丹皮酚希夫碱及其铜配合物的合成与抗菌活性*

刘存芳，王 芹，王 奇，豆佳媛，赖普辉

(陕西理工学院化学与环境科学学院，陕西汉中 723000)

丹皮酚(1)俗称为牡丹酚，化学名为2-羟基-4-甲氧基苯乙酮［1－2］，是毛茛科多年生落叶小灌木植物牡丹的根皮或全草的主要活性成分［3］。医学研究结果表明，1有抑菌抗炎、解热镇痛、抗过敏及增强免疫功能等功效［4－6］，在医药、香料、化工等领域有着广泛的用途［7－8］。1希夫碱分子结构中存在着独特的碳氮双键，表现出一系列优良的性能和生物活性，有杀菌、抗病毒、抗癌、可逆结合氧气、非线性光学、光致和热致变色、荧光、磁性、仿酶催化等作用［9－10］，在配位化学发展过程中起着至关重要的作用。

Scheme 1

微量金属离子对细胞发挥正常功能必不可少，浓度过高时会对人体有害，而1希夫碱和许多重金属离子能直接配位形成稳定的配合物，研究1希夫碱及金属配合物，分析其结构，对探寻新型解毒剂有指导作用。近年来1金属配合物的性质和生物毒性方面的研究引起研究人员的广泛关注［11］，希夫碱金属配合物的大量研究中1希夫碱金属配合物的合成研究报道较少［12］。

本文采用水蒸汽蒸馏法从牡丹皮中提取并精制得1;1与硫代氨基脲经缩合反应制得新化合物丹皮酚希夫碱(2)，收率61%;2与二水氯化铜反应合成了新型铜配合物(3，Scheme 1)，收率53%，其结构经 UV-Vis，1H NMR，13C NMR，IR和元素分析表征。并对其抗菌活性进行了研究。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

X-6型显微熔点仪(温度未校正);760CRT型紫外可见分光光度计(乙醇为溶剂);ZF-6型三用紫外分析仪;Bruker AM-300型超导核磁共振仪(DMSO-d6为溶剂，TMS为内标);Nicolet 170SX FT-IR型红外光谱仪(KBr压片);Perkin-Elmer 2400型元素分析仪。

醋酸钠和无水乙醇，分析纯，天津市天力化学试剂有限公司;氯化钠、二水氯化铜和甲醇，分析纯，天津市百世化工有限公司;浓盐酸，分析纯，成都市科龙化工试剂厂;硫代氨基脲，分析纯，天津市博迪有限公司。

1.2 合成

(1)1的提取

将200.0 g丹皮粉碎，加入5%氯化钠溶液将固体浸润，放置24 h后进行水蒸汽蒸馏直至馏出液澄清为止。馏出液于4℃结晶24 h。抽滤，滤液加入氯化钠至饱和，重新蒸馏，重复上述操作，合并固体，用无水乙醇重结晶得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

在圆底烧瓶中依次加入硫代氨基脲0.6 g(6.6 mmol)和无水乙醇12 mL，搅拌加热使其溶解;滴加4滴浓盐酸，加入无水醋酸钠0.2 g调至pH 4，缓慢滴加丹皮酚1.0 g(6 mmol)的无水乙醇(7.5 mL)溶液，滴毕，回流(85℃ ～90℃)反应8 h(TLC检测)。蒸出大部分乙醇，冷却，抽滤，滤饼用蒸馏水洗涤，抽滤，用50%乙醇重结晶得淡黄色针状晶体 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

在反应瓶中依次加入2 119.5 mg(0.5 mmol)和无水甲醇15 mL，搅拌使其溶解;缓慢滴加二水氯化铜85.5 mg(0.5 mmol)的甲醇(12 mL)溶液，滴毕，回流反应0.5 h。趁热抽滤，滤液于室温缓慢挥发结晶得淡黄色晶体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 抗菌活性测试

抗菌实验菌株为大肠埃希氏菌、金黄色葡萄球菌、绿脓假单胞菌和白假丝酵母菌。实验菌液配制:细菌接种于MH肉汤，置于37℃恒温培养箱培养24 h，以比浊法计数。用培养液调配成1×106cfu·mL－1，培养基用肉汤培养基和普通琼脂平板培养基，同时设立细菌对照，采用微量二倍连续梯度稀释法确定最小抑菌浓度(MIC)，平板转种法确定最小杀菌浓度(MBC)［13］。

2 结果与讨论

2.1 表征

UV分析表明，2和3在250 nm～370 nm有分别归属苯环的π－π*吸收带和C=N及C=S等的n－π*吸收带，与2相比，3中这两个吸收带的位置均发生了位移，说明金属离子与2之间有配位作用。

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处有一吸收峰，归属于μ(C=N);3在此处附近也有吸收，但向低波数方向移动，说明C=N的N原子与金属离子间有配位作用，导致C=N吸收频率降低。2在972 cm－1处有一中等强度的吸收峰为μ(C=S);3的吸收峰向高波数移动是由于分子中存在双键及其它配位点的综合影响所致，吸收峰的移动表明2以硫代羰基硫原子与金属离子配位。2在3 379 cm－1处有一吸收峰，为酚羟基的特征吸收，3在3 391 cm－1处有吸收峰且峰形较宽，说明有结晶水存在。

13C NMR分析表明，2和3的吸收峰数据明显发生变化，元素分析数据结果表明2和3的组成与理论分析值一致。

以上分析结果表明，3为Scheme 1预期产物。

2.2 抗菌活性

1～3对4种标准菌株的MIC和MBC值见表1。由表1可见，3对实验菌株均有较强的抑菌和杀菌作用，尤其是对金黄色葡萄球菌的抗菌性较为显著，其 MIC 和 MBC 分别为2.20 μg·mL－1和8.60 μg·mL－1，且 MIC 值均小于丹皮酚和 2，说明3对金黄色葡萄球菌有强烈的抗菌活性，丹皮酚和2对实验菌株也有较为显著的抑菌作用和杀菌作用。

3 结论

合成了丹皮酚希夫碱(2)及其铜配合物(3)。2和3对大肠埃希氏菌、金黄色葡萄球菌、绿脓假单胞菌及白假丝酵母菌均有较强的抑菌和杀菌作用，3对金黄色葡萄球菌的抑制和灭活作用较显著。有关抗菌活性构效关系还需进一步研究。

［1］王学军，刘建利，王江凯.丹皮酚衍生物的合成及其抗肿瘤细胞增殖研究［J］.药学学报，2012，47(1):72－76.

［2］赖普辉，田光辉，刘存芳.新型丹皮酚类衍生物的合成及其结构表征［J］.中国实验方剂学杂志，2011，17(9):95 －100.

［3］刘本臣.丹皮酚的研究进展［J］.中草药，2007，38(11):4－6.

［4］楚小晶，朱莹莹，敖桂珍.新型丹皮酚衍生物的合成［J］.合成化学，2013，21(5):554 －557.

［5］田光辉.牡丹酚衍生物的合成及其抗菌活性研究［J］.陕西理工学院学报(自然科学版)，2012，28(2):72－78.

［6］Lee Bomi，Shin Yong-Wook，Bae Eun-Ah，et al.Antiallergic effect of the root of Paeonia lactiflora and its constituents paeoniflorin and paeonol［J］.Archives of Pharmacal Research，2008，31(4):445 －450.

［7］ 罗国辉.高效液相色谱法测定六味地黄丸(浓缩丸)中丹皮酚的含量［J］.临床和实验医学杂志，2012，11(21):1694 －1696.

［8］ 杨正生，彭振辉，姚青海，等.丹皮酚的药理作用研究进展［J］.中国药物与临床，2011，11(5):545 －547.

［9］Averseng F，Lepetit C，Lacroix P G，et al.Theoretical investigation of the effect of a spin transition on the second-order molecular hyperpolarizability of a bis(salicylaldim-inato)feII Schiff base complex［J］.Chem Mater，2000，12(8):2225 －2229.

［10］陈玉红，丁克强，王庆飞，等.席夫碱应用研究新进展［J］.河北师范大学学报(自然科学版)，2003，27(1):71－74.

［11］Mukesh D，Karthikeyan S，Padlnaswar P A，et al.QSAR studies of Paeonol analogues for inhibition of platelet aggregation［J］.Bioorganie ＆ Medicinal Chemistry，2005，13(21):5996 －6001.

［12］陈广萍，蒋刚，杜际广.丹皮酚金属配合物的结构和光谱的理论研究［J］.西南民族大学学报自然科学版，2012，38(5):814 －818.

［13］赖普辉，田光辉，赵桦.一种丹皮酚衍生物的合成及抗菌活性［J］.武汉大学学报(理学版)，2010，56(5):523－526.