盐酸川芎嗪的光谱性质研究

田丽平

（山西大同大学化学与化工学院，山西大同037009）

盐酸川芎嗪的光谱性质研究

田丽平

（山西大同大学化学与化工学院，山西大同037009）

研究了盐酸川芎嗪的吸收光谱和荧光光谱.在pH<5时，盐酸川芎嗪水溶液的荧光强度随pH的升高而增大;在pH 5～12范围内，荧光强度达到最大且基本稳定，在377 nm处形成一等荧光点.从盐酸川芎嗪的紫外吸收光谱看，随pH的升高吸光度逐渐降低且最大吸收波长发生蓝移，从301 nm蓝移至294 nm，在287 nm处形成一等色点,表明盐酸川芎嗪随pH的变化发生了型体的转化，即发生了质子离解，用紫外分光光度法和荧光法测得其解离常数分别为pKa=3.71和pKa=3.70，两种方法测定的结果基本一致.

盐酸川芎嗪 吸收光谱 荧光光谱 电离常数

川芎嗪(Chuanxiongzine)是由中药川芎中提取的4-甲基吡嗪，是一种新型的钙离子拮抗剂，具有活血化瘀、抗血小板凝集、扩张小动脉、疏通微循环等作用[1].文献报道的盐酸川芎嗪的分析方法主要包括气相色谱法[2]、液相色谱法[3]、毛细管电泳法[4]和荧光光谱法[5-6]等，但有关川芎嗪的三维荧光光谱、荧光量子产率和解离常数的研究未见报道.本文利用荧光光谱法和紫外吸收光谱法详细地研究了盐酸川芎嗪在不同介质条件下的光谱性质，并完成了盐酸川芎嗪的解离常数和荧光量子产率的测定.

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

F-4500荧光分光光度计 (Hitachi)，1 cm荧光池，激发与发射狭缝均设为5 nm；UV-22501PC分光光度计 (Shimadzu)，1 cm石英池；pH S-3C数字酸度计(杭州东星仪器设备厂).

盐酸川芎嗪(中国药品生物制品检定所，编号：110817)；NaOH(分析纯)溶液：1 mol·L-1；三酸缓冲溶液(1.0 mol·L-1)；NaCl溶液(1.0 mol·L-1)；二次去离子水.

1.2 实验方法

配制一定浓度的盐酸川芎嗪溶液，适当调节溶液酸度，以NaCl控制离子强度，扫描荧光光谱和紫外吸收光谱，再测量pH值.

2 结果与讨论

2.1 盐酸川芎嗪的三维荧光光谱

图1为盐酸川芎嗪水溶液的三维荧光光谱图，其荧光峰的最大激发波长和最大发射波长分别为295 nm和330 nm，由图可以看出，在此波长处有较强的拉曼散射，为了避开拉曼散射的影响，本实验选择荧光测量波长为λex/λem=285/340 nm.

图1 盐酸川芎嗪水溶液的三维荧光光谱图

2.2 酸度对盐酸川芎嗪吸收光谱和荧光光谱的影响

当pH<5时，盐酸川芎嗪水溶液的荧光强度随pH的升高而增大，在pH值较低时，盐酸川芎嗪荧光光谱的最大发射波长在400 nm处，随pH的升高最大发射波长蓝移至330 nm，且400 nm处的荧光峰逐渐降低，330 nm处的荧光峰逐渐升高；当pH=3.00时400 nm处的荧光峰消失，330 nm处的荧光峰明显增强；在pH 5～12范围内，荧光强度达到最大且基本稳定，在377 nm处形成一等荧光点，这表明盐酸川芎嗪随pH值的升高发生了质子离解,见图2.从盐酸川芎嗪的紫外吸收光谱看，随pH的升高吸光度逐渐降低且最大吸收波长发生蓝移，从301 nm蓝移至294 nm，在287 nm处形成一等色点,见图3.表明盐酸川芎嗪随pH的变化发生了型体的转化，即发生了质子离解.如图4：

图2 不同pH下盐酸川芎嗪的荧光光谱

图3 不同PH下盐酸川芎嗪的紫外线吸收光谱

图4 盐酸川芎嗪的质子离解

2.3 乙醇对吸收光谱和荧光光谱的影响

实验测定了乙醇体系中盐酸川芎嗪的吸收和荧光光谱，结果显示，在297 nm处的吸光度降低，280 nm处的吸光度增大，且在短波208 nm处的吸收峰消失；乙醇介质对盐酸川芎嗪的荧光光谱有较大的影响，随着乙醇浓度的增大，盐酸川芎嗪荧光强度逐渐降低，且发射波长红移到了410 nm处.

2.4 荧光强度与浓度的关系

控制溶液pH≈6.12时，激发波长和发射波长分别为285 nm和340 nm的实验条件下，考察了盐酸川芎嗪荧光强度与浓度的关系.结果显示，在0.104～2.084 μg·mL-1浓度范围内，盐酸川芎嗪荧光强度与其水溶液浓度之间呈现良好的线性关系，线性回归方程为IF=7.4+26.9c(μg·mL-1)，线性方程的相关系数r=0.999 2.

2.5 解离常数的测定

由图2可知，随pH值的增大，吸光度逐渐减小，当pH值为5.35以上时，吸光度达到一个恒定的值，说明盐酸川芎嗪在pH 5.35左右时完全离解，AB=0.399 4；当pH 2.26以下达到完全质子化，AHB=0.682 0，根据吸收光谱法测定解离常数的原理，计算得盐酸川芎嗪的解离常数pKa=3.71，同理利用荧光光谱法测得其解离常数pKa=3.70.

[1]叶云鹏，王世森，江骥.人尿中川芎嗪代谢产物的研究[J].中国医学科学院学报，1996，18(4)：288-291.

[2]MarsinS M，WongPH，SuhaimiMY.SupercriticalFluidExtractionof PyrazineinRoastedCocoaBeanseffectofpodstorageperiod[J].J Chromatogr A,1997，785:361-367.

[3]余江南，毛晓青，相秉仁，等.HPLC法同时测定血浆中盐酸川芎嗪与尼莫地平的浓度[J].药物分析杂志，1995，15(s)：333-335.

[4]付绍平，王龙星，张峰，等.毛细管区带电泳法测定四物汤及其配伍组方中川芎嗪和阿魏的含量[J].色谱，2003，21(4)：371-374.

[5]刘永明，李桂芝，张慧，等.盐酸川芎嗪的荧光光谱研究及应用[J].光谱实验室，2001，18(4)：536-538.

[6]洪馨，宓穗卿，徐志勇.川芎嗪与人血清白蛋白结合的荧光法测定[J].中药新药与临床药理，2005，16(3)：212-214.

Abstract:The ultraviolet absorptionspectra and fluorescence spectra of the chuanxiongzine were studied.Under acidic conditions of pH<5,Chuanxiongzine aqueous solution fluorescence increases along with the increase of pH.When pH5-pH12,fluorescence reached the maximum value and did't change.Along with the increase in pH value,fluorescence spectra of Chuanxiongzinechanges, an iso-fluorescence point at 377nm was found in the fluorescence excitation spectra,and at the same time,isosbestic were found in its UV absorption spectra.This spectra feature is because of the ionization of protons in Chuanxiongzine molecule.By ultraviolet spectrophotometric and fluorescencespectrophotometric methods,ionization constant of Chuanxiongzine was measured to be pKa= 3.71 and pK=3.70,respectively.Results of two methods were in good agreemeet.

Key words:Chuanxiongzine;ultraviolet absorptionspectrum;fluorescence spectrum;Protonation

〔编辑 杨德兵〕

Studies of Spectral Properties of Chuanxiongzine

TIAN Li-ping
(Shcool of Chemistry and Chemical Engineering,Shanxi Datong University,Datong Shanxi,037009)

O657.3

A

1674-0874(2010)05-0038-02

2010-04-26

田丽平(1980-)，女，山西忻州人，硕士，助教，研究方向：分子荧光研究.