第四章 香豆素和木脂素

• （二）环木脂素类
• 有苯代四氢萘、苯代二氢萘、苯代萘三种类型。 自然界中以苯代四氢萘型居多。 • 中国紫杉中的异紫杉脂素具有苯代四氢萘的基本 结构。 • 环木脂素结构中有内酯环时也称为环木脂内酯。 • 远志中的赛菊芋脂素属于木脂内酯成分等。
• （三）联苯木脂素类 • 结构：为两个苯丙素以苯环直接相连而成 的化合物。 • 厚朴酚和和厚朴酚：存在厚朴中。 • 五味子素：存在五味子果实中。
直线型：C6-异戊烯基与C7-羟基环合而 成（6、7呋喃骈香豆素型） 角型：C8-异戊烯基与C7-羟基环合而成 （7、8呋喃骈香豆素型）
（三）吡喃香豆素类
香豆素的C6或C8异戊烯基与邻酚羟基环 合而成2、2-二甲基-α-吡喃环结构，形成吡喃 香豆素。这一类天然产物并不多见。 直线型：C6-异戊烯基与C7-羟基环合而 成（6、7吡喃骈香豆素） 角型：C8-异戊烯基与C7-羟基环合而成 （7、8吡喃骈香豆素）或 C5-异戊烯基与C6羟基环合而成，双呋喃
O
O
H
+ O
长时间加热
O
-
顺邻羟桂皮酸 (不易游离存在）
H +
反邻羟桂皮酸 （安定状态）
不环合
（四）荧光性
香豆素母体本身即无取代的香豆 素并无荧光。羟基香豆素类化合物在 紫外光下大多显蓝色或蓝绿色荧光， 在碱液中更加显著，尤其是C7羟基香 豆素，甚至在日光下也可辨认。若在 C8或C6再引入羟基，则荧光减弱。引 入甲氧基后荧光也将减弱，颜色转变 为紫色。
还有豆科、兰科、木樨科、茄科、菊科等， 少数发现于动物和微生物中。
基本母核：苯骈α -吡喃酮（色原酮的异构体） （邻羟桂皮酸内酯）
• 在植物体内，香豆素类化合物常常以游离状态或与糖结 合成苷的形式存在，大多存在于植物的花、叶、茎和果 中，通常以幼嫩的叶芽中含量较高。
二、香豆素的结构类型
香豆素母核的苯环或α-吡喃酮环 上常有羟基、烷氧基、苯基、异戊烯 基等取代，其中异戊烯基的活泼双键 又可与邻位酚羟基环合成呋喃或吡喃 环结构，根据其取代基及连接方式不 同，把香豆素分成几类：
3. 平滑肌松弛作用：血管扩张作用。 伞形科凯刺—冠状动脉扩张 茵陈蒿中的滨蒿内酯—解痉利胆 4. 抗凝血作用和止血作用： 双香豆素—防血栓及消血块 泽兰内酯—止血 5. 光敏作用：可引起皮肤色素沉着；
•
补骨脂内酯可治白斑病
四、理化性质
（一）性状 游离苷元：结晶形固体，具有固定的熔点；
大多具有香气；具有升华性质
某些小分子的香豆素类具挥发性可用 蒸馏法与不挥发性成分分离，常用于纯化 过程。
4、色谱法
香豆素的混合物部分最后通过层析的 方法才能得到单体。香豆素一般用硅胶吸 附层析、氧化铝层析和聚酰胺层析。碱性 氧化铝可能使香豆素发生降解，故很少用。 洗脱剂可用己烷-乙醚、己烷-乙酸乙酯 和石油醚-乙酸乙酯的混合溶剂。
• （二）分离 • 可用柱色谱分离得到单体。 • 常用吸附剂：为硅胶。以石油醚-醋酸乙酯、 石油醚-乙醚、苯-醋酸乙酯、氯仿-甲醇等， 逐级增加极性展开洗脱，分离效果较好。
• 分配色谱也可用于木脂素的分离。 • 纸色谱较为方便，将滤纸浸以甲酰胺为固 定相，苯为移动相，展开后用碱性重氮盐 或SbCl3、SbCl5试剂使木脂素显色。
3）C6位无取代基，可与Emerson试剂缩合显 红色。Emerson试剂：4-氨基安替比林和铁 氰化钾
五、提取与分离
1.系统溶剂法
药 材 EtOH/MeOH 醇提液 回收溶剂，加水
水溶液
有机溶剂萃取
石油醚
苯
乙醚
乙酸乙酯
药材粗粉
甲醇或乙醇提取 提取液 回收溶剂 浸膏 石油醚回流提取
石油醚液
回收至小体积
• （四）聚木脂素类 • 结构：由三分子苯丙素相聚而成的木脂素； 如牛蒡子根中的拉帕酚。 • 由四分子苯丙素聚合而成的，如：丹参酸 乙存在于丹参中。
• （五）其它木脂素类 • 除以上几种外，统称为其它木脂素。如： 澳大利亚植物Eupomatia laurica树皮中的 eupomatene是苯环与侧链连接后形成呋喃 氧环的一类木脂素。樟科植物中分得的 burchellin与eupomatenoids相似，只是 呋喃环的形成位置不同。 •
2、酚羟基反应
（1）与三氯化铁的乙醇液反应，产生绿色现 象，取代基越多，颜色越深。 （2）若酚羟基邻、对位无取代基，或水解后 产生的酚羟基对位无取代基，可与一些试 剂缩合显色。
1）重氮化反应 酚羟基邻、对位无取代基，可与重氮化试剂 （如重氮化对硝基苯胺）缩合显红至紫红色。
2）Gibbs反应 若C6位无取代基（酚羟基的对位无取代 基），可与Gibbs试剂（2、6-二氯苯醌氯亚 胺）缩合显蓝色。
• 由于低极性溶剂难于渗入植物细胞，提取 效率较低，而且不能提出可能存在的木脂 素苷，所以一般提取时先采用甲醇或丙酮 等亲水性溶剂提取，浓缩成膏后，再依次 用石油醚、氯仿、醋酸乙酯等萃取，得到 粗的游离总木脂素。 • 木脂素苷类亲水性较强，可按苷类的方法 进行提取分离。
• 具有酚羟基或内酯的木脂素，在碱液中酚 羟基成盐或内酯环开环成盐而溶于水，与 其它脂溶性成分分离，采用碱溶酸沉法提 取。但碱液易使木脂素异构化，从而失去 或降低生理活性，故在用酸碱处理时应注 意活性检测，此法不易于有旋光活性的木 脂素，以免构型改变。
• ①可利用重氮化试剂、Gibb’s试剂检出酚 羟基是否存在及酚羟基对位有无取代基； • ②利用没食子酸硫酸试剂反应或变色酸硫 酸试剂反应呈色检识亚甲二氧基的存在； • ③利用酸碱指示剂如溴酚蓝试剂鉴别羧基 的存在； • ④利用异羟肟酸铁试剂可鉴别内酯环的存 在。
三、提取与分离
• （一）提取 • 游离的木脂素是亲脂性物质，易溶于氯 仿、乙醚，在石油醚和苯中溶解度较小，但 通过多次提取，浓缩后易得到纯度较好的产 品。
（五）显色反应
香豆素类分子中均具有内酯结构， 通常还具有酚羟基或内酯水解后产生的 酚羟基，通过这些基团的显色反应，能 为检识与鉴别香豆素成分提供参考。
1、异羟肟酸铁试验（识别内酯）
具有内酯结构，在碱性条件下内酯开环， 与盐酸羟胺缩合成异羟肟酸，在酸性条件 下再与Fe3+络合生成异羟肟酸铁显红色。
（四）异香豆素类
异香豆素可认为是邻羧基苯乙烯醇的内 酯。香豆素的异构体，在植物体内。
（五）其它香豆素类
指α-吡喃酮环上有取代基的香豆素类。还
包括二聚体和三聚体。C3、C4上常有取代基：
苯基、羟基、异戊烯基等。
三、生理活性
1.毒性：有些香豆素对肝有一定的毒性，例如
黄曲霉素可致癌。
2.抗菌作用：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。
（一）简单香豆素类
指只有在苯环上有取代基的香豆素类。
• 取代基：
•
HO O O
羟基、烷氧基、苯基、异戊烯基等。
由于绝大多数香豆素在C7 位都有
•
含氧官能团存在，因此，7-羟香豆素可
7-羟基香豆素
以认为是香豆素类成分的母体。
O
OMe
MeO
O
O
当归内酯 (angelicone)
（二）呋喃香豆素类
香豆素核上的异பைடு நூலகம்烯基常与邻位酚羟基 （7-羟基）环合成呋喃环的呋喃香豆素。成 环后常伴随着降解失去三个碳原子。
分子量小的有挥发性（可随水蒸汽蒸出） UV下显蓝色荧光
苷类：粉末状，多数无香味和无挥发性。
（二）溶解性 游离苷元：溶于沸水，但不溶于冷水。溶 于氯仿、乙醚、醋酸乙酯、丙酮、甲/乙醇 等有机溶剂。 苷：易溶于甲/乙醇，可溶于水，难溶于乙 醚、氯仿、醋酸乙酯等有机溶剂。
（三）碱水解反应（内酯性质）
OH OH COO COO -
• 举例： • 菊科植物牛蒡子的果实中含有的木脂素类 化合物，具有钙拮抗作用。其分离是将牛 蒡子粗粉依次用环已烷、三氯甲烷、醋酸 乙酯、甲醇、水分步提取，经过人的血小 板活化因子引起的血小析聚集实验筛选， 醋酸乙酯及甲醇部分有抑制血小板聚集活 性。
• 分别将这两部分用低压柱色谱分离，用二 氯甲烷-醋酸乙酯梯度洗脱。从醋酸乙酯部 分分离得牛蒡子苷元；从甲醇部分分离得 牛蒡子苷、拉帕醇A和拉帕醇C。得到的这 四成分除牛蒡子苷外，另外三个成分均有 抑制活性。
第二节 木脂素
• 木脂素是一类由2-4个苯丙素单元氧化聚 合而成的天然化合物。通常指其二聚物，少数 为三聚物和四聚物。 • 由桂皮酸或桂皮醇氧化聚合而成的化合物 称为木脂素，存在：双子叶植物中。
• 木脂素在动植物中多呈游离状态，少量与 糖结合成苷的形式存在。结构中多具羟基、 甲氧基、或亚甲二氧基、羧基、内酯等取 代基，多数还具有旋光性。 • 木脂素的结构多变，所表现出来的生物活 性也呈多样性。
残渣
乙醚液 回收分离
乙醚回流提取
浓缩液
放置、析晶
残渣
乙醇提取
粗晶
冷石油醚洗
单体（亲脂性较弱香豆素）
乙醇液
回收分离
结晶（可能是混和物）
进一步分离
香豆素苷类
单体（亲脂性香豆素）
2、酸碱分离法
此系经典方法。利用香豆素及其苷具有 内酯环，能溶于热碱溶液，加酸又析出的性 质，用0.5％NaOH水溶液提取。
3、水蒸气蒸馏法
四、鉴定
• 分离过程中木脂素的初步鉴定可用薄层和 纸色谱。最常用的是硅胶薄层色谱，展开 剂可用氯仿-甲醇（9：1），氯仿-二氯甲醇 （1：1），氯仿-醋酸乙酯（9：1）和醋酸 乙酯-甲醇（95：5）等。 • 当木脂素的亲脂性较强时，可选用石油醚乙醚（1：1），乙醚，氯仿等溶剂展开。
• 显色可利用木脂素在紫外光下呈暗斑或使 用通用显色剂，如： • ①茴香醛浓硫酸试剂，110℃加热5分钟。 • ②5%磷钼酸乙醇溶液，120℃加热至斑点 明显出现。 • ③10%硫酸乙醇溶液，110℃加热5分钟。 • ④三氯化锑试剂，100℃加热10分钟，在紫 外光下观察斑点。
第四章 香豆素和木脂素
苯丙素类是一类含有一个或几个C6 －C3单位的天然成分。这类成分包括其 多个单位聚合的化合物，有苯丙烯、苯 丙醇、苯丙酸及其缩酯、香豆素、木脂 素和黄酮等。
第一节 香豆素（Coumarins）
一、定义 香豆素是顺式邻羟基桂皮酸的内酯， 具有芳香气味，广泛分布于高等植物 中，其中芸香科和伞形科中分布最多，
一、结构与分类
• 根据其基本碳架及缩合情况不同，木脂素 可分为以下五类。 • （一）简单木脂素类 • （二）环木脂素类 • （三）联苯木脂素类 • （四）聚木脂素类 • （五）其它木脂素类
• （一）简单木脂素类 • 结构：是指由两分子苯丙素以侧链β-碳原子 相连而成的一类化合物。 • 此类木脂素较多，如愈创木脂酸：存在愈创 木树脂中。叶下珠脂素：存在珠子草中。它 们是典型的木脂素。
二、理化性质
• 性状：木脂素多数呈无色或白色结晶，但 新木脂素较难结晶。但大多木脂素不挥发， 也不升华，少数可升华，如：去甲二氢愈 创木酸。
• 溶解性：游离—亲脂性，难溶水，溶苯、氯仿等 成苷—水溶性增大 • 旋光性：木脂素常有多个手性碳原子或手性中心， 大部分具有光学活性，遇酸易异构化。 • 显色反应：木脂素分子结构中常含有酚羟基、醇 羟基、甲氧基、亚甲二氧基、羧基和内酯环等， 因此分别呈各功能团所具有的化学性质。