尾式卟啉252氟尿嘧啶及其金属络合物的光谱分析

    杨秋青3

    韩士田 张慧娟 (河北师范大学实验中心 ,化学系 ,石家庄 050016)

    摘 要 合成了24种新型的尾式卟啉252氟尿嘧啶化合物及其金属锰络合物 ,通过核磁共振氢谱(NMR) 、质谱

    (MS) 、红外光谱( IR) 、紫外光谱(UV) 及元素分析确定了其结构 ,并讨论了24种化合物光谱的关系特征及其规

    律 ,确定卟啉类配体与金属络合的NMR、 IR、 UV判据。

    关键词 尾式卟啉 ,52氟尿嘧啶 ,金属锰 ,核磁共振氢谱 ,红外光谱 ,紫外光谱

    2001201202收稿;2001208206接受

    1 引 言

    卟啉及其衍生物是一类具有生物活性的分子 ,它们能在肿瘤细胞中选择性滞留 ,对癌细胞有特殊的

    亲合性〔 1～7〕。

    52氟尿嘧啶(52Fu)是一种抗代谢药物 ,将尾式卟啉与52氟尿嘧啶连结起来 ,合成52氟尿嘧啶2卟啉化

    合物。尾式卟啉与52氟尿嘧啶药物以较易断裂的N2(CH2 ) nO2相连〔 8〕,这种较弱的键链能使药物进入体

    内后更有效的释放活体52氟尿嘧啶起抗癌作用 ,同时也降低了 52氟尿嘧啶对正常组织的损伤。利用卟

    啉对癌细胞特殊的亲合作用 ,将抗癌药物送至癌组织中聚集 ,直接杀伤癌组织 ,以提高药物疗效 ,降低毒

    性。我们对合成的24种新化合物进行了NMR、 IR、 UV谱的研究分析 ,总结上述化合物的光谱特征及其

    规律以及卟啉类配体与金属络合的NMR、 IR、 UV判据。这对于研究卟啉及其金属络合物的结构和性能

    具有重要意义 ,同时 ,以期探讨卟啉与52氟尿嘧啶以N2(CH2 ) nO2连结的方式对 52Fu 抗癌活性及毒性的

    影响。

    2 实验部分

    2. 1 仪器与试剂

    FX290Q核磁共振波谱仪(日本电子公司) ,CDCl3 作溶剂 ,TMS为内标。

    Unity 200Q超导核磁共振波谱仪(美国Varian公司) ;MAT 290 质谱仪(德国 Sinnigan 公司) ;756MC型

    紫外可见分光光度计(上海分析仪器厂) ; PE 2M1730 型傅立叶变换红外光谱仪(美国 PE公司) ; KBr 压

    片;MT 23型 CHN元素分析仪(日本岛津公司) ;RY 21型熔点测定仪。所用试剂均为分析纯或化学纯。

    2. 2 合成路线

    第29卷

    2001年12月 分析化学 (FENXI HUAXUE) 研究报告

    Chinese Journal of Analytical Chemistry

    第12期

    1379～1383 其中: n = 2 3 4 2 3 4

    X= OCH3 OCH3 OCH3 H H H

    单取代 1a ,7c 2a ,8c 3a ,9c 4a ,10c 5a ,11c 6a ,12c

    双取代 1b ,7d 2b ,8d 3b ,9d 4b ,10d 5b ,11d 6b ,12d

    3 结果与讨论

    311 元素分析和质谱

    24种目标化合物的元素分析结果与计算值符合 ,表明所合成的化合物为目标化合物。在 24 种化

    合物的质谱图中 ,均能给出分子离子峰 ,故可以确定为目标化合物。部分化合物的元素分析和质谱

    (MS)数据见表1。

    表1 部分目标化合物的元素分析及质谱(MS)数据

    Table 1 The elementary analysis and mass spectrometric data of parts of targeted compounds

    化合物 Compd.

    分子式 Mol . form

    C( %)

    Found Calcd.

    H( %)

    Found Calcd.

    N( %)

    Found Calcd.

    质谱 Mass spectra

    M+ H +

    ]

    1a C53H41O6N6F 72. 59 72. 41 4. 71 4. 89 9. 58 9. 28 877

    1b C102H79O10N10F 75. 45 75. 03 4. 90 5. 08 8. 62 8. 43 1623

    2a C54H43O6N6F 72. 80 72. 32 4. 86 4. 94 9. 43 9. 18 891

    2b C103H81O10N10F 75. 62 75. 40 5. 06 5. 34 8. 48 8. 11 1637

    3a C55H45O6N6F 73. 00 72. 15 5. 01 5. 48 9. 29 8. 81 905

    3b C104H83O10N10F 75. 79 75. 67 5. 22 5. 57 8. 34 8. 12 1651

    4a C50H35O3N6F 76. 32 76. 24 4. 48 4. 70 10. 68 9. 82 788

    4b C96H67O4N10F 79. 87 79. 53 4. 68 4. 95 9. 70 9. 72 1444

    5a C51H37O3N6F 76. 49 76. 20 4. 66 4. 92 10. 49 9. 89 800

    5b C97H69O4N10F 79. 98 79. 34 4. 86 5. 18 9. 52 8. 86 1458

    6a C52H39O3N6F 76. 64 76. 21 4. 82 5. 10 10. 31 9. 92 816

    6b C98H71O4N10F 80. 02 80. 24 5. 04 5. 43 9. 34 8. 97 1472

    0831 分 析 化 学 第29卷3. 2 核磁共振氢谱

    在1

    HNMR谱中 ,前12种化合物(a 和 b系列)均在高场区( - 2. 77 ppm)左右出现唯一一个δ为负值

    的独立单峰 ,且谱峰较宽。在单取代化合物中 ,该峰积分比为2 ;双取代化合物中 ,该峰积分比为 4 ,这充

    分证明在一个卟啉环内(也是卟吩环内)存在着2个 - NH 。由于卟啉环的大环π电子体系 ,在外磁场的

    作用下 ,其π电子产生一个对抗的感应磁场 ,在卟啉环内 ,感应磁场的方向与外加磁场方向相反 ,即卟啉

    环内的 - NH处于很强的屏蔽区 ,故 - NH的化学位移向高场移动 ,移到了参考峰 TMS ( δ0. 00)的高场 ,故δ为负值。又因NH为活泼氢 ,所以谱峰较宽。而 52Fu 中的 - NH没有受芳香电流的影响 ,故它的δ

    值为正 ,应在9以上〔 9〕,但在该系列化合物中 ,由于受溶剂 CDCl3 中D2O的影响 , 积分比又小(单取代化

    合物中只有一个 - NH ,双取代化合物无 - NH) ,该峰未显示出来。

    后12种化合物(c 和 d 系列)是在前12种化合物基础上与金属Mn 络合 ,1

    HNMR显示后 12 种化合

    物在δ= - 2. 77处的独立单峰均消失 ,这充分说明卟啉环的N - H键已经断裂 ,形成了N - Mn键。据此

    可作为卟啉系列化合物与金属络合的判据。

    在24种化合物中 ,苯环上的 H受取代基的影响较大 ,当取代基为OCH3 时 ,在δ8. 51～8. 09 处表现

    为两组峰 ,类似AB体系四重峰 ,该δH与游离的苯环δH相比 ,均向低场位移 ,这是由于它们处于卟啉

    环的去屏蔽区。

    52Fu环上的 C62H ,在未与卟啉连接前 ,该峰呈现多重峰 ,这是由于 C62H受到邻位 C上 F及N12H的

    偶合裂分所致 ......