《苯丙素类》PPT课件.ppt

苯丙素类,第四章 苯丙素类,1、定义: 天然成分中有一类苯环和3个直链碳连在一起为单位（C6-C3）构成的化合物，统称苯丙素或苯并烷（phenylpropanoids） 2、类别： 包括苯丙烯、苯丙醇、苯丙酸(绿原酸,具有抗菌、保肝活性) 及其缩脂、香豆素、木脂素、木质素。,目 录,01,香豆素,什么是香豆素呢？,香豆素简介,香豆子,香豆素类药物 香豆素类药物是一类口服抗凝药物。它们的共同结构是4-羟基香豆素。同时，双香豆素还可以用于对付鼠害（啮齿类动物）。当初人们在牧场牲畜因抗凝作用导致内出血致死的过程中发现的双香豆素，意识到了这一类物质的抗凝作用，引起了之后对香豆素类药物的研究和合成，从而为医学界提供了多一种重要的凝血药物。 常见的香豆素类药物有双香豆素（dicoumarol）、华法林（warfarin，苄丙酮香豆素）和醋硝香豆素（acenocoumarol，新抗凝）。,药理作用,香豆素类药物的作用是抑制凝血因子在肝脏的合成。香豆素类药物与维他命K的结构相似。香豆素类药物在肝脏与维他命K环氧化物还原酶结合，抑制维生素K由环氧化物向氢醌型转化，维生素K的循环被抑制。可以说香豆素类药物是维生素K拮抗剂，或者是竞争性抑制剂（参见酶）。含有谷氨酸残基的凝血因子、的羧化作用被抑制，而其前体是没有凝血活性的，因此凝血过程受到抑制。但它对已形成的凝血因子无效。,羟甲香豆素胶囊,主要成份为：羟甲香豆素。 化学名称为：4-甲基-7-羟基2H-1-苯并吡喃- 2-酮。 分子式：C10H8O3 分子量：176.17产品性能 用途：用于胆囊炎、胆石症、 胆道感染、胆囊术后 综合征。,曲克芦丁香豆素片,【药理作用】能抵制血小板聚集，有防止血栓形成的作用等 【功能主治】适用于慢性静脉功能不全所致的静脉曲张。,白花前胡,狼毒,白芷,香豆素的生物活性,1.低浓度可刺激植物发芽和生长作用；高浓度则抑制 2.光敏作用可引起皮肤色素沉着； 补骨脂内酯可治白斑病 3.抗菌、抗病毒作用蛇床子、毛当归根中的 奥斯脑（Osthole）：抑制乙肝表面抗原； 4.平滑肌松弛作用茵陈蒿中的滨蒿内酯 具有松弛平滑肌等作用； 5.抗凝血作用 6.肝毒性有些香豆素对肝有一定的毒性。,第一节 香豆素的结构,一、结构母核: 具有苯并-吡喃酮的内酯类化合物. 生源途径:,桂皮酸途径,第一节 香豆素的结构,一、结构母核: 具有苯并-吡喃酮的内酯类化合物. 生源途径:,桂皮酸途径,二 、分类 根据其取代和并环的情况分为五类: 1. 简单香豆素 只在苯环有取代的香豆素，取代基包括羟基、甲氧基、亚甲二氧基、异戊烯基。,东莨菪内酯（有单胺氧化酶抑制活性） 东莨菪苷,当归内酯,当归,2. 呋喃香豆素 香豆素母核上7-位酚羟基与邻位异戊烯基环合成呋喃环,称为呋喃香豆素。 分为线型和角型。 线型:呋喃环与香豆素母核在6,7位并和,三个 环在一条直线上 角型:呋喃环在5,6位或7,8位并和,称角型.,未降解的紫花前胡内酯苷,补骨脂,药理：能扩张冠状动脉，且此作用有较高的选择性，能加强心肌收缩力；有抗菌、驱虫的作用；能治疗白癜风、牛皮癣，可局部应用及内服；对离体及在体肠管有兴奋作用，对离体豚鼠子宫则有松弛作用。此外还有雌激素样作用,3. 吡喃香豆素 母核上7-位酚羟基与邻位异戊烯基环合成2,2-二甲基-吡喃酮环结构.也分为线型和角型。,绵毛胡桐内酯A,绵毛胡桐内酯B,二氢绵毛胡桐内酯B,注: 上述三个香豆素存在于藤黄科植物南革绵 毛胡桐叶中,有抗HIV-1活性,在国外已进入 二期临床实验.,邪蒿辛温香燥，性味俱升，药势雄壮，善达巅顶，以发散太阳经风寒湿邪见长，故用治风寒感冒，巅顶头痛。,4. 异香豆素,异香豆素,邻羧基苯乙烯醇,岩白菜素,具有镇咳功效,芫荽酮A,5.其他香豆素 (1)-吡喃酮环3,4位上有取代基的香豆素类 (2)香豆素母核通过C-C键或-O-键相连而成的 聚香豆素.,紫苜蓿酚,具抗凝血作用,现已作为临床上 的抗凝血药物,用于防止血栓 形成,第二节 香豆素理化性质,一、性状 游离香豆素大多有香味，小分子的具有挥发性，成苷后则无香味和挥发性 二、溶解性 游离香豆素亲脂，成苷后亲水。 三、荧光性 香豆素类在UV下常显蓝色荧光，碱液中荧光 。 7-OH香豆素有强烈兰荧，加碱后变为绿荧。,光的基本性质,物质在光源（如太阳光）提供的能量作用下，构成物质元素的原子中的电子，发生了以基态到激发态，又以激发态回到基态的跃迁，导致物质选择性地吸收或发射相应特定的光波，从而显示其特有的颜色。如果物质吸收光能后进行电子跃迁所产生的发射光谱在可见光范围之内，物质的颜色则实际上为其吸收的入射光的互补色与发射光谱产生的光的混合色；若产生的发射光谱不在可见光范围之内，物质的颜色则取决于物质吸收入射光后产生的互补色。,当外层电子吸收紫外或可见辐射后，就从基态向激发态(反键轨道)跃迁。 主要有四种跃迁，所需能量大小顺序为：n n ,四、碱水解反应,注意：香豆素与碱液在一起的t，T，c。 其遇浓碱即裂解为酚类或酚酸类。,五、呈色反应 1. 异羟乌酸铁反应 作用：用于内脂环的检识 现象：红色 试剂：盐酸羟胺甲醇液、氢氧化钾甲醇液 和三氯化铁甲醇液,2. 三氯化铁试剂反应 作用：鉴别含有酚-OH的香豆素 现象：污绿色到兰绿色 规律：酚-OH数目愈多，颜色愈深 3. 重氮化试剂反应 作用：鉴别酚-OH邻位或对位无取代的香豆素 现象：红色或紫红色,4. Gibbs反应和Emerson反应 作用：鉴别酚羟基对位或6位无取代者 现象：前者呈深兰色，后者呈红色。 Gibbs试剂：2，6二溴苯醌氯亚胺的乙醇液 +1%氢氧化钾乙醇液， Emerson试剂：2%4-氨基安替匹林乙醇 +8%铁氰化钾水液，,Gibbs反应,显色反应汇总,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+ Cl3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,第三节 香豆素提取分离,1. 系统溶剂提取法 用极性由小到大的溶剂依次提取 2. 碱提酸沉法 原理：利用内酯加碱皂化，加酸恢复的性质提取 分离香豆素。 方法：先以稀NaOH提取, 然后加酸调至酸性,则香 豆素及其苷类即可析出. 缺点：对酸碱敏感的香豆素，拿不到原存物质。,3.水蒸气蒸馏法 主要针对小分子的香豆素.因为它们具有挥发性. 4.层析法 吸附剂：硅胶、氧化铝（酸性、中性）最常用。 洗脱剂：己烷-乙醚，乙醚-乙酸乙酯等。 例：独活中香豆素的提取 水提液 过阳离子交换树脂 DA-201大孔 硅胶柱 SephadexLH-20,第三节 香豆素鉴定,1 TLC 吸附剂: 硅胶,氧化铝,纤维素等. Rf规律: 母核上-OH数目愈多,其Rf愈小; -OH被甲基化后, Rf增大; 苷类Rf小于苷元Rf. 2 PPC (1)简单香豆素: 水饱和的正丁醇,异戊醇或氯仿做 展开剂 (2)具有邻二酚羟基或1,2-二元醇结构的香豆素: 滤纸先用硼砂饱和,则展开后,其Rf没有这种 结构的香豆素.,(3) 呋喃香豆素: 滤纸以二甲基甲酰胺为固定相. 总之: 酸性弱. Rf大,酸性强, Rf小. 酸性或中性溶剂系统中: 苷Rf 苷元Rf 碱性溶剂系统中: 苷Rf 苷元Rf 常用显色剂： 即显色反应呈阳性的一些试剂。,红外（IR）光谱,呋喃环（C-H） 31753025cm-1 （弱小、尖锐的双峰）,芳环 内酯环 16601600cm-1 17501700cm-1（C=O, 最强峰） (三个较强吸收) 12701220cm-1 ( 强吸收峰 ) 11001000cm-1 ( 强吸收峰 ),第四节、香豆素的结构研究,2紫外（UV）光谱,苯环274nm (log 4.03) 引入羟基（共轭） 碱液中（羟基解离） -吡喃酮环311nm (log 3.72) 325nm (log 4.15) 372nm (log 4.23),核磁共振（NMR）谱,（1） 1H-NMR谱特征:,吡喃酮环质子 - H (1H, d. J=9.5) 6.106.50 （高场） 4 H (1H, d. J=9.5) 7.508.20 (低场),芳环质子,H-8 (1H,d.J=2.0) （高场、羟基邻位） H-6 (1H,dd.J=8.0;2.0) （高场、羟基邻位） H-5 (1H,d.J=8.0) （低场）,受羰基吸电影响 电子云密度下降（）,呋喃环质子(AB系统 ,dd.) 6.707.20 (1H,d.J=2.02.5) 7.507.70 (1H,d.J=2.02.5),芳环质子 H-5 (1H, s.) H-8 (1H, s.),香豆素类化合物1H-NMR谱上具有鉴别特征的典型信号：,（1） 3，4-位无取代香豆素类成分，H-3、H-4构 成AB系统，以一组dd峰出现，偶合常数较 大(J9.5Hz), 由于受羰基吸电共轭效应 的影响，H-4位于较低场,化学位移较大 （7.508.20 )。,7-OH香豆素 H-5 (1H,d.J=8.0) （低场） H-6 (1H,dd.J=8.0;2.0) （高场） H-8 (1H,d.J=2.0) （高场） 5、7-二取代香豆素 H-6、H-8分别呈现 d 峰, J=2.02.5 (小、间偶) 6、7-二取代（线型呋喃和线型吡喃） H-5、H-8 分别呈现 s 峰 7、8-二取代（角型呋喃和角型吡喃） H-5、H-6 分别呈现d峰,J=8.0(大、邻偶),（2）芳环质子信号受芳环取代影响很大。,（3）香豆素母核H-8、H-4在高分辨谱上能观 察到远程偶合, J4 = 0.601.0 Hz。,（4）呋喃香豆素呋喃环上二个质子构成AB系 统，以一组d d. 峰出现，偶合常数较小 (J2.02.5Hz)。,（5）芳环上甲氧基质子呈现三个质子的单峰 (3H, s.) ，3.84.0ppm。,C-2 (C=O, s. 160ppm) C-7 (C-OH, s. 160ppm)，受羰基吸电共 轭的影响 C-9 (季碳，C-O-, s. 149.0154.0ppm),（） 13C-NMR谱特征：,香豆素母核碳谱的 特征信号：,C-10 (季碳，s. 110.0113.0ppm) C-4 (C=C, d. 143.0145.0ppm)，受羰基 吸电共轭的影响 C-3 (C=C, d. 110.0113.0ppm) C-2C-7C-9C-4C-5C-6C-3C-10C-8 160以上 110.0 113.0 110以下,（2）出现一系列失去CO的碎片离子峰，最主 要碎片离子峰是M-CO+ 峰，其丰度可 达100%（基峰）。,（3）具有甲氧基取代的香豆素经常出现失去 甲基（CH3）的碎片离子峰。,4质谱（MS）特征,（1）大多具有很强的分子离子峰M+，简单 香豆素和呋喃香豆素的分子离子峰经常 是基峰。,花椒毒内酯质谱裂解途径,木脂素,木脂素是一类由二分子苯丙素衍生物（单体）聚合而成的天然化合物，由于主要存在于植物的木质部或开始析出时呈树脂状，所以称木脂素。 依缩合位置不同分类,简单木脂素,单环氧木脂素,环木脂素,木脂内酯,4-苯代萘内酯 1-苯代萘内酯,环木脂内酯,联苯环辛烯型木脂素 新木脂素 双环氧木脂素,牛蒡子苷元R=H 牛蒡子苷R=glc 连翘脂素R=H 连翘苷R=glc,厚朴酚 五味子醇,植物雌激素-木脂素,植物雌激素（Phytoestrogen，简称PE）是指某些能结合并激活哺乳类动物及人类的雌激素受体，从而具有雌激素样或抗雌激素活性的植物活性成分；是一类来源于天然植物中的非甾体化合物，由于它能与雌激素受体（ER）结合，发挥雌激素样作用，故称作植物雌激素。在自然界中许多植物都含有植物雌激素，主要包括异黄酮（isoflavones）、香豆素（coumarins）和木脂素（lignans）。木脂素是由苯丙素单位（C6-C3）聚合而成的一大类化合物，多以二聚体的形式存在，少数为三聚体和四聚体，具有多样的结构和广泛的生物活性。它们存在于许多种的植物中，所在部位各异，甚至在植物的分泌物、人类和动物的尿液中也有发现。富含木脂素类化合物的植物在民间有着相当长的医用历史，如鬼臼属植物在美洲用于治疗毒蛇咬伤、五味子在中国用于治疗肝炎等。,BJ0255、砂地柏中木脂素类化合物 的分离及杀虫活性研究,为了进一步明确砂地柏中具有杀虫活性的木脂素类成分,本论文在前期研究的基础上,采用活性示踪法,对砂地柏Sabina vulgaris Ant.中木脂素类化合物进行分离、鉴定和杀虫活性评价,并初步探讨它们之间的构效关系;初步研究前期得到的二芳基丁内酯类木脂素(-)-hiblactone和yatein对3龄粘虫幼虫种群生长发育影响。旨在发现该植物中其他具有杀虫活性的木脂素类成分并初步探讨二芳基丁内酯类木脂素可开发利用价值。,主要取得以下结果: 1.从砂地柏果实乙醇浸膏提取物氯仿萃取段A7-A11中分离并鉴定出17种木脂素:鬼臼毒素、(-)-hibalactone、脱氧鬼臼毒素、苦鬼臼毒素、脱氢鬼臼毒素、异丁基表鬼臼醚、yatein、-足草叶素-A-甲醚、3-O-demethylyatein、表鬼臼乙醚、4-去甲鬼臼毒素、乙酰表鬼臼酯、脱氧苦鬼臼毒素,乙酰苦鬼臼毒素,4-acetyl yatein,表鬼臼毒素和鬼臼酯酮。经文献调研,4-Acetyl yatein属于天然新化合物;乙酰苦鬼臼毒素是从砂地柏中首次分离得到。 2.分别采用小叶碟添加法和浸叶法测试了17木脂素对3龄粘虫幼虫的拒食活.,木脂素还有一些新的类型 （1）苯丙素低聚体: 包括三聚体和四聚体，三聚体常称为倍半木脂素，四聚体称为二木脂素； （2）复合木脂素: 系由一分子苯丙素与黄酮、香豆素或萜类等结合而成的天然化合物，根据结合分子的不同称为黄酮木脂素、香豆素木脂素。 （3）去甲木脂素: 基本母核只有16-17个碳原子，比一般木脂素少1-2个。,组成木脂素的四种单体,注: 木脂素由双分子苯丙素缩合成各种碳架后， 侧链碳原子上的含氧官能团如羟基、羰基、羧基等相互脱水缩合，再形成半缩醛、内酯、四氢呋喃等环状结构，使木脂素的结构类型更加多样。,一、结构与分类： （1）简单木脂素：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,愈创木脂酸,（2）单环氧木脂素,（3）木脂内酯,(4) 环木脂素 包括：苯代四氢萘、苯代二氢萘、苯代萘 ，自然 界以苯代四氢萘居多。 基本骨架：,苯代四氢萘,苯代二氢萘,苯代萘,注：环木脂素结构中有内脂环时称 为环木脂内脂,环木脂内脂：,异紫杉脂素,赛菊芋脂素,鬼臼毒脂素,（5）双环氧木脂素,（6）联苯木脂素：两分子苯丙素以苯环直接相连 而成的化合物。,五味子,厚朴酚,（7）聚木脂素 由两分子以上的苯丙素单元聚合而成的化合物，常见其三聚体，四聚体。 例如：拉帕酚A，丹参酸乙。 （8）其他木脂素 不属于上述几种结构的木脂素统称为其他木脂素。,水飞蓟素(复合木脂素),对肝细胞膜有稳定作用， 能保护肝脏，改善肝功 能，适用于急慢性肝炎、 肝硬化、中毒性肝损伤。,二、理化性质 1. 木脂素多为无色结晶，新木脂素难结晶。 2.多呈游离型，脂溶性。 3.有多个不对称因素，显光学活性，遇酸或碱发 生异构化。 注:无共同特征反应，一些非特征性试剂可用于TLC显色，如5