香豆素及其衍生物的应用研究进展

香豆素是广泛存在于自然界中的一种内酯类化合物, 在芸香科和伞形科植物中存在最多,其次是豆科、兰科、木樨科、茄科和菊科植物, 少数来自微生物。香豆素的母核为苯骈A- 吡喃酮, 90%以上的香豆素7- 位有羟基和醚基。根据环上取代基及其位置的不同, 香豆素分为简单香豆素、呋喃香豆素、吡喃香豆素等等。由于香豆素及其衍生物具有抗肿瘤、降血压、抗菌等多方面的活性以及良好的光学特性等优点, 被广泛应用于各个领域。极具特色的优良特性,受到了国内外学者的关注, 其应用研究已成为热点。1 香豆素及其衍生物在各个领域中的应用

1. 1 医药领域

香豆素及其衍生物具有明显的生物活性, 对人体具有抗氧化、降血糖、抗骨质疏松、抗高血压、抗凝血、抗菌、抗癌等多种药理作用; 最新研究发现, 香豆素及其衍生物还具有神经保护、抗高尿酸血症、保肝等生物活性。其中抗凝血作用的研究最为成熟, 在治疗血拴方面, 临床用药有苄丙酮香豆素(华法令)、醋硝香豆素、新抗凝( sintrom) 和双香豆素。它们的共同结构是4- 羟基香豆素, 作用和用途也相似, 通过抑制凝血因子在肝脏的合成起到抗凝血作用, 仅是所用剂量、作用快慢和维持时间长短不同而已。其中,华法令在胃肠道吸收快而完全, 在国内外应用最为广泛; 小剂量苄丙酮香豆素钠对风湿性心脏病合并左心房血栓患者进行抗凝溶栓治疗, 临床效果较好。在骨科上, 华法令治疗马舟骨病, 缓慢持久、用法简便、价廉和有效的解毒方面优于其他抗凝剂; 通过曲克芦丁香豆素片在骨科上的应用观察, 发现香豆素具有抗凝血及抗血小板聚集的作用, 能较好地针对肿胀的成因, 起到很好的消肿作用。另外, 在治疗晚期前列腺癌方面, 新双香豆素对己烯雌酚导致显著高凝固状态形成血栓栓塞的现象有一定的减轻作用。香豆素类衍生物也是重要的医药中间体, 如4-羟基香豆素, 是一类抗厌氧菌类药物, 是用于生产双香豆素、新抗凝, 华法林等抗凝血药物。7 - 羟基- 4- 甲香豆素能松弛奥狄氏括约肌, 具有较强的解痉、镇痛作用, 同时也能温和、持续地促进胆汁分泌,加强胆囊收缩和抗菌作用, 具有明显的利胆作用, 用于利胆药物的合成。7- 乙酰氧基- 4- 甲基香豆素是人工合成具有抗艾滋病病毒活性的香豆素类化合物calanolides的重要中间体, 用于生产抗过敏药色甘酸钠。

1. 2 香料领域

香豆素类衍生物使产品在使用时能散发出芳香气味。在洗涤剂中作为增香剂使用, 因其能掩盖喹啉、碘仿和酚类等气息而作为定香剂, 在电镀、橡胶、塑料等制品中可作为赋香剂和除臭剂; 香豆素类衍生物给人以新鲜、清新的感觉, 增加了产品的附加功能, 受到人们的青睐。随着不断的深入研究发现, 在食品和化妆品行业中, 含有的香豆素类化合物的调味剂和增香剂对人体有一定副作用。此外, 香豆素对人类的肝脏也有危害。因此香豆素类衍生物在食品和化妆品中的应用将受到严峻挑战。

1. 3 染料领域

由于香豆素荧光染料具有极高的荧光效率和Stokes位移大等优异的特点, 成为近几年来有机荧光染料研究的重点之一。香豆素类荧光染料是荧光染料中重要品种(表1), 主要用作荧光溶剂染料、荧光有机颜料和激光染料, 具有发射强度高、色泽鲜艳、荧光强烈等特点。1. 4 分析领域

香豆素类荧光因为苯并吡喃酮结构, 具有荧光量子产率高、Stokes位移大、光稳定性好等优点, 是荧光传感器分子设计中的优秀候选荧光团。以香豆素为基础的荧光传感器在阳离子(表2) (碱和碱土金属离子, 过渡金属离子)、阴离子和中性分子(表3)的识别检测中得到广泛应用。其中, 由于阴离子半径大、电子云密度低、溶剂化强烈和几何构型多样等因素, 使得阴离子荧光传感器的设计并不如阳离子荧光传感器那样受到人们的关注。

最新研究发现, 将几种香豆素类新基质(如香豆素、3- 羟基香豆素、3- 氨基香豆素、3 - 羧基香豆素和4- 甲基- 7- 羟基香豆素)应用于多糖和糖蛋白的检测时, 每个激光点照射样品均能产生较强的质谱信号, 且谱图重现性更好, 为MALDI TOF- MS(基质辅助激光解吸附电离/飞行时间质谱技术)分析多糖和糖蛋白提供了更多可以选择的新基质。

1. 5 农业领域

对蛇床子素的开发利用是香豆素类衍生物在农业上应用的一个成功范例, 对菜青虫、小菜蛾低龄幼虫等害虫具有触杀作用。香豆素类的花椒毒素还具有光活化毒特性, 在光照下对害虫杀伤力成几倍甚至上千倍的提高。目前, 香豆素类衍生物以杀鼠剂在农业上的应用十分突出, 通过多次筛选探索, 确定了以新一代抗凝血杀鼠剂。杀鼠灵、杀鼠迷、溴敌

隆、氟鼠灵与溴鼠灵(化学结构见图1)是我国主要使用的5种4 - 羟基香豆素类杀鼠剂, 以及呋杀鼠灵、氯杀鼠灵、鼠得克等。抗凝血类杀鼠剂由于广谱、高效、毒性相对较低、不易引起2 次中毒且有特效解毒药, 对人、畜安全, 使用方便等特点, 广泛应用于野外和室内杀鼠工作。尤其能有效地防治小家鼠和对第一代抗凝血杀鼠剂产生抗性的鼠种, 是鼠害防治的优良杀鼠剂。另外4- 苯氧基香豆素被开发利用作为除草剂, 用来控制单子叶年生、多年生和水生植物的生长。继续从香豆素类衍生物中寻找对农业害虫、病原菌有活性的物质, 从而开发低毒、高效、低残留的生物农药是一个十分具有前景的研究领域。

2 展望

香豆素类衍生物在医药、农业、染料行业均应用广泛, 在化学分析中也有着重要的用途。另外香豆素具有特殊的香气, 在香烟、橡胶及塑料制品中作为增香剂; 但在化妆品、食品行业中应用逐渐受到限制, 需要进一步研究从香豆素类衍生物中寻找新的香型替代品。在自然界, 具有生物活性的香豆素类化合物较多, 在此基础上, 进一步研究其构效关系, 对其进行成和设计合成类似物, 通过筛选找出新衍生物, 从而开发出高效低毒的药物。其中天然抗H IV活性香豆素类化合物的发现为抗艾滋病药物的研究开辟了一个新的领域。另外以香豆素类为基础研究出具有高灵敏度、高选择性、光稳定性好和溶解性可调等优点的荧光传感器仍是值得关注的课题。香豆素类衍生物的多方面特性, 在各领域中不断被开发利用, 显示出其巨大的应用潜力。

香豆素及其衍生物的应用研究进展

香豆素及其衍生物的应用研究进展香豆素是广泛存在于自然界中的一种内酯类化合物, 在芸香科和伞形科植物中存在最多,其次是豆科、兰科、木樨科、茄科和菊科植物, 少数来自微生物。香豆素的母核为苯骈A- 吡喃酮, 90%以上的香豆素7- 位有羟基和醚基。根据环上取代基及其位置的不同, 香豆素分为简单香豆素、呋喃香豆素、吡喃香豆素等等。由于香豆素及其衍生物具有抗肿瘤、降血压、抗菌等多方面的活性以及良好的光学特性等优点, 被广泛应用于各个领域。极具特色的优良特性,受到了国内外学者的关注, 其应用研究已成为热点。1 香豆素及其衍生物在各个领域中的应用 1. 1 医药领域香豆素及其衍生物具有明显的生物活性, 对人体具有抗氧化、降血糖、抗骨质疏松、抗高血压、抗凝血、抗菌、抗癌等多种药理作用; 最新研究发现, 香豆素及其衍生物还具有神经保护、抗高尿酸血症、保肝等生物活性。其中抗凝血作用的研究最为成熟, 在治疗血拴方面, 临床用药有苄丙酮香豆素(华法令)、醋硝香豆素、新抗凝( sintrom) 和双香豆素。它们的共同结构是4- 羟基香豆素, 作用和用途也相似, 通过抑制凝血因子在肝脏的合成起到抗凝血作用, 仅是所用剂量、作用快慢和维持时间长短不同而已。其中,华法令在胃肠道吸收快而完全, 在国内外应用最为广泛; 小剂量苄丙酮香豆素钠对风湿性心脏病合并左心房血栓患者进行抗凝溶栓治疗, 临床效果较好。在骨科上, 华法令治疗马舟骨病, 缓慢持久、用法简便、价廉和有效的解毒方面优于其他抗凝剂; 通过曲克芦丁香豆素片在骨科上的应用观察, 发现香豆素具有抗凝血及抗血小板聚集的作用, 能较好地针对肿胀的成因, 起到很好的消肿作用。另外, 在治疗晚期前列腺癌方面, 新双香豆素对己烯雌酚导致显著高凝固状态形成血栓栓塞的现象有一定的减轻作用。香豆素类衍生物也是重要的医药中间体, 如4-羟基香豆素, 是一类抗厌氧菌类药物, 是用于生产双香豆素、新抗凝, 华法林等抗凝血药物。7 - 羟基- 4- 甲香豆素能松弛奥狄氏括约肌, 具有较强的解痉、镇痛作用, 同时也能温和、持续地促进胆汁分泌,加强胆囊收缩和抗菌作用, 具有明显的利胆作用, 用于利胆药物的合成。7- 乙酰氧基- 4- 甲基香豆素是人工合成具有抗艾滋病病毒活性的香豆素类化合物calanolides的重要中间体, 用于生产抗过敏药色甘酸钠。 1. 2 香料领域香豆素类衍生物使产品在使用时能散发出芳香气味。在洗涤剂中作为增香剂使用, 因其能掩盖喹啉、碘仿和酚类等气息而作为定香剂, 在电镀、橡胶、塑料等制品中可作为赋香剂和除臭剂; 香豆素类衍生物给人以新鲜、清新的感觉, 增加了产品的附加功能, 受到人们的青睐。随着不断的深入研究发现, 在食品和化妆品行业中, 含有的香豆素类化合物的调味剂和增香剂对人体有一定副作用。此外, 香豆素对人类的肝脏也有危害。因此香豆素类衍生物在食品和化妆品中的应用将受到严峻挑战。 1. 3 染料领域由于香豆素荧光染料具有极高的荧光效率和Stokes位移大等优异的特点, 成为近几年来有机荧光染料研究的重点之一。香豆素类荧光染料是荧光染料中重要品种(表1), 主要用作荧光溶剂染料、荧光有机颜料和激光染料, 具有发射强度高、色泽鲜艳、荧光强烈等特点。1. 4 分析领域香豆素类荧光因为苯并吡喃酮结构, 具有荧光量子产率高、Stokes位移大、光稳定性好等优点, 是荧光传感器分子设计中的优秀候选荧光团。以香豆素为基础的荧光传感器在阳离子(表2) (碱和碱土金属离子, 过渡金属离子)、阴离子和中性分子(表3)的识别检测中得到广泛应用。其中, 由于阴离子半径大、电子云密度低、溶剂化强烈和几何构型多样等因素, 使得阴离子荧光传感器的设计并不如阳离子荧光传感器那样受到人们的关注。

鬼臼毒素生物合成研究进展_陆炜强

·综述· 鬼臼毒素生物合成研究进展陆炜强，傅承新，赵云鹏 * （浙江大学生命科学学院濒危野生动植物保护生物学教育部重点实验室，浙江杭州310058）［摘要］鬼臼毒素（podophyllotoxin ）是一种成功商品化的天然木脂素，其衍生物依托泊苷（etoposide ）、替尼泊苷（tenipo-side ）等在临床上广泛应用于抗肿瘤、抗病毒治疗。植物提取是鬼臼毒素的主要来源，面对野生资源压力，人们分别开展了植物野生变栽培、植物细胞或器官培养、化学全合成等研究，以扩大鬼臼毒素来源。鬼臼毒素生物合成研究是开展植物规范化栽培和代谢工程的重要前提。20多年来尤其是近10年来，鬼臼毒素生物合成研究进展迅速，但鬼臼毒素的下游代谢以及整个合成途径基因水平的评述仍不足，因此作者专门针对鬼臼毒素的生物合成，对相关文献尤其是近10年的文献进行综述，重点介绍其合成途径关键环节的过程、主要产物、酶的特点与功能、已报道的酶编码基因等内容，以合理推测和概括鬼臼毒素的生物合成途径，同时对目前研究仍存在的问题和将来研究方向进行了讨论。［关键词］鬼臼毒素；生物合成；规范化栽培；代谢工程［稿件编号］20101116002 ［基金项目］国家科技支撑计划项目（2006BAI21B07）；浙江省科技厅中药现代化专项（2006C13077）［通信作者］* 赵云鹏， Tel ：（0571）88206463，E-mail ：ypzhao @https://www.360docs.net/doc/3811088226.html, ［作者简介］陆炜强， Tel ：（0571）88206463，E-mail ：lwq-711@ 163.鬼臼毒素（podophyllotoxin ， PTOX ）是植物来源天然产物成功商品化的经典案例。从其发现至今已有近1个世纪的历史，其具有良好的抗肿瘤、抗尖锐湿疣、抗艾滋病毒活性［1-3］，虽然自身毒副作用较大，但其半合成衍生物在保证治疗效果的同时，大大降低了毒性，在临床治疗淋巴癌、肺癌等多种癌症中得到广泛应用，如依托泊苷（etoposide ，VP-16），替尼泊苷（teniposide ，VM-26），依托泊苷磷酸酯（etopophos ），azatoxin ，tafluposide 等［4］。鬼臼毒素的传统和主要来源是植物提取，来源植物主要分布于小檗科足叶草属Podophyllum 、桃儿七属Sinopodophyllum 、八角莲属Dysosma 、山荷叶属Diphylleia 、Jeffersonia 属，其他还有亚麻科亚麻属Linum ，柏科刺柏属Juniperus 、崖柏属Thuja 、Callitris 属，唇形科山香属Hyptis 、百里香属Thymus 、香科科属Teucrium 、荆芥属Nepeta 、Eriope 属等［5-7］。由于过度采挖、生境破坏和植物自身生长缓慢等原因，鬼臼类野生植物资源逐渐枯竭、物种濒危，已难以满足鬼臼毒素生产的需求，人工规范化栽培势在必行，但目前桃儿七S .hexandrum （异名：Podophyllum hex-andrum ，P .emodi ）、八角莲D .versipellis 的栽培刚刚起步，其他来源植物的新资源开发程度也有待进一步深入［8-10］。此外，虽然化学全合成技术已经有所突破，但是复杂的合成过程、极低的合成效率（约为5%），使人工全合成鬼臼毒素目前仍难以实现商业化［3，11］。近年来基于生物技术的植物代谢工程快速发展，为鬼臼毒素替代资源的开发提供了更多途径，如植物细胞或器官培养、生物转化等，但仍存在效率低、成本高的共性问题，目前尚未产业化［5，12-14］。因此，要彻底解决鬼臼毒素的来源问题，仍需要对上述3种途径的关键科学和技术问题深入研究。实现药用植物规范化栽培和植物细胞或器官培养生产鬼臼毒素的前提之一是必须充分阐明鬼臼毒素的生物合成途径及其调控机制。因此，自20世纪80年代末以来，学者们以足叶草Podophyllum spp.、亚麻Linum spp.等植物的组织或细胞培养体系为研究系统，探讨了鬼臼毒素的生物合成途径，取得了长足进展。前人综述了不同时期鬼臼毒素生物合成不同方面的研究进展［6，12，15-19］，揭示了合成途径的大体框架，为后续的研究提供了良好的基础和背景。但是前人的综述大多是对鬼臼毒素的资源、化学、药理、生物合成、细胞或器官培养等内容的全面评述，或者是对整个木脂素类生物合成的综述，对于鬼臼毒素生物合成的论述不够全面、详细，比如对鬼臼毒素下游的代谢往往没有讨论，而且对近几年已有新进展的相关酶编码基因的分离、扩增、表达也较少涉及。因此，本文专门针对鬼臼毒素的生物合成，对相关文献尤其是近10年的文献进行综述，重点介绍其合成途径关键环节的过程、主要产物、酶的特点与功能、鬼臼毒素下游代谢、已报道的酶编码基因等内容，以期继续推动该领域的研究，实现优质种源筛选、株系改良、栽培和培养条件优化、生产体系调控，为鬼臼类植物规范化栽培和代谢工程的产业化奠定

香豆素类化合物的应用研究进展

２１６科技资讯科技资讯　ＳＣＩＥＮＣＥ　＆　ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ２０１０ＮＯ．３２ＳＣＩＥＮＣＥ　＆　ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ学　术　论　坛香豆素（ｃｏｕｍａｉｒｎ）类化合物是一类具有芳香气味的天然产物，是重要的药用天然活性化合物。香豆素广泛存在于高等植物的次生代谢产物，尤其是芸香科和伞型科，１８２０年，ＶＯＧＥＬ发现了第一个天然香豆素，从此香豆素类化合物引起了植物化学家极大的兴趣，许多有生理活性的香豆素类化学物也相继被发现。香豆素在植物体内的存在形式多样，大部分以单香豆素形式存在，少部分以双分子或三分子的聚合物形式存在。香豆素化合物单体的结构如图１。香豆素化合物由于存在Ｃ３－Ｃ４双键、ＣＯ双键及内酯结构，是一类具有广阔应用范围的有机化合物。首先，香豆素及其衍生物在可见光区范围内具有很强的荧光性，这样使得他们可作为激光燃料和非线性光学生色团，是很好的荧光增白剂、激光燃料、荧光探针及非线性光学材料；其次，大多数类香豆素类化合物都具有明显的生物活性，有抗凝结，抗癌症及抗ＨＩＶ等作用。近年来香豆素类化合物被广泛应用在香料工业、医药工业及农药工业等方面，广大科研工作者对一系列结构新颖、具有学术价值的和应用前景的香豆素化合物进行了大量的研究。１香豆素类化合物作为染料的研究进展香豆素及衍生物主要用作荧光溶剂染料、荧光有机颜料和激光染料。这类激光染料的特性是具有极高的荧光效率、Ｓｔｏｋｅｓ位移大、随溶液的ｐＨ值增高激光波长红移，它们主要用于水下电视、通讯、照明、监视、测距等，尤其在军事上也有应用，所以近些年来研究香豆素类激光染料的合成、应用、新品种的开发的文献很多。在香豆素类染料的合成方面，１９８２年Ｂａｙｅｒ公司的Ｓｅｎｇ　Ｆｏｌｒｉｎ，１９９１年前苏联的Ｋｎｏｐａｃｈｅｖ　Ａ．Ｖ．，１９９２年乌克兰的ＴｏｌｍａｃｈｅｖａＶ．Ｓ．，先后分别合成了结构不同的香豆素类荧光染料。在国内，１９９３年，华东理工大学的何斌等合成了一种新型的香豆素类荧光染料，１９９８年赵德丰等以７－二乙氨基－４－氯－３－甲醛基香豆素为基础合成了７种新型香豆素类的荧光染料。本类染料具有强烈的荧光，随着分子内π共轭体系的增大，染料的色光从黄色增至红色。２００１年罗先金等在一系列３－位为杂环取代基的香豆素化合物上引入磺酰氯活性基团，并进一步使之与含不同碳链的伯、仲胺缩合合成了一系列含磺酰胺基团的新型化合物。２香豆素类化合物的生物活性２．１抗肿瘤作用Ｊｕ－ＩｃｈｉＭ从各种柑桔的根及根皮中分离得到了许多新的化合物，即香豆素二聚体、吖啶酮－香豆素二聚体等，证明秸秆香豆素的衍生物（Ａｕｒａｐ　Ｔｅｎｅ）对癌症的化学疗法是非常有用的成分。Ｍｕｒａｋａｍｉ　Ａ等也提出，广泛存在于柑桔属果实中的香豆素衍生物Ａｕｒａｐ　Ｔｅｎｅ对啮齿类动物的皮肤、舌、食道和结肠癌有疗效，是一种有前途的、结构新、疗效好的抗癌药物，指出对于引起白细胞生物化学响应是一种有效的试剂，其作用机制以抑制与癌症发生相关的发炎为基础。同时研究了在生物体内的的生物利用度和代谢情况，认为首先在小肠上皮细胞堆积，然后逐步渗透到血管中。在结肠和肝脏中的稳定分布可能与诱导活性相关，在抑制化学诱导的癌变的作用机制的研究中非常重要。２．２抗氧化作用研究表明，简单香豆素天然产物的药理作用与香豆素母核取代基的种类和取代位置有关取代基的种类与取代位对香豆素抗氧活性物种的能力有明显地影响。而简单香豆素抗氧化活性的构效关系在文献中得到进一步的证实。对于４－甲基香豆素衍生物来说，７、８位上有２个－ＯＨ以及－ＯＨ和－ＮＨ２相邻时使香豆素具有强的抗氧化和清除自由基的活性。２．３抗炎作用２００６年王春梅等，采用小鼠巴豆油耳肿胀实验、冰醋酸致小鼠腹腔毛细血管通透性增高实验及小鼠角叉菜胶足肿胀实验，证实了白芷的有效成分白芷香豆素的抗炎作用。２．４抗凝血作用由血栓导致的冠心病、脑血栓、外周血动脉栓塞等疾病，已成为死亡率最高的疾病。目前，防治这种疾病的抗凝血药物有阿斯匹林、肝素类和香豆素类等。其中，香豆素类是唯一在临床广泛应用的口服抗凝血药，最常用的是华法林（苄丙酮香豆素）和新抗凝醋硝香豆素（４２硝基节丙酮香豆素）。华法林等香豆素类抗凝血药具有剂量小、口服易吸收，持续时间长等特点。目前华法林等香豆素类抗凝血药合成工艺仍在不断研究改进中。２．５抗ＨＩＶ作用香豆素类化合物的生物活性非常值得关注，尤其在抗艾滋病和抗肿瘤方面，对其活性的深人研究，不仅对于开发天然安全有效的抗艾滋病和抗肿瘤药物具有重大价值，而且对于设计合成低毒高效的药物具有重要指导作用，香豆素及其衍生物将有很大的发展前途。３香豆素类化合物的非线性光学性质香豆素类化合物是人们发现得较早的一类有机二阶非线性光学材料，具有很高的热稳定性和良好的透光性能，具有制备出高热稳定性有机二阶非线性光学材料的分子结构母体。总之，香豆素类化合物是一类物理性质优良的材料，如果通过合理的分子工程和晶体工程的设计，在其二阶非线性性能方面有所突破，这将是一类很有前途的有机非线性光学材料。４香豆素类荧光传感器荧光传感器是一类能将分子识别时间通过荧光信号有效表达的分子。典型的荧光传感器一般是由荧光图案通过连接基与受体相连而成。已有的文献报道的荧光团涉及荧光素类，罗丹明类、菁染料、ＢＯＤＩＰＹ类、萘酰亚胺类和香豆素类等化合物，其中以香豆素类为基础的荧光传感器近年来逐渐成为一个新兴的研究热点。香豆素类荧光团为笨并吡喃酮结构，具有荧光量子产率高，ＳＴＯＫＥＳ位移大，光物理和光化学性质可调以及稳定性好等优点，是荧光传感器分子设计中的优秀的荧光团。以香豆素为基础的荧光传感器可分为在香豆素类阳离子碱和碱土金属离子，过渡金属离子荧光传感器、香豆素类阴离子荧光传感器和香豆素类中性分子荧光传感器。最常见的阳离子荧光传感器是由受体部分通过间隔基与荧光团相连而成的，其设计原理主要涉及光诱导电子转移、分子内电荷转移、电子能量转移浑、激基缔合物等。５香豆素类化合物的发展趋势香豆素及其衍生物是一类应用广泛的物质，它们不仅在激光染料、有机非线性材料和药学方面有很重要的作用，它们还可以作为液晶材料、感光剂、纳米太阳能电池、辐射防护剂，也可以在一定的条件下发生环合从而作为分子开关。所以，香豆素类化合物是一类倍受人们关注的化合物。香豆素类化合物的应用研究进展孙佩鸣（南京化工职业技术学院应用化学系南京２１００４８）摘　要：本文介绍了其在染料领域、生物活性领域、非线性光学领域、荧光领域中的应用研究进展，并对香豆素类化合物的发展趋势作了展望。关键词：香豆素类化合物应用研究进展中图分类号：Ｏ６２２文献标识码：Ａ文章编号：１６７２－３７９１（２０１０）１１（ｂ）－０２１６－０１图１

香豆素衍生物的合成文献

中药学专业毕业环节文献综述论文题目香豆素衍生物的合成姓名学号班级指导教师

二O一五年三月

1 香豆素概述香豆素母核为苯骈α-吡喃酮，环上常有取代基，根据取代基的类型和位置可分为简单香豆素、呋喃香豆素、吡喃香豆素和其他香豆素等。 1.1 简单香豆素简单香豆素是指仅在苯环上有取代，而且7位羟基与其6位或者8位没有形成呋喃或吡喃环的香豆素。取代基可以是羟基、甲氧基等。如伞形花内酯、当归内酯、七叶内酯都属于简单香豆素。 1.2 呋喃香豆素呋喃香豆素是指香豆素母核的7位羟基与6位或8位异戊烯基缩合形成呋喃环的一类香豆素化合物。若7位羟基与6位异戊烯基形成呋喃环时，结构中的呋喃环、苯环和α-吡喃酮环处于一条直线上，则称为线型呋喃香豆素。若7位羟基与8位异戊烯基形成呋喃环时时，结构中的呋喃环、苯环和α-吡喃酮环处于一条折线上，则称为角型呋喃香豆素。 1.3 吡喃香豆素吡喃香豆素是指香豆素母核的7位羟基与6位或8位异戊烯基缩合形成吡喃环的一类香豆素化合物。若7位羟基与6位异戊烯基形成吡喃环时，结构中的吡喃环、苯环和α-吡喃酮环处于一条直线上，则称为线型吡喃香豆素。若7位羟基与8位异戊烯基形成吡喃环时时，结构中的吡喃环、苯环和α-吡喃酮环处于一条折线上，则称为角型呋喃香豆素。 1.4 其他香豆素不属于以上三类的香豆素皆属于此类。主要是指α-吡喃酮环上有取代的香豆素化合物和香豆素的二聚体、三聚体等。 2 香豆素的性质及应用香豆素广泛存在于各种植物、动物、微生物中，于19世纪20年代第一次从零陵香豆中分离获得[1]。随着分离、分析技术、合成方式和研究手段的进步，人类对香豆素的了解逐渐加深，提取与合成也趋于方便、高效、快捷。至今，人们已可从自然界分离或人工合成香豆素其衍生物共计1200余种[2]。由于其结构简单、易合成、具有多种良好的生物活性等优点，被广泛用于香料、医药、农药等

干细胞研究进展综述

干细胞研究进展(综述) Advances in the research of stem cells（LR）【摘要】：干细胞是人体及其各种组织细胞的最初来源,具有高度自我复制、高度增殖和多向分化的潜能。干细胞技术是生物技术领域最具有发展前景和后劲的前沿技术，其已成为世界高新技术的新亮点，势将导致一场医学和生物学革命。干细胞研究正在向现代生命科学和医学的各个领域交叉渗透,干细胞技术也从一种实验室概念逐渐转变成能够看得见的现实。干细胞研究作为一门新兴学科已成为生命科学中的热点。本文对近几年来国内外对干细胞的研究现况作一综述。【关键词】：干细胞因子帕金森病神经干细胞糖尿病 ABSTRACT：Stem cells are the body and cells of various tissues of origin, has high self replication, high proliferation and multilineage differentiation potential. Stem cell technology is the field of biotechnology has the most development prospect and potential of cutting-edge technology, it has become a new bright spot in the world of high-tech, will lead to a revolution in medicine and biology. The research of stem cell is to modern life science and medical fields intersection, stem cell technology from a laboratory concept gradually transformed to be able to see the reality. Stem cell research as a new discipline has become the hotspot of life science. Based on the domestic and abroad in recent years on stem cell research summarizes. Keywords:Stem cell factor Parkinson disease Neural stem cells Diabetes mellitus 干细胞技术最显著的特征就是能再造一种全新的、正常的甚至更年轻的细胞、组织或器官。由此人们可以用自身或他人的干细胞和干细胞衍生组织、器官替代病变或衰老的组织、器官，并可以广泛涉及用于治疗传统医学方法难以医治的多种顽症。干细胞研究是一门新兴的学科,干细胞生物学研究与应用几乎涉及所有的生命科学和生物医学领域。一、目前干细胞的主要研究热点

微生物药物合成生物学研究进展

微生物药物合成生物学研究进展武临专, 洪斌* (中国医学科学院、北京协和医学院医药生物技术研究所, 卫生部抗生素生物工程重点实验室, 北京100050) 摘要: 微生物次级代谢产物结构复杂多样, 具有抗细菌、抗真菌、抗肿瘤、抗病毒和免疫抑制等多种生物活性, 是微生物药物开发的源泉。当前, 微生物药物研究面临一些挑战: 快速发现结构新颖、生物活性突出的化合物; 理性化提高产生菌的发酵效价; 以及以微生物为新宿主, 实现一些重要天然药物的工业生产。合成生物学是在系统生物学和代谢工程等基础上发展起来的一门学科。本文对合成生物学在发现微生物新次级代谢产物、提高现有微生物药物合成水平和创制微生物次级代谢产物方面的研究进展进行了阐述。关键词: 微生物药物; 合成生物学; 次级代谢产物; 生物合成中图分类号: Q939.9; Q81; R914.5 文献标识码:A 文章编号: 0513-4870 (2013) 02-0155-06 Synthetic biology toward microbial secondary metabolites and pharmaceuticals WU Lin-zhuan, HONG Bin* (Key Laboratory of Biotechnology of Antibiotics of Ministry of Health, Institute of Medicinal Biotechnology, Peking Union Medical College and Chinese Academy of Medical Sciences, Beijing 100050, China) Abstract: Microbial secondary metabolites are one of the major sources of anti-bacterial, anti-fungal, anti- tumor, anti-virus and immunosuppressive agents for clinical use. Present challenges in microbial pharmaceutical development are the discovery of novel secondary metabolites with significant biological activities, improving the fermentation titers of industrial microbial strains, and production of natural product drugs by re-establishing their biosynthetic pathways in suitable microbial hosts. Synthetic biology, which is developed from systematic biology and metabolic engineering, provides a significant driving force for microbial pharmaceutical development. The review describes the major applications of synthetic biology in novel microbial secondary metabolite discovery, improved production of known secondary metabolites and the production of some natural drugs in genetically modified or reconstructed model microorganisms. Key words: microbial pharmaceuticals; synthetic biology; secondary metabolites; biosynthesis 来源于微生物的药物称为微生物药物(microbial medicine, microbial pharmaceuticals), 主要包括来源于微生物(特别是放线菌和真菌) 次级代谢产物的药物。收稿日期: 2012-09-25; 修回日期: 2012-11-01. 基金项目: 国家“重大新药创制”科技重大专项资助项目(2012ZX09301002-001-016); 国家自然科学基金资助项目 (31170042, 81172964). *通讯作者 Tel: 86-10-63028003, E-mail: binhong69@https://www.360docs.net/doc/3811088226.html,, hongbin@https://www.360docs.net/doc/3811088226.html, 微生物药物例如抗生素, 在控制感染、免疫调节和治疗癌症等方面发挥了重要作用。目前, 已经从放线菌和真菌中发现了2万多种具有生物活性的次级代谢产物, 其中百余种成为微生物药物。随着对放线菌和真菌的持续开发利用, 直接从放线菌和真菌研制微生物新药难度越来越大, 主要原因在于: ①化合物排重难度很大(从微生物已经发现了25 000多种化合物); ②新微生物资源的分离培养工作没有突破性进展, 获得大量的、具有产生新次级代谢产物能 ·专题报道·

苏教版高中生物选修3 3.2《胚胎干细胞的研究及其应用》学习要点

第二节胚胎干细胞的研究及其应用学习目标 1.理解干细胞的概念与分类。 2.掌握胚胎干细胞来源、特点及分离途径与方法。 3.举例说明胚胎干细胞的应用。 4.了解胚胎干细胞的研究进展及其所面临的各种挑战。学习重、难点学习重点 1.理解干细胞的概念。 2.简述胚胎干细胞的特点及其研究进展。学习难点简述胚胎干细胞的特点及其研究进展。知识要点梳理一、胚胎干细胞及其研究进展 1.干细胞的概念：是动物（包括人）胚胎及某些器官中具有自我复制和多向分化潜能的原始细胞。 2.干细胞作用：具有重建、修复病损或衰老组织、器官功能。 3.干细胞分类（1）专能干细胞：只能分化成一种类型或功能密切相关的两种类型的细胞，如上皮组织基底层的干细胞、肌肉中的成肌细胞。（2）多能干细胞：具有分化成多种细胞或组织的潜能，但却失去了发育成完整个体的能力，如造血干细胞等。（3）全能干细胞：可以分化为全身的多种细胞，并进一步形成机体的所有组织、器官。二、胚胎干细胞的应用 1.如果科学家最终能够成功诱导和调控胚胎干细胞的分化与增殖，将会给胚胎干细胞的基础研究和临床应用带来积极的影响。 2.在研究新药对各种细胞的药理和毒理试验中，提供了材料，大大减少了新药研究所需动物的数量，从而降低了成本。 3.胚胎干细胞研究为细胞或组织移植提供无免疫原性的材料，用于疾病治疗等，给人类带来全新的医疗手段。

4.通过胚胎干细胞，结合基因工程等还可以在试管中改良并创造动物新品种，培育出生长快、抗病力强、高产的家畜品种等。三、胚胎干细胞研究面临的挑战 1.胚胎干细胞的应用给法律、伦理、国家和社会安全带来的冲击是空前的。 2.胚胎干细胞在体内或者是体外都具有自我分化的潜能，极易分化成其他细胞，对培养条件的优化仍需要进一步研究。 3.对胚胎干细胞向不同组织细胞定向分化的条件还不清楚。 4.创造一种“万能供者”细胞，需要破坏或改变细胞中的许多基因，其可行性仍不清楚。

物联网安全技术研究进展

物联网安全技术研究进展学院：信息与通信工程学院班级：07604 姓名：朱洪学号：071841 班内序号：16 联系方式：zhuhong_1115@https://www.360docs.net/doc/3811088226.html, 摘要随着网络技术的迅速发展和广泛应用，物联网的概念进入人们的视野。物联网用途广泛，可遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、工业监测、老人护理、个人健康等多个领域。专家预计物联网将是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业浪潮。但是，在享受物联网带给人类便利的同时，物联网在信息安全方面也存在一定的局限性。我们必须未雨绸缪，研究发展好物联网安全性问题。关键词物联网安全性问题关键技术一．物联网概念物联网（The Internet of things）的定义是：通过射频识别（Radio Frequency Identification ，以下简称RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网就是“物物相连的互联网”。这有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通讯。二．物联网安全性问题从物联网相关特点分析，存在如下问题： 1．传感器的本体安全问题之所以物联网可以节约人力成本，是因为其大量使用传感器来标示物品设备，由人或机器远程操控它们来完成一些复杂、危险和机械的工作。在这种情况下，物联网中的这些物品设备多数是部署在无人监控的地点工作的，那么攻击者可以轻易接触到这些设备，针对这些设备或其上面的传感器本体进行破坏，或者通过破译传感器通信协议，对它们进行非法操控。如果国家一些重要机构依赖于物联网时，攻击者可通过对传感器本体的干扰，从而达到影响其标示设备的正常运行。例如，电力部门是国民经济发展的重要部门，在远距离输电过程中，有许多变电设备可通过物联网进行远程操控。在无人变电站附近，攻击者可非法使用红外装置来干扰这些设备上的传感器。如果攻击者更改设备的关键参数，后果不堪设想。传感器通常情况下，功能简单、携带能量少，这使得它们无法拥有复杂的安全保护能力，而物联网涉及的通信网络多种多样，它们的数据传输和消息也没有特定的标准，所以没法提供统一的安全保护体系。 2．核心网络的信息安全问题物联网的核心网络应当具有相对完整的安全保护能力，但是由于物联网中节点数量庞大，而且以集群方式存在，因此会导致在数据传输时，由于大量机器的数据发送而造成网络拥塞。而且，现有通行网络是面向连接的工作方式，而物联网的广泛应用必须解决地址空间空缺和网络安全标准等问题，从目前的现状看物联网对其核心网络的要求，特别是在可信、可知、可管和可控等方面，远远高于目前的IP 网所提供的能力，因此认为物联网必定会为其核心网络采用数据分组技术。此外，现有的通信网络的安全架构均是从人的通信角度设计的，并不完全适用于机器间的通信，使用现有的互联网安全机制会割裂物联网机器间的逻辑关系。庞大且多样花的物联网核心网络必然需要一个强大而统一的安全管理平台，否则对物联网中

合成生物学的研究进展

第!期中!国!科!学!基!金"# !! !学科进展与展望! 合成生物学研究的进展 !!"中国科学院院士$ 本文于!%%&年’!月!"日收到$张春霆" !天津大学生命科学与工程研究院"天津(%%%)!# "摘!要#!本文简要介绍了合成生物学发展的历史背景与定义"它的主要研究内容"包括基因线路$合成基因组$合成药物与生物基产品或材料等%探讨了合成生物学与基因工程的异同"介绍了合成生物学在中国的发展情况"讨论了伦理道德与安全问题"最后展望了合成生物学的发展前景% "关键词#!合成生物学!基因线路!合成基因组!合成药物!合成生物基产品或材料!合成*+,序列 !!合成生物学的历史背景与定义 ’--%年人类基因组计划启动!随后模式生物基因组计划也快速实施!产生了大量的基因组*+,序列信息"由于新技术的出现!又促进了转录组学#蛋白质组学和代谢组学等的产生和发展"这一切又催生了一系列新兴交叉学科!如生物信息学和系统生物学等"基础研究的成果最终要转化为生产力!而合成生物学在!’世纪初的出现则是上述学科发展的一个合乎逻辑的结果"那么什么是合成生物学呢$合成生物学网站是这样介绍的%合成生物学包括两重意义%&’’新的生物零件&./01’#组件&234563’和系统的设计与构建(&!’对现有的#天然存在的生物系统的重新设计!以造福人类社会&711.%))89:; 173156<5=>=?9$=0?)’"维基百科全书是这样描述的%合成生物学旨在设计和构建工程化的生物系统!使其能够处理信息#操作化合物#制造材料#生产能源#提供食物#保持和增强人类的健康和改善我们的环境&711.%))3:$@5A5.325/$=0?)@5A5)B9173156*<5=>=; ?9’" "!合成生物学的主要研究内容 "#!!基因线路$$%&%’())(*)+(’% 说起基因线路或基因回路!最早可追溯到C/6=<和D=:=2关于半乳糖操纵子模型的经典工作" !"#$%&杂志在!%%%年发表了基因振荡和基因双稳态两个基因线路!被认为是奠基性的工作"现在则已发表了大量的有关基因线路的工作!本文不拟详加介绍"一个典型的基因线路是基因双稳态线路+’,!由两个蛋白质编码基因与两个相对应的启动子组成"线路是这样设计的%蛋白质’的表达抑制了蛋白质!的表达!系统只有蛋白质’存在(反之!蛋白质!的表达抑制了蛋白质’的表达!系统只有蛋白质!存在"可在双稳态线路中加入诱导物!促使系统在两个稳定状态之间任意翻转"基因线路有广泛的应用!因篇幅所限不能展开介绍!下面只介绍(个应用例子" &’’大肠杆菌照相术+!, 首先从集胞兰细菌基因组中克隆两个基因并转入大肠杆菌!使之能生成对光敏感的藻青素!简称E F G"接着利用大肠杆菌中双组份信号转导系统’()*+,-./!将与E F G共价结合的脱辅基蛋白与’()*的组氨酸激酶结构域融合构成一个嵌合体!成为一个光敏部件"同时!将0-.1基因与2"3*基因融合!通过在2"3*基因上游引入0-.1启动子使其表达依赖于,-./"通过这一基因线路!2"3*基因的表达就会受光调控"当有红光照射时&相当于被摄物体的光亮部分’!’()*的自磷酸化被抑制!从而,-./不能被磷酸化激活!2"3*基因关闭!由涂抹在琼脂基片上的菌苔形成的底片保持原色"当没有红光照射时&相当于被摄物体的黑暗部分’!过程正好相反!’()*的自磷酸化被激活!从而使2"3*基因被磷酸化的,-./激活而表达!其产物为半乳糖苷酶!催化菌苔中的B;?/>&一种化合物’反应生成

香豆素类化合物的研究进展

香豆素类化合物的研究进展（天然药物化学课程论文） 2015年1月10日

香豆素类化合物的药理及毒理作用摘要：香豆素类化合物广泛分布于植物界中，存在于芸香科、伞形科、菊科、豆科、瑞香科、茄科等高等植物中，在动物及微生物代谢产物中也有存在。香豆素的生理活性多种多样，具有镇痛抗炎、抗艾滋病、抗肿瘤、抗氧化、降压、抗心律失常等多种药理作用。香豆素类化合物分子量较小，合成相对简单，生物利用度高，近年来的研究发现，香豆素类化合物在啮齿类动物中存在着明显的毒性作用，且具有种属和位点特异性，这与其代谢途径和CYP2A6 酶的多态性有关。另外，毒性作用还与给药剂量和给药途径密切相关，口服和高剂量给药更容易产生毒性反应。由于香豆素及其衍生物结构的特殊性，其药理及毒理作用成为国内外持续研究的热点。关键词：香豆素，药理，毒理，进展 1 药理作用 1．1抗肿瘤作用杨秀伟等应用人鼻咽癌细胞株 KB 和人白血病细胞株 HL－60筛选40种香豆素类化合物对其生长的抑制作用。结果显示马栗树皮苷、去甲基呋喃皮纳灵、前胡素和二氢山芹醇当归酸酯对人鼻咽癌细胞株KB细胞的生长有一定程度的抑制作用，且呈浓度效应关系;伞形花内酯和牛防风素对人白血病细胞株 HL－60细胞的生长有一定程度的抑制作用。周则卫等用蛇床子素给小鼠灌胃后观察抑瘤率和胸腺、脾指数及肝重量变化。结果表明蛇床子素体外和体内对实验肿瘤均有明显的抗肿瘤活性，而且在给药剂量下实验动物未出现任何毒性反应。蛇床子素对3种瘤谱均有明显的抑瘤效果并且对小鼠的肝、脾指数和胸腺指数几乎无影响;而阳性对照药顺铂组对小鼠的肝、脾指数、胸腺指数有着明显的损伤。结果显示蛇床子素有可能研制成为一种低毒、高效的抗肿瘤新药。 1． 2 抗氧化作用天然和合成的一些香豆素类化合物具有良好的抗氧化和清除自由基的功能。文献报道，一些香豆素类化合物能够影响ROS的形成和清除，从而影响自由基介导的氧化损伤。许多研究表明这种天然的抗氧化剂具有多种药理作用，如神经保护、抗肿瘤、抗诱变和抗炎作用，这些作用均与其抗氧化活性有关。秦皮提取物中的香豆素类成分具有较好的清除自由基的活性，能够抑制 Fe 2 + 和抗坏血酸诱导的脂质过氧化作用。4-甲基香豆素类化合物通过氨基取代能够明显的抑制脂质过氧化反应，而原位的羟基和氨基取代的香豆素类化合物具有很强的抗氧化和清除自由基的能力。阿霉素在治疗肿瘤的过程中，由于氧化应激产生大量的自由基而发生心血管毒性作用，限制了其临床应用。4-甲基- 7. 8- 二羟基香豆素具有很强的抗氧化性，而且毒性低，与阿霉素合用能够降低治疗过程中产生的ROS，而不影响阿霉素对MCF7细胞的毒性。 1. 3 抗抑郁和中枢神经保护作用研究发现对轻度抑郁的小鼠，补骨脂 Psoralea corylifolia 种子中的总呋喃香豆素具有良好的治疗作用，并有剂量依赖性。实验证明其抗抑郁作用是以氧化性应激系统、下丘脑- 垂体- 肾上腺皮质 (HPA) 系统以及 MAO 等为介导的。天冬氨酸受体 (NMDARs) 与神经退化性疾病有关，Irvine 等报道 6- bromocoumarin- 3- carboxylic acid (UBP608) 是 NMDARs的负向酶变构调节剂，香豆素作为重组 NMDAR 调节剂，在对二者构效关系的研究发现，在香豆素环中，6， 8 位的溴或碘能增强其对 NMDAR 的抑制作用。香豆素可作为谷氨酸 N2 亚组的选择性抑制剂，应用于治疗神经退化性疾病，如神经痛、抑郁、癫痫。6- bromo- 4- methylcoumarin- 3-carboxylic acid (UBP714) 则能增强对 CA1 区海马体中磷酸合酶 NMDAR 的调控作用，同时还是亚基选择性 NMDAR增效剂的模板，用于治疗认知缺陷或精神分裂症。尚有研究表明香豆素具有抗惊厥和神经毒性作用，也有报道称以香豆素为骨架的氧杂环化合物可作为单胺氧化酶抑制剂，用于治疗帕金森综合征。 1． 4 抗炎作用

浅谈物联网的发展历史、现状及发展趋势

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/3811088226.html, 浅谈物联网的发展历史、现状及发展趋势作者：王成莉来源：《商情》2013年第05期【摘要】近年来，物联网技术受到了人们的广泛关注。本文主要概述了物联网的内涵，分析了物联网应用发展的历史和现状，并对物联网的发展前景和趋势等方面进行了探讨。【关键词】物联网现状发展趋势一、物联网的内涵物联网是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业浪潮，是新一代信息技术的重要组成部分，其英文名称是“Internet of Things”（IOT），又稱为“Web of Things”。物联网是互联网的应用扩展，顾名思义就是“物品与物品相连的互联网”，它包含两层意思，第一是物联网仍旧是一种互联网，是以互联网为基础进行的延伸和扩展，第二是物联网的用户端是物品与物品之间进行信息交换和通信。根据国际电信联盟（ITU）的描述，在物联网时代，通过各种各样的日常用品嵌上一种短距离的移动收发器，人类在信息与通信世界里将获得一个新的沟通维度，从任何时间任何地点的人与人之间的沟通连接扩展到人与物和物与物之间的沟通连接。二、物联网的发展历史物联网的实践最早可以追溯到1990年施乐公司的网络可乐贩售机，但确切来说，物联网的理念最早出现于比尔盖茨1995年《未来之路》一书。1999年美国Auto-ID中心的Ashton教授在研究RFID时首先提出“物联网”的概念，这也是在2003年掀起第一轮华夏物联网热潮的基础，同年召开的移动计算和网络国陸提出了“传感网是下一个世纪人类面临的又一个发展机遇”。2005年11月，在突尼斯举行的信息社会世界峰会（WSIS）上，国际电信联盟（ITU）发布了《ITU互联网报告2005：物联网》，正式提出了“物联网”的概念，此时，物联网的定义和范围已经发生了变化，覆盖范围有了较大的拓展，不再只是指基于RFID技术的物联网。报告中指出，无所不在的“物联网”通信时代即将来临，世界上所有的物体从轮胎到牙刷、从房屋到纸巾都可以通过因特网主动进行交换，射频识别技术、传感器技术、纳米技术、职能嵌入技术将得到更加广泛的应用。然而，报告对物联网缺乏一个清晰的定义。2008年后，为了促进科技发展，寻找经济新的增长点，各国政府开始重视下一代的技术规划，将目光放在了物联网上。三、物联网的发展现状就目前来说，物联网的开发和应用仍处于起步阶段。发达国家和地区抓住机遇，出台政策进行战略布局，希望在新一轮信息产业重新洗牌中占领先机。日韩基于物联网的“U社会”战略、欧洲“物联网行动计划”及美国“智能电网”、“智慧地球”等计划相继实施；澳大利亚、新加

香豆素-3-羧酸的合成

香料——香豆素-3-羧酸的合成班级：09级应化（2）班姓名：张和、王娟学号：FNS32010004 12009240280 日期：2012年6月1日

香料——香豆素-3-羧酸的合成张和王娟宁夏大学化学化工学院应用化学（2）班摘要：本实验采用水杨醛和丙二酸脂在弱碱六氢吡啶的催化下进行Knoevenagel缩合合成香豆素-3-羧酸乙酯，然后经碱水解、酸化而成香豆素-3-羧酸。通过实验探究合成香豆素-3-羧酸的最佳实验条件，了解其相关性能。关键词：香豆素-3-羧酸；水杨酸；丙二酸脂；六氢吡啶等。 1 引言香豆素，又名1，2-苯并吡喃酮，是一种重要的香料，其香型为香辣型，表现为甜而有香茅草的香气，常用作定香剂，用于紫罗兰、素心兰、葵花、兰花等香型的日用化妆品及香皂中，也用作饮料、食品、香烟、橡胶制品、塑料制品等的加香剂。也广泛存在于自然界中的一种内酯类化合物，在芸香科和伞形科植物中存在最多，其次是豆科、兰科、木樨科、茄科和菊科植物，少数来自微生物。它具有抗艾滋、抗肿瘤、增强免疫等生理活性并且通过香豆素环上不同位置的取代修饰，可以得到具有不同范围的吸收和荧光发射波长，从而显示不同颜色和具有较强荧光的衍生物，香豆素类化合物除了广泛用作荧光增白剂[1]、荧光染料和激光染料[2]外，又由于具有较好的光电性能，还被应用于电致发光材料[3]、太阳能电池的有机光敏染料以及生物蛋白研究中的荧光探针[4]等领域。 2实验部分 2.1试剂规格及仪器 2.1.1试剂规格水杨醛；丙二酸二乙酯；无水乙醇；冰醋酸；六氢吡啶；氢氧化钠；95%的乙醇；浓盐酸；蒸馏水等。

2.1.2仪器恒温水浴锅；球形冷凝管；氯化钙干燥管；圆底烧瓶；温度计；锥形瓶；恒温干燥箱等。 2.2实验原理本实验采用水杨醛和丙二酸脂在弱碱六氢吡啶的催化下进行Knoevenagel缩合合成香豆素-3-羧酸乙酯，然后经碱水解、酸化而成香豆素-3-羧酸。反应过程如下： Knoevenagel缩合合成香豆素-3-羧酸乙酯：经碱水解、酸化而成香豆素-3-羧酸 2.3实验方法 2.3.1香豆素-3-羧酸乙酯的合成在干燥的100 mL圆底烧瓶中，加入2.2 mL(0.041mol)的水杨醛、3.4mL(0.045mol)丙二酸二乙酯和12.5 mL无水乙醇，再用滴管滴入0.25mL的六氢吡啶，加入几颗沸石，装上接有无水氯化钙干燥管的回流冷凝管，在水浴中加热回流1h。冷却后将反应物倒入10mL冰水中，于冰水中结晶，立即有大量晶体析出。待结晶完全后，抽滤，滤饼每次用冰的50%的乙醇洗涤2~3次。得产品于80℃烘箱中干燥，得到3.68g白色晶体。