第3章-苯丙素----天然药物化学.ppt

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苯丙酸类,基本结构,由酚羟基取代的芳香环与丙烯酸构成，分子中取代基多为羟基、糖基，多具有,C,6,-C,3,结构,的苯丙酸类。,一 苯丙酸类化合物,植物中存在的苯丙酸类成分主要是,桂皮酸的衍生物,。有四种羟基桂皮酸在植物中是广泛存在的：,1.,对羟基桂皮酸,R1=H R2=H,2.,咖啡酸,OH H,3.,阿魏酸,OCH3 H,4.,异阿魏酸,OCH3 OH,核磁共振,氢谱,：,6.0-7.5 ,：,6.2-7.8 d,峰,J,16 Hz,d,峰,J,8 Hz,d,峰,J,2 Hz,d,峰,J,8,，,2 Hz,碳谱,双键,110-130,羰基 ,160,苯丙素的波谱特征,7.55,(1H,d,J=16Hz,H-7),7.64,(2H,d,J=8Hz,H-2,6),7.05,(2H,d,J=8Hz,H-3,5),6.41,(1H,d,J=16Hz,H-8),4.94,2.51,(7H,m,）,.,128.4,(C-1),130.2,(C-2),117.5,(C-3),159.4,(C-4),117.5,(C-5),130.2,(C-6),144.1,(C-7),116.9,(C-8),168.3,(C-9),100,4,(C-1),73.6,(C-2),77.0,(C-3),70.1(C-4),77.5(C-5),61.1,(C-6),1,H-NMR,(400MHz,DMSO-d,6,),:,7.64,(1H,d,J=16Hz,H-7),7.55,(2H,d,J=8Hz,H-2,6),7.05,(2H,d,J=8Hz,H-3,5),6.41,(1H,d,J=16Hz,H-8),4.94,2.51,(7H,m,sugar-H).,13,C-NMR,(150Hz,DMSO-d,6,),:,128.4,(C-1),130.2,(C-2),117.5,(C-3),159.4,(C-4),117.5,(C-5),130.2,(C-6),144.1,(C-7),116.9,(C-8),168.3,(C-9),100,4,(C-1),73.6,(C-2),77.0,(C-3),70.1(C-4),77.5(C-5),61.1,(C-6),。,对羟基葡萄糖丙烯酸,丹参中的苯丙素类,丹酚酸,B,丹酚酸,A,丹参素,苯骈,-,吡喃酮,苯骈,-,吡喃酮,香豆素是,邻羟桂皮酸内酯,类成分的总称，具芳香甜味。其结构母核为：,第二节 香豆素类,（,coumarins,）,7-,羟基香豆素（伞形花内酯）,一 香豆素的结构类型,根据香豆素的基本母核上的取代基类型和位置：,简单香豆素,:,只在苯环上有取代基且,7,位羟基与,6,8,位未成环的香豆素类。,1,2,3,4,5,6,7,8,伞形花内酯（,umbelliferon,）,用于胆囊炎、胆石症、胆道感染、胆囊术后综合征。口服，一次,0.4g,，一日,3,次，餐前服用。,独活成分,秦皮成分,线型,（,6,、,7,呋喃骈香豆素型）,补骨脂素,(Psoralen,）,角形,（,7,、,8,呋喃骈香豆素型）,白芷内酯（,Augelicin,）,(,异补骨内酯,),2.,呋喃香豆素,（,Furanocoumarins,）,美花椒内酯（,Xanthyletin),角型（,7,，,8,吡喃骈香豆素）：,3,吡喃香豆素,(Pyranocoumarins,）,香豆素母核上,C6,位或,C8,位的异戊烯基与邻酚羟基环合而成,2,，,2-,二甲基,-,吡喃环结构的香豆素类。,线型（,6,，,7,吡喃骈香豆素）：,亮菌甲素,蟛蜞菊内酯,4.,其他香豆素：,指,-,吡喃酮环上有取代基的香豆素类或者是香豆素的二聚体及三聚体等。,紫苜蓿酚,双香豆素：,是香豆素的,二聚体和三聚体。,二,.,香豆素理化性质：,1.,性状：,游离的香豆素多有完好的结晶形状，有一定的熔点，大多有香味。分子量小的有挥发性，能随水蒸汽蒸出，具升华性。香豆素苷无挥发性，也不能升华。,2.,溶解性：,游离香豆素,-,溶于热水，不溶于冷水，易溶于甲醇、乙醇、氯仿、乙醚等有机溶剂。香豆素苷,-,溶于水、甲醇、乙醇，难溶于氯仿、乙醚。根据香豆素的溶解性，在提取分离时可采用系统溶剂法。,荧光性质：,荧光物质即吸收,UV,光，物质发亮。物质受到光照射时，除吸收某种波长的光之外还会发射出比原来吸收波长更长的光；当激发光停止照射后，这种光线也随之消失,。,香豆素母体本身即无取代的香豆素并无荧光，而,-OH,香豆素,在紫外光下大多显出,兰色荧光，,在,碱液,中荧光,增强。,香豆素荧光的有无，与分子中取代基的种类和位置有一定关系。,兰色荧光,-OH,绿色,荧光减弱或消失,8-OH,导入,例：,7-OH Coumarins,OH,-,H,+,OH,-,长时间加热,H,+,Coumaric acid,3,内酯性质：,内酯性质和碱水解反应,：,香豆素的,-,吡喃酮环具有,，,-,不饱和内酯性质，在稀碱液中会逐渐,水解生成顺邻羟桂皮酸的盐,，而顺邻羟桂皮酸不易游离存在，其盐的水溶液经酸化即闭环恢复成内酯。这个闭合过程极易发生，即使在很弱的酸溶液中，如通入,CO,2,也能促使其内酯化而闭环,。,异羟肟酸铁反应：,碱性条件,下，内酯开环，与盐酸羟胺中的羟基缩合生成,异羟肟酸，,然后在,酸性条件,下与三价铁盐络合而显,红色。,4.,显色反应：,具酚羟基取代的香豆素类在水溶液中可与,三氯化铁试剂,络合而产生不同的颜色，判断,游离酚羟基,的有无。,2.Gibbs reaction:,判断,-OH,对位有无取代基。,Gibbs,试剂是,2,，,6-,二氯（溴）苯醌氯亚胺，其在弱的碱性条件下与酚,对位活泼氢,缩合成,兰色,物。有游离酚,-OH,且,-OH,对位,无,取代者（,+,）对位,有,取代者（,-,）,判断,C,6,位是否有取代基存在,3.Emerson reaction:,试剂：,2%的4-氨替比林和8%的铁氰化钾，,其与酚羟基对位活泼氢反应生成,红色,化合物,。酚羟基对位,无,取代基（,+,）红色,有,取代基（,-,）,三 香豆素的提取分离：,1,、溶剂提取法,2,、水蒸气蒸馏法,3,、酸溶碱沉法,1.,系统溶剂法：,用石油醚、苯、乙醚、乙酸乙酯、丙酮和甲醇依次提取样品，,或者醇提取后不同极性溶剂萃取,。,石油醚回流提取,石油醚液,回收至小体积,浓缩液,放置、析晶,粗晶,冷石油醚洗,结晶（可能时混和物）,进一步分离,单体（亲脂性香豆素）,残渣,乙醚液,乙醚回流提取,回收分离,单体（亲脂性较弱香豆素）,残渣,乙醇提取,香豆素苷类,药材粗粉,回收分离,乙醇液,2,、真空升华或蒸馏法：,某些小分子的香豆素类具挥发性可用蒸馏法与不挥发性成分分离，常用于纯化过程。,例如：橘子油橙皮油素的分离,以乙醇、乙醚或石油醚,重结晶,橘子油,放置,粗品,结晶（橙皮油素）,加热溶于乙醇,馏出物,残油,乙醇液,层析法,3,、色谱法,1,香豆素的,混合物,部分最后通过,层析的方法,才能得到单体。,2,香豆素一般用,硅胶吸附层析、酸性或中性氧化铝层析。或者结合,sephadex LH-20,应用。,洗脱剂可用,石油醚,-,乙酸乙酯以及三氯甲烷,-,甲醇等,的混合溶剂。,注意：碱性氧化铝可能使香豆素发生降解,，,故很少用。,对酚性香豆素强吸附。,3,制备型,HPLC,（正相 反相）,制备型,HPLC,正相和反相色谱的区别,正相色谱,反相色谱,固定相,极性,非,(,弱,),极性,流动相,非,(,弱,),极性,极性,流出次序,极性组分后流出,极性组分先流出,流动相极性的影响,极性增加，洗脱能力增强,极性减小，洗脱能力增强,对极性较强的香豆素类采用,反相柱色谱（,C,18,或,C,8,）,有较好的分离效果。,旋转蒸发器,开放柱层析,中低压制备型液相,中高压半制备型液相,Fraction Collector,Open Column Chromatography,香豆素波谱解析,最大吸收向红位移,274 nm,苯环,311 nm,吡喃酮环,（一）,紫外光谱法,有母核上无含氧取代基,有含氧取代基,（,二,）红外光谱,1660,1600 cm-1,芳环三个强吸收峰,1750,1700 cm-1,一个羰基伸缩振动,1680,1660 cm-1,分子内氢键,3025,3175 cm-1 C-H,伸缩振动,当,C,3,、,C,4,位未取代时：,当,C,3,、,C,4,位取代时：,香豆素类,NMR,特征,当,C,7,-OR,、,C,8,或,C,6,烷基取代时：,C,5,-H 7.7,d,J,=9Hz,C,6,-H 6.8,dd,J,=9Hz,2Hz,C,8,-H 7.0,d,J,=2Hz,C,5,-H 7.2,s,C,8,-H 6.7,s,13,C-NMR,香豆素母核上,9,个碳原子的化学位移值在,110-160,当,-OR,取代时：,连接的碳,+30ppm,邻位碳,-13ppm,对位碳,-8 ppm,第三节 木脂素类,Lignan,木脂素是一类由,两分子苯丙素衍生物,聚合而成的天然化合物。少数为三聚物,(,倍半木脂素,),和四聚物。,（,8-8,或-,）型,（,8-8,，,7-2,）型,大多呈游离状态，少数与糖结合成苷而存在于植物的,木质部和树脂,中，故称之木脂素。,目前已发现木脂素类化合物，其具多种生物活性，,如抗肿瘤、抗病毒逆转录酶、抗血小板凝聚、保肝、降低应激反应,等作用。,g,-,碳原子氧化型 的,木脂素类,g,-,碳原子未氧化型 的,新木脂素类,组成木脂素的单体主要有四种：,桂皮酸,cinnamic acid,）桂皮醇（,cinnamyl alcohol,）,丙烯基酚（,propenyl bezene,）烯丙基酚（,allyl benzene,）,含木脂素成分的中药,五味子,：木兰科植物五味子,(,北五味子）或华中五味子（南五味子）的干燥成熟果实。具有,收敛固涩、益气生津，补肾宁心,的作用。药理实验证明五味子素类化合物有降低转氨酶的作用，治疗慢性肝炎作用。,主成分的结构与活性：,主要为木脂素类化合物，已分出,50,余个，主要存在于五味子的醇溶部分，以五味子素为代表。华中五味子分离出五味子酯系列。它们均有明显的降低转氨酶的作用和抑制作用。包括五味子素、去氧五味子素和,r-,五味子素等。,五味子丙素,【药理及应用】药理实验证明，小鼠口服本品能减轻因四氯化碳及硫代乙酸胺引起的血清丙氨酸氨基转移酶升高。本品还能增强肝脏解毒功能，减轻肝脏的病理损伤，促进肝细胞再生并保护肝细胞，从而改善肝功能。,1,3,4,5,6,7,8,9,2,去甲二氢愈创木脂酸,(nordihydroguaiaretic acid),木脂素类的结构：,（一）木脂素类,1.,二芳基丁烷类（,dibenzylbutanes,）：,去甲二氢愈创木脂酸由蒺藜科植物,Larrea divaricata,的叶和茎中得到的。分子中有,邻二酚基,结构，很容易氧化，以常用作油脂和其他食品的,抗氧化剂。,2.,二芳基丁内酯类（,dibenzyltyrolactone,）,是芳基萘内酯类木脂素合成前体,牛蒡子苷元（,arctigenin,）,台湾脂素,B,3.,芳基萘类（,arylnaphthalenes,）,芳基萘、芳基二氢萘、芳基四氢萘,芳基萘 芳基二氢萘 芳基四氢萘,1,1,2,3,4,1,2,3,4,1-,苯代萘,-2,3-,萘内酯（下向）,芳基萘类木脂素常以氧化的,碳原子成内酯环。内酯环的环和方向有上向和下向两种类型。,4-,苯代萘,-2,3-,萘内酯（上向）,47,鬼臼毒素,podophyllotoxin,鬼臼毒素抑制细胞生长的机理主要是通过阻止纺锤体的形成，从而阻断细胞在有丝分裂中期和染色体凝聚时的分裂。,7-7,7-9,9-9,4.,四氢呋喃类（,tetrahydrofurans,）,木脂素分子中有一个环氧结构，环氧的位置可以在,7-7,、,7-9,、,9-9,等位置，形成四氢呋喃环的结构。,5.,双四氢呋喃类,两分子苯丙素分子侧链相互连接，在,7-9,和,7-9,之间形成双骈四氢呋喃环。,6.,联苯环辛烯类,集中存在五味子科,五味子属和南五味子,属植物中，具有,联苯环辛二烯,的结构。,五味子甲素,R,1,=R,2,=R,3,=R,4,=CH,3,五味子乙素,R,1,+R,2,=CH,2,R,3,=R,4,=CH,3,五味子丙素,R,1,+R,2,=R,3,+R,4,=CH,2,（二）新木脂素类,（三）降木脂素,（四）杂类木脂素,二、木脂素的理化性质,多数呈无色结晶或少数结合呈苷白色粉末。,少数可升华：如去甲二氢愈创木酸,多数呈游离型难溶于水，易溶于苯、氯仿、乙酸乙酯、乙醚、乙醇等溶剂。多数有多个不对称碳原子，除少数去氢衍生物外，大部分具有光学活性，酸碱条件易发生立体异化。,三、木脂素的提取分离,多数呈游离型，少数结合呈苷，且与大量树脂状物共存。,现通行方法：,乙醇或丙酮等亲水性溶剂提取，得浸膏后再用氯仿、乙醚等溶剂依次抽提，得粗的游离总木脂素,吸附色谱,和,分配色谱,也可用于木脂素的分离,。,五,.,木脂素的生物活性,抗肿瘤作用,鬼臼毒素类木脂素,肝保护和抗氧化作用,五味子中的联苯环辛烯类木脂素,中枢神经系统的作用,五味子素,血小板活化因子拮抗活性,海风藤酮,抗病毒作用,鬼臼毒素,平滑肌解痉作用,五味子中木脂素,毒鱼作用、杀虫作用,雌激素样作用,