桂皮酸精氨酸鹽的合成及工藝研究

顧宏霞,吳　虹,方士英, 徐茂紅

(皖西衛(wèi)生職業(yè)學(xué)院，安徽　六安　237000)

?

桂皮酸精氨酸鹽的合成及工藝研究

顧宏霞,吳虹,方士英, 徐茂紅

(皖西衛(wèi)生職業(yè)學(xué)院，安徽六安237000)

目的：合成桂皮酸精氨酸鹽。方法:以桂皮酸和精氨酸為原料合成目標(biāo)化合物，并考查了反應(yīng)溶劑、反應(yīng)溫度和反應(yīng)時間對產(chǎn)品晶型和產(chǎn)率的影響，篩選出合理的反應(yīng)條件。結(jié)果：合成得到了桂皮酸精氨酸鹽，合理的反應(yīng)條件為：以無水乙醇為反應(yīng)溶劑，反應(yīng)溫度60 ℃、反應(yīng)時間4 h，收率達88.99%，目標(biāo)化合物經(jīng)TLC、IR、MS等確證。結(jié)論:所設(shè)計的目標(biāo)化合物合成方法簡單易行。

桂皮酸；精氨酸；合成

桂皮酸又稱肉桂酸，是一種從肉桂皮或安息香分離出來的芳香族脂肪酸，具有抗炎、抗血小板聚集和抗微生物等作用[1]。臨床主要用于冠心病、心絞痛等心腦血管疾病的治療。此外，國內(nèi)外的一系列研究表明，桂皮酸還具有廣泛的抗腫瘤活性，能夠抑制腫瘤細胞的生長繁殖，并誘導(dǎo)其分化的作用[2]。L-精氨酸(L-Arg)是人體內(nèi)必須的一種堿性氨基酸，是內(nèi)源性NO合成的前體物質(zhì)[3]，能夠擴張血管，對心血管系統(tǒng)疾病具有廣泛的治療作用，臨床主要應(yīng)用于冠心病、心衰、高血壓、肺缺血再灌注損傷及防治肺動脈高壓等疾病的治療[4-5]。此外，有研究表明，較高濃度的精氨酸能夠抑制腫瘤生長和繁殖[6]，對免疫原性或腫瘤相關(guān)抗原陽性腫瘤具有抑制作用[7]。桂皮酸具有酸性，對胃腸道有刺激作用，且不溶于水，本實驗利用桂皮酸與和精氨酸合成了未見文獻報道的目標(biāo)化合物——桂皮酸精氨酸鹽，成鹽后可解決其在水中的溶解度問題，同時期望得到抗腫瘤作用更好，毒副作用更小的化合物。

1　實驗與方法

1.1儀器和試劑HH-S2系列恒溫水浴鍋(上海森信實驗儀器有限公司)；DF-101B集熱式恒溫磁力攪拌器(黃峪予華儀器制造廠)；Avater370紅外光譜儀(美國Thermo Fisher公司)；SHB-III循環(huán)水式多用真空泵(鄭州長城儀器有限公司)；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(上海亞榮生化儀器制造廠)；WRS-1B數(shù)字熔點儀(上海精科實業(yè)有限公司)；DZF-200型真空干燥箱(上海躍進醫(yī)療器械有限公司)；桂皮酸(CP，上海精純試劑有限公司)；精氨酸(CR，上海精純試劑有限公司)；無水乙醇、丙酮、環(huán)己烷(AR，上?；瘜W(xué)試劑有限公司)。

1.2合成原理和方法

1.2.1合成原理近年來，關(guān)于有機酸與有機堿成鹽的研究很多，張群英等利用桂皮酸和苦參堿合成了桂皮酸苦參堿鹽[8]；許卉等利用精氨酸與甘草酸成鹽，解決了甘草次酸的水溶性問題[9]；屈景年等利用甘草酸和氨基酸制備復(fù)鹽，并對其結(jié)構(gòu)進行表征[10]。本實驗利用精氨酸結(jié)構(gòu)中的胍基具有堿性，將其與桂皮酸中的羧基成鹽，合成桂皮酸精氨酸鹽，合成路線如下。

1.2.2實驗方法稱取桂皮酸0.74 g(0.005 mol)，精氨酸0.87 g (0.005 mol)置于50 mL圓底燒瓶中，加入20 mL無水乙醇，加熱攪拌至溶解，60 ℃回流反應(yīng)4 h，反應(yīng)完畢，濃縮至少量，轉(zhuǎn)移至燒杯中，加入丙酮，立即出現(xiàn)白色沉淀，攪拌，沉淀由粘稠狀逐漸變?yōu)榉勰?，抽濾，濾餅片刻后便吸潮，真空干燥后的白色粉末狀晶體1.32 g，產(chǎn)率88.99%。mp：102.6～104.8 ℃。

將所得產(chǎn)品用薄層色譜檢測，以桂皮酸為對照品，氯仿∶甲醇(2∶1體積比)為展開劑，經(jīng)熒光檢測，得單一斑點，產(chǎn)品Rf值0.53，桂皮酸Rf值0.47；另取一試管，取少許產(chǎn)品置試管中，加入適量蒸餾水?dāng)嚢?，產(chǎn)品溶解，再滴加稀鹽酸，溶液變渾濁并有白色沉淀析出，經(jīng)檢測，該沉淀為桂皮酸。

產(chǎn)品檢測：所得產(chǎn)品進行紅外打譜驗證，KBr壓片，紅外光譜數(shù)據(jù)見表1。

表1　桂皮酸和桂皮酸精氨酸鹽的主要紅外吸收特征峰

由表1紅外光譜數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)桂皮酸精氨酸成鹽后, 苯環(huán)的特征吸收，ν-CH=的伸縮振動，-C=C-的伸縮振動仍然存在,而羧基的νC=O峰由1 641.6 cm-1紅移至1 684.1 cm-1，而羧基νOH峰的特征吸收消失，且1 559.6 cm-1,1 449.5 cm-1和1 405.9 cm-1是羧酸鹽的特征吸收。羧酸根-COO-系具有多電子π鍵的體系,由于兩個C-O鍵伸縮振動的強烈偶合,故出現(xiàn)對稱伸縮和不對稱伸縮兩個峰其強度很高，說明了桂皮酸的羧基參與了成鹽反應(yīng)。

ESI-MS(m/z)：233 (M+1)。

2　結(jié)　果

在實驗中，為了獲得較高的產(chǎn)率和純度，本實驗分別就反應(yīng)溶劑、反應(yīng)溫度和反應(yīng)時間進行了考察，結(jié)果如下。

2.1反應(yīng)溶劑的選擇在桂皮酸精氨酸鹽的合成中，本實驗就反應(yīng)溶劑的選擇進行了優(yōu)化，結(jié)果見表2。

表2　反應(yīng)溶劑的選擇

由表2可知，采用丙酮為反應(yīng)溶劑，所得產(chǎn)品顏色較深，純度較差，且難以析出，產(chǎn)率較低；后又選用環(huán)己醇為溶劑，所得產(chǎn)品為油狀物，析晶困難。經(jīng)過多次嘗試，最終本實驗確定以無水乙醇為反應(yīng)溶劑，所得產(chǎn)品產(chǎn)率較高，晶型較好。

2.2反應(yīng)溫度對產(chǎn)率的影響采用n (桂皮酸)∶n (精氨酸)=1∶1，回流反應(yīng)4 h，通過改變反應(yīng)溫度，考查反應(yīng)溫度對產(chǎn)率的影響，實驗結(jié)果見表3。

表3　反應(yīng)溫度對產(chǎn)率的影響

由表3可知，反應(yīng)溫度對產(chǎn)品的產(chǎn)率有一定的影響。室溫反應(yīng)時，反應(yīng)進程緩慢，產(chǎn)率較低，升高溫度，產(chǎn)率逐漸增加，當(dāng)溫度升至60 ℃時，產(chǎn)率達到最大值88.99%。隨后溫度繼續(xù)升高，產(chǎn)率卻有所下降。經(jīng)過3次重復(fù)實驗，確定反應(yīng)溫度控制在60 ℃較為合適。

2.3反應(yīng)時間對產(chǎn)率的影響采用n (桂皮酸)∶n (精氨酸)=1∶1，于60 ℃回流反應(yīng)，通過改變反應(yīng)時間，考查反應(yīng)時間對產(chǎn)率的影響，實驗結(jié)果見表4。

從表4數(shù)據(jù)可以看出，隨著反應(yīng)時間的延長，產(chǎn)物收率上升，但超過4 h為宜。

實驗結(jié)果表明，在無水乙醇溶液中，在60 ℃條件下回流反應(yīng)4 h為本實驗的合理反應(yīng)條件。在此條件下，本實驗重復(fù)了3次，產(chǎn)品收率分別為87.34%,88.99%,88.52%，目標(biāo)化合物均經(jīng)TLC和IR檢測。

表4　反應(yīng)時間對產(chǎn)率的影響

3　討　論

在目標(biāo)化合物的合成過程中，反應(yīng)溶劑的選擇至關(guān)重要，它關(guān)系到產(chǎn)品的色澤和純度。通過反復(fù)多次實驗，反應(yīng)溶劑最終確定為無水乙醇，所得的產(chǎn)品純度較高，產(chǎn)率最好。在實驗中，我們還嘗試了丙酮、環(huán)己酮等溶劑，所得產(chǎn)品均難以析出，且產(chǎn)品顏色較深，說明純度較差。此外，桂皮酸精氨酸鹽極易吸潮，故需真空密閉干燥保存。

基于桂皮酸的性質(zhì)和特點，本實驗以桂皮酸、精氨酸為原料合成了桂皮酸精氨酸鹽，研究了有關(guān)因素對產(chǎn)品收率和晶型的影響，篩選出合理的反應(yīng)條件，所得產(chǎn)品產(chǎn)率較高(88.99%)。此方法具有操作方便、無需特殊試劑及條件、工藝簡單、綠色環(huán)保等優(yōu)點。

[1]周東鷹.蘇合香成分桂皮酸抗血小板作用的研究[J].北京中醫(yī)學(xué)院學(xué)報，1990，13(4)：49.

[2]張迎紅.桂皮酸極其衍生物與腫瘤[J].腫瘤研究與臨床,2001,13(5):353-355.

[3]劉耀.精氨酸在臨床上的應(yīng)用研究[J].航空航天醫(yī)學(xué)雜志，2014,25(10):1422-1423.

[4]單永紅，劉炳成.精氨酸一種多功能的生化藥物[J].中國生物化學(xué)雜志，2001,22(6)：265-266.

[5]陳冠榮.老藥新用[M].北京：人民衛(wèi)生出版社，2011:639-648.

[6]張俊.精氨酸與腫瘤生長[J].腹部外科,2001, 14(6):379-380.

[7]Reynolds JV,Daly JM,Shou J,et al.Immunologic effects of arginine supple-mentation in tumo-bearing and non-tumor-bearing hosts[J].Ann Surg,1990,211:202-210.

[8]張群英，顧宏霞，何黎琴，等.桂皮酸苦參堿的合成[J].安徽化工，2009,35(3)：21-22.

[9]許卉，劉生生，姜永濤，等.精氨酸甘草次酸的制備及其核磁共振譜分析[J].分析化學(xué)，2006,34(5)：687-690.

[10]屈景年，羅炳初，匡云飛，等.甘草酸氨基酸復(fù)鹽的制備及性質(zhì)[J].化學(xué)世界，2007,5:525-527.

Study on Synthesis Technology of Cinnamic Acid Arginine Salt

GUHong-xia,WUHong,FANGShi-ying,XUMao-hong

(WestAnhuiHealthVocationalCollege,LuanAnhui237000)

Objective: To synthesize cinnamic acid arginine salt.Methods: The cinnamic acid arginine slat was synthesized with cinnamic acid and arginine,The effects of reaction solvent, temperature and time on the crystalline form and yield of the target compound were evaluated. Results: The optimal reaction condition was identified as: 60 ℃ for 4 hours using ethanol as solvent. Cinnamic acid arginine salt was successfully synthesized, and was confirmed by TLC, IR，and MS．Conclusion: This synthetic technique is simple and feasiable.

Cinnamic acid; Arginine; Synthesis

R284.3

A

1001-5779(2016)03-0364-03

10.3969/j.issn.1001-5779.2016.03.009

2015-12-22)(責(zé)任編輯：敖慧斌)