香豆素类化合物的应用研究进展

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

姓 名

学 号

班 级

指导教师

二O一五年三月

1

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。若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，则称为线型呋喃香豆素。若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，则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。若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，则称为线型吡喃香豆素。若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，则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分离获得[1]。随着分离、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，人们已可从自然界分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

２０１０年第４１卷第９期　《浙江化工》　一２７一　文章编号：１００６—４１８４（２０１０）０９—００２７－０５　圈　香豆素类荧光探针在检测方面的研究进展　刘江ｔ张小琴　韩隽：刘俊彪　黄锋　马彬彬　王宇光　（１．浙江工业大学生物与环境学院，浙江杭州３１００１１；　２．江苏七洲绿色化工股份有限公司，江苏张家港２１５６００）　摘要：香豆素类衍生物具有很好的荧光性能，所以香豆素类荧光探针的开发利用受到越来越　广泛的关注，如单胺氧化酶、过氧化氢、ｐ一内酰胺酶基因等荧光探针。　关键词：香豆素；荧光探针；单胺氧化酶　

＾●　‘－＿－●一　Ｕ刖吾　荧光探针指的是一类在紫外一可见一近红外区　有特征荧光．并且其荧光性质（激发和发射波长、强　度、寿命、偏振等）可随所处环境的性质，如极性、折　射率、粘度等改变而灵敏地改变的荧光性分子。荧　光探针的优点有很多，比如说它有很高的灵敏度和　选择专一性。反应时间短，样品不需要复杂的提纯，　不具有破坏性等等『１１，在分析化学，特别是在生物分　析中有较广泛的应用　。由于大多数生物分子本身　无荧光或荧光较弱，检测灵敏度较差。人们用强荧　光的标记试剂或荧光生成试剂对待测物进行标记或　衍生，生成具有高荧光强度的共价或非共价结合的　物质，使检出限大大降低，这就是荧光探针技术。荧　光探针的作用有很多，最常用于荧光免疫法中标记　抗原或抗体，亦可用于表面活性剂胶束、双分子膜、　多种离子，蛋白质活性位点等微环境特性的探测　。　尤其近年来发展起来的荧光化学传感器和分子信　号系统的应用已深入到药物学、生理学、环境科学、　信息科学等多个领域。目前用于标记或衍生的荧光　探针主要有香豆素类、罗丹明类、邻苯二甲醛类等　化合物。　香豆素及其生物应用于染料、医药、香料和农　药的文献已有很多的报道。不过香豆素类衍生物在　荧光探针方面的报道在国内还不多见　１。香豆素类　化合物是一种具有强烈荧光的化合物，通过内酯结　构使二苯乙烯化合物中双键被同定为反式，使得双　键的旋转被阻抑起来，提高其光稳定性，从而使得　原来荧光量子效率较低的二苯乙烯化合物转变为　量子效率较高的香豆素化合物，避免了二苯乙烯化　合物在紫外光照射下顺／反式的相互转化【　～５１。香豆　素类衍生物具有很高的光量子稳定性及光致发光量　子效率，因此在国外被广泛应用于荧光探针的检测。　１香豆素类单胺氧化酶（ＭＡＯ）的荧光　探针　单胺氧化酶（Ｍｏｎｏａｍｉｎｅ　ｏｘｉｄａｓｅ，ＭＡＯ）是机体　内参与胺类物质代谢的主要酶类，位于线粒体外膜　质，分为ＭＡＯ—Ａ和ＭＡ０一Ｂ两种类型。单胺类物质　在机体内具有重要的生理功能，单胺氧化酶的活性　异常可引起机体多种功能障碍，形成疾病状态，如　帕金森氏病、老年痴呆症及近年来都市中较为流行　的抑郁症等均与ＭＡＯ活性异常有关Ｉ１６－１８１。２００４年　收稿日期：２０１０—０４—２９　作者简介：刘江（１９８６一），男，浙江江山人，在读硕士研究生，主要从事生物有机化学的研究。

香豆素类农药发展现状

摘要 ：香豆素类化合物广泛分布于高等植物中,尤其是芸香科和伞型科为多,在豆科、兰科、木樨科和菊科植物中也广泛存在,少数发现于动物和微生物中(在植物体内，它们往往以游离状态或与糖结合成苷的形式存在)。游离的香豆素多数有较好的结晶，且大多有香味。香豆素中分子量小的有挥发性，能随水蒸气蒸馏，并能升华。香豆素苷多数无香味和挥发性，也不能升华。游离的香豆素能溶于沸水，难溶于冷水，易溶于甲醇、乙醇、氯仿和乙醚另外,香豆素类化合物还具有荧光性质(香豆素母体本身无荧光，而羟基香豆素在紫外光下多显出蓝色荧光)。本文就香豆素类农药的发展和研究，生产合成，理化性质，毒性，应用等问题作了综述，同时最后阐述了自己的看法 。

关键词：香豆素类农药， 发展，现状，生产合成，理化性质，毒性，药理作用，应用

正文：

一、 香豆素类化合物的概述

香豆素类化合物广泛存在于植物的各个部分中。一般结构简单的化合物如香豆素、东莨菪素、伞形酮等广泛存在于很多不同的植物科中；而一些复杂的化合物如补骨脂素、花椒树皮素等仅分布在有限的的科属中，但不限于单一的属或种。

一般情况下，香豆素化合物分为简单香豆素类,呋哺香豆素类,吡喃香豆素类,异香豆素类和其他香豆素类。

这些化合物都进行了农药研究，而且香豆素类农药在农业上起到了很广泛的作用，下面就会进一步阐述香豆素类农药在农业上的的发展和研究，以及现在取得的成就。

二、香豆素类农药在农业上的发展与研究

2.1 对植物的生长调节作用

香豆素化合物作为植物保护素,还控制植物的生长过程,调节植物生长活动[1,2]。Baskin等(1967)从Psoralea subacaulis种皮提取到的香骨脂素(Psoralen),能够抑制自身植物种子的萌发和其它植物种子的萌发和根的伸长;P soralea和Angelica属植物果实中的Psoralen可以作为自我萌发抑制剂,此外该类化合物对其他植物有异株克生作用[3]。Juntilla(1975)研究发现东莨菪素和伞形酮是中国白菜苗非常有效的生长抑制剂[4]。来自Hera-cleum laciniatum中的香豆素类化合物可以抑制莴苣种子的萌发和苗根的生长。Hara等(1973)认为香豆素类至少可以抑制纤维素的合成而调节植物生长[5]。Kupidlowska(1994)等人以黄瓜为材料,用香豆素处理,发现处理后的黄瓜细胞内膜减少,内质网膜上的核糖体减少,胞内出现去除核糖体质网膜,同时出现包括内膜降解的质体,最可能是自我吞噬的一种特征。

香豆素及其衍生物的合成与用途

香豆素是一种天然的香料，具有芳香气味，被广泛用于食品、化妆品和药品等领域。而香豆素的衍生物，则是在香豆素的基础上进行合成或修饰得到的化合物，它们保持了香豆素的一些特性，并具有新的应用价值。本文将详细介绍香豆素及其衍生物的合成方法与用途，并探讨其未来的发展前景。

香豆素的合成主要分为天然提取和化学合成两种方法。天然提取的香豆素主要从植物中获得，如香豆草、薰衣草等。而化学合成则是以苯乙酮为原料，经过一系列的反应得到香豆素。合成步骤包括：苯乙酮的羟基化、还原反应、脱水反应和环化反应等。注意事项包括：控制反应温度、物料比和反应时间等，以保证产品的质量和收率。

香豆素的衍生物合成方法主要有两种：修饰法和衍生化法。修饰法是通过改变香豆素分子中的某些基团，如羟基、甲基等，以改变其物理、化学性质和功能。衍生化法则是将香豆素与其它化合物进行反应，以引入新的功能团，如磺酰基、氨基等。注意事项包括：选择合适的反应条件、催化剂和溶剂等，以保证反应的顺利进行和产品的稳定性。

香豆素在食品、化妆品和药品等领域有着广泛的应用。在食品工业中，香豆素可作为香料、防腐剂和抗氧化剂等，提高食品的口感和延长保质期。在化妆品中，香豆素可以作为香料和光敏剂等，增加产品的香气和使用效果。在药品中，香豆素可以作为抗病毒、抗菌和抗肿瘤等药物的原料，具有很高的药用价值。

香豆素的衍生物也具有广泛的应用价值。例如，香豆素-3-羧酸是一种重要的药物中间体，可用于合成一系列抗过敏、抗炎和抗肿瘤药物。香豆素-3-甲酸乙酯是一种具有浓郁果香气味的香料，可用于调制葡萄酒和果酒等。香豆素衍生物还可作为染料、农药和液晶材料等。

然而，香豆素及其衍生物也存在一定的不足。部分香豆素衍生物的光稳定性较差，容易在光照条件下分解或变色。部分衍生物的制备过程较为复杂，需要使用有毒或有害的试剂，不利于环保和可持续发展。由于香豆素及其衍生物的结构多样性和复杂性，其质量控制和标准化方面还存在诸多困难，需要进一步完善相关标准和规范。