《天然藥物化學(xué)》第三章苯丙素類

1、本 章 內(nèi) 容 概 述 第一節(jié) 苯丙酸類 第二節(jié) 香 豆 素 第三節(jié) 木 脂 素概 述定義： 一類含有一個(gè)或幾個(gè)C6-C3單位的天然成分。這類成分包括： 苯丙烯、苯丙醇、苯丙酸及其縮酯、香豆素、木脂素、黃酮、木質(zhì)素等。苯丙素類化合物生物合成途徑如下： 概 述 苯丙素類化合物生物合成途徑葡萄糖代謝莽草酸桂皮酸途徑苯丙氨酸和酪氨酸咖啡酸對(duì)羥基桂皮酸對(duì)羥基桂皮酸苷 概 述 苯丙素類化合物生物合成途徑咖啡酸對(duì)羥基桂皮酸對(duì)羥基桂皮酸苷阿魏酸鄰羥桂皮酸苷苯丙烯類松柏醇傘形花內(nèi)酯新木脂素類木質(zhì)素倍半木脂素類丙烯基烯丙基香豆素類木脂素類本 章 內(nèi) 容 概 述 第一節(jié) 苯丙酸類 第二節(jié) 香 豆 素 第三節(jié) 木

2、脂 素第一節(jié) 苯丙酸類基本結(jié)構(gòu)酚羥基取代的芳香環(huán)與丙烯酸。 多具有C6-C3結(jié)構(gòu)的苯丙酸類。常見的苯丙酸類成分：苯丙酸類 綠原酸（chlorogenic acid）綠原酸是金銀花抗菌、利膽的有效成分。1苯丙酸類化合物的分離 用纖維素、硅膠、大孔樹脂或聚酰胺樹脂色譜法進(jìn)行分離。2苯丙酸類化合物的的鑒別:（1）利用酚羥基的性質(zhì)： FeCl3試驗(yàn)、Pauly試劑、Gepfner、Millon試劑等。（2）利用紫外光譜鑒定:實(shí)例: 丹參治療冠心病的有效成分丹參素甲、乙和丙的結(jié)構(gòu)與鑒定。 第二節(jié) 香豆素 一、香豆素的結(jié)構(gòu)類型香豆素母核為苯駢-吡喃酮。環(huán)上常有取代基。通常將香豆素分為四類：其中被藥典收載的

3、有秦皮、白芷、獨(dú)活、前胡、菌陳、補(bǔ)骨脂等 第二節(jié) 香豆素 一、香豆素的結(jié)構(gòu)類型簡(jiǎn)單香豆素類 只有苯環(huán)上有取代基的香豆素。取代基： 羥基、烷氧基、苯基、異戊烯基等。 由于絕大多數(shù)香豆素在C7位都有含氧官能團(tuán)存在，因此，7-羥香豆素可以認(rèn)為是香豆素類成分的母體。 第二節(jié) 香豆素 一、香豆素的結(jié)構(gòu)類型以異戊烯基取代為例：（從生物合成途徑來看）從上看出，C3、C6、C8位電負(fù)性較高，易于烷基化。（其中C3位烷基化不屬于此類，而屬于第四類型） 第二節(jié) 香豆素 一、香豆素的結(jié)構(gòu)類型如：屬此類型的香豆素化合物 第二節(jié) 香豆素 一、香豆素的結(jié)構(gòu)類型呋喃香豆素類(furocoumarins) (線型和角型) 香

4、豆素核上的異戊烯基常與鄰位酚羥基（7-羥基）環(huán)合成呋喃或吡喃環(huán)，前者稱為呋喃香豆素。呋喃香豆素類成分生物合成途徑： 第二節(jié) 香豆素 一、香豆素的結(jié)構(gòu)類型呋喃香豆素類(furocoumarins) (線型和角型)環(huán)合反應(yīng)的形成： 體內(nèi)過程由酶主宰反應(yīng) 體外實(shí)驗(yàn)堿性條件（OH-）呋喃環(huán) 酸性條件（H+） 吡喃環(huán) 第二節(jié) 香豆素 一、香豆素的結(jié)構(gòu)類型吡喃香豆素類(pyranocoumarins) (線型和角型) 香豆素C-6或C-8異戊烯基與鄰酚羥基環(huán)合而成2,2-二甲基-吡喃環(huán)結(jié)構(gòu)，形成吡喃香豆素。這一類天然產(chǎn)物并不多見。 吡喃香豆素類成分的生物合成途徑： 第二節(jié) 香豆素 一、香豆素的結(jié)構(gòu)類型吡喃

5、香豆素類(pyranocoumarins) (線型和角型)少數(shù)為5,6-吡喃駢香豆素，如： 第二節(jié) 香豆素 一、香豆素的結(jié)構(gòu)類型其他香豆素類 指-吡喃酮環(huán)上有取代基的香豆素類。還包括二聚體和三聚體。C3、C4上常有取代基：苯基、羥基、異戊烯基等。 第二節(jié) 香豆素 二、香豆素的化學(xué)性質(zhì)性狀游離狀態(tài) 結(jié)晶形固體，有一定熔點(diǎn)； 大多具有香氣；具有升華性質(zhì) 分子量小的有揮發(fā)性（可隨水蒸汽蒸出） UV下顯藍(lán)色熒光，堿液中熒光增強(qiáng)成苷粉末狀，大多無香味、無揮發(fā)性、不能升華。 第二節(jié) 香豆素 二、香豆素的化學(xué)性質(zhì)溶解性游離 能溶于沸 H2O，不溶或難溶冷 H2O， 可溶MeOH、EtOH、CHCl3和乙醚等

6、溶劑。成苷 溶于H2O、OH-/H2O、MeOH、EtOH等。 難溶極性小的有機(jī)溶劑。 第二節(jié) 香豆素 二、香豆素的化學(xué)性質(zhì)堿水解反應(yīng)（內(nèi)酯性質(zhì)） 第二節(jié) 香豆素 二、香豆素的化學(xué)性質(zhì)（四）呈色反應(yīng)1.異羥肟酸鐵反應(yīng)（識(shí)別內(nèi)酯） 堿性條件下，香豆素內(nèi)酯開環(huán)，并與鹽酸羥胺縮合成異羥肟酸，再在酸性條件下與三價(jià)鐵離子絡(luò)合成鹽而顯紅色。2 與酚類試劑的反應(yīng) 具有酚羥基，可與FeCl3試劑產(chǎn)生顏色反應(yīng)； 若酚羥基的對(duì)位未被取代，或6-位上沒有取代，其內(nèi)酯環(huán)堿化開環(huán)后，可與Gibbs試劑、Emerson試劑反應(yīng)。機(jī)制如下： 第二節(jié) 香豆素 二、香豆素的化學(xué)性質(zhì)Gibbs反應(yīng)：符合以上條件的香豆素乙醇溶液在

7、弱堿條件下，2,6-二氯(溴）醌氯亞胺試劑與酚羥基對(duì)位活潑氫縮合成藍(lán)色化合物。Emerson反應(yīng)：符合以上條件的香豆素的堿性溶液中，加入2%的4-氨替比林和8%的鐵氰化鉀試劑與酚羥基對(duì)位活潑氫縮合成紅色化合物。 第二節(jié) 香豆素 二、香豆素的化學(xué)性質(zhì) 第二節(jié) 香豆素 三、香豆素的分離方法(一）提取藥 材醇提液水溶液石油醚乙醚乙酸乙酯正丁醇不同濃度EtOH回收溶劑，加水有機(jī)溶劑萃取 第二節(jié) 香豆素 三、香豆素的分離方法(二）分離1.酸堿分離法（少用）依據(jù)內(nèi)酯遇堿能皂化，加酸能恢復(fù)的性質(zhì)。2.層析方法（常用） 柱色譜 吸附劑硅膠、酸性或中性氧化鋁 洗脫劑石油醚乙酸乙酯、石油醚丙酮、 氯仿丙酮、氯仿甲

8、醇等 制備薄層色譜 顯 色可觀察熒光 高效液相色譜 極性小 正相 香豆素苷 反相 第二節(jié) 香豆素 四、香豆素的波譜學(xué)特性（一）紫外光譜 母核上無含氧官能團(tuán)取代時(shí)： 274 nm苯環(huán) 311 nm吡喃酮環(huán) 有含氧取代時(shí)： 最大吸收將發(fā)生紅移。 217nm和315330nm強(qiáng)峰 240nm和255nm弱峰 堿性溶液中： 含羥基香豆素紫外光譜紅移。 第二節(jié) 香豆素 四、香豆素的波譜學(xué)特性（二）紅外光譜 3175 3025 cm-1 C-H 伸縮振動(dòng)1750 1700 cm-1 內(nèi)酯環(huán)羰基伸縮振動(dòng)1680 1660 cm-1 內(nèi)酯環(huán)羰基伸縮振動(dòng) （羰基附近有羥基與其形成分子內(nèi)氫鍵）1270 1220

9、cm-1，1100 1000 cm-1 內(nèi)酯環(huán)強(qiáng)吸收1660 1600 cm-1 苯環(huán)出現(xiàn)3個(gè)較強(qiáng)峰 第二節(jié) 香豆素 四、香豆素的波譜學(xué)特性（三）1H-NMR 環(huán)上質(zhì)子由于受內(nèi)酯羰基吸電子共軛效應(yīng) 因此： 第二節(jié) 香豆素 四、香豆素的波譜學(xué)特性（三）1H-NMR當(dāng)C3、C4位未取代時(shí)： 當(dāng)C3或C4取代時(shí)： 第二節(jié) 香豆素 四、香豆素的波譜學(xué)特性（三）1H-NMR當(dāng)C7-OR時(shí)： C5-H 7.7 d, J=9 HzC6-H 6.9 dd, J=9,2.5HzC8-H 7.0 d, J=2.5Hz 第二節(jié) 香豆素 四、香豆素的波譜學(xué)特性（三）1H-NMR當(dāng)C7-OR、C8或C6烷基取代時(shí)： 第

10、二節(jié) 香豆素 四、香豆素的波譜學(xué)特性（四）13C-NMR 香豆素母核上9個(gè)碳原子的化學(xué)位移值如下： 當(dāng)-OR取代時(shí)： 連接的碳 +30 ppm 鄰位碳 -13 ppm 對(duì)位碳 -8 ppm 第二節(jié) 香豆素 四、香豆素的波譜學(xué)特性（五）質(zhì)譜 香豆素類化合物有如下特點(diǎn)： 1.有強(qiáng)的分子離子峰；2.基峰是失去CO的苯駢呋喃離子；3.主要裂解途徑是：首先失去CO。 第二節(jié) 香豆素 五、香豆素的生物活性1.毒性肝毒性，黃曲霉素2.抗病毒作用canolide A 抗艾滋病毒 蛇床子素（osthole）：抑制乙肝表面抗原3.抗腫瘤作用7羥基香豆素4.抗骨質(zhì)疏松作用蛇床子總香豆素、蛇床子素5.抗凝血作用雙香豆

11、素6.對(duì)心血管系統(tǒng)作用前胡丙素7.光敏作用可引起皮膚色素沉著； 補(bǔ)骨脂內(nèi)酯可治白斑病 第三節(jié) 木脂素 一、結(jié)構(gòu)類型木脂素（lignans）： 一類由苯丙素氧化聚合而成的天然產(chǎn)物。 通常指其二聚物，少數(shù)為三聚物和四聚物。 第三節(jié) 木脂素 一、結(jié)構(gòu)類型早期木脂素的定義： 兩分子苯丙素以側(cè)鏈中碳原子（8-8）連結(jié)而成的化合物木脂素。 非碳原子相連（如3-3、8-3）新木脂素。 第三節(jié) 木脂素 一、結(jié)構(gòu)類型木脂素的一些新類型： 新木脂素 苯丙素低聚體 雜木脂素 降木脂素組成木脂素的單位有四種： 1.肉桂醇（cinnamyl alcohol） 2.桂皮酸（cinnamic acid） 3.丙烯基酚（pr

12、openyl benzene） 4.烯丙基酚（allyl benzene）木脂素的命名大多采用俗名 第三節(jié) 木脂素 一、結(jié)構(gòu)類型常見類型如下：（一）木脂素類1. 二芐基丁烷類（dibenzylbutanes） 第三節(jié) 木脂素 一、結(jié)構(gòu)類型2. 二芐基丁內(nèi)酯類（dibenzyltyrolactones） 第三節(jié) 木脂素 一、結(jié)構(gòu)類型3. 芳基萘類（arylnaphthalenes）有芳基萘、芳基二氫萘、芳基四氫萘 第三節(jié) 木脂素 一、結(jié)構(gòu)類型4. 四氫呋喃類（tetrahydrofurans） 第三節(jié) 木脂素 一、結(jié)構(gòu)類型5. 駢雙四氫呋喃類（furofurans）6. 聯(lián)苯環(huán)辛烯類（diben

13、zocyclooctenes） 第三節(jié) 木脂素 一、結(jié)構(gòu)類型（二）新木脂素（neolignan）1.尤普麥特苯駢呋喃型（C-8C-3/C-7O-4型）2. 伯徹林苯駢呋喃型（C-8C-1/C-7O-2型）尤普麥特烯伯徹林1789341789134789178923.雙環(huán)辛烷型（C-8C-3/C-7C-5型） 第三節(jié) 木脂素 一、結(jié)構(gòu)類型4.風(fēng)藤酮型（C-8C-1/C-7C-9型）134577891234561798989871異奧克布烯酮呋胡椒脂酮 第三節(jié) 木脂素 一、結(jié)構(gòu)類型5.聯(lián)苯型：厚樸酚型：芳香碳直接相連（三）降木脂素（norlignans）： 失去一個(gè)或兩個(gè)烴基碳（四）雜類木脂素厚樸

14、酚 蒙蒿素1347891278913478178934 第三節(jié) 木脂素 二、理化性質(zhì)形 態(tài)：多呈無色晶形，新木脂素不易結(jié)晶溶解性：游離親脂性，難溶水，溶苯、氯仿等 成苷水溶性增大揮發(fā)性：多數(shù)不揮發(fā)，少數(shù)有升華性質(zhì)旋光性：大多有光學(xué)活性，遇酸易異構(gòu)化。 第三節(jié) 木脂素 二、理化性質(zhì)遇酸易發(fā)生異構(gòu)化：NaOAc/EtOH()鬼臼毒素D133 ()苦鬼臼毒素D9 第三節(jié) 木脂素 二、理化性質(zhì) 第三節(jié) 木脂素 二、理化性質(zhì)氧化反應(yīng)可以用于確定某些類型木脂素的骨架結(jié)構(gòu) 第三節(jié) 木脂素 三、提取分離提取 多用乙醇或丙酮等提取后，再用極性較小的溶劑如：乙醚、氯仿等進(jìn)行萃取。分離 吸附色譜（SiO2、Al2O

15、3） HPLC Sephadex LH20 反相填料RP-18 高分子分離材料MCI等（一）紫外光譜:1.多數(shù)木脂素的二個(gè)取代芳環(huán)是兩個(gè)孤立的發(fā)色團(tuán), 兩者紫外吸收峰位置相近, 吸收強(qiáng)度是兩者之和,立體構(gòu)型對(duì)紫外光譜沒有影響。2.紫外光譜可用于區(qū)別芳基四氫萘、芳基二氫萘和芳基萘型木脂素，還可確定B環(huán)雙鍵的位置。 , , -失水苦鬼臼脂素的UV分析: -失水苦鬼臼脂素 -失水苦鬼臼脂素 -失水苦鬼臼脂素 max: 311 nm max:290 nm max: 350nm 第三節(jié) 木脂素 四、結(jié)構(gòu)鑒定第三節(jié) 木脂素 四、結(jié)構(gòu)鑒定（二）紅外光譜 確定內(nèi)酯環(huán)（三）光學(xué)活性 圓二色譜（CD）測(cè)定（三）核

16、磁共振譜 根據(jù)化合物的 基本骨架結(jié)構(gòu)類型、碳數(shù)、對(duì)稱性 取代基含氧取代基、烷基 進(jìn)行結(jié)構(gòu)測(cè)定。（四）質(zhì)譜 分子離子峰分子量 第三節(jié) 木脂素 五、生物活性1.抗腫瘤作用鬼臼毒素類木脂素能顯著抑制癌細(xì)胞的增殖:2.肝保護(hù)和抗氧化作用五味子果實(shí)中的各種聯(lián)苯環(huán)辛烯類木脂素,均有保肝和降低血清谷丙轉(zhuǎn)氨酶作用,用于肝炎的治療。五味子酯甲，聯(lián)苯雙酯3.抗HIV病毒作用鬼臼毒素類和五味子素類木酯素4.對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的作用如：鎮(zhèn)靜、興奮作用5.血小板活化因子拮抗活性6.平滑肌解痙作用7.毒魚作用8.殺蟲作用9.其他作用習(xí) 題一、選擇題：1. Gibbs反應(yīng)呈陽性結(jié)果的化合物是：2. 下列香豆素類化合物在硅膠吸附薄層上的Rf值大小順序?yàn)椋?3、香豆素的基本母核是： A 苯駢吡喃酮 B 苯駢吡喃酮 C 順鄰羥基桂皮酸 D反鄰羥基桂皮酸 4、五味子素的結(jié)構(gòu)類型為： A 簡(jiǎn)單木脂素 B 簡(jiǎn)單香豆素 C 環(huán)木脂內(nèi)酯 D 聯(lián)苯環(huán)辛烯型木脂素5、異羥肟酸鐵反應(yīng)作用的基團(tuán)是： A 亞甲二氧基 B 內(nèi)酯環(huán) C 芳環(huán) D 酚羥基6、中藥補(bǔ)骨脂內(nèi)脂具有： A 抗菌 B 抗維生素樣作用 C 致光敏 D 鎮(zhèn)咳7、游離的香豆素可以溶解于熱的氫氧化鈉水溶液，是由于其結(jié)