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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 山柰酚-錳配合物的合成
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 簡介：
- 探討山奈酚與錳的最佳反應(yīng)條件，并合成山奈酚-錳配合物。以單因素實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，利用正交實(shí)驗(yàn)法探討了反應(yīng)液的最佳pH值、原料的物質(zhì)的量比、反應(yīng)液溫度及反應(yīng)時間。結(jié)果表明優(yōu)化的工藝條件：pH為6，物質(zhì)的量比為1.0：2.0（山奈酚∶ 二氯化錳），反應(yīng)液溫度為25℃，反應(yīng)時間為3h，且經(jīng)紫外、紅外光譜測定推測了其結(jié)構(gòu)。
- 詳細(xì)介紹：
- 山柰酚是一類重要的黃酮化合物，具有抗氧化、抗癌、抗炎、止咳等作用。中藥配位化學(xué)學(xué)說認(rèn)為，天然藥物的藥理活性，大都是其有機(jī)物成分與礦物質(zhì)之間形成配合物而產(chǎn)生的協(xié)同作用。黃酮類化合物具有超離域度，整個分子形成一個大π鍵共軛體系，分子中氧原子具有強(qiáng)配位能力，母核的空間結(jié)構(gòu)有利于配合物的形成。目前關(guān)于槲皮素、蘆丁、桑色素、木犀草素的金屬配合物合成及生物活性均有報道。但有關(guān)山柰酚-金屬配 合物的合成研究尚未見報道，筆者擬在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，采用正交實(shí)驗(yàn)方法對山柰酚-錳配合物的合成條件進(jìn)行研究，并通過紫外、紅外光譜對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行鑒定。 1 儀器與試藥 Uv-2401紫外可見分光光度計(jì)（日本島津公司）；Bio-Rad FTS 6000付立葉紅外光譜儀（美國伯樂光譜公司）；FA1004A電子天平（上海精天電子儀器有限公司）；DF-19s集熱式磁力加熱攪拌器（金壇市岸頭國瑞實(shí)驗(yàn)儀器廠）；PHS-3S型酸度計(jì)（蕭山市分析儀器廠）；HH-2數(shù)顯恒溫水浴鍋（江蘇省金壇市榮華儀器制造有限公司）。 山柰酚（購自成都錦泰和醫(yī)藥化學(xué)有限公司）；氯化錳（天津市博迪化工有限公司）；無水乙醇（天津市風(fēng)船化學(xué)試劑科技有限公司）；乙醇鈉（天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所）；二次蒸餾水，試劑均為分析純。 2 實(shí)驗(yàn)方法 2.1山柰酚-錳配位反應(yīng)的正交實(shí)驗(yàn) 根據(jù)單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果，影響山柰酚-錳配合物合成的因素主要有pH值(A)，山柰酚與氯化錳的配比(B)、溫度(C)和反應(yīng)時間(D)等。在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，確定4個因素，每個因素選3個水平，根據(jù)上述因素和水平，以山柰酚-錳配合物的吸光度作為考察指標(biāo)，列出正交設(shè)計(jì)表，并按此設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行極差分析和方差分析，選出山柰酚-錳配合物合成的最優(yōu)工藝參數(shù)。 2.2山柰酚-錳配合物的紫外、紅外光譜測定 在裝有磁力攪拌器、冷凝管和無水CaCl2干燥管的250mL三頸瓶中，加入0.5725g山柰酚和34ml無水乙醇，攪拌、溶解，得黃色澄清溶液。向該溶液中加入0.9896g氯化錳，用乙醇鈉調(diào)節(jié)pH值為6, 在25℃下水浴攪拌回流3h，然后抽濾、洗滌、干燥得棕褐色固體產(chǎn)物，對其進(jìn)行紫外、紅外光譜測定。 3結(jié)果 3.1 山柰酚-錳配位反應(yīng)的正交實(shí)驗(yàn) 從正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果及極差分析初步認(rèn)為最優(yōu)的合成工藝為pH值為6，山柰酚與二氯化錳的配比為1:2.5，溫度為25℃，反應(yīng)時間為3 h，合成效果最佳。 為進(jìn)一步探討各因素對山柰酚-錳配合物合成產(chǎn)率的影響程度，對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了方差分析。因素配比、時間對山柰酚-錳配合物合成產(chǎn)率的吸光度有顯著性差異(P<0.05)，其中時間因素具有極顯著性差異(P<0.01)。 3.2山柰酚-錳配合物的紫外、紅外光譜測定 山柰酚屬于黃酮類化合物，在200-400nm范圍內(nèi)存在兩個主要的紫外吸收帶，由文獻(xiàn)可知，在300-400nm之間的峰帶對應(yīng)于B環(huán)的桂皮?；?，稱為峰帶Ⅰ；在220-280nm出現(xiàn)的峰帶對應(yīng)于A環(huán)的苯甲?；?，稱為峰帶Ⅱ。山柰酚的最大吸收波長分別是266和369nm。山柰酚分子中存在的3-羥基-4-酮基、5-羥基-4-酮基，均可與金屬進(jìn)行配位生成配合物，且配位后整個分子的共軛體系延長，吸收波長紅移。本研究結(jié)果顯示，山柰酚與錳反應(yīng)產(chǎn)物的最大吸收波長分別是265和427nm ，峰帶Ⅰ紅移了58nm，提示錳與山柰酚可能在桂皮?；M(jìn)行配位，形成配合物使結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變。由山柰酚的結(jié)構(gòu)可知，酸性條件下山柰酚與錳的作用位點(diǎn)很可能是C環(huán)的3-羥基-4-酮基。 紅外圖譜及特征峰比較結(jié)果顯示，山柰酚的羰基振動頻率υ(C=O)位于1659cm-1，形成錳配合物后移至1607 cm-1，向低波數(shù)方向位移了52 cm-1，可見山柰酚的4-酮基參與了配位。配合物在425 cm-1出現(xiàn)了υ(O-M)，說明有金屬配位鍵的生成。配合物苯環(huán)π鍵共軛體系υ(C=C)為1554 cm-1，相對于山柰酚的1612 cm-1，向低波數(shù)方向移動了58 cm-1，這是由于配合物中形成了一個新的環(huán)而使共軛效應(yīng)增強(qiáng)所致。山柰酚的酚羥基的υ(O-H)和芳醚鍵的υ(C-O-C)與形成配合物后相比變化不大。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 目的：探究山柰酚-錳配合物的最佳合成條件并對 配合物結(jié)構(gòu)進(jìn)行初步表征。 基本思路：根據(jù)中藥配位化學(xué)原理，中藥有機(jī)成分與微量元素結(jié)合后，可以提高有機(jī)成分的生物活性。本課題參考槲皮素金屬配合物的合成條件，探究山柰酚與金屬錳形成配合物的反應(yīng)條件，即：配位反應(yīng)的最佳pH值；最佳物質(zhì)的量比；最佳溫度；最佳時間。在最佳條件下合成配合物，并采取紫外可見分光光度法，紅外光譜分光光度法對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行初步表征。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 山柰酚屬于黃酮醇類化合物，藥理作用廣泛。但有關(guān)山柰酚與金屬的配合物的合成方法和理化性質(zhì)的文獻(xiàn)報道非常少見，本實(shí)驗(yàn)首次從山柰酚金屬配合物的角度對其進(jìn)行研究，解決了在什么樣的條件下能合成穩(wěn)定的山柰酚-錳配合物的問題，并對結(jié)構(gòu)進(jìn)行了初步表征。
應(yīng)用價值和現(xiàn)實(shí)意義
- 本實(shí)驗(yàn)確定了山柰酚-錳配合物的合成條件，為山柰酚配合物的研究提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)。山柰酚屬黃酮類化合物，黃酮類化合物作為抗氧化劑被廣泛開發(fā)利用，其配合物的抗自由基作用具有廣泛的開發(fā)和利用價值，確定高效、安全的復(fù)合型抗氧化劑，以適應(yīng)醫(yī)藥、食品、營養(yǎng)與醫(yī)療保健學(xué)的需要，為中藥新劑型的制備和開發(fā)提供新依據(jù)。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 目的：探討山柰酚與錳的反應(yīng)條件并合成山柰酚錳配合物。方法：采用正交實(shí)驗(yàn)方法確定配合反應(yīng)的最佳酸度、原料的物質(zhì)的量比、溫度、反應(yīng)時間。結(jié)果：反應(yīng)時間對產(chǎn)率的影響顯著，原料的物質(zhì)的量比次之，pH影響最小。結(jié)論：山柰酚與氯化錳的物質(zhì)的量比為1.0：2.5，pH為6，25℃下反應(yīng)3h配合物的產(chǎn)率最大。且經(jīng)紫外、紅外光譜測定推測其結(jié)構(gòu)。
獲獎情況
- 2011年1月3日在遼寧中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報上投稿一篇，題為《山柰酚-錳配合物的化學(xué)合成》，于2011年1月20日收到學(xué)報錄用通知，預(yù)計(jì)發(fā)在第五期上。
鑒定結(jié)果
- 無
參考文獻(xiàn)
- [1] 劉愛林,張少波,吳瀟霎.山柰酚的電化學(xué)行為及其電極反應(yīng)機(jī)理研究[J].海峽藥學(xué), 2007,19(8):36-39. [2] 閆素清,柴保臣,賈小燕,等.槲皮素-鉬配合物合成工藝的研究[J].河南工業(yè)大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2007,28(6):66-69. [3] 趙兵,徐清海,段麗穎,等.國內(nèi)黃酮金屬配合物的研究進(jìn)展[J].化學(xué)試劑,2006,28 (3):141-143 [4] 李芳,吳向陽,仰榴青,等.蘆丁鉻和槲皮素鉻配合物的合成及其結(jié)構(gòu)表征[J].化學(xué)研究與應(yīng)用, 2009,21(6):899-902. [5] 何雁,馬志慶.醫(yī)藥數(shù)理統(tǒng)計(jì)第三版[M]. 北京：科學(xué)出版社,2009,157-179. [6] HARBORNE JB.黃酮類化合物[M]. 戴倫凱,譯. 北京:科學(xué)出版社, 1983. [7] 劉湘,汪秋安. 天然產(chǎn)物化學(xué)[M]. 北京:化學(xué)工業(yè)出版社, 2005.
同類課題研究水平概述
- 絡(luò)合現(xiàn)象在天然藥物中是普遍存在的，研究發(fā)現(xiàn)，根據(jù)協(xié)同效應(yīng)，某些黃酮類金屬配合物的生物活性明顯強(qiáng)于單一有效成分。 山柰酚藥理作用廣泛，但有關(guān)山柰酚配合物合成和性質(zhì)的文獻(xiàn)非常少見，它的結(jié)構(gòu)與槲皮素相近，目前對槲皮素配合物的研究已比較深入，為我們的實(shí)驗(yàn)提供了很多參考方法。如蔣柳云[1]等考察了槲皮素金屬配合物的合成，生物活性及量子化學(xué)研究，得出槲皮素金屬配合物活性大大增強(qiáng)這一結(jié)論。 關(guān)于槲皮素與金屬形成配合物，大多采用光譜數(shù)據(jù)在溶液中對其配合物的穩(wěn)定性進(jìn)行過研究，如張淑敏等人以紫外分光光度法[2,3]分別對槲皮素與鉬(VI)、鐵(III)形成配合物的條件、配位比和配位常數(shù)進(jìn)行了研究，后來又用單掃描極譜法[4]研究了槲皮素與鉬形成配合物的最佳實(shí)驗(yàn)條件及反應(yīng)機(jī)理。余琳等人采用熒光光度法[5]研究了槲皮素與錫(IV)的熒光反應(yīng)條件及其在分析上的應(yīng)用。對槲皮素及其它配體與金屬離子形成的混配合物也采用過熒光分析法進(jìn)行研究，如潘湛昌等人[6]對槲皮素－鋯（IV）－檸檬酸－十二烷基磺酸鈉體系進(jìn)行過研究。國外學(xué)者[7,8]對槲皮素和金屬離子螯合的研究也曾采用光譜和熒光分析法，J.P.CORNARD等人[9]通過考查不同pH值下AlCl3與槲皮素紫外光譜，借助于溶液體系的譜學(xué)數(shù)據(jù)，對配合物的組成與結(jié)構(gòu)進(jìn)行了推測。 近年來，相關(guān)人士對于同一系列的過渡金屬離子與槲皮素的配位反應(yīng)也進(jìn)行了研究，將兩者按不同摩爾比反應(yīng)，并相繼從溶液中合成制得了固體槲皮素金屬配合物[10-15]，并且也采取了元素分析、紅外光譜、紫外光譜、核磁共振、熱差分析等手段對配合物進(jìn)行了表征，確定其配位組成。同時，對于槲皮素及其它配體與稀土金屬離子形成的混配合物的研究也進(jìn)行過相關(guān)報道[16]。 但是，在金屬配合物方面，與山柰酚有關(guān)的文獻(xiàn)報道卻幾乎等于零，所以研發(fā)此方面的山柰酚配合物的特性是有必要的，雖然文獻(xiàn)報道較少，但我們可以從槲皮素金屬配合物的有關(guān)研究著手，來推測并探討山柰酚金屬配合物的合成。
