曲克芦丁镧配合物的制备和机理探讨

尹 慧，徐启杰，时文中，刘大勇，左春山，许丹丽

（1.驻马店市新型功能材料重点实验室，河南驻马店 463000；

2.河南省驻马店高级技工学校，河南驻马店 463000；

3.黄淮学院化学化工系，河南驻马店 463000）

曲克芦丁镧配合物的制备和机理探讨

尹 慧1，2，徐启杰1，3，时文中1，3，刘大勇1，3，左春山1，3，许丹丽1，3

（1.驻马店市新型功能材料重点实验室，河南驻马店 463000；

2.河南省驻马店高级技工学校，河南驻马店 463000；

3.黄淮学院化学化工系，河南驻马店 463000）

为了探讨曲克芦丁镧配合物的形成条件及配位作用机理，利用分光光度法测定了不同反应条件对曲克芦丁镧配合物的紫外吸收的影响，并通过紫外-可见分光光度计、红外光谱仪和液相色谱仪对配合物的结构进行表征.研究结果表明，曲克芦丁结构中的氧与镧离子发生配位作用，推测曲克芦丁结构中4位上的羰基氧和5位上的羟基氧参与配位反应形成配合物；制备曲克芦丁镧配合物的适宜条件为：曲克芦丁与镧的物质的量比为2∶1、反应时间4h、反应温度55℃和反应体系pH值为7.

曲克芦丁；氧化镧；配合物

曲克芦丁又名维脑路通（简称为TXT），是芦丁的一种重要衍生物.20世纪60年代，欧洲的科学家开始研究其在医药中的应用，研究中发现它具有降低毛细血管通透性和脆性、提高毛细血管抵抗力、抑制血小板聚集、防止血栓的形成等作用，且具有疗效确切、安全可靠、使用方便、价格低廉等特点.曲克芦丁还具有良好的水溶性，有利于人体吸收，疗效与芦丁相比更为显著［1-5］.曲克芦丁与芦丁具有类似的结构，分子结构中含有丰富的羟基、羧基等官能团，能够与多种金属离子形成稳定的络合物，大大增加了曲克芦丁的药学性能，进而在药理作用方面具有广泛的应用前景.国内外学者就有关芦丁与铬、铜、镍、锌等金属物形成配合物方面进行了大量的研究［6-10］，曲克芦丁镧配合物的制备目前还未发现报道.本文以曲克芦丁为配体、镧作为中心原子制得曲克芦丁镧配合物，探索曲克芦丁与镧形成配合物的最佳反应条件.通过紫外光谱、红外光谱和液相色谱对其进行表征，为研究其配位机理奠定基础.

1 实验部分

1.1 仪器和试剂

紫外-可见分光光度计（美国Varian-Cary 100），红外光谱分析仪（Avatar360，美国尼高力公司），液相色谱仪（Micromass Q-ToF micro，美国Waters公司），精密pH计（pHS-3C，上海雷磁仪器厂）.

曲克芦丁（纯度≥98%，河南天方药业有限公司提供），曲克芦丁对照品（中国药品生物制品检定所），氧化镧（纯度≥99%，赣州广利高新技术材料有限公司），HAC-NH4AC缓冲溶液（pH＝3.5～8.5，自制），二次去离子水（自制）.

1.2 溶液的配制

0.001mol·L-1曲克芦丁溶液的配制：准确称取0.185 7g曲克芦丁于小烧杯中，加水溶解后，转移至250mL容量瓶中，加水定容，摇匀，备用.

0.001mol·L-1La3＋溶液的配制：准确称取0.040 7g La2O3置于小烧杯中，加1mL浓盐酸溶解，水浴加热蒸干后，加水溶解再蒸干，直至溶液呈中性.然后，将溶液转移到250mL容量瓶中，加水，定容，摇匀，备用.

配制pH值分别为3.5、4.5、5.5、7.0、7.5和8.5的HAc-NH4AC缓冲溶液，用精密pH计测得pH值.

1.3 实验方法

准确加入4mL 0.001mol·L-1的曲克芦丁溶液和2mL 0.001mol·L-1的La3＋溶液于10mL容量瓶中，加水定容，摇匀，转移至烧瓶中，水浴加热回流4h，用紫外-可见分光光度计测定溶液的紫外吸收；上述溶液蒸干，用红外光谱仪和液相色谱仪对所得产物进行表征.利用单因素实验考察酸度、反应温度和反应时间、物质的量之比等条件对配合物的紫外吸收的影响，进而优化曲克芦丁镧配合物的制备条件.

2 结果与讨论

2.1 曲克芦丁镧配合物的表征

图1 曲克芦丁的紫外吸收光谱Fig.1 The UV absorption spectrum of troxerutin

在10mL容量瓶中，加入4mL 0.001mol· L-1的曲克芦丁溶液，加水定容（溶液1）；同样地，在10mL容量瓶中，依次加入4mL 0.001 mol·L-1的曲克芦丁溶液和2mL 0.001mol· L-1的La3＋溶液，加水定容（溶液2）.在200～800 nm波长范围内，以去离子水为参比溶液，测得溶液1的紫外吸收光谱如图1所示，以曲克芦丁溶液为参比溶液，测得溶液2的紫外吸收光谱如图2所示.由图1可知，348和371nm处的吸收峰为曲克芦丁的紫外吸收峰，图2中曲克芦丁的吸收峰明显减弱，且在408nm处出现的新的吸收峰为曲克芦丁镧配合物的吸收峰，说明稀土镧离子与曲克芦丁发生了作用［8］.在375～420nm波长范围内有红移现象，主要是因为稀土离子与曲克芦丁结构中的C＝O配位，π→π＊变成n→π＊，同时吸收强度随之降低［9-12］.

图2 曲克芦丁镧配合物的紫外吸收光谱Fig.2 The UV absorption spectrum of the complex of troxerutin and La3＋

以KBr为背景，曲克芦丁样品和曲克芦丁镧配合物的红外光谱图如图3和图4.由图可知，曲克芦丁的红外光谱图（图3）在3 401cm-1处有羟基的伸缩振动吸收峰存在，1 654cm-1处有苯环的吸收蜂，在1 064cm-1处有伸缩振动，说明有C—O键存在；曲克芦丁镧配合物（图4）在3 503 cm-1、1 651cm-1和1 077cm-1处均出现了羟基、苯环和C—O的伸缩振动吸收峰，与曲克芦丁相比较，羟基和C—O键均发生了蓝移，这主要是曲克芦丁结构中的氧原子与金属镧形成了配合物的原因，另外，在642cm-1处出现的吸收峰表明了La—O键的存在［11-14］.

图3 曲克芦丁的红外图谱Fig.3 The IR spectrum of troxerutin

图4 曲克芦丁镧配合物的红外图谱Fig.4 The IR spectrum of the complex of troxerutin and La3＋

曲克芦丁样品和曲克芦丁镧配合物的高效液相色谱图如图5和图6所示.由图可知，曲克芦丁及其镧配合物的出峰时间没有发生明显变化，说明镧离子对曲克芦丁的结构没有显著影响.

图5 曲克芦丁样品的液相色谱图Fig.5 The spectrum of HPLC of troxerutin

图6 曲克芦丁镧配合物的液相色谱图Fig.6 The spectrum of HPLC of complex of troxerutin and La3＋

2.2 影响曲克芦丁镧配合物生成的因素

2.2.1 曲克芦丁与La3＋物质的量之比n（TXT）∶n（La3＋）对配合物紫外吸收的影响

曲克芦丁与La3＋的物质的量之比n（TXT）∶n（La3＋）记为m，当m为1∶1、1.25∶1、1.75∶1、2∶1、2.25∶1和2.5∶1时，分别量取适量的0.001mol·L-1La3＋溶液和0.001mol·L-1曲克芦丁溶液定容于10mL容量瓶中进行反应，在最大吸收波长408nm处测定不同比值下配合物的吸光度A，结果如图7所示.由图可知：曲克芦丁与La3＋的物质的量比n（TXT）∶n（La3＋）为2时，反应体系的吸光度A最大，因此曲克芦丁与La3＋反应最适宜的物质的量之比为2∶1.

图7 物质的量之比对配合物的紫外吸收的影响Fig.7 Effect of the ratio of amount of substance on UV absorption

2.2.2 酸度对配合物形成的影响

取4mL 0.001mol·L-1曲克芦丁溶液和2 mL 0.001mol·L-1La3＋溶液，分别加入3mL pH值为3.5、4.5、5.5、7.0、7.5和8.5的缓冲溶液进行反应.反应结束后，以相应的试剂溶液为空白，在波长408nm处测定不同pH值对配合物紫外吸收的影响，如图8所示.由图可知：随着pH值的增大，配合物的吸光度逐渐增大，在pH值为7.0时，吸光度最大，说明体系中形成的配合物逐渐增多；当pH值大于7.0，吸光度开始下降，是因为强酸条件下，曲克芦丁结构中的羟基氧原子上有未共用的电子对，能够与强酸形成盐，且在强酸和强碱条件下，曲克芦丁会降解，形成的配合物也会分解［14］，由此可知，形成配合物的适宜条件是在中性反应体系中，即pH值为7.0左右.

图8 pH值对配合物紫外吸收光谱的影响Fig.8 Effect of pH on UV absorption

2.2.3 反应温度对配合物形成的影响

取4mL 0.001mol·L-1曲克芦丁溶液和2mL 0.001mol·L-1La3＋溶液于10mL容量瓶中，平行6份，各加入3mL pH为7.0的缓冲溶液，分别置于30，40，50，55，60，70℃的水浴中加热4h，冷却.用紫外分光光度计在最大波长408nm下，测不同温度对配合物紫外吸收光谱的影响，结果如图9.

由图9可知：随着温度的升高，配合物的吸光度也逐渐增大，即形成的配合物的量也越来越多，在55℃达到最大，然后开始快速下降.因为温度过高会使形成的配合物分解，而且曲克芦丁在高温下会变成黄褐色胶体，从而影响配合物的形成，因此形成配合物的适宜温度应该在55℃左右［9］.

2.2.4 反应时间对配合物形成的影响

图9 不同温度对配合物紫外吸收光谱的影响Fig.9 Effect of temperature on UV absorption

取4.00mL0.001mol·L-1曲克芦丁溶液和2mL 0.001mol·L-1La3＋溶液于25mL比色管中，加水至刻线，摇匀.每隔一段时间，用紫外分光光度计在最大波长408nm处，测不同反应时间对配合物紫外吸收光谱的影响，结果如图10.由图可知：随着反应时间的增加，配合物的吸光度也逐渐增大，即形成的配合物的量也越来越多，在4 h时达到最大，在5h时开始快速下降.分析原因是曲克芦丁见光分解，形成的配合物不稳定易分解，使形成的配合物减少，因此形成配合物的适宜时间应该在4h左右.

图10 不同时间对配合物紫外吸收光谱的影响Fig.10 Effect of time on UV absorption

3 配位机理探讨

图11 曲克芦丁与镧的配位机理Fig.11 Coordination mechanism of troxerutin and Lanthanum

据曲克芦丁的结构及实验结果，并参考相应的文献［13-14］，推测曲克芦丁4位上的羰基氧和5位上的羟基氧与金属镧发生配位作用，形成配合物.分析原因是：曲克芦丁分子中3′，4′和3位置的羟基氢原子已分别被—CH2—CH2—OH及—C12H21O9取代，使得这三个部位不能参与配位反应，只有4位置上的羰基氧和5位置上的羟基氧能参与配位反应，其配位机理如图11所示.

4 结 论

曲克芦丁与镧反应生成的配合物在408nm处有特征吸收，且在375～420nm波长范围内有红移现象.用单因素变量法得到的形成镧的曲克芦丁配合物的适宜条件是曲克芦丁和镧的物质的量之比为2∶1、酸度pH＝7.0、反应温度55℃、反应时间4h.配合物的组成比是n（La3＋）∶n（TXT）.

［1］张燕，孙晋国.曲克芦丁脑蛋白水解物注射液治疗脑梗死的临床疗效观察［J］.光明中医，2010（8）：1509-1510.

［2］车光龙，余梅.曲克芦丁联合丹参治疗老年椎-基底动脉供血不足疗效观察［J］.西南军医，2010，（2）：275.

［3］马利，王献章，汪庆平.曲克芦丁动脉注射治疗血栓闭塞性脉管炎［J］.中西医结合心脑血管病杂志，2010（9）：1149-1150.

［4］Mori E.Impact of subcortica1ischemic 1asions on behavior and cognition［J］.Ann NY Acad Sc，2002，977（2）：141-143.

［5］贾学斌，刘萍.曲克芦丁在急性脑出血治疗中的作用观察［J］.中国社区医师：医学专业，2010（27）：127.

［6］刘朋军，王文韵.芦丁稀土络合物的制备及其性质研究［J］.稀土，1990，11（3）：44-46.

［7］时文中，徐启杰，潘庆才，等.曲克芦丁钯配合物对Heck芳基化反应的催化性能研究［J］.河南科学，2011，29（5）：524-528.

［8］徐启杰，时文中，刘雷英，等.曲克芦丁钯配合物的制备及其对Heck芳基化反应的催化性能［J］.化学研究，2011，22（2）：36-40.

［9］赫春香，张淑敏.维脑路通-钼（Ⅵ）配合物的紫外分光光度法研究［J］.光谱实验室，2001，l8（4）：548-552.

［10］赫春香，张淑敏.维脑路通与铜（Ⅱ）的配位化学研究［J］.分析试验室，2000，19（6）：10-12.

［11］王玉静，窦艳梅，马鸿.稀有元素铼光度分析显色剂的研究［J］.沈阳大学学报，2003，15（4）：81-86.

［12］杨美玲，杨培菊，宋玉民.芦丁金属配合物的合成、表征及与血清白蛋白的相互作用［J］.无机化学学报，2005，21（4）：483-489.

［13］翟广玉，薛华珍，邹祺.芦丁金属配合物的研究进展［J］.化学试剂，2007，29（8）：463-468.

［14］周蓓蓓，潘见，开桂清，等.光度法研究铜离子和铁离子与芦丁的不同配位特性［J］.安徽化工，2006（1）：65-67.

Synthesis and Coordination Mechanism of Complex of Troxerutin and Lanthanum

YIN Hui1，2，XU Qijie1，3，SHI Wenzhong1，3，LIU Dayong1，3，ZUO Chunshan1，3，XU Danli1，3

（1.Zhumadian Key Laboratory of Novel Functional Materials，Zhumadian 463000，China；2.Zhumadian Senior Technical School，Zhumadian 463000，China；3.Department of Chemistry ＆Chemical Engineering，Huanghuai University，Zhumadian 463000，China）

In order to research the prepared conditions of the complex of troxerutin and lanthanum and its coordination mechanism，the ultraviolet absorption of the complex in different reaction conditions were measured by using spetrophotometry，and the complex of troxerutin and lanthanum was characterized by ultraviolet visible spectrophotometer（UV），infrared spectrometer（IR），and high performance liquid chromatograph（HPLC）.The results show that the coordination reaction occurred between the groups containing oxygen and La3＋，coordination mechanism is that the carbonyl oxygen on 4th position of troxerutin and the hydroxyl oxygen on 5th position reacts with La3＋，and then forms coordination bond；the optimum conditions for preparing the complex of troxerutin with lanthanum are the ratio of troxerutin and lanthanum 2∶1，the reaction time 4h，temperature 55℃，and the solution pH 7.0.

troxerutin；lanthanum oxide；complex

O 657.3

A

1008-9225（2012）04-0036-05

2012-02-08

河南省自然科学基金资助项目（112300410184）.

尹 慧（1979-），女，河南周口人，驻马店市新型功能材料重点实验室助教.

王 颖】