第三章苯丙素類天然藥物化學(xué)

第三章苯丙素類天然藥物化學(xué)第1頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

第一節(jié)苯丙酸類第二節(jié)香豆素類第三節(jié)木脂素類第2頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月苯丙素的定義苯丙素是一類含有一個(gè)或幾個(gè)C6-C3單位的天然成分。有單獨(dú)存在的，也有多個(gè)單位聚合的。包括苯丙烯、苯丙醇、苯丙酸及其縮酯、香豆素、木脂素、黃酮和木質(zhì)素等。合成途徑：由莽草酸開始，通過(guò)苯丙氨酸和酪氨酸，經(jīng)脫氨、羥基化、偶合等。第3頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月香豆素類：C6-C3木脂素類：(C6-C3)2木質(zhì)素類：(C6-C3)n黃酮類：C6-C3-C6第4頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月苯丙素類生物合成途徑示意圖莽草酸香豆素苯丙醇類苯丙烯類酪氨酸對(duì)羥基桂皮酸阿魏酸松柏酸咖啡酸苯丙氨酸桂皮酸第5頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)苯丙酸類

一.苯丙素類化合物酚酸類成分在植物中廣泛分布，其中主要是苯丙酸類?；窘Y(jié)構(gòu)是由酚羥基取代的芳環(huán)與丙烯酸構(gòu)成。常見的苯丙素類：對(duì)羥基桂皮酸咖啡酸阿魏酸芥子酸第6頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月苯丙酸常與不同的醇、氨基酸、糖、有機(jī)酸等結(jié)合成酯的形式?？Х人岬难苌镌谧匀唤绶謩e廣泛，并多有抗菌利膽的作用。大多具有一定的水溶性。降壓抗菌消炎第7頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月丹參素甲丹參素丙丹參素乙抗動(dòng)脈硬化增加冠脈流量治療冠心病第8頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二.苯丙素的提取水溶性化合物分離難度較大柱層析分離，常用大孔樹脂、聚酰胺、硅膠、葡聚糖凝膠。第9頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月苯丙酸類鑒別1～2％FeCl3Pauly試劑：重氮化的磺胺酸Gepfner試劑：1％亞硝酸鈉-10％醋酸(1:1)噴霧后空氣中干燥，再用0.5mol/L苛性堿甲醇液處理.Millon試劑：在紫外線下，苯丙酸類化合物為無(wú)色或具有藍(lán)色熒光，用氨水處理后呈藍(lán)或綠色熒光。第10頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三.苯丙素的波譜特征有強(qiáng)紫外吸收，在中性溶液中，其紫外吸收與其酯或苷相似；加入醋酸鈉，紫移；加入乙醇鈉，紅移。酚羥基在紅外3300～3500cm-1處有強(qiáng)吸收苯環(huán)在1440～1650cm-1處有強(qiáng)吸收第11頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)香豆素香豆素的結(jié)構(gòu)類型香豆素的理化性質(zhì)香豆素的提取分離香豆素的波譜學(xué)特征香豆素的生物活性第12頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月香豆素（coumarin)定義：具有α-吡喃酮母核基本骨架的苯丙素類化合物。鄰羥基桂皮酸的內(nèi)酯類化合物的總稱。90％具有7-OH或醚基具芳香氣味。自然界分離得到近1200種。廣泛分布于高等植物中，如傘形科、蕓香科、菊科、豆科、蘭科、茄科、瑞香科、虎耳科、、木樨科植物及微生物代謝產(chǎn)物中。第13頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月coumarin第14頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一.香豆素的結(jié)構(gòu)類型苯并α-吡喃酮分子中苯環(huán)或吡喃酮環(huán)上常有羥基、烷氧基、苯基、異戊烯基等取代。根據(jù)取代基的的不同及連接方式的不同可將香豆素進(jìn)行分類。第15頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(一）簡(jiǎn)單香豆素類僅在苯環(huán)上有取代基的香豆素類。常見取代基有羥基、甲氧基、亞甲二氧基和異戊烯氧基等。七葉內(nèi)酯七葉內(nèi)酯苷當(dāng)歸內(nèi)酯第16頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（二）呋喃香豆素類香豆素核上的異戊烯基與鄰位酚羥基環(huán)合成呋喃環(huán)，稱呋喃香豆素，成環(huán)后常失去三個(gè)碳原子。分為直線形和角形。補(bǔ)骨脂內(nèi)酯香柑內(nèi)酯花椒毒內(nèi)酯異香柑內(nèi)酯茴芹內(nèi)酯第17頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（三）吡喃香豆素類香豆素的C6或C8異戊烯基與鄰酚羥基環(huán)合而成2,2-二甲基-α-吡喃環(huán)結(jié)構(gòu)。分直線型和角型。第18頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（四）異香豆素類α-吡喃酮環(huán)上有取代基的香豆素類。C3、C4上常有苯基、羥基、異戊烯基等。第19頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二.香豆素的理化性質(zhì)（一）物理性質(zhì)（二）化學(xué)性質(zhì)內(nèi)酯的性質(zhì)和堿水解反應(yīng)酸的反應(yīng)顯色反應(yīng)

異羥肟酸鐵反應(yīng)與酚類試劑反應(yīng)第20頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（一）物理性質(zhì)性狀結(jié)晶狀，淡黃色或無(wú)色，具香味。小分子化合物有揮發(fā)性，能升華。成苷者，多無(wú)以上特性。第21頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月溶解性游離香豆素，不溶或難溶于冷水，可溶于沸水，易溶于苯、乙醚、氯仿和乙醇。香豆素苷，能溶于水、甲醇、乙醇，難溶于乙醚、苯等溶劑。第22頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月熒光香豆素衍生物大多具有熒光。堿液中熒光加強(qiáng)。熒光強(qiáng)弱和有無(wú)與取代基的種類和位置有關(guān)。具C7-OH，呈強(qiáng)藍(lán)色熒光。C6,7-二OH，熒光減弱，C7,8-二OH香豆素?zé)o熒光。羥基醚化后，熒光減弱。呋喃香豆素的熒光較弱，一般呈藍(lán)或棕色熒光。第23頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月內(nèi)酯的性質(zhì)酸條件下的反應(yīng)顯色反應(yīng)（二）香豆素的化學(xué)性質(zhì)第24頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月在稀堿中可水解開環(huán)，形成水溶性的順式鹽。在堿性醇溶液中更容易開環(huán)，酸化，環(huán)合形成脂溶性香豆素而沉淀析出。若在堿溶液中放置或紫外照射，順式轉(zhuǎn)化為反式鹽，酸化不環(huán)合。1.內(nèi)酯性質(zhì)第25頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一般順式鄰羥桂皮酸不容易得到，但一些特殊結(jié)構(gòu)的香豆素，可形成順式結(jié)構(gòu)。異當(dāng)歸內(nèi)酯3-異戊烯?；?4,6-二甲基-順鄰羥桂皮酸ByakanglicolIsobyakangelicolicacid第26頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月香豆素側(cè)鏈上酯基如處于芐基碳上，極不穩(wěn)定，堿水解后易生成兩種異構(gòu)化的醇.第27頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.酸條件下的反應(yīng)香豆素受酸的影響，可發(fā)生雙鍵開裂、異戊烯基環(huán)合、環(huán)氧和酯基的水解、雙鍵水合、羥基脫水等反應(yīng)。第28頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月環(huán)合反應(yīng)異戊烯基易與鄰酚羥基環(huán)合。在實(shí)驗(yàn)條件下，較溫和的酸幾乎可定量使異戊烯基側(cè)鏈形成一個(gè)含氧雜環(huán)。第29頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月醚鍵開裂烯醇醚遇酸易水解。東莨菪內(nèi)酯第30頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月雙鍵加水反應(yīng)黃曲霉素B1（高毒）黃曲霉素B2（低毒）第31頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3.顯色反應(yīng)異羥肟酸鐵反應(yīng)：香豆素類在堿性條件下，內(nèi)酯開環(huán)與鹽酸羥胺縮合成異羥肟酸，在酸性條件下與三價(jià)鐵離子絡(luò)合成鹽而顯紅色。第32頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月Gibb’s反應(yīng)Gibb’s反應(yīng)是將香豆素樣品溶于乙醇中，在弱堿性條件下，2,6-二溴（氯）苯醌氯亞胺試劑與酚羥基對(duì)位活潑氫縮合成藍(lán)色化合物。第33頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月Emerson反應(yīng)將香豆素樣品溶于堿性溶液中，加入2％4-氨基安替比林和8％鐵氰化鉀與酚羥基對(duì)位的活潑氫生成紅色縮合物。第34頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三.香豆素的提取分離方法藥材不同濃度的乙醇醇提取液回收溶劑，加水水溶液石油醚萃取苯萃取乙醚萃取乙酸乙酯萃取第35頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月堿溶酸沉法內(nèi)酯—加堿開環(huán)，加酸環(huán)合乙醚萃取液，用NaHCO3液除去酸性成分，再用稀冷NaOH液除去酚性成分（包括酚性香豆素），剩余中性部分蒸去乙醚，再用NaOH的水或醇液進(jìn)行水解，此時(shí)香豆素成鹽而溶于水中，以乙醚除去不水解的中性成分，堿液用酸中和，再用乙醚萃取出香豆素內(nèi)酯成分。第36頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

色譜分離法吸附劑：硅膠、聚酰胺等洗脫劑：石油醚、正己烷、乙酸乙酯第37頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月香豆素的提取與分離實(shí)例：第38頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月四.香豆素的波譜學(xué)特征UV未取代香豆素：275nm(苯環(huán)，4.03）311nm（α、β-吡喃酮環(huán)，3.72）有取代基：一般紅移：-OH>-OCH3>-CH3呋喃或吡喃環(huán)，稍紫移。第39頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月IRIR與α-吡喃酮相似。羰基，1695~1725cm-1，苯環(huán)，1500~1600和700~900cm-1-OH，3200~3600cm-13,4-烯鍵，1625~1640cm-1C1-O，1260~1280cm-1第40頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1HNMRC3、C6、C8-H處于較高場(chǎng)，C4、C5、C7-H處于較低場(chǎng)，δ6~8C3-H，δ6.25；C4-H，δ7.91，J=9.5Hz苯環(huán)-H，δ7.02~7.52，m第41頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月13CNMR母核上的碳：δ100～160OR取代：相連碳：δ＋30鄰位碳：δ－13對(duì)位碳：δ－8第42頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月MS香豆素母核有較強(qiáng)的分子離子峰，基峰常是失去CO的苯并呋喃離子。香豆素類化合物有連續(xù)脫去CO的碎片離子峰，含氧取代基越多，脫CO峰越多。7-甲氧基香豆素的分子離子峰是基峰，可形成[M-CO-CH3]+峰。

第43頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月五.香豆素的生物活性植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)作用－促進(jìn)或抑制植物的發(fā)芽和生長(zhǎng)光敏活性－可引起色素沉著，治療白斑病抗菌、抗病毒作用－七葉內(nèi)酯和七葉苷治療痢疾，奧斯腦可抑制乙肝HBsAg平滑肌松弛作用－傘形科植物中許多香豆素有血管擴(kuò)張作用抗凝血作用－雙香豆素，抗凝血藥物肝毒性－黃曲霉素可引起肝損害和癌變抗腫瘤作用－7－羥基香豆素抑制癌細(xì)胞的增值。第44頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)木脂素(Lignans)木脂素的結(jié)構(gòu)類型木脂素的理化性質(zhì)木脂素的提取分離木脂素的結(jié)構(gòu)鑒定木脂素的生物活性第45頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一.木脂素的結(jié)構(gòu)類型木脂素是一類由苯丙素氧化聚合而成的天然產(chǎn)物，通常指其二聚體。二聚體多數(shù)是由側(cè)鏈β-碳原子或8碳連接而成8-8’8-8’,7-2’8-8’,2-2’3-3’第46頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月構(gòu)成木脂素的單體主要有：桂皮酸（偶有桂皮醛）、桂皮醇、丙烯酚、烯丙基酚。木脂素一般用俗名。系統(tǒng)命名一般左邊的1～9，右邊的1’～9’。第47頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一.木脂素的主要結(jié)構(gòu)類型木脂素類新木脂素降木脂素雜木脂素第48頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（一）木脂素類(lignans)兩個(gè)桂皮酸或桂皮醇通過(guò)側(cè)鏈的β-碳原子8－8’連接而成分子中連氧的活性基團(tuán)往往形成四氫呋喃環(huán)或內(nèi)酯環(huán)很多結(jié)構(gòu)通過(guò)側(cè)鏈與苯環(huán)相連第49頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

1.二芐基丁烷第50頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.二芐基丁內(nèi)酯第51頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3.芳基萘類第52頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月芳基萘類－例第53頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1－苯代萘內(nèi)酯結(jié)構(gòu)骨架4－苯代萘內(nèi)酯結(jié)構(gòu)骨架第54頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1－鬼臼毒脂素鬼臼乙叉苷賽菊芋脂素第55頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.四氫呋喃類第56頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月四氫呋喃－例第57頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月5.駢雙四氫呋喃類雙四氫呋喃型木脂素結(jié)構(gòu)骨架第58頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第59頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月雙四氫呋喃－例第60頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月6.聯(lián)苯環(huán)辛烯類五味子素戈米辛α-聯(lián)苯雙酯抗肝炎新藥8-8‘，2-2’第61頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（二）新木脂素(neolignans)一個(gè)苯丙素的脂肪烴基與另一個(gè)分子苯環(huán)相連，或苯丙素的苯基相連第62頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.尤普麥特苯駢呋喃型尤普麥特烯8-3’7-O-4’第63頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.伯徹林苯駢呋喃類伯徹林8-1’7-O-2’第64頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3.雙環(huán)辛烷類異奧克布烯酮8-3’，7-1’第65頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.風(fēng)藤酮型呋胡椒脂酮8-1’,7-9’第66頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月5.聯(lián)苯型兩分子苯丙素的兩個(gè)苯環(huán)3-3’直接相連。厚樸酚和厚樸酚第67頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（三）降木脂素(norlignans)木脂素或新木脂素中一個(gè)苯丙素單元的烴基失去一個(gè)或兩個(gè)烴基碳形成的一類木脂素結(jié)構(gòu)骨架第68頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（四）雜木脂素由3分子和4分子的苯丙素聚合而成。拉帕酚A拉帕酚F第69頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二.木脂素的理化性質(zhì)木脂素多數(shù)為無(wú)色或白色結(jié)晶。僅少數(shù)能升華。大多具旋光性。游離木脂素，偏親脂性，難溶于水，能溶于苯、氯仿、乙醚、乙醇等。木脂素苷，水溶性增加。第70頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(+)-芝麻脂素(+)-表芝麻脂素第71頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(-)-鬼臼毒素(-)-苦鬼臼毒素(-)-表鬼臼毒素(-)-表苦鬼臼毒素第72頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月臺(tái)灣脂素A臺(tái)灣脂素C臺(tái)灣脂素E第73頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月顯色反應(yīng)Labat反應(yīng)：具有亞甲二氧基的木脂素加濃硫酸后，再加沒(méi)食子酸，可產(chǎn)生藍(lán)綠色。Ecgrine反應(yīng)：變色酸代替沒(méi)食子酸，并保持溫度70～800C，產(chǎn)生藍(lán)紫色。異羥肟酸鐵試劑可與有內(nèi)酯環(huán)木脂素發(fā)生反應(yīng)。第74頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月沒(méi)食子酸變色酸第75頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

三.木脂素的提取分離溶劑提取法堿溶酸沉法（內(nèi)酯結(jié)構(gòu)）注：要防止具有旋光性的木脂素在提取過(guò)程中發(fā)生異構(gòu)化而失活。鬼臼毒脂素（抗癌活性）苦鬼臼毒脂素（無(wú)活性）第76頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第77頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月四.木脂素的結(jié)構(gòu)鑒定木脂素的化學(xué)降解（氧化法），可得到保持苯環(huán)原來(lái)取代的降解衍生物，再通過(guò)合成或波譜性質(zhì)對(duì)照確定。劇烈氧化用堿性高錳酸鉀或次溴酸鈉在水溶液中進(jìn)行。緩和氧化以中性高錳酸鉀在丙酮中進(jìn)行。第78頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第79頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月山荷素A式山荷素B式第80頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月五味子甲素（dl）2,3-二甲基己二酸第81頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月費(fèi)米鹽（亞硝酸亞硫酸鉀）能將對(duì)位有氫的酚羥基氧化成對(duì)醌。費(fèi)米鹽第82頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月UV兩個(gè)取代芳環(huán)是兩個(gè)孤立的發(fā)色團(tuán)，立體構(gòu)型對(duì)紫外光譜沒(méi)有影響?？蓞^(qū)別芳基四氫萘、芳基二氫萘、芳基萘型木脂素?？纱_定芳基二氫萘雙鍵的位置。第83頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1HNMR芳基萘木脂