全 文 ：桑根酮 C 、D在碱液中的稳定性研究
陆向红　计建炳　任其龙＊　吕裕斌＊　吴平东＊
(浙江工业大学化工与材料学院 ,浙江 杭州 ,310032;＊浙江大学材料与化工学院 ,浙江 杭州 ,310027)
摘要　本文分别研究了桑根酮 C、D在NaOH 和 Na2CO3水溶液中的稳定性 ,得到了桑根酮 C 、D在 NaOH 水溶液中的降
解速率分别为 dC/dt=1.308×1011exp(-77 702.8/ RT)CC1.401NaOH和 dC/ dt=5.751×1011exp(-83 037.4/ RT)CC1.400NaOH , 桑根
酮 C、D在 Na2CO3 水溶液中的降解速率分别为 dC/ dt=1.414×1015exp(-102 918.5/ RT)CC0.295 5Na
2
CO
3
, dC/dt=6.163×1014
exp(-101 951.3/ RT)CC0.308 1Na
2
CO
3
。 25℃时 , 30 min 以内 ,桑根酮 C 、D在 2.0%的 Na2CO3 水溶液和 0.5%NaOH 水溶液中的
降解率均低于 5.0%。这为碱液法从桑白皮中提取桑根酮的工艺过程的开发及工艺参数的设定提供了理论依据。
关键词　桑根酮 C　桑根酮 D　稳定性
收稿日期:2004-10-26
作者简介:陆向红(1971～ ),女 ,讲师 ,从事药物分析 、分离工作。
Study on the Stability of Sanggenon C and D in Base Solutions
Lu Xianghong　Ji Jianbing　Ren Qilong　Lv Yubin　Wu Pingdong＊
(The College of Chemical and Material Engineering of Zhejiang University of Technology ,Zhejiang Hangzhou ,310032;
＊The College of Material and Chemical Engineering of Zhejiang University ,Zhejiang Hangzhou ,310027)
Abstract　The stabilities of Sanggenon C and D in water of Na2CO3 or NaOH were studied respectively.The degrada-
tion velocity equations of Sanggenon C and D are dC/dt=1.308×1011exp(-777 02.8/RT)CC1.401NaOH and dC/dt=5.751
×1011exp(-83 037.4/RT)CC1.400NaOHin water of NaOH respectively ,while dC/dt=1.414×1015exp(-102 918.5/ RT)
CC0.295 5Na
2
CO
3
and dC/dt=6.163×1014exp(-101 951.3/ RT)CC0.308 1Na
2
CO
3
in water of Na2CO3 respectively.The results show that
the lossity of Sanggenon C and D are beyond 5.0% in Na2CO3 solution under 2.0% and NaOH solution under 0.5% at
room temperature if reaction time is shorter than 30 minutes.
Key words　Sanggenon C　Sanggenon D　stability
　　桑根酮C 、D(结构式见图 1)是国产桑白皮中所
含的主要黄酮类物质 , 具有较为显著的降血压作
用[ 1 ～ 2] 。野村太郎等人通过溶剂浸取的方法从桑白
皮中提取桑根酮 C 、D[ 1 ～ 2] 。此种方法耗费的溶剂量
大 ,并且所获得的浸膏中除桑根酮 C 、D等黄酮类物
质外 ,还含有许多油脂类物质及糖类物质。其实 ,黄
酮类化合物分子中含有多个酚羟基 ,显酸性 ,可溶于
碱性水溶液 ,利用此性质可通过碱提取酸沉淀的方法
从桑白皮中提取桑根酮 C 、D。但黄酮类物质在高浓
度的强碱溶液中易发生降解反应 ,当黄酮类成分混以
30%～ 50%的氢氧化钾水溶液加热数 h ,或与 30%的
氢氧化钠溶液混和在封闭管内加热至约 170℃,黄酮
类物质就会发生图 2所示的碱性降解 ,结构中的γ-
吡酮环破裂 ,逐步分解为酚类 、芳香酸和醋酸[ 3] 。在
稀碱溶液中的降解情况未见报道。在此背景下 ,本文
对桑根酮 C , D在稀碱液中的稳定性进行了研究 ,得
到了桑根酮 C 、D在稀碱溶液中的降解动力学方程 。
—8—
第 19卷第 2期
2005 年 2 月 　　　　　　　　　　　　 化工时刊Chemical Industry Times　　　　　　　　　　　　Vol.19 , No.2Feb.2.2005
DOI :10.16597/j.cnki.issn.1002-154x.2005.02.003
图 1　桑根酮C和 D
图 2　黄酮类物质在强碱液中的降解
1 实验原理与方法设计
　　桑根酮 C 、D在碱液中会发生酸碱中和 、碱性降
解两类反应。
(1)酸碱中和反应
1 mol桑根酮C 或D+b mol碱
桑根酮 C或 D的盐+水
桑根酮C或 D均有8个酚羟基 ,这8个酚羟基的
酸性强度不同 ,与碱中和的反应性不同 ,可有 ≤8个
酚羟基发生中和反应 ,则与 m0 g 桑根酮 C或 D发生
中和反应所需的碱量≤m0/Ms ×8×Mb ,Ms 表示桑
根酮 C或 D的相对分子质量(=708), Mb 表示碱的
相对分子质量。
(2)降解反应
桑根酮 碱 降解产物
降解反应的反应速率方程为:dC
d t
=-kCa
C:溶液中桑根酮 C 或 D 的浓度(mg/mL);α:降
解反应级数;k:反应速率常数( 1
min×(mg/ml)a-1)。
如果在反应过程中碱大大过量 ,则可认为在反应
过程中碱的浓度 Cb(g/100 mL)为恒定不变的常量 。
为保证在反应过程中碱浓度为常数 ,每次实验的碱量
不少于 m0/Ms×8×Mb×100。
2 实验方法及装置
　　(1)桑根酮C 、D在碱液中的稳定性实验
此实验所用原料为桑根酮 C 、D质量分数分别为
26.0%和 38.2%的混合物(由本所提供)。
按要求配制适当的碱溶液 ,置水浴中恒温至所需
温度:精确称取 50.0 mg 上述原料 ,溶于碱液中 ,搅拌
一定时间后 ,吸取 25 mL溶液至小烧杯中 ,边搅拌边
用 1 mol·L-1的稀盐酸滴定至 pH=5.5 ～ 6;将此溶液
转移到 50 mL 容量瓶 ,用乙醇定容至 50 mL 用高效液
相色谱分析其中的桑根酮 C 、D的含量 ,进样量为 10
μL。
(2)高效液相色谱分析法及标准曲线的确定
高效液相色谱仪由Waters公司生产。色谱柱为
C18柱( 3.9 mm×150 mm);检测器为紫外检测器 ,检
测波长为 280 nm;流动相为 CH3OH∶H2O=67∶33 ,流
速 0.7 mL/min;柱温:室温 。
精确称取 15.147 0 mg 桑根酮 C样品(本所从桑
白皮中提取所得 ,NMR 、IR、UV 、MS确定结构 ,纯度达
98%以上);用乙醇溶解定容至 50 mL 分别吸取 9 、8 、
7 、6 、5 、4 、3 、2 、1 mL 至 50mL容量瓶中 ,并用乙醇定容
至 50 mL 共得 10个样品进高效液相色谱分析 ,进样
量为 10μL 以峰面积(A)为横坐标 ,进样质量(mi)为
纵坐标 ,作图得一直线;用最小二乘法拟合 ,其方程为
mi=5.000×10-7A;均方差 R2=0.999 5。
由于桑根酮 D与桑根酮 C具有相同的紫外光谱
图 ,在本文中 ,测定桑根酮 D 的含量时 ,以桑根酮 C
为对照品 ,参照桑根酮 C的标准曲线 。
3 实验结果与讨论
　　根据下述公式计算在某一时间 ,50.0 mg 原料中
桑根酮 C 、D的残剩量(m):
m=5×10-7A(峰面积)
10(进样体积) ×50(容量瓶体积)×
Vb(碱液总体积)
25(取样体积)
将 m/m0对时间作图 ,得到桑根酮 C 、D 在不同
—9—
陆向红等　桑根酮 C、D在碱液中的稳定性研究　 　　　　　　　　　　2005.Vol.19 , No.2　 化工时刊
条件下的降解动力学曲线 ,见图 3 ～ 10。其中 m0 为
50 mg 原料中桑根酮 C 、D的质量 。
图 3　桑根酮 D在Na2CO3 水溶液中降解曲线
图 4　桑根酮 C在 Na2CO3 水溶液中降解曲线
图 5　桑根酮 D在NaOH 水溶液中降解曲线
图 6　桑根酮C在 NaOH水溶液中降解曲线
图 7　桑根酮 D在不同温度和 2.0%Na2CO3
水溶液中降解曲线
图 8　桑根酮 C在不同温度和 2.0%Na2CO3
水溶液中降解曲线
图 9　桑根酮 D在不同温度和 1.0%NaOH
水溶液中降解曲线
图 10　桑根酮 C在不同温度和 1.0%NaOH
水溶液中降解曲线
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化工时刊 　2005.Vol.19 ,No.2　　　　　　　　　　　　科技进展《Advances Science &Technology》
　　(1)反应级数的确定
以 ln(m/m0)～ t作图 ,得一过原点的直线 ,故桑
根酮 C 、D在碱液中的降解反应为一级反应 ,即α=1。
通过最小二乘法拟合得到各直线的斜率 ,即对应
条件下的降解速率常数 k 。不同条件下的降解速率
常数 k 列于表 1。
表 1　不同条件下的降解速率常数 k
　反应物　
温度/ ℃
桑根酮 C
25 35 45 55
桑根酮 D
25 35 45 55
降解速率
常数
/(min-1)
Na2CO3
NaOH
0.5% 0.001 1 - - - 0.000 7 - - -
2.0% 0.001 4 0.006 0.022 0.071 0.000 9 0.004 0.014 0.044
3.5% 0.001 9 - - - 0.001 3 - - -
5.0% 0.002 2 - - - 0.001 4 - - -
0.5% 0.001 3 - - - 0.000 7 - - -
1.0% 0.002 6 0.009 0.025 0.055 0.001 1 0.005 0.013 0.034
1.5% 0.005 7 - - - 0.003 5 - - -
2.0% 0.009 0 - - - 0.004 3 - - -
　　(2)碱的种类及浓度对反应速率常数的影响
以 lnk ～ lnCb 作图 ,得一不过原点的直线 ,令其
斜率为 n ,截距为 lnkb ,则 lnk =lnkb +nlnCb 。最小二
乘法拟合得直线方程 ,得到不同条件下的 n 、kb ,并列
于表 2。
表 2　不同条件下的 n 与 kb
　反应物　
温度/ ℃
桑根酮 C
25 35 45 55
桑根酮 D
25 35 45 55
2.0%Na2CO3
1.0%NaOH
k b 0.001 0.005 0.018 0.057 0.001 0.003 0.011 0.036
n 0.295 5 - - - 0.308 1 - - -
k b 0.003 0.009 0.023 0.055 0.002 0.005 0.013 0.034
n 1.401 - - - 1.400 - - -
　　桑根酮 C和 D在氢氧化钠水溶液中的降解速率
受碱浓度的影响较大 ,随氢氧化钠溶液浓度的 1.4次
方变化 。而在碳酸钠水溶液中的降解速度受碱浓度
的影响较小 ,随碳酸钠溶液浓度的 0.3次方变化 。
(3)活化能和指前因子的确定
以 lnkb 对 1/ T 作图 ,得一不过原点的直线 ,根据
Arrhenius方程 ,斜率即为 Ea/R ,截距即为 lnA ,其中
Ea 为降解反应的活化能 , A为指前因子。通过最小
二乘法拟合 ,得到不同条件下的指前因子和活化能 ,
列于表3 。
由指前因子和活化能的数据可以看出 ,温度对桑
根酮 C利 D在碳酸钠水溶液中降解速度的影响略大
于在氢氧化钠水溶液中降解速度的影响 。但 ,无论在
碳酸钠水溶液还是在氢氧化钠水溶液中 ,桑根酮 C 、D
的降解速度受温度的影响都较大。
表 3　在不同条件下的活化能与指前因子
桑根酮 C 桑根酮 D
碳酸钠溶液 氢氧化钠溶液 碳酸钠溶液 氢氧化钠溶液
指前
因子 A 1.414×10
15 1.308×1011 0.616 3×1015 5.751×1011
活化能
/ J 102 918.5 77 702.8 101 951.3 83 037.4
　　(4)桑根酮C 、D在低浓度碱溶液中的降解速率
桑根酮 C 、D在氢氧化钠水溶液中的降解速率分
别为 dC/dt=1.308×1011exp(-777 02.8/ RT)CC1.401NaOH ,
dC/dt=5.751×1011exp(-83 037.4/ RT)CC1.400NaOH ,在碳
酸钠水溶液中的降解速率分别为 dC/dt=1.414×1015
exp(-102 918.5/RT)CC0.295 5Na
2
CO
3
,dC/dt=6.163×1014exp
(-101 951.3/ RT)CC0.308 1Na
2
CO
3
。(下转第13页)
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陆向红等　桑根酮 C、D在碱液中的稳定性研究　 　　　　　　　　　　2005.Vol.19 , No.2　 化工时刊
137 ～ 139℃(文献值:140℃)。
1.2.2　N-((R)-1-苯乙基)-3-奎宁亚胺的制
备
3-奎宁酮(8.5 g ,68 mmol)溶于干燥的甲苯(100
mL)中 ,加入(R)-1-苯乙胺 8.3 g(68 mmol),溶液加
热至回流 ,产生的水通过分水器排除。回流 12 h 后 ,
TLC(薄层色谱法)跟踪至反应完全(展开剂二氯甲烷
∶甲醇=2∶1 ,显色剂碘化铋钾)。反应混合物浓缩至
干 ,得淡黄色油状物 12.5 g(收率:80%)。
1.2.3　(3S)-3-[(R)-(1-苯基)-乙胺] -奎宁
二盐酸盐的制备
于0℃小心添加硼氢化钠(479 mg ,8.8mmol)到N
-((R)-1-苯乙基)-3-奎宁亚胺(2 g ,8.8 mmol)
的甲醇(150 mL)溶液中 。此溶液冰浴搅拌 4 h , TLC
跟踪至反应完全(展开剂二氯甲烷∶甲醇∶氨水=89∶
10∶1),之后浓缩至干 ,再溶解于丙酮/异丙醇(2/1)的
混合液中。加入适量的饱和氯化氢的乙醇液 ,至 pH
值为 1 ,有二盐酸盐的沉淀产生。白色固体过滤 、丙
酮洗 、再在乙醇/甲醇(1/1)的混合液中重结晶 2 次 ,
得到白色针状物 2.1 g(收率:80%),mp>258℃(文献
值:>260℃)。
1.2.4　(S)-(-)-3-奎宁胺二盐酸盐的制备
加入适量水于(3S)-3-[(R)-(1-苯基)-乙
胺] -奎宁 。
二盐酸盐(14 g , 46 mmol)的 750 mL 乙醇的悬浮
液中使之溶解 。加入 2.1 g 10%Pd/C ,在 60℃ 0.1
MPa氢压下搅拌反应 5 h , TLC 跟踪至反应完全(展开
剂二氯甲烷∶甲醇∶氨水=89∶10∶1)。溶液过滤 、减压
蒸干 ,析出物用乙醇/异丙醚(1/1)重结晶 ,得 6.1 g
(收率:67%)淡黄色晶体[ a] 28D =23.1°(C=1 ,H2O)(文
献值[ 4] :[ a] 26D =24.2°)
2 结果与讨论
　　(1)在胺化反应中 ,注意试剂的干燥 ,水的存在不
利于反应进行。
(2)苄解反应用 10%Pd/C 代替昂贵的制备繁琐
的 Pearl s man[ 4]催化剂进行催化达到较好效果。
参考文献
[ 1] 　Michel Langlois , et al.synthetic communications.1992 ,22(13):1 985～
1 911
[ 2] 　Bruce A Kowalczyk , et a1.synthetic communications.1996 , 26(10):2
009～ 2 015
[ 3] 　H U Daeniker ,C A Grob.Organic syntheses CV5.989～ 993
[ 4] 　WilldiamM.Tetrahedron Letters.1967 , 17:1 663～ 1 664
(上接第 11页)从上述结果可以看出 ,桑根酮 C 和桑
根酮 D在同一种碱中的降解速度(无论是与碱浓度
的关系还是指前因子或活化能)相近 ,这和两者的化
学结构相似相符合。
(5)25℃时 ,30 min以内 ,桑根酮C 、D在2.0%以
下(含 2.0%)的碳酸钠水溶液和 0.5%以下(含
0.5%)的氢氧化钠水溶液中的降解率低于 5.0%。
此降解率在碱液法提取桑根酮 C和 D的操作中是可
以忍受的 。
4 结　论
　　(1)本文研究了桑根酮 C 、D在稀碱溶液中降解
动力学方程 ,得到桑根酮 C 、D 在氢氧化钠水溶液中
的降解速 率分 别为 dC/dt =1.308 ×1011 exp
(-777 02.8/RT)CC1.401NaOH , dC/dt =5.751 × 1011exp
(-83 037.4/RT)CC1.400NaOH ,在碳酸钠水溶液中的降解
速率分别为 dC/dt =1.414 ×1015 exp(-102 918.5/
RT)CC0.295 5Na
2
CO
3
, dC/dt =6.163×1014exp(-101 951.3/
RT)CC0.308 1Na
2
CO
3
。
(2)此结果为用碱液法从桑白皮中提取桑根酮
C 、D以及提取过程中工艺参数的选择提供了依据。
参考文献
[ 1] 　Zenyaku Kogyo Co., Ltd.Sanggenon C.JP.82 145 894(昭 57-145
894), 1982-09-09 , CA98:40 575w
[ 2] 　Zenyaku Kogyo Co., Ltd.Sanggenon D.JP.8 341 894(昭 58-41 894),
1983-03-11 , CA99:93 725x
[ 3] 　姚新生.天然药物化学.第二版 ,北京:人民卫生出版社 , 1999
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刘玉海等　(S)-3-氨基奎宁二盐酸盐的合成　 　　　　　　　　　　2005.Vol.19 ,No.2　 化工时刊