香豆素类化合物
植物香豆素生物合成途径及关键酶基因的研究现状
2022年第12期现代园艺香豆素类化合物是具有芳香气味的天然产物,通过植物酪氨酸衍生出苯丙烷内酯,从细菌次生代谢产物中鉴定出多种香豆素。
目前,在豆科等74科植物中发现香豆素类化合物,自然界发现香豆素具有抗病毒保护心脏等药理作用,影响多种植物的生长发育,具有调节根系微生物群落结构等作用。
根据化合物母核结构分为简单香豆素、异香豆素类等,在自然界中主要分布于菊科、瑞香科等植物中,香豆素类化合物具有光学活性用作荧光增白剂等,合成新型香豆素化合物应用前景广阔,香豆素生物合成主要细节处于探索阶段,本文综述香豆素植物体内相关功能,介绍关键酶基因研究进展,为后续研究提供理论参考。
1香豆素类化合物简介1.1香豆素类型香豆素是重要的有机杂环化合物,其衍生物具有多种生理学性质,如抗凝血作用等,某些香豆素衍生物具有抗HIV活性,有些在临床上作为口服抗凝血药广泛应用。
香豆素分子存在C=C双键及内酯结构,具有优异的光学性能,使其呈现荧光量子收率高等特点,是荧光传感器分子设计中的优秀候选荧光团,在医化生等领域广泛应用。
香豆素具有芬芳气味,可在饮料食品中作为芳香剂[1]。
天然香豆素类化合物主要存在于瑞香科、芸香科等高等植物中。
目前发现天然香豆素类化合物有近千种,可分为简单香豆素,吡喃香豆素等类型。
简单香豆素是在苯环上具有取代基香豆素,苯环上的C-6位电负荷性较高,含氧取代基多出现在C-6位上。
呋喃香豆素类结构中呋喃环是6位异戊烯基于7位羟基环合成,根据呋喃环与母体骈合位置分为线性与角型,常见线型有补骨脂素等[2]。
吡喃香豆素是6位异戊烯形成2,2-二甲基-a-吡喃环结构化合物,常见线型吡喃香豆素有独活中的花椒内酯,角型吡喃香豆素有白花前胡中的邪蒿内酯。
1.2香豆素化合物的功能香豆素是最简单的植物次生代谢物,细胞受损后释放,香豆素化合物具有抗病毒、抗HIV等多种药理作用[3]。
香豆素主要功能包括参与植物生长过程,香豆素可通过抑制水稻脱落酸分解代谢延迟种子萌发,可抑制超氧化合物歧化酶活性,破坏小麦糊粉层氧化还原稳态,可能在基因转录中起诱导因子作用,香豆素对许多杂草种子萌发具有较强抑制作用。
香豆素类化合物的应用研究进展
216科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION2010 NO.32SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION学 术 论 坛香豆素(coumairn)类化合物是一类具有芳香气味的天然产物,是重要的药用天然活性化合物。
香豆素广泛存在于高等植物的次生代谢产物,尤其是芸香科和伞型科,1820年,VOGEL发现了第一个天然香豆素,从此香豆素类化合物引起了植物化学家极大的兴趣,许多有生理活性的香豆素类化学物也相继被发现。
香豆素在植物体内的存在形式多样,大部分以单香豆素形式存在,少部分以双分子或三分子的聚合物形式存在。
香豆素化合物单体的结构如图1。
香豆素化合物由于存在C3-C4双键、CO双键及内酯结构,是一类具有广阔应用范围的有机化合物。
首先,香豆素及其衍生物在可见光区范围内具有很强的荧光性,这样使得他们可作为激光燃料和非线性光学生色团,是很好的荧光增白剂、激光燃料、荧光探针及非线性光学材料;其次,大多数类香豆素类化合物都具有明显的生物活性,有抗凝结,抗癌症及抗HIV等作用。
近年来香豆素类化合物被广泛应用在香料工业、医药工业及农药工业等方面,广大科研工作者对一系列结构新颖、具有学术价值的和应用前景的香豆素化合物进行了大量的研究。
1 香豆素类化合物作为染料的研究进展香豆素及衍生物主要用作荧光溶剂染料、荧光有机颜料和激光染料。
这类激光染料的特性是具有极高的荧光效率、Stokes位移大、随溶液的pH值增高激光波长红移,它们主要用于水下电视、通讯、照明、监视、测距等,尤其在军事上也有应用,所以近些年来研究香豆素类激光染料的合成、应用、新品种的开发的文献很多。
在香豆素类染料的合成方面,1982年Bayer公司的Seng Folrin,1991年前苏联的Knopachev A.V.,1992年乌克兰的TolmachevaV.S.,先后分别合成了结构不同的香豆素类荧光染料。
香豆素6结构-概述说明以及解释
香豆素6结构-概述说明以及解释1.引言1.1 概述香豆素6是一种具有特殊结构的有机化合物,属于香豆素类化合物。
香豆素是一类重要的天然产物,在自然界中广泛存在着。
而香豆素6是在香豆素基础上结构发生变化而形成的。
香豆素6具有一个6元环的结构,其化学式为C9H6O2。
在这个环结构中,包含了一个苯环和一个呋喃环,并且两个环之间通过一个双键连接在一起。
作为香豆素类化合物的一种,香豆素6具有独特的物理化学性质。
它可以作为一种强有力的光稳定剂应用于塑料材料中,能够有效地提高塑料材料抗紫外线辐射的能力。
此外,香豆素6还具有抗菌、抗炎和抗氧化等生物活性,因此在药物研究和医学领域也有着广泛的应用前景。
本文将详细介绍香豆素6的结构特点和相关的研究进展,以期能够更全面地了解香豆素6的性质和潜在应用。
在接下来的章节中,我们将通过对香豆素6的结构要点进行分析,并总结相关研究的最新成果。
最后,我们将在结论部分对香豆素6的应用前景进行展望,希望能够为相关领域的研究提供一些启示和参考。
1.2 文章结构文章结构是指文章的组织架构和布局方式。
一个良好的文章结构可以使读者更容易理解和消化文章的内容。
本文主要讨论香豆素6的结构,按照以下三个部分进行组织。
1. 引言:在这一部分,将给出香豆素6结构的概述,并介绍本文的结构和目的。
香豆素6是一种具有重要生物活性的有机化合物,它在医药和农业领域有着广泛的应用。
本文旨在了解香豆素6的结构特征,并探讨其对生物活性的影响。
2. 正文:这一部分将重点讨论香豆素6的结构要点。
因为篇幅有限,本文将聚焦于以下两个结构要点:2.1 香豆素6的结构要点1:首先介绍香豆素6的分子式、分子量和IUPAC命名法命名。
然后详细描述其分子结构,包括它的骨架结构和功能基团的分布情况。
此外,还可以探讨香豆素6的立体构型是否具有手性,并讨论其可能的对映体。
2.2 香豆素6的结构要点2:在这一部分,可以探讨香豆素6的化学性质和反应特点。
4香豆素
O
H H N OH HCl
O
OH O
O-
盐酸羟胺
Fe3+ OH O OH NH OH O NH O Fe3+
理化性质
6显色反应
(1) 鉴别内酯结构──异羟肟酸铁反应 条件及试剂:盐酸羟胺、三氯化铁溶液 现象及结论:红色,可以是香豆素类化合物。
理化性质
6显色反应
(2)酚羟基反应 ①与三氯化铁的反应 三氯化铁的反应──凡具有酚羟基的香豆素均可在 酸性条件下与三氯化铁试剂产生颜色反应。生 成绿色至蓝绿色。 颜色深浅与香豆素结构中酚羟基的数目和位置有关, 一般成正比。 ②重氮化试剂反应 如果香豆素的邻位或对位未被取代,则能与重氮化 试剂发生反应,生成红色或紫红色的偶氮染料 衍生物。
蛇床子素
结构分类
2 呋喃香豆素
呋喃香豆素──香豆素母核苯环上7-羟基与邻位异 戊烯基环合成并氧五无环的一类衍生物。 (成环后常伴随着降解,异戊烯基上失去3个碳原 子),即呋喃环,所以称为呋喃香豆素。 根据成环位置可分为线型(呋喃环、苯环、α-吡喃 酮环处于同一直线上)和角型(呋喃环、苯环、 α-吡喃酮环处于同一折线上)。
O O O O
HO O O
黄檀内酯
OH
双香豆素
OH
O
理化性质 三、香豆素的理化性质
1 性状 多数游离香豆素呈晶体,有一定熔点,且多有香味 (游离香豆素多有香味),小分子量的具有挥 发性和升华性,香豆素苷无此性质。 2 溶解性 游离香豆素极性小,不溶于水,易溶于甲醇、乙醇、 氯仿、乙醚、苯等有机溶剂,香豆素苷极性大, 能溶于水、甲醇、乙醇,难溶于其它极性小的 有机溶剂。
概
述
NH2 COOH HO
脱氨
香豆素类化合物
《天然产物化学》课程作业题目:香豆素类化合物关键词:香豆素结构性质制备吸收代谢应用食品学院2011级研究生农产品加工与储藏专业香豆素类化合物1. 概述香豆素研究概况香豆素(cornn arin)是具有苯骈a-吡喃酮母核的一类天然化合物的总称,在结构上可以看作是顺邻羟基桂皮酸失水而成的内酯。
其具有芳甜香气的天然产物,是药用植物的主要活性成分之一。
在结构上应与异香豆素类(isacoumarin)相区分,异香豆素分子中虽也有苯并吡喃酮结构,但它可看做是邻羧基苯乙烯醇所成的酯。
如下分子结构图所示:顺式邻羟基桂皮酸香豆素异香豆素香豆素类化合物可以游离态或成苷形式广泛的存在于植物界中,只有少数来自于动物和微生物,其中以双子叶植物中的伞形科(Umbelliferae),芸香科(Rutaceae)和桑科(Moraceae)含量最多,其他在豆科(Leguminosae)、木犀科(Oleaeeae)、茄科(Solanaceae)、菊科(Compositae)和兰科(Orchidaeeae)中也较多。
研究表明,香豆素类化合物具有明显的药理活性,如抗HIV、抗癌、对心血管的影响、抗炎及平滑肌松弛、抗凝血等。
,近年来,随着现代色谱和波潜技术的应用和发展,发现了不少新的结构类型,如色原酮香豆素(chromonacoumarin),倍半萜类香豆素(sesquiterpenyl coumarin),以及prenyl-furocoumarin型倍半萜衍生物等。
此外,也发现某些罕见的结构,如香豆素的硫酸酯、无含氧取代如3, 4, 7-三甲基香豆素和四氧取代的香豆素。
在香豆素的多聚体上,尚发现混合型二聚体,如由香豆素与吖啶酮、喹诺酮或萘醌等组成的二聚体。
在分离和鉴定手段上,不少新方法、新技术近年也被应用。
例如,超临界流体被用于提取;多种制备型加压(低、中、高)和减压色潜被应用于分离;毛细管电泳应用于分析;在结构鉴定上,2D-NMR被普遍采用及负离子质谱的使用等。
香豆素的概述
香豆素类农药发展现状摘要:香豆素类化合物广泛分布于高等植物中,尤其是芸香科和伞型科为多,在豆科、兰科、木樨科和菊科植物中也广泛存在,少数发现于动物和微生物中(在植物体内,它们往往以游离状态或与糖结合成苷的形式存在)。
游离的香豆素多数有较好的结晶,且大多有香味。
香豆素中分子量小的有挥发性,能随水蒸气蒸馏,并能升华。
香豆素苷多数无香味和挥发性,也不能升华。
游离的香豆素能溶于沸水,难溶于冷水,易溶于甲醇、乙醇、氯仿和乙醚另外,香豆素类化合物还具有荧光性质(香豆素母体本身无荧光,而羟基香豆素在紫外光下多显出蓝色荧光)。
本文就香豆素类农药的发展和研究,生产合成,理化性质,毒性,应用等问题作了综述,同时最后阐述了自己的看法。
关键词:香豆素类农药,发展,现状,生产合成,理化性质,毒性,药理作用,应用正文:一、香豆素类化合物的概述香豆素类化合物广泛存在于植物的各个部分中。
一般结构简单的化合物如香豆素、东莨菪素、伞形酮等广泛存在于很多不同的植物科中;而一些复杂的化合物如补骨脂素、花椒树皮素等仅分布在有限的的科属中,但不限于单一的属或种。
一般情况下,香豆素化合物分为简单香豆素类,呋哺香豆素类,吡喃香豆素类,异香豆素类和其他香豆素类。
这些化合物都进行了农药研究,而且香豆素类农药在农业上起到了很广泛的作用,下面就会进一步阐述香豆素类农药在农业上的的发展和研究,以及现在取得的成就。
二、香豆素类农药在农业上的发展与研究2.1 对植物的生长调节作用香豆素化合物作为植物保护素,还控制植物的生长过程,调节植物生长活动[1,2]。
Baskin 等(1967)从Psoralea subacaulis种皮提取到的香骨脂素(Psoralen),能够抑制自身植物种子的萌发和其它植物种子的萌发和根的伸长;P soralea和Angelica属植物果实中的Psoralen可以作为自我萌发抑制剂,此外该类化合物对其他植物有异株克生作用[3]。
Juntilla(1975)研究发现东莨菪素和伞形酮是中国白菜苗非常有效的生长抑制剂[4]。
香豆素类化合物
四、香豆素的波谱学特性
(四)13C-NMR 香豆素母核上9个碳原子的化学位移值如下:
当-OR取代时: 连接的碳—— +30ppm 邻位碳—— -13ppm 对位碳—— -8 ppm
四、香豆素的波谱学特性
(五)质谱 香豆素类化合物有如下特点: 1.有强的分子离子峰; 2. 基峰是失去CO的苯骈呋喃离子;
母核上
有含氧取代时:
最大吸收向红位移。.
四、香豆素的波谱学特性
(二)红外光谱
3025 ~ 3175 cm-1—— C-H 伸缩振动
1700 ~ 1750 cm-1—— 羰基伸缩振动
1500 ~ 1600 cm-1—— 芳环吸收 1600 ~ 1650 cm-1—— 出现1-3个较强峰
四、香豆素的波谱学特性
二、香豆素的化学性质
O OH O 4' 3' OCOR1 OCOR2 OH O O OH 1. 5%KOH 2. H+ O O O
H OCOR 2
O OH
O
COO H
-
酯基消除 异构化的醇
H O OH OH O O
二、香豆素的化学性质 2.醚化 碱水解的同时加入碘甲烷(MeI)或硫酸 二甲酯(Me2SO4)等甲基化试剂使水解生成的酚 羟基醚化,阻碍内酯恢复,生成邻甲氧基桂皮酸 衍生物。
四、香豆素的波谱学特性
(三)1H-NMR
当C5 , C7二氧代: C6-H d, J=2 Hz C8-H d, J=2 Hz C6-H C8-H 尖峰
区别
与C4-H有远程偶合
四、香豆素的波谱学特性
(三)1H-NMR 当C7-OR、C8或C6烷基取代时:
第十一讲-香豆素类分析
注意:用于开环的苛性碱浓度一般小于1%。与浓 碱共沸则发生母核降解,生成酚类或酚酸。
香豆素类化合物的理化性质
酸性及内酯性质
香豆素内酯环开环后如长时间与碱接触并加热、或 开环时所用碱浓度过大、或长时间与紫外线接触, 开环生成的顺式邻羟基桂皮酸盐可转变为稳定的反 式邻羟基桂皮酸盐,此时加酸酸化只能产生邻羟基 桂皮酸,不能再发生环合作用生成原香豆素母核。
CH2OH OH O OH OH O O
O
MeO HO
茵陈炔内酯
治疗急慢性肝炎
仙鹤草内酯
岩白菜素
止咳作用,治疗慢性支气管炎
香豆素类化合物结构与分类
香豆素类化合物分类
OH OH
5.其他:
CH2OH COCH3
O
OO
HO
O
O
亮菌甲素
OH
O
紫苜蓿酚
双香豆素类,抗维生素 K预防血液凝固
OMe
O
O
蟛蜞菊内酯
7 8
O 1
3 2 O
香豆素类化合物的鉴别
鉴别 - 2.显色反应
Cl Br O Br
Gibb’s反应 pH=9~10 -HCl
HO
H
+
N
2,6-二溴苯醌氯亚胺
Br -O N Br O
O N Br O Br
蓝色
取样品乙醇溶液1mL,加0.5% 2,6-二溴(或氯)苯醌-4-氯 亚胺乙醇溶 液2~3滴,加碳酸钠水溶液调pH至9~9.6,呈 蓝色或蓝绿色,表示C6位无取代的香豆素或酚羟基对位无取
香豆素类化合物的提取与分离
提取分离实例-秦皮
秦皮为木犀科多种白蜡树属植物的杆皮或枝皮 ,主要有效成分为七叶内酯和七叶苷,具有抗 菌、镇痛、止咳去痰等功效。
简述碱溶酸沉法提取分离香豆素类成分的基本原理
简述碱溶酸沉法提取分离香豆素类成分的基本原理碱溶酸沉法是提取和分离香豆素类化合物的常用方法之一。
香豆素是一类天然存在于植物中的化合物,具有芳香味和独特的风味,广泛应用于食品、香精、药物等领域。
碱溶酸沉法利用了香豆素类化合物在碱性溶液和酸性溶液中的不同溶解度差异,通过逐步调节溶液的pH值,实现对香豆素类成分的提取和分离。
香豆素类化合物在水中的溶解度较低,但在碱性溶液中可生成高溶解度的碱盐形式。
因此,碱溶酸沉法首先将原料样品与碱性溶液混合搅拌,使香豆素类化合物以其碱盐形式溶解于溶液中。
常用的碱溶液为氢氧化钠(NaOH)溶液,pH值一般控制在8-9左右。
提取完成后,可以通过酸化溶液将香豆素类化合物从碱盐状态转变为酸态,从而实现分离。
一般使用盐酸(HCl)作为酸化剂,将盐酸溶液逐渐滴加到碱溶液中,使pH值下降到2-3可以沉淀出香豆素类化合物的范围。
香豆素类化合物在酸性条件下易生成无色或微黄色的沉淀,并与水相分离。
此时,可以通过离心或过滤的方式将香豆素类化合物沉淀物分离出来。
然后,可通过洗涤和干燥等处理步骤,获得纯净的香豆素类化合物。
除了基本的提取分离原理外,碱溶酸沉法还受到其他因素的影响,如温度、提取时间和溶液浓度等。
通常情况下,提取时间和温度越长、温度越高,提取效果越好。
另外,溶液浓度的选择也会影响提取效果和分离效率。
低浓度的碱性溶液可以增加化合物的溶解度,但过高的浓度可能导致一些杂质的提取和溶解。
碱溶酸沉法在实际应用中有良好的适用性和可行性,可以用于提取和分离不同来源的香豆素类化合物,甚至可以用于复杂基质中的香豆素类成分的提取。
此外,由于操作简单、成本低廉,并且在商业化生产中得到广泛应用,所以碱溶酸沉法在提取和分离香豆素类化合物过程中具有重要意义。
总之,碱溶酸沉法通过逐步调节溶液的pH值,利用香豆素类化合物在碱性溶液和酸性溶液中的不同溶解度差异,实现了香豆素类成分的提取和分离。
这种方法操作简单、成本低廉,并且在实际生产中应用广泛,对于香豆素类化合物的研究和产业化生产具有重要意义。
中药化学第五章第三、四节
EtOAc层 无水硫酸钠干燥 减压蒸干 残留物
HO HO O
甲醇-水重结晶 黄色针晶 (七叶内酯) O 秦皮素
(二)色谱检识
硅胶TLC
游离香豆素 环己烷(石油醚)-乙酸乙(5:1~1:1)、 氯仿-丙酮(9:1~5:1)等必要时混一定比 例的甲酸或醋酸。 不同比例的氯仿-甲醇-水(下层) EtOAc-2N NH4OH (1:1) 、 EtOAc-H20 、
佛手内酯
二元醇
三.提取和分离
(一)提取 1、蒸馏法(小分子游离香豆素)
水蒸气蒸馏 乙醚提 回收溶剂
原料
或分馏
馏出液
O
乙醚液
析晶
香豆素(粗晶)
例:
真空蒸馏
OH OMe
OHC MeO O O
210℃
O O
香独活内酯
(白芷)
白芷内酯醛
(降解产物,非新成分)
(4)H2O2氧化
C2’及C3’未取代香豆素,用H2O2在碱性条件下可 氧化破裂成2,3-呋喃二羧酸。
CH2OH COCH3 HO O
O O OH
CH2C O O CCH3
O
O
亮菌甲素
(+)calanolide A
茵陈内酯
O
O
OH
OH
OH HO
O
MeO
HO O O
O
O
双七叶内酯
螃蜞菊内酯
5. 取代基及命名
(1)取代基
常见的取代基为羟基、甲氧基、异戊烯基(及其 含氧衍生物)、糖基和苯基等。
(2)系统命名
3025~3175 cm-1
2~3个弱或中等的吸收峰(C-H)
2.UV 香豆素母核 274nm (logε4.03) 高 苯环 311nm (logε3.72) 低 α-吡喃酮环 烷基取代对此二峰位移影响不大。 含氧取代则引起此二峰红移, 如: 7-位含氧取代(7-羟基,7-甲氧基,7-β-D-glc) 217nm 强吸收峰 315~325nm 加碱显著红移,吸收度 增强(7-OH取代,加 NaOAc红移50nm) 弱吸收峰 255nm
香豆素类化合物
异羟肟酸铁 ( 红色 )
二、与酚类试剂的反应(一)
1、具有酚羟基,可与FeCl3试剂产生颜色反应;
2、若酚羟基的对位未被取代,可与Gibb’s试剂、 Emerson试剂反应(香豆素类化合物若6-位上没有 取代,其内酯环碱化开环后亦有此反应)
5 6 7
8
4 3
5
[OH]- 6
O 2 O [H]+ 7
三、呋喃香豆素: C7位-OH与C6或C8位侧链 环合形成的含氧的五元环
四、异香豆素:为香豆素的异构体,
1位氧和2为羰基位置互换
五、其它香豆素: 与以上结构不符的,但符合香 豆素基本概念的
因此香豆素类化合物的骨架结构为:C6-C3
一、简单香豆素类(苯骈α-吡喃酮)
HO
HO
O
O
伞形花内酯
HO
OO
七叶内酯 秦皮中的有效成分, 抗菌、消炎, 治疗细菌性痢疾
[H +] - H 2O 6
COOH [O H -] 7 OH
顺式邻羟基桂皮酸
COOH
5
4
3 浓 [O H -]
2
OO
8
1
香豆素
(内酯)
OH
反式邻羟基桂皮酸
香豆素分布
香豆素类化合物广泛地分布于植物界,只有少 数来自动物和微生物,在伞形科、豆科、芸香 科、茄科和菊科等植物中分布更广泛。 在紫外光下显蓝色荧光。 在植物体内,香豆素类化合物常常以游离状态 或与糖结合成苷的形式存在,大多存在于植物 的花、叶、茎和果中,通常以幼嫩的叶芽中含 量较高。
1
8
4
3
OH2COOH
1
(二)酚羟基反应
1、三氯化铁反应
在酸性条件下,凡是具有酚羟基
4 香豆素
五味子
含木脂素较多约5%,近年来从其果实中分得了一 系列联苯辛烯型木脂素。
五味子酯甲 R=
五味子酯乙 R=
五味子酯丙 R=
《中国药典》采用高效液相色谱法测定药材中五味 子醇甲含量不得少于0.40%。
厚朴
厚朴皮中分得了苯环相连的新木脂素,如厚朴酚
以及和厚朴酚。
OH OH
厚朴酚
和厚朴酚
《中国药典》采用高效液相色谱法测定药材中厚朴 酚与和厚朴酚含量,两者总含量不得少于2.0%。
第 五 章
苯丙素类化合物
概 述:
含 义:是指基本母核具有一个或几个C6 — C3 单元的天然有机化合物类群。
香豆素类(1分子C6 — C3 单元)
木脂素类(2分子C6 — C3 单元)
第一节 香豆素类
一.结构与分类
香豆素:是指一类具有苯骈a-吡喃 酮母核的天然化合物的总称。 在结构上可以看成是顺邻羟基桂皮酸 脱水而形成的内酯类化合物。
顺邻羟基桂皮酸盐 (S水大)
反邻羟基桂皮酸盐 (加酸不可逆)
应用:碱溶酸沉法提取香豆素碱溶酸沉法提取香豆素 注意:加热时间不宜太长 不能与浓碱共沸(裂解—酚类或酚酸) 侧链有酯键的不宜用碱水提取、分离,以免降解。
(四)显色反应
反应类型 异羟 肟酸铁反应 三氯化铁反应
Gibb’s 反应
反应试剂 盐酸羟胺、Fe+ Fe+ Cl3溶液
1' O 7 8 2' 3'
O
O
O
1'
7
O
O
补骨脂内酯
异补骨脂内酯
补骨酯次素
《中国药典》采用高效液相色谱法测定药材中补骨 脂素和异补骨脂素含量,两者总含量不得少于 0.70%。
香豆素类
香豆素类药物是一类含有4羟基香豆素基本结构的物质口服参与体内代谢才发挥抗凝作用的药物人们在牧场牲畜因抗凝作用导致内出血致死的过程中发现了香豆素在意识到这一类物质具有抗凝作用后引起了对香豆素类药物的研究和合成从而为医学界提供了多一种重要的凝血药物
香豆素类药物是一类含有4-羟基香豆素基本结构的 物质,口服参与体内代谢才发挥抗凝作用的药物, 故称口服抗凝药
香豆素类化合物
利用发酵工程技术,在合适的培养基和发酵条件 下,培养含有相关酶的微生物或植物细胞,生产 香豆素类化合物。
04
香豆素类化合物的应用
在医药领域的应用
抗凝药物
香豆素类化合物具有抗凝作用, 被广泛用于制备抗凝药物,如华 法林等,用于治疗和预防血栓栓
塞性疾病。
抗炎药物
部分香豆素类化合物具有抗炎活 性,可用于制备抗炎药物,如消
产物分离与纯化
通过结晶、蒸馏、层析等 方法,将反应混合物中的 目标产物分离出来,并进 行纯化处理。
生物合成法
1 2 3
生物酶催化
利用生物酶作为催化剂,通过生物转化反应将简 单的前体物质转化为香豆素类化合物。
基因工程
通过基因工程技术,将编码相关酶的基因导入微 生物或植物细胞中,实现香豆素类化合物的生物 合成。
动物来源
部分动物如海洋生物中也含有香豆素类化合物,但相对较少。
分布情况
香豆素类化合物在自然界中的分布具有一定的地域性和季节性。不同植物中香豆素类化合物的种 类和含量也有所差异。
02
香豆素类化合物的生物活性
抗菌活性
抑制细菌生长
香豆素类化合物能够破坏细菌细胞壁 ,抑制细菌的生长和繁殖,对多种革 兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌具有显著 的抑制作用。
主要生产商与竞争格局
主要生产商
目前,全球范围内生产香豆素类化合物的企 业数量众多,其中一些大型跨国化工企业如 巴斯夫、陶氏化学、杜邦等在该领域处于领 先地位。此外,还有一些专注于香豆素类化 合物生产的中小型企业。
竞争格局
香豆素类化合物市场的竞争较为激烈,企业 之间的竞争主要体现在产品质量、技术水平、 生产成本等方面。为了保持竞争优势,企业 需要不断进行技术创新和产品升级,提高产 品质量和降低成本。
香豆素类化合物
《天然产物化学》课程作业题目:香豆素类化合物关键词:香豆素结构性质制备吸收代谢应用食品学院2011级研究生农产品加工与储藏专业香豆素类化合物1. 概述1.1 香豆素研究概况香豆素(cornn arin)是具有苯骈a-吡喃酮母核的一类天然化合物的总称,在结构上可以看作是顺邻羟基桂皮酸失水而成的内酯。
其具有芳甜香气的天然产物,是药用植物的主要活性成分之一。
在结构上应与异香豆素类(isacoumarin)相区分,异香豆素分子中虽也有苯并吡喃酮结构,但它可看做是邻羧基苯乙烯醇所成的酯。
如下分子结构图所示:顺式邻羟基桂皮酸香豆素异香豆素香豆素类化合物可以游离态或成苷形式广泛的存在于植物界中,只有少数来自于动物和微生物,其中以双子叶植物中的伞形科(Umbelliferae),芸香科(Rutaceae)和桑科(Moraceae)含量最多,其他在豆科(Leguminosae)、木犀科(Oleaeeae)、茄科(Solanaceae)、菊科(Compositae)和兰科(Orchidaeeae)中也较多。
研究表明,香豆素类化合物具有明显的药理活性,如抗HIV、抗癌、对心血管的影响、抗炎及平滑肌松弛、抗凝血等。
,近年来,随着现代色谱和波潜技术的应用和发展,发现了不少新的结构类型,如色原酮香豆素(chromonacoumarin),倍半萜类香豆素(sesquiterpenyl coumarin),以及prenyl-furocoumarin型倍半萜衍生物等。
此外,也发现某些罕见的结构,如香豆素的硫酸酯、无含氧取代如3, 4, 7-三甲基香豆素和四氧取代的香豆素。
在香豆素的多聚体上,尚发现混合型二聚体,如由香豆素与吖啶酮、喹诺酮或萘醌等组成的二聚体。
在分离和鉴定手段上,不少新方法、新技术近年也被应用。
例如,超临界流体被用于提取;多种制备型加压(低、中、高)和减压色潜被应用于分离;毛细管电泳应用于分析;在结构鉴定上,2D-NMR被普遍采用及负离子质谱的使用等。
香豆素类化合物的抗肿瘤作用研究进展
香豆素类化合物的抗肿瘤作用研究进展一、本文概述香豆素类化合物是一类具有广泛生物活性的天然产物,近年来在抗肿瘤领域的研究引起了广泛关注。
本文旨在综述香豆素类化合物的抗肿瘤作用研究进展,包括其抗肿瘤机制的探讨、抗肿瘤活性的实验验证以及临床应用前景的展望。
我们将对香豆素类化合物的结构特点及其生物活性进行简要介绍,为后续研究奠定基础。
接着,我们将重点分析香豆素类化合物在抗肿瘤作用方面的研究进展,包括其诱导肿瘤细胞凋亡、抑制肿瘤细胞增殖、逆转肿瘤多药耐药等机制的研究。
我们还将对香豆素类化合物的抗肿瘤活性进行实验验证,通过体内外实验数据来评估其抗肿瘤效果。
我们将对香豆素类化合物的临床应用前景进行展望,以期为未来抗肿瘤药物研发提供新的思路和方向。
通过对香豆素类化合物抗肿瘤作用的研究进展进行综述,本文旨在为相关领域的研究人员提供全面的信息参考,促进香豆素类化合物在抗肿瘤领域的深入研究和应用。
我们也希望本文能够激发更多研究者对香豆素类化合物的兴趣,共同推动抗肿瘤药物研发的进展,为肿瘤患者带来更好的治疗选择。
二、香豆素类化合物的结构与性质香豆素类化合物是一类具有广泛生物活性的天然产物,其结构特征为一个苯环与一个α-吡喃酮环通过氧原子相连。
根据香豆素类化合物中吡喃酮环的取代位置不同,可分为简单香豆素、呋喃香豆素、吡喃香豆素等。
这些化合物普遍存在于多种植物中,尤其是柑橘类水果、伞形科植物和一些药用植物中。
香豆素类化合物的生物活性与其结构中的羟基、甲氧基等官能团的位置和数量密切相关,这些官能团不仅影响化合物的溶解性和稳定性,还影响其生物活性。
香豆素类化合物在生物体内表现出多种生物活性,其中包括抗炎、抗氧化、抗肿瘤等。
尤其是其抗肿瘤作用,近年来受到了广泛的关注和研究。
研究表明,香豆素类化合物能够抑制肿瘤细胞的增殖、诱导肿瘤细胞凋亡,并抑制肿瘤细胞的侵袭和转移。
这些作用可能与香豆素类化合物调节细胞信号通路、抑制酶活性、抗氧化等多种机制有关。
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+
O
氨基 安 替比林
(红 色 )
重氮化试剂反应
香豆素结构中酚羟基的邻位或对位若无取代基, 则可与重氮化试剂反应,生成红色或紫红色 的偶氮染料衍生物
(一)常见的色谱类型
极性吸附色谱:用于极性小的化合物的分离 硅胶:极性大 氧化铝:极性小 分配色谱:用于极性大的化合物的分离 非极性吸附色谱:分子大小(分子量差小) 离子交换色谱:离子 凝胶色谱:分子大小(分子量差大) 聚酰胺色谱:-COOH、Ar-OH、共轭体系
H3C
O CH3
O
O
邪蒿内酯
四、其它香豆素
不仅在苯环上有取代,在 a—吡喃酮上也有取代
HO
H3C O O O
黄檀内酯
四、其它香豆素
CH2OH OH OH O
O
H3CO OH
O
HO
O
1位氧和2为羰基位置互换
O
岩白菜素 治疗慢性气管炎
聚香豆素
两或三分子香豆素通过碳碳键或醚键相互连接
练 习
以下结构属于
第七章 香豆素类化合物
5 6 7 8 4 3 2
5 6 7
4 3 2
O
1
O
O
8
O
1
O
主要内容
导学 第一节 概述 第二节 结构与分类 第三节 理化性质 第四节 检识 第五节 提取与分离 作业
导
学
学习目标: 掌握:香豆素的结构特点、内酯及酚羟基的特性、化 学检识方法、提取方法; 熟悉:香豆素的概念、存在状况、溶解规律、色谱检 识方法; 了解:香豆素的生物活性、性状及分离方法。 重点难点:香豆素的结构特点、理化性质、显色反应 及提取方法等。
O
O
顺式邻羟基桂皮酸
COOH
OH
香豆素 (内酯)
1
反式邻羟基桂皮酸
香豆素分布
香豆素类化合物广泛地分布于植物界,只有少 数来自动物和微生物,在伞形科、豆科、芸香 科、茄科和菊科等植物中分布更广泛。 其中被药典收载的有白芷、秦皮、独活、前胡、 补骨脂、茵陈等。 在植物体内,香豆素类化合物常常以游离状态 或与糖结合成苷的形式存在,大多存在于植物 的花、叶、茎和果中,通常以幼嫩的叶芽中含 量较高。
(1)线型(6 、7呋喃骈香豆素型)
O O O
补骨脂内酯 存在于补骨脂 治疗白癜风
(2)角形(7、8呋喃骈香豆素型)
O
O
O
白芷内酯(异补骨内酯) 存在于白芷、香独活、补骨脂 能显著扩张冠状动脉
三、吡喃香豆素类
CH3
(1)线型(6,7吡喃骈香豆素)
H3C H3C O O O
花椒内酯
(2)角型(7, 8 吡喃骈香豆素)
第四节 检识
一、化学检识: (一)异羟肟酸铁反应 (二)与酚类试剂的反应 二、色谱检识 (一)薄层色谱: (二)纸色谱: 内酯 三氯化铁
Emerson
课堂互 动
一、异羟肟酸铁反应(内酯的显色反应)
碱性条件下,香豆素内酯开环,并与盐酸羟胺缩合成 异羟肟酸,再在酸性条件下与三价铁离子络合成盐而 显红色。
5 6 7 8 4 3 5
[OH] O [H]
+
-
4 3 2
6 7 8
O
1
2
OH
1
COOH
Emerson反应
Emerson反应:酚羟基的对位未被取代的香豆素的碱性 溶液中,加入2%的4-氨替比(匹)林和8%的铁氰化钾试 剂与酚羟基对位活泼氢缩合成红色化合物。
H2N HO H CH3 N CH 3 N [O] K3Fe(CN)6 O N N CH 3 O N CH3
HONH2. HCl O O COONa OH O H
C
Fe H N OH H
+
3+
O H
C
H N O
O
O
Fe1/3
( 红色 )
二、与酚类试剂的反应(一)
1、具有酚羟基,可与FeCl3试剂产生颜色反应; 2、若酚羟基的对位未被取代,可与Emerson试剂反应 (香豆素类化合物若6-位上没有取代,其内酯环碱 化开环后亦有此反应)
(二)纸色谱
移动相: 主溶剂:水饱和的正丁醇 配溶剂:乙酸 常用:正丁醇:乙酸:水(4:1:5) 显色剂:紫外光、10%KOH醇溶液(喷) 异羟肟酸铁试剂、Emerson试剂
[H ]
+
- H2O 6
7
5
4 3 2
浓 [OH ]
-
COOH OH
[OH ]
8
O
O
COOH 浓 [OH ]
OH
1
加热
酚类+酚酸类
四、荧光
香豆素类化合物结构中有α、β不饱和双 键,形成较长的共轭体系。故在紫外光下大多 显蓝色或蓝绿色荧光。在碱液中荧光显著。 C7-OH荧光显著 C6、C8位引入-OH或其它基团荧光消失。 ? 香豆素类化合物的荧光与-OH 的数目有关还是与结构有关
第一节 概 述
从香豆素名称上可以想象 一下: 有挥发 性 香: 香味 香豆素结构特点? 有芳香环 豆: 香豆素分布?
豆科
香豆素生物活性?
香豆素结构特点
香豆素是一类由顺式邻羟基桂皮酸分子内脱水 环合而成的内酯化合物。
5 4 3 2 8
[H ]
+
- H2O
-
6 7
浓
[OH ]
-
COOH OH
[OH ]
5 6 7 4 3 2
5 4 3 2 8
O
5
4 3 2
6 7
6 7 8
O
8
O
1
O
O
1
O
O
O
1
ห้องสมุดไป่ตู้
O
简单香豆素
简单香豆素
呋喃香豆素
第三节 理化性质
一、性状:颜色:无色或浅黄色 形态:苷----粉末 苷元----结晶 二、溶解度性质: 三、与碱液作用: 四、荧光:
一、性 状
游离香豆素 香豆素苷
多数有完好的结晶, 粉末 具香气 分子量小的有挥发性, 失去挥发性和升华性 能随水蒸气蒸馏, 并有升华性
二、溶解度性质
游离香豆素 香豆素苷 冷水 沸水 MeOH、EtOH 碱液 CHCl3、Et2O、苯等极 性小的有机溶剂中 × √ √ √ √ √ √ √ √ ×
三、与碱液作用
内酯环 1、在碱性溶液中开环溶解 2、在强碱性溶液中生成反式邻羟基桂皮酸,失去可逆性 3、与浓碱性一起煮沸,则内酯环分解成酚类或酚酸类。
第二节 结构与分类
基本结构 结构分类 结构分类说明 练习
基本结构
香豆素具有苯骈α-吡喃酮的基本母核。
O
γ
O
O
β
苯
6 7
α-吡喃 酮
5 4 3 2 8
O
α
γ- 吡喃酮
O
O
1
苯骈α-吡喃酮
一、简单香豆素类
HO
HO
O
O
HO
O
O
伞形花内酯
七叶内酯 秦皮中的有效成分, 抗菌、消炎, 治疗细菌性痢疾
二、呋喃香豆素类
香豆素生物活性
1、七叶内酯及其苷:治疗细菌性痢疾(抗菌) 2、蛇床子素:治疗阴道滴虫、湿疹、脚癣 3、岩白菜素(矮地茶):镇咳(慢性支气管炎) 4、双香豆素:对抗维生素K的作用,临床上作为 预防血栓形成或消除血块的抗凝血药 5、补骨脂内酯:治疗白斑病 6、对人的毒性:黄曲霉素B1---肝损坏(癌变)