天然药物化学_第四章_香豆素与木脂素类

愈创木脂酸
叶下珠脂素
来源于菊科植物牛蒡 Arctium lappa L. 的干燥成 素果实。 扩张血管、降低血压
（二）环木脂素类
环木脂素有苯代四氢萘、苯代二氢萘、苯代萘三种类型。 结合位置为8-8’，2-7’。以苯代四氢萘居多。
苯代四氢萘型
苯代二氢萘型
苯代萘型
环木脂素结构中有内酯环时也称为环木脂内酯。如 远志中的赛菊芋脂素属于环木脂内酯成分。
七叶苷
补骨脂
补骨脂是豆科植物补骨脂的干燥成熟果实。具 有温肾助阳，纳气，止泻的作用。用于阳痿遗 精，遗尿尿频，腰膝疼痛，肾虚作喘，五更泄 泻；外用治疗白癜风，斑秃。 主要含有香豆素类的补骨脂素和异补骨脂素； 黄酮类的补骨脂甲素、补骨脂乙素；脂肪油、 树脂及多糖。
补骨脂种子粗粉 50% 乙醇浸渍提取
抗肝炎作用。
五味子甲素 R1=R2=R3=R4=CH3
五味子乙素
R1+R2=CH2 R3=R4=CH3
五味子丙素 R1+R2=R3+R4=CH2
（四） 聚木脂素类
聚木脂素类为近年来才发现的。是分别由3和4分子 苯丙素聚合而成的。如从牛蒡子中获得的拉帕酚A； 丹参中主要纤溶活性成分丹参酸乙。
拉帕酚A
在热碱液中内酯环开裂成羧酸盐（或生成酚盐）溶 于水中，加酸又重新环合成内酯而析出的性质进行 香豆素类化合物的提取、分离和纯化。
注意碱液浓度不宜过大，加热时间不宜过长， 温度不宜过高，以免破坏内酯环。
碱溶酸沉法不适合于对酸、碱不稳定的香豆素 类化合物的提取。
乙醚 药材 萃取
药渣（弃） 乙醚萃取 NaHCO3
1'
2'
（8 — 8’，2—7’）
3 3'
2 1
2' 1'
（3 — 3’）
8 1 2 2' 1'
8'
（8 — 8’，2—2’）
（一）简单木脂素类
由两分子苯丙素以侧链β-碳原子相连而成的一类 化合物，基本骨架为：
6
7
9
1
8
5
8'
4
2 7'
9'
3
1'
6'
2'
3' 5'
4'
如从蒺藜科植物中得到的愈创木脂酸和从珠子草中 分得的叶下珠脂素是最典型的简单木脂素。
- 从生源途径看，组成木脂素的基本单元：①桂皮酸、
②桂皮醇、③丙烯基苯、④烯丙基苯
桂皮酸(苯丙酸)
桂皮醇（苯丙醇）
丙烯基苯
烯丙基苯
由前两种物质氧化聚合的化合物称为木脂素；由 后两种物质氧化聚合的化合物称为新木脂素。
木脂素在植物体内多呈游离状态，少数与糖结合 成苷的形式存在。
Fra Baidu bibliotek物活性
1.抗肿瘤作用：小檗科鬼臼属的各种鬼臼毒素类木质素，
2. 角型是由8位异戊烯基与7位羟基成环，三个环在一 折角上。
㈢ 吡喃香豆素类
是指母核苯环7-羟基与邻位异戊烯基环合成2,2二甲基-α-吡喃酮环结构，形成吡喃香豆素。
1. 6、7吡喃香豆素（线型）以花椒内酯为代表，如美 花椒内酯等。
2. 7、8吡喃香豆素（角型）以邪蒿内酯为代表，如前 胡香豆素A等。
第七章 香豆素和木质素
药物化学教研室
概述
定义：天然化学成分中由苯环和3个直键碳连在一起为 单位，以一个或几个C6-C3构成的化合物统称为 苯丙素类。
构成苯丙素类成分有：苯丙烯、苯丙醇、苯丙酸及其 缩酯、香豆素、木脂素、黄酮和木质素等。
生物合成途径：
香豆素类
葡萄糖代谢 莽草酸 桂皮酸途径
木脂素类
新木脂素类
萃取
NaHCO3(酸性成分) 乙醚 NaOH
萃取
NaOH（酚性成分）
碱水解 乙醚
乙醚（中性部分）
酸 碱液 中和
乙醚萃取（香豆素内酯部分）
缺点：对酸碱敏感的香豆素不适用；C6-乙酰基，水解
后不能恢复内酯；C5-OH闭环时异构化。
㈢ 色谱分离法
对结构相似的香豆素采用色谱分离方法分离。
硅胶柱层析
洗脱剂——乙醚-己烷和乙醚-乙酸乙酯。洗脱液 经薄层层析鉴定相同的流分合并，用紫外光观察荧光。
均有较强的细胞毒活性，能抑制癌细胞的增殖。
2.肝保护作用: 五味子中的多种五味子醇均能保护肝脏
和降低血清ALT水平。
3.中枢神经系统的作用：五味子素木脂素类具有明显的
中枢安定作用。
4.抗病毒作用：鬼臼毒素类木脂素对麻疹和Ⅰ型单纯疱
疹有对抗作用。
5.平滑肌解痉作用：
6.杀虫作用：
一、结构与分类
最初认为：是由两分子苯丙素通过β -碳原子相连
缺点：低级性溶剂难渗入植物细胞，提取效率低，
且不能提出可能存在的木脂素苷类成分。
经典方法：采用甲醇或丙酮亲水性溶剂提取，浓
缩成浸膏后，依次用石油醚、氯仿、乙醚、乙酸乙 酯等梯度萃取，得粗的游离总木脂素。
（二）分 离
常将木脂素的二氯甲烷粗提物，浓缩液直接用柱色 谱分离得到单体。
吸附色谱：
吸附剂—硅胶、中性氧化铝。 展开剂—以石油醚-乙酸乙酯、石油醚-乙醚、 苯-乙酸 乙酯、氯仿-甲醇等梯度展开洗脱，分离效果较好。
旋光性：鬼臼毒素类具有苯代四氢萘环和反式内酯环
结构，3，4顺式和2，3反式是其有抗癌活性的必要结 构要求，但此类成分遇碱易异构化，反式内酯变为顺 式内酯失去抗癌活性。
鬼臼毒脂素
苦鬼臼脂素
三、提取与分离
(一) 提 取
游离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，但通过多次提取可得 到纯度较好的产品。
丹参酸乙
（五）其它木脂素类
不属于以上几种类型结构的木脂素，统称为其他木 脂素。
O
HO
OH
OH
HO HO
O
维鲁拉脂素
HO
OH
O OH O
O
O OH H
水飞蓟素
OH
CH2OH
OCH3
二、理化性质
性状：多数呈无色或白色结晶，新木脂素较难结晶。
挥发性：多数木脂素不挥发，也不能升华，只有少 数可升华。
溶解性：多数呈游离型，亲脂性较强，能溶于苯、 氯仿、乙醚、醋酸乙酯、乙醇等溶剂，难溶于水。 少数与糖结合成苷，水溶性增大，易被酶或酸水 解。
一、 结构与分类
㈠ 简单香豆素类
是指仅在苯环上有取代基的香豆素。常见简单 香豆素有：秦皮中的七叶内酯和七叶苷；当归中的 当归内酯等。
七叶内酯 R= H 七叶苷 R= glc
当归内酯
㈡ 呋喃香豆素类
指母核苯环上的7-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失去 三个碳原子。
1. 线型是由6位异戊烯基与7位羟基成环，三个环在一 条直线上。
五、实 例
秦 皮
秦皮是一种常用中药，具有清热燥湿，凉肝明目 等功效主治痢疾、崩漏带下等症。
秦皮为木犀科植物苦枥白蜡树FraxinusRhyn chophylla Hance 和小叶白蜡树F.bungEan e DC. 的干燥树皮。
大叶白蜡树皮中主要含有七叶内酯和七叶苷，白 蜡树皮中主要含有白蜡素和七叶内酯及白蜡树苷。
氧化铝层析（中性氧化铝、酸性氧化铝）
洗脱剂——石油醚、氯仿、乙酸乙酯
制备薄层色谱 气相色谱
高效液相色谱
四、鉴 定
㈠薄层色谱法
常用吸附剂是硅胶，其次是纤维素和氧化铝。
简单香豆素：甲苯-甲酸乙酯-甲酸(5:4:1)；
苯-丙酮(9:1)
呋喃香豆素：氯仿； 正己烷-醋酸乙酯(7:3)；
乙醚-苯(1:1)
一般来说，羟基数目越多，Rf值越小；羟基被 甲基化，则Rf值增大；苷的Rf值比苷元的Rf值小。
游离香豆素为亲脂性化合物，不溶于冷水，可 溶于沸水，易溶于甲醇、乙醇、氯仿、乙醚、苯等 有机溶剂。
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。
㈢ 与碱的作用
具有α、β-不饱和内酯结构，在稀碱溶液中可 水解开环，形成易溶于水的顺式邻羟基桂皮酸盐， 酸化后又环合成难溶于水的内酯而沉淀析出。
㈣ 异香豆素类
异香豆素为香豆素的异构体，可以认为是邻羧 基苯乙烯醇的内酯，如：茵陈炔内酯等。
茵陈炔内酯
㈤ 其它香豆素类
是指α-吡喃酮环3，4位上有取代基的香豆素， 一般取代基有苯基、羟基、异戊烯基等。
两个或三个香豆素基本母核通过碳-碳键或醚氧 键相连而成的为聚香豆素。
二、 理化性质
㈠性 状
㈡ 溶解性
显色反应：
重氮化试剂、Gibbs试剂：酚羟基及酚羟基对位有无 取代基。如：FeCl3，重氮化试剂反应。
Labat试剂(没食子酸-硫酸试剂)（蓝绿色）或 Ecgrine试剂(变色酸-硫酸试剂)（蓝紫色）：检识亚 甲二氧基的存在。
异羟肟酸铁试剂：鉴别内酯环的存在。 利用酸碱指示剂鉴别酸碱根离子的存在。
赛菊芋脂素
鬼臼毒脂素
鬼臼属盾叶鬼臼、八角莲、三荷叶等植物中都含有 木脂素，如鬼臼毒脂素及其苷、盾叶鬼臼毒素及其 苷等。
（三）联苯木脂素类
联苯木脂素为两个苯丙素以苯环直接连接而成的化 合物。如从厚朴中分得的厚朴酚、和厚朴酚。具有 镇静、肌肉松弛等作用。
存在于五味子科五味子属植物中，如：从五味子
果实中获得的五味子甲素、五味子乙素和五味子丙素
C7位引入羟基后荧光增强，甚至在可见光下也 可辨认；
C6或C8位引入羟基，则荧光减弱或消失，引入 非羟基取代基也将减弱荧光 ；
香豆素的荧光性质常用于香豆素的提取、分离 或检识。
㈤ 显色反应
1. 异羟肟酸铁反应：内酯结构，红色。
异羟肟酸
红色
2. 三氯化铁试剂反应：酚羟基结构，污绿至蓝绿。 一般羟基数目越多，颜色越深。
乙醇提取液 浓缩至1、2体积，放置过夜，虑过
滤液
沉淀
10倍量热甲醇溶解，活性 碳脱色回收乙醇，放置过夜
白色针状结晶 （含补骨脂素与异补骨脂素）
母液
第二节 木脂素
定义：是一类由2～4个苯丙素单元氧化聚合而成的
天然产物。
- 由于较广泛的存在于植物的木质部和树脂中，并在 开始析出时呈树脂状，故称为木脂素。
而成的化合物。
现在认为：是由双分子苯丙素缩合而成各种碳架后，
侧链γ -碳原子上的含氧官能团脱水缩合，形成半 缩醛、内酯、四氢呋喃等环状结构，使木脂素结构 类型更加多样化。
双聚体苯丙素的结合位置通常有以下几种：
6
7
9
1
8
5
8'
4
2 7'
9'
3
1'
6'
2'
5'
3（' 8 — 8’）
4'
7
9
1
8
2
8'
9' 7'
秦皮粗粉 95% 乙醇加热回流提取
提取液 浓缩
浓缩液
加热水溶解，等体积氯仿洗涤
氯仿层（酯溶性杂质）
水层 蒸去氯仿，用醋酸乙酯萃取
醋酸乙酯层
无水Na2SO4干燥，减 压蒸干 残留物
溶于热甲醇，浓缩， 过夜，过滤 黄色针状结晶
甲醇或水反复重结晶 七叶内酯
水层 浓缩，静置，过滤
淡黄色结晶 甲醇或水反复重结晶
㈡纸色谱法
简单香豆素：常用水饱和的正丁醇或异戊醇；水饱和
氯仿为展开剂。对有邻二酚羟基或1，2二元醇羟基的香 豆素，滤纸先用0.5%硼砂溶液预处理，再以水饱和的正 丁醇或醋酸乙酯展开， Rf值低于无该结构的香豆素。
呋喃香豆素：多以游离形式存在，亲脂性较简单香豆素
强，故以二甲基甲酰胺为固定相，用己烷-苯（8:2）为 移动相时，分离效果理想。
常用显色剂：
多数羟基香豆素在紫外光下有强的荧光，所以在薄层 色谱或纸色谱中的显色首选荧光观察，易辨识。
常用的显色剂：氨熏，喷10%KOH醇溶液和 20%SbCl2氯仿液显色。
此外还有：重氮化试剂；碘-碘化钾试剂；Emerson试 剂或Gibbs试剂（用于确定羟基对位有无取代基）；异 羟肟酸铁试剂；三氯化铁试剂等。
顺式邻羟基桂皮酸不易游离存在，长时间碱液 中放置或UV光照，可转变为稳定的反式邻羟基桂皮 酸。
香豆素类成分与浓碱一起加热，主要裂解为酚 类和酚酸类。
用碱液提取香豆素类成分时，必须注意碱液的 浓度和加热时间，防止内酯环的破坏。
㈣ 荧光性
香豆素母核本身无荧光，但其羟基衍生物可在 紫外光下显示荧光（蓝色或蓝绿色）；
三、 提取与分离
㈠ 溶剂提取法
游离香豆素极性较小，具有亲脂性，可用低极 性溶剂，如苯、乙醚、醋酸乙酯等提取；
与糖成苷后极性增大，亲水性较强，可用水、 醇等溶剂加热提取；
采用系统溶剂法提取，常用石油醚、苯、醋酸 乙酯、丙酮和甲醇顺次提取，乙醚是多数香豆素的 良好溶剂。
㈡ 碱溶酸沉法
利用结构中含有内酯环，且多数还含有酚羟基，
第一节 香豆素
是一类典型的具有苯并α-吡喃酮母核的内酯类 化合物。基本骨架如下：
从结构上看，是顺式邻羟基桂皮酸分子内脱水形 成的内酯。
分 布: 在芸香科、伞形科、豆科、木犀科、菊科、 兰科、茄科、 瑞香科等高等植物中多见。
生物活性: ① 植物生长调节作用 ② 光敏作用 ③ 抗菌、抗病毒作用 ④ 平滑肌松弛作用 ⑤ 抗血凝作用 ⑥ 肝毒性作用
3. 重氮化试剂反应：酚羟基的邻位或对位未被取， 则呈红色或紫红色。
4. Gibbs试剂、Emerson试剂反应： Gibbs试剂— 2，6-二氯（溴）苯醌氯亚胺 弱碱条件下，与酚羟基对位活泼氢缩合成蓝色化 合物。 Emerson试剂 — 4-氨基安替比林-铁氰化钾 碱性溶液中，与酚羟基对位活泼氢生成红色缩合物。