第三章苯丙素(1).ppt

天然药物化学 ChemistryofNaturalProducts 卫生部规划教材 第六版 第三章苯丙素类 Phenylpropanolds 基本内容 香豆素类 香豆素类化合物的基本母核 常见的取代图式及四种基本骨架的结构特点 香豆素的化学性质 如内酯性质 香豆素类化合物的荧光性质及应用 香豆素类化合物的提取分离方法及主要的生理活性 木脂素类 结构分类和结构鉴定方法 基本要求 掌握香豆素类化合物的结构 性质和检识方法 熟悉木脂素类化合物分类和结构鉴定方法 了解苯丙素类化合物提取分离方法 定义 一类含有一个或几个C6 C3单位的天然成分 组成 香豆素 苯丙酸 简单苯丙素 木脂素 概述 2020 4 17 7 桂皮酸途径cinnamicacidpathway 第一节苯丙酸类 一 结构特点 为酚羟基取代的芳香羧酸 具有C6 C3结构 有单个单位存在的 也有聚合体 目前发现的约1200种 桂皮酸R1 R2 H对羟基桂皮酸R1 OH R2 H咖啡酸R1 R2 OH阿魏酸R1 OH R2 OCH3异阿魏酸R1 OCH3 R2 OH 二 常见的化合物 茵陈 三 实例 中药 茵陈 苎麻 金银花等 中存在的绿原酸 抗菌 利胆的有效成分 苎麻 2020 4 17 11 丹参素甲 丹参素乙 丹参素丙 丹参 百合科葱属植物鳞茎中存在的咖啡酸 阿魏酸 对羟基桂皮酸等 抗血小板凝聚作用 日本蛇菰中存在的松柏苷 咖啡酸葡萄糖苷等具有抗组胺释放作用 蛇菰 四 苯丙酸类化合物的提取分离 1 一般方法 水蒸汽蒸馏法提取苯丙烯 苯丙醛及苯丙酸的简单酯类衍生物多具有挥发性 是挥发油芳香族化合物的主要组成部分 可用水蒸汽蒸馏法提取 溶剂提取用有机溶剂或水 再按照中药化学成分分离的一般方法分离 如硅胶柱色谱 高效液相色谱等 碱提酸沉法提取苯丙酸衍生物是植物酸性成分 可用碱提酸沉法提取 2 实例 升麻升麻是发表透疹 清热解毒 生举阳气的中药 常用于风热头痛 口疮 麻疹 子宫脱垂等症 成分 咖啡酸 阿魏酸 异阿魏酸 1提取 3分离 2纯化 苯丙素的波谱特征 1 UV 桂皮酸2 IR OHCOOH3 1HNMR 苯环三碳链取代基OCH3OH 第二节香豆素类 香豆素 是一类具有苯骈 吡喃酮母核的天然产物的总称 在结构上可以看成是顺式邻羟基桂皮酸脱水而形成的内酯类化合物 一 定义 基本骨架 伞形花内酯 7 OH取代基 OH 烷氧基 苯基 异戊烯基等 伞形科 芸香科 最多菊科 豆科 兰科等植物 也较多 存在形式 游离状态 苷 分布 药典收载的有秦皮 白芷 独活 前胡 补骨脂等 存在于植物的花 叶 茎和果中 通常以幼嫩的叶芽中含量较高 二 香豆素的结构类型 香豆素 香豆素的结构类型 一 简单香豆素类 仅苯环上有取代基 7 羟基香豆素 简单香豆素化合物 秦皮 七叶内酯 七叶苷 抗炎 镇痛和抗菌 主治慢性痢疾 秦皮 补血活血 调经止痛 润肠通便 用于血虚萎黄 眩晕心悸 月经不调 经闭痛经 虚寒腹痛 肠燥便秘 风湿痹痛 跌扑损伤 痈疽疮疡 独活 当归内酯 当归 补骨脂内酯 补骨脂 皮肤科用药 适用于白癜风 牛皮癣及斑秃 还具有止血 抗菌等作用 二 呋喃香豆素 线型和角型 结核菌抑制剂 可抑制结核分支杆菌的生长 功用主治 温中散寒 驱风下气 活血镇痛 健胃止痢 治脘腹胀满 肠炎 痢疾 茴芹 邪蒿内酯 三 吡喃香豆素类 线型和角型 花椒内酯 四 其他香豆素类 指 吡喃酮环上有取代基的香豆素类 还包括二聚体和三聚体 C3 C4上常有取代基 苯基 羟基 异戊烯基等 黄檀内酯 Dalbergin 蟛蜞菊内酯 Wedelolactone 2020 4 17 32 异香豆素 茵陈内酯 异香豆素 香豆素的异构体 在植物体内往往是二氢香豆素的衍生物 2020 4 17 33 紫苜蓿酚 双香豆素 是香豆素的二聚体和三聚体 三 香豆素的理化性质 一 性状 游离香豆素 结晶形固体 有一定熔点 大多有香气 有升华性质分子量小的有挥发性 可随水蒸汽蒸出 UV下显蓝色荧光 香豆素苷 大多无香味 无挥发性 不能升华 二 溶解性 游离香豆素 溶于沸H2O 不溶或难溶于冷H2O 可溶甲醇 乙醇 氯仿和乙醚等溶剂 因含Ar OH可溶于碱水中 香豆素苷 溶于水 碱水 甲醇 乙醇等 难溶极性小的有机溶剂 三 内酯性质和碱水解反应 四 呈色反应 1 荧光 可见光下 无色或浅黄色结晶UV光照 显蓝色荧光 异羟肟酸铁反应 识别内酯 2 显色反应 Gibbs反应 Emerson反应 试剂 Gibbs 2 6 二氯 溴 苯醌氯亚胺Emerson 氨基安替匹林和铁氰化钾 条件 有游离酚羟基 且其对位无取代者 呈阳性 Gibb s反应 Emerson反应 4 氨基安替比林 红色 四 香豆素的提取分离方法 香豆素的系统提取方法 药材 醇提液 水溶液 石油醚 苯 乙醚 乙酸乙酯 不同浓度EtOH 回收溶剂 加水 有机溶剂萃取 2020 4 17 43 系统溶剂法 用石油醚 苯 乙醚 乙酸乙酯 丙酮和甲醇依次提取样品 层析方法 硅胶层析是最常用的方法 吸附剂 硅胶 中性和酸性氧化铝洗脱剂 已烷和乙醚 已烷和乙酸乙酯等显色 可观察荧光 酚性成分 加Et2O提出不水解成分 挥干Et2O加NaOH H2O水解 NaHCO3 H2O萃取 NaOH H2O萃取 乙醚萃取液 NaHCO3 H2O Et2O Et2O NaOH H2O OH H2O Et2O OH H2O H2O Et2O 酸性成分 中性成分 加酸中和 加Et2O萃取 香豆素类内酯成分 酸碱分离法 一 理化检识 五 香豆素的结构测定 1 荧光香豆素类化合物在紫外光 365nm 照射下显荧光 可用于检识 二 薄层检识 三 波谱特征 1 UV苯环274nm 吡喃酮环311nm2 IR c o1680 1660cm 13 MSM M CO 4 NMR谱 六 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 七 含香豆素的中药实例 一 秦皮 秦皮主要的化学成分是香豆素类 香豆素类成分是中药秦皮的主要药效物质 七叶内酯 黄色针状结晶 稀醇 或黄色叶状结晶 真空升华 易溶于甲醇 乙醇和冰乙酸 可溶于丙酮 不溶于乙醚和水 也易溶于稀碱液 并显蓝色荧光 七叶苷 浅黄色针状结晶 热水 易溶于甲醇 乙醇和乙酸 可溶于沸水 也易溶于稀碱液 并显蓝色荧光 化学成分 提取分离 七叶内酯和七叶苷 前胡主要含有香豆素类成分 前胡香豆素具有祛痰 解痉 抗过敏 抗血小板聚集 钙通道阻滞等生理活性 前胡的植物来源主要有白花前胡和紫花前胡 二 前胡 Acetyl COCH3Angeloyl CO CH3 CH CH3 当归酰基 由苯丙素氧化聚合而成的天然产物 通常指其二聚物 少数为三聚 四聚物 第三节木脂素 一 木脂素的结构类型 1 定义 8 8 2 木脂素的组成单体 桂皮酸 偶为桂皮醛 桂皮醇 主要有四种 烯丙苯 丙烯苯 一 二芳基丁烷类 3 木脂素分类 二 二芳基丁内酯类 三 芳基萘类 四 四氢呋喃类 五 双四氢呋喃类 由二个取代四氢呋喃单元形成四氢呋喃骈四氢呋喃结构 芝麻脂素 六 联苯环辛烯类 七 联苯类 两分子苯丙素的两个苯环3 3 直接连结而成 厚朴酚 二 木脂素的理化性质 溶解性 游离 亲脂性 难溶水 溶于苯 氯仿等 成苷 水溶性增大 旋光性 大多有光学活性 遇酸易异构化 挥发性 多数不挥发 少数有升华性质 形态 多呈无色晶形 鬼臼毒脂素苦鬼臼脂素 由于木脂素生理活性常与构型有关 因此在提取分离过程中应注意操作条件 尽量避免与酸 碱接触 以防止其构型的改变 三 木脂素的提取分离 1 提取多用乙醇或丙酮等提取后 再用极性较小的溶剂如 乙醚 氯仿等进行萃取 2 分离色谱法 溶剂萃取法 分级沉淀法 重结晶法 81 醇提物 木脂素的提取分离 原料 乙醇 丙酮提取 浓缩 2 碱溶酸法主要用于酚性 内酯结构的木脂素的分离纯化 3 色谱法 吸附原理 硅胶 中性氧化铝 用于难分离木脂素的分离 1 系统溶剂 石油醚 乙醚 乙酸乙酯等 依次萃取 按极性大小分离 用三氯化铁反应检查酚羟基的有无 四 木脂素的检识 2 薄层检识 常有一些功能基如酚羟基 亚甲二氧基及内酯结构等 用Ecgrine反应来检查亚甲二氧基的存在与否 以变色酸代替没食子酸 并保持温度在70 80 20分钟 可产生蓝紫色 用Labat反应来检查亚甲二氧基的存在与否 在Labat反应中 具有亚甲二氧基的木脂素加浓硫酸后 再加没食子酸 可产生蓝绿色 1 理化检识 五 生物活性 1 抗肿瘤作用2 肝保护和抗氧化作用3 对中枢神经系统的作用4 血小板活化因子拮抗活性5 抗病毒作用6 平滑骨解痉作用7 毒鱼作用8 杀虫作用 1 五味子 联苯环辛烯型木脂素成分 以及挥发油 三萜类 甾醇及游离脂肪酸类等成分 一 化学成分 五味子能明显降低肝炎患者血清谷丙转氨酶 SGPT 水平 大量证据表明 五味子的降转氨酶作用与其所含的联苯环辛烯类木脂素有关 对肝功能的保护作用是其作为抗氧剂 抗癌剂 滋补强壮剂和抗衰老剂的药理学基础 并由此开发出治疗肝炎药物联苯双酯 六 含木脂素的中药实例 当归酰五味子脂素H 巴豆酰五味子脂素H 苯甲酰五味子脂素H 戈米辛H 2 南五味子 含一系列木脂素成分 其中五味子醇甲 五味子醇乙及五味子酯甲 乙 丙 丁 戊等木脂素成分 多具有中枢神经抑制作用和降低SGPT的作用 五味子酯甲 五味子酯乙 五味子酯丙 连翘系木樨科植物连翘的干燥果实 商品有青翘和老翘之分 药理学研究证明连翘有显著的抑菌作用 其煎剂并有镇吐作用和抗肝损伤作用 连翘 木脂素类如连翘苷 连翘脂素等 这些木脂素类有抑制磷酸二酯酶活性的作用 苯乙醇苷类如连翘酯苷类等具有较强的抑菌活性 黄酮类如芦丁 一 化学成分 连翘脂素R H连翘苷R glc 二 连翘苷的分离 马兜铃科植物北细辛 汉城细辛或华细辛的干燥全草 药理作用有解热镇痛 抗菌等作用 4 细辛 主要为挥发油 已分离出70多种化合物 其中主要为顺甲基异丁香酚 甲基丁香酚 细辛醚 黄樟醚 黄樟醚系致癌物质 毒性较大 一 化学成分 此外 尚含有木脂素类 其中l 细辛脂素和l 芝麻脂素均属于双环氧木脂素类 极性小 极性大 细辛中细辛脂素和芝麻脂素的提取分离 练习1哪种化合物能发生Gibb s反应 练习2用化学法区别下列各组化合物 写出试剂 反应现象及结论 1 AB2 AB3 AB4 ABC5 AB6 ABC 练习3完成化学反应 1 1 OH 2 H 1 OH 2 H 2 练习4民间草药窝儿七中含有抗癌成分鬼臼毒素 脱氧鬼臼毒素 脱氢鬼臼毒素 山萘酚等成分 试设计提取其总木脂素的流程 若用硅胶色谱法分离 分析三者的Rf值大小顺序 鬼臼毒素R OH脱氢鬼臼毒素脱氧鬼臼毒素R H 练习5一种含香豆素的中药 还可能含有一些酸性成分以及酚性成分 试利用酸碱法 设计一提取分离香豆素内酯类成分的工艺路线 以流程图表示 并提出可能的注意事项 练习6中药