天然药物化学-第四章-香豆素与木脂素类.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,定义：天然化学成分中由苯环和,3,个直键碳连在一起为 单位，以一个或几个,C,6,-C,3,构成的化合物统称为 苯丙素类。,构成苯丙素类成分有：苯丙烯、苯丙醇、苯丙酸及其缩酯、香豆素、木脂素、黄酮和木质素等。,生物合成途径：,葡萄糖代谢,桂皮酸途径,莽草酸,香豆素类,木脂素类,新木脂素类,概 述,第一节 香豆素,是一类典型的具有,苯并,-,吡喃酮,母核的内酯类化合物。基本骨架如下：,从结构上看，是,顺式邻羟基桂皮酸,分子内脱水形成的内酯。,分 布,:,在芸香科、伞形科、豆科、木犀科、菊科、,兰科、茄科、瑞香科等高等植物中多见。,生物活性,:,植物生长调节作用,光敏作用,抗菌、抗病毒作用,平滑肌松弛作用,抗血凝作用,肝毒性作用,2.,角型是,由,8,位异戊烯基,与,7,位羟基,成环，三个环在一折角上。,吡喃香豆素类,是指母核苯环,7-,羟基,与,邻位异戊烯基,环合成,2,2-,二甲基,-,-,吡喃酮环结构，形成吡喃香豆素。,1.,6,、,7,吡喃香豆素（线型）以花椒内酯为代表，如,美花椒内酯,等。,2.,7,、,8,吡喃香豆素（角型）以邪蒿内酯为代表，如,前胡香豆素,A,等,。,异香豆素类,异香豆素为香豆素的异构体，可以认为是,邻羧基苯乙烯醇,的内酯，如：,茵陈炔内酯,等。,茵陈炔内酯,其它香豆素类,是指,-,吡喃酮环,3,，,4,位,上有取代基的香豆素，一般取代基有苯基、羟基、异戊烯基等。,两个或三个香豆素基本母核通过,碳,-,碳键,或,醚氧键,相连而成的为聚香豆素。,二、理化性质,性 状,溶解性,游离香豆素为,亲脂性,化合物，不溶于冷水，可溶于沸水，易溶于甲醇、乙醇、氯仿、乙醚、苯等有机溶剂。,香豆素苷能溶于水、甲醇、乙醇，而难溶于氯仿、乙醚、苯等极性较小的有机溶剂。,与碱的作用,具有,、,-,不饱和,内酯结构,，在稀碱溶液中可水解开环，形成易溶于水的,顺式邻羟基桂皮酸盐,，酸化后又环合成难溶于水的内酯而沉淀析出。,顺式邻羟基桂皮酸不易游离存在，,长时间碱液中放置,或,UV,光照,，可转变为稳定的反式邻羟基桂皮酸。,香豆素类成分与浓碱一起加热，主要裂解为酚类和酚酸类。,用碱液提取香豆素类成分时，必须注意,碱液的浓度,和,加热时间,，防止内酯环的破坏。,荧光性,香豆素母核本身无荧光，但其,羟基衍生物,可在紫外光下显示荧光（蓝色或蓝绿色）；,C7,位,引入羟基后荧光增强，甚至在可见光下也可辨认；,C6,或,C8,位,引入羟基，则荧光减弱或消失，引入非羟基取代基也将减弱荧光；,香豆素的荧光性质常用于香豆素的提取、分离或检识。,显色反应,1.,异羟肟酸铁反应,：,内酯结构,，红色。,异羟肟酸,红色,2.,三氯化铁试剂反应,：,酚羟基结构,，污绿至蓝绿。一般羟基数目越多，颜色越深。,3.,重氮化试剂反应,：酚羟基的邻位或对位未被取，则呈红色或紫红色。,4.Gibbs,试剂、,Emerson,试剂反应,：,Gibbs,试剂,2,，,6-,二氯（溴）苯醌氯亚胺,弱碱条件下，与酚羟基对位活泼氢缩合成蓝色化合物。,Emerson,试剂,4-,氨基安替比林,-,铁氰化钾,碱性溶液中，与酚羟基对位活泼氢生成红色缩合物。,三、提取与分离,溶剂提取法,游离香豆素极性较小，具有,亲脂性,，可用低极性溶剂，如苯、乙醚、醋酸乙酯等提取；,与糖成苷后极性增大，,亲水性,较强，可用水、醇等溶剂加热提取；,采用系统溶剂法提取，常用石油醚、苯、醋酸乙酯、丙酮和甲醇顺次提取，,乙醚,是多数香豆素的良好溶剂。,碱溶酸沉法,利用结构中含有,内酯环,，且多数还含有酚羟基，在热碱液中内酯环开裂成羧酸盐（或生成酚盐）溶于水中，加酸又重新环合成内酯而析出的性质进行香豆素类化合物的提取、分离和纯化。,注意,碱液浓度,不宜过大，,加热时间,不宜过长，,温度,不宜过高，以免破坏内酯环。,碱溶酸沉法不适合于对酸、碱不稳定的香豆素类化合物的提取。,药渣（弃）,药材,乙醚,萃取,乙醚萃取,NaHCO,3,萃取,NaHCO,3,(,酸性成分,),乙醚,NaOH,萃取,NaOH,（酚性成分）,乙醚,碱水解,乙醚（中性部分）,碱液,酸,中和,乙醚萃取（香豆素内酯部分）,缺点：,对酸碱敏感的香豆素不适用；,C6-,乙酰基，水解 后不能恢复内酯；,C5-OH,闭环时异构化。,色谱分离法,对结构相似的香豆素采用色谱分离方法分离。,硅胶柱层析,洗脱剂,乙醚,-,己烷和乙醚,-,乙酸乙酯。洗脱液经薄层层析鉴定相同的流分合并，用紫外光观察荧光。,氧化铝层析,（中性氧化铝、酸性氧化铝）,洗脱剂,石油醚、氯仿、乙酸乙酯,制备薄层色谱 气相色谱 高效液相色谱,四、鉴 定,常用吸附剂是硅胶，其次是纤维素和氧化铝。,简单香豆素,：甲苯,-,甲酸乙酯,-,甲酸,(5:4:1),；,苯,-,丙酮,(9:1),呋喃香豆素,：氯仿；正己烷,-,醋酸乙酯,(7:3),；,乙醚,-,苯,(1:1),薄层色谱法,一般来说，羟基数目越多，,Rf,值越小；羟基被甲基化，则,Rf,值增大；苷的,Rf,值比苷元的,Rf,值小。,纸色谱法,简单香豆素,：常用水饱和的正丁醇或异戊醇；水饱和氯仿为展开剂。对有邻二酚羟基或,1,，,2,二元醇羟基的香豆素，滤纸先用,0.5%,硼砂溶液预处理，再以水饱和的正丁醇或醋酸乙酯展开，,Rf,值低于无该结构的香豆素。,呋喃香豆素,：多以游离形式存在，亲脂性较简单香豆素强，故以二甲基甲酰胺为固定相，用己烷,-,苯（,8:2,）为移动相时，分离效果理想。,多数羟基香豆素在紫外光下有强的荧光，所以在薄层色谱或纸色谱中的显色首选荧光观察，易辨识。,常用的显色剂：氨熏，喷,10%KOH,醇溶液和,20%SbCl,2,氯仿液显色。,此外还有：重氮化试剂；碘,-,碘化钾试剂；,Emerson,试剂或,Gibbs,试剂（用于确定羟基对位有无取代基）；异羟肟酸铁试剂；三氯化铁试剂等。,常用显色剂：,五、实 例,秦 皮,秦皮是一种常用中药，具有清热燥湿，凉肝明目等功效主治痢疾、崩漏带下等症。,秦皮为木犀科植物苦枥白蜡树,FraxinusRhyn,chophylla Hance,和小叶白蜡树,F.bungEan e DC.,的干燥树皮。,大叶白蜡树皮中主要含有七叶内酯和七叶苷，白蜡树皮中主要含有白蜡素和七叶内酯及白蜡树苷。,秦皮粗粉,95%,乙醇加热回流提取,提取液,浓缩,浓缩液,加热水溶解，等体积,氯仿,洗涤,氯仿层（酯溶性杂质）,水层,蒸去氯仿，用,醋酸乙酯,萃取,醋酸乙酯层,水层,无水,Na,2,SO,4,干燥，减压蒸干,浓缩，静置，过滤,残留物,淡黄色结晶,溶于热,甲醇,，浓缩，过夜，过滤,甲醇或水,反复重结晶,七叶苷,黄色针状结晶,甲醇或水,反复重结晶,七叶内酯,补骨脂,补骨脂是豆科植物补骨脂的干燥成熟果实。具有温肾助阳，纳气，止泻的作用。用于阳痿遗精，遗尿尿频，腰膝疼痛，肾虚作喘，五更泄泻；外用治疗白癜风，斑秃。,主要含有香豆素类的补骨脂素和异补骨脂素；黄酮类的补骨脂甲素、补骨脂乙素；脂肪油、树脂及多糖。,补骨脂种子粗粉,50%,乙醇浸渍提取,乙醇提取液,浓缩至,1,、,2,体积，放置过夜，虑过,滤液,10,倍量热甲醇溶解，活性,碳脱色回收乙醇，放置过夜,白色针状结晶,（含补骨脂素与异补骨脂素）,母液,沉淀,第二节 木脂素,定义,：,是一类由,2,4,个,苯丙素,单元氧化聚合而成的天然产物。,-,由于较广泛的存在于植物的木质部和树脂中，并在开始析出时呈树脂状，故称为木脂素。,-,从,生源途径,看，组成木脂素的基本单元：,桂皮酸、桂皮醇、丙烯基苯、烯丙基苯,桂皮酸,(,苯丙酸,),桂皮醇（苯丙醇）,丙烯基苯,烯丙基苯,由前两种物质氧化聚合的化合物称为,木脂素,；由后两种物质氧化聚合的化合物称为,新木脂素,。,木脂素在植物体内,多呈游离状态,，少数与糖结合成苷的形式存在。,生物活性,1.,抗肿瘤作用：,小檗科鬼臼属的各种鬼臼毒素类木质素，均有较强的细胞毒活性，能抑制癌细胞的增殖。,2.,肝保护作用,:,五味子中的多种五味子醇均能保护肝脏和降低血清,ALT,水平。,3.,中枢神经系统的作用：,五味子素木脂素类具有明显的中枢安定作用。,4.,抗病毒作用：,鬼臼毒素类木脂素对麻疹和,型单纯疱疹有对抗作用。,5.,平滑肌解痉作用：,6.,杀虫作用：,最初认为,：是由两分子苯丙素通过,-,碳原子相连而成的化合物。,现在认为,：是由双分子苯丙素缩合而成各种碳架后，侧链,-,碳原子,上的含氧官能团脱水缩合，形成半缩醛、内酯、四氢呋喃等环状结构，使木脂素结构类型更加多样化。,一、结构与分类,双聚体苯丙素的,结合位置,通常有以下几种：,（,8 8,）,（,8 8,，,27,）,（,3 3,）,（,8 8,，,22,）,（一）简单木脂素类,由两分子苯丙素以,侧链,-,碳原子,相连而成的一类化合物，基本骨架为：,如从蒺藜科植物中得到的,愈创木脂酸,和从珠子草中分得的,叶下珠脂素,是最典型的简单木脂素。,愈创木脂酸,叶下珠脂素,来源于菊科植物牛蒡,Arctium lappa L.,的干燥成素果实。,扩张血管、降低血压,环木脂素有,苯代四氢萘,、,苯代二氢萘,、,苯代萘,三种类型。结合位置为,8-8,，,2-7,。以苯代四氢萘居多。,苯代四氢萘型,苯代二氢萘型,苯代萘型,（二）环木脂素类,环木脂素结构中有,内酯环,时也称为环木脂内酯。如远志中的,赛菊芋脂素,属于环木脂内酯成分。,赛菊芋脂素,鬼臼属盾叶鬼臼、八角莲、三荷叶等植物中都含有木脂素，如,鬼臼毒脂素,及其苷、,盾叶鬼臼毒素,及其苷等。,鬼臼毒脂素,（三）联苯木脂素类,联苯木脂素为两个苯丙素以,苯环,直接连接而成的化合物。如从厚朴中分得的,厚朴酚,、,和厚朴酚,。具有镇静、肌肉松弛等作用。,存在于五味子科五味子属植物中，如：从五味子果实中获得的,五味子甲素,、,五味子乙素,和,五味子丙素,抗肝炎作用。,五味子甲素,R1=R2=R3=R4=CH,3,五味子乙素,R1+R2=CH,2,R3=R4=CH,3,五味子丙素,R1+R2=R3+R4=CH,2,（四）聚木脂素类,聚木脂素类为近年来才发现的。是分别由,3,和,4,分子苯丙素聚合而成的。如从牛蒡子中获得的,拉帕酚,A,；丹参中主要纤溶活性成分,丹参酸乙,。,拉帕酚,A,丹参酸乙,（五）其它木脂素类,不属于以上几种类型结构的木脂素，统称为其他木脂素。,维鲁拉脂素,水飞蓟素,性状：,多数呈无色或白色结晶，新木脂素较难结晶。,挥发性：,多数木脂素不挥发，也不能升华，只有少数可升华。,溶解性：,多数呈,游离型,，亲脂性较强，能溶于苯、氯仿、乙醚、醋酸乙酯、乙醇等溶剂，难溶于水。少数与糖结合成苷，水溶性增大，易被酶或酸水解。,二、理化性质,显色反应：,重氮化试剂、,Gibbs,试剂：,酚羟基,及酚羟基对位有无取代基。如：,FeCl,3,，重氮化试剂反应。,Labat,试剂,(,没食子酸,-,硫酸试剂,),（蓝绿色）或,Ecgrine,试剂,(,变色酸,-,硫酸试剂,),（蓝紫色）：检识,亚甲二氧基,的存在。,异羟肟酸铁试剂：鉴别,内酯环,的存在。,利用酸碱指示剂鉴别酸碱根离子的存在。,旋光性：,鬼臼毒素类具有,苯代四氢萘环,和反式,内酯环结构,，,3,，,4,顺式和,2,，,3,反式是其有抗癌活性的必要结构要求，但此类成分遇碱易异构化，反式内酯变为顺式内酯失去抗癌活性。,鬼臼毒脂素,苦鬼臼脂素,三、提取与分离,(,一,),提 取,游离木脂素是亲脂性物质，易溶于氯仿、乙醚，在,石油醚,和,苯,中溶解度较小，但通过多次提取可得到纯度较好的产品。,缺点,：,低级性溶剂难渗入植物细胞，提取效率低，且不能提出可能存在的木脂素苷类成分。,经典方法,：,采用,甲醇,或,丙酮,亲水性溶剂提取，浓缩成浸膏后，依次用石油醚、氯仿、乙醚、乙酸乙酯等梯度萃取，得粗的游离总木脂素。,（二）分 离,常将木脂素的二氯甲烷粗提物，浓缩液直接用柱色谱分离得到单体。,吸附色谱：,吸附剂,硅胶、中性氧化铝。,展开剂,以石油醚,-,乙酸乙酯、石油醚,-,乙醚、苯,-,乙酸乙酯、氯仿,-,甲醇等梯度展开洗脱，分离效果较好。,固定相,甲酰胺浸润的滤纸,移动相,苯,显色剂,碱性重氮盐或,SbCl,3,、,SbCl,5,试剂,碱溶法：,具有酚羟基或内酯结构的木脂素，可利用碱液使其皂化成钠盐后与其他脂溶性物质分离。但碱液易使木脂素发生异构化，因此不宜用于有旋光活性的木脂素。,分配色谱,（纸色谱,）：,四、鉴 定,薄层色谱、纸色谱：,展开剂,氯仿,-,甲醇（,9,：,1,）,氯仿,-,二氯甲烷（,1,：,1,）,氯仿,-,乙酸乙酯（,9,：,1,）等等,亲脂性较强时，可以选用：,石油醚,-,乙醚,（,1,：,1,）,乙醚、氯仿等等,显色剂,茴香醛浓硫酸试剂,5%,磷钼酸乙醇溶液,10%,硫酸乙醇溶液,三氯化锑试剂,木,脂素的结构鉴定主要依靠,UV,、,IR,、,NMR,、,MS,和,CD,等波谱分析方法，同时结合衍生物制备和氧化分解等方法进行综合解析。,五、实 例,厚 朴,厚朴为中医温中下气，燥温消痰常用药。有祛痰、利尿、镇痛等作用，用于腹痛、咳嗽等症。,厚朴酚,：,C,18,H,18,O,2,，无色针状结晶（水），无色片状结晶（环己烷），,mp.101.5-102,。易溶于乙醇、氯仿、乙酸乙酯等有机溶剂，可溶于苛性碱溶液，不溶于水。,和厚朴酚,：,为厚朴酚的同分异构体。无色针状结晶（环己烷），,mp.85-86,。易溶于乙醇、氯仿、苯、乙酸乙酯等有机溶剂，可溶于苛性碱溶液，不溶于水。,练 习 题,1.,能与,Emerson,反应,呈阳性的化合物是（）,A,B,C,D,A,2.,下列香豆素化合物在紫外光下显较强荧光的是（）,A,B,C,D,D,3.,五味子中的成分主要是（）,A.,简单木脂素,B.,呋喃香豆素,C.,联苯环辛烯型木脂素,D.,简单木脂素,4.,鬼臼属植物中的木脂素鬼臼毒素属于（）,A.,简单木脂素,B.,联苯环辛烯类,C.,环木脂素内酯,D.,苯代四氢萘内酯类,C,C D,5.,下述符合香豆素荧光性指的是（）,多数香豆素在紫外光下具有荧光,B.,在碱性溶液中荧光显著,C,7,-OH,香豆素荧光增强,C,8,位导入羧基荧光消失,A B C D,思 考 题,1.,呋喃香豆素及吡喃香豆素的的定义。,2.,什么是异羟肟酸铁反应？,3.,如何检识药材中含有的香豆素类成分？,4.,简述碱溶酸沉法提取香豆素类成分的根据及,注意事项。,