CN105061538A

CN105061538A - 野黄芩苷金属配合物的制备

Info

Publication number: CN105061538A
Application number: CN201510181670.2A
Authority: CN
Inventors: 姚瑞星; 史高峰; 王国英; 赵国超; 陈富文; 田歌
Original assignee: Individual
Current assignee: Lanzhou University of Technology
Priority date: 2015-06-04
Filing date: 2015-06-04
Publication date: 2015-11-18

Abstract

本发明涉及一种野黄芩苷金属配合物的制备方法。本发明以野黄芩苷为原料，在弱碱性条件下，分别与铜、铁、锌等金属离子形成金属配合物，本发明提供的野黄芩苷金属配合物的制备方法，方法简单，最终产物收率高、纯度高。

Description

野黄芩苷金属配合物的制备

技术领域

本发明涉及以野黄芩苷为原料，制备野黄芩苷金属配合物。

背景技术

野黄芩苷，又名灯盏花乙素，是一种用于治疗心脑血管疾病，抑制癌细胞生长的天然产物有机药物，其主要来源为菊科植物灯盏花全草、半枝莲全草。

生物体在维持生命特征中，一些金属元素起到了不可替代的作用，比如Fe、Cu是人体中含量分别位居第一、第二的必需微量元素。体内有多种重要的酶含Cu，Cu对血红蛋白的形成起活化作用，促进铁的吸收和利用，在传递电子、弹性蛋白的合成、结缔组织的代谢、嘌呤代谢、磷脂及神经组织形成方面有重要意义；锌是促进身体生长发育、增强人体免疫力、调节大脑生理功能的必须元素。

作为黄酮类天然产物衍生物的重要分支，其金属配合物一直受到研究者的重视。由于黄酮类化合物分子中大多含有氧原子，尤其其4位羰基等结构，具有强配位能力，能够与金属元素形成配合物。而近年来研究也表明，某些金属不仅是维持人体生命活动的必须元素，而且当其与黄酮类化合物形成金属配合物后可以也具有清除自由基、增强免疫功能、抗菌、抗病毒、抑制脂加氧酶、抗炎抗变态反应等作用，而且黄酮类金属化合物往往可以起到增强疗效，甚至产生新的药理作用。因此，开发野黄芩苷金属配合物并对其生物活性进行研究，必将有助于开辟野黄芩苷的应用市场，也将助力传统中药行业的发展。

在野黄芩苷配合物研究方面，目前仅有白永成等人的专利CN03135215.4报道了采用硼酸、硼酸钠、氯化铝或者明矾为络合剂，在碱性条件下配合后，酸性溶剂调节pH，并加入丙酮等有机溶剂使其沉淀，得到固态配合物盐。

发明内容

针对上述领域中的不足，本发明提供新型结构的野黄芩苷金属配合物。

同时本发明提供的野黄芩苷金属配合物的制备方法，方法简单，且易控制，最终产物纯度高。

为达到上述目的，本发明提供如下野黄芩苷金属配合物，分子通式为(C₂₁H₁₇O₁₂)_xM(H₂O)_y,式中M₁为Fe(II)或Zn(II)，x为2，y为0，其结构式如图1.1所示；或者，M₂为Cu(II)，x为1，y为2，其结构式如图1.2所示。所述Fe(II)、Zn(II)、Cu(II)分别表示二价铁离子、二价锌离子、二价铜离子。

图2.1野黄芩苷金属M₁配合物结构式(M₁＝Fe、Zn)

图2.2野黄芩苷金属M₂配合物结构式(M₂＝Cu)

为达到上述目的，野黄芩苷金属配合物制备方法，是称取一定量的野黄芩苷加入去离子水中，滴加弱碱性溶液至恰好完全溶解，按照一定比例添加铜、锌离子溶液，恒温搅拌一定时间，分别生成黄褐色、橙色沉淀，过滤，用去离子水洗涤，干燥，得到金属配合物。所述弱碱性溶液为碳酸氢钠、碳酸氢钾、甲酸钠、甲酸钾、乙酸钠、乙酸钾、磷酸氢二钠、磷酸氢二钾、磷酸钠或磷酸钾溶液。

为达到上述目的，野黄芩苷金属配合物制备方法，是称取一定量的野黄芩苷加入去离子水中，滴加弱碱性溶液至恰好完全溶解，按照一定比例添加亚铁离子溶液，在氮气保护下恒温搅拌一定时间，生成紫黑色溶液，减压浓缩结晶，过滤，干燥，用去离子水洗涤，得到金属配合物。所述弱碱性溶液为碳酸氢钠、碳酸氢钾、甲酸钠、甲酸钾、乙酸钠、乙酸钾、磷酸氢二钠、磷酸氢二钾、磷酸钠或磷酸钾溶液。

优选的，所述铜离子与野黄芩苷的摩尔比为1:1。

优选的，所述锌离子或铁离子与野黄芩苷的摩尔比为1:2。

优选的，所述野黄芩苷与金属离子的反应温度为50℃～70℃之间。

优选的，所属野黄芩苷与金属离子的反应时间为0.5～1.5h之间

附图说明

图1.1是野黄芩苷金属M₁配合物结构式(M₁＝Fe、Zn)图

图1.2是野黄芩苷金属M₂配合物结构式(M₂＝Cu)图

图2.1是野黄芩苷金属M₁配合物结构式(M₁＝Fe、Zn)图

图2.2是野黄芩苷金属M₂配合物结构式(M₂＝Cu)图

图3.1是野黄芩苷金属M1配合物结构式(M1＝Fe、Zn)图

图3.2是野黄芩苷金属M2配合物结构式(M2＝Cu)图

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的优选实施例进行详细的描述。

【实施例1】野黄芩苷金属配合物的制备

(1)野黄芩苷铜配合物的制备

称取一定量的野黄芩苷加入去离子水中，滴加1％NaHCO₃至恰好完全溶解，按照野黄芩苷与硫酸铜的摩尔比为1:1加入硫酸铜溶液，60℃搅拌1小时，分别生成黄褐色沉淀，过滤，用去离子水洗涤，干燥，得到配合物。

(2)野黄芩苷锌配合物的制备

称取一定量的野黄芩苷加入去离子水中，滴加1％NaHCO₃至恰好完全溶解，按照野黄芩苷与醋酸锌的摩尔比为2:1加入醋酸锌溶液，60℃搅拌1小时，分别生成橙色沉淀，过滤，用去离子水洗涤，干燥，得到配合物。

(3)野黄芩苷亚铁配合物的制备

称取一定量的野黄芩苷加入去离子水中，滴加1％NaHCO₃至恰好完全溶解，按照一定比例添加硫酸亚铁溶液，在氮气保护下60℃搅拌1小时，生成紫黑色溶液，减压浓缩结晶，过滤，干燥，用去离子水洗涤，得到配合物。

【实施例2】野黄芩苷金属配合物的紫外光谱测定

分别称取野黄芩苷及其金属配合物5.0g，加入到DMSO中溶解，定量转移至10mL容量瓶中，并用DMSO稀释至刻度，摇匀，备用。分别移取野黄芩苷及其金属配合物DMSO溶液与比色皿中，在波长200～500nm范围内扫描，所得紫外吸收光谱数据见表1.1。

表1.1野黄芩苷及其金属配合物紫外可见吸收光谱数据表

于200nm～500nm区间,测定野黄芩苷和野黄芩苷铁、锌、铜配合物的紫外吸收光谱,野黄芩苷在286nm和335nm有两个吸收峰,前者可归属为配体分子中共轭的π～π*跃迁产生,为Ⅱ带；后者可归属为配体分子中的n～π*跃迁产生,为Ⅰ带。

如上表所示，与野黄芩苷紫外吸收光谱相比，野黄芩苷铁配合物峰带Ⅰ的最高吸收峰消失，峰带Ⅱ红移了2nm；野黄芩苷锌配合物峰带Ⅱ红移了5nm；野黄芩苷铜配合物紫移了8nm。原因可能是形成配合物后，整个分子中电子的离域程度增大，从而使得电子跃迁时需要的能量降低，故而吸收发生变化；其次，当配体化合物形成后，整个分子的共面性增强，也可以使得电子跃迁的能量降低。

配合物红外图谱表征

将光谱纯KBr(100～200mg)分别和野黄芩苷及其金属配合物(1～2mg)在玛瑙研钵中研磨成um级的细粉，采用专用压片设备，压制成直径13mm，厚度约1mm的透明薄片，装入固体样品测试架上，在波长4000～400cm范围内扫描。测得野黄芩苷及其金属配合物固体压片红外光图谱特征基团波谱数据表如表1.2所示。

表1.2野黄芩苷及其金属配合物IR振动波数及特征基团对照表(cm^-1)

配体及配合物的红外光谱分析

在野黄芩苷分子结构中，在3350cm^-1～3400cm^-1处有宽而强的缔合羟基吸收峰，那是因为野黄芩苷分子结构中5位酚羟基和4位羰基能够形成分子内氢键，而且较为稳定，其吸收峰为3367.2cm^-1，而在野黄芩苷铁、锌、铜配合物红外光谱中，吸收峰分别移至3372.9、3241.8\3077.9、3440.4cm^-1，说明配位反应使分子内的氢键结构被破坏，产生了配位作用，与配合物产生了反应。

野黄芩苷的红外光谱中，葡萄糖醛酸ν(C＝O)波数高于羰基ν(C＝O)，这是因为葡萄糖醛酸上羟基的作用，使得C＝O吸电子诱导效应增加，C＝O双键性加大，相较羰基ν(C＝O)向高波数移动，故而1741.4cm^-1为分子结构中葡萄糖醛酸上的羧羰基吸收峰，1720.0cm^-1为分子结构中4位羰基吸收峰。在野黄芩苷铁、锌、铜配合物红外光谱中，分子结构中葡萄糖醛酸上的羧羰基吸收峰分别移至1718.3、1700.9、1629.6，而分子结构中4位羰基吸收峰基本消失，那是因为在实验过程中加入1％NaHCO₃溶液，使得分子结构中葡萄糖醛酸基转化为葡萄糖醛酸钠，使其碳氧双键吸收峰位置红移，同时4位羰基上氧的孤对电子与金属配合物的空轨道形成配位键后引起羰基成键电子密度更加偏离键的几何中心而移向氧原子，导致碳氧双键的电子云密度降低，使其力常数变小，故而也发生红移或吸收强度降低。所以，在野黄芩苷结构中，出现的两个不同的C＝O吸收峰，可能在各金属配合物出现C＝O吸收峰的重叠，而导致4位羰基吸收峰的消失，也说明野黄芩苷与铁、锌、铜的配位部位为4位羰基。

野黄芩苷分子结构中C＝C基团振动频率区为1450cm^-1-1670cm^-1，野黄芩苷的铁、锌、铜配合物也在相关区域内出现相应的吸收峰，而与野黄芩苷对应的吸收峰基本都有向低频方向移动的趋势。推测这可能是因为当金属配合物形成后，形成一个新的结构体系，从而是的共轭效应增强。

野黄芩苷及其金属配合物分子中的C-O-C键的振动频率(1240cm^-1-1370cm^-1)仅有稍许变动，表明C-O-C键受金属离子配合作用较小，也说明C环醚键为参与配合作用。

600cm^-1以下的低频指纹区的吸收可认为是配位原子-金属的伸缩振动和弯曲振动吸收。

野黄芩苷金属配合物的金属离子含量测定

精确称量一定重量的野黄芩苷金属配合物，在马弗炉中经400℃焙烧5小时，干燥稳定后，经EDTA滴定法测定各金属含量。具体数据见表1.3：

表1.3野黄芩苷金属配合物测定表

野黄芩苷及其金属配合物结构

综上所述，通过对野黄芩苷及其金属配合物的紫外吸收光谱、红外吸收光谱的吸收峰变化分析，可以推测野黄芩苷与铁、锌、铜已发生配位反应，而且主要配位部位为野黄芩苷4-位羰基和5-位酚羟基。再根据金属元素测定值与理论值的比较。

所得野黄芩苷金属配合物结构如下：

图3.1野黄芩苷金属M₁配合物结构式(M₁＝Fe、Zn)

图3.2野黄芩苷金属M₂配合物结构式(M₂＝Cu)。

Claims

1.野黄芩苷金属配合物，其特征在于以野黄芩苷为原料，在弱碱性条件下，制备野黄芩苷金属配合物。其结构通式为(C₂₁H₁₇O₁₂)_xM(H₂O)_y,式中M₁为Fe(II)或Zn(II)，x为2，y为0，其结构式如图1.1所示；或者，M₂为Cu(II)，x为1，y为2，其结构式如图1.2所示：

图1.1野黄芩苷金属M₁配合物结构式(M₁＝Fe、Zn)

图1.2野黄芩苷金属M₂配合物结构式(M₂＝Cu)

2.根据权利要求1所述野黄芩苷金属配合物制备方法，其特征在于，称取一定量的野黄芩苷加入去离子水中，滴加弱碱性溶液至恰好完全溶解，按照一定比例添加铜、锌离子溶液，恒温搅拌一定时间，分别生成黄褐色、橙色沉淀，过滤，用去离子水洗涤，干燥，得到金属配合物。

3.根据权利要求1所述野黄芩苷金属配合物制备方法，其特征在于，称取一定量的野黄芩苷加入去离子水中，滴加弱碱性溶液至恰好完全溶解，按照一定比例添加亚铁离子溶液，在氮气保护下恒温搅拌一定时间，生成紫黑色溶液，减压浓缩结晶，过滤，干燥，用去离子水洗涤，得到金属配合物。

4.根据权利要求3和4所述野黄芩苷金属配合物制备方法，其特征在于，所述弱碱性溶液为碳酸氢钠、碳酸氢钾、甲酸钠、甲酸钾、乙酸钠、乙酸钾、磷酸氢二钠、磷酸氢二钾、磷酸钠或磷酸钾溶液。

5.根据权利要求2和3所述野黄芩苷金属配合物制备方法，其特征在于，所述恒温搅拌温度为40℃～80℃之间。

6.根据权利要求2和3所述野黄芩苷金属配合物制备方法，其特征在于，所述恒温搅拌时间为0.2～2h之间。

7.根据权利要求2所述野黄芩苷金属配合物制备方法，其特征在于，所述按照一定比例添加铜、锌、亚铁离子，其所述添加野黄芩苷与铜离子、锌离子、亚铁离子的摩尔质量比例为：1～3:1。

8.根据权利要求2所述野黄芩苷金属配合物制备方法，其特征在于，所述按照一定比例添加的铜离子来源为无水硫酸铜、五水硫酸铜、氯化铜、氢氧化铜等二价铜离子金属盐类。

9.根据权利要求2所述野黄芩苷金属配合物制备方法，其特征在于，所述按照一定比例添加的锌离子来源为硫酸锌、醋酸锌、氯化锌等二价锌离子金属盐类。

10.根据权利要求3所述野黄芩苷金属配合物制备方法，其特征在于，所述按照一定比例添加的亚铁离子来源为硫酸亚铁、七水硫酸亚铁、醋酸亚铁、氯化亚铁等二价铁离子金属盐类。