山奈酚-锰配合物合成工艺的研究

齐学洁，徐芳芳

（天津中医药大学中药化学与分析重点实验室，天津 300193）

山奈酚属于黄酮化合物，具有抗氧化、抗癌、抗炎、解痉、抗溃疡、止咳等作用［1］。近年来，中药配位化学学说认为，天然药物的药理活性大都是其有机物成分与矿物质之间形成配合物而产生的协同作用［2］。黄酮类化合物具有超离域度，整个分子形成一个大π键共轭体系，黄酮分子中的氧原子具有强配位能力，母核的空间结构有利于配合物的形成。目前关于槲皮素、芦丁、桑色素、木犀草素的金属配合物合成及生物活性均有报道［3-4］，但有关山奈酚-金属配合物的合成研究尚未见报道。笔者拟在单因素实验的基础上，采用正交实验方法对山奈酚-锰配合物的合成条件进行研究。

1 实验材料

1.1 实验仪器

Uv-2401可见紫外分光光度计（日本岛津公司）；FA1004A电子天平（上海精天电子仪器有限公司）；DF-19s集热式磁力加热搅拌器（金坛市岸头国瑞实验仪器厂）；PHS-3S型酸度计（萧山市分析仪器厂）；HH-2数显恒温水浴锅（江苏省金坛市荣华仪器制造有限公司）。

1.2 药品与试剂

山奈酚由成都锦泰和医药化学有限公司提供，氯化锰由天津市博迪化工有限公司提供，无水乙醇、乙醇钠由天津市光复精细化工研究所提供，化学试剂均为分析纯。

2 方 法

2.1 山奈酚-锰配位反应的单因素实验

2.1.1 配位反应的最佳酸度 固定山奈酚与氯化锰的物质的量比、反应温度（℃）、反应时间（h），改变反应液的pH值，分别在pH值分别为5.0、5.5、6.0、6.5、7.0的条件下进行反应，比较反应产物在乙醇中的吸光度来确定配位反应的最佳酸度。

2.1.2 配位反应的最佳物质的量比 固定反应液的pH 值、反应温度（℃）、反应时间（h），改变山奈酚与氯化锰的物质的量比，分别在物质的量比（山奈酚∶氯化锰）为 1∶1、1∶2、1∶3、1∶4、1∶5 的条件下进行反应，比较反应产物在乙醇中的吸光度来确定配位反应的最佳物质的量比。

2.1.3 配位反应的最佳温度 固定反应液的pH值、反应时间（h）、山奈酚与氯化锰的物质的量比，改变反应温度，分别在温度为25℃、30℃、35℃、40℃、45℃的条件下进行反应，比较反应产物在乙醇中吸光度来确定配位反应的最佳温度。

2.1.4 配位反应的最佳时间 固定山奈酚与氯化锰溶液的物质的量比、反应温度（℃）、反应液的pH值，改变反应时间，分别反应 1.5 h、2.5 h、3.5 h、4.5 h、5.5 h，比较反应产物在乙醇中的吸光度来确定配位反应的最佳时间。

2.2 山奈酚-锰配位反应的正交实验

影响山奈酚-锰配合物合成的因素很多，主要有 pH 值（A）、山奈酚与氯化锰的配比（B）、温度（C）和反应时间（D）等。在单因素实验的基础上，确定4个因素，每个因素选3个水平。结果见表1。

表1 正交试验因素及水平表

由表1所示，根据上述因素和水平，以山奈酚-锰配合物的吸光度作为考察指标，列出L9（34）正交设计表［5］，并按此设计实验，进行极差分析和方差分析，选出山奈酚-锰配合物合成的最优工艺参数。

3 结果

3.1 山奈酚-锰配位反应的单因素实验结果

3.1.1 配位反应的最佳酸度 在最大吸收波长下（427 nm）测定不同pH值下产物的吸光度，如图1所示。

图1 pH值对山奈酚-锰配合物合成产率吸光度的影响

由图1可见，在pH值为6时吸光度最大，此后略有减小，因此选择山奈酚与锰配位反应的最佳pH值为6。

3.1.2 配位反应的最佳物质的量比 在最大吸收波长下测定不同物质的量比时产物的吸光度，如图2所示。由图2可见，山奈酚与氯化锰配比为1∶2时吸光度出现拐点，此后基本不变，因此选择山奈酚与氯化锰的最佳配比为1∶2。

3.1.3 配位反应的最佳温度 在最大吸收波长下测定不同反应温度时产物的吸光度，如图3所示。由图3可见，在温度为30℃出现最大值，30℃后变化不大，综合考虑其可行性和经济效益，确定山奈酚与氯化锰的最佳反应温度为30℃。

图2 配比对山奈酚-锰配合物合成产率吸光度的影响

图3 温度对山奈酚-锰配合物合成产率吸光度的影响

3.1.4 配位反应的最佳时间 在最大吸收波长下测定不同反应时间后产物的吸光度，如图4所示。

图4 反应时间对山奈酚-锰配合物合成产率吸光度的影响

由图4可见，在反应3.5 h后吸光度较大，选择3.5 h为最佳反应时间。综合单因素实验结果，山奈酚和氯化锰以物质的量比为1∶2，pH值为6，30℃反应3.5 h，配合物产率最大。

3.2 山奈酚-锰配位反应的正交实验结果

以吸光度作为合成产率的指标，分析结果见表2。从表2的正交实验结果及极差分析可知，不同因素水平对山奈酚-锰配合物合成产率的影响强弱顺序为：A2>A3>A1，B3>B2>B1，C1>C2>C3，D1>D2>D3；影响因素大小顺序为：D>B>C>A（R）。从而初步认为最优的合成工艺为A2B3C1D1，即pH值为6，山奈酚与氯化锰的配比为1∶2.5，温度为25℃，反应时间为3 h，此时合成产率最大。

表2 正交实验结果及分析

为进一步探讨各因素对山奈酚-锰配合物合成产率的影响程度，对实验结果进行了方差分析，结果见表3。由表3可知，因素B、D对山奈酚-锰配合物合成产率的吸光度差异有统计学意义（P<0.05，P<0.01）。

4 讨论

表3 正交实验方差分析

黄酮化合物在碱性环境中较稳定，但与金属离子的配位能力差，在强碱性介质中基本不与金属离子发生配位反应；在酸性条件下与金属离子的配位能力强但自身不稳定。基于以上特点，pH值6为最佳酸度。根据实验结果发现，反应时间对合成产率的影响最显著，且反应时间越短产率越高，因此可以推断合成的山奈酚-锰配合物的稳定性较差。

［1］刘爱林，张少波，吴潇霎，等.山奈酚的电化学行为及其电极反应机理研究［J］.海峡药学，2007，19（8）：36-39.

［2］闫素清，柴保臣，贾小燕，等.槲皮素-钼配合物合成工艺的研究［J］.河南工业大学学报：自然科学版，2007，28（6）：66-69.

［3］赵兵，徐清海，段丽颖，等.国内黄酮金属配合物的研究进展［J］.化学试剂，2006，28（3）：141-143.

［4］李芳，吴向阳，仰榴青，等.芦丁铬和槲皮素铬配合物的合成及其结构表征［J］.化学研究与应用，2009，21（6）：899-902.