丹皮酚希夫堿及其銅配合物的合成與抗菌活性*

劉存芳，王 芹，王 奇，豆佳媛，賴普輝

(陜西理工學院化學與環境科學學院，陜西漢中 723000)

丹皮酚(1)俗稱為牡丹酚，化學名為2-羥基-4-甲氧基苯乙酮［1－2］，是毛茛科多年生落葉小灌木植物牡丹的根皮或全草的主要活性成分［3］。醫學研究結果表明，1有抑菌抗炎、解熱鎮痛、抗過敏及增強免疫功能等功效［4－6］，在醫藥、香料、化工等領域有著廣泛的用途［7－8］。1希夫堿分子結構中存在著獨特的碳氮雙鍵，表現出一系列優良的性能和生物活性，有殺菌、抗病毒、抗癌、可逆結合氧氣、非線性光學、光致和熱致變色、熒光、磁性、仿酶催化等作用［9－10］，在配位化學發展過程中起著至關重要的作用。

Scheme 1

微量金屬離子對細胞發揮正常功能必不可少，濃度過高時會對人體有害，而1希夫堿和許多重金屬離子能直接配位形成穩定的配合物，研究1希夫堿及金屬配合物，分析其結構，對探尋新型解毒劑有指導作用。近年來1金屬配合物的性質和生物毒性方面的研究引起研究人員的廣泛關注［11］，希夫堿金屬配合物的大量研究中1希夫堿金屬配合物的合成研究報道較少［12］。

本文采用水蒸汽蒸餾法從牡丹皮中提取并精制得1;1與硫代氨基脲經縮合反應制得新化合物丹皮酚希夫堿(2)，收率61%;2與二水氯化銅反應合成了新型銅配合物(3，Scheme 1)，收率53%，其結構經 UV-Vis，1H NMR，13C NMR，IR和元素分析表征。并對其抗菌活性進行了研究。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

X-6型顯微熔點儀(溫度未校正);760CRT型紫外可見分光光度計(乙醇為溶劑);ZF-6型三用紫外分析儀;Bruker AM-300型超導核磁共振儀(DMSO-d6為溶劑，TMS為內標);Nicolet 170SX FT-IR型紅外光譜儀(KBr壓片);Perkin-Elmer 2400型元素分析儀。

醋酸鈉和無水乙醇，分析純，天津市天力化學試劑有限公司;氯化鈉、二水氯化銅和甲醇，分析純，天津市百世化工有限公司;濃鹽酸，分析純，成都市科龍化工試劑廠;硫代氨基脲，分析純，天津市博迪有限公司。

1.2 合成

(1)1的提取

將200.0 g丹皮粉碎，加入5%氯化鈉溶液將固體浸潤，放置24 h后進行水蒸汽蒸餾直至餾出液澄清為止。餾出液于4℃結晶24 h。抽濾，濾液加入氯化鈉至飽和，重新蒸餾，重復上述操作，合并固體，用無水乙醇重結晶得1 4.2 g，收率2.12%，m.p.49.6 ℃ ～ 50.3 ℃;13C NMR δ:115.3(C1)，162.8(C2)，103.0(C3)，167.6(C4)，107.9(C5)，132.3(C6)，200.9(C=O)，57.0(OCH3)，30.7(CH3);IR ν:2 973，2 981，1 615，1 503，1 431，1 366，1 328，1 248，1 203，1 135，1 067，1 019，946，856，808，702，668 cm－1。

(2)2的合成

在圓底燒瓶中依次加入硫代氨基脲0.6 g(6.6 mmol)和無水乙醇12 mL，攪拌加熱使其溶解;滴加4滴濃鹽酸，加入無水醋酸鈉0.2 g調至pH 4，緩慢滴加丹皮酚1.0 g(6 mmol)的無水乙醇(7.5 mL)溶液，滴畢，回流(85℃ ～90℃)反應8 h(TLC檢測)。蒸出大部分乙醇，冷卻，抽濾，濾餅用蒸餾水洗滌，抽濾，用50%乙醇重結晶得淡黃色針狀晶體 2 1.3 g，收率 61%，m.p.187.5℃ ～188.5 ℃;UV λ:205.0，240.0，329.0 nm;1H NMR δ:7.21(br s，1H，6-H)，6.98(s，1H，NH)，6.43(br s，1H，5-H)，6.27(s，1H，3-H)，5.11(s，1H，OH)，3.80(s，3H，OCH3)，2.06(d，J=1.23 Hz，2H，NH2)，0.91(s，3H，CH3);13C NMR δ:169.8(C1)，163.2(C2)，103.2(C3)，165.5(C4)，108.2(C5)，132.7(C6)，112.2(C=N)，182.5(C=S)，56.9(OCH3)，21.5(CH3);IR ν:3 379，3 267，3 137，2 967，1 621，1 589，1 515，1 441，1 388，1 248，1 170，1 136，1 080，1 025，972，836，790，752 cm－1;Anal.calcd for C10H13N3O2S:C 50.20，H 5.48;found C 50.15，H 5.42。

(3)3的合成

在反應瓶中依次加入2 119.5 mg(0.5 mmol)和無水甲醇15 mL，攪拌使其溶解;緩慢滴加二水氯化銅85.5 mg(0.5 mmol)的甲醇(12 mL)溶液，滴畢，回流反應0.5 h。趁熱抽濾，濾液于室溫緩慢揮發結晶得淡黃色晶體3 89.3 mg，收率53%，m.p.201.5 ℃ ～201.4 ℃;UV λ:210.0，250.0，310.0，365.0 nm;1H NMR δ:7.35(s，1H，6-H)，7.14(s，H，NH)，6.55(br s，1H，5-H)，6.38(s，1H，3-H)，3.75(s，3H，OCH3)，2.19(d，J=1.02 Hz，2H，NH2)，0.98(s，3H，CH3);13C NMR δ:111.2(C1)，159.9(C2)，103.1(C3)，165.4(C4)，108.1(C5)，132.6(C6)，156.7(C=N)，187.5(C=S)，57.0(OCH3)，17.0(CH3);IR ν:3 391，3 288，3 196，1 604，1 568，1 512，1 433，1 362，1 248，1 211，1 136，1 021，834，769，730 cm－1;Anal.calcd for C10H12N3O2SClCu:C 35.62，H 3.59;found C 35.57，H 3.55。

1.3 抗菌活性測試

抗菌實驗菌株為大腸埃希氏菌、金黃色葡萄球菌、綠膿假單胞菌和白假絲酵母菌。實驗菌液配制:細菌接種于MH肉湯，置于37℃恒溫培養箱培養24 h，以比濁法計數。用培養液調配成1×106cfu·mL－1，培養基用肉湯培養基和普通瓊脂平板培養基，同時設立細菌對照，采用微量二倍連續梯度稀釋法確定最小抑菌濃度(MIC)，平板轉種法確定最小殺菌濃度(MBC)［13］。

2 結果與討論

2.1 表征

UV分析表明，2和3在250 nm～370 nm有分別歸屬苯環的π－π*吸收帶和C=N及C=S等的n－π*吸收帶，與2相比，3中這兩個吸收帶的位置均發生了位移，說明金屬離子與2之間有配位作用。

表1 1～3的抗菌活性*Table 1 Antimicrobial activities of 1～3

IR分析表明，2在1 621 cm－1處有一吸收峰，歸屬于μ(C=N);3在此處附近也有吸收，但向低波數方向移動，說明C=N的N原子與金屬離子間有配位作用，導致C=N吸收頻率降低。2在972 cm－1處有一中等強度的吸收峰為μ(C=S);3的吸收峰向高波數移動是由于分子中存在雙鍵及其它配位點的綜合影響所致，吸收峰的移動表明2以硫代羰基硫原子與金屬離子配位。2在3 379 cm－1處有一吸收峰，為酚羥基的特征吸收，3在3 391 cm－1處有吸收峰且峰形較寬，說明有結晶水存在。

13C NMR分析表明，2和3的吸收峰數據明顯發生變化，元素分析數據結果表明2和3的組成與理論分析值一致。

以上分析結果表明，3為Scheme 1預期產物。

2.2 抗菌活性

1～3對4種標準菌株的MIC和MBC值見表1。由表1可見，3對實驗菌株均有較強的抑菌和殺菌作用，尤其是對金黃色葡萄球菌的抗菌性較為顯著，其 MIC 和 MBC 分別為2.20 μg·mL－1和8.60 μg·mL－1，且 MIC 值均小于丹皮酚和 2，說明3對金黃色葡萄球菌有強烈的抗菌活性，丹皮酚和2對實驗菌株也有較為顯著的抑菌作用和殺菌作用。

3 結論

合成了丹皮酚希夫堿(2)及其銅配合物(3)。2和3對大腸埃希氏菌、金黃色葡萄球菌、綠膿假單胞菌及白假絲酵母菌均有較強的抑菌和殺菌作用，3對金黃色葡萄球菌的抑制和滅活作用較顯著。有關抗菌活性構效關系還需進一步研究。

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