第三章苯丙素类
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第三章苯丙素类
二 、 生 源 途 征
HO
COO H
COOH HO NH 2
C O OH HO
OH OH
酪 酪六
对 二 六 对对 六 还 原 酸 葡 六 化 (C 3 单 邻邻 邻 )
shikim ic acid 六 化 (PhO H 邻 邻)
CH 2 O-glu HO HO 还 原 OH 咖 咖六 六 六化
CH 2 O H HO HO HO
UV光谱 3、UV光谱
利用诊断试剂确定OH 利用诊断试剂确定OH 中性sol: 中性sol:苯丙酸与其酯或苷类难以区分 sol NaAc → 紫移 ; NaOEt → 红移
碱性sol: 碱性sol: 酚酸与其酯类有明显的差别 sol
OH
例1:丹参素甲结构的确证: 丹参素甲结构的确证:
HO
CH2
CH COOH OH
蛇床子内酯
抗菌
Furocoumarins呋喃香豆素 (二) Furocoumarins呋喃香豆素
香豆素母核上的异戊烯基与邻位酚羟基环合成呋喃环者。 香豆素母核上的异戊烯基与邻位酚羟基环合成呋喃环者。成环 有时还伴随着失去3 后,有时还伴随着失去3个C。 线 型 linear coumarin ( 6 , 7— 呋 喃 香 豆 素 型 ) : 呋喃环与香豆素母核在6 位并合,三个环成一直线; 呋喃环与香豆素母核在6,7位并合,三个环成一直线; 角型angular coumarin( 呋喃香豆素): 角型angular coumarin(7,8—呋喃香豆素): 呋喃香豆素 呋喃环与香豆素母核在7 位并合,三个环成一折角线。 呋喃环与香豆素母核在7,8位并合,三个环成一折角线。
CH2OH OH OH O O
OMe 仙仙眼萘 萘
第三章苯丙素类化合物
第三章苯丙素类化合物
一、概述 二、苯丙酸类 三、香豆素 四、木脂素
一、概述
1、概念: 天然成分中有一类苯环和3个直链碳连在一起 为单位(C6-C3)构成的化合物,统称苯丙素 类(phenylpropanoids)。
基本的结构为:
第三章苯丙素类化合物
一、概述
2、类别: 包括苯丙烯、苯丙醇、苯丙酸 及其缩酯、香豆素(n=1)、 木脂素(n=2-4,lignans)、 木质素(n=数十个,lignins) 等。
第三章苯丙素类化合物
二、苯丙酸类
4、提取与分离——分离 (1)铅盐法分离 (2)层析法分离
一般要经纤维素、硅胶、大孔树脂、 聚酰胺树脂等反复层析才能纯化。
第三章苯丙素类化合物
二、苯丙酸类
5、苯丙酸类化合物的提取、分离举例
升麻(Cimicifuga 第f三o章et苯id丙a素类L化.)合物
它的根茎 能解毒透 疹,主要 用于麻疹
第三章苯丙素类化合物
二、苯丙酸类
3、鉴别 (4)Gepfner试剂:1%亚硝酸钠溶液
与同体积10%醋酸混合,喷雾后在空 气中干燥,再用0.5mol/l苛性碱甲醇液 处理。
第三章苯丙素类化合物
二、苯丙酸类
4、提取与分离——提取 (1)有机溶剂提取法 ❖ 70%的乙醇加热提取 ❖ 低极性的有机溶剂提取 (2)热水提取法
❖ 苯丙酸类化合物,因有共轭双键存在, 在紫外光下能显出荧光
第三章苯丙素类化合物
二、苯丙酸类
3、鉴别 (1)1-2%的FeCl3甲醇溶液或铁氰
化钾-三氯化铁试剂:如果分子 中存在酚羟基,则具有一般酚类 化合物的性质。
可检查酚类、芳香氨类及还原性物质 喷洒剂:1%铁氰化钾水溶液、2%三氯化
一、概述 二、苯丙酸类 三、香豆素 四、木脂素
一、概述
1、概念: 天然成分中有一类苯环和3个直链碳连在一起 为单位(C6-C3)构成的化合物,统称苯丙素 类(phenylpropanoids)。
基本的结构为:
第三章苯丙素类化合物
一、概述
2、类别: 包括苯丙烯、苯丙醇、苯丙酸 及其缩酯、香豆素(n=1)、 木脂素(n=2-4,lignans)、 木质素(n=数十个,lignins) 等。
第三章苯丙素类化合物
二、苯丙酸类
4、提取与分离——分离 (1)铅盐法分离 (2)层析法分离
一般要经纤维素、硅胶、大孔树脂、 聚酰胺树脂等反复层析才能纯化。
第三章苯丙素类化合物
二、苯丙酸类
5、苯丙酸类化合物的提取、分离举例
升麻(Cimicifuga 第f三o章et苯id丙a素类L化.)合物
它的根茎 能解毒透 疹,主要 用于麻疹
第三章苯丙素类化合物
二、苯丙酸类
3、鉴别 (4)Gepfner试剂:1%亚硝酸钠溶液
与同体积10%醋酸混合,喷雾后在空 气中干燥,再用0.5mol/l苛性碱甲醇液 处理。
第三章苯丙素类化合物
二、苯丙酸类
4、提取与分离——提取 (1)有机溶剂提取法 ❖ 70%的乙醇加热提取 ❖ 低极性的有机溶剂提取 (2)热水提取法
❖ 苯丙酸类化合物,因有共轭双键存在, 在紫外光下能显出荧光
第三章苯丙素类化合物
二、苯丙酸类
3、鉴别 (1)1-2%的FeCl3甲醇溶液或铁氰
化钾-三氯化铁试剂:如果分子 中存在酚羟基,则具有一般酚类 化合物的性质。
可检查酚类、芳香氨类及还原性物质 喷洒剂:1%铁氰化钾水溶液、2%三氯化
第三章苯丙素类
三、香豆素的提取分离
四、香豆素波谱学特性 五、香豆素的生物活性
第二节 香豆素
一、香豆素的结构类型
香豆素母核为苯骈α -吡喃酮。环上常有取代基。
5 6 4 3 2 7 8
COOH OH
O
1
O
顺邻 羟 基 桂皮 酸
香豆 素
其中被药典收载的有秦皮、白芷、独活、前胡、菌陈、补骨脂等
通常将香豆素分为四类:
第二节 香豆素
(三)1H-NMR
(四)13C-NMR
(五)质谱
第二节 香豆素 (二)红外光谱
四、香豆素的波谱学特性
3175 ~ 3025 cm-1—— C-H 伸缩振动 1750 ~ 1700 cm-1—— 内酯环羰基伸缩振动
1680 ~ 1660 cm-1 ——内酯环羰基伸缩振动
(羰基附近有羟基与其形成分子内氢键) 1270 ~ 1220 cm-1,1100 ~ 1000 cm-1 —— 内酯环强吸收 1660 ~ 1600 cm-1—— 苯环出现3个较强峰
O O
O MeO O O
O
O
别美花椒内酯
dipetalolactone
第二节 香豆素
一、香豆素的结构类型
㈠简单香豆素类 ㈡呋喃香豆素类(furocoumarins) (线型和角型) ㈢吡喃香豆素类
(pyranocoumarins)
(线型和角型) ㈣其他香豆素类
第二节 香豆素
一、香豆素的结构类型
㈣其他香豆素类 指α -吡喃酮环上有取代基的香豆素类。还包
五、香豆素的生物活性
第二节 香豆素
二、香豆素的理化性质
(一)性状 (二)溶解性
(三)内酯的性质
(四)呈色反应
天然药物化学-第03章 苯丙素类-5学时-201010修订
第二节
香豆素
三、香豆素的化学性质--碱水解反应(内酯性质) (一)碱水解一般特点: α-吡喃酮环有α,β—不饱和内酯性质,在稀碱液中水解 生成顺邻羟桂皮酸的盐,其盐的水溶液经酸化容易闭环恢复 为内酯。 长时间碱液中放置或UV光照射,顺邻羟桂皮酸转变为稳定 的反邻羟桂皮酸,酸化后不再内酯化而可获得反邻羟桂皮酸。
广 西 中 医 药 大 学 药 学院 潘 为高
第二节
香豆素
三、香豆素的化学性质—酸的反应
1.环合反应:指【异戊烯基双键】开裂并与邻酚 羟基环合。
广 西 中 医 药 大 学 药 学院 潘 为高
第二节
香豆素
三、香豆素的化学性质—酸的反应
2.醚键开裂:
MeO + H MeO O O HO O O + H MeO
大乾科--珠子草
第三节 木脂素
二、结构类型—1.木脂素--②二芳基丁内酯类
木脂素侧链形成内酯结构的基本类型,是生物体内芳基萘内酯类木脂 素的合成前体 。
广 西 中 医 药 大 学 药 学院 潘 为高
广 西 中 医 药 大 学 药 学院 潘 为高
广 西 中 医 药 大 学 药 学院 潘 为高
广 西 中 医 药 大 学 药 学院 潘 为高
第二节 香豆素
第二节
香豆素
一、香豆素概述
定义:是邻羟基桂皮酸的内酯,有芳香气味。 骨架:苯骈α-吡喃酮,一般有7-OH
广 西 中 医 药 大 学 药 学院 潘 为高
第二节
香豆素
二、香豆素的类型-分类及依据 1.简香豆素 只有【苯环】上有取代基―→ 线型 2.呋喃香豆素 角型 线型 3.吡喃香豆素 角型
化合物名称 邻羟基桂皮酸 间羟基桂皮酸 对羟基桂皮酸 咖啡酸 阿魏酸 异阿魏酸
第三章苯丙素类
性胃炎、慢性浅表性萎缩性胃炎等疾病的治疗。
第三章苯丙素类
20
二、 香豆素的理化性质
(一)性状
游离香豆素多有完好的结晶,常呈淡黄色或无色, 且有香味。香豆素在紫外光下,常呈蓝色或紫色荧光。
(二)溶解性
? 苷元与苷
(三)内酯的性质
第三章苯丙素类
21
❖ 2.溶解性:
❖ 游离香豆素---不溶于冷水,溶于沸水,易溶于甲醇、乙醇、 氯仿、乙醚等有机溶剂。
❖ 香豆素苷---溶于水、甲醇、乙醇,难溶于氯仿、乙醚。 ❖ 根据香豆素的溶解性,在提取分离时可采用系统溶剂法。
第三章苯丙素类
22
三、香豆素的提取分离
香豆素一般可用甲醇、乙醇或水从植物中提取,再用 石油醚、乙醚、乙酸乙酯、正丁醇等溶剂依次萃取,分成 极性不同的部位, 然后采用各种柱色谱方法进行进一步分 离,得到单体化合物。
5
OH
OH
OH
COOH O
O
Chlorogenic acid 绿原酸
金银花,抗菌利胆 第三章苯丙素类
OH OH
6
OH HO OH
COOH O CO CH CH
OH OH
绿原酸
绿原酸(chlorogenicacid):绿原酸是3-咖啡酰奎宁酸, 存在于很多中药如茵陈、金银花中,是其抗菌、利胆的有效
5 6
7 8
4 3
2
1
O
O
COOH OH
顺邻 羟 基 桂皮 酸
5
4
6
3
2
7
OO
8
1
香豆素
香豆素广泛分布于高等植物中。部分香豆素在生物体内
以邻羟基桂皮酸苷的形式存在,酶解后苷元邻羟基桂皮酸立
天然药物化学第3章苯丙素类
随着人们对苯丙素类天然药物的深入 研究,其开发前景将更加广阔,有望 为人类健康事业做出更大的贡献。
研究进展
近年来,科研人员对苯丙素类天然药 物的研究不断深入,发现了许多具有 新药理活性的化合物。
在提取、分离和纯化技术方面,也取 得了很大的进展,为苯丙素类天然药 物的进一步开发和利用提供了技术支 持。
烯醇式丙酮酸提供碳架,形成苯丙氨酸。
02
苯丙氨酸的合成需要维生素B6作为辅酶,由谷氨酸脱氢酶催化 谷氨酸脱氢,生成酮戊二酸,再经过转氨酶的催化,生成苯丙
氨酸。
03
苯丙氨酸的合成过程中,需要消耗能量,由ATP提供能量。
苯丙素类的生物合成过程
苯丙素类化合物是由苯丙氨酸经过一系列酶促反应生成的,首先由苯丙氨酸转氨酶将苯丙氨酸转化为 酪氨酸,然后酪氨酸经过羟化、氧化、环化等反应,生成多种苯丙素类化合物。
物理性质
苯丙素类化合物多为固体,具 有较高的熔点和沸点。
多数苯丙素类化合物具有鲜艳 的颜色,如黄酮类化合物多为 黄色或橙色。
苯丙素类化合物大多具有特殊 的气味和味道,如香豆素类化 合物具有香豆素的特殊气味。
化学性质
苯丙素类化合物中的 碳碳双键可以发生加 成、氧化等反应。
苯丙素类化合物中的 羰基可以发生还原、 成酯等反应。
合成。
在苯丙素类的生物合成过程中,存在着负反馈调节机 制,当某一中间产物浓度过高时,会抑制相应的酶活
性,从而调节整个合成过程的速率。
除了负反馈调节机制外,还存在着正反馈调节机制, 当某一中间产物浓度过低时,会促进相应酶的合成和
活性,从而加速整个合成过程。
05
苯丙素类的药理作用与机制
抗炎作用
01
苯丙素类化合物可通过抑制炎症介质、酶和细胞因 子的产生,发挥抗炎作用。
研究进展
近年来,科研人员对苯丙素类天然药 物的研究不断深入,发现了许多具有 新药理活性的化合物。
在提取、分离和纯化技术方面,也取 得了很大的进展,为苯丙素类天然药 物的进一步开发和利用提供了技术支 持。
烯醇式丙酮酸提供碳架,形成苯丙氨酸。
02
苯丙氨酸的合成需要维生素B6作为辅酶,由谷氨酸脱氢酶催化 谷氨酸脱氢,生成酮戊二酸,再经过转氨酶的催化,生成苯丙
氨酸。
03
苯丙氨酸的合成过程中,需要消耗能量,由ATP提供能量。
苯丙素类的生物合成过程
苯丙素类化合物是由苯丙氨酸经过一系列酶促反应生成的,首先由苯丙氨酸转氨酶将苯丙氨酸转化为 酪氨酸,然后酪氨酸经过羟化、氧化、环化等反应,生成多种苯丙素类化合物。
物理性质
苯丙素类化合物多为固体,具 有较高的熔点和沸点。
多数苯丙素类化合物具有鲜艳 的颜色,如黄酮类化合物多为 黄色或橙色。
苯丙素类化合物大多具有特殊 的气味和味道,如香豆素类化 合物具有香豆素的特殊气味。
化学性质
苯丙素类化合物中的 碳碳双键可以发生加 成、氧化等反应。
苯丙素类化合物中的 羰基可以发生还原、 成酯等反应。
合成。
在苯丙素类的生物合成过程中,存在着负反馈调节机 制,当某一中间产物浓度过高时,会抑制相应的酶活
性,从而调节整个合成过程的速率。
除了负反馈调节机制外,还存在着正反馈调节机制, 当某一中间产物浓度过低时,会促进相应酶的合成和
活性,从而加速整个合成过程。
05
苯丙素类的药理作用与机制
抗炎作用
01
苯丙素类化合物可通过抑制炎症介质、酶和细胞因 子的产生,发挥抗炎作用。
天然产物化学第3章 苯丙素类
– H-4: 低场位移
• 4a-C电子云密度↑→极化 C3,4-双键
OH
+ - +
-
OO
• 5,7-二OH取代
– H-6: d, J=2 Hz – H-8: brd, J=2 Hz
• 6,7-二OH取代
– H-5: s – H-8: brs (H-4, 8-远程偶
合)
H HO
HO
OO
H
OH取代
• 组成木脂素的单位
– 桂皮酸 (cinnamic acid) – 桂皮醛 (cinnamaldehyde) – 桂皮醇 (cinnamyl alcohol) – 丙烯苯 (propenyl benzene) – 烯丙苯 (allyl benzene)
9'
8'
98
β
7'
3
2 1 7α
2'
1' 6'
4
脱氨
COOH
COOH
H
HO
NH2
L-Tyrosine L-酪氨酸
脱氨
HO
COOH
苯丙酸类 偶合
HO
OO
umbelliferone 伞形花内酯
香豆素类
HO
O HO
H
OH
matairesinol 罗汉松脂素
木脂素类
cinnamic acid 桂皮酸
苯丙素类化合物的生合成途径
葡萄糖代谢
COOH
莽草酸
HO
• 木质素:苯丙素的多聚体
3 3'
分类
• 大多采用俗名
– 例:罗汉松脂素
• 系统命名
– C8构型
– 含氧官能团位置
第三章_苯丙素类
• 3.合成:桂皮酸途径。 苯丙素类多数由莽草酸,通过苯丙氨酸 和酪氨酸,再经脱氨、羟基化、偶合等反
应形成最终产物。(见下图)
• 一、苯丙酸类
–1 结构类型 –3 香豆素的提取
• 二、香豆素类
–1 结构类型 –2 理化性质
• 三、木脂素类
–1 结构类型 –2 理化性质
第一节 苯丙酸类
• 1.基本结构:酚羟基取代的芳香环与丙烯酸构成, 多数为具有C6-C3结构。 • 常见的苯丙酸类如:
5 6 7 4 3 2
HO
8
O
1
O
伞形花内酯
• 一、结构类型
香豆素母核为苯骈α -吡喃酮。环上常有取代基。 根据取代基的类型和位置通常将香豆素分为四类:
香豆素
苯骈α-吡喃酮环上有无取代 7-羟基与6、8-异戊烯基成环情况
环合、降解
环合、不降解
简单香豆素
呋喃香豆素
吡喃香豆素
其他香豆素
成环后,常伴随失去异 戊烯基上的三个碳原子
天然药物化学
河北师范大学 曹津津
第三章
苯丙素类
(Phenylpropanoids)
• 学习要求: • 1.掌握:简单苯丙素、香豆素和木脂素的结构类 型,及其骨架形成方式。 • 2.熟悉:简单苯丙素、香豆素和木脂素类型中的 典型化合物。
概
述
• 1.定义:苯丙素类是天然成分中有一类苯 环上与三个直连碳连在一起为单元(C6-C3) 构成的化合物。 • 2.组成:苯丙烯、苯丙醇、苯丙酸及其缩 酯、香豆素、木脂素、黄酮和木质素等。
桂皮酸 对羟基桂皮酸 咖啡酸 阿魏酸 异阿魏酸
R1 H OH OH OH OCH3 R2 H H OH OCH3 OH
天然药物化学第三章苯丙素类
征。
红外光谱法
利用红外光谱技术,测 定苯丙素类成分的官能
团和化学键信息。
X射线衍射法
通过X射线衍射技术,测 定苯丙素类成分的晶体
结构和空间构型。
03
苯丙素类的生物活性与 药理作用
抗菌与抗炎作用
抗菌
苯丙素类化合物对多种细菌、真菌和病毒具有抑制作用,如金黄色葡萄球菌、大肠杆菌等。其抗菌机 制主要是通过抑制病原微生物的细胞壁合成、影响细胞膜通透性或干扰蛋白质合成等途径实现。
酶促反应
在生物合成过程中,多种酶参与催化 反应,如苯丙氨酸解氨酶、肉桂酸羟 化酶等,这些酶在调控苯丙素类化合 物的合成中起到关键作用。
02
苯丙素类的提取与分离
提取方法
溶剂提取法
利用有机溶剂如乙醇、甲醇等从植物中 提取苯丙素类成分。
微波辅助提取法
利用微波的加热作用,使植物中的苯 丙素类成分快速释放,具有提取时间
抗炎药物
苯丙素类化合物具有抗炎作用, 可减轻炎症反应,对一些炎症性 疾病具有一定的治疗作用。
在保健品及功能性食品中的应用
抗氧化剂
01
苯丙素类化合物具有抗氧化作用,可有效清除自由基,延缓细
胞衰老,在保健品和功能性食品中可作为抗氧化剂使用。
营养补充剂
02
部分苯丙素类化合物具有营养保健来自用,可作为营养补充剂添抗氧化作用
清除自由基
苯丙素类化合物具有清除活性氧自由基的能力,可有效减轻氧化应激对细胞的损伤。
抑制氧化酶活性
苯丙素类化合物可抑制与氧化应激相关的酶活性,如脂质过氧化酶、黄嘌呤氧化酶等,从而降低氧化应激反应。
其他生物活性
抗糖尿病
苯丙素类化合物具有降低血糖、改善糖 尿病症状的作用,可能与调节胰岛素分 泌、增加胰岛素敏感性等机制有关。
红外光谱法
利用红外光谱技术,测 定苯丙素类成分的官能
团和化学键信息。
X射线衍射法
通过X射线衍射技术,测 定苯丙素类成分的晶体
结构和空间构型。
03
苯丙素类的生物活性与 药理作用
抗菌与抗炎作用
抗菌
苯丙素类化合物对多种细菌、真菌和病毒具有抑制作用,如金黄色葡萄球菌、大肠杆菌等。其抗菌机 制主要是通过抑制病原微生物的细胞壁合成、影响细胞膜通透性或干扰蛋白质合成等途径实现。
酶促反应
在生物合成过程中,多种酶参与催化 反应,如苯丙氨酸解氨酶、肉桂酸羟 化酶等,这些酶在调控苯丙素类化合 物的合成中起到关键作用。
02
苯丙素类的提取与分离
提取方法
溶剂提取法
利用有机溶剂如乙醇、甲醇等从植物中 提取苯丙素类成分。
微波辅助提取法
利用微波的加热作用,使植物中的苯 丙素类成分快速释放,具有提取时间
抗炎药物
苯丙素类化合物具有抗炎作用, 可减轻炎症反应,对一些炎症性 疾病具有一定的治疗作用。
在保健品及功能性食品中的应用
抗氧化剂
01
苯丙素类化合物具有抗氧化作用,可有效清除自由基,延缓细
胞衰老,在保健品和功能性食品中可作为抗氧化剂使用。
营养补充剂
02
部分苯丙素类化合物具有营养保健来自用,可作为营养补充剂添抗氧化作用
清除自由基
苯丙素类化合物具有清除活性氧自由基的能力,可有效减轻氧化应激对细胞的损伤。
抑制氧化酶活性
苯丙素类化合物可抑制与氧化应激相关的酶活性,如脂质过氧化酶、黄嘌呤氧化酶等,从而降低氧化应激反应。
其他生物活性
抗糖尿病
苯丙素类化合物具有降低血糖、改善糖 尿病症状的作用,可能与调节胰岛素分 泌、增加胰岛素敏感性等机制有关。
天然药化苯丙素类
香豆素类化合物由于有较长的共轭系统,
大多有兰,紫色荧光。荧光的强弱与分子中取代基 的种类和位置有关(香豆素母体本身无荧光) 1,在C7有-OH 取代,有强烈的兰色荧光,
加碱后变为绿色荧光,荧光增加。 2,在其他位置有-OH取代,荧光减弱。
在C8位有-OH,则极弱或无荧光。 3,羟基香豆素的-OH经甲醚化,则荧光减弱 4,呋喃香豆素大多显兰色,褐色弱荧光 5,在碱性条件下荧光大都增强。
(一)简单香豆素类 是仅在苯环上有取代基的香豆素。 天然的一般在7位有-OH(或其他含氧基团) 它可认为是香豆素类化合物的基本母核。 常异在戊5烯,基6,等8基位团有取-O代H,。如-O七C叶H3内,酯-C等H2OH ,
HO
MeO
HO
OO
七叶内酯
HO
OO
OH
白蜡素
(二)呋喃香豆素类 是香豆素苯环上的异戊烯基 与邻位的7酚羟基环 合成呋喃环。
COOH OH 成苷
COOH O Glu 环合
Glu O
OO
香豆素 类
COOH
HO
对羟基桂皮 酸
氧化
COOH HO
OH 甲 基 化
HO OMe
COOH 还原
HO OMe
缩合
木脂素类
CH2OH 缩合 木 质 素类
〈二〉 简单苯丙素类 一 ,简单苯丙素的结构和分类 苯丙素类可认为是苯丙烷的衍生物。 据C3的结构变化来分类。 它们是常见的芳 香族化合物。以苷或酯的形式存在于植物 中,有较强的生理活性。 1,苯丙烯(醇,醛,酸)类, 丁香挥发油中的丁香酚, 八角中的茴香脑等
常用的溶剂系统有: 己烷- 乙醚, 石油醚-EtOAC等 2, 香豆素苷类的分离常采用纤维素,硅藻土 等
大多有兰,紫色荧光。荧光的强弱与分子中取代基 的种类和位置有关(香豆素母体本身无荧光) 1,在C7有-OH 取代,有强烈的兰色荧光,
加碱后变为绿色荧光,荧光增加。 2,在其他位置有-OH取代,荧光减弱。
在C8位有-OH,则极弱或无荧光。 3,羟基香豆素的-OH经甲醚化,则荧光减弱 4,呋喃香豆素大多显兰色,褐色弱荧光 5,在碱性条件下荧光大都增强。
(一)简单香豆素类 是仅在苯环上有取代基的香豆素。 天然的一般在7位有-OH(或其他含氧基团) 它可认为是香豆素类化合物的基本母核。 常异在戊5烯,基6,等8基位团有取-O代H,。如-O七C叶H3内,酯-C等H2OH ,
HO
MeO
HO
OO
七叶内酯
HO
OO
OH
白蜡素
(二)呋喃香豆素类 是香豆素苯环上的异戊烯基 与邻位的7酚羟基环 合成呋喃环。
COOH OH 成苷
COOH O Glu 环合
Glu O
OO
香豆素 类
COOH
HO
对羟基桂皮 酸
氧化
COOH HO
OH 甲 基 化
HO OMe
COOH 还原
HO OMe
缩合
木脂素类
CH2OH 缩合 木 质 素类
〈二〉 简单苯丙素类 一 ,简单苯丙素的结构和分类 苯丙素类可认为是苯丙烷的衍生物。 据C3的结构变化来分类。 它们是常见的芳 香族化合物。以苷或酯的形式存在于植物 中,有较强的生理活性。 1,苯丙烯(醇,醛,酸)类, 丁香挥发油中的丁香酚, 八角中的茴香脑等
常用的溶剂系统有: 己烷- 乙醚, 石油醚-EtOAC等 2, 香豆素苷类的分离常采用纤维素,硅藻土 等
第三章苯丙素类1
MeO HO O
O O O O
2、紫苜宿酚
OH CH2 O O O
OH
O
(六)、其它香豆素——不能归入 以上五类的其它香豆素成分,一般 其取代基如苯基、羟基、异戊烯基 等在α-吡喃酮环上 1、蟛蜞菊内酯
OH O
MeO
O
O
2、黄檀内酯
HO MeO O O
3、瑞香替西——抗腹水癌
O MeO H HO OMe H O
(三)、与碱的作用 香豆素的结构中具α,β-不饱 和内酯结构,在稀碱液中可水解、 开环,生成顺式邻羟基桂皮酸盐而 溶于水,如酸化则又可立即环合成 游离香豆素而沉淀析出。由于此反 应的可逆性,可用于内酯类化合物 的鉴别和提取分离。
OH O OH O
O - COO
H+
溶 于 水 (顺式 不稳定)
COO O -
2、丹参素(二个苯丙酸聚合)
OH OH
H O O COOH OH rosmarinic acid
OH
二、苯丙酸的化学性质 (一)、苯丙酸类有—COOH,大多 具有一定的水溶性 (二)、苯丙酸酯类的水溶性 (三)、苯丙酸(醇)苷类的水溶性
三、提取、分离 水提或者醇提 鉴定—UV法、FeCl3 TS、氨蒸气熏
-
+ H OH 酸 化 不能 环 合
COOH
反 式 稳定
顺式邻羟基桂皮酸盐不易游离存在,一游离, 马上环合,一般得不到顺式邻羟基桂皮酸。如果 在碱液中长时间放置或紫外光照射,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, 即使酸化也不能环合。(这种情况在提取、分离中 是不希望发生的,因为加酸游离后不是原来的)
HO
O
O
根据环合位置的不同,可分为线 型和角型两种: C6-异戊烯基与C7-OH成环—— 6,7吡喃香豆素,3个环在一条直 线上(线型)
第三章苯丙素类(天然药物化学)
1.内酯性质
在稀碱中可水解开环,形成水溶性的顺式盐。在 碱性醇溶液中更容易开环,酸化,环合形成脂溶 性香豆素而沉淀析出。若在碱溶液中放置或紫外 照射,顺式转化为反式盐,酸化不环合。
一般顺式邻羟桂皮酸不容易得到,但一些特 殊结构的香豆素,可形成顺式结构。
OCH3 OCH3 O 1) OH 2) H H3CO O O H COOH
二.香豆素的理化性质
(一)物理性质 (二)化学性质 内酯的性质和碱水解反应 酸的反应 显色反应
异羟肟酸铁反应 与酚类试剂反应
(一)物理性质
性状 结晶状,淡黄色或无色,具香味。 小分子化合物有挥发性,能升华。 成苷者,多无以上特性。
溶解性
游离香豆素,不溶或难溶于冷水,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,难溶于乙醚、 苯等溶剂。
苯丙酸类鉴别
1~2%FeCl3 Pauly试剂:重氮化的磺胺酸 Gepfner试剂:1%亚硝酸钠-10%醋酸(1:1) 喷雾后空气中干燥,再用0.5mol/L苛性碱甲 醇液处理. Millon试剂:在紫外线下,苯丙酸类化合物 为无色或具有蓝色荧光,用氨水处理后呈 蓝或绿色荧光。
三.苯丙素的波谱特征
O RO HO R=H R=glc O O H3CO
当归内酯
OLeabharlann O七叶内酯 七叶内酯苷
(二)呋喃香豆素类
香豆素核上的异戊烯基与邻位酚羟基环合成呋喃 环,称呋喃香豆素,成环后常失去三个碳原子。 分为直线形和角形。
R1 R O R2 R1=R2=H R1=OCH3 R2=H R1=H R2=OCH3
降压
抗菌消炎
HO HO CH2CHCOOH OH
第三章 苯丙素类
C-8-C-8' 相连的木脂素结构骨架
木脂素是一类由苯丙素氧化聚合而成的
天然产物,通常所指是其二聚物,即两分子
的C6-C3 缩合而成▲,少数是三聚物和四聚
物。二聚物碳架多数是由侧链β碳原子C8结构类型
木脂素类化合物的主要结构类型有:
(一) 木脂素类(1ignans);
O O
4 5 6 3 2 1 7 8 3' 4' 2 1' 6' 5' 7' 9' 8'
O
蒙蒿素
OCH3
(四) 杂木脂素
多个苯丙素单元通过C-C键相互连接可形 成多聚木脂素。木脂素与萜类、黄酮等其他类
型的化合物形成复合体构成杂木脂素。
习 题
问答题
1. 如何判断香豆素结构母核的6位是否有取 代基取代?
O O
COOH
OH OH
丹参素乙
第二节、香豆素类
香豆素(coumarin)▲:是邻羟基桂皮酸内 酯类成分的总称。
COOH OH 邻羟基桂皮酸 O O
邻羟基桂皮酸内酯
从自然界中分离得到的香豆素化合物都具有
苯骈α-吡喃酮的基本母核▲。除少数香豆素类化
合物外,其他大多数香豆素类都具有在7位连接
含氧官能团的特点。因此,7-羟基香豆素(伞形花
HO
6 7 5 4 3 2
O
6 7
OCH3
5 4 3 2
HO
8
O
1
O
H3CO
8
O
1
O
七叶内酯
当归内酯
(二)呋喃香豆素类
呋喃香豆素(Furocoumarines): 是指香豆
素母核的7位羟基与6位或者8位取代的异戊烯
39第三章苯丙素类天然药物化学
CH3
O
O
O
CH3
CH3
7-7´
7-9´
9-9´
例:
9
9'
O
8 8' 7'
7O
O CH3O
9
OH
8 8'
7
9' O
OH 7'
O O
O
O
OH
加尔巴星
橄榄脂素
5.骈双四氢呋喃类(furofurans)
两分子苯丙素分子侧链相互连接,在7-9´和7´-9 之间形成双骈四氢呋喃环。
O
O
双四氢呋喃型木脂素
6.联苯环辛烯类
90
89
+. - CO
+. - CO
CH3O
O O CH3O
O
M+ 176 (100)
148 (82) . -CH3
C8H8O+ 120 (8)
- CO
O
O
+
133 (83)
- CO
O
+
105 (12)
C6H5+ 77 (27)
第三节 木脂素 Lignan
➢木脂素:具有苯丙烷骨架的两个结构通过其中的ˊ或 8-8ˊ-碳相连而形成的一类天然产物。多数是 二聚物,少数是三聚物和四聚物。 ➢组成单体:肉桂醇、桂皮酸、丙烯基酚、烯丙基酚
3
2
1
7 α
8
β
9γ
4 5
6
α'
β' 8'
7'
γ'9'
1'
2'
6'
3'
第3章-苯丙素类-102109
图36 苯丙素类生源示意图
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第三章
COOH
苯丙素类
COOH NH2 酪氨酸
莽草酸途径:(莽草酸为桂皮酸的前体 但同时也是酪氨酸、色氨酸的前体,后 两者与生物碱的合成密切相关,命名 为莽草酸途径将无法限定为仅由桂皮酸 而来的苯丙素类化合物,故现多称为 桂皮酸途径)
第一节
简单苯丙素类
又如迷迭香酸, 存在于许多植物中的一种多酚类芳香物质,尤其在牛 至、迷迭香、丹参、蜜蜂花和鼠尾草中浓度很高。
迷迭香酸有很强的抗氧化性,其抗氧化活力强于维生素 E 。 迷迭香酸有助于防止自由基造成的细胞受损,因此降低了癌 症和动脉硬化的风险。 主要功效: 1. 抗氧化、延缓衰老; 2. 强减肥降脂功效; 3. 治疗心血管病及抗癌; 4. 用于食品加工防腐剂。
木脂素类
O H O 9 9' H 8 8' 3' 4' OMe OH
HO
HO 4
3 OMe
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第一节
简单苯丙素类
一、简单苯丙素类的结构与分类 简单苯丙素类结构上属苯丙烷衍生物,依C3侧链的结构 变化,可分为苯丙烯、苯丙醇、苯丙醛、苯丙酸等类型。 1. 苯丙烯类 丁香挥发油的主要成分丁香酚(eugenol), 八角茴香挥发油的主要成分茴香脑, 细辛、菖蒲及石菖蒲挥发油中的主要成分α-细辛醚 (α-asarone)、β-细辛醚(β-asarone), 均是苯丙烯类化合物。
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第三章
COOH
苯丙素类
COOH NH2 酪氨酸
莽草酸途径:(莽草酸为桂皮酸的前体 但同时也是酪氨酸、色氨酸的前体,后 两者与生物碱的合成密切相关,命名 为莽草酸途径将无法限定为仅由桂皮酸 而来的苯丙素类化合物,故现多称为 桂皮酸途径)
第一节
简单苯丙素类
又如迷迭香酸, 存在于许多植物中的一种多酚类芳香物质,尤其在牛 至、迷迭香、丹参、蜜蜂花和鼠尾草中浓度很高。
迷迭香酸有很强的抗氧化性,其抗氧化活力强于维生素 E 。 迷迭香酸有助于防止自由基造成的细胞受损,因此降低了癌 症和动脉硬化的风险。 主要功效: 1. 抗氧化、延缓衰老; 2. 强减肥降脂功效; 3. 治疗心血管病及抗癌; 4. 用于食品加工防腐剂。
木脂素类
O H O 9 9' H 8 8' 3' 4' OMe OH
HO
HO 4
3 OMe
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第一节
简单苯丙素类
一、简单苯丙素类的结构与分类 简单苯丙素类结构上属苯丙烷衍生物,依C3侧链的结构 变化,可分为苯丙烯、苯丙醇、苯丙醛、苯丙酸等类型。 1. 苯丙烯类 丁香挥发油的主要成分丁香酚(eugenol), 八角茴香挥发油的主要成分茴香脑, 细辛、菖蒲及石菖蒲挥发油中的主要成分α-细辛醚 (α-asarone)、β-细辛醚(β-asarone), 均是苯丙烯类化合物。
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(二)核磁共振谱
1.当C3、C4位无取代(CDCl3)
母核的H+受内酯C=O共轭效应的影响
C3-H 在 δ6.1~6. 5 (1H,d,J3,4=9. 5Hz) C4-H 在 δ7. 5~8. 2(1H,d,J3,4=9. 5Hz)
+ + + -
C 3 、C 6 、C 8 -H
O
在较高场
O
C 4 、C 5 、C 7 -H 在 较 低 场
三、存在形式:
常与醇、氨基酸、糖、有机酸 等结合成酯存在。
四、实例:
以中药(茵陈、苎麻、金银花 等)中存在的绿原酸。
第二节 香豆素(coumarin)
定义: 为邻羟基桂皮酸脱水形成的 内酯,具有芳香气味。
基本骨架:
5 6 7 8 4 3 2
O
1
O
苯骈α-吡喃酮环(母核)
分布:
伞形科、芸香科→最多 菊科、豆科、兰科、茄科、瑞香科、 木樨科等植物→也较多
3
2
9
1
8
8'
7'
9'
1' 2' 3'
β 7α 1
6
2'
3'
β 7 α
6
4 5
6'
4'
5'
5
8-8’
2.木脂素的组成单体
COOH
主要有四种:
①桂皮酸(cinnamic acid); 偶为桂皮醛(cinnamaldehyde) ②桂皮醇(cinnamyl alcohol) ; ③丙烯苯(propenyl phenol)
HCOOH HO OMe
+
O
O
HO OMe
O
O
O OMe
O
O
apigravin
中间体生成叔(仲)阳碳离子
二氢吡喃香豆素
形成环的大小决定于中间体阳碳离子的稳定性
2.双键加水反应(酸性下可使双键加水)
OCH 3 O H O H O H O O
+
OCH 3 O
H 2O H
O H O HO
O
O
黄 曲 霉 素 B1 ( 高毒)
愈创木酸)。
旋光性:大多有光学活性,遇酸易异构化
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。
3、检识方法
(1)化学反应
(无专属性化学试剂) 可检识:Ar-OH,内酯等 (2)色谱检识方法 1%茴香醛浓硫酸试剂(110 ℃ ,5min); 10%硫酸乙醇溶液(110 ℃ ,5min) ;
2. C7-OR取代 C7-OR→C3-H
H H + + RO H O O H H
-0.17 ppm
第三节
1.定义:
木脂素
一、木脂素的结构类型
木脂素(lignans)是一类由苯丙素 氧化聚合而成的天然产物, 通常所指是 其二聚物,少数为三聚物和四聚物。
9
2 3 4
8
9' 8'
7' 1' 6' 5' 4'
H
CH2 OH COOglc
H
H3 CO OCH3
OCH3
去氧鬼臼毒素-β-D葡萄糖酯苷
芳基萘内酯类
芳基萘类木脂素常以氧化的γ 碳 原子缩合形成内酯。
4 O 3
1
O
1
2
O
4 3
2
O
(四)四氢呋喃类
O
O
O
7-O-7'
7-O-9'
9-O-9'
(+)-galbacin
(-)-olivil
(五)双四氢呋喃类
O
H 3C O
O
O
七叶内酯
当归内酯
(二)呋喃香豆素 (线型和角型)
香豆素核上的异戊烯基与邻位酚 羟基环合成呋喃环。
线形——C6-异戊烯基与C7-羟 基成环,三个环在一直线上。 角型——由C8-异戊烯基与C7羟基成环,三个环处在一折角线上。
如:属此类型的香豆素化合物
O
O
O
O
O
O
补骨酯内酯
白芷内酯
(三)吡喃香豆素类(线型和角型)
二、香豆素的理化性质
(一)性状: 游离状态—— 结晶形固体,有一定熔点; 大多具有香气;具有升华性质 分子量小的有挥发性(可随水蒸汽蒸出) UV下显蓝色荧光
成苷—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MeOH、EtOH、 CHCl3和乙醚等溶剂。
例:
OMe 1. OH MeO O OMe
O
O 2. H+
MeO O
O
COOH
H
异当归内酯
3-异戊烯酰4,6-二甲氧 基 顺邻羟桂皮酸
先进行碱水解,再进行酸化(避 免长时间在碱性下形成反邻羟桂皮酸)
(四)酸的反应
1.环合反应 (吡喃香豆素、呋喃香豆素形成)
异戊烯基双键开裂与相邻酚羟基环合成氧环。
由二个取代四氢呋喃单元形成四 氢呋喃骈四氢呋喃结构。
O O H O O O O H
(+)-芝麻脂素
(六)联苯环辛烯类
OR 1 R 2O
C H 3O C H 3O
R 3O OR 4
五味子甲素 R1=R2=R3=R4= CH3
五味子乙素
R1+R2= CH2 R3+R4= CH3
三、新木脂素 (一)联苯类
二.木脂素分类
(一)二苄基丁烷类
MeO CH 2OH CH 2OH
MeO
OMe OMe
叶下珠脂素 phyllanthin
(二)二苄基丁内酯类
O
O O
O O
O
O
O
扁柏脂素 hinokinin
(三)芳基萘类
O
O
O
O
奥托肉豆蔻脂素 otobain
有芳基萘、芳基二氢萘和芳基四氢萘 三种结构 。
O O H
蓝色
三、香豆素的提取分离方法
(一)提取:溶剂提取法、水蒸气蒸馏法、碱溶酸沉法
(二)分离
1. 酸碱分离法——经典方法 但条件不易控制,易异构化
依据——内酯遇碱能 皂化,加酸能恢复的 性质。
(二)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
厚朴酚
OH OH
两分子苯丙素的两个苯环3-3’直接 连结而成。
(二)尤普麦特苯骈呋喃型
尤普麦特烯
(三)伯彻林苯骈呋喃型
伯彻林
(四)双环辛烷型
异奥克布烯酮
(五)风藤酮型
呋胡椒脂酮
四、降木脂素
五、杂类木脂素
六、木脂素的理化性质
形 态:多呈无色晶形,新木脂素不易结晶
溶解性: 游离——亲脂性,难溶水,溶于苯、氯仿等。 成苷——水溶性增大。 挥发性:多数不挥发,少数有升华性质(如去甲二氢
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。
二、常见的化合物:
桂皮酸(cinnamic acid) 对羟基桂皮酸 咖啡酸 阿魏酸
COOH R1 R2
桂皮酸 对羟基桂皮酸 咖啡酸 阿魏酸 异阿魏酸
R1= R2= H R1=OH,R2=H R1=R2=OH R1=OH,R2=OCH3 R1=OCH3,R2=OH
OH OH-
香豆素
盐酸羟胺
+ H
H N O
开环
缩合
异羟肟酸
++ + Fe
O
Fe异羟肟酸铁 红色② NhomakorabeaGibbs反应、Emerson反应
试剂: Gibbs——2,6-二氯(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
Gibb 香豆素 Emerson 试剂与酚羟基对位活性氢缩合 红色
黄 曲 霉 素 B2 (低毒)
(五)呈色反应
1.荧光 可见光:无色或浅黄色结晶 UV光:显蓝色荧光 ① C7-OH,荧光↑ -OR后,荧光↓ ② C7-OH邻位C8位引入-OH,荧光减弱或 消失
2.显色反应
① 异羟肟酸铁反应(识别内酯)
香豆素有内酯结构,在碱性条件下,与盐 酸羟胺缩合成异羟肟酸,再于酸性条件下与三 价铁离子络合成盐而显红色。
存在形式:游离状态,苷
一、香豆素的结构类型 (一)简单香豆素类
指仅在苯环上有取代基的香豆素类
5 6 7 4 3 2 8
HO
O
1
O
7-羟基香豆素
其中7-OR,C6, C8位-异戊烯基较多。 7-羟香豆素可以认为 是香豆素类成分的母 体。
如:属此类型的香豆素化合物
O OCH3
(g lc )
HO
HO
O
④烯丙苯(allyl phenol)
3. 木脂素的类型:
① 木脂素(lignan):早期木脂素的定义 两分子苯丙素由前两种单体组 成,γ-碳原子氧化型的。 ② 新木脂素(neolignan):由后两 种单体组成,γ-碳原子未氧化型的。
8 8'
β α
3
3'
木脂素的一些新类型:
③苯丙素低聚体
三聚体常被称为倍半木脂素(sesquilignan)