桂皮酸精氨酸盐的合成及工艺研究

顾宏霞,吴　虹,方士英, 徐茂红

(皖西卫生职业学院，安徽　六安　237000)



桂皮酸精氨酸盐的合成及工艺研究

顾宏霞,吴虹,方士英, 徐茂红

(皖西卫生职业学院，安徽六安237000)

目的：合成桂皮酸精氨酸盐。方法:以桂皮酸和精氨酸为原料合成目标化合物，并考查了反应溶剂、反应温度和反应时间对产品晶型和产率的影响，筛选出合理的反应条件。结果：合成得到了桂皮酸精氨酸盐，合理的反应条件为：以无水乙醇为反应溶剂，反应温度60 ℃、反应时间4 h，收率达88.99%，目标化合物经TLC、IR、MS等确证。结论:所设计的目标化合物合成方法简单易行。

桂皮酸；精氨酸；合成

桂皮酸又称肉桂酸，是一种从肉桂皮或安息香分离出来的芳香族脂肪酸，具有抗炎、抗血小板聚集和抗微生物等作用[1]。临床主要用于冠心病、心绞痛等心脑血管疾病的治疗。此外，国内外的一系列研究表明，桂皮酸还具有广泛的抗肿瘤活性，能够抑制肿瘤细胞的生长繁殖，并诱导其分化的作用[2]。L-精氨酸(L-Arg)是人体内必须的一种碱性氨基酸，是内源性NO合成的前体物质[3]，能够扩张血管，对心血管系统疾病具有广泛的治疗作用，临床主要应用于冠心病、心衰、高血压、肺缺血再灌注损伤及防治肺动脉高压等疾病的治疗[4-5]。此外，有研究表明，较高浓度的精氨酸能够抑制肿瘤生长和繁殖[6]，对免疫原性或肿瘤相关抗原阳性肿瘤具有抑制作用[7]。桂皮酸具有酸性，对胃肠道有刺激作用，且不溶于水，本实验利用桂皮酸与和精氨酸合成了未见文献报道的目标化合物——桂皮酸精氨酸盐，成盐后可解决其在水中的溶解度问题，同时期望得到抗肿瘤作用更好，毒副作用更小的化合物。

1　实验与方法

1.1仪器和试剂HH-S2系列恒温水浴锅(上海森信实验仪器有限公司)；DF-101B集热式恒温磁力搅拌器(黄峪予华仪器制造厂)；Avater370红外光谱仪(美国Thermo Fisher公司)；SHB-III循环水式多用真空泵(郑州长城仪器有限公司)；旋转蒸发仪(上海亚荣生化仪器制造厂)；WRS-1B数字熔点仪(上海精科实业有限公司)；DZF-200型真空干燥箱(上海跃进医疗器械有限公司)；桂皮酸(CP，上海精纯试剂有限公司)；精氨酸(CR，上海精纯试剂有限公司)；无水乙醇、丙酮、环己烷(AR，上海化学试剂有限公司)。

1.2合成原理和方法

1.2.1合成原理近年来，关于有机酸与有机碱成盐的研究很多，张群英等利用桂皮酸和苦参碱合成了桂皮酸苦参碱盐[8]；许卉等利用精氨酸与甘草酸成盐，解决了甘草次酸的水溶性问题[9]；屈景年等利用甘草酸和氨基酸制备复盐，并对其结构进行表征[10]。本实验利用精氨酸结构中的胍基具有碱性，将其与桂皮酸中的羧基成盐，合成桂皮酸精氨酸盐，合成路线如下。

1.2.2实验方法称取桂皮酸0.74 g(0.005 mol)，精氨酸0.87 g (0.005 mol)置于50 mL圆底烧瓶中，加入20 mL无水乙醇，加热搅拌至溶解，60 ℃回流反应4 h，反应完毕，浓缩至少量，转移至烧杯中，加入丙酮，立即出现白色沉淀，搅拌，沉淀由粘稠状逐渐变为粉末状，抽滤，滤饼片刻后便吸潮，真空干燥后的白色粉末状晶体1.32 g，产率88.99%。mp：102.6～104.8 ℃。

将所得产品用薄层色谱检测，以桂皮酸为对照品，氯仿∶甲醇(2∶1体积比)为展开剂，经荧光检测，得单一斑点，产品Rf值0.53，桂皮酸Rf值0.47；另取一试管，取少许产品置试管中，加入适量蒸馏水搅拌，产品溶解，再滴加稀盐酸，溶液变浑浊并有白色沉淀析出，经检测，该沉淀为桂皮酸。

产品检测：所得产品进行红外打谱验证，KBr压片，红外光谱数据见表1。

表1　桂皮酸和桂皮酸精氨酸盐的主要红外吸收特征峰

由表1红外光谱数据显示，当桂皮酸精氨酸成盐后, 苯环的特征吸收，ν-CH=的伸缩振动，-C=C-的伸缩振动仍然存在,而羧基的νC=O峰由1 641.6 cm-1红移至1 684.1 cm-1，而羧基νOH峰的特征吸收消失，且1 559.6 cm-1,1 449.5 cm-1和1 405.9 cm-1是羧酸盐的特征吸收。羧酸根-COO-系具有多电子π键的体系,由于两个C-O键伸缩振动的强烈偶合,故出现对称伸缩和不对称伸缩两个峰其强度很高，说明了桂皮酸的羧基参与了成盐反应。

ESI-MS(m/z)：233 (M+1)。

2　结　果

在实验中，为了获得较高的产率和纯度，本实验分别就反应溶剂、反应温度和反应时间进行了考察，结果如下。

2.1反应溶剂的选择在桂皮酸精氨酸盐的合成中，本实验就反应溶剂的选择进行了优化，结果见表2。

表2　反应溶剂的选择

由表2可知，采用丙酮为反应溶剂，所得产品颜色较深，纯度较差，且难以析出，产率较低；后又选用环己醇为溶剂，所得产品为油状物，析晶困难。经过多次尝试，最终本实验确定以无水乙醇为反应溶剂，所得产品产率较高，晶型较好。

2.2反应温度对产率的影响采用n (桂皮酸)∶n (精氨酸)=1∶1，回流反应4 h，通过改变反应温度，考查反应温度对产率的影响，实验结果见表3。

表3　反应温度对产率的影响

由表3可知，反应温度对产品的产率有一定的影响。室温反应时，反应进程缓慢，产率较低，升高温度，产率逐渐增加，当温度升至60 ℃时，产率达到最大值88.99%。随后温度继续升高，产率却有所下降。经过3次重复实验，确定反应温度控制在60 ℃较为合适。

2.3反应时间对产率的影响采用n (桂皮酸)∶n (精氨酸)=1∶1，于60 ℃回流反应，通过改变反应时间，考查反应时间对产率的影响，实验结果见表4。

从表4数据可以看出，随着反应时间的延长，产物收率上升，但超过4 h为宜。

实验结果表明，在无水乙醇溶液中，在60 ℃条件下回流反应4 h为本实验的合理反应条件。在此条件下，本实验重复了3次，产品收率分别为87.34%,88.99%,88.52%，目标化合物均经TLC和IR检测。

表4　反应时间对产率的影响

3　讨　论

在目标化合物的合成过程中，反应溶剂的选择至关重要，它关系到产品的色泽和纯度。通过反复多次实验，反应溶剂最终确定为无水乙醇，所得的产品纯度较高，产率最好。在实验中，我们还尝试了丙酮、环己酮等溶剂，所得产品均难以析出，且产品颜色较深，说明纯度较差。此外，桂皮酸精氨酸盐极易吸潮，故需真空密闭干燥保存。

基于桂皮酸的性质和特点，本实验以桂皮酸、精氨酸为原料合成了桂皮酸精氨酸盐，研究了有关因素对产品收率和晶型的影响，筛选出合理的反应条件，所得产品产率较高(88.99%)。此方法具有操作方便、无需特殊试剂及条件、工艺简单、绿色环保等优点。

[1]周东鹰.苏合香成分桂皮酸抗血小板作用的研究[J].北京中医学院学报，1990，13(4)：49.

[2]张迎红.桂皮酸极其衍生物与肿瘤[J].肿瘤研究与临床,2001,13(5):353-355.

[3]刘耀.精氨酸在临床上的应用研究[J].航空航天医学杂志，2014,25(10):1422-1423.

[4]单永红，刘炳成.精氨酸一种多功能的生化药物[J].中国生物化学杂志，2001,22(6)：265-266.

[5]陈冠荣.老药新用[M].北京：人民卫生出版社，2011:639-648.

[6]张俊.精氨酸与肿瘤生长[J].腹部外科,2001, 14(6):379-380.

[7]Reynolds JV,Daly JM,Shou J,et al.Immunologic effects of arginine supple-mentation in tumo-bearing and non-tumor-bearing hosts[J].Ann Surg,1990,211:202-210.

[8]张群英，顾宏霞，何黎琴，等.桂皮酸苦参碱的合成[J].安徽化工，2009,35(3)：21-22.

[9]许卉，刘生生，姜永涛，等.精氨酸甘草次酸的制备及其核磁共振谱分析[J].分析化学，2006,34(5)：687-690.

[10]屈景年，罗炳初，匡云飞，等.甘草酸氨基酸复盐的制备及性质[J].化学世界，2007,5:525-527.

Study on Synthesis Technology of Cinnamic Acid Arginine Salt

GUHong-xia,WUHong,FANGShi-ying,XUMao-hong

(WestAnhuiHealthVocationalCollege,LuanAnhui237000)

Objective: To synthesize cinnamic acid arginine salt.Methods: The cinnamic acid arginine slat was synthesized with cinnamic acid and arginine,The effects of reaction solvent, temperature and time on the crystalline form and yield of the target compound were evaluated. Results: The optimal reaction condition was identified as: 60 ℃ for 4 hours using ethanol as solvent. Cinnamic acid arginine salt was successfully synthesized, and was confirmed by TLC, IR，and MS．Conclusion: This synthetic technique is simple and feasiable.

Cinnamic acid; Arginine; Synthesis

R284.3

A

1001-5779(2016)03-0364-03

10.3969/j.issn.1001-5779.2016.03.009

2015-12-22)(责任编辑：敖慧斌)