白楊素晶體的波譜特征與結(jié)構(gòu)確定①

殷和美，張羽男，劉立新，張　宇，沈　宇，郭英雪，張大俊，孫　博

(佳木斯大學(xué)藥學(xué)院，黑龍江佳木斯154007)

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白楊素晶體的波譜特征與結(jié)構(gòu)確定①

殷和美，張羽男，劉立新，張宇，沈宇，郭英雪，張大俊，孫博

(佳木斯大學(xué)藥學(xué)院，黑龍江佳木斯154007)

摘要:目的:制備得到白楊素晶體并對(duì)其波譜特征與結(jié)構(gòu)進(jìn)行確定。方法:采用溶劑揮發(fā)法制備白楊素晶體，運(yùn)用元素分析、X－射線粉末衍射(XRD)、紅外光譜(IR)、1H－NMR和13C－NMR手段對(duì)所得晶體進(jìn)行波譜表征和結(jié)構(gòu)確定。結(jié)果: XRD分析產(chǎn)物與白楊素粉末的衍射角大致相同但其峰型較為尖銳; IR、1H－NMR和13C－NMR分析表明產(chǎn)物譜圖峰位與白楊素樣品峰位及峰型基本一致，表明所得產(chǎn)物為高純度的白楊素晶體。結(jié)論:本文所得數(shù)據(jù)及譜圖可為白楊素及其衍生物的定性分析及純度鑒定提供科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞:白楊素晶體;結(jié)構(gòu)確定; X－射線單晶衍射;紅外光譜;核磁共振譜

白楊素(chrysin)，又名白楊黃素，是從紫葳科植物木蝴蝶中提取的一種天然多羥基黃酮類化合物，化學(xué)名為5，7－二羥基黃酮，分子式為C15H10O4，具體結(jié)構(gòu)式見(jiàn)圖1［1，2］。研究表明，白楊素具有多種藥理作用，如:抗病毒、抗高血壓、抗氧化及抑制芳香酶活性等［3～5］。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)高純度的白楊素對(duì)于腫瘤預(yù)防和抑制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)、誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡具有更為顯著的抑制作用［6］。因此，培養(yǎng)制備白楊素晶體并對(duì)其進(jìn)行表征和鑒定將極具科學(xué)意義和應(yīng)用價(jià)值?；谝陨显颍緦?shí)驗(yàn)利用溶劑揮發(fā)法制備得到白楊素晶體，并通過(guò)元素分析、IR、XRD、1H －NMR和13C－NMR等表征手段對(duì)其進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征及解析，所得數(shù)據(jù)可為將高純度白楊素的臨床應(yīng)用開(kāi)發(fā)提供定性及純度分析的科學(xué)依據(jù)。

圖1　白楊素的分子結(jié)構(gòu)式

1　試劑、儀器

1.1主要試劑

白楊素原料藥、無(wú)水乙醇和丙酮均購(gòu)于天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司(AR)。所用藥品及試劑均為分析純或化學(xué)純且未進(jìn)一步純化。

1.2主要儀器

電子天平FA2004(上海恒平電子天平有限公司) ; HJ－3數(shù)顯恒溫磁力攪拌器(鞏義市予華儀器有限公司) ; VERTEX－70傅立葉變換紅外光譜儀(德國(guó)Bruker公司) ; D8粉末X－射線衍射儀(德國(guó)Bruker公司) ; PE2400 SERIES－II型元素分析儀(美國(guó)鉑金－艾爾默公司) AVANCE－III 500MHz型核磁共振儀(德國(guó)Bruker公司) ; KQ－250DE型數(shù)控超神波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司)。

2　實(shí)驗(yàn)方法

2.1白楊素晶體的制備

白楊素(13mg)溶于8.0mL乙醇和2.0mL的丙酮混合溶劑中，室溫下攪拌3h，過(guò)濾，保留濾液，于室溫避光處緩慢揮發(fā)，17d后可見(jiàn)黃色塊狀透明晶體析出。元素分析結(jié)果表明，晶體中C、H、O的含量分別為70.38%(理論值70.87% )、4.11%(理論值3.94%)和25.51%(理論值25.19%)。

2.2 XRD測(cè)試

取等量白楊素及試驗(yàn)合成的樣品(約30mg)，研成細(xì)粉狀，測(cè)試條件為: Cu靶，電壓30kV，電40mA，室溫下掃描速度10°·min－1，測(cè)試角度范圍在0～50°。

2.3紅外測(cè)試

紅外測(cè)試采用KBr壓片法對(duì)白楊素晶體進(jìn)行紅外光譜分析。取樣品(約10mg)，研細(xì)，測(cè)試波數(shù)范圍在400～4000cm－1。

2.4核磁測(cè)試

取約5mg樣品溶于DMSO－d6溶劑中，以四甲基硅烷(TMS)為內(nèi)標(biāo)，在室溫下對(duì)樣品進(jìn)行核磁共振譜測(cè)定。

3　結(jié)果與分析

3.1 XRD分析

白楊素晶體的XRD如圖2所示。由圖可知，白楊素晶體的特征峰位為(2θ) : 5.04°、11.31°、13.48°、17.38°、20.85°、22.02°、24.36°和28.51°，與白楊素對(duì)照品的X－射線粉末衍射角度大致相同，但峰型較為尖銳，表明形成的化合物為晶體。

3.2紅外分析

對(duì)樣品進(jìn)行紅外分析，所得譜圖見(jiàn)圖3，產(chǎn)物在3599、3517、3118、2099、2011、1907、1836、1719、1654、1517、1251、1099、864、692和598cm－1等處有吸收峰。其紅外圖的峰位歸屬分別如下:位于3000 ～3600－1處的寬吸收峰歸屬為O－H伸縮振動(dòng)峰，位于1654cm－1處的尖銳峰歸屬為－C = O伸縮振動(dòng)峰，位于1517－1處的吸收峰歸屬為苯環(huán)C = C伸縮振動(dòng)峰，位于1251和1099cm－1處的吸收峰歸屬為－C－O－C伸縮振動(dòng)峰，位于864、692和598 cm－1處的吸收峰歸屬為芳香環(huán)上δ(Ar－H)。白楊素晶體紅外譜圖與對(duì)照品的紅外圖譜峰型及峰位基本一致。

圖2　白楊素晶體的XRD譜圖

圖3　白楊素晶體的紅外光譜圖

3.3核磁分析

如圖4所示，白楊素晶體的1H－NMR(500M，DMSO－d6)的δH(ppm)歸屬: 12.470(1H，s，5－OH)，10.767(1H，s，7－OH)，8.044(2H，m，H－2＇，H－6＇)，7.554(2H，m，H－3＇，H－5＇)，7.587 (1H，m，H－4＇)，6.906(1H，s，H－3) 6.427(1H，d，J =2.5Hz，H－8)和6.180(1H，d，J =2.5Hz，H －6)。如圖5所示，白楊素晶體的13C－NMR的δC(ppm)歸屬: 93.9(C－3)，96.4(C－8)，98.2(C－6)，104.0(C－10)，126.7(C－2＇，6＇)，127.2(C－4 ＇)，129.5(C－3＇，5＇)，136.7(C－1＇)，146.8(C－2)，159.2(C－9)，160.8(C－5)，163.8(C－7)，173.9 (C = O)。

4　討論

本文利用溶劑揮發(fā)法制備了白楊素晶體，合成條件為白楊素13mg，溶于8.0mL乙醇和2.0mL的丙酮混合溶劑中，室溫下攪拌3h后緩慢揮發(fā)，反應(yīng)時(shí)間為17d。通過(guò)元素分析、XRD、IR、1H－NMR 和13C－NMR等手段對(duì)所得產(chǎn)物進(jìn)行了晶體鑒定和圖譜解析。結(jié)果表明白楊素晶體與白楊素對(duì)照品的元素分析數(shù)據(jù)、XRD、IR、1H－NMR和13C－NMR譜圖基本一致，表明所得產(chǎn)物為高純度的白楊素晶體，試驗(yàn)所得譜圖及數(shù)據(jù)可為高純度的白楊素及其衍生物的鑒定及開(kāi)發(fā)提供科學(xué)依據(jù)。

圖4　白楊素晶體的1H－NMR

圖5　白楊素晶體的13C－NMR

參考文獻(xiàn):

［1］伍石華，羅招陽(yáng)，張堅(jiān)松.白楊素的抗腫瘤作用及機(jī)理研究［J］.湖南師范大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版)，2006，(04) : 78－81

［2］姜金生，韋英杰，賈曉斌，等.白楊素及其衍生物的藥理作用和構(gòu)效關(guān)系研究進(jìn)展［J］.中草藥，2011，42(11) : 2345－2350

［3］曾倩，紀(jì)暉，唐慧慧，等.白楊素－羥丙基－β－環(huán)糊精包合物的制備與表征［J］.藥學(xué)實(shí)踐雜志，2014，(06) : 456－459

［4］李欣，王劍寧，熊習(xí)昆，等.白楊素提高腫瘤壞死因子－α誘導(dǎo)肝癌細(xì)胞HepG2凋亡能力的研究［J］.中草藥，2010，(11) : 1828－1834

［5］任杰，程虹，王煒，等.白楊素衍生物的合成及其抗腫瘤活性［J］.中國(guó)藥科大學(xué)學(xué)報(bào)，2011，(03) : 206－212

［6］Zhang Z，Shi J，He Y，et al.Self－assembly and crystal structure of a barium sulfonate chrysin coordination polymer［J］.Inorganic Chemistry Communications，2006，9(6) : 579－581

Spectral data and structure identification of chrysin crystal

YIN He－mei，ZHANG Yu－nan，LIU Li－xin，ZHANG Yu，SHEN Yu，GUO Ying－xue，ZHANG Da－jun，SUN Bo
(College of Pharmacy，Jiamusi University，Jiamusi 154007，China)

Abstract:Objective: To prepare and identify the spectral characteristics and the structure of chrysin crystal.Methods: Chrysin crystal was synthesized by solution evaporation method and characterized by elemental analysis，XRD，IR，1H－NMR and 13C－NMR.Results: The XRD analysis reveals that the diffraction angle of products is similar to chrysin powder but the peak is sharper than chrysin powder.The IR，1H－NMR and 13C－NMR spectrograms analysis shows that the peak position and shape of products are consistent with chrysin sample.Conclusion: Spectra and datum of the research can provide reference for the qualitative analysis and purity identification of chrysin and its derivative compounds.

Key words:chrysin crystal; structure identification; XRD; IR; NMR

(收稿日期:2015－12－22)

通訊作者:張羽男(1979～)男，黑龍江佳木斯人，博士，副教授，碩士研究生導(dǎo)師。E－mail: zhanyunan1979@163.com。

作者簡(jiǎn)介:殷和美(1992～)女，黑龍江鶴崗人，在讀碩士研究生。

基金項(xiàng)目:①1.中國(guó)博士后科學(xué)基金資助項(xiàng)目，編號(hào): 2014M561382; 2.佳木斯大學(xué)研究生科技創(chuàng)新項(xiàng)目，編號(hào): LM2015_094。

中圖分類號(hào):R284.1; R917

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

文章編號(hào):1008－0104(2016) 02－0021－02