香豆素ppt课件

药物检验教研室 天然药物化学 TheMedicinalChemistryofNaturalProducts 1 第四章香豆素 2 1掌握香豆素类化合物的结构特点 2熟悉香豆素类化合物的理化性质 3了解香豆素类化合物的提取分离方法及其生理活性 3 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 6C 3C 构成的化合物 或者说是一类含有一个或几个6C 3C单位的天然成分 统称苯丙素类 苯丙素 含有一个或几个6C 3C单位的天然成分 2类别 包括苯丙烯 苯丙醇 苯丙酸及其缩脂 香豆素 木脂素 木质素 香豆素只是苯丙素类之一 4 顺式邻羟基桂皮酸 香豆素内酯 香豆素 是顺式邻羟基桂皮酸分子内脱水而成的内酯 具有芳香气味 一 概述 1概念 5 基本结构 苯并 吡喃酮所以香豆素是一类具有苯并 吡喃酮为基本母核的内酯类化合物 因最早从豆科植物香豆中得到 且邻羟基桂皮酸的内酯具有芳香气味从而得名 6 香豆素广泛分布于高等植物中 尤其在 芸香 科 伞形 科中特别多 在植物体内大多数的香豆素C7位有 羟基 现已发现的香豆素类化合物达1000多种 大多数存在于花 叶 茎 果中 以幼嫩的叶芽中含量最高 在植物体内 它们以游离态或苷的形式存在 在植物体内 它是由酪氨酸衍生而来 如下图所示 2生源 7 8 3 常见含有香豆素化合物中药材 9 1 植物生长调节剂 低浓度刺激植物发芽 生长 高浓度抑制植物发芽 生长 2 光敏作用 治疗白斑病 3 抗菌 抗病毒作用 秦皮中的七叶内酯及其苷治疗痢疾 蛇床子中的奥斯脑可抑制乙肝表面抗原 4 平滑肌松弛作用 冠状动脉扩张和解痉利胆 5 抗凝血作用 防止血栓形成 6 肝毒性 黄曲霉素致肝癌 4香豆素的生理活性 10 黄曲霉素 它们存在于土壤 动植物 各种坚果中 特别是容易污染花生 玉米 稻米 大豆 小麦等粮油产品 是霉菌毒素中毒性最大 对人类健康危害极为突出的一类霉菌毒素 是目前已知最强致癌物之一 11 二 香豆素的结构与分类香豆素都具有苯并 吡喃酮为基本母核 90 以上的香豆素7 位有羟基或醚基 除此之外还有烷氧基 苯基 异戊烯基等 香豆素是由苯丙酸经氧化 环合而成 异戊烯基活泼双键结合位置不同 氧化情况不一样 因而产生了不同的氧环结构 根据其取代基和连接方式的不同可分为以下几类 12 1简单香豆素类简单香豆素 只在苯环上有取代的香豆素 取代基包括羟基 甲氧基 亚甲二氧基 异戊烯基等 七叶内酯 七叶苷 存在于秦皮中 具有抗菌作用 是治疗细菌性痢疾的有效成分 七叶苷还有利尿和保护血管通透性的作用 13 1简单香豆素类当归内酯 是当归中的有效成分 具有补血 活血 调经止痛 润燥滑肠的作用 滨蒿内酯 存在于茵陈蒿中 具有松弛平滑肌 解痉利胆作用 14 1简单香豆素类蛇床子素 存在于蛇床子中 能治疗阴道滴虫 湿疹和脚癣等病 15 2呋喃香豆素呋喃香豆素 香豆素母核苯环上7 羟基与邻位异戊烯基环合成并氧五无环的一类衍生物 成环后常伴随着降解 异戊烯基上失去3个碳原子 即呋喃环 所以称为呋喃香豆素 根据成环位置可分为线型 呋喃环 苯环 吡喃酮环处于同一直线上 和角型 呋喃环 苯环 吡喃酮环处于同一折线上 16 2呋喃香豆素 线形呋喃香豆素 6 7 呋喃香豆素 补骨脂内酯 存在于补骨脂中 是豆科植物中的有效成分 用于治疗白斑病 补骨脂内酯它与其衍生物花椒毒内酯等具有抗结核菌活性 花椒毒内酯 存在于牛尾独活中 与补骨脂内酯比较 C8位上多一个甲氧基 它还具有较强的光敏作用 17 2呋喃香豆素 角形呋喃香豆素 7 8 呋喃香豆素 白芷内酯又名异补骨脂内酯 是白芷的有效成分 其煎剂具有解热 镇痛与抗炎作用 存在于白芷 补骨脂 牛尾独活中 18 3吡喃香豆素香豆素母核苯环上7 羟基与邻位异戊烯基环合成2 2 二甲基 吡喃酮环结构 称为吡喃香豆素 根据成环位置可分为线型和角型 线形呋喃香豆素 6 7 吡喃香豆素 花椒内酯 存在于花椒中 原植物花椒 又名大椒 秦椒 蜀椒 巴椒 川椒等 具有温中散寒 止痛 燥湿 杀虫等功效 19 3吡喃香豆素 线形呋喃香豆素 6 7 吡喃香豆素 美花椒内酯 存在于美花椒中 花椒内酯和美花椒内酯在结构上比较 花椒内酯在C5上少一个甲氧基 鲁望桔内酯 存在于海南岛产的鲁望桔果实中 其结构是美花椒内酯的异构体 20 3吡喃香豆素 角形呋喃香豆素 7 8 吡喃香豆素 邪蒿内酯 可作为角形呋喃香豆素的代表 黄曲霉素B1 是黄曲霉素中毒性最大的成分 是一种很强的致癌物 很低浓度就能引起肝损害而致癌变 21 4其它香豆素类指 吡喃酮环3 4位上有取代基的香豆素类 一般取代基有羟基 苯基 异戊烯基等 如 黄檀内酯 双香豆素 海棠果内酯等 双香豆素具有对抗维生素K的作用 临床上作为预防血栓形成或消除血块的抗凝血药 22 三 香豆素的理化性质1性状多数游离香豆素呈晶体 有一定熔点 且多有香味 游离香豆素多有香味 小分子量的具有挥发性和升华性 香豆素苷无此性质 2溶解性游离香豆素极性小 不溶于水 易溶于甲醇 乙醇 氯仿 乙醚 苯等有机溶剂 香豆素苷极性大 能溶于水 甲醇 乙醇 难溶于其它极性小的有机溶剂 23 3内酯的水解性 24 3内酯的水解性香豆素的 吡喃酮环具有 不饱和内酯的性质 在稀碱液中渐渐水解成黄色溶液 生成顺式邻羟基桂皮酸盐 其盐的水溶液经酸化即闭环恢复成内酯 常根据此性质来提取分离 顺式邻羟基桂皮酸不易游离存在 长时间在碱液中放置或紫外光照射时 可转变为稳定的反式邻羟基桂皮酸 与浓碱一起共热煮沸时 内酯环破坏 裂解成酚类或酚酸类 所以 在用碱液提取香豆素类成分时 须注意碱液的浓度 加热的温度及时间 防止内酯被破坏 25 3内酯的水解性条件 稀碱溶液产物 顺式邻羟基桂皮酸盐 顺式邻羟基桂皮酸不易游离存在 特点 可逆影响因素 紫外线 碱的浓度 加热温度 加热时间等 26 4荧光性香豆素母核本身无荧光 但其羟基衍生物在紫外光下大多能显蓝色或蓝绿色荧光 荧光的有无及强弱与溶液的性质及取代基的种类和位置有一定的关系 27 4荧光性小结 香豆素母核本身无荧光 多数香豆素在紫外光下具有荧光 在碱性溶液中荧光更显著 C7位引入羟基荧光增强 C7 羟基邻位的C6或C8位引入羟基 荧光减弱或消失 28 4荧光性如七叶内酯 6 7 二羟基香豆素 荧光较弱 白瑞香素 二羟基香豆素 荧光消失 并不是羟基越多 则荧光越强 29 5与酸的作用香豆素中的异戊烯基易与邻酚羟基环合 在实验条件下 较温和的酸几乎可定量地使异戊烯基侧链形成一含氧杂环 环合试验可以决定酚羟基和异戊烯基的相互位置 即环合成呋喃环或吡喃环 30 6显色反应 1 鉴别内酯结构 异羟肟酸铁反应异羟肟酸铁反应 泛指酯类及其它能转化成酯的化合物在碱性条件下能开环 然后与盐酸羟胺缩合生成异羟肟酸 再在酸性条件下与三氯化铁试剂反应 生成红色异羟肟酸铁配合物 31 6显色反应 1 鉴别内酯结构 异羟肟酸铁反应 32 6显色反应 1 鉴别内酯结构 异羟肟酸铁反应条件及试剂 盐酸羟胺 三氯化铁溶液现象及结论 红色 可以是香豆素类化合物 33 6显色反应 2 酚羟基反应 与三氯化铁的反应三氯化铁的反应 凡具有酚羟基的香豆素均可在酸性条件下与三氯化铁试剂产生颜色反应 生成绿色至蓝绿色 颜色深浅与香豆素结构中酚羟基的数目和位置有关 一般成正比 重氮化试剂反应如果香豆素的邻位或对位未被取代 则能与重氮化试剂发生反应 生成红色或紫红色的偶氮染料衍生物 34 6显色反应 3 Gibbs试剂反应与Emerson试剂反应反应原理 特定试剂与酚羟基 内酯在碱性条件下水解产生 对位 香豆素的C6位 的活泼氢 香豆素C6位上无取代基时碳上的氢 缩合生成有色缩合物 内在反应条件相同 有游离酚羟基 C6位上无取代 溶液为碱性 即 香豆素结构中酚羟基对位无取代 C6位上没有取代时 该反应发生 35 6显色反应 3 Gibbs试剂反应与Emerson试剂反应 Gibbs试剂反应 36 6显色反应 Gibbs试剂反应反应试剂 2 6 二氯 溴 苯醌氯亚胺反应现象 蓝色结论 香豆素的对位有活泼氢 香豆素C6位上无取代基 37 6显色反应 Emerson试剂反应 38 6显色反应 Emerson试剂反应反应试剂 4 氨基安替比林 铁氰化钾反应现象 红色结论 香豆素的对位有活泼氢 香豆素C6位上无取代基 39 四 香豆素的提取与分离1提取 溶剂提取法是提取香豆素类成分的常用方法 根据欲提取香豆素的极性大小选择适当的溶剂 游离香豆素大多极性较小 具有亲脂性 可用低极性的溶剂提取 与糖结合成苷后极性增大 亲水性较强 可用水 醇等极性较大的溶剂提取 当含有多种香豆素类成分时 可采用系统溶剂法提取 40 1提取 水蒸气蒸馏法小分子游离香豆素具有挥发性 可采用水蒸气蒸馏法提取 但该法由于受热温度较高 时间长 有可能引起结构变化 41 1提取 碱溶酸沉法由于游离香类成分具有内酯结构 且多数含有酚羟基 能溶于热碱中 加酸又能重新析出 但要注意碱液的浓度与加热的时间 且温度不宜太高 以免破坏内酯结构 此法不适宜于遇酸 碱液不稳定的香豆素类成分的提取 42 2分离 酸碱分离法原理 利用内酯加碱皂化 加酸恢复的性质分离香豆素 方法 乙醚萃取