高紅英,李國玉,2,王航宇,2,王金輝,2,3*
(1.石河子大學藥學院,新疆 石河子 832002;2.教育部省部共建新疆特種植物藥資源重點實驗室,新疆 石河子 832002;3.沈陽藥科大學中藥學院,遼寧 沈陽 110016)
丹參酚酸B苦參堿復鹽的結構確證研究△
高紅英1,李國玉1,2,王航宇1,2,王金輝1,2,3*
(1.石河子大學藥學院,新疆 石河子 832002;2.教育部省部共建新疆特種植物藥資源重點實驗室,新疆 石河子 832002;3.沈陽藥科大學中藥學院,遼寧 沈陽 110016)
目的:對合成的新化合物丹參酚酸B苦參堿復鹽進行結構表征,確定復鹽的組成。方法:采用薄層色譜分析、紫外光譜、紅外光譜、核磁共振波譜、熱分析技術對其結構進行確證。結果:丹參酚酸B苦參堿復鹽分子中含一分子丹參酚酸B和一分子苦參堿。結論:該研究為丹參酚酸B苦參堿復鹽進一步應用于臨床研究提供理論依據。
丹參酚酸B苦參堿復鹽;熱分析;結構確證
丹參為唇形科多年生草本植物丹參Salvia miltiorrhizaBge.的根[1],全國大部分地區均有生產,主產于河北、安徽、江蘇、四川等地。其臨床應用及實驗研究用藥的形式多種多樣,是中藥配方中應用較廣的單味中藥之一。丹酚酸B是丹參水溶性成分中的酚酸類化合物,近年來倍受人們的關注。其分子中有兩個含有羧基的丹參素片斷,可與生物堿類形成復鹽,復合后有的可以使藥理作用加強,有的可以使副作用降低,有的還可以產生新的藥理作用。丹酚酸B的鹽類如丹參酚酸B鎂鹽的藥理作用已被廣泛研究[2]。
中藥苦參Sophora flavescensAit.具有清熱燥濕,殺蟲,利尿的功能[3]。苦參堿是苦參中生物堿成分之一,具多種藥理作用(抗肝纖維化、保護細胞膜、抗腫瘤等作用),現已有多種苦參類制劑應用于臨床。
本研究以丹酚酸B和苦參堿為原料,以制成工藝簡單、可以大規模生產及質量可控的鹽類,通過薄層色譜、紫外光譜、紅外光譜、核磁共振波譜、熱分析技術對其結構進行表征,希望得到效果更好的治療肝纖維化的藥物。
丹酚酸B(自制,含量大于95%),苦參堿(含量大于98%,購于陜西一星生物工程有限公司);丙酮(天津化學試劑一廠)、甲醇、三氯甲烷、乙醇(萊陽經濟技術開發區精細化工廠)為分析純,硅膠GF254(青島海洋化工有限公司)。
791型磁力加熱攪拌器(南匯電訊器材廠);X-6型顯微熔點測定儀(北京泰克儀器廠,溫度未校正);日本CA-11型EYELA循環冷凍泵,EYBLA旋轉蒸發儀(上海愛朗儀器有限公司);SHZ-D9(Ⅲ)循環水式真空泵(鞏義市予華儀器有限責任公司);DZKW型電熱恒溫水浴鍋(北京市永光明醫療儀器廠);SK 5200 HP型超聲波清洗器(上海科導超聲有限公司);DzF型真空干燥箱(上海市精密實驗設備有限公司);Bruker Avance 600型核磁共振波譜儀,Nicolet Nexus 470 FT-IR紅外分光光度計(溴化鉀壓片法測定);UV-2490紫外分光光度計;ZF-C型三用紫外分析儀(上海康禾光電儀器有限公司);STA 409 PC phox熱分析儀(上海耐馳儀器有限公司)。
精密稱取丹酚酸B 2.969 4 g,苦參堿1.070 0 g,分別用少量水溶解,將苦參堿溶液緩緩加入到丹酚酸B溶液中并不斷攪拌,有黃色絮狀沉淀產生,緩緩加入適量乙醇使沉淀完全,繼續攪拌0.5 h,停止反應,過濾,在50℃烘箱烘干。得淡黃色粉末丹酚酸B-苦參堿復鹽3.554 6 g,產率為88%。反應式見圖1。

圖1 丹參酚酸B苦參堿復鹽的反應式
淡黃色粉末,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、石油醚等有機溶劑。
取0.6 mg丹參酚酸B苦參堿復鹽粉末,加甲醇10 mL,超聲10 min,作為供試品溶液。另取丹參酚酸B、苦參堿對照品,加甲醇制成0.5mg·mL-1的溶液,作為對照品溶液。按照薄層色譜法試驗[4],吸上述3種溶液各1.0μL,分別點于兩塊硅膠薄層板上,分別以三氯甲烷-甲醇-濃氨水(5∶0.6∶0.3);三氯甲烷-甲醇-甲酸(10∶2∶1.5)為展開劑于密閉容器中上行展開10 cm,取出,晾干,置紫外燈下檢視,并分別以碘化鉍鉀和硫酸香草醛為顯色劑。結果顯示,復鹽中不含其他雜質,為一純凈物。由復鹽TLC圖可看出,成鹽后復鹽的Rf值與單體一致,說明成鹽后各自的母環并沒受到影響。
將丹參酚酸B苦參堿復鹽溶于甲醇中,以甲醇溶液作參比,分別測定丹參酚酸B、苦參堿和復鹽的紫外光譜,見圖2。實驗結果顯示,丹參酚酸B在286 nm處有最大吸收峰,苦參堿在205 nm處有最大吸收,而丹參酚酸B苦參堿復鹽溶液在205 nm及286 nm處都有最大吸收峰,與丹參酚酸B對比紫外吸收并沒有明顯改變,根據復鹽的分子結構,產生紫外吸收是分子中苯環及共軛碳基的電子躍遷,說明在成鹽后化合物各自的母環未發生變化,故吸收光譜為兩者的疊加。

圖2 紫外光譜圖
采用溴化鉀壓片,其譜圖如圖3。在苦參堿的紅外圖譜中,2 934,2 886 cm-1為C-H的伸縮振動,2 756 cm-1,1 651 cm-1為苦參堿分子內不飽和內酰胺的振動峰信號。丹參酚酸B的紅外圖譜中,處在高頻處的3 386 cm-1為丹參酚酸B分子中酚羥基的信號峰,另外在1 714 cm-1,1 611 cm-1處顯示分別為分子中羧基及酯鍵中的羰基信號峰,在低頻處的信號峰為分子中苯環上的C-H伸縮振動及彎曲振動所引起。成鹽后在丹參酚酸B苦參堿復鹽的紅外圖譜中,可以看出與成鹽前相比,OH、COOH、C=O信號向低波數移動,這主要是與形成氫鍵有關。1 714 cm-1和1 611 cm-1附近的信號,呈現出分子型和鹽型兩種羧基形式,且成鹽后1 714 cm-1的羰基信號峰明顯比成鹽前信號強度降低,說明丹參酚酸B分子中的兩個羧基并沒有完全發生反應,僅有一個發生了反應。因丹參酚酸B分子中的兩個羧基的Pka相近,酸性幾乎相同,故反應無選擇性。
以α-A12O3作參比,在氮氣中對丹參酚酸B苦參堿復鹽進行熱分析,升溫速度10℃·min-1,從室溫升至400℃。復鹽在氮氣中的TG-DSC及DTG曲線見圖4,DSC曲線上顯示出一個放熱峰和兩個吸熱峰,結合TG曲線和DTG曲線可判定在175℃左右的放熱峰為復鹽晶形的轉變峰,208.1℃的吸熱峰為復鹽的熔化峰,246.7℃的吸熱峰為復鹽的分解峰,并伴隨著失重的過程。對復鹽、丹參酚酸B、苦參堿的DSC曲線進行對比,可明顯看出成鹽后,化合物的熔點升高,穩定性增強。實驗結果在熱重曲線上未出現脫結晶水的失重峰,結果表明復鹽分子不含結晶水。另外,DTG曲線與TG曲線所得各分解階段反應的溫度范圍比較一致,這也說明得到了純凈的丹參酚酸B苦參堿復鹽。

圖3 紅外光譜圖

圖4 熱分析圖
以DMSO為溶劑的1H-NMR中,δ6.27~7.54中有13個氫信號為丹參酚酸B苯環上H-C1、H-C4、H-C5、 H-C21、 H-C24、 H-C25、 H-C12、 H-C13、 HC31、H-C34、H-C35、雙 鍵 H-C15、H-C16的 信 號;δ5.67為丹參酚酸B上H-C7信號;δ5.00的兩個氫為丹參酚酸B上H-C28和H-C18的兩個信號;δ4.38為 H-C8信號;δ3.45和 δ2.89為 H-C29信號;δ3.43和δ2.89為H-C18信號;其余sp3氫信號均為苦參堿上氫信號。由于該復鹽所含氫原子較多,且成鹽后分子內易形成氫鍵,信號重疊,歸屬較困難。
根據13C-NMR譜圖可分析出 δ165.8~171.1 5個碳信號為丹參酚酸B上 C(17)、C(26)、C(27)、C(36)位4個羰基信號和苦參堿的 C(15′)位上1個羰基信號;δ144.0~147.2的9個信號為丹參酚酸B上苯環連 OH的 C(2)、C(3)、C(10)、C(15)、C(22)、C(23)、C(32)、C(33)位的 8個碳信號和 C(15)位雙鍵上的一個碳信號;δ122.7~131.3的5個信號為丹參酚酸B苯環上C(6)、C(9)、C(14)、C(20)、C(30)位的碳信號;δ120.1~121.2的4個信號為丹參酚酸B苯環上C(5)、C(13)、C(25)、C(35)位的碳信號;δ112.6~117.3的8個信號分別為丹參酚酸B苯環上 C(1)、C(4)、C(12)、C(21)、C(24)、C(31)、C(34)位的7個碳信號和雙鍵C(16)位1個碳信號;δ86.0為丹參酚酸 B上 C(7)位碳信號;δ74.5和δ73.6為丹參酚酸 B上 C(18)和 C(28)的碳信號;δ63.1的2個碳信號分別為丹參酚酸B上C(8)位的碳信號和苦參堿上 C(6′)的碳信號;δ56.2、56.1、52.4為苦參堿上 C(2′)、C(10′)、C(11′)的碳信號;δ42.1和溶劑δ38.8~40.4中覆蓋的一個碳信號分別為苦參堿上 C(17′)、C(7′)位碳信號;δ32.5~36.3的4個碳信號為丹參酚酸B上C(18)、C(29)位和苦參堿上 C(5′)、C(14′)位上碳信號;δ27.0、26.5、25.5、20.3、19.8、18.6的6個碳信號分別為苦參堿上 C(12′)、C(4′)、C(8′)、C(3′)、C(9′)、C(13′)位的碳信號。結構見圖5。

圖5 丹參酚酸B苦參堿復鹽化學結構
通過對丹參酚酸B苦參堿復鹽的理化性質及采用薄層色譜分析、紫外光譜、紅外光譜、核磁共振波譜、熱分析等技術對其結構進行表征,結果顯示,本方法所合成的丹參酚酸B苦參堿復鹽為預期所設計的丹參酚酸B與苦參堿1∶1的成鹽,且結果顯示復鹽具有較好的穩定性,有效地防止了丹參酚酸B、苦參堿易氧化的性質,解決了分子的穩定性問題,為能夠更好地將此化合物應用于臨床提供實驗依據。
[1]國家藥典委員會.中國藥典(一部)[S].北京:中國醫藥科技出版社,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]國家藥典委員會.中國藥典(一部)[S].北京:中國醫藥科技出版社,2010:188-189.
[4]國家藥典委員會.中國藥典(一部)[S].北京:中國醫藥科技出版社,2010:附錄34.
《中國藥用植物種子原色圖鑒》
《中國藥用植物種子原色圖鑒》由南京農業大學郭巧生教授主編,該書利用現代生物實體攝影技術制作的藥用植物種子原色圖譜再配以簡要的文字,直觀、形象地介紹了106科434種常用藥用植物的種子實物的外部形態和內部結構形態及習性,填補了我國藥用植物種子原色圖鑒方面研究的空白。
全書有插圖572幅,其中果實和種子外形群體圖436幅,個體和解剖圖136幅。所用藥用植物種子(含果實,下同)皆在成熟后采收,并選擇有代表性的完整種子標本,對其主要形狀特征進行實體原色拍攝,根據鑒定研究等工作的實際需要,對部分種子進行相關縱、橫切面剖視圖像攝影,制作成直觀、原色彩色圖,每一種藥用植物的彩色照片都附有簡要文字說明。
該書是我國藥用植物種子學研究方面的一本專著,對于從事藥用植物教學、科研及生產管理人員來說又是一本實用工具書,也可作為在藥用植物研究方面進行國際交流或合作的重要資料。
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
中國科學院西部之光課題(RCPY 200707);國家重大新藥創制項目(2010ZX09401-304)
*王金輝,E-mail:wangjh1972@vip.sina.com
2010-04-23)