天然药物化学第三章 苯丙素类-2
天然药物化学-苯丙素(gai)

O C H 2 O H O O O H O H
C O C H
3
H O
O
O
H 3 C
O O
O
O H O O H O O
亮菌甲素
海棠果内酯
逆没食子酸
其中4,7-二羟基香豆素易发生互变异构形成2,7-二羟基色原酮。
HO O O R HO HO O O OH R O HO O OH R
二、 香豆素的理化性质
第二节
香豆素
定义:香豆素是具有苯骈α-吡喃酮母核的一 类化合物的总称,在结构上可看作顺式邻羟基桂皮 酸失水而成的内酯。大多数香豆素在其7-位上有羟 基或醚基。
5 6 4 3 2 7 8
O
O
4
1
COOH OH
O
1
顺邻 羟 基 桂皮 酸
香豆素
O
色原酮
※
编号从氧原子开始,逆时针方向转动
含有香豆素的常用中药品种有:
7-羟香豆素
原因分析:7-OCH3 的供电子共轭效应使羰基C难以接受OH的亲核反应。7-OH在碱液中成盐,变成酚氧负离子,其供电 子共轭效应进一步增强。
(5)香豆素侧链上的酯基如处在苄基C上极不稳定,碱水解后 易生成两种异构化的醇。
天然药物化学习题与答案

第一章总论一、选择题(选择一个确切的答案)1、高效液相色谱别离效果好的一个主要原因是(B):A、压力高B、吸附剂的颗粒小C、流速快D、有自动记录2、以下溶剂中亲水性最小的是(C):A、Me2COB、Et2OC、CHCl3D、n-BuOH3、纸上分配色谱, 固定相是( B )A、纤维素B、滤纸所含的水C、展开剂中极性较大的溶剂D、醇羟基4、利用较少溶剂提取有效成分,提取的较为完全的方法是( A )A、连续回流法B、加热回流法C、透析法D、浸渍法5、某化合物用氯仿在缓冲纸色谱上展开, 其R f值随pH增大而减小这说明它可能是( A )A、酸性化合物B、碱性化合物C、中性化合物D、酸碱两性化合物6、离子交换色谱法, 适用于以下( B )类化合物的别离A、萜类B、生物碱C、淀粉D、甾体类7、碱性氧化铝色谱通常用于( B )的别离, 硅胶色谱一般不适合于别离( A )A、香豆素类化合物B、生物碱类化合物C、酸性化合物D、酯类化合物8、以下溶剂中极性最强的是〔D〕A?A、Me2COB、Et2OC、CHCl3D、n-BuOH9、由高分辨质谱测得某化合物的分子式为C38H44O6N2,其不饱和度为〔C〕A. 16B. 17C. 18D. 1910、从药材中依次提取不同的极性成分,应采取的溶剂极性顺序是〔B〕A、水-EtOH-EtOAc-Et2O-石油醚B、石油醚-Et2O-EtOAc-EtOH-水C、石油醚-水-EtOH-Et2O-EtOAc二、用适当的物理化学方法区别以下化合物1. 用聚酰胺柱色谱别离下述化合物, 以不同浓度的甲醇进行洗脱, 其出柱先后顺序为( C)→( A)→( D)→( B )O OOH OHHO OOOHOHHOOHOHO OO OOglu O Rha OOOHOHOOCH3A BC D黄酮类化合物从聚酰胺柱上洗脱时大体有下述规律:①苷元相同,洗脱先后顺序一般是:参糖苷、双糖苷、单糖苷、苷元。
第三章 苯丙素类化合物PPT课件

定义
(狭义)主要是指基本为母核2-苯基色原酮的一类化合物。
(广义)现在泛指两个苯环(A-与B-环)通过中央三碳链相 互联结而成的一系列化合物,一般含酚-OH,显酸性。
8
7 6
5
色原酮
1
O
2
3 4
O
8
7
1
O2
6 5
3 4
O
2- 苯 基 色 原 酮
2'
1' 6'
3' 4'
5'
8
7
A
6
5
1
2'
3'
O
C
3、/cms/丁香园—医药生命科 学专业网站
4、http://218.77.12.142:92/怀化医学高等专科 学校天然药物化学精品课程
5、暨南大学天然药物化学精品课程
6./cms/丁香园—医药生命科学
专业网站
18
下次课预习内容
为酚羟基取代的芳香羧酸,具有C6-C3
结构。
R1
COOH
R2
14
二、常见的化合物:
植物中存在的主要是桂皮酸的衍生物。
当
归
R1
COOH
HO R2
1 对羟基桂皮酸 (p-hydroxy cinnamic acid)
2 咖啡酸 (caffeic acid) 3 阿魏酸 (ferulic acid) 4 芥子酸 (sinapic acid)
Chemistry of Natural Products
1
整体概述
概况一
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概况二
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天然药物化学第3章苯丙素类

研究进展
近年来,科研人员对苯丙素类天然药 物的研究不断深入,发现了许多具有 新药理活性的化合物。
在提取、分离和纯化技术方面,也取 得了很大的进展,为苯丙素类天然药 物的进一步开发和利用提供了技术支 持。
烯醇式丙酮酸提供碳架,形成苯丙氨酸。
02
苯丙氨酸的合成需要维生素B6作为辅酶,由谷氨酸脱氢酶催化 谷氨酸脱氢,生成酮戊二酸,再经过转氨酶的催化,生成苯丙
氨酸。
03
苯丙氨酸的合成过程中,需要消耗能量,由ATP提供能量。
苯丙素类的生物合成过程
苯丙素类化合物是由苯丙氨酸经过一系列酶促反应生成的,首先由苯丙氨酸转氨酶将苯丙氨酸转化为 酪氨酸,然后酪氨酸经过羟化、氧化、环化等反应,生成多种苯丙素类化合物。
物理性质
苯丙素类化合物多为固体,具 有较高的熔点和沸点。
多数苯丙素类化合物具有鲜艳 的颜色,如黄酮类化合物多为 黄色或橙色。
苯丙素类化合物大多具有特殊 的气味和味道,如香豆素类化 合物具有香豆素的特殊气味。
化学性质
苯丙素类化合物中的 碳碳双键可以发生加 成、氧化等反应。
苯丙素类化合物中的 羰基可以发生还原、 成酯等反应。
合成。
在苯丙素类的生物合成过程中,存在着负反馈调节机 制,当某一中间产物浓度过高时,会抑制相应的酶活
性,从而调节整个合成过程的速率。
除了负反馈调节机制外,还存在着正反馈调节机制, 当某一中间产物浓度过低时,会促进相应酶的合成和
活性,从而加速整个合成过程。
05
苯丙素类的药理作用与机制
抗炎作用
01
苯丙素类化合物可通过抑制炎症介质、酶和细胞因 子的产生,发挥抗炎作用。
天然药物化学 第三章 苯丙素类

O
O
O
白芷内酯
第二节 香豆素类
HO
OO
呋
异 戊 烯 基 6位 取 代
伞形花内酯
异 戊 烯 基 8位 取 代
喃
香
豆
素
HO
类
生
HO
物 合
O
成
OO OO
环
HO
OO
合
的
形
成
过
O
OO
程 HO
途
补骨脂内酯
径
O
OO
白芷内酯 O
OO
线型:补骨脂内酯型
6,7-呋 喃 骈 香 豆 素 型
角型:异补骨脂内酯型 7,8-呋 喃 骈 香 豆 素 型
第二节 香豆素类
3、吡喃香豆素: 母核的7位羟基与6位或8位碳上取代的异戊烯基缩合形成
吡喃环的一系列化合物。这一类天然产物并不多见。
也分为线型(linear)和角型(angular)两种。
CH3
H3C
H3C
O
O
O
花椒内酯
O CH3
O
O
H3C
邪蒿内酯
第二节 香豆素类
HO
OO
吡
异 戊 烯 基 6位 取 代
第二节 香豆素类
二、香豆素的理化性质
㈢碱水解反应(内酯性质)
OH
OH-
CO O-
OO
H+
O-CO O- 长 时 间 加 热
O-
顺 邻 羟 桂 皮 酸
(不 易 游 离 存 在 )
+ H
反 邻 羟 桂 皮热,水解产物顺邻羟桂皮酸衍生物则发生 异构化,转变成反邻羟桂皮酸的盐,再经酸化也不再发生内酯化闭环 反应。
第三章_苯丙素类

• 3.合成:桂皮酸途径。 苯丙素类多数由莽草酸,通过苯丙氨酸 和酪氨酸,再经脱氨、羟基化、偶合等反
应形成最终产物。(见下图)
• 一、苯丙酸类
–1 结构类型 –3 香豆素的提取
• 二、香豆素类
–1 结构类型 –2 理化性质
• 三、木脂素类
–1 结构类型 –2 理化性质
第一节 苯丙酸类
• 1.基本结构:酚羟基取代的芳香环与丙烯酸构成, 多数为具有C6-C3结构。 • 常见的苯丙酸类如:
5 6 7 4 3 2
HO
8
O
1
O
伞形花内酯
• 一、结构类型
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通常将香豆素分为四类:
香豆素
苯骈α-吡喃酮环上有无取代 7-羟基与6、8-异戊烯基成环情况
环合、降解
环合、不降解
简单香豆素
呋喃香豆素
吡喃香豆素
其他香豆素
成环后,常伴随失去异 戊烯基上的三个碳原子
天然药物化学
河北师范大学 曹津津
第三章
苯丙素类
(Phenylpropanoids)
• 学习要求: • 1.掌握:简单苯丙素、香豆素和木脂素的结构类 型,及其骨架形成方式。 • 2.熟悉:简单苯丙素、香豆素和木脂素类型中的 典型化合物。
概
述
• 1.定义:苯丙素类是天然成分中有一类苯 环上与三个直连碳连在一起为单元(C6-C3) 构成的化合物。 • 2.组成:苯丙烯、苯丙醇、苯丙酸及其缩 酯、香豆素、木脂素、黄酮和木质素等。
桂皮酸 对羟基桂皮酸 咖啡酸 阿魏酸 异阿魏酸
R1 H OH OH OH OCH3 R2 H H OH OCH3 OH
天然药物化学第三章苯丙素类

红外光谱法
利用红外光谱技术,测 定苯丙素类成分的官能
团和化学键信息。
X射线衍射法
通过X射线衍射技术,测 定苯丙素类成分的晶体
结构和空间构型。
03
苯丙素类的生物活性与 药理作用
抗菌与抗炎作用
抗菌
苯丙素类化合物对多种细菌、真菌和病毒具有抑制作用,如金黄色葡萄球菌、大肠杆菌等。其抗菌机 制主要是通过抑制病原微生物的细胞壁合成、影响细胞膜通透性或干扰蛋白质合成等途径实现。
酶促反应
在生物合成过程中,多种酶参与催化 反应,如苯丙氨酸解氨酶、肉桂酸羟 化酶等,这些酶在调控苯丙素类化合 物的合成中起到关键作用。
02
苯丙素类的提取与分离
提取方法
溶剂提取法
利用有机溶剂如乙醇、甲醇等从植物中 提取苯丙素类成分。
微波辅助提取法
利用微波的加热作用,使植物中的苯 丙素类成分快速释放,具有提取时间
抗炎药物
苯丙素类化合物具有抗炎作用, 可减轻炎症反应,对一些炎症性 疾病具有一定的治疗作用。
在保健品及功能性食品中的应用
抗氧化剂
01
苯丙素类化合物具有抗氧化作用,可有效清除自由基,延缓细
胞衰老,在保健品和功能性食品中可作为抗氧化剂使用。
营养补充剂
02
部分苯丙素类化合物具有营养保健来自用,可作为营养补充剂添抗氧化作用
清除自由基
苯丙素类化合物具有清除活性氧自由基的能力,可有效减轻氧化应激对细胞的损伤。
抑制氧化酶活性
苯丙素类化合物可抑制与氧化应激相关的酶活性,如脂质过氧化酶、黄嘌呤氧化酶等,从而降低氧化应激反应。
其他生物活性
抗糖尿病
苯丙素类化合物具有降低血糖、改善糖 尿病症状的作用,可能与调节胰岛素分 泌、增加胰岛素敏感性等机制有关。
第三章苯丙素类(天然药物化学)

1.内酯性质
在稀碱中可水解开环,形成水溶性的顺式盐。在 碱性醇溶液中更容易开环,酸化,环合形成脂溶 性香豆素而沉淀析出。若在碱溶液中放置或紫外 照射,顺式转化为反式盐,酸化不环合。
一般顺式邻羟桂皮酸不容易得到,但一些特 殊结构的香豆素,可形成顺式结构。
OCH3 OCH3 O 1) OH 2) H H3CO O O H COOH
二.香豆素的理化性质
(一)物理性质 (二)化学性质 内酯的性质和碱水解反应 酸的反应 显色反应
异羟肟酸铁反应 与酚类试剂反应
(一)物理性质
性状 结晶状,淡黄色或无色,具香味。 小分子化合物有挥发性,能升华。 成苷者,多无以上特性。
溶解性
游离香豆素,不溶或难溶于冷水,可溶于沸水, 易溶于苯、乙醚、氯仿和乙醇。 香豆素苷,能溶于水、甲醇、乙醇,难溶于乙醚、 苯等溶剂。
苯丙酸类鉴别
1~2%FeCl3 Pauly试剂:重氮化的磺胺酸 Gepfner试剂:1%亚硝酸钠-10%醋酸(1:1) 喷雾后空气中干燥,再用0.5mol/L苛性碱甲 醇液处理. Millon试剂:在紫外线下,苯丙酸类化合物 为无色或具有蓝色荧光,用氨水处理后呈 蓝或绿色荧光。
三.苯丙素的波谱特征
O RO HO R=H R=glc O O H3CO
当归内酯
OLeabharlann O七叶内酯 七叶内酯苷
(二)呋喃香豆素类
香豆素核上的异戊烯基与邻位酚羟基环合成呋喃 环,称呋喃香豆素,成环后常失去三个碳原子。 分为直线形和角形。
R1 R O R2 R1=R2=H R1=OCH3 R2=H R1=H R2=OCH3
降压
抗菌消炎
HO HO CH2CHCOOH OH
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二、理化性质
形
态:多呈无色晶形
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。
第三节 木脂素
二、理化性质
遇酸易发生异构化:
O O H O O HCl H O O O O H O O H O O
d-芝麻脂素
d-表芝麻脂素
3.50 CH3O 3.10 CH3O CH3O 3.30 CH3O 3.90
3.86 OCH 3 6.82 OAc 5.90 1.30(s) OH 2.14 1.16(d) 2.0-2.5 6.72 OH
3.84 4.28 O O
6.71 6.77 7.11 7.11 OCOCH 3 7.55
7.21 OCH 3 3.86 2.34
第三节 木脂素
一、结构类型 二、理化性质 三、提取分离 四、结构鉴定
五、生物活性
第三节 木脂素
一、结构类型
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。
9' 9 2 3 4 5 7 8 8' 7' 1'
9 2 3
6'
8 7
8' 7'
9' 2' 1' 3' 4' 5'
O O
OCH 3 140.3 153.0 CH 3O 107.3 139.1 151.6 CH 3O 122.4 CH 3O 35.7 CH 3O OCH 3
40.9 21.8
OCH 3 140.3 153.0 CH3O 107.3 139.1 151.6 CH3O 122.4 HO CH O
3
23.0
O O O
MeO MeO
O O
O
MeO OMe
(+)-细辛脂素
五味子甲素 (+)-deoxyschizandrin
(六)联苯环辛烯类(dibenzocyclooctenes)
第三节 木脂素
一、结构类型
(七)苯骈呋喃类(benzofurans)
MeO
MeO
O MeO OMe
O
O
MeO
O
O
海风藤酮 kadsurenone
8.25 H
O O 5.08-5.23
OH O
7.6-7.7 H 5.32-5.52 O O
H O
O 5.92(2H,s)
H
H
O
CH3O OCH 3
OCH 3
13C-NMR
对称结构中,仅见9个碳信号
各个苯环上的碳信号相互之间影响不大。
通过中间2个三碳链上的碳信号,决定木 脂 素的结构类型。 利用苯环取代基效应,确定苯环取代类型。
CH 3O HO
32.3
42.1 72.1 O
O O
47.1 39.8 H 73.5 O 39.8 H 47.1 73.5
HOCH 2 52.2 59.1
82.3
OCH 3 OH
O
O
O O 86.7 100.9 O O H O H 55.0 64.5 O
O 86.9 100.9 O O HO O OH 87.5 74.5
9
HOCH 2 112.4 8 CH 3O 148.8 CH 3O
4 1
CH2OH 6.05 8' 43.7 35.8
1'
9'
9' 9
CH3
8'
16.3 39.2 38.9
1'
CH 3 112.4 8 CH 3O 148.8
1
134.5 121.0
4'
134.5
4
OCH 3 OCH 3
111.2 147.2
HO
O O
OH OH
_ ( + ) 安五脂素
第三节 木脂素
四、结构鉴定
(二)光谱法 目前多用1H-NMR和13C-NMR谱。 根据化合物的 基本骨架——结构类型、碳数、对称性 取代基——含氧取代基、烷基
进行结构测定。
UV
2个芳环多为独立的发色团,并由于取代基 相近,UV吸收峰位相近,吸收强度相近。 l (max): 270-290 nm 立体结构对UV的影响不大 少数化合物具有长的共轭系统,将显示多
常见类型如下:
(一)二芳基丁烷类(dibenzylbutanes)
MeO CH2 OH CH2 OH
MeO
OMe OMe
叶下珠脂素 phyllanthin
第三节 木脂素
一、结构类型
(二)二芳基丁内酯类(dibenzyltyrolactones)
O
O O
O O O
O O
扁柏脂素 hinokinin
第三节 木脂素
1
β α
2' 3'
1
β α
6
4
5' 4'
6 5
6'
第三节 木脂素
一、结构类型
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。
8'
8
β α
3 3'
第三节 木脂素
一、结构类型
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。
O
8
9'
O CH3O
1
H
8' 1'
HO
OH O
CH3O
4
4'
O O
OCH 3
OCH 3
CH 3CH 2OOC
COOCH 2CH 3
H
O H O glcO OCH 3
Oglc OCH 3
O
CH3O
第三节 木脂素
一、结构类型 二、理化性质 三、提取分离 四、结构鉴定
五、生物活性
第三节 木脂素
五、生物活性
第三节 木脂素
四、结构鉴定
(一)化学法
2.氧化反应 (1)臭氧化
OMe MeO
证明2个甲基为顺式结构
Me 1. Me 2.
MeO MeO
O3 / AcOH
HOOC-CH2-CH-CH-CH2-COOH
30%H2O2
Me Me
MeO OMe
内消旋2,3-二甲基已二酸
五味子甲素
第三节 木脂素
四、结构鉴定
OMe
macrophyllin
(八)双环辛烷类(bicyclo[3,2,1]octanes)
第三节 木脂素
一、结构类型
(九)苯骈二氧六环类
MeO
HO O
O
HO HOCH2
O O
O
O
O
O
猫眼草素 maoyancaosu
呋胡椒脂酮 futoenone
(十)螺二烯酮类(spirodienones)
第三节 木脂素
通过中间2个三碳链上的质子信号,决定木
脂素的结构类型。 了解特征取代基信号。 一定要结合13C-NMR、MS等其他手段,确 定化合物的结构
O O
6.73(s)
6.96(d)
R R
O O
6.68(d)
R 6.74(dd)
R O O
2.66 6.65 3.05
R
6.57 (s)
6.81(d)
3.86 CH3O 3.86 CH3O
一、结构类型
(十一)联苯类(biphenylenes)
O O HO OMe
MeO
OH OH
OH
O OMe
厚朴酚 honokiol
拉帕酚A lappaol A
OH
(十二)倍半木脂素(sesquilignans)
第三节 木脂素
一、结构类型 二、理化性质 三、提取分离 四、结构鉴定
五、生物活性
第三节 木脂素
O O H
9 8 8' 9'
木脂素的命名: 1.大多采用俗名 2.系统命名
H
罗汉松脂素
3'
HO
4
3
4'
OMe
OMe
OH
(8R,8'R)-4,4'- 二羟基-3,3'- 二甲氧基-9- 氧代-8-8',9-O-9'- 木脂素
C8构型 含氧官能团位置 名称 双分子连接的桥头碳编号
第三节 木脂素
一、结构类型
第三节 木脂素
一、结构类型
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)
COOH
3.丙烯苯(propenyl benzene)
4.烯丙苯(allyl benzene)
第三节 木脂素
一、结构类型
CH 3O
121.0
4'
OCH 3 OCH 3
111.2 147.2
9
O
8 1
9' 69.7
178.1 O 46.1 H O O
4
H 39.4
8'
9
O
8 1
9' 69.7