(yī)藥中的應(yīng)用，研究中發(fā)現(xiàn)它具有降低毛細(xì)血管通透性和脆性、提高毛細(xì)血管抵抗力、抑制血小板聚集、防止血栓的形成等作用，且具有療效確切、安全可靠、使用方便、價(jià)格低廉等特點(diǎn).曲克蘆丁還具有良好的水溶性，有利于人體吸收，療效與蘆丁相比更為顯著［1-5］.曲克蘆丁與蘆丁具有類(lèi)似的結(jié)構(gòu)，分子結(jié)構(gòu)中含有豐富的羥基、羧基等官能團(tuán)，能夠與多種金屬離子形成穩(wěn)定的絡(luò)合物，大大增加了曲克蘆丁的藥學(xué)性能，進(jìn)而在藥理作用方面具有廣泛的應(yīng)用前景.國(guó)內(nèi)外學(xué)者就有關(guān)蘆丁與鉻、銅、鎳、鋅等金屬物形成配合物方面進(jìn)行了大量的研究［6-10］，曲克蘆丁鑭配合物的制備目前還未發(fā)現(xiàn)報(bào)道.本文以曲克蘆丁為配體、鑭作為中心原子制得曲克蘆丁鑭配合物，探索曲克蘆丁與鑭形成配合物的最佳反應(yīng)條件.通過(guò)紫外光譜、紅外光譜和液相色譜對(duì)其進(jìn)行表征，為研究其配位機(jī)理奠定基礎(chǔ).

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器和試劑

紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)（美國(guó)Varian-Cary 100），紅外光譜分析儀（Avatar360，美國(guó)尼高力公司），液相色譜儀（Micromass Q-ToF micro，美國(guó)Waters公司），精密pH計(jì)（pHS-3C，上海雷磁儀器廠(chǎng)）.

曲克蘆?。兌取?8%，河南天方藥業(yè)有限公司提供），曲克蘆丁對(duì)照品（中國(guó)藥品生物制品檢定所），氧化鑭（純度≥99%，贛州廣利高新技術(shù)材料有限公司），HAC-NH4AC緩沖溶液（pH＝3.5～8.5，自制），二次去離子水（自制）.

1.2 溶液的配制

0.001mol·L-1曲克蘆丁溶液的配制：準(zhǔn)確稱(chēng)取0.185 7g曲克蘆丁于小燒杯中，加水溶解后，轉(zhuǎn)移至250mL容量瓶中，加水定容，搖勻，備用.

0.001mol·L-1La3＋溶液的配制：準(zhǔn)確稱(chēng)取0.040 7g La2O3置于小燒杯中，加1mL濃鹽酸溶解，水浴加熱蒸干后，加水溶解再蒸干，直至溶液呈中性.然后，將溶液轉(zhuǎn)移到250mL容量瓶中，加水，定容，搖勻，備用.

配制pH值分別為3.5、4.5、5.5、7.0、7.5和8.5的HAc-NH4AC緩沖溶液，用精密pH計(jì)測(cè)得pH值.

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

準(zhǔn)確加入4mL 0.001mol·L-1的曲克蘆丁溶液和2mL 0.001mol·L-1的La3＋溶液于10mL容量瓶中，加水定容，搖勻，轉(zhuǎn)移至燒瓶中，水浴加熱回流4h，用紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)測(cè)定溶液的紫外吸收；上述溶液蒸干，用紅外光譜儀和液相色譜儀對(duì)所得產(chǎn)物進(jìn)行表征.利用單因素實(shí)驗(yàn)考察酸度、反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間、物質(zhì)的量之比等條件對(duì)配合物的紫外吸收的影響，進(jìn)而優(yōu)化曲克蘆丁鑭配合物的制備條件.

2 結(jié)果與討論

2.1 曲克蘆丁鑭配合物的表征

圖1 曲克蘆丁的紫外吸收光譜Fig.1 The UV absorption spectrum of troxerutin

在10mL容量瓶中，加入4mL 0.001mol· L-1的曲克蘆丁溶液，加水定容（溶液1）；同樣地，在10mL容量瓶中，依次加入4mL 0.001 mol·L-1的曲克蘆丁溶液和2mL 0.001mol· L-1的La3＋溶液，加水定容（溶液2）.在200～800 nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)，以去離子水為參比溶液，測(cè)得溶液1的紫外吸收光譜如圖1所示，以曲克蘆丁溶液為參比溶液，測(cè)得溶液2的紫外吸收光譜如圖2所示.由圖1可知，348和371nm處的吸收峰為曲克蘆丁的紫外吸收峰，圖2中曲克蘆丁的吸收峰明顯減弱，且在408nm處出現(xiàn)的新的吸收峰為曲克蘆丁鑭配合物的吸收峰，說(shuō)明稀土鑭離子與曲克蘆丁發(fā)生了作用［8］.在375～420nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)有紅移現(xiàn)象，主要是因?yàn)橄⊥岭x子與曲克蘆丁結(jié)構(gòu)中的C＝O配位，π→π＊變成n→π＊，同時(shí)吸收強(qiáng)度隨之降低［9-12］.

圖2 曲克蘆丁鑭配合物的紫外吸收光譜Fig.2 The UV absorption spectrum of the complex of troxerutin and La3＋

以KBr為背景，曲克蘆丁樣品和曲克蘆丁鑭配合物的紅外光譜圖如圖3和圖4.由圖可知，曲克蘆丁的紅外光譜圖（圖3）在3 401cm-1處有羥基的伸縮振動(dòng)吸收峰存在，1 654cm-1處有苯環(huán)的吸收蜂，在1 064cm-1處有伸縮振動(dòng)，說(shuō)明有C—O鍵存在；曲克蘆丁鑭配合物（圖4）在3 503 cm-1、1 651cm-1和1 077cm-1處均出現(xiàn)了羥基、苯環(huán)和C—O的伸縮振動(dòng)吸收峰，與曲克蘆丁相比較，羥基和C—O鍵均發(fā)生了藍(lán)移，這主要是曲克蘆丁結(jié)構(gòu)中的氧原子與金屬鑭形成了配合物的原因，另外，在642cm-1處出現(xiàn)的吸收峰表明了La—O鍵的存在［11-14］.

圖3 曲克蘆丁的紅外圖譜Fig.3 The IR spectrum of troxerutin

圖4 曲克蘆丁鑭配合物的紅外圖譜Fig.4 The IR spectrum of the complex of troxerutin and La3＋

曲克蘆丁樣品和曲克蘆丁鑭配合物的高效液相色譜圖如圖5和圖6所示.由圖可知，曲克蘆丁及其鑭配合物的出峰時(shí)間沒(méi)有發(fā)生明顯變化，說(shuō)明鑭離子對(duì)曲克蘆丁的結(jié)構(gòu)沒(méi)有顯著影響.

圖5 曲克蘆丁樣品的液相色譜圖Fig.5 The spectrum of HPLC of troxerutin

圖6 曲克蘆丁鑭配合物的液相色譜圖Fig.6 The spectrum of HPLC of complex of troxerutin and La3＋

2.2 影響曲克蘆丁鑭配合物生成的因素

2.2.1 曲克蘆丁與La3＋物質(zhì)的量之比n（TXT）∶n（La3＋）對(duì)配合物紫外吸收的影響

曲克蘆丁與La3＋的物質(zhì)的量之比n（TXT）∶n（La3＋）記為m，當(dāng)m為1∶1、1.25∶1、1.75∶1、2∶1、2.25∶1和2.5∶1時(shí)，分別量取適量的0.001mol·L-1La3＋溶液和0.001mol·L-1曲克蘆丁溶液定容于10mL容量瓶中進(jìn)行反應(yīng)，在最大吸收波長(zhǎng)408nm處測(cè)定不同比值下配合物的吸光度A，結(jié)果如圖7所示.由圖可知：曲克蘆丁與La3＋的物質(zhì)的量比n（TXT）∶n（La3＋）為2時(shí)，反應(yīng)體系的吸光度A最大，因此曲克蘆丁與La3＋反應(yīng)最適宜的物質(zhì)的量之比為2∶1.

圖7 物質(zhì)的量之比對(duì)配合物的紫外吸收的影響Fig.7 Effect of the ratio of amount of substance on UV absorption

2.2.2 酸度對(duì)配合物形成的影響

取4mL 0.001mol·L-1曲克蘆丁溶液和2 mL 0.001mol·L-1La3＋溶液，分別加入3mL pH值為3.5、4.5、5.5、7.0、7.5和8.5的緩沖溶液進(jìn)行反應(yīng).反應(yīng)結(jié)束后，以相應(yīng)的試劑溶液為空白，在波長(zhǎng)408nm處測(cè)定不同pH值對(duì)配合物紫外吸收的影響，如圖8所示.由圖可知：隨著pH值的增大，配合物的吸光度逐漸增大，在pH值為7.0時(shí)，吸光度最大，說(shuō)明體系中形成的配合物逐漸增多；當(dāng)pH值大于7.0，吸光度開(kāi)始下降，是因?yàn)閺?qiáng)酸條件下，曲克蘆丁結(jié)構(gòu)中的羥基氧原子上有未共用的電子對(duì)，能夠與強(qiáng)酸形成鹽，且在強(qiáng)酸和強(qiáng)堿條件下，曲克蘆丁會(huì)降解，形成的配合物也會(huì)分解［14］，由此可知，形成配合物的適宜條件是在中性反應(yīng)體系中，即pH值為7.0左右.

圖8 pH值對(duì)配合物紫外吸收光譜的影響Fig.8 Effect of pH on UV absorption

2.2.3 反應(yīng)溫度對(duì)配合物形成的影響

取4mL 0.001mol·L-1曲克蘆丁溶液和2mL 0.001mol·L-1La3＋溶液于10mL容量瓶中，平行6份，各加入3mL pH為7.0的緩沖溶液，分別置于30，40，50，55，60，70℃的水浴中加熱4h，冷卻.用紫外分光光度計(jì)在最大波長(zhǎng)408nm下，測(cè)不同溫度對(duì)配合物紫外吸收光譜的影響，結(jié)果如圖9.

由圖9可知：隨著溫度的升高，配合物的吸光度也逐漸增大，即形成的配合物的量也越來(lái)越多，在55℃達(dá)到最大，然后開(kāi)始快速下降.因?yàn)闇囟冗^(guò)高會(huì)使形成的配合物分解，而且曲克蘆丁在高溫下會(huì)變成黃褐色膠體，從而影響配合物的形成，因此形成配合物的適宜溫度應(yīng)該在55℃左右［9］.

2.2.4 反應(yīng)時(shí)間對(duì)配合物形成的影響

圖9 不同溫度對(duì)配合物紫外吸收光譜的影響Fig.9 Effect of temperature on UV absorption

取4.00mL0.001mol·L-1曲克蘆丁溶液和2mL 0.001mol·L-1La3＋溶液于25mL比色管中，加水至刻線(xiàn)，搖勻.每隔一段時(shí)間，用紫外分光光度計(jì)在最大波長(zhǎng)408nm處，測(cè)不同反應(yīng)時(shí)間對(duì)配合物紫外吸收光譜的影響，結(jié)果如圖10.由圖可知：隨著反應(yīng)時(shí)間的增加，配合物的吸光度也逐漸增大，即形成的配合物的量也越來(lái)越多，在4 h時(shí)達(dá)到最大，在5h時(shí)開(kāi)始快速下降.分析原因是曲克蘆丁見(jiàn)光分解，形成的配合物不穩(wěn)定易分解，使形成的配合物減少，因此形成配合物的適宜時(shí)間應(yīng)該在4h左右.

圖10 不同時(shí)間對(duì)配合物紫外吸收光譜的影響Fig.10 Effect of time on UV absorption

3 配位機(jī)理探討

圖11 曲克蘆丁與鑭的配位機(jī)理Fig.11 Coordination mechanism of troxerutin and Lanthanum

據(jù)曲克蘆丁的結(jié)構(gòu)及實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并參考相應(yīng)的文獻(xiàn)［13-14］，推測(cè)曲克蘆丁4位上的羰基氧和5位上的羥基氧與金屬鑭發(fā)生配位作用，形成配合物.分析原因是：曲克蘆丁分子中3′，4′和3位置的羥基氫原子已分別被—CH2—CH2—OH及—C12H21O9取代，使得這三個(gè)部位不能參與配位反應(yīng)，只有4位置上的羰基氧和5位置上的羥基氧能參與配位反應(yīng)，其配位機(jī)理如圖11所示.

4 結(jié) 論

曲克蘆丁與鑭反應(yīng)生成的配合物在408nm處有特征吸收，且在375～420nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)有紅移現(xiàn)象.用單因素變量法得到的形成鑭的曲克蘆丁配合物的適宜條件是曲克蘆丁和鑭的物質(zhì)的量之比為2∶1、酸度pH＝7.0、反應(yīng)溫度55℃、反應(yīng)時(shí)間4h.配合物的組成比是n（La3＋）∶n（TXT）.

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Synthesis and Coordination Mechanism of Complex of Troxerutin and Lanthanum

YIN Hui1，2，XU Qijie1，3，SHI Wenzhong1，3，LIU Dayong1，3，ZUO Chunshan1，3，XU Danli1，3

（1.Zhumadian Key Laboratory of Novel Functional Materials，Zhumadian 463000，China；2.Zhumadian Senior Technical School，Zhumadian 463000，China；3.Department of Chemistry ＆Chemical Engineering，Huanghuai University，Zhumadian 463000，China）

In order to research the prepared conditions of the complex of troxerutin and lanthanum and its coordination mechanism，the ultraviolet absorption of the complex in different reaction conditions were measured by using spetrophotometry，and the complex of troxerutin and lanthanum was characterized by ultraviolet visible spectrophotometer（UV），infrared spectrometer（IR），and high performance liquid chromatograph（HPLC）.The results show that the coordination reaction occurred between the groups containing oxygen and La3＋，coordination mechanism is that the carbonyl oxygen on 4th position of troxerutin and the hydroxyl oxygen on 5th position reacts with La3＋，and then forms coordination bond；the optimum conditions for preparing the complex of troxerutin with lanthanum are the ratio of troxerutin and lanthanum 2∶1，the reaction time 4h，temperature 55℃，and the solution pH 7.0.

troxerutin；lanthanum oxide；complex

O 657.3

A

1008-9225（2012）04-0036-05

2012-02-08

河南省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（112300410184）.

尹 慧（1979-），女，河南周口人，駐馬店市新型功能材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室助教.

王 穎】