天然药物化学ppt.ppt

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1、天然药物化学ppt Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望 香豆素类（1分子C6 C3 单元）木脂素类（2分子C6 C3 单元）木质素类（多分子C6 C3 单元）黄酮类（C6 C3 C6 单元，另章介绍）第一节概述第一节概述含含 义义:是指基本母核具有一个或几个C6 C3单元的天然有机化合物类群。广义包括：简单苯丙素类苯丙烯、苯丙醇、苯丙酸类（1分子C6 C3单元）丁香酚丁香酚 细辛醚细辛醚 细辛醚（苯丙烯）细辛醚（苯丙烯）第二节简单苯丙素类第二节简单苯丙

2、素类l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(simple phenylpropanoids)是中药中常见的芳香族化合物，结构上属苯丙烷衍生物，依C3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。l 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 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法分离，如硅胶柱色谱、高效液相色谱等。香豆素类成分是指一类具有苯骈吡喃酮母核的天然化合物的总称。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1200种。一结构与分类一结构与分

3、类第三节第三节 香豆素类香豆素类 主要取代基：羟基（7位多见）甲氧基异戊烯氧基异戊烯基（6、8位）顺邻羟基桂皮酸顺邻羟基桂皮酸 香豆素香豆素 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 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、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

4、)蛇床子素（7-OCH3，8-异戊烯基香豆素）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）呋呋喃香豆素喃香豆素线型（线型（6、7-呋喃）香豆素呋喃）香豆素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 角

5、型（角型（7、8-吡喃）香豆素吡喃）香豆素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 茵陈内酯茵陈内酯 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。液态。分子量小的具芳香气味、挥发性及升分子量小的具芳香气味、挥发性及升 升华性。升华性。香豆素苷：一般呈粉末或晶体状。香豆素苷：一般呈粉末或晶体状。无挥发性及升华性。无挥发性及升华性。（二）溶解性（二）溶解性 具有苷溶解性的一般规律

6、。具有苷溶解性的一般规律。但游离香豆素（分子量小）可溶于但游离香豆素（分子量小）可溶于 沸水，难溶于冷水。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）长时间加热 香豆素香豆素 顺邻羟顺邻羟基桂皮酸基桂皮酸盐盐 反反邻羟邻羟基桂皮酸基桂皮酸盐盐（S水水 小）小）（S水大）水大）（加酸不可逆）（加酸不可逆）应用：碱溶酸沉法提取香豆素碱溶酸沉法提取香豆素应用：碱溶酸沉法提取香豆素碱溶酸沉法提取香豆素 注意注意：加加热时间热时间不宜太不宜太长长 不能与不能与浓浓碱共沸（裂解碱共沸（裂解酚酚类类或酚酸）或酚酸）侧链侧链有有酯键酯键的不宜（碱水解）的不宜（碱水解）（四）与酸的

7、反应（五）显色反应反反应类应类型型 反反应试剂应试剂 反反应应特点特点 鉴别鉴别特点特点 鉴别鉴别意意义义 异异羟羟 肟肟酸酸铁铁反反应应 盐盐酸酸羟羟胺、胺、Fe+红红色色络络合物合物 内内酯结酯结构构 内内酯环酯环有无有无三三氯氯化化铁铁反反应应 Fe+Cl3溶液溶液 绿绿色色墨墨绿绿色色 酚酚羟羟基基 酚酚羟羟基有无基有无Emerson反反应应 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 铁氰铁氰化化钾钾（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

8、和意义香豆素显色反应鉴别特点和意义（六）双键的加成反应（七）氧化反应 香豆素类成分也能发生氧化反应，常用氧化剂有高锰酸钾、铬酸、臭氧等。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、荧光：、荧光：多呈蓝色或紫色荧光，羟基香豆 素类有较强兰色荧光，加碱后荧光增 强、

9、颜色变绿，呋喃香豆素类显蓝色 或褐色。应用：应用：色谱（TLC、PC）检识四香豆素的检识、显色反应、显色反应 异羟肟酸铁反应香豆素的内酯环 三氯化铁反应酚羟基的有无 Gibbs 反应、Emerson反应-位是 否有取代基红外（红外（IR）光谱）光谱 呋喃环（C-H）31753025cm-1（弱小、尖锐的双峰）芳环 内酯环16601600cm-117501700cm-1（C=O,最强峰）(三个较强吸收)12701220cm-1(强吸收峰)11001000cm-1(强吸收峰)五香豆素的结构研究五香豆素的结构研究2紫外（紫外（UV）光谱）光谱 苯环274nm(log 4.03)引入羟基（共轭）碱液中

10、（羟基解离）吡喃酮环311nm(log 3.72)325nm(log 4.15)372nm(log 4.23)核磁共振（核磁共振（NMR）谱）谱（1）1H-NMR谱特征:吡喃酮环质子-H (1H,d.J=9.5)6.106.50（高场）4 H (1H,d.J=9.5)7.508.20(低场)芳环质子H-8 (1H,d.J=2.0)（高场、羟基邻位）H-6 (1H,dd.J=8.0;2.0)（高场、羟基邻位）H-5 (1H,d.J=8.0)（低场）受羰基吸电影响电子云密度下降（）呋呋喃喃环质环质子子(AB系系统统,dd.)6.707.20 (1H,d.J=2.02.5)7.507.70 (1H,

11、d.J=2.02.5)香豆素类化合物香豆素类化合物1H-NMR谱上具有鉴别特征的典型信号：谱上具有鉴别特征的典型信号：（1）3，4-位无取代香豆素类成分，位无取代香豆素类成分，H-3、H-4构成构成AB系统，系统，以一组以一组dd.峰出现，偶合常数较大峰出现，偶合常数较大(J9.5Hz),由于受由于受 羰基吸电共轭效应的影响，羰基吸电共轭效应的影响，H-4位于较低场位于较低场,化学位移化学位移 较大（较大（7.508.20)。芳环质子芳环质子 H-5(1H,s.)H-8(1H,s.)7-OH香豆素 H-5 (1H,d.J=8.0)（低场）H-6 (1H,dd.J=8.0;2.0)（高场）H-8

12、 (1H,d.J=2.0)（高场）5、7-二取代香豆素 H-6、H-8分别呈现 d 峰,J=2.02.5(小、间偶)6、7-二取代（线型呋喃和线型吡喃）H-5、H-8 分别呈现 s 峰 7、8-二取代（角型呋喃和角型吡喃）H-5、H-6 分别呈现d峰,J=8.0(大、邻偶)（2）芳环质子信号受芳环取代影响很大。（3）香豆素母核H-8、H-4在高分辨谱上能观 察到远程偶合,J4=0.60 1.0 Hz。（4）呋喃香豆素呋喃环上二个质子构成AB系 统，以一组d d.峰出现，偶合常数较小 (J2.02.5Hz)。（5）芳环上甲氧基质子呈现三个质子的单峰 (3H,s.)，3.84.0ppm。C-2 (

13、C=O,s.160ppm)C-7 (C-OH,s.160ppm)，受羰基吸电共轭的影响C-9 (季碳，C-O-,s.149.0154.0ppm)C-10 (季碳，s.110.0113.0ppm)C-4 (C=C,d.143.0145.0ppm)，受羰基吸电共轭的影响 C-3 (C=C,d.110.0113.0ppm)C-2 C-7 C-9 C-4 C-5 C-6 C-3 C-10 C-8（160以上）（110.0 113.0）（110以下）（1）13C-NMR谱特征：谱特征：香豆素母核碳谱的香豆素母核碳谱的 特征信号：特征信号：（2）出现一系列失去CO的碎片离子峰，最主 要碎片离子峰是M-CO

14、+峰，其丰度可 达100%（基峰）。（3）具有甲氧基取代的香豆素经常出现失去 甲基（CH3）的碎片离子峰。4质谱（MS）特征（1）大多具有很强的分子离子峰M+，简单 香豆素和呋喃香豆素的分子离子峰经常 是基峰。花椒毒内酯质谱裂解途径第四节 木脂素木脂素是一木脂素是一类类由二分子苯丙素衍生物（由二分子苯丙素衍生物（单单体）聚合而成的天然化合物，体）聚合而成的天然化合物，由于主要存在于植物的木由于主要存在于植物的木质质部或开始析出部或开始析出时时呈呈树树脂状，所以称木脂素。脂状，所以称木脂素。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 7-79-9

15、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 简单木脂素简单木脂素 单环氧木脂素单环氧木脂素 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 联苯环辛烯型木脂素 新木脂素 双环氧木脂素牛蒡子苷元牛蒡子苷元R=H 牛蒡子苷牛蒡子苷R=glc 连翘脂素连翘脂素R=H 连翘苷连翘苷R=glc厚朴酚厚朴酚 五味子醇五味子醇二木脂素的性质二木脂素的性质1

16、性状 多数为无色结晶，一般无挥发性，少数具 升华性。2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碱水液中。木脂素苷水溶性 增大。3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-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，以防止其构型的改变。醇提物醇提物1、系、系统统溶溶剂剂（石油（石油醚醚、乙、乙醚醚、乙酸乙、乙酸乙酯酯等）依次萃取，等）依次萃取，按极性大小分离。按极性大小分离。2、碱溶酸

17、沉法、碱溶酸沉法 主要用于酚性、内主要用于酚性、内酯结酯结构的木脂构的木脂 素的分离素的分离纯纯化。化。3、色、色谱谱法（吸附原理、硅胶、中性氧化法（吸附原理、硅胶、中性氧化铝铝）用于用于难难 分离木脂素的分离。分离木脂素的分离。三木脂素的提取分离三木脂素的提取分离原料原料乙醇、丙酮提取、浓缩乙醇、丙酮提取、浓缩1三氯化铁反应检查酚羟基2Labat反应（没食子酸、浓硫酸）检 查亚甲二氧基（阳性呈蓝绿色）3Ecgrine反应（变色酸、浓硫酸）检 查亚甲二氧基（阳性呈蓝紫色）四木脂素的检识四木脂素的检识 木脂素没有特征性的理化检识方法，常用的检识方法主要是针对木脂素结构中的功能基检识：木脂素的结构

18、类型较多，这里仅就代表性类型的波木脂素的结构类型较多，这里仅就代表性类型的波谱特征予以介绍：谱特征予以介绍：1紫外（紫外（UV）光谱特征）光谱特征 多数木脂素有两个孤立的芳环发色团，其紫外光谱相似，一般在紫外区(200400nm)出现两个吸收峰:220240nm(lg 4.0)280290nm(lg3.54.0)如：五味子甲素 287、251、213 牛蒡子苷 278、230、204五木脂素的结构测定260nm(lg 4.5)最强峰最强峰225、290、310、355nm强吸收峰强吸收峰 而四苯代萘类（共轭程度增大）显示特征吸收：而四苯代萘类（共轭程度增大）显示特征吸收：2红外（IR）光谱特征

19、 红外光谱特征区主要显示功能基的信息，木脂素结构中红外光谱特征区主要显示功能基的信息，木脂素结构中常有的羟基、甲氧基、亚甲二氧基、芳环及内酯环等基团均常有的羟基、甲氧基、亚甲二氧基、芳环及内酯环等基团均有相应的吸收峰。有相应的吸收峰。中国远志脂粉 扁柏脂粉3520cm-1（-OH）1745cm-1（-内酯环）17601780cm-1（-内酯环）942cm-1（亚甲二氧基）936cm-1（亚甲二氧基）800cm-1（1、2、4-取代芳环）1600cm-1、1585cm-1、1500cm-1（芳环）（1）1H-NMR谱特征及应用：a、典型木脂素的质子归属、典型木脂素的质子归属 3核磁共振（核磁共振

20、（NMR）谱）谱1.05(6H,d.)H-9、H-91.78(2H,m.)H-8、H-84.61(2H,d)H-7、H-75.96(4H,s)亚甲二氧基质子6.826.93 芳环质子加尔巴新（单环氧木脂素）B、用于鉴别、用于鉴别4-苯代萘内酯（上向）和苯代萘内酯（上向）和1-苯代萘内酯（下向）苯代萘内酯（下向）4-苯代萘内酯苯代萘内酯 1-苯代萘内酯苯代萘内酯H-1处于羰基去屏蔽区，位于低场，8.25ppm(较大)亚甲基质子处于羰基屏蔽区，位于高场，5.085.23ppm(较小)C、用于双环氧木脂素立体构型（两个苯环在同侧或异侧）、用于双环氧木脂素立体构型（两个苯环在同侧或异侧）的判断的判断

21、同同 侧侧（苯环）（苯环）异异 侧侧（苯环）（苯环）J1 2=J5 645Hz(反式偶合)J1 2 45Hz(反式偶合)J5 6 7Hz(顺式偶合)（2）13C-NMR谱特征谱特征 a、内酯环羰基碳原子位于最低场，165180ppm（最大）。b、其次为芳环质子，110150ppm，其中连接取代基团的碳 原子较大。C、烷烃类质子 80ppm以下，其中，与氧相连碳原子较大，季 碳 较大。d、甲氧基质子55.7ppm。木木 脂脂 内内 酯酯 C-1 129.4 C-1 129.5 C-2 110.8 C-2 111.3C-3 146.6 C-3 146.5（芳（芳环环与与 氧相氧相连连）C-4 144.2 C-4 144.3（芳（芳环环与与 氧相氧相连连）C-5 113.9 C-5 114.3C-6 121.2 C-6 121.9C-7 38.3 C-7 34.5C-8 40.9 C-8 46.5C-9 71.3 C-9 178.6（内（内酯环酯环 羰羰基）基）OCH3 55.7（1）多数木脂素可得到分子离子峰。（2）发生苄基裂解，产生相应的碎片离子。（3）木脂素苷可失去糖基，产生M+-162离 子峰。4质谱（质谱（MS）特征）特征