香豆素衍生物的合成-文献综述.doc
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
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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。假设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,那么称为线型呋喃香豆素。假设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,那么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。假设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,那么称为线型吡喃香豆素。假设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,那么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别离获得[1]。随着别离、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,人们已可从自然界别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、农药等各个领域。
香豆素衍生物在紫外线照射下会呈现出蓝色或紫色的荧光。在日本,有不法分子会在汽油等轻油中添加重油,以减少甚至防止应缴的轻油交易税。根据这一性质,日本石油销售商将香豆素衍生物作为识别剂添加于轻油中,作为轻油识别剂,并与气相色谱合用,判断石油类别[3]。这一性质还可用于传统染料,如荧光颜料等,亦可用于高科技,如有机电发光二极体显示器、太阳能电池等[4]。
香豆素由于其芳甜气味,长期以来被用于香料行业。常作为脱臭剂、配置香水。1882年,法国的Houbigant公司以人工合成的香豆素为原料,合成了香水。这是世界上首次以人工合成原料制成的香水。香豆素也用作食品饮料等的添加剂以增加香味,参加药剂中作为矫味剂等。后来经研究发现香豆素对肝有毒性作用,长时间使用甚至能致癌,应引起重视。
香豆素类化合物还具有多种生物活性,如抗病毒、抗凝血等,可用于解决各种医疗问题,是近年研究热点之一。由免疫缺陷病毒感染引起的获得性免疫缺陷综合征,也就是艾滋病,是目前人类所面临的绝症之一。人们通过大规模筛选寻找生物活性强的药物来进行优化,希望找到新的艾滋病特效药。由于曾有从植物中别离的香豆素对HIV-1病毒株具有强烈的抑制作用,同时香豆素化合物结构简单、容易合成,人们在这方面进行了深入研究,并取得了巨大的成果[5]。临床上,双香豆素的一些类似药物作为口服抗凝药物,具有共同的结构4-羟基香豆素,有着明显的抗凝血作用,也可用于对付鼠害。
一些香豆素衍生物具有光敏活性。临床上和长波紫外线联合使用,用于治疗银屑病等皮肤病。其原理是这些香豆素可提高皮肤对紫外线的敏感性,产生较多黑色素。[2]
香豆素类化合物还具有抗肿瘤的作用。它不仅可以直接抑制癌细胞的增殖,还可以通过如增强巨噬细胞的作用、活化淋巴细胞等方式来激活机体的免疫系统,增强机体的免疫力,以发挥抗癌作用[6]。因此,合成香豆素类化合物,然后筛选出具有出色抗癌效果的抗癌新药成为可能。
3香豆素的提取
大多数香豆素能结晶,小分子的游离香豆素具有挥发性,还可以升华。由于这些性质与其具有的各种出色的生物活性,加之广泛存在于天然植物中,香豆素类化合物越来越受到人们的关注,人们很早就可以将其从植物中提取得到。
3.1溶剂提取
因为大多数香豆素能结晶,香豆素类化合物一般用甲醇、乙醇、氯仿、乙酸乙酯等萃取,然后进行结晶[2]。
3.2水蒸气蒸馏法
香豆素具有挥发性,一些热稳定性好的香豆素类化合物可以进行水蒸气蒸馏。还可以将溶剂萃取和水蒸气蒸馏合二为一,进行“同时蒸馏-萃取”法,此法用时较短,可防止微量的挥发性香豆素