含氟药物地塞米松棕榈酸酯分子结构的中红外-近红外光谱研究.pdf

2024年第1期Organo-Fluorine Industry10有机氟业含氟药物地塞米松棕榈酸酯分子结构的中红外近红外光谱研究杜林楠孔晓美？雷晓静2柴嘉欣吉一帆赫士博！刘晴晴于宏伟13（1.石家庄学院化工学院，河北石家庄0 50 0 35；2.河北科技大学化学与制药工程学院，河北石家庄0 50 0 18；3.河北省麻醉药技术创新中心，河北石家庄0 50 0 35）摘要：采用中红外（MIR）光谱研究地塞米松棕榈酸酯的分子结构。试验发现，地塞米松棕榈酸酯分子结构的MIR吸收模式主要包括游离0 H基团伸缩振动模式（Vo-H-游离-MIR）、缔合OH基团伸缩振动模式（Vo-H-缔合-MR）、R C=CH 基团 CH伸缩振动模式（vec-H-MIR）、CH，基团不对称伸缩振动模式（VacCH2-MIr）、CH，基团对称伸缩振动模式（v.cCH2-MIR）、C=0 基团伸缩振动模式（Vc=0-MIR）、R C=CH 基团C=C伸缩振动模式（VRC=CH-MIR）、CH,基团变角振动模式（8 cH2-MIR）、CH，基团对称变角振动模式（S.cH3-MIR）、CO基团伸缩振动模式（vc-0-MIR）、CF基团伸缩振动模式（Vc-F-MIR）和CH，基团面内摇摆振动模式（Pc H 2-M IR）。采用近红外（NIR)光谱进一步开展地塞米松棕榈酸酯分子结构的研究。试验发现，地塞米松棕榈酸酯分子结构的NIR吸收模式主要包括游离OH基团伸缩振动倍频模式（vi-NIR）、缔合OH基团伸缩振动倍频模式（V2-NIR）、CH,基团对称伸缩振动倍频模式（v3-NIR）、C=O 基团伸缩振动倍频模式（V4-NIR）、CH 2 基团不对称伸缩振动和CH,基团对称伸缩振动的合频模式（vs-NIR）。M IR-NIR 光谱联用技术可以有效开展地塞米松棕榈酸酯分子结构的研究。关键词：地塞米松棕榈酸酯；中红外光谱；近红外光谱；结构0前言地塞米松棕榈酸酯是一类含有机氟元素的激素类抗炎药物，广泛应用于急性肺损伤 、乳腺炎2 、关节损伤3、关节炎4-5 和糖尿病并发症6 等临床医学领域。地塞米松棕榈酸酯在临床医学中的应用与其特殊的化学结构有关。张海艳等7 采用核磁共振（NMR）波谱系统开展了地塞米松棕榈酸酯分子结构的研究。中红外（M IR）光谱具有方便快捷的优点，广泛应用于化合物结构研究领域或8-19，近红外（NIR）光谱则通常用于化合物定量研究领域戈2 0-2 1地塞米松棕榈酸酯分子结构的相关研究少见报道，采用MIR-NIR光谱联用技术2 2-2 3 开展地塞米松棕榈酸酯分子结构的研究，为我国相关药企产品研发提供有价值的科学借鉴。地塞米松棕榈酸酯的分子结构如图1所示。HHH31HO图1地塞米松棕榈酸酯的分子结构1试验部分1.1试验原料地塞米松棕榈酸酯，质量分数99.37%，河北省麻醉药技术创新中心提供。1.2试验仪器中红外光谱仪，SP3，测定频率范围为40 0 0 400cm-l，美国PE公司；近红外光谱仪，SpectrastarXL,测定频率范围140 0 0 40 0 0 cm=1,美国Unity公司。MIR和NIR光谱数据获得采用美国PE公司的Spectrum软件包（版本10.0 3.0 6）。基金项目：石家庄市麻醉药技术创新中心项目（石科【2 0 19】34号），河北省生物制药国际联合中心项目（冀科外函【2 0 2 2】3号】作者简介：杜林楠（1990 一），女，硕士，讲师，主要从事化学工程与工艺的教学与科研工作。2024年第1期杜林楠等合含氟药物地塞米松棕榈酸酯分子结构的中红外近红外光谱研究112结果与讨论2.1地塞米松棕榈酸酯分子结构MIR光谱的研究首先开展地塞米松棕榈酸酯分子结构MIR光谱的研究，见图2。0.180.160.140.120.100.080.060.040.02MM040003500300025002000150010005000波数/cm=!图2地塞米松棕榈酸酯分子结构的MIR光谱试验发现,36 46.34cm-l和36 2 1.33cm-处的吸收峰归属于地塞米松棕榈酸酯分子中游离O一H基团伸缩振动模式（vo-H-游离-MIR）,358 2.7 3 c m=1和3545.0 2 cm-处的吸收峰归属于地塞米松棕榈酸酯分子中二聚体缔合O一H基团伸缩振动模式（Vo-H-A-缔合-MIR），32 31.47 c m=1处的吸收峰归属于地塞米松棕榈酸酯分子中多聚体缔合O一H基团伸缩振动模式（Vo-H-B-缔合-MIR）,30 37.32 c m 处的吸收峰归属于地塞米松棕榈酸酯分子中RC=CH基团CH伸缩振动模式（vc-H-MIR）,2 92 2.19c m处的吸收峰归属于地塞米松棕榈酸酯分子中CH,基团不对称伸缩振动模式(vacHa-MIR）,2 8 52.12 c m=1处的吸收峰归属于地塞米松棕榈酸酯分子中CH2基团对称伸缩振动模式（vscHz-MIR）,17 34.8 2 c m=1、1727.06cm-1和16 6 4.0 0 cm-处的吸收峰归属于地塞米松棕榈酸酯分子中C=0基团伸缩振动模式（v c=0-M IR），16 2 0.0 5c m处的吸收峰归属于地塞米棕榈酸酯分子中RC=CH基团C=C伸缩振动模式（vc=c-MR），146 3.6 8 c m1处的吸收峰归属于地塞米松棕榈酸酯分子中CH2基团变角振动模式（8 c H z-M IR），137 8.39c m处的吸收峰归属于地塞米松棕榈酸酯分子中CH，基团对称变角振动模式（8 s c H s-M IR）10 6 6.6 2 c m=和10 40.39cm处的吸收峰归属于地塞米松棕榈酸酯分子中C一O基团伸缩振动（Vc-0-MIR）和CF基团伸缩振动（Vc-F-MIR）的混合模式，7 2 4.48 cm-处的吸收峰归属于地塞米松棕榈酸酯分子中CH2基团面内摇摆振动模式（p c H z-M IR），地塞米松棕榈酸酯分子结构中其他官能团的MIR光谱信息见表1。表1地塞米松棕榈酸酯分子结构的MIR光谱数据（30 3K)序号波数/cm=1吸光度A序号波数/cm-1吸光度A序号波数/cm-1吸光度A序号波数/cm-1吸光度A13.994.470.0157163751.180.0195313122.470.026 9462.554.260.009 323985.930.013 4173732.940.0150323 085.710.027 3472.535.560.010333.960.470.011 1183.717.670.0168333071.480.029 0482.516.410.009 743 935.300.021 0193712.080.016 6343 058.470.030 4492499.330.010 653 902.100.0208203 690.970.024 9353 037.320.032.9502472.290.009 663 881.170.014 7213680.560.028 7362.922.190.160 6512445.050.010673 864.550.014 8223 646.340.033 3372.852.120.1208522408.950.010983.837.950.020 0233 621.330.045 7382.771.510.013 5532379.070.012993 818.120.0139243.582.730.066 1392.751.900.0121542364.210.013 1103 807.020.015 2253545.020.090 2402.726.440.014 0552344.50.013 9113 797.600.014 2263 470.310.1223412.689.580.013 6562321.880.0135123 791.600.0132273 422.770.125 6422 661.440.012 6572299.120.0110133.776.080.017 1283 231.470.044 2432.634.580.012 5582266.570.012 0143.770.020.016 4293195.910.0355442.611.890.011 9592.236.220.0122153.754.850.019 9303150.450.0259452.585.220.0121602.211.950.011 2Organo-Fluorine Industry2024年第1期12有机氟业表1(续）序号波数/cm-1吸光度A序号波数/cm-1吸光度A序号波数/cm-1吸光度A序号波数/cm-1吸光度A612.156.080.012 6751 664.000.125 9891 129.390.079 8103684.720.0159622.130.030.013 4761 620.050.096 1901 111.080.077 8104612.930.0293632.084.860.014 1771 551.600.015 1911 066.620.057 4105591.920.024 2642.054.300.014 4781544.430.0143921040.390.058.5106586.320.024 3652.018.830.014 1791 525.150.013 493983.860.033 4107552.230.019.7661945.840.0133801 507.460.017 394954.090.022 9108530.640.025 3671 934.470.013 9811 500.580.016 495910.350.026.5109514.870.030 7681925.280.014 1821 463.680.068 496890.670.049 1110503.330.027 2691 911.690.0137831 413.020.056 897850.500.0127111489.780.032.7701 893.030.014 8841 378.390.056 598812.010.014 7112484.120.0327711 866.650.017 5851 302.690.050099777.530.0087113477.040.033 4721 800.930.051 8861283.350.0536100769.330.009 8114466.470.034 9731 734.820.089 1871 240.30.052 6101761.980.008 9115432.030.0353741 727.060.088 9881 180.270.063 3102724.480.024 0116407.890.032 1研究发现，MIR光谱主要提供了地塞米松棕榈酸酯分子结构基频峰能量跃迁的信息（对应于分子振动状态在相邻振动能级之间的跃迁）。2.2地塞米松棕榈酸酯分子结构的NIR光谱的研究进一步开展地塞米松棕榈酸酯分子结构NIR光谱的研究，见图3，主要包括倍频模式和合频模式 2 4-2 5O0.450.400.350.300.250.200.150.100.050140001200010000800060004000波数/cm-l图3地塞米松棕榈酸酯分子结构的NIR光谱2.2.1倍频模式2.2.1.1游离O一H基团伸缩振动倍频模式试验发现,7 17 0.8 8 cm处的吸收峰归属于地塞米松棕榈酸酯分子中游离O一H基团伸缩振动模式的1 级倍频(2.o-H-游离-MIR,用 V1-A-NR 表示),10 7 8 6.8 2cm-处的吸收峰归属于地塞米松棕榈酸酯分子中游离0-H基团伸缩振动模式的2 级倍频（3vo-H-游离-MIR，用V1-B-NIR表示)。2.2.1.2缔合O一H基团伸缩振动倍频模式6401.21cm-处的吸收峰归属于地塞米松棕榈酸酯分子中缔合O一H基团伸缩振动模式的1级倍频(2 vo-H-缔合-MIR,用 V2-A-NIR 表示),9 6 40.8 8 cm处的吸收峰归属于地塞米松棕榈酸酯分子中缔合O一H基团伸缩振动模式的2 级倍频（3.o-H-缔合-MIR，用表示）。V2-B-2.2.1.3CH基团伸缩振动倍频模式5673.83cm-1处的吸收峰归属于地塞米松棕榈酸酯分子中CH基团对称伸缩振动模式的1级倍频(2ucCHz-MIR，用V3-A-NIR表示）,8 2 53.6 4cm处的吸收峰归属于地塞米松棕榈酸酯分子中CH2基团对称伸缩振动模式的2 级倍频（3，CH2-MIR,用 V3-B-NIR表示)。2.2.1.4C一O基团伸缩振动倍频模式5119.92cm-处的吸收峰归属于地塞米松棕榈酸酯分子中C=0基团对称伸缩振动模式的2 级倍频(3-MIR,用V4-NIR表示)。2.2.2合频模式5780.97cm-处的吸收峰归属于地塞米松棕榈酸酯分子中 CH2基团不对称伸缩振动和 CH,基团对称伸缩振动的合频模式（VasCH2-MIR+V.CH2-MIR，用Vs-NIR表示)。地塞米松棕榈酸酯分子结构中其他官能团的NIR光谱信息见表2。杜林楠等含氟药物地塞米松棕榈酸酯分子结构的中红外一近红外光谱研究2024年第1期13表2地塞米松棕榈酸酯分子结构的NIR光谱数据（30 3K)序号波数/cm-1吸光度A序号波数/cm1吸光度A序号波数/cm1吸光度A序号波数/cm-1吸光度A114 687.120.03371513 350.880.03212911.749.20.031 0436 401.210.066 3214 597.140.03331613 243.520.03213011 491.720.032 6445 780.970.173 7314 559.160.03331713 076.130.03213111 414.040.032 5455 673.830.142 4414 494.600.033 31813 031.970.031 93211 337.160.032.8465.513.250.110 4514 446.140.033 11912.982.710.031 83310 786.820.0407475 119.920.106 0614 326.050.03252012808.90.031 43410 763.40.040 8485 047.540.105 9714 205.850.032.72112 633.370.031 2359 796.340.038 3494.704.940.207 0814 127.670.03222212.514.960.031 2369 765.240.038 3504 667.170.208 3914 066.460.032 42312 464.680.031 2379.724.90.038 3514 327.640.390 61014 002.560.032 22412192.890.032 1389 640.880.038 3524 254.770.349 91113 886.690.031 92512142.930.032 1398 253.640.089 9534195.690.33901213811.550.031 92612104.620.0321407 468.440.0501544159.850.335 41313 477.270.032 12711 846.180.031 2417 170.880.060 0554 071.450.33781413387.050.03212811788.230.031 1427 045.420.071 2研究发现，NIR光谱主要提供地塞米松棕榈酸酯分子结构倍频能量跃迁的信息（对应于分子振动状态在相隔一个或几个振动能级之间的跃迁)和合频能量跃迁的信息（对应于分子两种振动状态的能级同时发生跃迁）2 4-2 5。而相对于MIR光谱，NIR光谱则可以提供更多的地塞米松棕榈酸酯分子OH官能团信息。3结论地塞米松棕榈酸酯分子结构的MIR光谱吸收模式主要包括Vo-H-游离-MIRVo-H-缔合-MIRVC-H-MIRVVasCH2-MIR、Vs CH 2-M IR、VC=O-M IR、VC-C-M IR、O CH 2-M IR O.CH3-MIR VC-O-MIRVVC-F-MIR和PCH2-MIR。地塞米松棕榈酸酯分子结构的NIR光谱吸收模式主要包括V1-NIRV2-NIRVV3-NIRVV4-NIR 和 Vs-NIR。利用 MIR-NIR光谱联用技术开展地塞米松棕榈酸酯的分子结构研究具有重要的应用研究价值。参考文献1刘天涯地塞米松棕榈酸酯固体脂质纳米粒治疗急性肺损伤的研究D成都：成都大学，2 0 2 3.2张霞，高友兵，谢珊珊，等清热化痰散结方联合地塞米松棕榈酸酯注射液封闭治疗浆细胞性乳腺炎临床研究J.河北中医，2 0 2 3，45（6)：997 10 0 2.3】钟桥生，马东晖超声引导椎间孔注射地塞米松棕榈酸酯治疗腰椎间盘突出症的疗效观察J中国现代药物应用,2 0 2 1,15(12)：2 6-2 9.【4陈志礼，卢锦钊，邓钧中，等地塞米松棕榈酸酯联合利多卡因治疗膝骨性关节炎患者疼痛及基质金属蛋白酶3、基质金属蛋白酶抑制剂1表达的影响J黑龙江医学，2 0 2 2，46(11)：136 1-136 3.5招淑珠，郭紫石，于清宏，等地塞米松棕榈酸酯注射液治疗膝骨关节炎的临床疗效和安全性评价J新医学,2 0 19,50(2)：115-12 2.6高立胜，姜厚森，曹振昊，等抗生素骨水泥地塞米松棕榈酸酯治疗糖尿病足溃疡J中国矫形外科杂志，2023,31(5):459-462.7张海艳，吴鸣建，董建军，等地塞米松棕榈酸酯的NMR数据解析J波谱学杂志，2 0 0 4（4）：40 5-411.8周子轩，尹子璇，吴雨靓，等。牙线结构及热变性研究J纺织科学与工程学报，2 0 2 3，40（1）：56-6 1.9吴雨靓，郑海桥，周子轩，等网球线结构及热变性研究J.纺织科学与工程学报，2 0 2 3，40（2）：59-6 4.10 常美玲，马星怡，郭子祺，等鹅羽毛结构及鉴别中红外光谱研究J纺织科学与工程学报，2 0 2 3，40（1）：66-73.11李泽腾，郭雨欣，于佳琳，等食用淀粉结构中红外光谱研究J江苏调味副食品，2 0 2 3（2）：34-38.12】于宏伟，吴雨靓，常美玲，等.玻璃镜片气泡结构及热变性三级中红外光谱研究J.玻璃塘瓷与眼镜，2024年第1期Organo-Fluorine Industry14有机氟工业2023,51(3):1-7.13马星怡，于佳琳，郭子祺，等中红外光谱分析甘氨酸分子结构及热变性J上海计量测试，2 0 2 2，49（4）：39-42.14于宏伟，吴雨靓，常美玲，等聚四氟乙烯生料带中助挤剂结构的中红外光谱研究J润滑油，2 0 2 3，38(5):25 35.15戎媛，贺璇儿，卫羽萱，等。过氧化苯甲酰中红外光谱研究J塑料助剂，2 0 2 2，151（1）：2 1-2 8.16 刘梓钰，黄靖，贾涵，等温度变化对聚偏二氟乙烯晶体结构的影响研究J有机氟工业，2 0 2 1（4）：2 2-27.【17 】徐元媛，于佳琳，郭雨欣，等。生决明子和炒决明子结构中红外光谱研究J西安文理学院学报（自然科学版）,2 0 2 4,2 7(1)：7 6-8 2.18】于宏伟，陈明锐，周子轩棕榈酸分子结构及热变性研究J保定学院学报，2 0 2 3，36（6）：10 8 115.19于宏伟，吴雨靓，于佳琳，等医用胶带结构及热变性研究J特种橡胶制品，2 0 2 3，44（5）：38-42.20梁建华，郭嘉明，夏红玲，等基于近红外光谱的英红九号红茶快速定级方法J包装工程，2 0 2 3，44(13):157 165.21陈雅，姜凯译，李耀翔，等基于近红外的PE包装蓝莓新鲜度无损检测J包装工程，2 0 2 2，43（7）：110.22徐元媛，周子轩，常美玲，等聚乙烯分子结构长波近红外中红外光谱研究J化学推进剂与高分子材料,2 0 2 3,2 1(6):6 9-7 4.23柴嘉欣，吉一帆，李雨情，等乙纶分子结构及热变性三级长波近红外中红外光谱研究J纺织科学与工程学报，2 0 2 4，41（1）：58-6 7.24陆婉珍，袁洪福，徐广通，等现代近红外光谱分析技术M.北京：中国石化出版社，2 0 0 0：192 6.25杰克沃克曼，洛伊斯文伊。现代近红外光谱解析实用指南M北京：化学工业出版社，2 0 0 9：1955.Study on Molecular Structure of Fluorine-containing Drug DexamethasonePalmitate by Middle Infrared-Near Infrared SpectroscopyDU Linnan,KONG Xiaomei?,LEI Xiaojing”,CHAI Jiaxin,JI Yifan,HE Shibo,LIU Qingqing,YU Hongweil.3(1.Shijiazhuang University,College of Chemical Technology,Shijiazhuang 050035,China;2.Hebei Universityof Science&Technology School of Chemical and Pharmaceutical Engineering,Shijiazhuang 050018,China;3.Anesthetic Technology Innovation Center of Hebei Province,Shijiazhuang 050035,China)Abstract:The molecular structure of dexamethasone palmitate was studied using mid infrared(MIR)spectroscopy.The experiment found that the infrared absorption mode of dexamethasone palmitate molecular structure mainlyincludes free OH group stretching vibration mode(vo-H-fe-MIR),associated OH group stretching vibrationmode(vo-H-asociad-MIR),RC=CH goup CH stretching vibration mode(VH-MIR),CH,groupasymmetric stretc-hing vibration mode(VacHa-Mn),CH,group symmetric stretching vibration mode(vcHa-Mir),C=O goup stretchingvibration mode(ve-o-MIR),RC=CH group C=C group stretching vibration mode(vc-c-Min),CH,group bendingvibration mode(eh-Min),CH,group symmetric bending vbration mode(.cHs-MIR),CO group stretching vibrationmode(vc-0-MIR),C-F group stretching vibration mode(vc-F-MIR)and CH,group rocking vibration mode(PcHa-Mir).The molecular structure of dexamethasone palmitate was further studied using near-infrared(NIR)spectroscopy.The experiment found that the NIR absorption mode of the molecular structure of dexamethasone palmitatemainly includes the free OH groups stretching vibration frequency doubling mode(vi-NiR),associated OH grouptretching vibration frequency doubling mode(v2-NiR),CH,symmetric stretching vibration frequency doubling mode(V3-NIr),C=O group stretching vibration frequency doubling mode(v4-NIR),the combined frequency mode ofCH,group asymmetric stretching vibration and CH,group and symmetric stretching vibration(vs-NIR).The MIR-NIRspectroscopy combined technology can effectively carry out molecular structure research on dexamethasone palmitate.Keywords:dexamethasone palmitate;mid infrared spectroscopy;near infrared spectroscopy;structure