高红英,李国玉,2,王航宇,2,王金辉,2,3*
(1.石河子大学药学院,新疆 石河子 832002;2.教育部省部共建新疆特种植物药资源重点实验室,新疆 石河子 832002;3.沈阳药科大学中药学院,辽宁 沈阳 110016)
丹参酚酸B苦参碱复盐的结构确证研究△
高红英1,李国玉1,2,王航宇1,2,王金辉1,2,3*
(1.石河子大学药学院,新疆 石河子 832002;2.教育部省部共建新疆特种植物药资源重点实验室,新疆 石河子 832002;3.沈阳药科大学中药学院,辽宁 沈阳 110016)
目的:对合成的新化合物丹参酚酸B苦参碱复盐进行结构表征,确定复盐的组成。方法:采用薄层色谱分析、紫外光谱、红外光谱、核磁共振波谱、热分析技术对其结构进行确证。结果:丹参酚酸B苦参碱复盐分子中含一分子丹参酚酸B和一分子苦参碱。结论:该研究为丹参酚酸B苦参碱复盐进一步应用于临床研究提供理论依据。
丹参酚酸B苦参碱复盐;热分析;结构确证
丹参为唇形科多年生草本植物丹参Salvia miltiorrhizaBge.的根[1],全国大部分地区均有生产,主产于河北、安徽、江苏、四川等地。其临床应用及实验研究用药的形式多种多样,是中药配方中应用较广的单味中药之一。丹酚酸B是丹参水溶性成分中的酚酸类化合物,近年来倍受人们的关注。其分子中有两个含有羧基的丹参素片断,可与生物碱类形成复盐,复合后有的可以使药理作用加强,有的可以使副作用降低,有的还可以产生新的药理作用。丹酚酸B的盐类如丹参酚酸B镁盐的药理作用已被广泛研究[2]。
中药苦参Sophora flavescensAit.具有清热燥湿,杀虫,利尿的功能[3]。苦参碱是苦参中生物碱成分之一,具多种药理作用(抗肝纤维化、保护细胞膜、抗肿瘤等作用),现已有多种苦参类制剂应用于临床。
本研究以丹酚酸B和苦参碱为原料,以制成工艺简单、可以大规模生产及质量可控的盐类,通过薄层色谱、紫外光谱、红外光谱、核磁共振波谱、热分析技术对其结构进行表征,希望得到效果更好的治疗肝纤维化的药物。
丹酚酸B(自制,含量大于95%),苦参碱(含量大于98%,购于陕西一星生物工程有限公司);丙酮(天津化学试剂一厂)、甲醇、三氯甲烷、乙醇(莱阳经济技术开发区精细化工厂)为分析纯,硅胶GF254(青岛海洋化工有限公司)。
791型磁力加热搅拌器(南汇电讯器材厂);X-6型显微熔点测定仪(北京泰克仪器厂,温度未校正);日本CA-11型EYELA循环冷冻泵,EYBLA旋转蒸发仪(上海爱朗仪器有限公司);SHZ-D9(Ⅲ)循环水式真空泵(巩义市予华仪器有限责任公司);DZKW型电热恒温水浴锅(北京市永光明医疗仪器厂);SK 5200 HP型超声波清洗器(上海科导超声有限公司);DzF型真空干燥箱(上海市精密实验设备有限公司);Bruker Avance 600型核磁共振波谱仪,Nicolet Nexus 470 FT-IR红外分光光度计(溴化钾压片法测定);UV-2490紫外分光光度计;ZF-C型三用紫外分析仪(上海康禾光电仪器有限公司);STA 409 PC phox热分析仪(上海耐驰仪器有限公司)。
精密称取丹酚酸B 2.969 4 g,苦参碱1.070 0 g,分别用少量水溶解,将苦参碱溶液缓缓加入到丹酚酸B溶液中并不断搅拌,有黄色絮状沉淀产生,缓缓加入适量乙醇使沉淀完全,继续搅拌0.5 h,停止反应,过滤,在50℃烘箱烘干。得淡黄色粉末丹酚酸B-苦参碱复盐3.554 6 g,产率为88%。反应式见图1。
图1 丹参酚酸B苦参碱复盐的反应式
淡黄色粉末,mp 201.5~205.6℃,溶于水,略溶于甲醇,微溶于乙醇,不溶于丙酮、三氯甲烷、乙醚、石油醚等有机溶剂。
取0.6 mg丹参酚酸B苦参碱复盐粉末,加甲醇10 mL,超声10 min,作为供试品溶液。另取丹参酚酸B、苦参碱对照品,加甲醇制成0.5mg·mL-1的溶液,作为对照品溶液。按照薄层色谱法试验[4],吸上述3种溶液各1.0μL,分别点于两块硅胶薄层板上,分别以三氯甲烷-甲醇-浓氨水(5∶0.6∶0.3);三氯甲烷-甲醇-甲酸(10∶2∶1.5)为展开剂于密闭容器中上行展开10 cm,取出,晾干,置紫外灯下检视,并分别以碘化铋钾和硫酸香草醛为显色剂。结果显示,复盐中不含其他杂质,为一纯净物。由复盐TLC图可看出,成盐后复盐的Rf值与单体一致,说明成盐后各自的母环并没受到影响。
将丹参酚酸B苦参碱复盐溶于甲醇中,以甲醇溶液作参比,分别测定丹参酚酸B、苦参碱和复盐的紫外光谱,见图2。实验结果显示,丹参酚酸B在286 nm处有最大吸收峰,苦参碱在205 nm处有最大吸收,而丹参酚酸B苦参碱复盐溶液在205 nm及286 nm处都有最大吸收峰,与丹参酚酸B对比紫外吸收并没有明显改变,根据复盐的分子结构,产生紫外吸收是分子中苯环及共轭碳基的电子跃迁,说明在成盐后化合物各自的母环未发生变化,故吸收光谱为两者的叠加。
图2 紫外光谱图
采用溴化钾压片,其谱图如图3。在苦参碱的红外图谱中,2 934,2 886 cm-1为C-H的伸缩振动,2 756 cm-1,1 651 cm-1为苦参碱分子内不饱和内酰胺的振动峰信号。丹参酚酸B的红外图谱中,处在高频处的3 386 cm-1为丹参酚酸B分子中酚羟基的信号峰,另外在1 714 cm-1,1 611 cm-1处显示分别为分子中羧基及酯键中的羰基信号峰,在低频处的信号峰为分子中苯环上的C-H伸缩振动及弯曲振动所引起。成盐后在丹参酚酸B苦参碱复盐的红外图谱中,可以看出与成盐前相比,OH、COOH、C=O信号向低波数移动,这主要是与形成氢键有关。1 714 cm-1和1 611 cm-1附近的信号,呈现出分子型和盐型两种羧基形式,且成盐后1 714 cm-1的羰基信号峰明显比成盐前信号强度降低,说明丹参酚酸B分子中的两个羧基并没有完全发生反应,仅有一个发生了反应。因丹参酚酸B分子中的两个羧基的Pka相近,酸性几乎相同,故反应无选择性。
以α-A12O3作参比,在氮气中对丹参酚酸B苦参碱复盐进行热分析,升温速度10℃·min-1,从室温升至400℃。复盐在氮气中的TG-DSC及DTG曲线见图4,DSC曲线上显示出一个放热峰和两个吸热峰,结合TG曲线和DTG曲线可判定在175℃左右的放热峰为复盐晶形的转变峰,208.1℃的吸热峰为复盐的熔化峰,246.7℃的吸热峰为复盐的分解峰,并伴随着失重的过程。对复盐、丹参酚酸B、苦参碱的DSC曲线进行对比,可明显看出成盐后,化合物的熔点升高,稳定性增强。实验结果在热重曲线上未出现脱结晶水的失重峰,结果表明复盐分子不含结晶水。另外,DTG曲线与TG曲线所得各分解阶段反应的温度范围比较一致,这也说明得到了纯净的丹参酚酸B苦参碱复盐。
图3 红外光谱图
图4 热分析图
以DMSO为溶剂的1H-NMR中,δ6.27~7.54中有13个氢信号为丹参酚酸B苯环上H-C1、H-C4、H-C5、 H-C21、 H-C24、 H-C25、 H-C12、 H-C13、 HC31、H-C34、H-C35、双 键 H-C15、H-C16的 信 号;δ5.67为丹参酚酸B上H-C7信号;δ5.00的两个氢为丹参酚酸B上H-C28和H-C18的两个信号;δ4.38为 H-C8信号;δ3.45和 δ2.89为 H-C29信号;δ3.43和δ2.89为H-C18信号;其余sp3氢信号均为苦参碱上氢信号。由于该复盐所含氢原子较多,且成盐后分子内易形成氢键,信号重叠,归属较困难。
根据13C-NMR谱图可分析出 δ165.8~171.1 5个碳信号为丹参酚酸B上 C(17)、C(26)、C(27)、C(36)位4个羰基信号和苦参碱的 C(15′)位上1个羰基信号;δ144.0~147.2的9个信号为丹参酚酸B上苯环连 OH的 C(2)、C(3)、C(10)、C(15)、C(22)、C(23)、C(32)、C(33)位的 8个碳信号和 C(15)位双键上的一个碳信号;δ122.7~131.3的5个信号为丹参酚酸B苯环上C(6)、C(9)、C(14)、C(20)、C(30)位的碳信号;δ120.1~121.2的4个信号为丹参酚酸B苯环上C(5)、C(13)、C(25)、C(35)位的碳信号;δ112.6~117.3的8个信号分别为丹参酚酸B苯环上 C(1)、C(4)、C(12)、C(21)、C(24)、C(31)、C(34)位的7个碳信号和双键C(16)位1个碳信号;δ86.0为丹参酚酸 B上 C(7)位碳信号;δ74.5和δ73.6为丹参酚酸 B上 C(18)和 C(28)的碳信号;δ63.1的2个碳信号分别为丹参酚酸B上C(8)位的碳信号和苦参碱上 C(6′)的碳信号;δ56.2、56.1、52.4为苦参碱上 C(2′)、C(10′)、C(11′)的碳信号;δ42.1和溶剂δ38.8~40.4中覆盖的一个碳信号分别为苦参碱上 C(17′)、C(7′)位碳信号;δ32.5~36.3的4个碳信号为丹参酚酸B上C(18)、C(29)位和苦参碱上 C(5′)、C(14′)位上碳信号;δ27.0、26.5、25.5、20.3、19.8、18.6的6个碳信号分别为苦参碱上 C(12′)、C(4′)、C(8′)、C(3′)、C(9′)、C(13′)位的碳信号。结构见图5。
图5 丹参酚酸B苦参碱复盐化学结构
通过对丹参酚酸B苦参碱复盐的理化性质及采用薄层色谱分析、紫外光谱、红外光谱、核磁共振波谱、热分析等技术对其结构进行表征,结果显示,本方法所合成的丹参酚酸B苦参碱复盐为预期所设计的丹参酚酸B与苦参碱1∶1的成盐,且结果显示复盐具有较好的稳定性,有效地防止了丹参酚酸B、苦参碱易氧化的性质,解决了分子的稳定性问题,为能够更好地将此化合物应用于临床提供实验依据。
[1]国家药典委员会.中国药典(一部)[S].北京:中国医药科技出版社,2010:70.
[2]Zhang J.Inhibitory action of salvianolic acid B on the contraction of hepatic stellate cells induced by endothelin and its mechanism[D].Shanghai: Shanghai University of Traditional Chinese Medicine,2004.
[3]国家药典委员会.中国药典(一部)[S].北京:中国医药科技出版社,2010:188-189.
[4]国家药典委员会.中国药典(一部)[S].北京:中国医药科技出版社,2010:附录34.
《中国药用植物种子原色图鉴》
《中国药用植物种子原色图鉴》由南京农业大学郭巧生教授主编,该书利用现代生物实体摄影技术制作的药用植物种子原色图谱再配以简要的文字,直观、形象地介绍了106科434种常用药用植物的种子实物的外部形态和内部结构形态及习性,填补了我国药用植物种子原色图鉴方面研究的空白。
全书有插图572幅,其中果实和种子外形群体图436幅,个体和解剖图136幅。所用药用植物种子(含果实,下同)皆在成熟后采收,并选择有代表性的完整种子标本,对其主要形状特征进行实体原色拍摄,根据鉴定研究等工作的实际需要,对部分种子进行相关纵、横切面剖视图像摄影,制作成直观、原色彩色图,每一种药用植物的彩色照片都附有简要文字说明。
该书是我国药用植物种子学研究方面的一本专著,对于从事药用植物教学、科研及生产管理人员来说又是一本实用工具书,也可作为在药用植物研究方面进行国际交流或合作的重要资料。
Structure Identification of Matrine Salvianolic acid B Salt Gao Hongying1,Li Guoyu1,2,Wang Hangyu1,2,Wang Jinhui1,2,3
(1.School of Pharmacy,Shihezi University,Shihezi Xinjiang832002,China;2.Key Laboratory of Phytomedicine Resources&Modernization of TCM,Shihezi Xinjiang832002,China;3.School of Traditional Chinese Materica Medica,Shenyang Pharmaceutical University,Shenyang Liaoning110016,China)
Objective:To identify the structure of new compound Matrine Salvianolic acid B salt.Methods:The structure of Matrine Salvianolic acid B salt was analyzed by means of TLC,UV,IR,NMR and TG-DSC.Results:The salt containing onemolecular Salvianolic acid B and one molecular alkaloids.Conclusion:The work is useful for further study on this new compound.
Matrine Salvianolic acid B salt;Thermal analysis;Structure identification
中国科学院西部之光课题(RCPY 200707);国家重大新药创制项目(2010ZX09401-304)
*王金辉,E-mail:wangjh1972@vip.sina.com
2010-04-23)