中药化学苯丙素.ppt

第五章 苯丙素类化合物,教学内容： 5.1 概述 5.2 简单苯丙素 ∆ 5.3 香豆素：结构分类、理化性质、提取分离、检识、结构研究、实例（秦皮、前胡） ∆ 5.4 木脂素：结构分类、理化性质、提取分离、检识、结构研究、实例（五味子、连翘、细辛）,第五章 苯丙素类化合物,5.1 概述 定义： 苯丙素类（phenylpropanoids）指基本母核具有一个或几个C6-C3单元的一类天然有机化合物 分类： 狭义：简单苯丙素、香豆素、木脂素 广义：简单苯丙素、香豆素、木脂素及木质素、黄酮等天然芳香族化合物生物活性： 瑞香素、伞形花内酯——抗炎、止痛 蛇床子——脚癣、湿疹、阴道滴虫 白芷——扩冠 茶素——治疗慢性支气管炎 泽兰内酯——止血 伞形花内酯 佛手内酯 吸收紫外线，抗辐射作用 补骨脂素,,5.2 简单苯丙素（simple phenylpropanoids） 一、结构与分类 属于苯丙烷衍生物，包括苯丙烯、苯丙醇、苯丙醛、苯丙酸等丁香酚,茴香醚,β-细辛醚,松柏醇,桂皮醛,咖啡酸,二、提取分离 苯丙烯、苯丙醛、苯丙醇及苯丙酸的简单酯类多具有挥发性，是挥发油中芳香族化合物的主要组分，可用水蒸气蒸馏法提取。

苯丙酸衍生物属于有机酸类，可用有机酸的常规方法提取 简单苯丙素类的分离一般用硅胶柱层析或高效液相色谱分离 例如：升麻中异阿魏酸、阿魏酸、咖啡酸的提取分离流程：,升麻粗粉 甲醇回流提取、回收 总浸膏 热水溶解 不溶物 水溶液 酸化，乙醚萃取 乙醚层 水层 2%NaCO3 乙醚层 碱水层 酸化，乙醚萃取 乙醚层 水层 蒸干、乙醇重结晶 异阿魏酸 母液 薄层制备 咖啡酸 阿魏酸,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,5.3 香豆素（coumarins） 一、概述 定义：香豆素是具有苯骈a -吡喃酮母核的天然产物的总称从结构上可以看成是顺式邻羟基桂皮酸脱水而形成的内酯类化合物环上有羟基、烷氧基、苯基、异戊烯基等取代分布：广泛分布于高等植物中，少数来自动物和微生物 伞形科、芸香科、菊科、豆科、茄科、兰科、瑞香科、五加科等 秦皮、独活、白芷、前胡、蛇床子、九里香、茵陈、补骨脂等 活性： 秦皮（七叶内酯、七叶苷）：治痢疾 茵陈（滨蒿内酯）：解痉、利胆 蛇床子（蛇床子素）：杀虫止痒 补骨脂（呋喃香豆素类）：治白斑病。

二、结构与分类 分类依据：* a -吡喃酮环上有无取代 * 7位羟基是否与6、8位取代的异戊 烯基缩合成呋喃环或吡喃环 分类结果：简单香豆素 呋喃香豆素 吡喃香豆素 异香豆素 其他香豆素,（一）简单香豆素类(simple coumarins) 指仅在苯环上有取代基，且7位羟基未与6、8位取代基成环的香豆素 多数在7-位有含氧基团取代，其它位常见的取代基有羟基，甲氧基和异戊烯基蛇床子素,（二）呋喃香豆素(furanocoumarins) 呋喃香豆素是香豆素母核上取代的异戊烯基与7位酚羟基缩合成呋喃环 根据骈合的位置分为线型（6，7环合）与角型（7，8环合）三）吡喃香豆素(pyranocoumarins) 吡喃香豆素是由香豆素苯环上异戊烯基和邻位羟基环合形成2，2-二甲基α-吡喃环结构也分线型和角型四）异香豆素 香豆素的异构体，植物中多数为二氢 异香豆素的衍生物五）其他香豆素 主要指α-吡喃酮环上有取代的香豆素和香豆素的二聚体、三聚体等三、理化性质 （一）物理性质 1、性状： 天然游离的香豆素多为完好的结晶，大多具香味小分子的有挥发性和升华性成苷后则无挥发性和升华性 2、溶解性： 游离香豆素难溶于冷水，可溶于沸水，易溶于苯、乙醚、氯仿、乙醇、甲醇。

香豆素苷能溶于水、甲醇、乙醇，难溶于乙醚、氯仿等极性小的有机溶剂3、荧光 香豆素衍生物在紫外光下大多具有荧光，在碱溶液中荧光增强 荧光的强弱与取代基的种类和位置有关： 7-OH呈强烈的蓝色荧光，加碱转为绿色；6，7-二羟基的荧光减弱；7，8-二羟基的荧光消失 羟基香豆素醚化则荧光减弱，色调变紫 呋喃香豆素一般呈棕色荧光二）化学性质 1、与碱的作用 内酯结构与稀碱液作用水解开环，形成水溶性的顺式邻羟基桂皮酸盐，酸化，又可立即环合形成脂溶性香豆素而析出 但与碱加热时间过长，顺式邻羟基桂皮酸盐则异构化为反式，再酸化也无法环合为内酯2、与酸的反应 如果酚羟基的邻位有异戊烯基等不饱和侧链，在酸性条件下能环合成呋喃环，再重排为吡喃环3、显色反应 （1）异羟肟酸铁反应 试剂：盐酸羟胺、 FeCl3 作用部位：内酯 条件：先碱性，后酸性 现象：红色 机理：内酯开环——缩合——络合——显红色,（2） Gibb’s反应 试剂：2，6-二氯（溴）苯醌氯亚胺 作用部位：酚羟基对位的活泼氢 机理：在弱碱性（PH9-10）条件下，与酚 羟基对位活泼氢缩合显蓝色 应用：判断酚羟基对位有无取代；香豆素 碱水解后推测6-位有无取代。

（3）Emerson反应 试剂：2%氨基安替比林、8%铁氰化钾 机理：在弱碱性条件下与酚羟基对位活泼氢 缩合显红色 作用部位、应用：同Gibb’s反应4）酚羟基的反应 FeCl3反应：（墨）绿色沉淀 重氮化试剂反应：（紫）红色（酚羟基邻对位无取代） 4、双键加成反应：（自学） 氢化顺序：非共轭侧链双键最先被氢化，然后是呋喃环或吡喃环双键，最后是3，4位双键 5、氧化反应：（自学） 不同的氧化剂，氧化产物也不同四、香豆素的提取与分离 （一）提取： 利用香豆素的溶解性、挥发性及具有内酯结构的性质可采用不同方法提取 注意：酸、碱、热均可能使其结构改变1、水蒸气蒸馏法 小分子的香豆素具有挥发性，可采用水蒸气蒸馏法提取和分离 2、碱溶酸沉法 0.5%氢氧化钠水溶液稍加热提取，冷后用乙醚脱脂，加酸调PH到中性，适当浓缩，再酸化，则香豆素或苷即可析出 3、溶剂法 常用乙醚、丙酮等提取游离香豆素；用甲醇、乙醇或水提取香豆素苷类二）分离 1、硅胶柱层析： 石油醚-乙酸乙酯； 石油醚-丙酮 2、薄层制备: 荧光定位 3、反相柱色谱： Rp-18, Rp-8; 用于分离香豆素苷 4、高效液相色谱: 正相柱：分离亲脂性强的游离香豆素。

反相柱：分离极性较大的香豆素苷 5、Sephadex LH-20,五、香豆素的检识 （一）理化检识 1、荧光： 365nm，兰色或紫色 2、显色反应： 异羟肟酸铁——内酯环 三氯化铁——酚羟基 Gibb,s 、Emerson——6位是否有取代,（二）薄层色谱检识 吸附剂：硅胶 展开剂： （1）游离香豆素： 环己烷（石油醚）：乙酸乙酯（5：1~1：1） 或氯仿：丙酮（9：1~5：1） （2）香豆素苷类： 不同比例的氯仿—甲醇系统,显色剂： ①365nm紫外光下观察荧光 ②氨薰或10% KOH醇溶液 ③三氯化铁试剂 ④Emerson,Gibb’s试剂 ⑤异羟肟酸铁试剂 ⑥重氮化试剂 层析规律： 母核上羟基取代数目愈多，则Rf值愈小；羟基变为甲氧基，则Rf值增大六、香豆素类化合物的结构研究 1．紫外光谱 （1）香豆素母核： 274nm、311nm分别为苯环和α-吡喃酮的吸收 （2）引入取代： 一般红移，取代基对红移的影响： -OH-OCH3CH3 （3）在碱液中： 显著红移，且强度增大2、红外吸收光谱 内酯： 1750-1700cm-1（最强峰） 1270-1220cm-1；1100-1000cm-1 芳环： 1660-1600cm-1。

3个较强峰） 呋喃香豆素： 3175~3025 cm-1 （尖锐双峰）,3、氢谱 （1）内酯环上的氢： 3-H：6.25ppm（最高场） 4-H：7.91ppm（最低场） J3，4=9.5HZ 由于羰基吸电子共轭效应的影响 （2）苯环上的氢： 7.02-7.52ppm （3）取代基： -CH3: 3.8~4.0ppm; -COCH3: 2.1ppm,4、碳谱： （1）母核： 共9个碳，7-C多有含氧取代 2-C=O、7-C-OR：160ppm 9-C：149-154ppm 4-C：143-145ppm 3-C、10-C：110-113ppm （2）取代基的影响：-OR 直接相连 +30ppm 邻位 -13ppm 对位 -8ppm,5、质谱 分子离子峰较强 [M-CO]：基峰 一系列脱CO、H2O、CH3、OCH3的峰七、含香豆素的中药实例：秦皮、前胡 1、秦皮： [来源] 苦枥白蜡树(Fraxinus rhynchophylla) 木犀科 白蜡树 (F. chinensis) 宿柱白蜡树(F. stylosa) 枝皮和干皮 [功效] 清热燥湿、明目、止泻 [成分] 香豆素类：七叶内酯、七叶苷、秦皮素 [提取分离] EtOH ext.热水分散，CHCl3萃取脱脂，EtOAc萃取、MeOH重结晶得七叶内酯，水层浓缩、水重结晶得七叶苷。

2、前胡 [来源] 白花前胡 Peucedanum pareruptorum 紫花前胡 Peucedanum decursivum 根 [功效] 宣散风热、降气化痰 [成分] 香豆素 白花前胡：角型二氢吡喃香豆素 紫花前胡：线型二氢吡喃香豆素 线型二氢呋喃香豆素,紫花前胡醇,白花前胡苷Ⅱ,5.4 木脂素 一、定义 是一类由两分子苯丙素衍生物聚合而成的天然产物多数游离存在，少数以苷的形式存在 主要存在于植物的木质部和树脂中 生物活性： 保肝——五味子酯甲、乙、丙、丁 抗癌——鬼臼毒素类木脂素,二、木脂素的结构与分类 1、按聚合位置分类： 通过β-C聚合——木脂素 通过其他位置聚合——新木脂素,β,2、按r-碳原子是否为氧化型分类 木脂素——由r-氧化型苯丙素（如桂皮酸或桂 皮醇）聚合生成的化合物 新木脂素——由r-非氧化型苯丙素（如丙烯苯 或烯丙苯）聚合而成的化合物3、按照结构母核分类： 分为8种： （1）简单木脂素 （2）单环氧木脂素,（3）木脂内酯,（4）环木脂素 苯代四氢萘型 苯代二氢萘型 苯代萘型,（5）环木脂内酯,（6）双环氧木脂素,（7）联苯环辛烯型木脂素,（8）联苯型木脂素,（9）其他木脂素 苯环与侧链连接形成呋喃环的木脂素、黄酮木脂素、三聚体木脂素、四聚体木脂素,三、木脂素的理化性质 1．物理性质 木脂素多为无色结晶，有光学活性；少数有升华性。

游离木脂素多有亲脂性，难溶于水，易溶于苯、氯仿、乙醚、乙醇等与糖成苷后，易被酶或酸水解 2．化学性质 活性与手性碳的构型有关，遇酸、碱易发生异构化，因此提取分离时要避免与酸、碱接触四、木脂素的提取分离 游离的木脂素亲脂性较强，易溶于氯仿、乙醚等溶剂 具有酚羟基或内酯结构者，可用碱溶酸沉法精制，但要注意防止异构化 一般采用乙醇或丙酮提取，浓缩成浸膏，依次用石油醚、乙醚、乙酸乙酯等萃取，分为不同部位，各部位再用色谱柱进一步分离 一般用硅胶或中性氧化铝柱层析分离，也可用超临界流体萃取法五、木脂素的检识 （一）理化检识 1、Labat反应： 试剂：浓硫酸、没食子酸 现象：蓝绿色 作用部位：亚甲二氧基 2、Ecgrine反应 试剂：浓硫酸、变色酸 条件：70~80℃保温20min 现象：蓝紫色 作用部位：亚甲二氧基,（二）薄层检识 吸附剂：硅胶 展开剂：氯仿-乙酸乙酯（9：1） 氯仿-甲醇（9：1） 显色剂：1%茴香醛浓硫酸，110 ℃加热 5%磷钼酸乙醇溶液，加热 10%硫酸乙醇溶液，加热 碘蒸气熏七、结构研究 1、紫外光谱 多数木脂素的两个芳环取代是孤立的发色团，吸收峰位置相似，强度是二者之和，立体构型对光谱无影响。

2、氢谱 （1）环木脂内酯： 4-苯代萘内酯 1-苯代萘内酯,（2）双环氧木脂素 J1,2=J5,6=4~5Hz J1,2=4~5Hz 。