槲皮素五乙酸酯的合成研究

李占靈

（鄭州工業(yè)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院藥學(xué)院，河南鄭州451150）

槲皮素五乙酸酯的合成研究

李占靈

（鄭州工業(yè)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院藥學(xué)院，河南鄭州451150）

以槲皮素為原料，濃硫酸作催化劑，常溫條件下與乙酸酐回流反應(yīng)，靜置過(guò)濾后，加入純化水洗滌沉淀，反應(yīng)過(guò)程中用薄層檢測(cè)反應(yīng)進(jìn)度確保反應(yīng)完全，然后進(jìn)行分離、重結(jié)晶，得到晶體物質(zhì)；光譜分析顯示，紫外光譜中槲皮素的兩個(gè)特征吸收峰均發(fā)生藍(lán)移，這是形成新化合物共軛體系變化引起的；紅外光譜中ν－OH峰消失，說(shuō)明槲皮素的五個(gè)羥基發(fā)生了反應(yīng)，νc＝o位于1 776cm－1，說(shuō)明槲皮素的羰基沒(méi)有反應(yīng)，νc－o位于1 124 cm－1、苯環(huán)骨架吸收峰數(shù)值上基本沒(méi)有變化；核磁共振氫譜中3－OH、5－OH、7－OH、3′－OH、4′－OH上面的氫全部消失，說(shuō)明與乙酸酐發(fā)生了酯化反應(yīng)，同時(shí)，出現(xiàn)五組乙?；募谆澹毁|(zhì)譜中質(zhì)荷比與目標(biāo)化合物分子量完全吻合，由上述光譜分析得以確認(rèn)化合物即為槲皮素五乙酸酯.槲皮素與乙酸酐，常溫，在濃硫酸催化下，可以得到槲皮素五乙酸酯.

槲皮素；乙酸酐；槲皮素酯；合成；光譜分析

槲皮素及其衍生物是植物界分布極廣泛，具有多種生物活性的黃酮類化合物.槲皮素廣泛存在于水果［1］（蘋果、葡萄、草莓等）、蔬菜［2］（洋蔥、芹菜等）、中草藥［3－5］（銀杏、黃芪、絞股藍(lán)、天胡荽等）中，是一種對(duì)健康十分有益的天然化合物［6］.槲皮素因其良好的藥效而備受關(guān)注，槲皮素具有心血管保護(hù)［7］、抗氧化［8］、抗病毒［9］、抗腫瘤［10］和抗炎等多種生物活性，并已被申報(bào)到中國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局作為一類新藥開發(fā)用于治療高尿酸血癥.槲皮素及其衍生物除了有上述藥理活性外，還有抗菌等生物活性，還可以止咳平喘以及治療心律失常等.槲皮素（3，5，7，3′，4′－五羥基黃酮）屬于黃酮醇類，槲皮素為黃色固體粉末，又名櫟精，槲皮黃素，化學(xué)式：C15H10O7，分子量：302.24，熔點(diǎn)：315℃.其分子結(jié)構(gòu)如圖1所示，B環(huán)的鄰二酚羥基和C環(huán)的4位羰基及2、3位間的雙鍵是其活性基團(tuán).槲皮素可溶于熱乙醇、冷乙醇、甲醇、乙酸乙酯、吡啶等，不溶于石油醚、苯、乙醚和氯仿，幾乎不溶于水.近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外研究學(xué)者合成了一些槲皮素酯類衍生物，不但改善了槲皮素的水溶性，而且還具有明顯的生物活性.本試驗(yàn)就是以槲皮素為原料，合成了一種新的化合物——槲皮素五乙酸酯.

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 試驗(yàn)原理

槲皮素五乙酸酯的合成路線：

1.2 儀器和試劑

儀器：JY2021電子天平（上海衡平儀器儀表廠）、HJ－3恒溫磁力加熱攪拌器（常州翔天實(shí)驗(yàn)儀器廠）、SHZ－D（III）循環(huán)水式多用真空泵（天津華鑫儀器廠）、BK－1000B超聲波清洗機(jī)（濟(jì)南巴克超聲波科技有限公司）、YHG.300BS－II遠(yuǎn)紅外干燥箱（上海百典儀器設(shè)備有限公司）、ZW－3手提式紫外分析儀（鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司）、TJ270－30紅外分光光度計(jì)、UV－2600紫外可見分光光度計(jì)（上海奧析科學(xué)儀器有限公司）、DPX－400超導(dǎo)核磁共振儀、HP5988A質(zhì)譜儀等.

試劑：槲皮素（自制）、乙酸酐（分析純，批號(hào)：20150923）、丙酮（分析純，批號(hào)：20150809）、氯仿（分析純，批號(hào)：20150618）、甲醇（分析純，批號(hào)：20141102，鄭州派尼化學(xué)試劑廠）、98%濃硫酸（分析純，批號(hào)：20140810）、薄層層析硅膠（化學(xué)純，批號(hào)：20151207，青島海洋化工工廠分廠）、羧甲基纖維素鈉（實(shí)驗(yàn)試劑，批號(hào)：20131007，鄭州派尼化學(xué)試劑廠）、0.5%羧甲基纖維素鈉（自制）、純化水（自制）等.

1.3 槲皮素五乙酸酯的制備

用電子天平稱取0.30g的槲皮素，放入兩孔燒瓶中；加入10mL的乙酸酐，在室溫條件下回流，用磁力攪拌器攪拌0.5h，使其充分溶解；加入2滴濃硫酸作催化劑，繼續(xù)攪拌2h，薄層檢測(cè)反應(yīng)進(jìn)度確保反應(yīng)完全.顏色變化：亮黃色（滴加催化劑前）－橙色（滴加催化劑后）－棕褐色（反應(yīng)2h后）.室溫靜置過(guò)夜后，向兩孔燒瓶?jī)?nèi)，加入30mL純化水，攪拌2h，有大量白色絮狀物質(zhì)被洗脫出來(lái).然后進(jìn)行抽濾，得濾餅.經(jīng)干燥后，稱其質(zhì)量為0.41g，產(chǎn)率約為80.4%，熔點(diǎn)199.92℃.

2 槲皮素五乙酸酯的分析鑒定

2.1 紫外光譜分析

圖1 槲皮素和槲皮素五乙酸酯的紫外光譜對(duì)比圖

對(duì)比槲皮素和槲皮素五乙酸酯的紫外光譜發(fā)現(xiàn)，峰Ⅰ從372nm移動(dòng)到297nm，藍(lán)移了75nm；峰Ⅱ從256nm移動(dòng)到251nm，藍(lán)移了5nm.槲皮素形成槲皮素五乙酸酯后，特征吸收峰發(fā)生了藍(lán)移，這可能是由于形成槲皮素五乙酸酯后，共軛體系受到空間位阻所致.

2.2 紅外光譜分析

圖2 槲皮素的紅外光譜

圖3 槲皮素五乙酸酯的紅外光譜

由上述兩張紅外圖譜對(duì)比可知，槲皮素五乙酸酯中ν－OH峰消失，說(shuō)明槲皮素的五個(gè)羥基發(fā)生了反應(yīng)，νc＝o位于1 776cm－1，說(shuō)明槲皮素的羰基沒(méi)有反應(yīng)，νc－o位于1 124cm－1、苯環(huán)骨架吸收峰數(shù)值上基本沒(méi)有變化.這與目標(biāo)化合物結(jié)構(gòu)官能團(tuán)的特征吸收峰相吻合.

2.3 氫譜分析

圖4 槲皮素的氫譜

槲皮素1HNMR譜中每個(gè)氫原子的歸屬.從圖上可知，在δ6～8范圍內(nèi)有多個(gè)黃酮類化合物的特征質(zhì)子峰信號(hào)，對(duì)這些質(zhì)子信號(hào)之間耦合關(guān)系的分析，可以進(jìn)一步判斷槲皮素分子羥基的取代類型.上圖有5個(gè)亞甲基信號(hào)，δH7.66（B環(huán)碳2’上的氫）、δH7.53（B環(huán)碳6’上的氫）、δH6.88（B環(huán)碳5’上的氫）、δH6.39（A環(huán)碳8上的氫）、δH6.17（A環(huán)碳6上的氫）.槲皮素羥基的信號(hào)分別是，δ－OH12.48（A環(huán)碳5羥基上的氫）、δ－OH10.77（A環(huán)碳7羥基上的氫）、δ－OH9.58（C環(huán)碳3羥基上的氫）、δ－OH9.35（B環(huán)碳4’羥基上的氫）、δ－OH9.29（B環(huán)碳3’羥基上的氫）.

圖5 槲皮素五乙酸酯的氫譜

由上述兩張氫譜譜圖對(duì)比可知，槲皮素五乙酸酯中的5－OH、7－OH、3－OH、4＇－OH、3＇－OH上面的氫信號(hào)全部消失，說(shuō)明這五個(gè)位置上的氫已經(jīng)被取代.同時(shí)，有五組甲基峰出現(xiàn)，可以推測(cè)該化合物被五個(gè)乙?；〈?這與紫外光譜和紅外光譜數(shù)據(jù)是一致的.

2.4 質(zhì)譜分析

圖6 槲皮素五乙酸酯的質(zhì)譜

槲皮素五乙酸酯（M＝512）的質(zhì)譜分析：槲皮素五乙酸酯加一個(gè)氫離子：m／z＝513.1［M＋1］＋；在質(zhì)譜圖上可以清楚地看到這個(gè)數(shù)據(jù)，從而確定新的產(chǎn)物即為槲皮素五乙酸酯.

3 結(jié)論

槲皮素與乙酸酐反應(yīng)，得到槲皮素五乙酸酯，產(chǎn)率80%以上.經(jīng)過(guò)光譜分析，結(jié)果顯示：紫外光譜中兩個(gè)特征吸收峰均發(fā)生藍(lán)移，可能是形成新化合物之后共軛體系發(fā)生變化的影響；紅外光譜中ν－OH峰消失且νc＝o位于1 776cm－1，νc－o位于1 124 cm－1、苯環(huán)骨架吸收峰數(shù)值上基本沒(méi)有變化；核磁共振氫譜中3－OH、5－OH、7－OH、3′－OH、4′－OH上面的氫全部消失且出現(xiàn)五組乙?；募谆?；質(zhì)譜中質(zhì)荷比與目標(biāo)化合物分子量完全吻合，由上述光譜分析得以確認(rèn)該化合物即為槲皮素五乙酸酯，這為槲皮素酯類衍生物的進(jìn)一步研究提供了依據(jù).

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Synthetic of five acetate quercetin

LI Zhanling
（School of pharmacy，Zhengzhou University of Industrial Technology，Zhengzhou 451150，China）

Using quercetin as raw materials，concentrated sulfuric acid as catalyst，the condition of normal temperature and acetic anhydride reflux reaction，after resting for the night，then add purified water to wash out precipitation，reaction process with thin layer detection reaction progress ensure complete reaction and separation，recrystallization，crystal material is obtained.Through the spectral analysis results showed that the UV spectra of quercetin in two characteristic absorption peaks are blue shifted，which iscaused by the change of the conjugate system of the new compound.；Infrared Spectrumν－OHpeak disappeared，it showed that the five hydroxyl groups of quercetin had a reaction，νc＝olocated 1 776cm－1，there was no reaction of the carbonyl group of quercetin.νC－Olocated 1 124cm－1，the absorption peak value of benzene skeleton did not change.Proton magnetic resonance spectroscopy in 3－OH，5－OH，7－OH，3＇－OH，4＇－OH on hydrogen disappeared，that occurred in the esterification reaction with acetic anhydride，at the same time，five groups of acetyls’methyl peak.Mass Spectrometry mass to charge ratios of the target compound and molecular weight are in complete agreement.From the above analysis to confirm the spectra of compounds as quercetin pentaacetate，quercetin and acetic anhydride，room temperature，in the presence of concentrated sulfuric acid as catalyst can get quercetin pentaacetate.

quercetin；acetic anhydride；quercetin ester；synthesis；spectral analysis

R927

A

1671-9476（2017）02-0084-03

10.13450／j.cnkij.zknu.2017.02.020

2016-07-18；

2016-11-25

李占靈（1953－），男，河南淮陽(yáng)人，副教授，主要從事醫(yī)用化學(xué)教學(xué)及藥物的研制及開發(fā).