橙皮素的制備

李 丹，畢丁文，楊 璐，陳 寧，侯璽康，秦 婷，王衛(wèi)博，于宏偉

（石家莊學(xué)院 化工學(xué)院，河北 石家莊 050035）

橙皮素的制備

李 丹，畢丁文，楊 璐，陳 寧，侯璽康，秦 婷，王衛(wèi)博，于宏偉

（石家莊學(xué)院 化工學(xué)院，河北 石家莊 050035）

橙皮素是一類重要的天然黃酮類化合物.報道了由橙皮苷制備橙皮素的方法，并對其反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行研究.采用一維紅外光譜和二階導(dǎo)數(shù)紅外光譜對橙皮苷和橙皮素的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征.

黃酮；橙皮苷；橙皮素；機(jī)理；一維紅外光譜；二階導(dǎo)數(shù)紅外光譜

0 引言

橙皮素（Hesperetin，CAS 520-33-2）是一類重要的黃酮類化合物[1-3]，具有獨特的藥理活性，廣泛應(yīng)用在醫(yī)學(xué)的各個領(lǐng)域中[4-6].橙皮素制備主要包括兩種方法，一種是全合成法制備橙皮素[7]，即從3，4-二羥基苯甲醛和2，4，6-三羥基苯乙酮出發(fā)，通過單甲基化，羥基保護(hù)，羥醛縮合，邁克爾加成及脫保護(hù)五步全合成天然產(chǎn)物橙皮素.采用該方法制備橙皮素，合成步驟長，且收率不高，但成本較低，適合于工業(yè)化生產(chǎn).另一種是采用橙皮苷（Hesperidin，CAS 520-26-3）為原料制備橙皮素[8-10].該方法反應(yīng)條件溫和，且收率較高.筆者參考相關(guān)文獻(xiàn)報道[8-10]，采用橙皮苷原料制備橙皮素，研究了其合成機(jī)理，并采用一維紅外光譜和二階導(dǎo)數(shù)紅外光譜對于橙皮苷和橙皮素的結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征.

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

傅里葉變換紅外光譜儀（Spectrum 100型，美國PE公司）、電子天平（YP202N 型，上海精密科學(xué)儀器有限公司）、顯微熔點測量儀（X-4型，北京泰克儀器有限公司）；紅橘（購于石家莊北國超市長江店）；其它試劑均為市售分析純試劑.

1.2 實驗方法

1.2.1 紅橘果皮干燥方法

紅橘橘皮洗凈后在室溫通風(fēng)處干燥至恒重后，高速萬能粉碎機(jī)粉碎至120目，裝入保鮮袋中避光密封保存.

1.2.2 數(shù)據(jù)獲得及圖形處理

一維紅外光譜數(shù)據(jù)獲得采用美國PE公司 Spectrum v 6.3.5操作軟件；二階導(dǎo)數(shù)紅外譜圖數(shù)據(jù)獲得采用美國PE公司Spectrum v 6.3.5操作軟件，平滑點數(shù)為13；圖形處理采用Origin 8.0.

1.3 橙皮素的制備

1.3.1 橙皮苷的制備[11]

室溫下25 g橘皮粉加入到750 g蒸餾水中，加入1.75 g氫氧化鈣調(diào)節(jié)pH至堿性，反應(yīng)0.5 h，減壓過濾，濾液加入0.1 M鹽酸，調(diào)節(jié)體系至酸性后，靜置12 h后，得到大量淡黃色固體，常壓過濾，真空干燥，得到白色橙皮苷粗產(chǎn)品1.05 g，收率為4.2%.30℃條件下，0.5 g橙皮苷粗產(chǎn)品加入到30 mL甲醇中，加入NaOH固體調(diào)節(jié)體系pH至9，提取40 min后，常壓過濾，濾液加入0.1 M鹽酸，調(diào)節(jié)pH至4，靜置12 h，常壓過濾，真空干燥，得到米黃色固體0.28 g，收率56%，熔程259-262℃（文獻(xiàn)報道熔程250-255℃[11]）.

1.3.2 橙皮素的制備[8]

橙皮苷（1.00 g，1.64 mmol）加入到30 mL無水甲醇中，劇烈攪拌下加入1.5 mL濃硫酸，加熱回流6 h后，溶液由懸浮液變?yōu)槌吻?，繼續(xù)加熱回流2h后，停止反應(yīng)，冷卻至室溫.減壓蒸餾，除去溶劑，得到黃色粗產(chǎn)品后，乙酸乙酯萃?。?0 mL 3 3）后，合并有機(jī)相，依次用5%的碳酸鈉水溶液（10 mL 3 3），飽和食鹽水（10 mL 3 3）洗滌至中性后，合并有機(jī)相，過濾，無水硫酸鈉干燥12 h后，減壓蒸餾除去溶劑，得到黃色粗產(chǎn)品后，采用異丙醇-水混合體系進(jìn)行重結(jié)晶，得到淡黃色固體0.30g，收率63%，熔程227-231℃（文獻(xiàn)報道熔程224-226℃[8]）.

2 結(jié)果討論

2.1 橙皮素的制備方法的研究

橙皮苷制備橙皮素的機(jī)理是SN2反應(yīng)機(jī)理，其主要影響因素包括催化劑和反應(yīng)溶劑.文獻(xiàn)報道橙皮苷制備橙皮素的催化劑主要有[12]：鹽酸、濃硫酸、磷酸等.我們選擇濃硫酸作為催化劑[12]，首先開展了反應(yīng)溶劑的選擇研究（表1）.

橙皮苷制備橙皮素的溶劑通常選擇低碳脂肪醇[12].首先選擇了實驗室常見的甲醇、乙醇、正丙醇和異丙醇作為反應(yīng)溶劑.研究發(fā)現(xiàn)，選擇甲醇溶劑的產(chǎn)品收率最高，達(dá)到57%（Entry 1）.而選擇其它溶劑卻無法得到產(chǎn)品.這主要是因為反應(yīng)溶劑的極性越大，越有利于促進(jìn)SN2反應(yīng)，而在4種溶劑中，甲醇的極性是最大的.

橙皮素通常采用重結(jié)晶的方法進(jìn)行提純，因此結(jié)晶溶劑的選擇尤為重要.我們參考相關(guān)文獻(xiàn)報道[12]，進(jìn)一步開展了橙皮素重結(jié)晶溶劑的研究，分別選擇了甲醇-水、乙醇-水、正丙醇-水、異丙醇-水和丙酮-水等五個體系.研究發(fā)現(xiàn)：異丙醇-水溶劑體系的產(chǎn)品收率最高，達(dá)到 63%（Entry 4），而文獻(xiàn)[8]報道的乙醇-水的重結(jié)晶體系的收率只有57%（Entry 2），而甲醇-水體系則沒有得到產(chǎn)品（Entry 1）.

表1 反應(yīng)溶劑的選擇

表2 橙皮素結(jié)晶溶劑的選擇

2.2 橙皮苷及橙皮素的結(jié)構(gòu)表征

2.2.1 橙皮苷和橙皮素采用一維紅外光譜表征

分別采用一維紅外光譜對于橙皮苷和橙皮素的結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征（圖1和圖2）.

2.2.2 橙皮苷與橙皮素的結(jié)構(gòu)差異

由于一維紅外光譜法的分辨率不高的原因，橙皮苷和橙皮素的官能團(tuán)紅外吸收頻率的差異并不明顯.因此，我們進(jìn)一步開展了相對應(yīng)的二階導(dǎo)數(shù)紅外光譜的研究（圖3）.二階導(dǎo)數(shù)紅外光譜可以增加譜圖的分辨率，能夠更好的分辨圖中的重疊峰[13-15].

圖1 橙皮苷的一維紅外光譜

圖2 橙皮素的一維紅外光譜

圖3 橙皮苷與橙皮素的二階導(dǎo)數(shù)紅外光譜

表3 橙皮苷與橙皮素主要官能團(tuán)二階導(dǎo)數(shù)紅外光譜歸屬解釋

采用二階導(dǎo)數(shù)紅外光譜法研究橙皮苷與橙皮素的結(jié)構(gòu)差異.橙皮苷的C=O伸縮振動頻率在1 649 cm-1，橙皮素的C=O伸縮振動頻率則位于1 637 cm-1；橙皮苷苯環(huán)C=C伸縮振動頻率位置是1 607，1 579，1 502，1 445 cm-1，而橙皮素苯環(huán)的C=C伸縮振動頻率則位于1 611，1 587，1 500，1 436 cm-1.其它官能團(tuán)的紅外吸收頻率的差異見表3.

3 結(jié)論

研究了橙皮苷的水解制備橙皮素的方法和機(jī)理，并通過一維紅外光譜和二階導(dǎo)數(shù)紅外光譜對于橙皮苷和橙皮素的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征.

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（責(zé)任編輯 李健飛）

The Preparation of Hesperetin

LI Dan，BI Ding-wen，YANG Lu，CHEN Ning，HOU Xi-kang，QIN Ting，WANG Wei-bo，YU Hong-wei
（School of Chemical Engineering，Shijiazhuang University，Shijiazhuang，Hebei 050035，China）

Hesperetin is an important natural flavonoid.The conversion of hesperidin into hesperetin and mechanism of reaction is reported in the paper.Hesperidin and hesperetin are characterized by onedimensional infrared spectroscopy and second derivative infrared spectroscopy.

flavonoid；hesperidin；hesperetin；mechanism；one-dimensional infrared spectroscopy；second derivative infrared spectroscopy

TS255.5

：A

：1673-1972（2014）03-0019-04

2013-12-21

石家莊市科學(xué)技術(shù)研究與發(fā)展計劃課題（131500142A）

李丹（1991-），女，河北衡水人，主要從事化學(xué)工程與工藝研究.