天然藥物化學-第三章.ppt

2019/7/12,1,第三章 苯丙素類 phenylpropanoids,2019/7/12,2,一.定義,苯丙素類是天然存在的一類含有一個或幾個C6-C3基團的酚性物質。苯核上常有羥基或烷氧基取代。,2019/7/12,3,苯丙素類的存在關系到植物生長的調節(jié)作用和抗御病害的侵襲作用。其具有較廣泛的生理活性，也是很受重視的一類天然成分。,苯丙烯 propenyl benzene 苯丙醇 propanol benzene 苯丙酸及其縮酯 propionic acid benzene 香豆素 coumarins 木質素 lignins 木脂素 lignans 黃酮 flavonoids,苯丙素類,2019/7/12,4,二. 桂皮酸途徑 cinnamic acid pathway,2019/7/12,5,第一節(jié) 苯丙酸類,2019/7/12,6,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.對羥基桂皮酸 R1= H R2=H 2.咖啡酸 OH H 3.阿魏酸 OCH3 H 4.芥子酸 OCH3 OCH3,至少還有六種桂皮酸衍生物，但較少見，如異阿魏酸(isoferulic acid)、鄰羥基桂皮酸(o-hydroxy cinnamic acid)、對甲氧基桂皮酸(p-methoxy cinnamic acid)等。,2019/7/12,7,綠原酸（chlorogenic acid）,菜薊素（cynarin）,松柏苷（coniferin）,咖啡酸葡萄糖苷,2019/7/12,8,丹參素甲,丹參素乙,丹參素丙,2019/7/12,9,第二節(jié) 香豆素 coumarins,2019/7/12,10,苯駢-吡喃酮,這個結構是色原酮的異構體。,苯駢-吡喃酮,（Chromone),一.定義： 香豆素是鄰羥桂皮酸內酯，具芳香甜味。其結構母核為 ：,2019/7/12,11,香豆素類在植物及微生物中均有分布，如致癌成分黃曲霉素類及發(fā)光真菌中的亮菌素類均屬于香豆素類。 這類成分分布得最廣的還是高等植物中，其中蕓香科和傘形科中分布最多。它們在植物體內以游離狀態(tài)或與糖結合成苷的形式存在，苷酶解可環(huán)合成游離的內酯狀態(tài)。,2019/7/12,12,二 .結構類型,根據(jù)香豆素的基本母核上的取代基不同，將其分四類： 1. 簡單香豆素（ simple coumarins）:只有在苯環(huán)上有取代基的香豆素類。,傘形花內酯 umbelliferon,2019/7/12,13,線型（6 、7呋喃駢香豆素型）,補骨脂內酯(Psoralen）,角形（7、8呋喃駢香豆素型）,白芷內酯（Augelicin） (異補骨內酯),2.呋喃香豆素（Furanocoumarins）,2019/7/12,14,花椒內酯（Xanthyletin),角型（7，8吡喃駢香豆素）：,邪蒿內酯（Seselin）,3.吡喃香豆素(Pyranocoumarins） 香豆素母核上C6位或C8位的異戊烯基與鄰酚羥基環(huán)合而成2，2-二甲基-吡喃環(huán)結構的香豆素類。 線型（6，7吡喃駢香豆素）：,2019/7/12,15,黃檀內酯 （Dalbergin),蟛蜞菊內酯（Wedelolactone）,4.其他香豆素： 指-吡喃酮環(huán)上有取代基的香豆素類。C3、C4位常有苯基、羥基、異戊烯基等的取代。,2019/7/12,16,異香豆素,茵陳內酯,異香豆素： 香豆素的異構體，在植物體內往往是二氫香豆素的衍生物。,2019/7/12,17,仙鶴草內酯,巖白菜素,2019/7/12,18,紫苜蓿酚,雙香豆素： 是香豆素的二聚體和三聚體。,2019/7/12,19,Wikstrosin(瑞香科),2019/7/12,20,七葉內酯（Esculetin）,七葉內酯苷(Esculin),三.生理活性：,1.毒性：肝毒性 。必要結構：呋喃環(huán)上的雙鍵和不飽和內酯環(huán)。 2. 抗菌、抗病毒作用：秦皮中的七葉內酯和七葉內酯苷具抑制痢疾桿菌的作用。補骨脂內酯具抗真菌及抗結核活性。,2019/7/12,21,5.光敏作用： 補骨脂內酯治療白癜風。呋喃香豆素多 有該作用。很多香豆素可以吸收紫外光，放出在可見 區(qū)（近470nm）的熒光，故可用做增白劑，如7-OH香豆素。由于吸光性，七葉內酯和七葉苷可用于保護皮 膚防止輻射的藥物。,3.平滑肌松弛作用：血管擴張作用。 傘形科凱刺-冠狀動脈擴張 茵陳蒿濱蒿內酯-解痙利膽 4.抗凝血作用和止血作用： 雙香豆素-防血栓及消血塊 澤蘭內酯-止血,2019/7/12,22,四.化學性質：,1.內酯性質和堿水解反應：香豆素的-吡喃酮環(huán)具有，-不飽和內酯性質，在稀堿液中會逐漸水解生成順鄰羥桂皮酸的鹽，而順鄰羥桂皮酸不易游離存在，其鹽的水溶液經(jīng)酸化即閉環(huán)恢復成內酯。這個閉合過程極易發(fā)生，即使在很弱的酸溶液中，如通入CO2也能促使其內酯化而閉環(huán)。,2019/7/12,23,香豆素如果和堿液長時間加熱，水解產(chǎn)物順鄰羥桂皮酸衍生物則發(fā)生異構化，轉變成反鄰羥桂皮酸的鹽，再經(jīng)酸化也不再發(fā)生內酯化閉環(huán)反應。 香豆素內酯環(huán)發(fā)生堿水解的速度主要與C7位取代基的性質有關。其水解難易為 7-OH香豆素（難）7-OCH3香豆素香豆素（易）,2019/7/12,24,異當歸內酯,3-異戊烯酰4，6-二甲氧基順鄰羥桂皮酸,C8的適當位置有羰基、雙鍵或環(huán)氧結構時，其水解可獲得順鄰羥桂皮酸的衍生物，而不再閉環(huán)成內酯。,2019/7/12,25,3.異羥肟酸鐵反應： 堿性條件下，內酯開環(huán)，與鹽酸羥胺中的羥基縮合生成異羥肟酸，然后在酸性條件下與三價鐵鹽絡合而顯紅色。,2019/7/12,26,4.Gibbs reaction:判斷-OH對位有無取代基。Gibbs 試劑是2，6-二氯（溴）苯醌氯亞胺，其在弱的堿性條件下與酚對位活潑氫縮合成蘭色物。 有游離酚-OH,且-OH對位無取代者（+） 對位有取代者（-）。,多用來判斷C6位是否有取代基存在。,2019/7/12,27,5.Emerson reaction: 試劑：2%的4-氨替比林和8%的鐵氰化鉀，其與酚羥基對位活潑氫反應生成紅色化合物。 酚羥基對位無取代基（+）紅色 有取代基（-）,多用來判斷C6位是否有取代基存在。,2019/7/12,28,6. 酚羥基反應： 具酚羥基取代的香豆素類在水溶液中可與三氯化鐵試劑絡合而產(chǎn)生不同的顏色。 判斷游離酚羥基的有無。,2019/7/12,29,五.物理性質： 1.性狀： 游離的香豆素多有完好的結晶形狀，有一定的熔點，大多有香味。分子量小的有揮發(fā)性，能隨水蒸汽蒸出，具升華性。 香豆素苷無揮發(fā)性，也不能升華。,2019/7/12,30,2.溶解性： 游離香豆素-不溶于冷水，溶于沸水，易溶于甲醇、乙醇、氯仿、乙醚等有機溶劑。 香豆素苷-溶于水、甲醇、乙醇，難溶于氯仿、乙醚。 根據(jù)香豆素的溶解性，在提取分離時可采用系統(tǒng)溶劑法。,2019/7/12,31,3.熒光性質：熒光物質即吸收UV光，物質發(fā)亮。物質受到光照射時，除吸收某種波長的光之外還會發(fā)射出比原來吸收波長更長的光；當激發(fā)光停止照射后，這種光線也隨之消失，這種光稱為熒光。 香豆素母體本身即無取代的香豆素并無熒光，而-OH香豆素在紫外光下大多顯出蘭色熒光，在堿液中熒光增強。香豆素熒光的有無，與分子中取代基的種類和位置有一定關系。,2019/7/12,32,六.提取分離： 1、系統(tǒng)溶劑法 2、真空升華或蒸餾法 3、色譜法 4、酸堿分離法,2019/7/12,33,1.系統(tǒng)溶劑法： 用石油醚、苯、乙醚、乙酸乙酯、丙酮和甲醇依次提取樣品。,2019/7/12,34,2、真空升華或蒸餾法：,某些小分子的香豆素類具揮發(fā)性可用蒸餾法與不揮發(fā)性成分分離，常用于純化過程。 例如：橘子油橙皮油素的分離,2019/7/12,35,層析法,3、色譜法,香豆素的混合物部分最后通過層析的方法才能得到單體。 香豆素一般用硅膠吸附層析、氧化鋁層析和聚酰胺層析。 注意：堿性氧化鋁可能使香豆素發(fā)生降解，故很少用。對酚性香豆素強吸附。 洗脫劑可用己烷-乙醚、己烷-乙酸乙酯和石油醚-乙酸乙酯的混合溶劑。,2019/7/12,36,制備型HPLC,正相和反相色譜的區(qū)別,對極性較強的香豆素類采用反相柱色譜（C18或C8）有較好的分離效果 。,2019/7/12,37,4、酸堿分離法：此系經(jīng)典方法,1.具酚羥基的香豆素類溶于堿液加酸后可析出。 2.香豆素的內酯環(huán)性質，于堿液中皂化成鹽而加酸后恢復成內酯析出。,堿液加熱開環(huán)時，要注意堿液的濃度和加熱時間，否則將引起降解反應而使香豆素破壞，或者使香豆素開環(huán)而不能重新合環(huán)。 對酸堿敏感的香豆素用此法可能得到次生產(chǎn)物。,2019/7/12,38,木脂素 Lignan,2019/7/12,39,木脂素是一類由兩分子苯丙素衍生物聚合而成的天然化合物。少數(shù)為三聚物(倍半木脂素)和四聚物。,一. 概述,1型（8-8）,2型（8-8， 7-2 ）,2019/7/12,40,大多呈游離狀態(tài)，少數(shù)與糖結合成苷而存在于植物的木部和樹脂中，故稱之木脂素。 目前已發(fā)現(xiàn)200多種木脂素類化合物，其具多種生物活性，如抗癌、抗病毒、抑制生物體內的酶活力、保肝、降低應激反應和對中樞神經(jīng)系統(tǒng)的作用等。,2019/7/12,41,g-碳原子氧化型 的木脂素類,g-碳原子未氧化型 的新木脂素類,組成木脂素的單體主要有四種：,桂皮酸cinnamic acid） 桂皮醇（cinnamyl alcohol）,丙烯苯（propenyl bezene） 烯丙苯（allyl benzene ）,2019/7/12,42,由g -碳原子氧化型的聚合而成的衍生物在植物界廣泛存在。 而由g -碳原子未氧化型的聚合而成的衍生物只存在于樟科、木蘭科、蒺藜科等少數(shù)科屬中。,2019/7/12,43,2,去甲二氫愈創(chuàng)木脂酸 (nordihydroguaiaretic acid),二.結構與分類： 1.二芳基丁烷類（dibenzylbutanes）：,2019/7/12,44,去甲二氫愈創(chuàng)木脂酸由蒺藜科植物Larrea divaricata的葉和莖中得到的。 分子中有鄰二酚基結構，很容易氧化，以常用作油脂和其他食品的抗氧化劑。 它為內消旋化合物，不顯旋光活性。,2019/7/12,45,2.二芳基丁內酯類（dibenzyltyrolactone）,是芳基萘內酯類木脂素合成前體,2019/7/12,46,牛蒡子苷元（arctigenin）,臺灣脂素B,2019/7/12,47,3. 芳基萘類（arylnaphthalenes） 芳基萘、芳基二氫萘、芳基四氫萘,芳基萘 芳基二氫萘 芳基四氫萘,2019/7/12,48,異紫杉脂素 （isotaxiresinol）,去氧鬼臼毒脂素葡萄糖脂苷,2019/7/12,49,1,1-苯代萘-2,3-萘內酯（下向）,芳基萘類木脂素常以氧化的碳原子成內酯環(huán)。內酯環(huán)的環(huán)和方向有上向和下向兩種類型。,4-苯代萘-2,3-萘內酯（上向）,2019/7/12,50,1-鬼臼毒脂素 （1-podophyllotoxin）,2019/7/12,51,7-7,7-9,9-9,4.四氫呋喃類（tetrahydrofurans） 木脂素分子中有一個環(huán)氧結構，環(huán)氧的位置可以在7-7、 7-9 、 9-9 等位置，形成四氫呋喃環(huán)的結構。,2019/7/12,52,5.雙四氫呋喃類 兩分子苯丙素分子側鏈相互連接，在7-9和7-9之間形成雙駢四氫呋喃環(huán)。,2019/7/12,53,6.聯(lián)苯環(huán)辛烯類 集中存在五味子科五味子屬和南五味子屬植物中，具有聯(lián)苯環(huán)辛二烯的結構。,五味子甲素 R1=R2=R3=R4=CH3 五味子乙素 R1+R2=CH2, R3=R4=CH3 五味子丙素 R1+R2= R3+R4=CH2,2019/7/12,54,7.苯駢呋喃類 包括苯駢呋喃及其二氫、四氫和六氫衍生物。,海風藤酮 R1=R2=CH3 山蒟素R1R2=CH3,2019/7/12,55,8.雙環(huán)辛烷類,guaianin,2019/7/12,56,9.苯駢二氧六環(huán)類 兩分子苯丙素通過氧橋連接，形成二氧六環(huán)結構。,水飛薊素,2019/7/12,57,10.螺二烯酮類 從海風藤莖中分離得到的呋胡椒脂酮。,胡椒脂酮,2019/7/12,58,11.聯(lián)苯類,厚樸酚,和厚樸酚,2019/7/12,59,11.倍半木脂素和木脂素類 從牛蒡子中得到的拉帕酚A和F,拉帕酚A,拉帕酚F,2019/7/12,60,三、木脂素的理化性質 多數(shù)呈無色結晶，但新木脂素不易結晶。 少數(shù)可升華：如去甲二氫愈創(chuàng)木酸 多數(shù)呈游離型，易溶于苯、氯仿、乙酸乙酯、乙醚乙醇等溶劑。少數(shù)結合呈苷 多數(shù)有多個不對稱碳原子，除