丹皮酚希夫堿及其銅配合物的合成與抗菌活性*

劉存芳，王 芹，王 奇，豆佳媛，賴普輝

(陜西理工學院化學與環(huán)境科學學院，陜西漢中 723000)

丹皮酚(1)俗稱為牡丹酚，化學名為2-羥基-4-甲氧基苯乙酮［1－2］，是毛茛科多年生落葉小灌木植物牡丹的根皮或全草的主要活性成分［3］。醫(yī)學研究結果表明，1有抑菌抗炎、解熱鎮(zhèn)痛、抗過敏及增強免疫功能等功效［4－6］，在醫(yī)藥、香料、化工等領域有著廣泛的用途［7－8］。1希夫堿分子結構中存在著獨特的碳氮雙鍵，表現(xiàn)出一系列優(yōu)良的性能和生物活性，有殺菌、抗病毒、抗癌、可逆結合氧氣、非線性光學、光致和熱致變色、熒光、磁性、仿酶催化等作用［9－10］，在配位化學發(fā)展過程中起著至關重要的作用。

Scheme 1

微量金屬離子對細胞發(fā)揮正常功能必不可少，濃度過高時會對人體有害，而1希夫堿和許多重金屬離子能直接配位形成穩(wěn)定的配合物，研究1希夫堿及金屬配合物，分析其結構，對探尋新型解毒劑有指導作用。近年來1金屬配合物的性質(zhì)和生物毒性方面的研究引起研究人員的廣泛關注［11］，希夫堿金屬配合物的大量研究中1希夫堿金屬配合物的合成研究報道較少［12］。

本文采用水蒸汽蒸餾法從牡丹皮中提取并精制得1;1與硫代氨基脲經(jīng)縮合反應制得新化合物丹皮酚希夫堿(2)，收率61%;2與二水氯化銅反應合成了新型銅配合物(3，Scheme 1)，收率53%，其結構經(jīng) UV-Vis，1H NMR，13C NMR，IR和元素分析表征。并對其抗菌活性進行了研究。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

X-6型顯微熔點儀(溫度未校正);760CRT型紫外可見分光光度計(乙醇為溶劑);ZF-6型三用紫外分析儀;Bruker AM-300型超導核磁共振儀(DMSO-d6為溶劑，TMS為內(nèi)標);Nicolet 170SX FT-IR型紅外光譜儀(KBr壓片);Perkin-Elmer 2400型元素分析儀。

醋酸鈉和無水乙醇，分析純，天津市天力化學試劑有限公司;氯化鈉、二水氯化銅和甲醇，分析純，天津市百世化工有限公司;濃鹽酸，分析純，成都市科龍化工試劑廠;硫代氨基脲，分析純，天津市博迪有限公司。

1.2 合成

(1)1的提取

將200.0 g丹皮粉碎，加入5%氯化鈉溶液將固體浸潤，放置24 h后進行水蒸汽蒸餾直至餾出液澄清為止。餾出液于4℃結晶24 h。抽濾，濾液加入氯化鈉至飽和，重新蒸餾，重復上述操作，合并固體，用無水乙醇重結晶得1 4.2 g，收率2.12%，m.p.49.6 ℃ ～ 50.3 ℃;13C NMR δ:115.3(C1)，162.8(C2)，103.0(C3)，167.6(C4)，107.9(C5)，132.3(C6)，200.9(C=O)，57.0(OCH3)，30.7(CH3);IR ν:2 973，2 981，1 615，1 503，1 431，1 366，1 328，1 248，1 203，1 135，1 067，1 019，946，856，808，702，668 cm－1。

(2)2的合成

在圓底燒瓶中依次加入硫代氨基脲0.6 g(6.6 mmol)和無水乙醇12 mL，攪拌加熱使其溶解;滴加4滴濃鹽酸，加入無水醋酸鈉0.2 g調(diào)至pH 4，緩慢滴加丹皮酚1.0 g(6 mmol)的無水乙醇(7.5 mL)溶液，滴畢，回流(85℃ ～90℃)反應8 h(TLC檢測)。蒸出大部分乙醇，冷卻，抽濾，濾餅用蒸餾水洗滌，抽濾，用50%乙醇重結晶得淡黃色針狀晶體 2 1.3 g，收率 61%，m.p.187.5℃ ～188.5 ℃;UV λ:205.0，240.0，329.0 nm;1H NMR δ:7.21(br s，1H，6-H)，6.98(s，1H，NH)，6.43(br s，1H，5-H)，6.27(s，1H，3-H)，5.11(s，1H，OH)，3.80(s，3H，OCH3)，2.06(d，J=1.23 Hz，2H，NH2)，0.91(s，3H，CH3);13C NMR δ:169.8(C1)，163.2(C2)，103.2(C3)，165.5(C4)，108.2(C5)，132.7(C6)，112.2(C=N)，182.5(C=S)，56.9(OCH3)，21.5(CH3);IR ν:3 379，3 267，3 137，2 967，1 621，1 589，1 515，1 441，1 388，1 248，1 170，1 136，1 080，1 025，972，836，790，752 cm－1;Anal.calcd for C10H13N3O2S:C 50.20，H 5.48;found C 50.15，H 5.42。

(3)3的合成

在反應瓶中依次加入2 119.5 mg(0.5 mmol)和無水甲醇15 mL，攪拌使其溶解;緩慢滴加二水氯化銅85.5 mg(0.5 mmol)的甲醇(12 mL)溶液，滴畢，回流反應0.5 h。趁熱抽濾，濾液于室溫緩慢揮發(fā)結晶得淡黃色晶體3 89.3 mg，收率53%，m.p.201.5 ℃ ～201.4 ℃;UV λ:210.0，250.0，310.0，365.0 nm;1H NMR δ:7.35(s，1H，6-H)，7.14(s，H，NH)，6.55(br s，1H，5-H)，6.38(s，1H，3-H)，3.75(s，3H，OCH3)，2.19(d，J=1.02 Hz，2H，NH2)，0.98(s，3H，CH3);13C NMR δ:111.2(C1)，159.9(C2)，103.1(C3)，165.4(C4)，108.1(C5)，132.6(C6)，156.7(C=N)，187.5(C=S)，57.0(OCH3)，17.0(CH3);IR ν:3 391，3 288，3 196，1 604，1 568，1 512，1 433，1 362，1 248，1 211，1 136，1 021，834，769，730 cm－1;Anal.calcd for C10H12N3O2SClCu:C 35.62，H 3.59;found C 35.57，H 3.55。

1.3 抗菌活性測試

抗菌實驗菌株為大腸埃希氏菌、金黃色葡萄球菌、綠膿假單胞菌和白假絲酵母菌。實驗菌液配制:細菌接種于MH肉湯，置于37℃恒溫培養(yǎng)箱培養(yǎng)24 h，以比濁法計數(shù)。用培養(yǎng)液調(diào)配成1×106cfu·mL－1，培養(yǎng)基用肉湯培養(yǎng)基和普通瓊脂平板培養(yǎng)基，同時設立細菌對照，采用微量二倍連續(xù)梯度稀釋法確定最小抑菌濃度(MIC)，平板轉種法確定最小殺菌濃度(MBC)［13］。

2 結果與討論

2.1 表征

UV分析表明，2和3在250 nm～370 nm有分別歸屬苯環(huán)的π－π*吸收帶和C=N及C=S等的n－π*吸收帶，與2相比，3中這兩個吸收帶的位置均發(fā)生了位移，說明金屬離子與2之間有配位作用。

表1 1～3的抗菌活性*Table 1 Antimicrobial activities of 1～3

IR分析表明，2在1 621 cm－1處有一吸收峰，歸屬于μ(C=N);3在此處附近也有吸收，但向低波數(shù)方向移動，說明C=N的N原子與金屬離子間有配位作用，導致C=N吸收頻率降低。2在972 cm－1處有一中等強度的吸收峰為μ(C=S);3的吸收峰向高波數(shù)移動是由于分子中存在雙鍵及其它配位點的綜合影響所致，吸收峰的移動表明2以硫代羰基硫原子與金屬離子配位。2在3 379 cm－1處有一吸收峰，為酚羥基的特征吸收，3在3 391 cm－1處有吸收峰且峰形較寬，說明有結晶水存在。

13C NMR分析表明，2和3的吸收峰數(shù)據(jù)明顯發(fā)生變化，元素分析數(shù)據(jù)結果表明2和3的組成與理論分析值一致。

以上分析結果表明，3為Scheme 1預期產(chǎn)物。

2.2 抗菌活性

1～3對4種標準菌株的MIC和MBC值見表1。由表1可見，3對實驗菌株均有較強的抑菌和殺菌作用，尤其是對金黃色葡萄球菌的抗菌性較為顯著，其 MIC 和 MBC 分別為2.20 μg·mL－1和8.60 μg·mL－1，且 MIC 值均小于丹皮酚和 2，說明3對金黃色葡萄球菌有強烈的抗菌活性，丹皮酚和2對實驗菌株也有較為顯著的抑菌作用和殺菌作用。

3 結論

合成了丹皮酚希夫堿(2)及其銅配合物(3)。2和3對大腸埃希氏菌、金黃色葡萄球菌、綠膿假單胞菌及白假絲酵母菌均有較強的抑菌和殺菌作用，3對金黃色葡萄球菌的抑制和滅活作用較顯著。有關抗菌活性構效關系還需進一步研究。

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