课件：第三章苯丙素.ppt

天然药物化学,Chemistry of Natural Products,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,2019/4/17,7,桂皮酸途径 cinnamic acid pathway,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，R2H 咖啡酸 R1R2OH 阿魏酸 R1=OH，R2OCH3 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,2019/4/17,11,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：OH COOH 3、1HNMR：苯环 三碳链 取代基OCH3 OH,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,7OH 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）,2019/4/17,32,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。,2019/4/17,33,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： Gibbs2,6-二氯(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,Gibbs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,2019/4/17,43,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 311nm 2、IR c=o 1680-1660cm-1 3、MS M+ 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 : COCH3 Angeloyl : 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7080，20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Gibbs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,A B 2,A B 3,A B 4,A B C 5,A B 6,A B C,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中药秦皮中含有七叶内酯及七叶苷。下面为提取分离过程，请分析下述过程中A、B、C步骤的目的，D、E分别为何种成分。,练习7试分析下列化合物的纸色谱，以水饱和异戊醇展开，紫外光下 观察荧光，Rf值的大小顺序,练习8大叶棒树为中药秦皮的来源之一，其所含的主要有效成分为秦皮甲素、秦皮乙素，结构式如下：,纸色谱结果如下，试根据色谱结果设计从药材中提取分离这两种化合物的工艺流程，并