天然药物化学 第三章 (2)

四、木脂素
5、木脂素类化合物提取、分离实例
前面曾介绍过，五味子科 植物中有许多可做中药， 主要的功效有强壮、补肾 等。我国科学家经对这个 科的另一植物华中五味子 （Schisandra sphenanthera R.et W.）进行深入研究， 发现一些新的木脂素类化 学成分。
华中五味子的果实
华中五味子的果实（粉碎）
CH2 OH
H3C O CH2 OH
HO
HO
HO
O
CH3
O
CH3
对羟基桂皮醇 (p-hydroxycinnamyl-alcohol)
松柏醇 (coniferol)
芥子醇 (sinapyl alcohol)
四、木脂素
1、木脂素的主要结构类型 （1）木脂内酯(lignanolides)
O
O
木脂素由苯丙素双分子 缩合而成各种碳架后， 侧链γ –碳原子上的含 氧官能团如羟基、羰基、 羧基等，相互脱水缩合， 出现四氢呋喃、半缩醛、 内酯等环状结构，使得 木脂素结构类型多种多 样。
H3C
O O CH3
五味子素
五味子醇
四、木脂素
2、木脂素类化合物的生物活性
（1）抗癌作用 如从鬼臼属植物中得到的鬼臼毒素
OH
O
O
O
H3C
O O
O CH3
CH3
四、木脂素
2、木脂素类化合物的生物活性
（2）致泻作用 如从鬼臼属、八角莲属植物中得到的 木脂素苷类 O H3C （3）强壮作用 O 如前面介绍的五味子
常见的木脂素类化合物为无色或白色结晶体，
新木脂素难结晶。
多呈游离型，脂溶性，能溶于苯、氯仿、乙酸
乙酯、乙醚、乙醇等溶剂；木脂素苷类的溶解 度与上相反。
有多个不对称碳原子，具有旋光性。
四、木脂素
3、木脂素的理化性质 （2）化学性质
多数木脂素类化合物遇浓硫酸能显色 木脂素类化合物的分子结构中常存在多个不对称
5 6 7
O O
4 3
8
①特点： 1HNMR中，香豆素母核上的质子 由于受内酯羰基吸电子共扼效应 影响，3，6，8位质子信号位于较 高场；4，5，7位质子信号位于较 低场。 C3、C4未取代的香豆素在芳香 质子区可见一对双峰，分别位于 芳香质子区的两端，C3-Hδ6.1-6.4， C4-Hδ7.5-8.3，J3，4为9.5Hz。
O
CH3
(sphondin)
O CH3
O O O
O
O
O
O CH3 O CH3
O CH3
乙醚提取物 浓缩液 加甲醇溶解 不溶物 在乙醇中重结晶 白色结晶
甲醇液 浓缩 浓缩液 加苯溶解
异白芷内酯
(sphondin)
难溶物
O O O O CH3
苯溶液
浓缩
粗结晶 在甲醇中重结晶 茴芹内酯 (pimpinellin)
H
5 6 7 8
H H
4 3 2
H
5 6 7 8
H H
4 3 2
O H
1
O
O H
2'
3'
O
1
O
7.34-7.80, d,J=2.5Hz
H 7.0, d, J=2.5Hz
三、香豆素
9、香豆素的波谱学特性 （4）核磁共振谱
④ 吡喃香豆素
6.3--6.6 J=10Hz
H
5.3-5.7 J=10Hz H
O
O
C-OR ： + δ 30
邻位碳 ： - δ 13
对位碳 ： -δ8
一、概述
二、苯丙酸类
三、香豆素
四、木脂素
四、木脂素

两分子苯丙素以侧链中β（8-8’）碳原子相连而成的 化合物，这类化合物又是从植物的木部和树脂中得 到，故名木脂素类(lignans or lignanoides)称为木脂 素。 9'
利用香豆素内酯性质，即香豆素类化 合物在碱性水溶液中能水解成盐，酸 化后又易内酯化，并由水溶液中沉淀 析出。
三、香豆素
6、香豆素的提取方法
（2）香豆素苷类 水溶液提取 有机溶剂提取 主要是用乙醇、甲醇等 极性较大的溶剂进行提取
三、香豆素
7、香豆素的分离方法
（1）酸碱分离法 原理：利用内酯加碱皂化，加酸恢复的性质分 离香豆素。 方法： 缺点：对酸碱敏感的香豆素，拿不到原存物质。
手性碳原子，且遇酸、碱易异构化
四、木脂素
4、木脂素的提取分离
（1）提取
木脂素多呈游离型，在植物体内常与大量树脂状物共
存，本身在处理过程中也易树脂化。游离木脂素易溶 于氯仿、乙醚，在石油醚、苯中溶解度较小。
具有内酯结构的木脂素类化合物，一般能溶于碱性水
溶液，故借此与其它亲脂性的木脂素类化合物分开。
高场：？ 低场：？
H H
6 7 5
7.5~8.3,d,J=9.5Hz H H 6.1~6.4,d,J=9.5Hz
4
3 2
RO
8
O H
1
O
7.3~7.5,d,J=9Hz
？
6.68,dd,J=9,2.5Hz 6.62,d,J=2.5Hz
5, 6-H : δ6.8-7.3, J=? CH2: δ3.3-3.4 , d，J=5.2 Hz CH=: δ5.2 , t , J=5.2 Hz CH3: δ1.6 , s
O H3C O O glu O
HO H3C O O O
牛旁子苷
O
O CH3
CH3
牛旁子苷元
O
O CH3
CH3
四、木脂素
1、木脂素的主要结构类型 （2） 双氧环木脂素
O
O
四、木脂素
1、木脂素的主要结构类型 （2） 双氧环木脂素
O
从透骨草科 (Phrymataceae)植物透骨 草(Phryma leptostachya L.
O
O
O
H 6.8 J=10Hz H
O
O
5.7 J=10Hz
三、香豆素
9、香豆素的波谱学特性 （4）核磁共振谱
⑤碳谱：母核的9个碳原 子，多数在 100—160 区域内，取代基效应明 显。如当某一碳原子上 有OR取代后，直接相 连的碳+30化学位移单 位；邻碳则-13；对碳8左右。
124.4 131.8 128.1 143.6 118.8 116.4 160.4 153.9 O 116.4
3. 其它类型：

苯丙素低聚体：倍半木脂素、二木脂素等 杂木脂素（hybrid lignan)：黄酮木脂素、 香豆素木脂素、萜木脂素等 去甲木脂素（norlignan)：16～17个碳

四、木脂素

组成木脂素类的单体成分
综合目前已得到的木脂素类化合物，发现主要有以下 一些单体聚合而成
CH2 OH
H3C O OH H3C O
CH3
H3C
O O CH3
四、木脂素
（4）升高白血球的作用
如从高毒的闭花木植物中得到的闭花木脂苷
O H3C O O H3C O O 甲 糖 3,4-二 木
O O
四、木脂素
（5）杀虫及增效作用
如前面介绍的透骨草
O O O CH3 O Ac H3C O O O O CH3 O CH3
（水煮：去水溶性杂质，干燥）
80%乙醇回流（三次）
醇提液 回收乙醇 浓缩液 三倍量的水 作用？ 2胶状沉淀 汽油五倍、80%乙醇
三、香豆素
8、香豆素类化合物提取、分离的实例
以伞形科植物独活为例
独活（粉碎的根） 石油醚回流提取，趁热过滤
提取液
放冷 淡黄色沉淀 加苯溶解 苯溶液 浓缩 黄色难溶物 用乙醇重结晶
残渣
用乙醚再提取 滤液 乙醚提取物 浓缩 黄白色沉淀 加苯溶解
残渣
粗结晶
苯溶液
黄白色难溶物
在甲醇中反 复重结晶 淡黄色针晶 黄色 柱晶
三、香豆素
6、香豆素的提取方法
（1）游离香豆素
有机溶剂提取法
游离香豆素类化合物，一般说来都是亲脂性的， 故可用低极性的有机溶剂进行提取。如：乙醚、
氯仿、苯等。
水蒸汽蒸馏法
对于一些具挥发性的游离香豆素，则可采用水蒸 汽蒸馏法进行提取。
三、香豆素
6、香豆素的提取方法
（1）游离香豆素
碱提取、酸沉淀法
C7-OH香豆素：C8导入OH，荧光消失； 导入非羟基基团，荧光减弱 呋喃香豆素荧光较弱。

三、香豆素
9、香豆素的波谱学特性
（2）紫外光谱
274nm
O
O
311nm
紫外图谱在274nm（苯环）和311 nm（α-吡喃酮） 呈现两个高低不同的吸收峰，引入烷基最大吸收值 改变甚微，当母核引入含氧取代基时，最大吸收向
O O O
在乙醇中重结晶 黄色柱晶
异茴芹内酯 (isopimpinellin)
H3C O O O O
O CH3 O CH3
O
CH3
9、香豆素的波谱学特性
（1） 荧光性质

可见光下为无色或浅黄色的结晶 紫外光下显示蓝色荧光。 C7-OH 荧光增强，加碱后，荧光转为绿色。 羟基醚化后荧光减弱。



羟基香豆素加碱后，荧光增强。
O
O
CH3 O Ac
H3C
O
O O
O
CH3
var. Asiatica Hara)的根中
分离得Biblioteka Baidu的杀蝇有效成分 乙酰透骨草脂素
O CH3
四、木脂素
1、木脂素的主要结构类型 （3）联苯环辛烯型木脂素
四、木脂素
1、木脂素的主要结构类型 （3）联苯环辛烯型木脂素
在被子植物中，有一个科， 名叫五味子科(Schisandraceae), 这个科中的一种植物北五味子 (Schisandra chinensis Baill.)， 其果实中得到一系列的木脂素 类化合物。
木脂素苷类化合物的提取常用水提法。
四、木脂素
4、木脂素的提取分离
（2）分离 硅胶层析：常用的洗脱液：乙醚、乙醇或甲醇 氧化铝层析：常用的洗脱液：石油醚、乙醇等 分离的过程中常用的鉴定方法： 纸层析展开剂：丁醇：醋酸：水 丁醇：醋酸：钼酸：水 硅胶层析展开剂：乙酸乙酯：甲醇（19：1） 苯：乙醇（9：1） 显色液： a. 10%三氯化锑（SbCl3）氯仿液 b. 浓硫酸
9'
9 2 3 4 5 1 7 6 8 2' 3'
8' 7'
2
9 8 1 7 6 5 2' 3'
8' 7' 1' 6' 5' 4'
1' 6' 5' 4'
3 4
1型 8-8’
2型 8-8’，7-2’
3型 8-8’, 2-2’
四、木脂素

木脂素的分类：
1.木脂素 2.新木脂素：许多木脂素并非以β碳原子相连
红位移（向长波移动）。
三、香豆素
9、香豆素的波谱学特性
（3）红外光谱 在香豆素类化合物的红外光谱中，α-吡喃酮羰 基的吸收带在1750-1700cm-1之间，芳环的双键 吸收带在1645-1625cm-1处。呋喃环双键在1639-
1613cm-1处有强而尖的吸收带。
三、香豆素
9、香豆素的波谱学特性 （4）核磁共振谱
三、香豆素
9、香豆素的波谱学特性 （4）核磁共振谱
8.5Hz
②简单香豆素
6.87H 8.5,2.5Hz
HO
7.38
H
7.64
H
9.5Hz
H 6.23
O
O
6.87 2.5Hz
H
三、香豆素
9、香豆素的波谱学特性
（4）核磁共振谱
③呋喃香豆素
6.7, d, J=2.5Hz H
3' H 2' 7.34-7.80, d,J=2.5Hz O
如除虫菊有杀虫的效果， 芝麻林脂素(sesamolin) 本身无杀虫的作用，当 芝麻林脂素与除虫菊等 量混合后，能提高其杀 虫效果31倍。因此，芝 麻林脂素可供农业杀虫 剂的增效药。
四、木脂素
（6）肌肉松弛作用
如从木兰科(magnoliaceae)厚朴中得到的厚朴酚
OH OH
四、木脂素
3、木脂素的理化性质 (1) 物理性质
浓缩
在甲醇中 反复重结晶
茴芹内酯
(pimpinellin)
粗结晶 白色结晶 在甲醇中 滤液 反复重结晶 浓缩 淡黄色针晶 异佛手内酯 白色结晶 (isobergapte) 茴芹内酯
O O O
异茴芹内酯
O O O O CH3 O CH3
(isopimpinellin)
H3C O O O O
异白芷内酯 (pimpinellin)
乙醚萃取液
NaHCO3溶液
碱液 （去除酸性成分） 有机相 冷的稀NaOH溶液
碱液
（酚性成分） 碱水解 碱液 有机相 酸化，乙醚萃取 酸液
有机相
（中性成分）
乙醚相（香豆素内酯成分）
三、香豆素
7、香豆素的分离方法
（2）层析方法
能否用碱性 氧化铝？为 什么？
硅胶、氧化铝（酸性、中性）层析最为常用。 硅胶层析洗脱剂用己烷-乙醚，乙醚-乙酸乙酯 等混合溶剂； 氧化铝（酸性、中性）层析常用洗脱剂为石油 醚、氯仿、乙酸乙酯等。
四、木脂素
1、木脂素的主要结构类型 （3）联苯环辛烯型木脂素
通过大量的药理实验，
证明五味子的果实有 强壮、补肾和安神的 功效。
四、木脂素
1、木脂素的主要结构类型 （3）联苯环辛烯型木脂素
O H3C O H3C O OH H3C O CH3
OH H3C O H3C O OH H3C O
H3C
O O CH3
四、木脂素
1、木脂素的主要结构类型 （1）木脂内酯(lignanolides)
举例：菊科(Compositae) 中有一种植物，叫牛旁 子(Arctium lappa L.)， 主要用于风热解毒、咽 喉肿痛等。
四、木脂素
1、木脂素的主要结构类型 （1）木脂内酯(lignanolides)
它的有效成分经研究主要为