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1、苯丙素類 Phenylpropanoids,第三章,一、概述,二、苯丙酸衍生物,三、香豆素,第三章 苯丙素類,四、木脂素,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(jiàn)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(lái)。 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 (shikimic acid) 通過(guò)芳香氨基酸 (苯丙氨酸或酪氨酸) 合成而來(lái)。,一、概 述,一、概 述 P107,一、概述,二、苯丙酸衍生物,三、香豆素,第三章 苯丙素類,四、木脂素,植物中存在的苯丙酸類成分主要是

2、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 (ferulic acid) OCH3 H 4 芥子酸 （sinapic acid) OCH3 OCH3 至少還有六種桂皮酸衍生物，但較少見(jiàn)，如異阿魏酸(isoferulic acid)、鄰羥基桂皮酸 (o-hydroxy cinnamic acid)、 對(duì)甲氧基桂皮酸 (p-methoxy cinnamic acid)等。,二、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

3、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） 3-咖啡?？鼘幩?二、苯丙酸衍生物,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(guó)藥典一部 (2005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)。除此以外，常見(jiàn)含有苯丙酸成分的中藥還有升麻 (含阿魏酸等)、茵陳 (含綠原酸) 及川芎 (含阿魏酸) 等。,二、苯丙酸衍生物,一、概述,二、苯丙酸衍生

4、物,三、香豆素,第三章 苯丙素類,四、木脂素,香豆素是具有苯駢-吡喃酮母核的一類化合物的總稱，在結(jié)構(gòu)上可看作順式鄰羥基桂皮酸失水而成的內(nèi)酯。,三、香豆素 Coumarin,香豆素類化合物也廣泛分布于植物界，只有少數(shù)來(lái)自動(dòng)物和微生物，在傘形科、豆科、蕓香科、茄科和菊科等植物中分布更廣泛。其中被藥典收載的有秦皮、白芷、獨(dú)活、前胡、茵陳、補(bǔ)骨脂等。 在植物體內(nèi)，香豆素類化合物常常以游離狀態(tài)或與糖結(jié)合成苷的形式存在，大多存在于植物的花、葉、莖和果中，通常以幼嫩的葉芽中含量較高。,三、香豆素 Coumarin,三、香豆素 (一) 香豆素的結(jié)構(gòu)類型,香豆素在植物體內(nèi)是由桂皮酸經(jīng)氧化、環(huán)合而成，幾乎所有的香

5、豆素都含有7-氧取代基。同時(shí)7-氧代使得6-和8-位電子云密度增大，易于被親電的異戊烯基進(jìn)攻，從而在6-或8-位形成 異戊烯基取代，并進(jìn)一步環(huán)合成新的含氧環(huán)。,1 簡(jiǎn)單香豆素：只在苯環(huán)上有取代基，常為羥基、甲氧基、亞甲二氧基和異戊烯基等，其中7-位總為含氧取代，6-位和8-位接異戊烯基較多。,三、香豆素 (一) 香豆素的結(jié)構(gòu)類型,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 (尹波前胡, Peucedanum ost

6、h ruthium) 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，該化合物具抗細(xì)菌和抗真菌作用,三、香豆素 (一) 香豆素的結(jié)構(gòu)類型,2 呋喃香豆素：苯環(huán)上的異戊烯基與鄰位酚羥基環(huán)合成呋喃環(huán)。成環(huán)后常伴隨著失去3個(gè)碳原子。分為線型 (linear) 和角型 (angular) 兩種。 存在于豆科植物粉綠小冠花 (Cornilla glauca) 種子，補(bǔ)骨脂(Psoralea corylilolia) 果實(shí)中的補(bǔ)骨脂內(nèi)酯，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(zhǎng)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

7、。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。,三、香豆素 (一) 香豆素的結(jié)構(gòu)類型,存在于傘形科植物如牛防風(fēng)的根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(zhǎng)。,三、香豆素 (一) 香豆素的結(jié)構(gòu)類型,3 吡喃香豆素：苯環(huán)上的異戊烯基與鄰位酚羥基環(huán)合而成2,2-二甲基-吡喃環(huán)結(jié)構(gòu)，形成吡喃香豆素。也分為線型(linear)和角型(angular)兩種。,存在于蕓香科植物美洲花椒樹(shù)皮、蕓香根、檸檬根等中的花椒內(nèi)酯 (xanthyletin) 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Hel

8、a細(xì)胞的抑制作用。該化合物為線型吡喃香豆素。,三、香豆素 (一) 香豆素的結(jié)構(gòu)類型,三、香豆素 (一) 香豆素的結(jié)構(gòu)類型,存在于傘形科植物巖風(fēng)和黃盔芹的根中的化合物黃盔芹素(xanthogalin)是一個(gè)角型吡喃香豆素，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。,三、香豆素 (一) 香豆素的結(jié)構(gòu)類型,4. 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。 亮菌甲素 (armillarsin A)：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)

9、作用，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。,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。 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(wú)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。 3 熒光 香豆素類在可見(jiàn)光下為無(wú)色或淺黃色結(jié)晶，在紫外光下可 見(jiàn)藍(lán)色熒光。7

10、-位導(dǎo)入羥基后，熒光增強(qiáng)，甚至在可見(jiàn)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。 香豆素?zé)晒馀c結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系尚不清楚。,三、香豆素 (二) 香豆素的理化性質(zhì),4 內(nèi)酯性質(zhì)和堿水解反應(yīng),三、香豆素 (二) 香豆素的理化性質(zhì),順式鄰羥基桂皮酸不穩(wěn)定，但一些特殊結(jié)構(gòu)的香豆素卻能形成穩(wěn)定的順式鄰羥基桂皮酸衍生物。,三、香豆素 (二) 香豆素的理化性質(zhì),5 顯色反應(yīng) （1）異羥肟酸鐵反應(yīng)-內(nèi)酯的顯色反應(yīng) 堿性條件下，香豆素內(nèi)酯開(kāi)環(huán)，并與鹽酸羥胺縮合成異羥肟酸，再在酸性條件下與三價(jià)鐵離子絡(luò)合成鹽而顯紅色。,三、香豆素 (二) 香豆素的理化性質(zhì),三、香豆素 (

11、二) 香豆素的理化性質(zhì),5 顯色反應(yīng) （2）與酚類試劑的反應(yīng) 具有酚羥基，可與FeCl3試劑產(chǎn)生顏色反應(yīng)； 若酚羥基的對(duì)位未被取代，或6-位上沒(méi)有取代，其內(nèi)酯環(huán)堿化開(kāi)環(huán)后，可與Gibbs試劑、Emerson試劑反應(yīng)。機(jī)制如下：,Gibbs反應(yīng)：符合以上條件的香豆素乙醇溶液在弱堿條件下，2,6-二氯(溴）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。,5 顯色反應(yīng) （2）與酚類試劑的反應(yīng) Emerson反應(yīng)：符合以上條件的香豆素的堿性溶液中，加入2%的4-氨替比林和8%的鐵氰化鉀試劑與酚羥基對(duì)位活潑氫縮合成紅色化合物。,三、香豆素 (二) 香豆素的理化性質(zhì),三、香豆素 (二) 香豆素的理化性質(zhì)

12、,6 酸的反應(yīng) （1）環(huán)合反應(yīng),三、香豆素 (二) 香豆素的理化性質(zhì),6 酸的反應(yīng) （2）醚鍵的開(kāi)裂,三、香豆素 (二) 香豆素的理化性質(zhì),6 酸的反應(yīng) （3）雙鍵加水反應(yīng),一般利用香豆素的溶解性、揮發(fā)性及具有內(nèi)酯結(jié)構(gòu)的性質(zhì)進(jìn)行提取分離。 1 系統(tǒng)溶劑法： 常用石油醚,苯,乙醚,乙酸乙酯,丙酮和甲醇依次萃取。 2 水蒸氣蒸餾法： 適用于具有揮發(fā)性的小分子香豆素。 3 堿溶酸沉法： 香豆素類化合物多呈中性或弱酸性，所以常與中性、弱酸性雜質(zhì)混在一起?？衫脙?nèi)酯遇堿能開(kāi)環(huán)溶解，加酸又環(huán)合沉淀的特性加以分離。 4 色譜分離法：,三、香豆素 (三) 香豆素的提取分離,1 紫外光譜 香豆素 274nm 2

13、84nm 311nm (苯環(huán)引起) (,-不飽和內(nèi)酯引起) 黃 酮 250285nm 304350nm (苯甲酰系統(tǒng)引起) (桂皮酰系統(tǒng)引起),三、香豆素 (四) 香豆素的波譜學(xué)特征,2 紅外吸收光譜 香豆素的紅外吸收和-吡喃酮相似。與芳環(huán)共軛的-吡喃酮的羰基多位于16951725 cm-1，與羰基共軛的雙鍵峰多位于16251640 cm-1 ，C1位氧原子所形成的C-O鍵的吸收多位于12601280 cm-1。另外，由于具有芳環(huán)結(jié)構(gòu)，故在15001600和700900 cm-1之間有苯環(huán)的特征吸收峰。如果有羥基取代，則在32003600 cm-1有羥基的特征吸收峰。,三、香豆素 (四) 香豆

14、素的波譜學(xué)特征,3 質(zhì)譜： 有較強(qiáng)的分子離子峰，基峰通常是失去CO的苯并呋喃離子。 香豆素類化合物的質(zhì)譜圖中都有連續(xù)脫CO的碎片離子峰。含氧取代基越多，脫CO的峰越多。7-甲氧基香豆素的分子離子峰是基峰，由于具有甲氧基，因此形成了M-CO-CH3+峰。,三、香豆素 (四) 香豆素的波譜學(xué)特征,4 核磁共振譜 受內(nèi)酯羰基吸電子共軛效應(yīng)影響，3-,6-,8-H 信號(hào)位于較高場(chǎng)，4-,5-,7-H信號(hào)位于較低場(chǎng)。 7-位有氧取代時(shí)，由于其供電子共軛效應(yīng)，使得C-3的電子云密度增大，3-H的化學(xué)位移向高場(chǎng)位移。 7-氧代，8-烷基取代的香豆素 與 7-氧代，6-烷基取代的香豆素，利用兩個(gè)芳香質(zhì)子的信號(hào)是可以區(qū)別的，如下表示：,三、香豆素 (四) 香豆素的波譜學(xué)特征,三、香豆素 (四) 香豆素的波譜學(xué)特征,因此，用此法可以區(qū)別角型香豆素與線型香豆素。 另外，香豆素類化合物的1HNMR譜中也能觀測(cè)到許多遠(yuǎn)程偶合信號(hào)。 五 香豆素的生理活性 抗菌、抗病毒、光敏作用、平滑肌松弛作用、抗血凝作用,一、概述,二、苯丙酸衍生物,三、香豆素,第三章 苯丙素類,四、木脂素,四、木脂素,是一類由苯丙素氧化聚合而成的天然產(chǎn)物。通常是其二聚體、少數(shù)是三聚體、四聚體。,四、木脂素,分類： 1. 二芳基丁烷類 2. 二芳基丁內(nèi)酯 3. 芳基萘類 4. 四氫呋喃類 5. 雙四氫呋喃類 ,