天然药物化学第三章苯丙素类化合物.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,*,*,*,学习目标,熟悉苯丙素类化合物的结构特点；了解苯丙酸类的结构特点及提取分离方法,掌握香豆素的结构特点及分类；熟悉香豆素类化合物的理化性质及提取分离方法；了解香豆素的波谱特征,熟悉木脂素的结构特征、理化性质；了解木脂素的主要活性和发展前景,一、概述,二、苯丙酸类,三、香豆素,四、木脂素,一、概述,1、概念：,天然成分中有一类,苯环和3个直链碳连,在一起为单位（C,6,-C,3,）构成的化合物，统称苯丙素类（phenylpropanoids）。,基本的结构为:,苯丙素类生源合成示意图,一、概述,二、苯丙酸类,三、香豆素,四、木脂素,二、苯丙酸类,1、概述,其基本结构是酚羟基取代的芳香羧酸，其中不少属于具有C,6,-C,3,结构的苯丙酸类，简单概括为,具有C,6,-C,3,结构的芳香羧酸。,（1）特点：,a.从名称来看，分子结构中存在,羧基,b.从来源看，主要是,桂皮酸的衍生物,二、苯丙酸类,（2）常见的苯丙酸类化合物,对羟基桂皮酸,(p-hydroxy cinnamic acid),咖啡酸,(caffeic acid),二、苯丙酸类,阿魏酸,(ferulic acid),芥子酸,(sinapic acid),案例,银翘解毒颗粒,收载在中国药典（2010年版一部），银翘解毒颗粒处方由金银花、连翘、薄荷、荆芥、淡豆豉、牛蒡子（炒）、桔梗、淡竹叶、甘草9味中药组成。,金银花,是该处方中的主药。,二、苯丙酸类,（3）举例：,金银花,(,Lonicera japonica,Thunb.),由这种植物制成的产品有许多-金银花露、金银花茶、金银花露水等。,金银花的,主要作用,是：,清热解毒、抗菌消炎,二、苯丙酸类,这些功效的物质基础是什么呢？,经研究，是因为金银花中含有,绿原酸和新绿原酸,绿原酸,新绿原酸,绿原酸：抗菌,菜蓟素：利胆保肝,松柏苷：抗组胺释放,C,O,O,H,O,H,H,O,C,O,O,C,H,C,H,H,O,H,O,C,O,O,C,H,C,H,H,O,H,O,O,H,H,O,OH,C,O,O,H,O,C,O,C,H,C,H,O,H,O,H,g,l,c,O,C,H,3,O,C,H,2,O,H,二、苯丙酸类,2、理化性质,（1）溶解度,易溶于低极性的有机溶剂如：乙醚、氯仿等,也溶于甲醇、乙醇等溶剂,同时，还溶于热水,多难溶于冷水,二、苯丙酸类,2、理化性质,（2）化学性质,苯丙酸类化合物分子中，具有羧基和苯核，,正因为有这两个基团，所以有两者的性质。,1）羧基可形成各种金属盐,2）羧基可与羟胺反应，生成异羟肟酸衍生物，遇,铁离子可生成络合的铁盐而显红至紫色,3）苯核可以应用硝基化反应,如果分子中存在酚羟基，则具有一般,酚类化合物的性质。如：三氯化铁反应,苯丙酸类化合物因有共轭双键存在，,在紫外光下能显出荧光,二、苯丙酸类,3、鉴别,（1）1-2%的FeCl,3,甲醇溶液或铁氰化钾-三氯化铁试剂：,如果分子中存在酚羟基，则具有一般酚类化合物的性质。,可检查酚类,、,芳香氨类及还原性物质,喷洒剂,：1%铁氰化钾水溶液、2%三氯化 铁水溶液。临用前等体积混合。,喷洒后处理,：喷洒后酚性物质呈,兰色斑点,。再喷2N盐酸，能使颜色加深，纸谱可用稀盐酸洗去喷洒液。,二、苯丙酸类,3、鉴别,（2）,苯丙酸类化合物，因有共轭双键存在，紫外光下呈,兰色荧光,，氨水处理后呈,兰色,或,绿色,荧光。,二、苯丙酸类,3、鉴别,（3）Pauly试剂：重氮化的磺氨酸。,检查酚类、芳香氨类及能偶合的杂环化合物。,喷洒剂,：4.5克对氨基苯磺酸，加热溶于45毫升12N盐酸中，用水稀释至500毫升，取10毫升稀释液用冰 冷却，加10毫升冷4.5%亚硝酸钠水溶液，0放置15 分钟，用前加等体积1%碳酸钠水溶液。,二、苯丙酸类,3、鉴别,（4）Gepfner试剂：1%亚硝酸钠溶液与同体积10%醋酸混合，喷雾后在空气中干燥，再用0.5mol/l苛性碱甲醇液处理。,二、苯丙酸类,4、提取与分离提取,（1）,有机溶剂提取法,70%的乙醇加热提取,低极性的有机溶剂提取,（2）热水提取法,二、苯丙酸类,4、提取与分离分离,（1）,铅盐法,分离,（2）,层析法,分离,一般要经纤维素、硅胶、大孔树脂、,聚酰胺树脂等反复层析才能纯化。,二、苯丙酸类,5、苯丙酸类化合物的提取、分离举例,升麻(,Cimicifuga foetida,L.),它的根茎能解毒透疹，主要用于麻疹,据研究，这种植物的有效成分即为,苯丙酸类,化合物类型,升麻根茎（粉碎）,甲醇提取,醇提液,浓缩,浓缩液,加热水处理,水溶液,不溶物,放冷，用乙醚萃取,乙醚溶液,水溶液,加入1%NaHCO,3,水溶液,水溶液,乙醚液,加入稀HCl,沉淀,水溶液,用醇溶解,溶解液,TLC,溶解液,上聚酰胺柱,阿魏酸,（1）,咖啡酸,（2）,（1）,（2）,二、苯丙酸类,6、结构鉴定,例如：丹参素甲的波谱特征,（,1,）遇三氯化铁呈黄绿色红外,显示,羧基,（1732，2750-2550,cm,-1,）、,羟基,（3450-3150,cm,-1,）和,苯环,（1440-1650cm,-1,）的存在,二、苯丙酸类,6、结构鉴定,例如：丹参素甲的波谱特征,1,H-NMR数据如下（CD,3,）,2,CO，：,练习,7.02，1H，d，J=1.5Hz,7.23，1H，d，J=7.9Hz,6.91，1H，dd，J=7.9，1.5Hz,3.04，2H，t，J=7.5Hz,2.84，2H，t，J=7.5Hz,一、概述二、苯丙酸类三、香豆素,四、木脂素,三、香豆素,1、概念,香豆素最早是从豆科(,Leguminosae,)植物香豆(,Coumarouna odorata,Aubl.)中得到的，故名香豆素（coumarin）。,它是邻羟基桂皮酸的内酯，具有芳香气味,。,目前发现的约1200种。,草珊瑚,三、香豆素,1、概念,从结构看，它是由顺式邻羟基桂皮酸脱水而形成的内酯(lactone)，也可以说是苯骈,吡喃酮，,90%以上香豆素7-位有羟基或醚基。,邻羟基桂皮酸,香豆素母核,三、香豆素,2、生物活性,（1）抗菌作用,一些香豆素具有显著的抗霉菌的作用,如：补骨脂内酯,(,psoralen,),、花椒内酯,(,xanthoxyletin,),等,有的具有抗细菌的作用,如：七叶树内酯,(,aesculetin,),、七叶树甙,(,aesculin,),等,三、香豆素,2、生物活性,（2）扩张冠状动脉的作用,如：白花前胡中得到的一些香豆素；,又如从一种植物凯刺中得到的香豆素，现已在国外广泛应用于临床,三、香豆素,2、生物活性,（3）抗凝血作用,这种作用的发现，是与一些奇怪现象的发现有关。一些食草动物如牛、羊、马等，当食入腐败的牧草时，常因出血而致死；经对这些腐败的牧草进行分析，发现牧草中含有双香豆素化合物；而这些化合物确有抗凝血的作用。,三、香豆素,2、生物活性,正是由于,双香豆素有,这种作用，从而引发了临床上用于抗凝血药物的研制，如,新香豆素(neodicoumarol),主要用于防治血栓栓塞性疾病,三、香豆素,2、生物活性,（4）止血作用,从对另外的一些香豆素的药理研究表明，有的香豆素又具有止血的作用,如：泽兰内酯(ayapin)等,三、香豆素,2、生物活性,（5）对中枢神经方面的作用,退热的作用,安眠的作用,镇静的作用,三、香豆素,2、生物活性,（6）光敏作用,作增白剂：很多香豆素类化合物具有光敏性质，它们能吸收紫外光，同时放出可见区的荧光，因此能作增白剂。,如：伞形花内酯,三、香豆素,2、生物活性,（6）光敏作用,治疗白癜风：香豆素类化合物（特别是呋喃香豆素）具有强烈吸收紫外光的作用。当把这类化合物涂在皮肤上时或内服后，经日光照射，即能引起皮肤产生色素沉着，从而达到治疗白癜风的目的。,三、香豆素,2、生物活性,（7）杀虫作用：呋喃类香豆素化合物，由于它具有较强的亲脂性，对许多昆虫具有显著的毒杀作用。如,前面介绍的蛇床子中得到的香豆素。,（8）抑制癌细胞生长：从前胡中得到,的香豆素 经过药理实验，发现其中的一些香豆素化合物有抑制癌细胞生长的生物活性，应该说，从中寻找抑癌新药物极具希望。,三、香豆素,3、香豆素的结构类型,（1）简单香豆素(simple coumarins),只在苯环有取代基的香豆素,，取代基包括羟基、甲氧基、亚甲二氧基、异戊烯基等。,7位多见,6、8位,三、香豆素,例1：有一种植物，,名为白蜡树(,Fraxinus,chinensis,Roxb.)，它,的树皮可做中药，称,为秦皮，主要有清热,解毒的功效，用于治,疗慢性菌痢-现已知,是简单香豆素。,3、香豆素的结构类型-,简单香豆素(simple coumarins),三、香豆素,七叶树内酯（aesculetin）,七叶树苷（aesculin）,3、香豆素的结构类型-,简单香豆素（simple coumarins）,三、香豆素,白蜡树内酯（fraxitin）,白蜡树苷（fraxin）,3、香豆素的结构类型-,简单香豆素（simple coumarins）,三、香豆素,3、香豆素的结构类型-,简单香豆素(simple coumarins),例2：,独活,(,Angilica pubescens,Maxim.),它的根做药用，主要是因为含有简单香豆素这种有效成分，具有发汗、驱风和镇痛的作用。,欧芹酚7-甲醚(osthol),白芷内酯醛(angelical),异白芷内酯(glabra-lactone),香独活内酯(angelol),补骨脂内酯,花椒内酯,白芷内酯,邪蒿内酯,三、香豆素,3、香豆素的结构类型,（2）呋喃香豆素(furo-coumarins),香豆素核上的异戊烯基与邻位酚羟基环合成呋喃环者称为呋喃香豆素。可分为,角型,和,直线型,。,三、香豆素,3、香豆素的结构类型,线型呋喃香豆素,(linear furo-coumarins)豆科（,Leguminosae,）中有一种植物，称为补骨脂(,Psoraleacorylifolia,L.)。,它的药用功能：主要是作为一种强壮药同时，也是治疗白癜风的药物。其有效成分即为线型呋喃香豆素,三、香豆素,3、香豆素的结构类型,角型呋喃香豆素,(angular furo-coumarins),伞形科(,Umbelliferae,)的一种植物，名叫蛇床子(,Cnidium monnieri,Cuss.),它的作用是祛风、燥湿和杀虫，主要用于治疗皮肤湿疹、疥癣等。其有效成分就是角型呋喃香豆素。,三、香豆素,3、香豆素的结构类型,哥伦比亚苷元（columbianetin）,蛇床素（cnidiadin）,三、香豆素,3、香豆素的结构类型,（3）吡喃香豆素(pyrano-coumarins),香豆素核上的异戊烯基与邻位酚羟基环合成,2，2-二甲基-吡喃环者称为吡喃香豆素。,分为角型和直线型。,三、香豆素,3、香豆素的结构类型,线形吡喃香豆素,(linear pyrano-coumarins),花椒(,Zanthoxylum bungeanum,Maxim.),隶属于芸香科（,Rutaceae,），从其树皮中得到的有效 成分即为这种类型的香豆素,花椒内酯(xanthoxyletin),三、香豆素,3、香豆素的结构类型,角型吡喃香豆素,(angular pyrano-coumarins),伞形科(,Umbelliferae,)中另有一名为白花前胡(,Peucedanum praeruptorum,Dunn.)的植物,目前已在该药用植物中发现其含有约30几种角型吡喃香豆素,其中的一些角型吡喃香豆素在治疗心脑血管疾病方面具有非常好的疗效,三、香豆素,3、香豆素的结构类型,白花前胡甲素,白花前胡乙素,三、香豆素,3、香豆素的结构类型,（4）其它香豆素(other coumarins),-吡喃酮环上有取代基的香豆素类。,C3、C4常有苯基、羟基、异戊烯基等,3-苯代香豆素,4-苯代香豆素,3，4-苯骈香豆素,4-羟基香豆素,3-异戊烯基香豆素,二聚体和三聚体,autumariniol,4,7-二羟香豆素,kotamin,三、香豆素,3、香豆素的结构类型拟雌内酯(coumestrol),苜蓿内酯(medicago),苜蓿(,Medicago sativo,L.)这种植物也可做药用，经研究即提取、分离和结构鉴定，属于香豆素类。,三、香豆素,4、香豆素的物理性质,（1）大多具有香气,（2）游离的香豆素，可得到较好的结晶体,（3）具挥发性,（4）具升华性,三、香豆素,4、,香豆素的,物理性质,（5）溶解度,游离的香豆素，不溶或难溶于水可溶于极性较小的有机溶剂及一些极性较大的溶剂如乙醇等,香豆素苷类，则溶于水及极性较大,有机溶剂，不溶极性小的有机溶剂,三、香豆素,5、香豆素的化学性质,（1）内酯性质和碱水解反应,在稀碱溶液的作用下，香豆素环被打开，形成溶于水的顺式邻羟基桂皮酸钠盐，从而使溶液呈黄色。,NaOH,一般顺邻羟桂皮酸不易获得（不易以游离形式存在），,长时间碱液放置或UV照射，可转变为稳定的反邻羟桂皮酸。,H,+,三、香豆素,5、香豆素的化学性质,（2）酸的反应,环合反应,：异戊烯基与相邻酚羟基成氧环。,烯醇醚键开裂,：烯醇醚遇酸易水解。,双键加水反应,：,1.环合反应：,异戊烯基易与邻酚羟基环合，由此可以决,定酚羟基和异戊烯基间的相互位置。,2.醚键的开裂：,烯醇醚遇酸易水解,东莨菪内酯,3.双键加水反应,黄曲霉素B,1,(aflatoxin B,1,)黄曲霉素B,2a,（高毒）（低毒）,三、香豆素,5、香豆素的化学性质,（,3,）显色反应,异羟肟酸铁反应,（鉴别内酯结构）,异羟肟酸铁试剂（盐酸羟胺甲醇液,+,氢氧化钾甲醇液,+,三氯化铁甲醇液），,红色,Gibbs,反应和,Emerson,反应,（酚羟基对位或,6,位无取代的香豆素）,Gibbs,试剂（,2,，,6,二溴苯醌氯亚胺的乙醇液,+1%,氢氧化钾乙醇液），呈,深兰色,。,Emerson,试剂（,2%4-,氨基安替匹林乙醇液,+8%,铁氰化钾水液），呈,红色,。,Gibbs反应,反应类型 反应试剂 反应特点 鉴别特点 鉴别意义,异羟肟酸铁反应 盐酸羟胺、Fe,+,红色络合物 内酯结构 内酯环有无,三氯化铁反应 Fe,+,Cl,3,溶液 绿色,墨绿色 酚羟基 酚羟基有无,Emerson反应 4-氨基安替比林 红 色 同上 同上,铁氰化钾（OH,）,Gibbs 反应 2，6-二氯苯醌 蓝 色 酚羟基对 6-有无取代,氯亚胺（OH）位无取代,香豆素显色反应鉴别特点和意义,