天然药物化学第十二章讲稿.ppt

天然药物化学第十二章第一页，讲稿共四十五页哦教学目标:1、掌握香豆素类化合物的概念和结构类型。2、了解香豆素类化合物的溶解性，颜色反应和色谱检识方法。3、掌握溶剂提取法，碱溶酸沉法提取香豆素的原理。4、掌握金银花中绿原酸的结构，理化性质和提取分离方法。第二页，讲稿共四十五页哦是一类典型的具有苯并是一类典型的具有苯并吡喃酮母核的酯吡喃酮母核的酯类化合物。具有如下基本骨架：类化合物。具有如下基本骨架：O OO O18765423第一节第一节 香豆素香豆素第三页，讲稿共四十五页哦从结构上看，它是顺式邻羟基桂皮酸分子内从结构上看，它是顺式邻羟基桂皮酸分子内脱水而成的内酯。脱水而成的内酯。O OH HC CO OO OH HO OO O12345678H2O香豆素类成分具有芳香气味，因最早从豆科香豆素类成分具有芳香气味，因最早从豆科植物香豆中提得而得名。现已发现的香豆素植物香豆中提得而得名。现已发现的香豆素类化合物达类化合物达1000多种。多种。第四页，讲稿共四十五页哦香豆素类具有多方面的生物活性香豆素类具有多方面的生物活性:秦皮中具有抗菌作用的七叶内酯和七叶苷，秦皮中具有抗菌作用的七叶内酯和七叶苷，是治疗细菌型痢疾的有效成分。是治疗细菌型痢疾的有效成分。祖师麻中分得的瑞香素、伞形花内脂等祖师麻中分得的瑞香素、伞形花内脂等 具有具有抗炎和止痛作用。抗炎和止痛作用。补骨脂中的补骨内酯及其衍生物花木椒毒内补骨脂中的补骨内酯及其衍生物花木椒毒内酯等具有抗结核菌活性酯等具有抗结核菌活性 花椒毒内酯还具有较强的光敏作用，可以治疗银花椒毒内酯还具有较强的光敏作用，可以治疗银屑病。屑病。第五页，讲稿共四十五页哦（一）简单香豆素类（一）简单香豆素类仅在苯环上有取代基的香豆素。仅在苯环上有取代基的香豆素。取代基：羟基；甲氧基；异戊烯基。绝大多数取代基：羟基；甲氧基；异戊烯基。绝大多数天然香豆素成分在天然香豆素成分在7位含有含氧官能团。位含有含氧官能团。一、结构与分类一、结构与分类第六页，讲稿共四十五页哦O OO OH HO OO OH HO OR RO OO OO OO OH H3 3C CO OO OC CH H3 3伞形花内酯伞形花内酯七叶内酯七叶内酯 R=H七叶苷七叶苷 R=glc茵陈素茵陈素第七页，讲稿共四十五页哦（二）呋喃香豆素类（二）呋喃香豆素类 香豆素母核苯环上香豆素母核苯环上7羟基与邻位异戊烯基羟基与邻位异戊烯基环合成并氧五元环，成环后常伴随着降解环合成并氧五元环，成环后常伴随着降解，失去，失去3个碳原子。根据并环的位置可分个碳原子。根据并环的位置可分为线型和角型。为线型和角型。第八页，讲稿共四十五页哦1 6，7呋喃香豆素呋喃香豆素 6位异戊烯基与位异戊烯基与7位羟基成环，三个环位羟基成环，三个环在一条直线上，称为线型，以补骨脂内在一条直线上，称为线型，以补骨脂内酯为代表。酯为代表。第九页，讲稿共四十五页哦O OO OO OO OO OO OO OC CH H3 3O OO OO OH HO OH H3 3C CH H3 3C C补骨脂内酯补骨脂内酯花椒毒内酯花椒毒内酯紫花前胡内酯紫花前胡内酯第十页，讲稿共四十五页哦2 7，8呋喃香豆素呋喃香豆素 8位异戊烯基与位异戊烯基与7位羟基成环，三环在一折角位羟基成环，三环在一折角线上，称为角形，此型以白芷内酯（又名异线上，称为角形，此型以白芷内酯（又名异补骨内酯）为代表。补骨内酯）为代表。O OO OO O白芷内酯白芷内酯第十一页，讲稿共四十五页哦O OO OO OH H3 3C CO OO OC CH H3 3O OO OO OO OC CH H3 3茴芹内酯茴芹内酯异佛手内酯异佛手内酯第十二页，讲稿共四十五页哦（三）吡喃香豆素类（三）吡喃香豆素类香豆素母核苯环上香豆素母核苯环上7羟基与邻位异戊烯基环合羟基与邻位异戊烯基环合成成，二甲基二甲基吡喃酮环结构，形成吡吡喃酮环结构，形成吡喃香豆素，也分为线型和角型。喃香豆素，也分为线型和角型。第十三页，讲稿共四十五页哦1 6，7吡喃香豆素（线型）吡喃香豆素（线型）以花椒内酯为代表以花椒内酯为代表O OO OO OO OO OO OO OC CH H3 3花椒内酯花椒内酯美花椒内酯美花椒内酯第十四页，讲稿共四十五页哦 7，8吡喃香豆素（角型）吡喃香豆素（角型）以邪蒿内酯为代表，如前胡香豆素以邪蒿内酯为代表，如前胡香豆素A等。等。O OO OO OO OO OO OO OO OO OH H邪蒿内酯邪蒿内酯前胡香豆素前胡香豆素A第十五页，讲稿共四十五页哦（四）异香豆素类（四）异香豆素类 是香豆素的异构体，可以认为是邻羧基苯乙烯是香豆素的异构体，可以认为是邻羧基苯乙烯醇的内酯。醇的内酯。O OO OO OO O异香豆素类异香豆素类茵陈炔茵陈炔第十六页，讲稿共四十五页哦（五）其它香豆素类（五）其它香豆素类指指吡喃酮环吡喃酮环3，4位有取代基的香豆素，一位有取代基的香豆素，一般取代基有苯基、羟基、异戊烯基等。般取代基有苯基、羟基、异戊烯基等。O OO OH H3 3C CO OH HO OO OO OO OH HO OH H3 3C CO OO OC CH H3 3H HH HC CH H2 2O OH HO O瑞香替西瑞香替西黄檀内酯黄檀内酯第十七页，讲稿共四十五页哦另外，两个或三个香豆素的基本母核通过碳碳键另外，两个或三个香豆素的基本母核通过碳碳键或醚键相连而成的聚香豆素。或醚键相连而成的聚香豆素。O OO OO OH HO OH H3 3C CO OO OO OO OO OO OH HO OH HO OO O西瑞香素西瑞香素紫苜蓿酚紫苜蓿酚第十八页，讲稿共四十五页哦（一）形状（一）形状 天然游离的香豆素多数有完好的结晶，一定天然游离的香豆素多数有完好的结晶，一定的熔点，大多有香味。分子量较小的游离香的熔点，大多有香味。分子量较小的游离香豆素具有挥发性和升华性，能随水蒸气蒸馏豆素具有挥发性和升华性，能随水蒸气蒸馏。与糖结合成苷后则无香味和挥发性，也不。与糖结合成苷后则无香味和挥发性，也不能升华。能升华。二、理化性质二、理化性质第十九页，讲稿共四十五页哦（二）溶解性（二）溶解性 游离香豆素为亲脂性化合物，不溶或难游离香豆素为亲脂性化合物，不溶或难溶于冷水，可溶于沸水，易溶于甲醇、溶于冷水，可溶于沸水，易溶于甲醇、乙醇、氯仿、乙醚等有机溶剂。乙醇、氯仿、乙醚等有机溶剂。香豆素苷能溶于水、甲醇、乙醇而难溶于氯香豆素苷能溶于水、甲醇、乙醇而难溶于氯仿、乙醚、苯等极性较小的有机溶剂。仿、乙醚、苯等极性较小的有机溶剂。第二十页，讲稿共四十五页哦（三）与碱作用（三）与碱作用O OO OO OC CO OO O-O OC CO OO O-O OH HC CO OO OH HOH-H+H+OH-第二十一页，讲稿共四十五页哦 香豆素类成分与浓碱一起煮沸，则内酯环香豆素类成分与浓碱一起煮沸，则内酯环往往被破坏，裂解为酚类或酚酸类往往被破坏，裂解为酚类或酚酸类;所以用碱液提取时，注意碱液的浓度和加热所以用碱液提取时，注意碱液的浓度和加热时间，防止内酯环的破坏。时间，防止内酯环的破坏。O OO OH HH HO OO OH HH HO O20%30%NaOH第二十二页，讲稿共四十五页哦(四四)荧光性荧光性香豆素母核本身无荧光，但其衍生物在紫香豆素母核本身无荧光，但其衍生物在紫外线光下大多能显示兰色或蓝绿色荧光。外线光下大多能显示兰色或蓝绿色荧光。C7位导入羟基后荧光增强，呈现强烈的兰色位导入羟基后荧光增强，呈现强烈的兰色荧光；若在荧光；若在C7的邻位的邻位C6或或C8位导入羟基，则位导入羟基，则荧光减弱或消失。荧光和结构关系尚不十分荧光减弱或消失。荧光和结构关系尚不十分清楚。荧光性用于香豆素的提取、分离或检清楚。荧光性用于香豆素的提取、分离或检识识 第二十三页，讲稿共四十五页哦（五）显色反应（五）显色反应1 异羟肟酸铁反应异羟肟酸铁反应凡内酯结构均有此反应凡内酯结构均有此反应O OO OC CO OO OO OH HC CO OH HO ON NH HO OH HO OF Fe e3 3C CO OH HO O3 3OH-H+Fe3+HONH2HClH+第二十四页，讲稿共四十五页哦2 三氯化铁试剂反应三氯化铁试剂反应 凡具有酚羟基的香豆素均可在酸性条件下与凡具有酚羟基的香豆素均可在酸性条件下与FeCl3试剂产生颜色反应。产生的颜色呈污试剂产生颜色反应。产生的颜色呈污绿色至蓝绿色。酚羟基数目越多，颜色越深绿色至蓝绿色。酚羟基数目越多，颜色越深。第二十五页，讲稿共四十五页哦（一）溶剂提取法（一）溶剂提取法 游离香豆素大多极性小，具有亲脂性，游离香豆素大多极性小，具有亲脂性，可用低极性溶剂提取可用低极性溶剂提取;与糖结合生成苷后极性增大，亲水性强，可与糖结合生成苷后极性增大，亲水性强，可用水、醇等溶剂加热提取。用水、醇等溶剂加热提取。三、提取分离三、提取分离第二十六页，讲稿共四十五页哦（二）碱溶酸沉法（二）碱溶酸沉法 香豆素结构中有内酯环，且多数有酚羟基，香豆素结构中有内酯环，且多数有酚羟基，在热碱液中内酯环开裂成羧酸盐（或同时在热碱液中内酯环开裂成羧酸盐（或同时成酚盐）溶于水，加酸又重新环合成内酯成酚盐）溶于水，加酸又重新环合成内酯而析出。而析出。（三）水蒸气蒸馏法（三）水蒸气蒸馏法（四）色谱分离法（四）色谱分离法第二十七页，讲稿共四十五页哦举例举例秦皮：秦皮：常用中药，具有清热燥湿，凉干明目常用中药，具有清热燥湿，凉干明目等功效，主治痢疾等症。为白腊树和小叶白等功效，主治痢疾等症。为白腊树和小叶白腊树的干燥树皮，均含香豆素类化合物，总腊树的干燥树皮，均含香豆素类化合物，总含量可达含量可达6。大叶白腊树皮中主要含七叶内酯。大叶白腊树皮中主要含七叶内酯和七叶苷。白蜡树皮中主要含白腊素和七叶内酯和七叶苷。白蜡树皮中主要含白腊素和七叶内酯及白腊树苷。七叶内酯和七叶苷具有抗菌活性，及白腊树苷。七叶内酯和七叶苷具有抗菌活性，是临床治疗痢疾的主要有效成分。此外，秦皮中是临床治疗痢疾的主要有效成分。此外，秦皮中还含有大量鞣质、树脂及脂溶性色素等。还含有大量鞣质、树脂及脂溶性色素等。第二十八页，讲稿共四十五页哦O OH HO OR RO OO O七叶内酯七叶内酯 R=H七叶苷七叶苷 R=glc七叶内酯为黄色针晶，七叶内酯为黄色针晶，mp，276七叶苷为白色或淡黄色结晶，七叶苷为白色或淡黄色结晶，mp，206第二十九页，讲稿共四十五页哦采用溶剂提取法：采用溶剂提取法：秦皮粗粉秦皮粗粉95乙醇加入回流提取乙醇加入回流提取提取液提取液浓缩液浓缩液浓缩浓缩加热水溶解，用等体积氯仿洗涤加热水溶解，用等体积氯仿洗涤氯仿层（脂溶性杂质）氯仿层（脂溶性杂质）水层水层蒸去氯仿，用醋酸乙蒸去氯仿，用醋酸乙酯萃取酯萃取第三十页，讲稿共四十五页哦醋酸乙酯层醋酸乙酯层用无水用无水Na2SO4干干燥，减压蒸干燥，减压蒸干残留物残留物溶于热甲醇，适当浓缩溶于热甲醇，适当浓缩，放置过夜，过滤，放置过夜，过滤黄色针状晶体黄色针状晶体七叶内酯七叶内酯甲醇或水反复重结晶甲醇或水反复重结晶水层水层浓缩，静置，过滤浓缩，静置，过滤淡黄色结晶淡黄色结晶七叶苷七叶苷甲醇或水反复甲醇或水反复重结晶重结晶第三十一页，讲稿共四十五页哦第二节第二节 有机酸有机酸有机酸是指分子结构中具有羟基（不包括氨基酸有机酸是指分子结构中具有羟基（不包括氨基酸）的一类酸性有机化合物。广泛存在于植物界，）的一类酸性有机化合物。广泛存在于植物界，在植物体常与钾、钠、钙、镁等阳离子或生物碱在植物体常与钾、钠、钙、镁等阳离子或生物碱结合成盐。结合成盐。第三十二页，讲稿共四十五页哦天然药物中以有机酸作为活性有效成分研究进天然药物中以有机酸作为活性有效成分研究进展较快：展较快：油酸（鸦胆子）：抗癌油酸（鸦胆子）：抗癌丁二酸（地龙）：止咳平喘丁二酸（地龙）：止咳平喘原儿茶酸（四季青）：抗菌原儿茶酸（四季青）：抗菌巴豆酸和巴豆油酸（巴豆）：致泻巴豆酸和巴豆油酸（巴豆）：致泻土槿皮酸（土槿皮）：抗真菌土槿皮酸（土槿皮）：抗真菌目前发现的抗菌消炎活性成分中，有机酸列居目前发现的抗菌消炎活性成分中，有机酸列居首位。首位。第三十三页，讲稿共四十五页哦一、结构与分类结构与分类（一）脂肪族有机酸（一）脂肪族有机酸 包括饱和及不饱和脂肪酸和脂环有机包括饱和及不饱和脂肪酸和脂环有机 酸。按酸。按结构中羧基的数目又可分为一元酸、二元酸和结构中羧基的数目又可分为一元酸、二元酸和多元酸。多元酸。第三十四页，讲稿共四十五页哦H HO OO OC CC CH HC CH HC CO OO OH HH H3 3C CC CC CO OO OH HH HC CC CH H3 3H H2 2C CC CO OO OH HC CC CO OO OH HC C H HC CO OO OH H琥珀酸（丁二酸）琥珀酸（丁二酸）H H2 2C CC CO OO OH HH H2 2C CC CO OO OH H延胡索酸延胡索酸当归酸当归酸乌头酸乌头酸第三十五页，讲稿共四十五页哦（二）芳香族有机酸（二）芳香族有机酸C CO OO OH HO OH HO OH HH HC C C CH H C CO OO OH HO OH HO OH HH HC C C CH H C CO OO OH H原儿茶酸原儿茶酸桂皮酸桂皮酸咖啡酸咖啡酸第三十六页，讲稿共四十五页哦二、理化性质理化性质 含含 8个碳原子以下：个碳原子以下：低级脂肪酸和不低级脂肪酸和不 饱饱和脂肪酸在常温时多为液体，较高级的和脂肪酸在常温时多为液体，较高级的饱和脂肪酸、多元酸和芳香酸多为固体饱和脂肪酸、多元酸和芳香酸多为固体。第三十七页，讲稿共四十五页哦2 低级脂肪酸多易溶于水或乙醇，随分子中低级脂肪酸多易溶于水或乙醇，随分子中所含所含C原子数目增多，在水中的溶解度迅速降原子数目增多，在水中的溶解度迅速降低，低，4个个C原子以上的酸仅微溶于水；分子中原子以上的酸仅微溶于水；分子中极性基团越多，在水中的溶解度越大。多元酸极性基团越多，在水中的溶解度越大。多元酸比一元酸易溶于水，含羟基数目多的有机酸水比一元酸易溶于水，含羟基数目多的有机酸水溶性大；芳香族的酸类难溶于水，而易溶于乙溶性大；芳香族的酸类难溶于水，而易溶于乙醇和乙醚中；芳香酸易升华，也能随水蒸汽蒸醇和乙醚中；芳香酸易升华，也能随水蒸汽蒸馏。馏。第三十八页，讲稿共四十五页哦3 有机酸显酸性，能和碱金属、碱土金属结合成有机酸显酸性，能和碱金属、碱土金属结合成盐，其一价金属盐易溶于水，不溶于有机溶剂盐，其一价金属盐易溶于水，不溶于有机溶剂和高浓度的乙醇，二价、三价金属较难溶于水和高浓度的乙醇，二价、三价金属较难溶于水，如有机酸的铅盐、钙盐。此性质可用于有机，如有机酸的铅盐、钙盐。此性质可用于有机酸的提取和分离。酸的提取和分离。4 有机酸具有羟酸的性质，可生成酯、酰胺有机酸具有羟酸的性质，可生成酯、酰胺、酰卤等衍生物。、酰卤等衍生物。第三十九页，讲稿共四十五页哦三、提取与分离提取与分离1 有机溶剂提取法有机溶剂提取法 由于游离的有机酸（分子量小的例外）易溶于有机由于游离的有机酸（分子量小的例外）易溶于有机溶剂而难溶于水，有机酸盐易溶于水而难溶于有溶剂而难溶于水，有机酸盐易溶于水而难溶于有机溶剂，故一般酸化使有机酸游离，然后选用合机溶剂，故一般酸化使有机酸游离，然后选用合适的有机溶剂提取。适的有机溶剂提取。第四十页，讲稿共四十五页哦中药粗粉中药粗粉用酸酸化，再以苯（或用酸酸化，再以苯（或Et2O)提取提取提取液提取液510NaHCO3溶液萃取溶液萃取 有机溶剂层有机溶剂层（亲脂性杂质）（亲脂性杂质）NaHCO3层层酸化后滤过酸化后滤过水溶液水溶液沉淀沉淀有机溶剂萃取有机溶剂萃取萃取液萃取液回收溶剂回收溶剂残渣残渣总有机酸总有机酸精制精制第四十一页，讲稿共四十五页哦2 离子交换法离子交换法 水提液通过强酸性阳离子交换树脂，以除去水提液通过强酸性阳离子交换树脂，以除去碱性物质，而酸性或中性物质通过树脂流出碱性物质，而酸性或中性物质通过树脂流出，再将流出液通过强碱性阴离子交换树脂，再将流出液通过强碱性阴离子交换树脂，有机酸根离子即被交换在树脂上，糖和其他有机酸根离子即被交换在树脂上，糖和其他中性杂质可流经树脂而被除去，将树脂用水中性杂质可流经树脂而被除去，将树脂用水洗净后，用稀酸或稀碱即可将有机酸从柱上洗净后，用稀酸或稀碱即可将有机酸从柱上洗下洗下。第四十二页，讲稿共四十五页哦举例举例 金银花金银花金银花金银花为忍冬的干燥花蕾，有清热解毒，凉散为忍冬的干燥花蕾，有清热解毒，凉散风热的作用风热的作用;含有异绿原酸和绿原酸外，还含含有异绿原酸和绿原酸外，还含有黄酮苷类化合物木犀草素有黄酮苷类化合物木犀草素7葡萄糖苷。葡萄糖苷。第四十三页，讲稿共四十五页哦绿原酸：绿原酸：分子式分子式C16H18O9,分子量分子量354.30，半，半水合物为针状结晶，水合物为针状结晶，110变为无水，变为无水，mp:208。25水中溶解度为水中溶解度为4，热水中溶，热水中溶解度较大，易溶于乙醇和丙酮，极微溶于醋酸乙解度较大，易溶于乙醇和丙酮，极微溶于醋酸乙酯。酯。第四十四页，讲稿共四十五页哦金银花中异绿原酸和绿原酸提取分离如下：金银花中异绿原酸和绿原酸提取分离如下：绿原酸绿原酸O OC C C CH H C CH HO OH HO OH HO OH HO OH HH HO OO OC CH HO O第四十五页，讲稿共四十五页哦