朱云德
(運城學院 應用化學系,山西 運城 044000)
苦參堿 (Matrine,MA)屬于四環(huán)的噻嗪啶類,是豆科植物苦參 (Sophora flavescens Ait)、苦豆子(sophora alopecuroides)、廣豆根 (sophora tonkinensis)等中的活性成分之一,其分子式為C15H24N2O,屬于四環(huán)的噻嗪啶類,分子骨架可看做是2個噻嗪啶的雜體[1]。大量藥理和臨床研究發(fā)現(xiàn),苦參堿在抗腫瘤、病毒、寄生蟲,治療肝炎、心律失常、心血管疾病,調(diào)節(jié)免疫功能,消炎抗菌,以及抑制中樞神經(jīng)系統(tǒng)等方面都具有重要的應用價值[2-6],且無化療藥物的毒副作用,在抗腫瘤的同時對正常細胞不產(chǎn)生破壞作用[7]?;腔畻钏崾且环N重要的醫(yī)藥中間體,是生產(chǎn)強力霉素、甲烯土霉素等的合成原料,具有一定的抗炎、抗過敏活性[8-10]。為此,利用藥物的拼合原理,以磺基水楊酸和苦參堿為原料合成磺基水楊酸苦參堿,以期得到具有良好藥理活性的化合物。
循環(huán)水真空泵;SZCL 型數(shù)顯智能控溫磁力攪拌器;干燥箱;旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀;UV-240 紫外-可見分光光度計;FTS-3000 型紅外光譜儀 (美國PE 公司);旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀;KIBi4(自制);沒食子酸;苦參堿 (>98%);二氯甲烷;丙酮;無水乙醇;環(huán)己烷。
苦參堿中的叔胺基具有較強的堿性,利用其與含有羧基的磺基水楊酸合成磺基水楊酸苦參堿鹽(圖1)。
圖1 磺基水楊酸苦參堿鹽的合成反應
稱取1.24 g (0.005 mol·L-1)的苦參堿和1.27 g (0.005 mol·L-1)的磺基水楊酸,分別溶解在8 mL 的丙酮溶液中,然后混合在50 mL 的圓底燒瓶中,有白色沉淀形成;45℃條件下加熱回流反應2 h,冷卻后有大量淡粉色粘稠物形成,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至干后再用少量的無水乙醇溶解后,加入乙酸乙酯析晶、過濾,烘干后即可得淡粉色粉末2.36 g,產(chǎn)率94%。
TLC (薄層色譜)檢測。在薄層硅膠G 板上點樣,以甲醇與乙酸乙酯1 ∶1 (體積比)展開8 cm,取出晾干,在紫外燈下觀測,再噴以改良的碘化鉍鉀溶液顯色,可得單一斑點,Rf值為0.38。所得產(chǎn)品為淡粉色粉末,性質(zhì)穩(wěn)定,易溶于水、乙醇、甲醇等。
結構確證。紅外光譜、質(zhì)譜顯示,所合成的化合物為目標化合物。IR (KBr)cm-1∶V (-OH)∶3 433.25 cm-1;V (C=O) ∶1 610.82 cm-1;V (-CH2-)∶2 952.01 cm-1,2 871.51 cm-1;V (=C-H)∶713.73 cm-1,783.10 cm-1,883.40 cm-1(苯環(huán)間位取代);V (C-O)∶1 165.87 cm-1,1 232.52 cm-1;V (COO-) ∶1 336.59 cm-1;V (NH+):2 769.9 cm-1,2 540.73 cm-1;MS:m/z 502 (M+1)。
溶劑的選擇關系到試驗的成敗及產(chǎn)品的純度。試驗選擇無水乙醇、丙酮、乙醚、環(huán)己烷等作為反應溶劑,結果顯示,以丙酮為反應溶劑時,反應后產(chǎn)品處理較為簡單,純度高,且產(chǎn)率也比較理想。
根據(jù)試驗反應條件,反應物于45℃下加熱回流反應2 h,通過改變磺基水楊酸和苦參堿的配比,考查反應物摩爾配比對產(chǎn)率的影響 (表1)。
表1 反應物的摩爾配比對產(chǎn)率的影響
由表1 可知,隨著磺基水楊酸和苦參堿反應配比的不斷增大,目標化合物的產(chǎn)率也在不斷的增大,當其配比為1 ∶1 時,目標化合物的產(chǎn)率達到較大值。此后,雖然隨著苦參堿摩爾數(shù)的繼續(xù)增大,目標化合物的產(chǎn)率也有所增加,但其增加幅度很小,因此考慮到投入與產(chǎn)出的關系,本試驗選用磺基水楊酸和苦參堿的配比為1 ∶1 時進行試驗。
采用試驗方法中的磺基水楊酸和苦參堿的用量及反應條件,加熱回流反應2 h,通過改變反應溫度,考查對產(chǎn)率的影響 (表2)。
表2 反應溫度對產(chǎn)率的影響
由表2 可知,隨著反應溫度的升高,目標化合物的產(chǎn)率逐漸增加,當溫度升高至45℃時,目標化合物的產(chǎn)率達到最大值。此后,隨著溫度的繼續(xù)升高,產(chǎn)率反而有所下降,這可能與生成物在較高溫度下發(fā)生分解反應有關。因此該反應中,溫度控制在45℃較為合適。
采用試驗方法中的磺基水楊酸和苦參堿的用量及反應條件,45℃時加熱回流反應,通過改變反應時間,考查對產(chǎn)率的影響 (表3)。
表3 反應時間對產(chǎn)率的影響
由表3 可知,隨著反應時間的延長,目標化合物的產(chǎn)率逐漸增加,但當反應時間達到一定程度后,產(chǎn)率變化幅度就較小,故該試驗的最佳反應時間為2 h。
采用以上優(yōu)化條件進行了3 次重復性試驗,由表4 可知,反應的重現(xiàn)性較好。
表4 不同試驗次數(shù)的產(chǎn)率
本試驗以苦參堿為原料,利用其堿性,與磺基水楊酸合成了磺基水楊酸苦參堿,所得目標化合物通過TCL、IR、MS 等得到驗證。該方法具有工藝簡單,產(chǎn)率較高,產(chǎn)物分離純化容易,操作方便等優(yōu)點,是合成磺基水楊酸苦參堿鹽較為理想的方法。其最佳工藝條件是在丙酮溶液中,選取磺基水楊酸和苦參堿1∶1 (摩爾比),于45℃條件下回流反應2 h。目標化合物磺基水楊酸苦參堿的酸堿性適中,避免了對胃腸道的刺激,且水溶性很好,可以制成注射劑使用。
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