桂皮酸精氨酸鹽的合成及工藝研究

顧宏霞,吳　虹,方士英, 徐茂紅

(皖西衛生職業學院，安徽　六安　237000)

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桂皮酸精氨酸鹽的合成及工藝研究

顧宏霞,吳虹,方士英, 徐茂紅

(皖西衛生職業學院，安徽六安237000)

目的：合成桂皮酸精氨酸鹽。方法:以桂皮酸和精氨酸為原料合成目標化合物，并考查了反應溶劑、反應溫度和反應時間對產品晶型和產率的影響，篩選出合理的反應條件。結果：合成得到了桂皮酸精氨酸鹽，合理的反應條件為：以無水乙醇為反應溶劑，反應溫度60 ℃、反應時間4 h，收率達88.99%，目標化合物經TLC、IR、MS等確證。結論:所設計的目標化合物合成方法簡單易行。

桂皮酸；精氨酸；合成

桂皮酸又稱肉桂酸，是一種從肉桂皮或安息香分離出來的芳香族脂肪酸，具有抗炎、抗血小板聚集和抗微生物等作用[1]。臨床主要用于冠心病、心絞痛等心腦血管疾病的治療。此外，國內外的一系列研究表明，桂皮酸還具有廣泛的抗腫瘤活性，能夠抑制腫瘤細胞的生長繁殖，并誘導其分化的作用[2]。L-精氨酸(L-Arg)是人體內必須的一種堿性氨基酸，是內源性NO合成的前體物質[3]，能夠擴張血管，對心血管系統疾病具有廣泛的治療作用，臨床主要應用于冠心病、心衰、高血壓、肺缺血再灌注損傷及防治肺動脈高壓等疾病的治療[4-5]。此外，有研究表明，較高濃度的精氨酸能夠抑制腫瘤生長和繁殖[6]，對免疫原性或腫瘤相關抗原陽性腫瘤具有抑制作用[7]。桂皮酸具有酸性，對胃腸道有刺激作用，且不溶于水，本實驗利用桂皮酸與和精氨酸合成了未見文獻報道的目標化合物——桂皮酸精氨酸鹽，成鹽后可解決其在水中的溶解度問題，同時期望得到抗腫瘤作用更好，毒副作用更小的化合物。

1　實驗與方法

1.1儀器和試劑HH-S2系列恒溫水浴鍋(上海森信實驗儀器有限公司)；DF-101B集熱式恒溫磁力攪拌器(黃峪予華儀器制造廠)；Avater370紅外光譜儀(美國Thermo Fisher公司)；SHB-III循環水式多用真空泵(鄭州長城儀器有限公司)；旋轉蒸發儀(上海亞榮生化儀器制造廠)；WRS-1B數字熔點儀(上海精科實業有限公司)；DZF-200型真空干燥箱(上海躍進醫療器械有限公司)；桂皮酸(CP，上海精純試劑有限公司)；精氨酸(CR，上海精純試劑有限公司)；無水乙醇、丙酮、環己烷(AR，上海化學試劑有限公司)。

1.2合成原理和方法

1.2.1合成原理近年來，關于有機酸與有機堿成鹽的研究很多，張群英等利用桂皮酸和苦參堿合成了桂皮酸苦參堿鹽[8]；許卉等利用精氨酸與甘草酸成鹽，解決了甘草次酸的水溶性問題[9]；屈景年等利用甘草酸和氨基酸制備復鹽，并對其結構進行表征[10]。本實驗利用精氨酸結構中的胍基具有堿性，將其與桂皮酸中的羧基成鹽，合成桂皮酸精氨酸鹽，合成路線如下。

1.2.2實驗方法稱取桂皮酸0.74 g(0.005 mol)，精氨酸0.87 g (0.005 mol)置于50 mL圓底燒瓶中，加入20 mL無水乙醇，加熱攪拌至溶解，60 ℃回流反應4 h，反應完畢，濃縮至少量，轉移至燒杯中，加入丙酮，立即出現白色沉淀，攪拌，沉淀由粘稠狀逐漸變為粉末狀，抽濾，濾餅片刻后便吸潮，真空干燥后的白色粉末狀晶體1.32 g，產率88.99%。mp：102.6～104.8 ℃。

將所得產品用薄層色譜檢測，以桂皮酸為對照品，氯仿∶甲醇(2∶1體積比)為展開劑，經熒光檢測，得單一斑點，產品Rf值0.53，桂皮酸Rf值0.47；另取一試管，取少許產品置試管中，加入適量蒸餾水攪拌，產品溶解，再滴加稀鹽酸，溶液變渾濁并有白色沉淀析出，經檢測，該沉淀為桂皮酸。

產品檢測：所得產品進行紅外打譜驗證，KBr壓片，紅外光譜數據見表1。

表1　桂皮酸和桂皮酸精氨酸鹽的主要紅外吸收特征峰

由表1紅外光譜數據顯示，當桂皮酸精氨酸成鹽后, 苯環的特征吸收，ν-CH=的伸縮振動，-C=C-的伸縮振動仍然存在,而羧基的νC=O峰由1 641.6 cm-1紅移至1 684.1 cm-1，而羧基νOH峰的特征吸收消失，且1 559.6 cm-1,1 449.5 cm-1和1 405.9 cm-1是羧酸鹽的特征吸收。羧酸根-COO-系具有多電子π鍵的體系,由于兩個C-O鍵伸縮振動的強烈偶合,故出現對稱伸縮和不對稱伸縮兩個峰其強度很高，說明了桂皮酸的羧基參與了成鹽反應。

ESI-MS(m/z)：233 (M+1)。

2　結　果

在實驗中，為了獲得較高的產率和純度，本實驗分別就反應溶劑、反應溫度和反應時間進行了考察，結果如下。

2.1反應溶劑的選擇在桂皮酸精氨酸鹽的合成中，本實驗就反應溶劑的選擇進行了優化，結果見表2。

表2　反應溶劑的選擇

由表2可知，采用丙酮為反應溶劑，所得產品顏色較深，純度較差，且難以析出，產率較低；后又選用環己醇為溶劑，所得產品為油狀物，析晶困難。經過多次嘗試，最終本實驗確定以無水乙醇為反應溶劑，所得產品產率較高，晶型較好。

2.2反應溫度對產率的影響采用n (桂皮酸)∶n (精氨酸)=1∶1，回流反應4 h，通過改變反應溫度，考查反應溫度對產率的影響，實驗結果見表3。

表3　反應溫度對產率的影響

由表3可知，反應溫度對產品的產率有一定的影響。室溫反應時，反應進程緩慢，產率較低，升高溫度，產率逐漸增加，當溫度升至60 ℃時，產率達到最大值88.99%。隨后溫度繼續升高，產率卻有所下降。經過3次重復實驗，確定反應溫度控制在60 ℃較為合適。

2.3反應時間對產率的影響采用n (桂皮酸)∶n (精氨酸)=1∶1，于60 ℃回流反應，通過改變反應時間，考查反應時間對產率的影響，實驗結果見表4。

從表4數據可以看出，隨著反應時間的延長，產物收率上升，但超過4 h為宜。

實驗結果表明，在無水乙醇溶液中，在60 ℃條件下回流反應4 h為本實驗的合理反應條件。在此條件下，本實驗重復了3次，產品收率分別為87.34%,88.99%,88.52%，目標化合物均經TLC和IR檢測。

表4　反應時間對產率的影響

3　討　論

在目標化合物的合成過程中，反應溶劑的選擇至關重要，它關系到產品的色澤和純度。通過反復多次實驗，反應溶劑最終確定為無水乙醇，所得的產品純度較高，產率最好。在實驗中，我們還嘗試了丙酮、環己酮等溶劑，所得產品均難以析出，且產品顏色較深，說明純度較差。此外，桂皮酸精氨酸鹽極易吸潮，故需真空密閉干燥保存。

基于桂皮酸的性質和特點，本實驗以桂皮酸、精氨酸為原料合成了桂皮酸精氨酸鹽，研究了有關因素對產品收率和晶型的影響，篩選出合理的反應條件，所得產品產率較高(88.99%)。此方法具有操作方便、無需特殊試劑及條件、工藝簡單、綠色環保等優點。

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[3]劉耀.精氨酸在臨床上的應用研究[J].航空航天醫學雜志，2014,25(10):1422-1423.

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[6]張俊.精氨酸與腫瘤生長[J].腹部外科,2001, 14(6):379-380.

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[8]張群英，顧宏霞，何黎琴，等.桂皮酸苦參堿的合成[J].安徽化工，2009,35(3)：21-22.

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[10]屈景年，羅炳初，匡云飛，等.甘草酸氨基酸復鹽的制備及性質[J].化學世界，2007,5:525-527.

Study on Synthesis Technology of Cinnamic Acid Arginine Salt

GUHong-xia,WUHong,FANGShi-ying,XUMao-hong

(WestAnhuiHealthVocationalCollege,LuanAnhui237000)

Objective: To synthesize cinnamic acid arginine salt.Methods: The cinnamic acid arginine slat was synthesized with cinnamic acid and arginine,The effects of reaction solvent, temperature and time on the crystalline form and yield of the target compound were evaluated. Results: The optimal reaction condition was identified as: 60 ℃ for 4 hours using ethanol as solvent. Cinnamic acid arginine salt was successfully synthesized, and was confirmed by TLC, IR，and MS．Conclusion: This synthetic technique is simple and feasiable.

Cinnamic acid; Arginine; Synthesis

R284.3

A

1001-5779(2016)03-0364-03

10.3969/j.issn.1001-5779.2016.03.009

2015-12-22)(責任編輯：敖慧斌)