第三章苯丙素類PHENYLPROPANOIDS

第三章天然藥物化學本章內容概述第一節苯丙酸類第二節香豆素第三節木脂素（略）第三章天然藥物化學概述

定義

苯丙素類——是指一類含苯環和3個直鏈碳連在一起為單位（C6-C3）構成的天然化合物。苯環上常有羥基或烷氧基取代。苯丙素類可以1個（C6-C3）單位單獨存在，但有以2、3、4等多個單位存在的。苯丙素類的存在關系到植物生長的調節作用和抗御病害的侵襲作用。其具有較廣泛的生理活性，也是很受重視的一類天然成分。第三章天然藥物化學苯丙素類苯丙烯propenyl

benzene

苯丙醇propanolbenzene苯丙酸及其縮酯propionicacid

香豆素coumarins木質素lignins黃酮flavonoids木脂素lignans

第三章天然藥物化學苯丙素類化合物生物合成途徑（生源）示意圖：

葡萄糖代謝莽草酸桂皮酸途徑苯丙氨酸對羥基桂皮酸苷咖啡酸鄰羥基桂皮酸苷酪氨酸………第三章天然藥物化學苯丙素類化合物生物合成途徑（生源）示意圖：第三章天然藥物化學第一節苯丙酸類1、結構基本結構——酚羥基取代的芳香羧酸。多具有C6-C3結構的苯丙酸類。常見的苯丙酸類：桂皮酸R1=R2=H對羥基桂皮酸R1=OH,R2=H咖啡酸R1=R2=OH異阿魏酸R1=OH，

R2=OCH3

由于苯丙酸類的苯環上的羥基取代，數目、排列方式、甲基化程度有所不同，因而其性質也有很大的不同。第三章天然藥物化學苯丙酸類常與不同的醇、氨基酸、糖、有機酸結合成酯存在。如綠原酸（咖啡酸與奎寧酸結合成的酯，如圖右），具有抗菌、保肝活性。

2、分離苯丙酸類及其衍生物大多具有一定水溶性，常與其它一些酚酸、鞣質、黃酮苷等混在一起，一般要經纖維素、硅膠、大孔樹脂、聚酰胺等反復層析才能純化。

3、鑒別利用酚羥基的性質

（1）1-2%的FeCl3

甲醇溶液或鐵氰化鉀-三氯化鐵試劑。

（2）Millon試劑：紫外光下為無色或蘭色熒光，氨水處理后呈蘭色或綠色熒光。第三章天然藥物化學第二節香豆素類內容

概述一、香豆素的結構類型二、香豆素的化學性質三、香豆素的物理性質四、香豆素的提取分離方法五、香豆素的生物活性第三章天然藥物化學

定義：香豆素是鄰羥桂皮酸內酯，具芳香甜味。其結構母核為：苯駢α-吡喃酮（香豆素母核）。這個結構是色原酮的異構體。環上常有取代基。香豆素類概述

色原酮第三章天然藥物化學分布：

香豆素類在動植物及微生物中均有分布，如致癌成分黃曲霉素類及發光真菌中的亮菌素類均屬于香豆素類。香豆素這類成分分布得最廣的還是高等植物中，其中蕓香科和傘形科中分布最多。它們在植物體內以游離狀態或與糖結合成苷的形式存在，苷酶解可環合成游離的內酯狀態。鑒別：

在紫外光下成藍色熒光，遇濃硫酸時也能產生特征的藍色熒光。第三章天然藥物化學一、香豆素的結構類型根據香豆素的基本母核上的取代基不同，將其分四類：

（一）簡單香豆素類（simplecoumarins）

（二）呋喃香豆素類(furocoumarins)(線型和角型)

（三）吡喃香豆素類(pyranocoumarins)(線型和角型)

（四）其他香豆素類第三章天然藥物化學（一）簡單香豆素類（simplecoumarins）只有苯環上有取代基的香豆素。取代基：羥基、烷氧基、苯基、亞甲二氧基、異戊烯基等由于絕大多數香豆素在C7

位都有含氧官能團存在，因此，7-羥香豆素可以認為是香豆素類成分的母體。7-羥香豆素第三章天然藥物化學以異戊烯基取代為例（從生物合成途徑來看）從上看出，C3、C6、C8位電負性較高，易于烷基化。（其中C3烷基化不屬于此類，而屬于第四類型）第三章天然藥物化學如屬此類型的香豆素化合物：7-甲氧香豆素(herniarin)歐芹酚－7－甲醚(osthole)當歸內酯（angelicon)第三章天然藥物化學（二）呋喃香豆素類(furocoumarins)

香豆素核上的異戊烯基常與與鄰位酚羥基（7－羥基）環合成呋喃環或吡喃環，前者稱為呋喃香豆素。分為角型和線型。

呋喃香豆素的生物合成途徑如下：第三章天然藥物化學環合的形成過程第三章天然藥物化學（三）吡喃香豆素類(pyranocoumarins)

香豆素母核上C6位或C8

位的異戊烯基與鄰酚羥基環合而成2，2-二甲基-а-吡喃環結構的香豆素類。這一類天然產物并不多見。也分為線型和角型兩種。吡喃香豆素的生物合成途徑如下：第三章天然藥物化學環合的形成過程第三章天然藥物化學（四）其他香豆素類

是指α-吡喃酮環上有取代基的香豆素類。C3、C4位常有苯基、羥基、異戊烯基等的取代。如；逆沒食子酸（ellagicacid）亮菌甲素（arimillersinA)海棠果內酯（callophylloide）第三章天然藥物化學二、香豆素的性質（一）性狀（二）溶解性（三）內酯性質和堿水解反應（四）酸的反應第三章天然藥物化學（一）性狀游離狀態

結晶形固體，有一定熔點；大多具有香氣；具有升華性質；分子量小的有揮發性（可隨水蒸氣蒸出）

UV下顯藍色熒光

（香豆素母體本身即無取代的香豆素并無熒光，而-OH香豆素在紫外光下大多顯出蘭色熒光，在堿液中熒光增強）成苷大多無香味、無揮發性、不能升華。第三章天然藥物化學（二）溶解性游離能溶于沸H2O，不溶或難溶冷H2O；

可溶于MeOH、EtOH、CHCl3和乙醚等溶劑因含Ar-OH故可溶于堿水中成苷溶于H2O、OH-/H2O、MeOH、EtOH等難溶極性小的有機溶劑第三章天然藥物化學（三）內酯性質和堿水解反應香豆素的α-吡喃酮環具有α，β-不飽和內酯性質，在稀堿液中會逐漸水解生成順鄰羥桂皮酸的鹽，而順鄰羥桂皮酸不易游離存在，其鹽的水溶液經酸化即閉環恢復成內酯。這個閉合過程極易發生，即使在很弱的酸溶液中，如通入CO2也能促使其內酯化而閉環。△不易游離存在安定狀態第三章天然藥物化學注意：香豆素如果和堿液長時間加熱，水解產物順鄰羥桂皮酸衍生物則發生異構化，轉變成反鄰羥桂皮酸的鹽，再經酸化也不再發生內酯化閉環反應。（四）酸的反應

香豆素受酸的影響，可發生雙鍵斷裂、異戊烯基環合、環氧和酯基的水解，雙鍵水合和羥基脫水等反應。1、環合反應

2、醚鍵斷裂3、雙鍵加水等第三章天然藥物化學1、環合反應中間體碳正離子apigravinobliquetin二氫呋喃香豆素應用：環合試驗可以決定酚羥基和異戊烯基間的相互位置注意：不宜使用濃酸，否則會發生重排反應第三章天然藥物化學2、醚鍵的開裂3、雙鍵加水反應第三章天然藥物化學三、香豆素的提取分離方法由前面香豆素的理化性質可知：游離香豆素大多是低極性和親脂性的，與糖結合的香豆素苷則極性較高。所以，我們常采用系統溶劑法將其分為幾個部分。香豆素內酯遇堿皂化、加酸還原的性質及其小分子香豆素的揮發性和升華性的性質也常用于其分離純化中。只是由于其性質的不穩定性，在酸、堿、熱的作用中要注意條件的控制，以免引起結構的破壞，得到次生產物。1、系統溶劑法：通常可用乙醇或甲醇提取植物中的香豆素類，然后以石油醚、苯、乙醚、丙酮和甲醇依次提取分離；或者對植物中的香豆素類依次以石油醚、苯、乙醚、乙酸乙酯、丙酮和甲醇依次提取分離。下圖是提取和分離香豆素的示意圖：第三章天然藥物化學藥材粗粉放置、析晶粗晶冷石油醚洗結晶（可能是混和物）進一步分離單體（親脂性香豆素）

濃縮液回收至小體積石油醚回流提取石油醚液殘渣乙醚回流提取乙醚液殘渣提取回收單體（親脂性較弱香豆素）乙醇提取乙醇液分離回收香豆素苷類第三章天然藥物化學

2、酸堿分離法

原理：根據香豆素內酯遇堿皂化、加酸還原的性質分離：一般分離步驟如下：乙醚萃取液乙醚萃取液NaHCO3溶液堿化除酸性成分NaOH溶液（冷、稀）除酚性成分中性乙醚萃取液回收乙醚粗產品NaOH的乙醇溶液水解香豆素鹽水溶液乙醚萃取液回收乙醚中性成分水相部分乙醚萃取酸中和，乙醚萃取香豆素內酯乙醚萃取液回收乙醚第三章天然藥物化學3、色譜法（層析法）這是最常用的方法。

（1）硅膠色譜法

柱色譜法常采用的洗脫劑為；己烷-乙醚；乙醚-乙酸乙酯等

薄層色譜法常用的展開劑有：己烷-乙酸乙酯、氯仿-乙酸乙酯等

（2）氧化鋁色譜法常用中性或酸性氧化鋁，柱色譜法常用的洗脫劑為：石油醚、氯仿、乙酸乙酯等此外，還有其它一些分離方法。第三章天然藥物化學四香豆素的波譜性質（一）紫外光譜

UV下顯藍色熒光

C7位導入-OH熒光增強－OH醚化后熒光減弱母核上無含氧官能團取代時：274nm苯環311nmα-吡喃酮環有含氧取代時，最大吸收向紅位移。第三章天然藥物化學（二）紅外光譜3025～3175cm-1C-H伸縮振動1700～1750cm-1C=O伸縮振動芳環伸縮振動1625～1645cm-11613～1639cm-1呋喃環雙鍵伸縮振動第三章天然藥物化學（三）1H－NMR環上質子由于受內酯羰基吸電子共軛效應影響，因而：C3、C6、C8－H在較高場C4、C5、C7－H在較低場當C3和C4位未取代時：

3468當C3或C4位取代時：

第三章天然藥物化學（四）13C－NMR香豆素母核上9個碳原子的化學位移值如下：當-OR取代時連接的碳＋30ppm鄰位碳對位碳－13ppm-8ppm第三章天然藥物化學生理活性：

（1）植物生長調節劑：低濃度刺激植物發芽、生長；高濃度抑制植物發芽、生長

（2）光敏作用：治療白斑病

（3）抗菌、抗病毒作用：秦皮中的七葉內酯及其苷治療痢疾；蛇床子中的奧斯腦可抑制乙肝表面抗原。

（4）平滑肌松弛作用：冠狀動脈擴張和解痙利膽

（5）抗凝血作用：防止血栓形成

（6）肝毒性：黃曲霉素致肝癌。五、香豆素的生理活性第三章天然藥物化學顯色反應1.異羥肟酸鐵反應（識別內酯的反應）酯與羥胺作用可生成異羥肟酸，再與三氯化鐵作用