天然药物化学第四章-香豆素与木脂素

第四章香豆素与木脂素知识要求掌握香豆素的结构类型，溶解性、碱水解、内酯环和显色反应等性质及其应用掌握溶剂提取法及其应用熟悉香豆素的性状、荧光性及色谱鉴别熟悉木脂素的结构类型及色谱鉴定了解香豆素的水蒸气蒸馏提取法了解木脂素的理化性质及提取实例能力目标熟练应用香豆素的结构特点、识别香豆素的结构类型；熟练应用香豆素的理化性质进行提取、并进行显色反应鉴别学会利用香豆素的有关性质进行荧光鉴别和色谱鉴别，并能进行水蒸气蒸馏法提取；学会识别木脂素的结构类型，并能利用木脂素的理化性质进行色谱鉴别第一节香豆素香豆素是一类具有母核为苯骈α-吡喃酮的天然产物的总称。环上常有取代基。OHCOOHOO顺邻羟基桂皮酸香豆素12345678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→也较多存在形式：游离状态，苷分布：其中被药典收载的有秦皮、白芷、独活、前胡、菌陈、补骨脂等㈠简单香豆素类㈡呋喃香豆素类(线型和角型)㈢吡喃香豆素类(线型和角型)㈣其他香豆素类通常将香豆素分为四类：一、结构类型（一）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（-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-羟基香豆素如：属此类型的香豆素化合物OOMeO7-甲氧基香豆素(herniarin)OOOOMeMeO当归内酯(angelicone)七叶内酯OOHOHO(glc)（二）呋喃香豆素类(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）环合成呋喃或吡喃环，前者称为呋喃香豆素。线形—C6-异戊烯基与C7-羟基成环，三个环在一直线上。补骨酯内酯OOO角型—由C8-异戊烯基与C7-羟基成环，三个环处在一折角线上。白芷内酯OOO（三）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。花椒内酯OOO邪蒿内酯OOO属此类型的香豆素化合物少数为5,6-吡喃骈香豆素，如：OOOMeOOOOO别美花椒内酯dipetalolactone（四）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。OOMeOOHOOMeOMeOOOMeOOMeOOOMeOMe黄檀内酯rutaculinkotamin（二聚体）二、理化性质（一）性状（二）溶解性（三）内酯的性质（四）呈色反应（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，碱液中荧光增强成苷——粉末状，大多无香味、无挥发性、不能升华。（二）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。成苷——溶于H2O、OH-/H2O、MeOH、EtOH等。难溶极性小的有机溶剂。（三）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注意：在用碱液提取香豆素类成分时，必须注意碱液的浓度，并避免长时间加热，以免破坏内酯环（四）荧光性①C7-OH，荧光↑-OR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（五）呈色反应1.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)2与酚羟基反应（1）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）若酚羟基的对位未被取代，或6-位上没有取代，则能与重氮化试剂反应生成红色或紫红色的偶氮化合物（3）Emerson反应：符合以上条件的香豆素的碱性溶液中，加入2%的4-氨替比林和8%的铁氰化钾试剂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）（一）提取药材醇提液水溶液石油醚乙醚乙酸乙酯正丁醇不同浓度EtOH回收溶剂，加水有机溶剂萃取（二）分离1.酸碱分离法（少用）依据——内酯遇碱能皂化，加酸能恢复的性质。注意：注意提取条件，保护内酯环对酸碱敏感的香豆素不宜用此法2.水蒸气蒸馏法小分子游离香豆素具有挥发性，可用此法进行提取3.层析方法（常用）柱色谱吸附剂——硅胶、酸性或中性氧化铝洗脱剂——石油醚－乙酸乙酯、石油醚－丙酮、氯仿－丙酮、氯仿－甲醇等制备薄层色谱显色——可观察荧光高效液相色谱极性小正相香豆素苷反相四、鉴定（一）薄层色谱法吸附剂：硅胶、纤维素和氧化铝展开剂：偏酸性的混合溶剂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）（二）纸色谱法展开剂：正丁醇-乙酸-水（4：1：5，取上层）显色剂：首选荧光香豆素的生物活性1.毒性——肝毒性，黄曲霉素2.抗病毒作用——canolideA抗艾滋病毒蛇床子素）：抑制乙肝表面抗原3.抗肿瘤作用——7－羟基香豆素4.抗骨质疏松作用——蛇床子总香豆素、蛇床子素5.抗凝血作用——双香豆素6.对心血管系统作用——前胡丙素7.光敏作用——可引起皮肤色素沉着；补骨脂内酯可治白斑病第二节木脂素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'αβ123456789αβ1'2'3'4'5'6'7'8'9'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。88'αβ33'一、结构类型简单木脂素OOOOOO扁柏脂素hinokinin环木脂素OOOOHOCH3H3COOCH3OOOOOHOCH3H3COOCH3O鬼臼毒素联苯木脂素OMeMeOMeOMeOMeOOMe五味子甲素(+)-deoxyschizandrinOHCH2OHCH2联苯木脂素二、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。遇酸易发生异构化：OOOOOOHHOOOOOOHHHCld-芝麻脂素d-表芝麻脂素OOOOHOCH3H3COOCH3OOOOOHOCH3H3COOCH3O(－)－鬼臼毒素［α］D－133°(＋)－苦鬼臼毒素［α］D＋9°遇碱发生异构化：（三）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、亚甲二氧基的反应具有亚甲二氧基的木脂素可发生此反应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3、异羟肟酸铁反应含内酯环的木脂素可发生异羟肟酸铁反应，溶液变为紫红色三、提取分离（一）提取多用乙醇或丙酮等提取，浓缩成浸膏后，再用极性较小的溶剂如：乙醚、氯仿等进行萃取。具有酚羟基或内酯结构的木脂素，在碱液中酚羟基成盐或内酯环开环成盐而溶于水，与其他脂溶性成分分离。此法不宜用于有旋光性的木脂素（二）分离♪吸附色谱（SiO2、Al2O3）♪HPLC♪SephadexLH20♪反相填料RP-18♪高分子分离材料MCI等四、鉴定硅胶薄层色谱展开剂：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④直接用硅胶GF254五、生物活性1.抗肿瘤作用鬼臼毒素类木脂素能显著抑制癌细胞的增殖:2.肝保护和抗氧化作用五味子果实中的各种联苯环辛烯类木脂素,均有保肝和降低血清谷丙转氨酶作用,用于肝炎的治疗。五味子酯甲，联苯双酯3.抗HIV病毒作用——鬼臼毒素类和五味子素类木酯素4.对中枢神经系统的作用——如：镇静、兴奋作用5.血小板活化因子拮抗活性6.平滑肌解痉作用7.毒鱼作用8.杀虫作用9.其他作用