4苯丙素類.ppt

1、苯丙素類 Phenylpropanoids,概念：苯丙素是天然存在的一類含有一個(gè)或幾個(gè)C6-C3基團(tuán)的酚性物質(zhì)。常見的有苯丙烯、苯丙酸、香豆素、木脂素等，廣義的講，黃酮類也是苯丙素的衍生物。大多數(shù)的天然芳香化合物生源由此而來。 取代方式：在苯核上常有羥基和烷氧基取代，有時(shí)會(huì)有烷基取代。 生源：是由莽草酸通過芳香氨基酸（苯丙氨酸或酪氨酸）合成而來。,概 述,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(duì)羥基桂皮酸 R1= H R2=H （p-hydroxy cinnamic acid) 2 咖啡酸 （caffeic acid) OH H 3 阿魏酸

2、(ferulic acid) OCH3 H 4 芥子酸 （sinapic acid) OCH3 OCH3,第一節(jié) 苯丙酸衍生物,苯丙酸類化合物常與不同的醇、氨基酸、糖或有機(jī)酸等結(jié)合成酯存在，其中一些化合物還有較強(qiáng)的生理活性。 綠原酸（chlorogenic acid） 綠原酸是3-咖啡酰奎寧酸，存在于很多中藥如茵陳、金銀花中，是其抗菌、利膽的有效成分。中華人民共和國藥典一部（2000版）中收錄的金銀花，其含量測(cè)定方法是以綠原酸為對(duì)照品進(jìn)行HPLC測(cè)定。同樣，藥典收錄的復(fù)方制劑“雙黃連口服液”是由金銀花、黃芩和連翹組成的復(fù)方，其鑒別項(xiàng)中即以是否含的綠原酸作為鑒別金銀花的依據(jù)。,菜薊素：利膽保肝,

3、松柏苷：抗組胺釋放,C,O,O,H,O,H,H,O,C,O,O,C,H,C,H,H,O,H,O,C,O,O,C,H,C,H,H,O,H,O,g,l,c,O,C,H,3,O,C,H,2,O,H,丹參治療冠心病的有效成分,第二節(jié) 香豆素 香豆素（Coumarin）是鄰羥桂皮酸的內(nèi)酯，具有芳甜香氣。至今已報(bào)道有900余種。 分布：傘形科、蕓香科、菊科、豆科等 代表性中藥：秦皮、白芷、獨(dú)活、補(bǔ)骨脂等,基本骨架：苯駢吡喃酮 90%以上香豆素7-位有羥基或醚基,部分香豆素以鄰羥桂皮酸苷的形式存在于生物體 內(nèi)，酶解后苷元立即內(nèi)酯化而成香豆素。,香草木樨苷,一、 香豆素的結(jié)構(gòu)類型 分類： 簡單香豆素類 呋喃香

4、豆素類 吡喃香豆素類 其它香豆素類,常見取代基：OH，CH3O，亞甲二氧基 異戊烯基 聯(lián)O上 聯(lián)C上,（一）簡單香豆素類： 只有在苯環(huán)上有取代基的香豆素類。 取代基包括羥基、甲氧基、亞甲二氧基和異戊烯基等。 異戊烯基多連在C-6和C-8位（異戊烯基上的雙鍵有時(shí)轉(zhuǎn)化成環(huán)氧、鄰二醇、酮基或接糖而成苷）。,廣泛分布于被子植物各科如蕓香科、菊科、茄科、豆科等多種植物的七葉內(nèi)酯(亦稱秦皮乙素，esculetin)及其葡萄糖苷七葉苷(亦稱秦皮甲素，esculin)，藥理實(shí)驗(yàn)證實(shí)二者均具有抗炎、鎮(zhèn)痛和抗菌活性。,傘形科植物歐前胡根狀莖中的王草質(zhì)(ostruthin)，6位含有兩個(gè)異戊烯基的十碳鏈，該化合物具

5、抗細(xì)菌和抗真菌作用,（二）呋喃香豆素類 定義：香豆素核上的異戊烯基與鄰位酚羥基環(huán)合成呋喃環(huán) 者，稱為呋喃香豆素。成環(huán)后常伴隨著失去3個(gè)碳原子。 分類： 直線型（linear) ：C6-異戊烯基與C7OH環(huán)合而成，三個(gè)環(huán)在一直線上。 角型（angular) ：C8-異戊烯基與C7OH環(huán)合而成，三個(gè)環(huán)在一折角線上。,存在于豆科植物粉綠小冠花種子、補(bǔ)骨脂果實(shí)中，是線型呋喃香豆素，可作為皮膚科用藥，有光敏作用，注射或內(nèi)服，再以長波紫外線或日光照射，可使受照射處皮膚紅腫，色素增加。適用于白癜風(fēng)、牛皮癬及斑禿。在紫外線存在時(shí)，可引起DNA合成損傷。另外還具有止血、抗菌等作用。,存在于傘形科植物如牛防風(fēng)的根

6、和白芷屬一些植物果實(shí)中的茴芹內(nèi)酯(pimpinellin)是角型呋喃香豆素，為結(jié)核菌抑制劑，可抑制結(jié)核分支桿菌的生長。,（三）吡喃香豆素類（Pyranocoumarins） 定義：香豆素的C6或C8異戊烯基與鄰酚羥基環(huán)合而成 2,2-二甲基-吡喃環(huán)結(jié)構(gòu)，稱為吡喃香豆素。 分類： 直線型：6,7-吡喃駢香豆素型 角型：7,8-吡喃駢香豆素型 其它型： 5,6-吡喃駢、雙吡喃駢香豆素型,線型吡喃香豆素:存在于蕓香科植物美洲花椒樹皮、蕓香根、檸檬根等中的花椒內(nèi)酯,具解痙作用，還有抗癌和抗菌活性，體外對(duì)培養(yǎng)的人的宮頸癌Hela細(xì)胞的抑制作用。 角型吡喃香豆素:存在于傘形科植物巖風(fēng)和黃盔芹的根中的化合物

7、黃盔芹素，在吡喃環(huán)上還接有一個(gè)異戊烯取代基，該化合物能使膽固醇引起動(dòng)脈粥樣硬化的家兔的動(dòng)脈壓一時(shí)性下降和心率減慢，并有舒張血管及解除外周血管和小腸痙攣的作用。,（四） 其他香豆素 -吡喃酮環(huán)上有取代基 C3、C4常有苯基、羥基、異戊烯基等 3-苯代香豆素 4-苯代香豆素 3，4-苯駢香豆素 4-羥基香豆素 3-異戊烯基香豆素 二聚體和三聚體,蟛蜞菊內(nèi)酯,黃檀內(nèi)酯,autumariniol,kotamin,4,7-二羥香豆素,其它香豆素：在-吡喃酮環(huán)上有取代基。C3、C4上常有苯基、羥基、異戊烯基等取代。 教材 P113 亮菌甲素：得自于白蘑科真菌假蜜環(huán)菌菌絲體，對(duì)膽道系統(tǒng)的壓力起到很好的調(diào)節(jié)作

8、用，使膽汁能順利地排出。對(duì)一些膽道運(yùn)動(dòng)障礙的疾患、膽道內(nèi)小的結(jié)石、膽管及膽囊的炎癥，能起良好的作用，臨床效果良好。 海棠果內(nèi)酯：得自藤黃科植物海棠果，具有抗炎活性，還有抗關(guān)節(jié)炎作用。 逆沒食子酸，又稱鞣花酸，得自大戟科、胡桃科、薔薇科等多種植物，也常以游離態(tài)或結(jié)合態(tài)存在于許多植物的蟲癭或葉子中，為止血?jiǎng)?，有興奮子宮的作用，對(duì)妊娠8, 12, 16天的小鼠，靜脈注射1.2mg/kg時(shí)，可增加流產(chǎn)的發(fā)生率。,三、香豆素 (一) 香豆素的結(jié)構(gòu)類型,其中4,7-二羥基香豆素易發(fā)生互變異構(gòu)形成2,7-二羥基色原酮。,三、香豆素 (一) 香豆素的結(jié)構(gòu)類型,1 性狀 天然的香豆素多有完好的結(jié)晶，大多具香味。

9、 小分子的香豆素有揮發(fā)性，能隨水蒸氣蒸出，并能升華。 但香豆素的苷則多無香味和揮發(fā)性，亦不能升華。 2 溶解度 游離香豆素一般不溶或難溶于水，可溶于沸水，易溶于 苯、乙醚、氯仿和乙醇等有機(jī)溶劑。 香豆素苷能溶于水、醇，難溶于乙醚、苯等低極性有機(jī)溶劑。,二 香豆素的理化性質(zhì),（一）香豆素的物理性質(zhì),3 熒光 香豆素類在可見光下為無色或淺黃色結(jié)晶，在紫外光下可 見藍(lán)色熒光。7-位導(dǎo)入羥基后，熒光增強(qiáng)，甚至在可見光下 也能看到熒光。一般香豆素遇堿后熒光加強(qiáng)。7-羥基香豆素 在8-位引入羥基，熒光則消失。,二 香豆素的理化性質(zhì),（二）、香豆素的化學(xué)性質(zhì)1 內(nèi)酯性質(zhì)和堿水解反應(yīng),或 UV照射,C8有C=

10、O、雙鍵、環(huán)氧者易得順鄰羥桂皮酸衍生物,堿水解的難易順序： 7OH香豆素7OCH3香豆素 香豆素,異當(dāng)歸內(nèi)酯,3-異戊烯酰-4,6-二甲氧基-順鄰羥桂皮酸,2 酸的反應(yīng),（1） 環(huán)合反應(yīng)：異戊烯基易與鄰酚羥基環(huán)合，由此可以確定酚羥基和異戊烯基間的相互位置。,（2） 醚鍵的開裂：烯醇醚遇酸易水解,東莨菪內(nèi)酯,（3）. 雙鍵加水反應(yīng),黃曲霉素B1(aflatoxin B1) 黃曲霉素B2a （高毒） （低毒）,（三）顯色反應(yīng) （1）異羥肟酸鐵反應(yīng) -內(nèi)酯結(jié)構(gòu)，與鹽酸羥胺反應(yīng)生成異羥肟酸， 遇鐵離子呈紫色。 （2）FeCl3反應(yīng) 酚羥基 （3）Gibbs反應(yīng) 酚羥基對(duì)位無取代基,Gibbs反應(yīng),三、

11、香豆素的提取分離方法 游離的香豆素大多是低極性和親脂性的，一部分與糖結(jié)合的極性較高。一般是用甲醇或乙醇提取，然后用不同極性的溶劑進(jìn)行萃取，分成極性不同的部位，然后再進(jìn)一步分離。（一）酸堿分離法：利用內(nèi)酯遇堿皂化，加酸恢復(fù)的性 質(zhì)分離香豆素。 （二）色譜方法： 硅膠柱層析： 己烷、乙醚、乙醚乙酸乙酯 氧化鋁柱層析：石油醚、氯仿、乙酸乙酯等 （三）真空升華或蒸餾法,四、香豆素的波譜學(xué)特性 （一） 熒光性質(zhì) 1. 可見光下為無色或淺黃色的結(jié)晶 紫外光下顯 示藍(lán)色熒光。 2. C7-OH 熒光增強(qiáng)，加堿后，熒光轉(zhuǎn)為綠色。 羥基醚化后熒光減弱。 3. 羥基香豆素加堿后，熒光增強(qiáng)。 4. C7-OH香豆素

12、：C8導(dǎo)入OH，熒光消失； 導(dǎo)入非羥基基團(tuán)，熒光減弱 5呋喃香豆素?zé)晒廨^弱。,（二）紫外光譜,7-OH， 7-OR ， 5,7-雙OR，7,8-雙 OR ：相似 217、315- 330nm(strong)；240, 225(weak),（三）紅外光譜,吡喃酮羰基： 芳環(huán)的雙鍵： 呋喃環(huán)雙鍵：,1750-1700cm-1,1645-1625cm-1,1639-1613cm-1,（四）核磁共振譜11H-NMR,？,5, 6-H : 6.8-7.3, J=? CH2: 3.3-3.4 , d，J=5.2 Hz CH=: 5.2 , t , J=5.2 Hz CH3: 1.6 , s,呋喃香豆素：區(qū)

13、分線型與角型,5.5, J=10Hz,6.5, J=10Hz,吡喃香豆素：,213C-NMR,C-OR ： + 30 鄰位碳 ： - 13 對(duì)位碳 ： -8,RO,（五）質(zhì)譜 1母體香豆素有強(qiáng)的分子峰，基峰是失去CO的苯駢 呋喃離子。,2. 有異戊烯基取代時(shí)，可失去甲基形成高度共軛的分子 或經(jīng)歷開裂。,五、香豆素的生理活性 （一）植物生長調(diào)節(jié)作用香豆素在植物體內(nèi)低濃度時(shí)刺激發(fā)芽和生長，高濃度時(shí)抑制發(fā)芽和生長。 （二）光敏作用補(bǔ)骨脂內(nèi)酯治療白斑病 （三）抗菌、抗病毒作用 （四）平滑肌松弛作用 （五）抗血凝作用 （六）毒性肝臟毒性，如黃曲霉素,六、實(shí)例秦皮,秦皮為木犀科植物苦櫪白蠟樹Fraxinu

14、s rhynchophylla、白蠟樹F. chinensis、尖葉白蠟樹F. szaboana、宿柱白蠟樹F. stylosa的干燥枝皮或干皮，主產(chǎn)于吉林、遼寧及河南等地。具有清熱燥濕、清肝明目、止瀉等功效，用于痢疾、泄瀉、赤白帶下、目赤腫痛等癥。 秦皮主要含七葉內(nèi)酯、七葉苷、秦皮素(fraxetin)、秦皮苷(fraxin)等，其中七葉內(nèi)酯和七葉苷是抗炎、鎮(zhèn)咳、鎮(zhèn)痛的有效成分。,R R 七葉內(nèi)酯 H 秦皮素 H 七葉苷 glc 秦皮苷 glc,六、實(shí)例秦皮,七葉內(nèi)酯為淡黃色針狀結(jié)晶，mp.268270，易溶于甲醇、乙醇、丙酮、醋酸乙酯、稀堿水，難溶于水和氯仿；七葉苷為無色或淺黃色針狀結(jié)晶，

15、 mp.204206，易溶于甲醇、乙醇、稀堿水，可溶于沸水。兩者均顯明顯的藍(lán)色熒光。紙色譜結(jié)果得出：兩者在醋酸乙酯中Rf值懸殊 ，兩者在氯仿中均不溶。 從秦皮（苦櫪白蠟樹皮）中提取分離七葉內(nèi)酯和七葉苷流程是：,七、含有香豆素的常用中藥,第三節(jié) 木脂素,定義：木脂素（lignans)是一類由苯丙素氧化聚合而成的天然 產(chǎn)物，通常是指其二聚物，少數(shù)是三聚物和四聚物。 骨架：主要由側(cè)鏈碳原子（88）連接而成，還有許多其 它位置連接的類型。,1型 8-8,2型 8-8，7-2,3型 8-8, 2-2,組成木脂素的單體主要有四種： （1）桂皮酸(cinnamic acid)，偶有桂皮醛(cinnamald

16、ehyde) （2）桂皮醇(cinnamyl alcohol) （3）丙烯苯(propenyl benzene) （4）烯丙苯(allyl benzene),3. 其它類型： 苯丙素低聚體：倍半木脂素、二木脂素等 雜木脂素（hybrid lignan)：黃酮木脂素、 香豆素木脂素、萜木脂素等 去甲木脂素（norlignan)：1617個(gè)碳,木脂素的分類： 1. 木脂素（lignan):兩分子苯丙素以側(cè)鏈碳原子C-8-C-8 連接而成。 2. 新木脂素（neolignan):一個(gè)苯丙素的脂肪烴基碳與另一 分子苯環(huán)連接，或苯丙素的苯基連接而成的。,木脂素的命名：,一般左邊的C6-C3編號(hào)1-9，右

17、邊的C6-C3編號(hào)19。前面冠以C8的構(gòu)型，含氧官能團(tuán)的位置、名稱、雙分子連接的橋頭碳編號(hào)，均用最小可能數(shù)。,羅漢松脂素,(8R,8R)-4,4-二羥基-3,3-二甲氧基-9-氧代-8-8,9-O-9-木脂素,一、木脂素的結(jié)構(gòu)類型,（一）二芳基丁烷類（Dibenzylbutanes) 本類型的木脂素是其它類型木脂素的生源前體,（二）二芳基丁內(nèi)酯類（Dibenzyltyrolactones),這是木脂素側(cè)鏈形成內(nèi)酯結(jié)構(gòu)的基本類型，還包括單去氫和雙去氫化合物，它們是芳基萘內(nèi)酯類木脂素的合成前體。,（三）芳基萘類（Arylnaphthalenes),有芳基萘、芳基二氫萘和芳基四氫萘三種結(jié)構(gòu)。,芳基萘

18、類木脂素常以氧化的碳原子縮合形成內(nèi)酯，如：,VP-16 (etoposide) ：R=CH3 VM-26 (teniposide) R=,鬼臼毒素：抗癌,（四）四氫呋喃類（Tetrahydrofurans),因氧原子連接位置的不同，可形成7-O-7, 7-O-9, 9-O-9三種結(jié)構(gòu)。,（五）雙四氫呋喃類（Ditetrahydrofurans),（六）聯(lián)苯環(huán)辛烯類（Dibenzoclooctenes),此類木脂素集中存在于五味子屬和南五味子屬植物中，具有聯(lián)苯駢環(huán)辛二烯結(jié)構(gòu)。,（七）苯駢呋喃類（Benzofurans),海風(fēng)藤酮,（八）雙環(huán)辛烷類（Bicyclo3,2,1octanes),（九）

19、苯駢二氧六環(huán)類,（十）螺二烯酮類（Spirodienones),（十一）聯(lián)苯類（Biphenylenes),（十二）倍半木脂素（Sesquiligans）和 二木脂素（Dilignans）,二、木脂素的理化性質(zhì),多數(shù)呈無色結(jié)晶，新木脂素不易結(jié)晶。 少數(shù)可升華。 多數(shù)呈游離型，具有親脂性，難溶于水，能溶于 苯、氯仿、乙酸乙酯、乙醚、乙醇等溶劑。成苷 后，水溶性增大。 大多具有光學(xué)活性，遇酸易異構(gòu)化，在提取過程中 應(yīng)注意操作條件，避免活性喪失或減弱。,三、木脂素的提取分離,難點(diǎn)：木脂素常與大量樹脂狀物共存，本身在溶劑處理過程中也容易樹脂化。 提?。合扔靡掖蓟虮扔H水溶劑提取，再用氯仿、乙醚等依次

20、萃取，即得游離總木脂素。 分離： 吸附色譜 分配色譜,實(shí)例五味子,五味子為木蘭科華中五味子（南五味子）Schisandra sphenanthera或五味子（北五味子）S. chinensis的干燥成熟果實(shí)。 功效 :收斂固澀、益氣生津、補(bǔ)腎寧心、強(qiáng)壯與抗衰老,五味子成分,含木脂素和有機(jī)酸類，其中木脂素占18.1。至今已從中分離出40多種木脂素類成分。主要為聯(lián)苯型衍生物。 五味子素和五味子酯甲(schisantherin A)降低ALT的作用最強(qiáng)。我國藥學(xué)工作者根據(jù)五味子素的基本結(jié)構(gòu)，合成出新藥聯(lián)苯雙酯，具有保護(hù)肝細(xì)胞、增強(qiáng)肝臟解毒功能及顯著降低血清ALT的作用。,五味子酯甲 聯(lián)苯雙酯,五味子

21、酯甲提取分離,南五味子中五味子酯甲是其中的主要成分，五味子酯甲為長方形結(jié)晶（乙醇），mp.122124，易溶于苯、氯仿和丙酮，可溶于甲醇、乙醇，難溶于水和石油醚。提取分離流程如下：,實(shí)例：,硅膠薄層色譜 氯仿甲醇為展開劑,比較下列化合物的Rf:,（一）紫外光譜,四、木脂素的結(jié)構(gòu)鑒定,可用于區(qū)分芳基四氫萘、芳基二氫萘和芳基萘型木脂素，還可確定芳基二氫萘B環(huán)上的雙鍵位置；通過鑒定失水物雙鍵位置，還可確定B環(huán)上取代羥基的位置。,（二）核磁共振氫譜,5.08-5.23,1. 環(huán)木脂內(nèi)酯（芳基萘類）,2. 聯(lián)苯環(huán)辛烯型木脂素,H-4，11： 6.4-7.0 天然木脂素7，8無氧取代： 7, 8-CH3 ： 0.7-1.0 1, 14-OCH3: 相對(duì)較高場(chǎng),3. 雙環(huán)氧木脂素,脂肪H： H-1(H-5)： 3.00 左右 H-2(H-6)： 4.70 H-4(H-8)： 4.00,1,2,3,4,5,6,7,8,4,