《天然藥物化學(xué)》苯丙素類-課件

苯丙素類第三章一、概述二、苯丙酸衍生物三、香豆素Coumarin第三章苯丙素類概念：苯丙素是天然存在的一類含有一個(gè)或幾個(gè)C6-C3基團(tuán)的酚性物質(zhì)。常見的有苯丙烯、苯丙酸、香豆素、木脂素等，廣義的講，黃酮類也是苯丙素的衍生物。大多數(shù)的天然芳香化合物生源由此而來(lái)。取代方式：在苯核上常有羥基和烷氧基取代，有時(shí)會(huì)有烷基取代。生源：是由莽草酸（shikimicacid)通過(guò)芳香氨基酸（苯丙氨酸或酪氨酸）合成而來(lái)。一、概述一、概述一、概述二、苯丙酸衍生物三、香豆素Coumarin第三章苯丙素類

植物中存在的苯丙酸類成分主要是桂皮酸的衍生物。有四種羥基桂皮酸在植物中是廣泛存在的：

1對(duì)羥基桂皮酸R1=HR2=H

（p-hydroxy

cinnamicacid)2咖啡酸（caffeicacid)OHH3阿魏酸(ferulicacid)OCH3H4芥子酸（sinapicacid)OCH3OCH3至少還有六種桂皮酸衍生物，但較少見，如異阿魏酸(isoferulicacid)、鄰羥基桂皮酸(o-hydroxy

cinnamicacid)、對(duì)甲氧基桂皮酸(p-methoxy

cinnamicacid)等。二、苯丙酸衍生物苯丙酸類化合物常與不同的醇、氨基酸、糖或有機(jī)酸等結(jié)合成酯存在，其中一些化合物還有較強(qiáng)的生理活性。綠原酸（chlorogenicacid）綠原酸是3-咖啡酰奎寧酸，存在于很多中藥如茵陳、金銀花中，是其抗菌、利膽的有效成分。中華人民共和國(guó)藥典一部（2000版）中收錄的金銀花，其含量測(cè)定方法是以綠原酸為對(duì)照品進(jìn)行HPLC測(cè)定。同樣，藥典收錄的復(fù)方制劑“雙黃連口服液”是由金銀花、黃芩和連翹組成的復(fù)方，其鑒別項(xiàng)中即以是否含的綠原酸作為鑒別金銀花的依據(jù)。除此以外，常見含有苯丙酸成分的中藥還有升麻(含阿魏酸等)、茵陳（含綠原酸）及川芎（含阿魏酸）等。二、苯丙酸衍生物一、概述二、苯丙酸衍生物三、香豆素Coumarin第三章苯丙素類香豆素類化合物生物學(xué)活性1.低濃度可刺激植物發(fā)芽和生長(zhǎng)作用；高濃度則抑制2.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3.抗菌、抗病毒作用——蛇床子、毛當(dāng)歸根中的奧斯腦（Osthole）：抑制乙肝表面抗原；4.平滑肌松弛作用——茵陳蒿中的濱蒿內(nèi)酯具有松弛平滑肌等作用；5.抗凝血作用6.肝毒性——有些香豆素對(duì)肝有一定的毒性。色譜檢識(shí)1、薄層色譜法常用吸附劑：硅膠Rf值：酚羥基數(shù)目越多，Rf值越小2、紙色譜法展開劑：選用酸性溶劑系統(tǒng)

香豆素是具有苯駢α-吡喃酮母核的一類化合物的總稱，在結(jié)構(gòu)上可看作順式鄰羥基桂皮酸失水而成的內(nèi)酯。香豆素類化合物也廣泛分布于植物界，只有少數(shù)來(lái)自動(dòng)物和微生物，在傘形科、豆科、蕓香科、茄科和菊科等植物中分布更廣泛。其中被藥典收載的有秦皮、白芷、獨(dú)活、前胡、菌陳、補(bǔ)骨脂等。在植物體內(nèi)，香豆素類化合物常常以游離狀態(tài)或與糖結(jié)合成苷的形式存在，大多存在于植物的花、葉、莖和果中，通常以幼嫩的葉芽中含量較高。三、香豆素Coumarin三、香豆素

(一)香豆素的結(jié)構(gòu)類型

前已述及，香豆素在植物體內(nèi)是由桂皮酸經(jīng)氧化、環(huán)合而成，教材P111給出了香豆素在體內(nèi)的衍生過(guò)程，從圖中可以看出，幾乎所有的香豆素都含有7-氧取代基。同時(shí)7-氧代使得6-和8-位電子云密度增大，易于被親電的異戊烯基進(jìn)攻，從而在6-或8-位形成異戊烯基取代，并進(jìn)一步環(huán)合成新的含氧環(huán)。據(jù)此，我們常把香豆素類化合物進(jìn)一步分成下列幾個(gè)類型：

1簡(jiǎn)單香豆素：只在苯環(huán)上有取代基，常為羥基、甲氧基、亞甲二氧基和異戊烯基等，其中7-位總為含氧取代，6-位和8-位接異戊烯基較多。

ex.廣泛分布于被子植物各科如蕓香科、菊科、茄科、豆科等多種植物的七葉內(nèi)酯(亦稱秦皮乙素，esculetin)及其葡萄糖苷七葉苷(亦稱秦皮甲素，esculin)，藥理實(shí)驗(yàn)證實(shí)二者均具有抗炎、鎮(zhèn)痛和抗菌活性。三、香豆素

(一)香豆素的結(jié)構(gòu)類型

ex.傘形科植物歐前胡(尹波前胡,Peucedanum

osth

ruthium)根狀莖中的王草質(zhì)(ostruthin)，6位含有兩個(gè)異戊烯基的十碳鏈，該化合物具抗細(xì)菌和抗真菌作用

簡(jiǎn)單香豆素一般在7位接含氧取代基，而異戊烯單元?jiǎng)t存在于6位或8位。三、香豆素

(一)香豆素的結(jié)構(gòu)類型2呋喃香豆素：苯環(huán)上的異戊烯基與鄰位酚羥基環(huán)合成呋喃環(huán)。成環(huán)后常伴隨著失去3個(gè)碳原子。分為線型(linear)和角型(angular)兩種。

存在于豆科植物粉綠小冠花(Cornilla

glauca)種子，補(bǔ)骨脂(Psoralea

corylilolia)果實(shí)中的補(bǔ)骨脂內(nèi)酯，是線型呋喃香豆素，可作為皮膚科用藥，有光敏作用，注射或內(nèi)服，再以長(zhǎng)波紫外線或日光照射，可使受照射處皮膚紅腫，色素增加。適用于白癜風(fēng)、牛皮癬及斑禿。在紫外線存在時(shí)，可引起DNA合成損傷。另外還具有止血、抗菌等作用。三、香豆素

(一)香豆素的結(jié)構(gòu)類型存在于傘形科植物如牛防風(fēng)的根和白芷屬一些植物果實(shí)中的茴芹內(nèi)酯(pimpinellin)是角型呋喃香豆素，為結(jié)核菌抑制劑，可抑制結(jié)核分支桿菌的生長(zhǎng)。3吡喃香豆素：苯環(huán)上的異戊烯基與鄰位酚羥基環(huán)合而成2,2-二甲基-α-吡喃環(huán)結(jié)構(gòu)，形成吡喃香豆素。也分為線型(linear)和角型(angular)兩種。三、香豆素

(一)香豆素的結(jié)構(gòu)類型存在于蕓香科植物美洲花椒樹皮、蕓香根、檸檬根等中的花椒內(nèi)酯(xanthyletin)具解痙作用，還有抗癌和抗菌活性，體外對(duì)培養(yǎng)的人的宮頸癌Hela細(xì)胞的抑制作用。該化合物為線型吡喃香豆素。存在于傘形科植物巖風(fēng)和黃盔芹的根中的化合物黃盔芹素(xanthogalin)是一個(gè)角型吡喃香豆素，在吡喃環(huán)上還接有一個(gè)異戊烯取代基，該化合物能使膽固醇引起動(dòng)脈粥樣硬化的家兔的動(dòng)脈壓一時(shí)性下降和心率減慢，并有舒張血管及解除外周血管和小腸痙攣的作用。三、香豆素

(一)香豆素的結(jié)構(gòu)類型其它香豆素：在α-吡喃酮環(huán)上有取代基。C3、C4上常有苯基、羥基、異戊烯基等取代。教材P113

亮菌甲素：得自于白蘑科真菌假蜜環(huán)菌菌絲體，對(duì)膽道系統(tǒng)的壓力起到很好的調(diào)節(jié)作用，使膽汁能順利地排出。對(duì)一些膽道運(yùn)動(dòng)障礙的疾患、膽道內(nèi)小的結(jié)石、膽管及膽囊的炎癥，能起良好的作用，臨床效果良好。

海棠果內(nèi)酯：得自藤黃科植物海棠果，具有抗炎活性，還有抗關(guān)節(jié)炎作用。逆沒(méi)食子酸，又稱鞣花酸，得自大戟科、胡桃科、薔薇科等多種植物，也常以游離態(tài)或結(jié)合態(tài)存在于許多植物的蟲癭或葉子中，為止血?jiǎng)?，有興奮子宮的作用，對(duì)妊娠8,12,16天的小鼠，靜脈注射1.2mg/kg時(shí)，可增加流產(chǎn)的發(fā)生率。三、香豆素

(一)香豆素的結(jié)構(gòu)類型其中4,7-二羥基香豆素易發(fā)生互變異構(gòu)形成2,7-二羥基色原酮。三、香豆素

(一)香豆素的結(jié)構(gòu)類型1

性狀天然的香豆素多有完好的結(jié)晶，大多具香味。小分子的香豆素有揮發(fā)性，能隨水蒸氣蒸出，并能升華。但香豆素的苷則多無(wú)香味和揮發(fā)性，亦不能升華。2溶解度游離香豆素一般不溶或難溶于水，可溶于沸水，易溶于苯、乙醚、氯仿和乙醇等有機(jī)溶劑。香豆素苷能溶于水、醇，難溶于乙醚、苯等低極性有機(jī)溶劑。3熒光香豆素類在可見光下為無(wú)色或淺黃色結(jié)晶，在紫外光下可見藍(lán)色熒光。7-位導(dǎo)入羥基后，熒光增強(qiáng)，甚至在可見光下也能看到熒光。一般香豆素遇堿后熒光加強(qiáng)。7-羥基香豆素在8-位引入羥基，熒光則消失。香豆素?zé)晒馀c結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系尚不清楚。三、香豆素

(二)香豆素的理化性質(zhì)4內(nèi)酯性質(zhì)和堿水解反應(yīng)三、香豆素

(二)香豆素的理化性質(zhì)順式鄰羥基桂皮酸不穩(wěn)定，但一些特殊結(jié)構(gòu)的香豆素卻能形成穩(wěn)定的順式鄰羥基桂皮酸衍生物。三、香豆素

(二)香豆素的理化性質(zhì)5顯色反應(yīng)（1）異羥肟酸鐵反應(yīng)--------內(nèi)酯的顯色反應(yīng)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(méi)有取代，其內(nèi)酯環(huán)堿化開環(huán)后，可與Gibb’s試劑、Emerson試劑反應(yīng)。機(jī)制如下：三、香豆素

(二)香豆素的理化性質(zhì)Gibb’s反應(yīng)：符合以上條件的香豆素乙醇溶液在弱堿條件下，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。三、香豆素

(二)香豆素的理化性質(zhì)

一般利用香豆素的溶解性、揮發(fā)性及具有內(nèi)酯結(jié)構(gòu)的性質(zhì)進(jìn)行提取分離。1系統(tǒng)溶劑法：

常用PE,苯,乙醚,EtOAc,丙酮和甲醇依次萃取。2水蒸氣蒸餾法：適用于具有揮發(fā)性的小分子香豆素。3堿溶酸沉法：香豆素類化合物多呈中性或弱酸性，所以常與中性、弱酸性雜質(zhì)混在一起?？衫脙?nèi)酯遇堿能開環(huán)溶解，加酸又環(huán)合沉淀的特性加以分離。4色譜分離法：三、香豆素

(三)香豆素的提取分離1紫外光譜香豆素274nm284nm311nm(苯環(huán)引起)(α,β-不飽和內(nèi)酯引起)黃酮250~285nm304~350nm(苯甲酰系統(tǒng)引起)(桂皮酰系統(tǒng)引起)2紅外吸收光譜香豆素的紅外吸收和α-吡喃酮相似。與芳環(huán)共軛的α-吡喃酮的羰基多位于ν1695~1725cm-1，與羰基共軛的雙鍵峰多位于1625~1640cm-1

，C1位氧原子所形成的C-O鍵的吸收多位于1260~1280cm-1。另外，由于具有芳環(huán)結(jié)構(gòu)，故在1500~1600和700~900cm-1之間有苯環(huán)的特征吸收峰。如果有羥基取代，則在3200~3600cm-1有羥基的特征吸收峰。三、香豆素

(四)香豆素的波譜學(xué)特征

3質(zhì)譜有較強(qiáng)的分子離子峰，基峰通常是失去CO的苯并呋喃離子。香豆素類化合物的質(zhì)譜圖中都有連續(xù)脫CO的碎片離子峰。含氧取代基越多，脫CO的峰越多。

7-甲氧基香豆素的分子離子峰是基峰，由于具有甲氧基，因此形成了[M-CO-CH3]+峰。三、香豆素

(四)香豆素的波譜學(xué)特征4核磁共振譜受內(nèi)酯羰基吸電子共軛效應(yīng)影響，3-,6-,8-H信號(hào)位于較高場(chǎng)，4-,5-,7-H信號(hào)位于較低場(chǎng)。7-位有氧取代時(shí)，由于其供電子共軛效應(yīng)，使得C-3的電子云密度增大，3-H的化學(xué)位移向高場(chǎng)位