白杨素晶体的波谱特征与结构确定①

殷和美，张羽男，刘立新，张　宇，沈　宇，郭英雪，张大俊，孙　博

(佳木斯大学药学院，黑龙江佳木斯154007)



白杨素晶体的波谱特征与结构确定①

殷和美，张羽男，刘立新，张宇，沈宇，郭英雪，张大俊，孙博

(佳木斯大学药学院，黑龙江佳木斯154007)

摘要:目的:制备得到白杨素晶体并对其波谱特征与结构进行确定。方法:采用溶剂挥发法制备白杨素晶体，运用元素分析、X－射线粉末衍射(XRD)、红外光谱(IR)、1H－NMR和13C－NMR手段对所得晶体进行波谱表征和结构确定。结果: XRD分析产物与白杨素粉末的衍射角大致相同但其峰型较为尖锐; IR、1H－NMR和13C－NMR分析表明产物谱图峰位与白杨素样品峰位及峰型基本一致，表明所得产物为高纯度的白杨素晶体。结论:本文所得数据及谱图可为白杨素及其衍生物的定性分析及纯度鉴定提供科学依据。

关键词:白杨素晶体;结构确定; X－射线单晶衍射;红外光谱;核磁共振谱

白杨素(chrysin)，又名白杨黄素，是从紫葳科植物木蝴蝶中提取的一种天然多羟基黄酮类化合物，化学名为5，7－二羟基黄酮，分子式为C15H10O4，具体结构式见图1［1，2］。研究表明，白杨素具有多种药理作用，如:抗病毒、抗高血压、抗氧化及抑制芳香酶活性等［3～5］。进一步研究发现高纯度的白杨素对于肿瘤预防和抑制肿瘤细胞生长、诱导肿瘤细胞凋亡具有更为显著的抑制作用［6］。因此，培养制备白杨素晶体并对其进行表征和鉴定将极具科学意义和应用价值。基于以上原因，本实验利用溶剂挥发法制备得到白杨素晶体，并通过元素分析、IR、XRD、1H －NMR和13C－NMR等表征手段对其进行了结构表征及解析，所得数据可为将高纯度白杨素的临床应用开发提供定性及纯度分析的科学依据。

图1　白杨素的分子结构式

1　试剂、仪器

1.1主要试剂

白杨素原料药、无水乙醇和丙酮均购于天津市科密欧化学试剂有限公司(AR)。所用药品及试剂均为分析纯或化学纯且未进一步纯化。

1.2主要仪器

电子天平FA2004(上海恒平电子天平有限公司) ; HJ－3数显恒温磁力搅拌器(巩义市予华仪器有限公司) ; VERTEX－70傅立叶变换红外光谱仪(德国Bruker公司) ; D8粉末X－射线衍射仪(德国Bruker公司) ; PE2400 SERIES－II型元素分析仪(美国铂金－艾尔默公司) AVANCE－III 500MHz型核磁共振仪(德国Bruker公司) ; KQ－250DE型数控超神波清洗器(昆山市超声仪器有限公司)。

2　实验方法

2.1白杨素晶体的制备

白杨素(13mg)溶于8.0mL乙醇和2.0mL的丙酮混合溶剂中，室温下搅拌3h，过滤，保留滤液，于室温避光处缓慢挥发，17d后可见黄色块状透明晶体析出。元素分析结果表明，晶体中C、H、O的含量分别为70.38%(理论值70.87% )、4.11%(理论值3.94%)和25.51%(理论值25.19%)。

2.2 XRD测试

取等量白杨素及试验合成的样品(约30mg)，研成细粉状，测试条件为: Cu靶，电压30kV，电40mA，室温下扫描速度10°·min－1，测试角度范围在0～50°。

2.3红外测试

红外测试采用KBr压片法对白杨素晶体进行红外光谱分析。取样品(约10mg)，研细，测试波数范围在400～4000cm－1。

2.4核磁测试

取约5mg样品溶于DMSO－d6溶剂中，以四甲基硅烷(TMS)为内标，在室温下对样品进行核磁共振谱测定。

3　结果与分析

3.1 XRD分析

白杨素晶体的XRD如图2所示。由图可知，白杨素晶体的特征峰位为(2θ) : 5.04°、11.31°、13.48°、17.38°、20.85°、22.02°、24.36°和28.51°，与白杨素对照品的X－射线粉末衍射角度大致相同，但峰型较为尖锐，表明形成的化合物为晶体。

3.2红外分析

对样品进行红外分析，所得谱图见图3，产物在3599、3517、3118、2099、2011、1907、1836、1719、1654、1517、1251、1099、864、692和598cm－1等处有吸收峰。其红外图的峰位归属分别如下:位于3000 ～3600－1处的宽吸收峰归属为O－H伸缩振动峰，位于1654cm－1处的尖锐峰归属为－C = O伸缩振动峰，位于1517－1处的吸收峰归属为苯环C = C伸缩振动峰，位于1251和1099cm－1处的吸收峰归属为－C－O－C伸缩振动峰，位于864、692和598 cm－1处的吸收峰归属为芳香环上δ(Ar－H)。白杨素晶体红外谱图与对照品的红外图谱峰型及峰位基本一致。

图2　白杨素晶体的XRD谱图

图3　白杨素晶体的红外光谱图

3.3核磁分析

如图4所示，白杨素晶体的1H－NMR(500M，DMSO－d6)的δH(ppm)归属: 12.470(1H，s，5－OH)，10.767(1H，s，7－OH)，8.044(2H，m，H－2＇，H－6＇)，7.554(2H，m，H－3＇，H－5＇)，7.587 (1H，m，H－4＇)，6.906(1H，s，H－3) 6.427(1H，d，J =2.5Hz，H－8)和6.180(1H，d，J =2.5Hz，H －6)。如图5所示，白杨素晶体的13C－NMR的δC(ppm)归属: 93.9(C－3)，96.4(C－8)，98.2(C－6)，104.0(C－10)，126.7(C－2＇，6＇)，127.2(C－4 ＇)，129.5(C－3＇，5＇)，136.7(C－1＇)，146.8(C－2)，159.2(C－9)，160.8(C－5)，163.8(C－7)，173.9 (C = O)。

4　讨论

本文利用溶剂挥发法制备了白杨素晶体，合成条件为白杨素13mg，溶于8.0mL乙醇和2.0mL的丙酮混合溶剂中，室温下搅拌3h后缓慢挥发，反应时间为17d。通过元素分析、XRD、IR、1H－NMR 和13C－NMR等手段对所得产物进行了晶体鉴定和图谱解析。结果表明白杨素晶体与白杨素对照品的元素分析数据、XRD、IR、1H－NMR和13C－NMR谱图基本一致，表明所得产物为高纯度的白杨素晶体，试验所得谱图及数据可为高纯度的白杨素及其衍生物的鉴定及开发提供科学依据。

图4　白杨素晶体的1H－NMR

图5　白杨素晶体的13C－NMR

参考文献:

［1］伍石华，罗招阳，张坚松.白杨素的抗肿瘤作用及机理研究［J］.湖南师范大学学报(医学版)，2006，(04) : 78－81

［2］姜金生，韦英杰，贾晓斌，等.白杨素及其衍生物的药理作用和构效关系研究进展［J］.中草药，2011，42(11) : 2345－2350

［3］曾倩，纪晖，唐慧慧，等.白杨素－羟丙基－β－环糊精包合物的制备与表征［J］.药学实践杂志，2014，(06) : 456－459

［4］李欣，王剑宁，熊习昆，等.白杨素提高肿瘤坏死因子－α诱导肝癌细胞HepG2凋亡能力的研究［J］.中草药，2010，(11) : 1828－1834

［5］任杰，程虹，王炜，等.白杨素衍生物的合成及其抗肿瘤活性［J］.中国药科大学学报，2011，(03) : 206－212

［6］Zhang Z，Shi J，He Y，et al.Self－assembly and crystal structure of a barium sulfonate chrysin coordination polymer［J］.Inorganic Chemistry Communications，2006，9(6) : 579－581

Spectral data and structure identification of chrysin crystal

YIN He－mei，ZHANG Yu－nan，LIU Li－xin，ZHANG Yu，SHEN Yu，GUO Ying－xue，ZHANG Da－jun，SUN Bo
(College of Pharmacy，Jiamusi University，Jiamusi 154007，China)

Abstract:Objective: To prepare and identify the spectral characteristics and the structure of chrysin crystal.Methods: Chrysin crystal was synthesized by solution evaporation method and characterized by elemental analysis，XRD，IR，1H－NMR and 13C－NMR.Results: The XRD analysis reveals that the diffraction angle of products is similar to chrysin powder but the peak is sharper than chrysin powder.The IR，1H－NMR and 13C－NMR spectrograms analysis shows that the peak position and shape of products are consistent with chrysin sample.Conclusion: Spectra and datum of the research can provide reference for the qualitative analysis and purity identification of chrysin and its derivative compounds.

Key words:chrysin crystal; structure identification; XRD; IR; NMR

(收稿日期:2015－12－22)

通讯作者:张羽男(1979～)男，黑龙江佳木斯人，博士，副教授，硕士研究生导师。E－mail: zhanyunan1979@163.com。

作者简介:殷和美(1992～)女，黑龙江鹤岗人，在读硕士研究生。

基金项目:①1.中国博士后科学基金资助项目，编号: 2014M561382; 2.佳木斯大学研究生科技创新项目，编号: LM2015_094。

中图分类号:R284.1; R917

文献标识码:A

文章编号:1008－0104(2016) 02－0021－02