苯丙素类化合物

1、苯丙素类化合物苯丙素类化合物 主要内容 第一节概述第一节概述 第二节简单苯丙素类第二节简单苯丙素类 第三节第三节 香豆素类香豆素类 第四节 木脂素 香豆素类（香豆素类（1分子分子C6 C3 单元）单元） 木脂素类（木脂素类（2分子分子C6 C3 单元）单元） 木质素类（多分子木质素类（多分子C6 C3 单元）单元） 第一节概述第一节概述 一一 含含 义义:是指基本母核具有一个或几个是指基本母核具有一个或几个C6-C3单元的天单元的天 然有机化合物类群。然有机化合物类群。 广义包括：苯丙烯、苯丙醇、苯丙酸及其缩酯、香豆素、广义包括：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

2、。木脂素、黄酮和木质素等。 OH MeO OMe MeO OMe MeO OMe OMe 丁香酚丁香酚 细辛醚细辛醚 细辛醚（苯丙烯）细辛醚（苯丙烯） 三 生源途径 -桂皮酸途径 第二节简单苯丙素类第二节简单苯丙素类 一、简单苯丙素类的结构与分类一、简单苯丙素类的结构与分类 简单苯丙素类是中药中常见的芳香族化合物，结构上简单苯丙素类是中药中常见的芳香族化合物，结构上 属苯丙烷衍生物，依属苯丙烷衍生物，依C C3 3侧链的结构变化，可分为苯丙烯、侧链的结构变化，可分为苯丙烯、 苯丙醇、苯丙醛、苯丙酸等类型。苯丙醇、苯丙醛、苯丙酸等类型。 二、简单苯丙素类的提取与分离二、简单苯丙素类的提取与分离

3、简单苯丙素类成分依其极性大小和溶解性的不同，一简单苯丙素类成分依其极性大小和溶解性的不同，一 般用有机溶剂或水提取，按照中药化学成分分离的一般方般用有机溶剂或水提取，按照中药化学成分分离的一般方 法分离，如硅胶柱色谱、高效液相色谱等。法分离，如硅胶柱色谱、高效液相色谱等。 颜色反应鉴别颜色反应鉴别。 三、苯丙酸类三、苯丙酸类 属于桂皮酸的衍生物，常见的有对羟基桂皮酸、咖属于桂皮酸的衍生物，常见的有对羟基桂皮酸、咖 啡酸、阿魏酸和芥子酸。苯丙酸常与不同的醇、氨基酸、啡酸、阿魏酸和芥子酸。苯丙酸常与不同的醇、氨基酸、 糖、有机酸等结合成酯的形式存在，这类成分不少都具糖、有机酸等结合成酯的形式存在，

4、这类成分不少都具 有较强的有较强的生理活性生理活性。 植物中的苯丙素类及其衍生物大多具有一定水溶植物中的苯丙素类及其衍生物大多具有一定水溶 性，常与其它一些酚酸、鞣质、黄酮苷混在一一起。分性，常与其它一些酚酸、鞣质、黄酮苷混在一一起。分 离有一定困难，一般要经过纤维素、硅胶、大孔树脂或离有一定困难，一般要经过纤维素、硅胶、大孔树脂或 聚酰胺树脂等色谱法才能纯化。测定紫外光谱有利于苯聚酰胺树脂等色谱法才能纯化。测定紫外光谱有利于苯 丙酸类的鉴定。丙酸类的鉴定。 绿原酸绿原酸 香豆素类成分是指一类具有苯骈香豆素类成分是指一类具有苯骈吡喃酮母核的天吡喃酮母核的天 然化合物的总称。在结构上可以看成是顺

5、邻羟基桂皮酸脱然化合物的总称。在结构上可以看成是顺邻羟基桂皮酸脱 水而形成的内酯类化合物。目前发现的约水而形成的内酯类化合物。目前发现的约12001200种。种。 一结构与分类一结构与分类 第三节第三节 香豆素香豆素 类类 OHCOOH 1 2 3 5 4 6 7 8 OO 主要取代基：主要取代基： 羟基（羟基（7 7位多见）位多见） 甲氧基甲氧基 异戊烯氧基异戊烯氧基 异戊烯基（异戊烯基（6 6、8 8位）位） 顺邻羟基桂皮酸顺邻羟基桂皮酸 香豆素香豆素 香豆素广泛分布在高等植物中，尤其是伞香豆素广泛分布在高等植物中，尤其是伞 形科、芸香科、菊科、豆科、兰科、茄科、瑞形科、芸香科、菊科、豆科

6、、兰科、茄科、瑞 香科、虎耳草科和木樨科等植物以及微生物代香科、虎耳草科和木樨科等植物以及微生物代 谢产物中。香豆素在紫外光下常显蓝色荧光。谢产物中。香豆素在紫外光下常显蓝色荧光。 邻羟基桂皮酸苷伞形花内酯 香香 豆豆 素素 苯骈-吡喃酮环上有无取代 7-羟基与6、8-异戊烯基成环情况 简单香豆素 呋喃香豆素 吡喃香豆素 其他香豆素 环合、降解环合、降解 环合、不降解环合、不降解 成吡喃环成吡喃环 （线型、角型） 香豆素结构分类及代表化合物香豆素结构分类及代表化合物 类类 型（基本母核）型（基本母核）代表化合物代表化合物 简单香豆素 （仅苯环一侧有取代基） 伞形花内酯（7OH香豆素） 瑞香内酯

7、(7、8二OH香豆素) 七叶内酯(6、7二OH香豆素) 七叶苷(7OH，6-O-葡萄糖苷) 滨蒿内酯(6、7 二OCH3香豆素) 蛇床子素（7- OCH3，8-异戊烯基 香豆素） 1 2 3 5 4 6 7 8 OO 1.1.简单香豆素类简单香豆素类 指只在苯环上有取代基的香豆素类，取代基包括羟基、指只在苯环上有取代基的香豆素类，取代基包括羟基、 甲氧基、亚甲二氧基和异戊烯氧基等。大多数香豆素在甲氧基、亚甲二氧基和异戊烯氧基等。大多数香豆素在7-7-位位 都有含氧官能都有含氧官能团。异戊烯基除接在团。异戊烯基除接在O O上外，也有直接接在环上外，也有直接接在环C C 上，以上，以C C6 6C

8、 C8 8位上出现较多。侧链异戊烯基有一个、二个或三个位上出现较多。侧链异戊烯基有一个、二个或三个 相连接的。双键有时转换成环氧、邻二醇、酮基或连接糖基相连接的。双键有时转换成环氧、邻二醇、酮基或连接糖基 形成苷。形成苷。 6 OOO 7 8 5 6 8 OOO 7 5 角型（角型（7、8- 呋喃）香豆素呋喃）香豆素 补故脂内酯（母核结构）补故脂内酯（母核结构） 佛手苷内酯（佛手苷内酯（5- OCH3） 花椒毒内酯（花椒毒内酯（8- OCH3） 欧前胡内酯（欧前胡内酯（8- 异戊烯氧基）异戊烯氧基） 紫花前胡内酯（未降解的二氢香豆素）紫花前胡内酯（未降解的二氢香豆素） 当归素（白芷内酯，母核结

9、构）当归素（白芷内酯，母核结构） 虎耳草素虎耳草素(5、6 - 二二OCH3 ) 异佛手苷内酯（异佛手苷内酯（5- OCH3） 呋喃香豆素呋喃香豆素 线型（线型（6、7- 呋喃）香豆素呋喃）香豆素 2.2.呋喃香豆素类呋喃香豆素类 香豆素核上的异戊烯基与邻位酚羟基环合成呋喃环者称香豆素核上的异戊烯基与邻位酚羟基环合成呋喃环者称 为呋喃香豆素。成环后常伴随着降解失去三个碳原子。呋为呋喃香豆素。成环后常伴随着降解失去三个碳原子。呋 喃香豆素又分为直线型和角型。喃香豆素又分为直线型和角型。 吡喃香豆素吡喃香豆素 线型（线型（6、7- 吡喃）香豆素吡喃）香豆素 8 OOO OHOH 5 角型（角型（7

10、、8- 吡喃）香豆素吡喃）香豆素 OOO 8 5 8 OOO OHOH 5 OOO OCOCH3 OCO 8 5 紫花前胡醇紫花前胡醇 白花前胡丙素白花前胡丙素 其他香豆素其他香豆素 吡喃酮环上有取代吡喃酮环上有取代 香豆素二聚体、三聚体香豆素二聚体、三聚体 异香豆素异香豆素 O O OH OH CH2CCCH3 茵陈内酯茵陈内酯 3.3.吡喃香豆素类吡喃香豆素类 香豆素的香豆素的C C6 6 或 或C C8 8异戊烯基与邻位酚羟基环合成异戊烯基与邻位酚羟基环合成2 2，2-2-二二 甲基甲基- - -吡喃环，称为吡喃香豆素。吡喃香豆素也分为直吡喃环，称为吡喃香豆素。吡喃香豆素也分为直 线型和

11、角型。线型和角型。 4.4.其它香豆素类其它香豆素类 是指是指- -吡喃酮环上有取代基的香豆素类。吡喃酮环上有取代基的香豆素类。C C3 3 ， ，C C4 4上常上常 有苯基、羟基、异戊烯基等取代。有苯基、羟基、异戊烯基等取代。 C C3 3苯代香豆素生源同异苯代香豆素生源同异 黄酮。黄酮。 C C4 4OHOH香豆素，当有香豆素，当有C C4 4 - -游离羟基存在时，易发生变异构。 游离羟基存在时，易发生变异构。 二香豆素的理化性质二香豆素的理化性质 （一）性状（一）性状 游离香豆素：多为结晶性物质；亦有呈玻璃态或游离香豆素：多为结晶性物质；亦有呈玻璃态或 液态；分子量小的具芳香气味、挥

12、发性及升华性。液态；分子量小的具芳香气味、挥发性及升华性。 香豆素苷：一般呈粉末或晶体状。无挥发性及升香豆素苷：一般呈粉末或晶体状。无挥发性及升 华性。华性。 （二）溶解性（二）溶解性 具有苷溶解性的一般规律。但游具有苷溶解性的一般规律。但游 离香豆素（分子量小）可溶于沸水，难溶于冷水。离香豆素（分子量小）可溶于沸水，难溶于冷水。 （三）内酯环的性质（碱水解）（三）内酯环的性质（碱水解） O COO OO OH H O COO 长时间加热 香豆素香豆素 顺邻羟基桂皮酸盐顺邻羟基桂皮酸盐 反邻羟基桂皮酸盐反邻羟基桂皮酸盐 （水溶性小）（水溶性小） （水溶性大）（水溶性大） （加酸不可逆）（加酸不

13、可逆） 应用：碱溶酸沉法提取香豆素应用：碱溶酸沉法提取香豆素 注意注意：加热时间不宜太长加热时间不宜太长 不能与浓碱共沸（裂解不能与浓碱共沸（裂解酚类或酚酸）酚类或酚酸） 侧链有酯键的不宜（碱水解）侧链有酯键的不宜（碱水解） ( (四四) )酸的反应酸的反应 香豆素受酸的影响，可发生双链开裂、异戊香豆素受酸的影响，可发生双链开裂、异戊 烯基环合、环氧和酯基的水解、双键水合和羟基烯基环合、环氧和酯基的水解、双键水合和羟基 脱水等反应。脱水等反应。 1. 1.环合反应环合反应 异戊烯基与邻酚羟基环合。异戊烯基与邻酚羟基环合。 2.2.醚键的开裂醚键的开裂 烯醇醚，遇酸易水解。烯醇醚，遇酸易水解。

14、3.3.双键加水反应双键加水反应 （五）显色反应（五）显色反应 反应类型反应类型 反应试剂反应试剂 反应特点反应特点 鉴别特点鉴别特点 鉴别意义鉴别意义 异羟肟酸铁反应异羟肟酸铁反应 盐酸羟胺、盐酸羟胺、Fe+ 红色络合物红色络合物 内酯结构内酯结构 内酯环有无内酯环有无 三氯化铁反应三氯化铁反应 Fe+ Cl3溶液溶液 绿色绿色墨绿色墨绿色 酚羟基酚羟基 酚羟基有无酚羟基有无 Emerson反应反应 4-氨基安替比林氨基安替比林 红红 色色 同上同上 同上同上 铁氰化钾（铁氰化钾（OH-） Gibbs 反应反应 2，6-二氯苯醌二氯苯醌 蓝蓝 色色 酚羟基对酚羟基对 6-有无取代有无取代 氯

15、亚胺（氯亚胺（OH-） 位无取代位无取代 香豆素显色反应鉴别特点和意义香豆素显色反应鉴别特点和意义 提取： 水蒸气蒸馏法水蒸气蒸馏法小分子游离香豆素的挥发性 碱溶酸沉法碱溶酸沉法内酯的性质 溶剂法溶剂法溶解性特点系统溶剂法（石油醚、乙醚、乙醇、 水）甲醇或乙醇提取，结合溶剂法、大孔树脂法 分离：分离： 单体分离比较困难，一般多用色谱法分离 极性小、游离态极性小、游离态硅胶吸附分离（氧化铝一般不用） 极性大、苷极性大、苷反相色谱（Rp-18、Rp-8） 三、香豆素提取分离三、香豆素提取分离 1.荧光：荧光： 多呈蓝色或紫色荧光，羟基香豆素类多呈蓝色或紫色荧光，羟基香豆素类 有较强蓝色荧光，加碱后

16、荧光增强、颜色变绿，呋有较强蓝色荧光，加碱后荧光增强、颜色变绿，呋 喃香豆素类显蓝色或褐色。喃香豆素类显蓝色或褐色。 应用：应用：色谱（色谱（TLCTLC、PCPC）检识）检识 四、香豆素的检识四、香豆素的检识 2.显色反应显色反应 异羟肟酸铁反应异羟肟酸铁反应香豆素的内酯环香豆素的内酯环 三氯化铁反应三氯化铁反应酚羟基的有无酚羟基的有无Gibbs Gibbs 反应反应 、 EmersonEmerson反应反应- -位是否有取代基位是否有取代基 五、香豆素的生物活性五、香豆素的生物活性 1. 1.植物生长调节剂植物生长调节剂 2. 2.光敏作用光敏作用 3. 3.抗菌、抗病毒作用抗菌、抗病毒作

17、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。补骨脂内 酯具抗真菌及抗结核活性。七叶内酯和七叶内酯 苷结构如图 4 4. .抗骨质疏松抗骨质疏松 5 5. .抗血凝作用抗血凝作用 双香豆素-防血栓及消血块 泽兰内酯-止血 6 6. .肝毒素肝毒素 必要结构：呋喃环上的双键和不饱和内酯环。 7. 7.抗肿瘤抗肿瘤 六 含香豆素的天然药物实例 提取分离工艺 木脂素是一类由二分子苯丙素衍生物（单体）聚合而成木脂素是一类由二分子苯丙素衍生物（单体）聚合而成 的天然化合物，由于主要存在于植物的木质部或开始析出时的天然化合物，由于主要存在于植物的木质部或开始析出时 呈树脂状，所以称木脂素。通常所

18、指是其二聚物，少数是三呈树脂状，所以称木脂素。通常所指是其二聚物，少数是三 聚物和四聚物。聚物和四聚物。 第四节 木脂素 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 78 9 骨架结构骨架结构 二氢愈创木脂酸二氢愈创木脂酸（NGDA） 食品油脂抗氧化剂食品油脂抗氧化剂 鬼臼毒素鬼臼毒素 抗肿瘤抗肿瘤 组成木脂素的单体主要有四种：组成木脂素的单体主要有四种： 桂皮酸，偶有桂皮醛桂皮酸，偶有桂皮醛 桂皮醇桂皮醇 丙烯苯丙烯苯 烯丙苯烯丙苯 木脂素可分为两类，一类是由前二种单体组成，木脂素可分为两类，一类是由前二种单体组成， - -碳原子氧化型的，另一类是由后二种单体组成，碳原子氧化

19、型的，另一类是由后二种单体组成， - -碳原子未氧化型得的，称新木脂素。碳原子未氧化型得的，称新木脂素。 木脂素由苯丙素双分子缩合而成各种碳架后，木脂素由苯丙素双分子缩合而成各种碳架后， 侧链侧链 - -碳原子上的含氧官能团，如羟基、羰基、羧碳原子上的含氧官能团，如羟基、羰基、羧 基等，相互脱水缩合，出现四氢呋喃、半缩醛、内基等，相互脱水缩合，出现四氢呋喃、半缩醛、内 酯等环状结构，使得木脂素的结构类型更加多样。酯等环状结构，使得木脂素的结构类型更加多样。 常见的有：常见的有： 1. 1.二苄基丁烷类二苄基丁烷类 2. 2.二苄基丁内酯类二苄基丁内酯类 木脂素侧链甲基连氧基团形成内酯结构的基木

20、脂素侧链甲基连氧基团形成内酯结构的基 本类型，还包括单去氢和双去氢化合物。他们本类型，还包括单去氢和双去氢化合物。他们 是生物体内苄基萘内酯木质素的合成前体。是生物体内苄基萘内酯木质素的合成前体。 3. 3.芳基萘类芳基萘类 有芳基萘、芳基二氢萘和芳基四氢萘三种结构。有芳基萘、芳基二氢萘和芳基四氢萘三种结构。 有的侧链有的侧链 - -碳原子被氧化成醇或酸，以开链形式存碳原子被氧化成醇或酸，以开链形式存 在，它们可能是生物体内形成基萘内酯的中间体，如在，它们可能是生物体内形成基萘内酯的中间体，如 去氧鬼臼毒素去氧鬼臼毒素- - -D-D-葡萄糖酯苷和索马榆脂酸。葡萄糖酯苷和索马榆脂酸。 芳基萘类

21、木脂素常以氧化的芳基萘类木脂素常以氧化的 碳原子缩合形成内酯，碳原子缩合形成内酯， 依内酯环合方式分上向和下向两种。以芳基萘内酯依内酯环合方式分上向和下向两种。以芳基萘内酯 来所，下向称来所，下向称1 1- -苯代苯代-2 -2，3- 3-萘内酯，上向的称萘内酯，上向的称4- 4-苯代苯代 -2 -2，3- 3-萘内酯。萘内酯。 4. 4.四氢呋喃类四氢呋喃类 因氧原子连接位置的不同，可形成因氧原子连接位置的不同，可形成7 7-O-7-O-7， 7-O-97-O-9，9-O-99-O-9三种四氢呋喃结构。三种四氢呋喃结构。 5. 5.双四氢呋喃类双四氢呋喃类 由两个取代四氢呋喃单元形成四氢呋喃

22、骈四由两个取代四氢呋喃单元形成四氢呋喃骈四 氢呋喃结构。如芝麻脂素、细辛脂素。氢呋喃结构。如芝麻脂素、细辛脂素。 6. 6.联苯环辛烯类联苯环辛烯类 具有联苯骈环辛二烯结构，具有联苯骈环辛二烯结构，集中存在于五味子集中存在于五味子 科五味子属和南五味子属植物中。科五味子属和南五味子属植物中。 7. 7.苯骈呋喃类苯骈呋喃类 包括苯骈呋喃及其二氢、四氢和六氢衍生物。包括苯骈呋喃及其二氢、四氢和六氢衍生物。 8. 8.双环辛烷类双环辛烷类 9. 9.苯骈二氧六环类苯骈二氧六环类 两分子苯丙素通过氧桥连接，形成二氧六两分子苯丙素通过氧桥连接，形成二氧六 环结构，如猫眼草素等。环结构，如猫眼草素等。

23、10.10.螺二烯酮类螺二烯酮类 呋胡椒脂酮呋胡椒脂酮 11.11.联苯类联苯类 厚朴酚、和厚朴酚厚朴酚、和厚朴酚 12.12.倍半木脂素和二木脂素倍半木脂素和二木脂素 分别由分别由3 3和和4 4分子苯丙素聚合而成。分子苯丙素聚合而成。 一、木脂素的结构与分类一、木脂素的结构与分类 依缩合位置不同依缩合位置不同 简单木脂素 -缩合 7-7 9-9 7-9 单环氧木脂素 缩合 9-9内酯环 木酯内酯 9-7缩合 双环氧木脂素 6-7缩合 环木脂素 联苯环新烯型木脂素 两个苯环相连 新木脂素 （非-缩合，两个苯环直接相连） 9-9内酯环 环木脂内酯 依环合方向 1-苯代萘内酯 4-苯代萘内酯 1

24、 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 78 9 O O O 7 7 9 9 7 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 78 9 简单木脂素简单木脂素 单环氧木脂素单环氧木脂素 O O 1 4 6 7 O O 9 9 O O 4 1 环木脂素环木脂素 木脂内酯木脂内酯 4-苯代萘内酯苯代萘内酯 1-苯代萘内酯苯代萘内酯 环木脂内酯环木脂内酯 O O 7 9 7 9 联苯环辛烯型木脂素 新木脂素 双环氧木脂素 二、木脂素的性质二、木脂素的性质 1.1.性状性状 多数为无色结晶，一般无挥发性，少数具升多数为无色结晶，一般无挥发性，少数具升 华性。华性。

25、2.2.溶解性：游离木脂素多具亲脂性，易溶于有机溶剂（苯、溶解性：游离木脂素多具亲脂性，易溶于有机溶剂（苯、 乙醚、氯仿、乙醇），难溶于水，具酚羟基的木脂素可溶于乙醚、氯仿、乙醇），难溶于水，具酚羟基的木脂素可溶于 碱水液中。木脂素苷水溶性增大。碱水液中。木脂素苷水溶性增大。 3 3光学活性与异构化作用：木脂素常有不对称碳原子或不光学活性与异构化作用：木脂素常有不对称碳原子或不 对称中心，多数具有光学活性，遇酸易异构化（双环氧木脂对称中心，多数具有光学活性，遇酸易异构化（双环氧木脂 素），而木脂素的生物活性与其立体结构有一定关系（鬼臼素），而木脂素的生物活性与其立体结构有一定关系（鬼臼 毒脂素毒脂素- -抗癌活性），因此，在木脂素的提取分离过程中应抗癌活性），因此，在木脂素的提取分离过程中应 尽量避免与酸碱的接触尽量避免与酸碱的接触，以防止其构型的改变。，以防止其构型的改变。 1. 1.提取提取 木脂素多数呈游离型，少数成苷，在植物体中常木脂素多数呈游离型，少数成苷，在植物体中常 与大量树脂状物共存，本身在溶剂处理过程中也容与大量树脂状物共存，本身在溶剂处理过程中也容 易树脂化，这是提取分离木脂素的难点。现通用方易树脂化，这是提取分离木脂素的难点。现通用方 法：先用法