第四章-香豆素和木脂素

第四章香豆素和木脂素本章内容第一节香豆素第二节木脂素•掌握香豆素类化合物的理化性质、显色反应和提取分离方法。•熟悉香豆素类化合物的结构类型。•了解香豆素分布情况、生理活性。自学234第一节香豆素Coumarins1、定义：香豆素是一类具有苯骈α-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分子内脱水而成的内酯化合物。-H2O52、分布其中被药典收载的有秦皮、白芷、独活、前胡、茵陈、蛇床子、补骨脂等。•主要存在于高等植物。•分布最广:芸香科和伞形科中分布最多。•存在形式:游离状态或与糖结合成苷。•存在部位：花、茎、叶、果实，幼嫩的枝芽含量最高。6（1）简单香豆素（2）呋喃香豆素（线型和角型）（3）吡喃香豆素（线型和角型）（4）异香豆素（5）双香豆素3、结构与分类7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（-OH）存在，因此，7-羟香豆素可以认为是香豆素类成分的母体。OOHO123456787-羟基香豆素（1）简单香豆素类8如：属此类型的香豆素化合物9（2）呋喃香豆素类(线型和角型)香豆素核上的C-6或C-8异戊烯基常与邻位酚羟基（7-羟基）环合成呋喃环，称为呋喃香豆素。补骨脂素（psoralen）异补骨脂素（isopsoralen）10（3）吡喃香豆素类(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。白花前胡甲素花椒内酯OOO11（4）异香豆素OO异香豆素治疗慢性气管炎异香豆素可认为是邻羧基苯乙烯醇的内酯。岩白菜素（bergenin）12（5）双香豆素OCH3OOOOCH3CH3OCH3OOCH3CH3OOOHOOOHOOCH3OOOCH3OOOCH3OOHOOOOKotaminNordenletinBisparasinedgeworthin双香豆素（dicoumarin）13佛手柑内酯亮菌甲素花椒内酯双七叶内酯仙鹤草内酯指出下列香豆素结构的类型课堂活动14（1）.抗菌作用：秦皮中的七叶内酯和七叶内酯苷具抑制痢疾杆菌的作用。补骨脂中的补骨脂内酯具抗真菌及抗结核活性。4、生理活性（2）.抗凝血作用：双香豆素----防血栓及消血块双香豆素（dicoumarin）15（3）.平滑肌松弛作用：血管、胆管、支气管扩张。凯刺内酯----冠状动脉扩张茵陈蒿滨蒿内酯----解痉利胆白花前胡素----抗支气管痉挛（4）.肝毒性：黄曲霉素致肝癌。黄曲霉素16蒙牛“黄曲霉素事件”4、生理活性（5）.光敏作用：呋喃香豆素多有该作用，如补骨脂内酯治疗白癜风。很多香豆素可以吸收紫外光，放出在可见区（近470nm）的荧光，故可用做增白剂，如C7-OH香豆素。174、生理活性5、理化性质（1）性状（2）溶解性（3）内酯的性质*（4）荧光性*（5）显色反应*18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）；可见光下为无色或淡黄色，UV下显蓝色荧光。成苷：粉末状，大多无香味；无挥发性、不能升华。（1）性状19游离：能溶于沸H2O，不溶或难溶冷H2O，易溶于MeOH、EtOH、CHCl3和Et2O等溶剂。成苷：溶于H2O、MeOH、EtOH等。难溶于极性小的有机溶剂。（2）溶解性20（3）与碱的作用（内酯性质）*OOCOO-OOH-H+COO-OH+OHCOOHOH-，长时间or顺式邻羟基桂皮酸的盐反式邻羟基桂皮酸UV提示：在用碱液提取香豆素类成分时，避免长时间加热，并注意碱液的浓度，以免破坏内酯环。21or加热（4）荧光性*①C7-OH，荧光↑碱化后，荧光↑可见光：无色或浅黄色结晶UV光：显蓝色荧光②C7-OH甲基化或为非羟基基团时，荧光减弱或消失③多烷氧取代的呋喃香豆素类荧光颜色为黄绿色或褐色22当归的薄层色谱鉴定图补骨脂的薄层色谱鉴定图23（4）荧光性（5）呈色反应*异羟肟酸铁反应（识别内酯）：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。OOOHCOONaHONH2.ClHOHNHOHOOHNHOOFeFe3+H+CC1/3(红色)24[OH]-①FeCl3反应：具有酚羟基，可与FeCl3试剂产生颜色反应，污绿色至蓝绿色，酚羟基数目越多，颜色越深。②重氮化试剂反应：若酚羟基的邻位或对位未被取代，则能与重氮化试剂反应生成红色或紫红色的偶氮化合物。25酚羟基反应③Emerson反应：酚羟基对位或C-6位无取代，加入2%的4-氨基安替比林和8%的铁氰化钾试剂，可与酚羟基对位活泼氢缩合成红色化合物。OHHNNNH2CH3CH3OK3Fe(CN)6NNNCH3CH3OO+[O]氨基安替比林（红色）26酚羟基反应反应类型反应结构要求结果异羟肟酸铁反应有内酯结构红色三氯化铁反应有酚羟基污绿色至蓝绿色重氮化试剂反应酚羟基的邻位或对位未被取代红色或紫红色Emerson反应酚羟基对位无取代或C6位上无取代红色显色反应小结27课堂活动1．如何证明天然药物中存在香豆素类成分？2．说出鉴别下列成分的化学方法。茵陈内酯滨蒿内酯瑞香内酯28（1）极性：溶剂提取法（粗分）色谱分离法（细分）（2）内酯性质：碱溶酸沉法（3）挥发性：水蒸气蒸馏法（4）升华性：升华法6、提取分离*寻找差异利用差异29药材粗粉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）残渣乙醇提取乙醇液回收分离香豆素苷类系统溶剂法30原理：内酯环与稀碱可逆反应的性质。乙醚液（脂杂质）药材0.5%NaOH提取液乙醚萃取碱水液加酸调至中性香豆素析出沉淀所加碱液的浓度不宜太浓；加热时间不宜过长；温度不宜过高，以免破坏内酯环。碱溶酸沉法*31橘子油例：橘子油橙皮油素的分离水蒸气蒸馏法馏出物残油加热溶于乙醇乙醇液放置粗品重结晶结晶（橙皮油素）OOOCH3CH3CH3O32色谱分离法•香豆素的混合物部分最后通过色谱分离法才能得到单体。•香豆素一般用硅胶吸附层析、氧化铝层析和聚酰胺层析。•碱性氧化铝可能使香豆素发生降解，故很少使用。337、鉴定（1）薄层色谱法吸附剂：硅胶、纤维素和氧化铝展开剂：偏酸性或中等极性的混合溶剂简单香豆素：甲苯-甲酸乙酯-甲酸（5：4：1）呋喃香豆素：正己烷-乙酸乙酯（7：3）（2）纸色谱法展开剂：正丁醇-乙酸-水（4：1：5，取上层）显色剂：首选荧光，也可借助显色反应。34补骨脂豆科植物补骨脂PsoraleacorylifoliaL．的干燥成熟果实。具有温肾助阳，纳气，止泻的作用。外用治疗白癜风，斑秃。从补骨脂中提取分离补骨脂素与异补骨脂素实例分析补骨脂素（psoralen）异补骨脂素（isopsoralen）35补骨脂种子粗粉50%乙醇浸渍提取乙醇提取液浓缩至1/2体积，放置过夜，滤过滤液沉淀10倍量热甲醇溶解，活性炭脱色，回收醇，放置过夜白色针状结晶母液(含补骨脂素与异补骨脂素）提取分离流程图36思考题1、香豆素的基本结构是什么？2、为什么可用碱溶酸沉法提取分离香豆素类成分？提取分离时应注意什么？3、Emerson反应呈阳性的化合物是（）A.6,7-二羟基香豆素B.5,7-二羟基香豆素C.7,8-二羟基香豆素D.3,6-二羟基香豆素E.6-羟基香豆素37TheEnd38第二节木脂素一类由2-4分子苯丙素衍生物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。1234567891'2'3'4'5'6'7'8'9'αβ39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。88'αβ33'命名木脂素新木脂素401、结构类型（1）简单木脂素：侧链8-8’缩合R=H牛蒡子苷元（arctigenin）R=glc牛蒡子苷（arctin）41(2)环木脂素OOOOHOCH3H3COOCH3OOOOOHOCH3H3COOCH3O鬼臼毒素苯代四氢萘、苯代二氢萘、苯代萘结构的木脂素42（3）联苯木脂素OMeMeOMeOMeOMeOOMe五味子甲素(+)-deoxyschizandrin是两个苯丙素分子以苯环直接相连而成。厚朴酚（magnolol）43是由3分子以上苯丙素相聚而成。丹参酸乙（danshensuanB）唇形科植物丹参Salviamiltiorrhiza.Bunge聚木脂素442、理化性质形态：多呈无色或白色结晶溶解性：游离——亲脂性，难溶水，溶苯、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旋光性：大多有光学活性，遇酸易异构化45异构化遇酸易发生异构化：OOOOOOHHOOOOOOHHHCld-芝麻脂素d-表芝麻脂素46OOOOHOCH3H3COOCH3OOOOOHOCH3H3COOCH3O(－)－鬼臼毒素［α］D－133°(＋)－苦鬼臼毒素［α］D＋9°遇碱发生异构化：异构化提示：在提取分离过程中尽量避免与酸、碱接触，防止构型改变所导致的活性变化。47显色反应（1）酚羟基的反应可发生三氯化铁、重氮化试剂反应。（2）内酯环的反应含内酯环的木脂素可发生异羟肟酸铁反应，溶液变为紫红色。厚朴酚牛蒡子苷元48（3）亚甲二氧基的反应•Labat试剂（没食子硫酸试剂）反应：样品加浓硫酸后再加没食子酸，可产生蓝绿色。•Ecgrine试剂（变色酸硫酸试剂）反应：样品加浓硫酸后再加变色酸，并保持温度在70-80℃20分钟，可产生蓝紫色。显色反应亚甲二氧基苯芝麻脂素493、提取与分离a．溶剂法根据木脂素苷和苷元的溶解性，选择亲水性有机溶剂（甲醇、丙酮）提取，再用系统溶剂分离法，将混合物分离。b．碱溶酸沉法具有酚羟基和内酯环的木脂素可用该法，但碱液易使木脂素异构化，故此法不宜用于有旋光活性的木脂素，以免构型改变。（1）提取50色谱法是分离木脂素最有效的方法。常用的吸附剂为硅胶，以石油醚-乙酸乙酯、石油醚-乙醚、苯-乙酸乙酯、三氯甲烷-甲醇等逐级增加极性洗脱，分离效果较好。（2）分离？分离先后顺序514、鉴定硅胶吸附薄层色谱：展开剂：苯-甲醇，三氯甲烷-甲醇等显色：紫外灯下呈暗斑硅胶GF254通用显色剂：①1%茴香醛浓硫酸试剂，110℃加热5分钟②5%磷钼酸乙醇溶液，120℃加热至斑点出现③10%硫酸乙醇溶液，110℃加热5分钟52实例分析南五味子为木兰科植物华中五味子SchizandrasphenantheraRehd．etwils的干燥成熟果实。具有收敛固涩，益气生津，补肾宁心等功效，用于久嗽虚喘，梦遗滑精，遗尿尿频，久泻不止，自汗盗汗，津伤口渴，短气脉虚，内热消渴，心悸失眠等的治疗。从南五味子中提取分离五味子酯甲53五味子酯甲（schisantherinA）五味子酯甲，长方形结晶（乙醇），白色结晶（甲醇），熔点122~124℃。易溶于苯、氯仿和丙酮，可溶于甲醇、乙醇，难溶于石油醚、不溶于水。五味子酯甲理化性质54提取分离流程55提取分离流程56