天然药物化学 第三章 苯丙素类.

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1 天然药物化学 第三章 苯丙素类

2 本 章 内 容 概 述 第一节 苯丙酸类 第二节 香 豆 素

3 一类含有一个或几个C6-C3单位的天然成分。
概 述 定义： 一类含有一个或几个C6-C3单位的天然成分。 这类成分包括： —— 苯丙烯、苯丙醇、苯丙酸及其缩酯、香豆素、木脂素、黄酮、木质素等。 生物合成途径为：桂皮酸途径

4 概 述

5 本 章 内 容 概 述 第一节 苯丙酸类 第二节 香 豆 素

6 第一节 苯丙酸类 基本结构——酚羟基取代的芳香羧酸。 多具有C6-C3结构的苯丙酸类。 常见的苯丙酸类主要是桂皮酸的衍生物：

7 第一节 苯丙酸类 苯丙酸类化合物常与不同的醇、氨基酸、糖或有机酸等结合成酯存在，其中一些化合物还有较强的生理活性。 绿原酸
第一节 苯丙酸类 苯丙酸类化合物常与不同的醇、氨基酸、糖或有机酸等结合成酯存在，其中一些化合物还有较强的生理活性。 绿原酸 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、利胆的有效成分。

8 本 章 内 容 概 述 第一节 苯丙酸类 第二节 香 豆 素

9 第二节 香豆素 一、香豆素的结构类型 二、香豆素的化学性质 三、香豆素的分离方法 四、香豆素波谱学特性 五、香豆素的生物活性

10 第二节 香豆素 一、香豆素的结构类型 在结构上可看作顺式邻羟基桂皮酸失水而成的内酯。
第二节 香豆素 一、香豆素的结构类型 在结构上可看作顺式邻羟基桂皮酸失水而成的内酯。 分布：在高等植物中，芸香科和伞形科中含的多，还有豆科、兰科、木樨科、茄科、菊科等，少数发现于动物和微生物中。 常见的中药：秦皮，白芷，独活，前胡，茵陈，补骨脂，蛇床子 82年统计已知成分800种以上，90%以上香豆素为7位有羟基或醚基。

11 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。
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。 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。

12 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) ㈣其他香豆素类

13 第二节 香豆素 一、香豆素的结构类型 ㈠简单香豆素类 取代基： 羟基、烷氧基、苯基、异戊烯基等。
第二节 香豆素 一、香豆素的结构类型 ㈠简单香豆素类 只有苯环上有取代基的香豆素。 取代基： 羟基、烷氧基、苯基、异戊烯基等。 由于绝大多数香豆素在C7位都有含氧官能团存在，因此，7-羟香豆素可以认为是香豆素类成分的母体。

14 第二节 香豆素 一、香豆素的结构类型 ㈠简单香豆素类 七叶内酯 (亦称秦皮乙素，esculetin) 七叶苷 亦称秦皮甲素，esculin
第二节 香豆素 一、香豆素的结构类型 ㈠简单香豆素类 七叶内酯 (亦称秦皮乙素，esculetin) 七叶苷 亦称秦皮甲素，esculin 药理实验证实二者均具有抗炎、镇痛和抗菌活性。

15 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) ㈣其他香豆素类

16 第二节 香豆素 一、香豆素的结构类型 ㈡呋喃香豆素类(furocoumarins) (线型和角型)
第二节 香豆素 一、香豆素的结构类型 ㈡呋喃香豆素类(furocoumarins) (线型和角型) 香豆素核上的异戊烯基常与邻位酚羟基（7-羟基）环合成呋喃环的呋喃香豆素。 成环后常伴随着失去3个碳原子。分为线型(linear)和角型(angular)两种。 1.直线型 存在于豆科植物粉绿小冠花(Cornilla glauca)种子，补骨脂(Psoralea corylilolia)果实中。 有光敏作用，治疗白癜风、牛皮癣及斑秃

17 第二节 香豆素 一、香豆素的结构类型 ㈡呋喃香豆素类(furocoumarins) (线型和角型) 2.角型 白芷内酯
第二节 香豆素 一、香豆素的结构类型 ㈡呋喃香豆素类(furocoumarins) (线型和角型) 2.角型 白芷内酯 存在于伞形科植物如牛防风的根和白芷属一些植物果实中 结核菌抑制剂，可抑制结核分支杆菌的生长

18 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) ㈣其他香豆素类

19 第二节 香豆素 一、香豆素的结构类型 ㈢吡喃香豆素类(pyranocoumarins) (线型和角型)
第二节 香豆素 一、香豆素的结构类型 ㈢吡喃香豆素类(pyranocoumarins) (线型和角型) 香豆素C-6或C-8异戊烯基与邻酚羟基环合而成2,2-二甲基-α-吡喃环结构，形成吡喃香豆素。这一类天然产物并不多见。 也分为线型(linear)和角型(angular)两种 1.直线型 C6,C7-吡喃骈香豆素 存在于芸香科植物美洲花椒树皮、芸香根、柠檬根 解痉作用，还有抗癌和抗菌活性 花椒内酯

20 第二节 香豆素 一、香豆素的结构类型 ㈢吡喃香豆素类(pyranocoumarins) (线型和角型) 2. 角型 C7,C8-吡喃骈香豆素
第二节 香豆素 一、香豆素的结构类型 ㈢吡喃香豆素类(pyranocoumarins) (线型和角型) 2. 角型 C7,C8-吡喃骈香豆素 白花前胡苷Ⅱ

21 第二节 香豆素 一、香豆素的结构类型 ㈢吡喃香豆素类(pyranocoumarins) (线型和角型) 2. 角型
第二节 香豆素 一、香豆素的结构类型 ㈢吡喃香豆素类(pyranocoumarins) (线型和角型) 2. 角型 少数为5,6-吡喃骈香豆素，如：

22 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) ㈣其他香豆素类

23 第二节 香豆素 一、香豆素的结构类型 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。还包括二聚体和三聚体。C3、C4上常有取代基：苯基、羟基、异戊烯基等。 白蘑科真菌假蜜环菌菌丝体 对一些胆道运动障碍的疾患、胆道内小的结石、胆管及胆囊的炎症，能起良好的作用，临床效果良好。 亮菌甲素

24 第二节 香豆素 一、香豆素的结构类型 二、香豆素的理化性质 三、香豆素的分离方法 四、香豆素波谱学特性 五、香豆素的生物活性

25 第二节 香豆素 二、香豆素的理化性质 （一）性状 （二）溶解性 （三）碱水解反应和内酯性质 （四）呈色反应

26 第二节 香豆素 二、香豆素的化学性质 ㈠ 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
第二节 香豆素 二、香豆素的化学性质 ㈠ 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。

27 第二节 香豆素 二、香豆素的理化性质 （一）性状 （二）溶解性 （三）碱水解反应和内酯性质 （四）呈色反应

28 第二节 香豆素 二、香豆素的化学性质 ㈡ 溶解性 游离—— 能溶于沸 H2O，不溶或难溶冷 H2O，
第二节 香豆素 二、香豆素的化学性质 ㈡ 溶解性 游离—— 能溶于沸 H2O，不溶或难溶冷 H2O， 可溶MeOH、EtOH、CHCl3和乙醚等溶剂。 因含Ar-OH故可溶于碱水中。 成苷—— 易溶于H2O、OH-/H2O、MeOH、EtOH等。 难溶极性小的有机溶剂。

29 第二节 香豆素 二、香豆素的理化性质 （一）性状 （二）溶解性 （三）碱水解反应和内酯性质 （四）呈色反应

30 第二节 香豆素 二、香豆素的化学性质 ㈢碱水解反应（内酯性质）

31 第二节 香豆素 二、香豆素的化学性质 ㈢碱水解反应（内酯性质）

32 第二节 香豆素 二、香豆素的理化性质 （一）性状 （二）溶解性 （三）碱水解反应和内酯性质 （四）呈色反应

33 第二节 香豆素 二、香豆素的化学性质 （四）呈色反应 1.异羟肟酸铁反应（识别内酯）
第二节 香豆素 二、香豆素的化学性质 （四）呈色反应 1.异羟肟酸铁反应（识别内酯） 酯与羟胺作用可生成异羟肟酸，再与三氯化铁作用即生成红色的异羟肟酸铁。

34 第二节 香豆素 二、香豆素的化学性质 （四）呈色反应 1.异羟肟酸铁反应（识别内酯）

35 第二节 香豆素 二、香豆素的化学性质 （四）呈色反应 2、酚羟基反应 具酚羟基取代的香豆素类在水溶液中可与三氯化铁试剂络合而产生不同的颜色。
第二节 香豆素 二、香豆素的化学性质 （四）呈色反应 2、酚羟基反应 具酚羟基取代的香豆素类在水溶液中可与三氯化铁试剂络合而产生不同的颜色。 判断游离酚羟基的有无。

36 第二节 香豆素 二、香豆素的化学性质 （四）呈色反应 3. Gibb’s反应和Emerson反应
第二节 香豆素 二、香豆素的化学性质 （四）呈色反应 3. Gibb’s反应和Emerson反应 试剂： Gibb’s——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 反应在弱碱性条件下进行

37 第二节 香豆素 二、香豆素的化学性质 （四）呈色反应 3.Gibb’s反应和Emerson反应 Gibb’s反应机理：

38 第二节 香豆素 二、香豆素的化学性质 （四）呈色反应 3.Gibb’s反应和Emerson反应
第二节 香豆素 二、香豆素的化学性质 （四）呈色反应 3.Gibb’s反应和Emerson反应 香豆素的C6位有无取代基，可借水解内酯开环后，生成一个新的酚羟基，再利用Gibb’s或Emerson反应来加以区别。

39 第二节 香豆素 一、香豆素的结构类型 二、香豆素的化学性质 三、香豆素的分离方法 四、香豆素波谱学特性 五、香豆素的生物活性

40 第二节 香豆素 三、香豆素的分离方法 (一)提取： 1.系统溶剂法 药 材 水溶液 石油醚 苯 乙醚 乙酸乙酯 EtOH/MeOH
第二节 香豆素 三、香豆素的分离方法 (一)提取： 1.系统溶剂法 药 材 水溶液 石油醚 苯 乙醚 乙酸乙酯 EtOH/MeOH 回收溶剂，加水 有机溶剂萃取 醇提液

41 乙醇液 单体（亲脂性香豆素） 药材粗粉 残渣 石油醚液 浓缩液 乙醚液 回收分离 粗晶 单体（亲脂性较弱香豆素） 结晶（可能是混和物）
石油醚回流提取 石油醚液 回收至小体积 浓缩液 放置、析晶 粗晶 冷石油醚洗 结晶（可能是混和物） 进一步分离 单体（亲脂性香豆素） 残渣 乙醚液 乙醚回流提取 回收分离 单体（亲脂性较弱香豆素） 乙醇提取 乙醇液 香豆素苷类 甲醇或乙醇提取 提取液 回收溶剂 浸膏 药材粗粉

42 第二节 香豆素 三、香豆素的分离方法 (一）提取 2.碱溶酸沉法
第二节 香豆素 三、香豆素的分离方法 (一）提取 2.碱溶酸沉法 利用香豆素及其苷具有内酯环，能溶于热碱溶液，加酸又析出的性质，用0.5％NaOH水溶液提取。 3.水蒸气蒸馏法 一些小分子量具有挥发性的香豆素，可用水蒸气蒸馏分提取。

43 (二）分离 第二节 香豆素 三、香豆素的分离方法 1. 利用化合物的溶解性质进行分离,如： 香豆素在石油醚中溶解度不大，浓缩时即可析出结晶。
第二节 香豆素 三、香豆素的分离方法 (二）分离 1. 利用化合物的溶解性质进行分离,如： 香豆素在石油醚中溶解度不大，浓缩时即可析出结晶。 2.酸碱分离法 依据——内酯遇碱能开环，加酸能恢复的性质。 注意以下几点： 1.碱液水解开环时，要注意碱液的浓度和加热时间，否则将引起降解反应而使香豆素破坏，或者使香豆素开环而不能合环。 2.对酸碱敏感的香豆素用此法可能得到次生产物。

44 乙醚萃取液 NaHCO3/H2O萃取 NaHCO3/H2O 乙醚液 稀冷NaOH/H2O萃取 （酸性成分） 乙醚液（中性成分） NaOH/H2O （酸性成分，包括酚性香豆素） 挥干乙醚，加NaOH/H2O进行水解 碱液 加乙醚提出不水解的成分 乙醚液 碱液 加H+中和，加乙醚萃取 H2O 乙醚液（香豆素类内酯）

45 第二节 香豆素 三、香豆素的分离方法 (二）分离 3. 色谱方法 吸附剂——硅胶、中性氧化铝 洗脱剂——己烷和乙醚、己烷和乙酸乙酯等
第二节 香豆素 三、香豆素的分离方法 (二）分离 3. 色谱方法 吸附剂——硅胶、中性氧化铝 洗脱剂——己烷和乙醚、己烷和乙酸乙酯等 显 色——可观察荧光

46 第二节 香豆素 一、香豆素的结构类型 二、香豆素的化学性质 三、香豆素的分离方法 四、香豆素波谱学特性 五、香豆素的生物活性

47 第二节 香豆素 四、香豆素的波谱学特性 （一）荧光性质 （二）紫外光谱 （三）红外光谱 （四）1H-NMR （五）13C-NMR （六）质谱

48 第二节 香豆素 四、香豆素的波谱学特性 （一）荧光性质 UV下显蓝色荧光。 一般香豆素遇碱后荧光加强。 C7位导入-OH——荧光增强
第二节 香豆素 四、香豆素的波谱学特性 （一）荧光性质 UV下显蓝色荧光。 一般香豆素遇碱后荧光加强。 C7位导入-OH——荧光增强 -OH醚化后——荧光减弱, 7-羟基香豆素在8-位引入羟基，荧光则消失。 引入其它取代基荧光减弱

49 第二节 香豆素 四、香豆素的波谱学特性 （二）紫外光谱 母核上无含氧官能团取代时： 274 nm（lgε4.03)——苯环
第二节 香豆素 四、香豆素的波谱学特性 （二）紫外光谱 母核上无含氧官能团取代时： 274 nm（lgε4.03)——苯环 311 nm （lgε3.72)—— -吡喃酮环 有含氧取代时：最大吸收红移。 7-OH ,7－OCH3或7－β－D－葡萄糖基：217nm，315～330nm 5,7-二氧及 ,7,8二氧取代香豆素与7－氧取代相似

50 第二节 香豆素 四、香豆素的波谱学特性 （三）红外光谱 3025 ～3175 cm-1—— C-H 伸缩振动
第二节 香豆素 四、香豆素的波谱学特性 （三）红外光谱 3025 ～3175 cm-1—— C-H 伸缩振动 1700 ～1750 cm-1—— 羰基伸缩振动，与羰基共轭的双键 的峰多位于1625～1640 cm-1 1500 ～ 1600 cm-1—— 芳环吸收 1600 ～1650 cm-1—— 出现1～3个较强峰

51 第二节 香豆素 四、香豆素的波谱学特性 （四）1H-NMR 环上质子由于受内酯羰基吸电子共轭效应 ， 因此： 5 4 6 3 7 2 8 1

52 第二节 香豆素 四、香豆素的波谱学特性 （四）1H-NMR 当C3、C4位未取代时： 当C3或C4取代时：

53 第二节 香豆素 四、香豆素的波谱学特性 （四）1H-NMR C5-H 7.38 d, J=9,5Hz
第二节 香豆素 四、香豆素的波谱学特性 （四）1H-NMR 当C7-OR时： C5-H d, J=9,5Hz C6-H dd, J=9.5Hz, 2Hz C8-H d, J=2Hz

54 第二节 香豆素 四、香豆素的波谱学特性 （四）1H-NMR 当C5,C7二氧代：

55 第二节 香豆素 四、香豆素的波谱学特性 （四）1H-NMR 当C7-OR、C8或C6烷基取代时：

56 第二节 香豆素 四、香豆素的波谱学特性 （四）1H-NMR 呋喃香豆素： H－2’： 7.34～7.8，d，J＝2.5
第二节 香豆素 四、香豆素的波谱学特性 （四）1H-NMR 呋喃香豆素： H－2’： 7.34～7.8，d，J＝2.5 H－3’： 6.7，d，J＝2.5 H－2’： 7.34～7.8，d，J＝2.5 H－3’： 7.0，d，J＝2.5

57 第二节 香豆素 四、香豆素的波谱学特性 （四）1H-NMR 吡喃香豆素： H－3’：5.3～5.7，d，J＝10
第二节 香豆素 四、香豆素的波谱学特性 （四）1H-NMR 吡喃香豆素： H－3’：5.3～5.7，d，J＝10 H－4’： 6.3～6.6，d，J＝10 H－3’：5.7，d，J＝10 H－4’： 6.8，d，J＝10

58 第二节 香豆素 四、香豆素的波谱学特性 （五）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：
第二节 香豆素 四、香豆素的波谱学特性 （五）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—— +30 邻位碳—— -13 对位碳—— -8

59 第二节 香豆素 四、香豆素的波谱学特性 （六）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；
第二节 香豆素 四、香豆素的波谱学特性 （六）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； 3.主要裂解途径是：首先失去CO。

60 第二节 香豆素 五、香豆素的生物活性 1.低浓度可刺激植物发芽和生长作用；高浓度则抑制
第二节 香豆素 五、香豆素的生物活性 1.低浓度可刺激植物发芽和生长作用；高浓度则抑制 2.光敏作用:可引起皮肤色素沉着;补骨脂内酯可治白斑病 3.抗菌、抗病毒作用:蛇床子、毛当归根中的奥斯脑（Osthole） 可抑制乙肝表面抗原； 4.平滑肌松弛作用：茵陈蒿中的滨蒿内酯具有松弛平滑肌作用； 5.抗凝血作用:4-羟香豆素二分子和甲醛一分子缩合而成双香豆素，具有抗凝血作用，可作为抗凝血药临床上防治血栓 6.肝毒性：有些香豆素对肝有一定的毒性，例如黄曲霉素可致癌。

61 第三节 木脂素 木脂素（lignans）： 一类由苯丙素氧化聚合而成的天然产物。 通常指其二聚物，少数为三聚物和四聚物。

62 第三节 木脂素 早期木脂素的定义： 两分子苯丙素以侧链中碳原子（8-8’）连结而成的化合物——木脂素。 非碳原子相连（如3-3’、8-3’）——新木脂素

63 第三节 木脂素 木脂素的一些新类型： 苯丙素低聚体——三聚体、四聚体等； 三聚体称为倍半木脂素（sesquilignan） 四聚体称为二木脂素（dilignan） 杂木脂素——由一分子苯丙素与黄酮、香豆素 等结合而成； 黄酮木脂素（flavonolignan） 去甲木脂素(norlignan):母核只有16~17个碳原子。

64 第三节 木脂素 组成木脂素的单位有四种： 1.桂皮酸（cinnamic acid） 偶为桂皮醛（cinnamaldehyde） 2.桂皮醇（cinnamyl alcohol） 3.丙烯苯（propenyl benzene） 4.烯丙苯（allyl benzene）

65 第三节 木脂素 木脂素的命名： 1.大多采用俗名 2.系统命名

66 第三节 木脂素 常见类型如下： （一）二芳基丁烷类（dibenzylbutanes）

67 第三节 木脂素 （二）二芳基丁内酯类（dibenzyltyrolactones）

68 第三节 木脂素 （三）芳基萘类（arylnaphthalenes）

69 第三节 木脂素 （四）四氢呋喃类（tetrahydrofurans）

70 第三节 木脂素 （五）双四氢呋喃类（furofurans） （六）联苯环辛烯类（dibenzocyclooctenes）

71 第三节 木脂素 （七）苯骈呋喃类（benzofurans） （八）双环辛烷类（bicyclo[3,2,1]octanes）

72 第三节 木脂素 （九）苯骈二氧六环类 （十）螺二烯酮类（spirodienones）

73 第三节 木脂素 （十一）联苯类（biphenylenes） （十二）倍半木脂素（sesquilignans）