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1、1第六章 香豆素和木脂素第一节 香豆素香豆素(coumarins) 在结构上可以看成是顺式邻羟基桂皮酸脱水而形成的内酯， 是一类具有苯骈 -吡喃酮母核的天然化合物。因早期从植物 Coumarouna odorata 的种子（香豆）中得到，具有新刈干草香气而得名。 COHHH Oa-图 6-2目前，已经发现的天然香豆素类化合物 1200 多个，是天然药物成分的一个重要类群。香豆素类广泛分布在高等植物中，极少数来自微生物（如黄曲霉素、假密环菌等）及动物。富含香豆素的植物有伞形科、芸香科、菊科、木犀科等。中药白芷、前胡、蛇床子、茵陈、补骨脂、秦皮等都含有香豆素类成分。植物体内，香豆素类成分可分布于花
2、、叶、茎、皮、果（种子） 、根等各部位，通常以幼嫩的叶芽中含量较高。香豆素类成分具有多方面的生理活性，是一类重要的中药活性成分。如，秦皮中七叶内酯和七叶苷是治疗细菌性痢疾的主要成分；茵陈中滨蒿内酯、假密环菌中亮菌甲素具有解痉、利胆作用；蛇床子中蛇床子素可用于杀虫止痒；补骨脂中呋喃香豆素类具有光敏活性，用于治疗白斑病；前胡中的香豆素具有血管扩张作用；某些双香豆素具有抗维生素 K 样作用，可作为抗凝血药物； 胡桐（Calophyllum lanigerum）中香豆素 (+)calanolide A 是强大的 HIV-1 逆转录酶抑制剂，目前正作为抗艾滋病药物进行研制。一、香豆素的结构与分类香豆素类
3、化合物的基本母核为苯骈 -吡喃酮的结构，大多香豆素类成分只在苯环一侧有取代，也有部分香豆素在 -吡喃酮环上有取代。常见的有-OH，-OCH 3，异戊烯氧基及其衍生物等。在 -吡喃酮环一侧，3，4 位均可能有取代，常见的取代基是小分子烷基、苯基、羟基、甲氧基等。香豆素类成分的结构分类，主要依据在 -吡喃酮环上有无取代，7-位羟基是否和 6，8 位取代异戊烯基缩合形成呋喃环、吡喃环来进行，通常将香豆素类化合物分为简单香豆素、呋喃香豆素、吡喃香豆素、其他香豆素四类。（一）简单香豆素类(simple coumarins)简单香豆素是只在苯环一侧有取代，但 7-位羟基未与 6 或 8 位取代基形成呋喃环
4、或吡喃环的香豆素类。2表 61 常见简单香豆素化合物名称母核结构主要存在的中药伞形花内酯(umbelliferone)七叶内酯(aesculetin)七叶苷(aescutin)东莨菪素(scopoletin)东莨菪苷白瑞香素(daphnetin)白瑞香苷白芷内酯(angelicone)滨蒿内酯(scoparone)7-OH6,7-二 OH6-O-葡萄糖苷，7-OH6-OCH3,7-OH6-OCH3,7-O-葡萄糖7，8-二 OH7-O-葡萄糖，8-OH5-OCH3,6-COCHC（CH 3） 2，7-OCH 36,7-二 OCH3软毛独活、黄常山、阿魏秦皮（大叶白蜡树皮） 、续随子同上东莨菪根
5、、颠茄、药薯东莨菪根瑞香瑞香白芷、香独活滨蒿、茵陈（二）呋喃香豆素(furanocoumarins)香豆素成分如 7 位羟基和 6 或 8 位取代异戊烯基缩合形成呋喃环，即属呋喃香豆素。呋喃香豆素类还可进一步根据呋喃环的相对位置，呋喃环是否饱和分为不同的类型。如 6，7呋喃香豆素（又称线形） 、7，8呋喃香豆素（又称角形）以及二氢呋喃香豆素等。 表 62 常见 6,7-呋喃香豆素名称 母核结构 OO235814167主要存在的中药补骨脂素(psoralen)佛手内酯(bergapten)花椒毒内酯(xanthotorin)比克白芷(byak-angelicin)欧前胡素(imperatorin
6、)如上结构5-OCH38-OCH35-OCH3,8-OCH2CH(OH)C(OH)(CH3)28-OCH2CH=C(CH3)2补骨脂当归、毒活牛尾毒活白芷白芷表 63 常见 7，8 呋喃香豆素名称母核结构 O235614主要存在的中药异补骨脂素(isopsoralen)虎耳草素(pimpinellin)异佛手内酯(isobergapten)如上结构5,6-二 OCH35-OCH3补骨脂、牛尾独活牛尾独活牛尾独活（三）吡喃香豆素(pyranocoumarins) 与呋喃香豆素类相似，7-位羟基和 6 或 8 位取代异戊烯基缩合形成吡喃环，即属吡喃香豆素。吡喃香豆素也有线形、角形和二氢吡喃香豆素。
7、O235678143表 64 常见吡喃香豆素名称6,7-吡喃香豆素 OO235814H3C14主要存在的中药花椒内酯(xanthyletin)5-甲氧基花椒内酯(xanthyoxyletin)如上结构5-OCH3美洲黄木树皮同上名称7,8-吡喃香豆素 OO235614H3C34主要存在的中药白花前胡甲素(praeruptorin A)白花前胡乙素(praeruptorin B)4-COCH 3, 3-二 COC(CH3)=CH(CH3)3、4-二 COC(CH3)=CH(CH3)白花前胡白花前胡（四）其他香豆素天然发现的香豆素类成分，有的化合物结构不能归属于上述三个类型，主要包括在 -吡喃酮环
8、上有取代的香豆素类，如墨旱莲中的蟛蜞菊内酯（wedelolactone）,从胡桐中得到的(+)calanolide A 在 4 位是烷基取代，有显著的抗 HIV-1 逆转录酶作用；异香豆素(isocoumarins)类，如茵陈内酯(capillarin)。 香豆素二聚体、三聚体等。如西瑞香素(daphnoretin)、紫苜蓿酚(dicoumarol)。 OOCH2C3 OOHH3O图 6-3 图 6-4OOH(+)calnolide OORH3C-7R=H-glc图 6-5 图 6-64OOHC2OOH图 6-7二、香豆素的理化性质。（一）性状游离香豆素类成分多为结晶性物质，多具有香气，分子量
9、小的游离香豆素有挥发性，能随水蒸气蒸馏，且具升华性。香豆素苷类一般呈粉末或晶体状、不具挥发性，也不能升华。在紫外光下，香豆素类成分多具蓝色或紫色荧光。（二）溶解性游离香豆素极性较小易溶于有机溶剂，能部分溶于沸水，但不溶于冷水。香豆素苷类易溶于甲醇、乙醇，可溶于水，难溶于乙醚、氯仿等极性小的有机溶剂。三、香豆素类的提取和分离（一）香豆素类的提取1.溶剂提取法 是提取香豆素类成分的常用方法。香豆素类成分的极性不同，各种溶剂都有提出该类成分的可能，如甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯、乙醚等。石油醚虽然对一些具有含氧基团的香豆素溶解度较小，但由于药材中共存杂质的助溶作用，也往往可溶解出来，提取液经浓缩冷却后
10、游离香豆素常可结晶析出。提取方法可先用亲脂性溶剂提出极性小的成分，再用醇或水提出极性大的部分。也可先用醇或水提取，然后再用溶剂或大孔吸附树脂分离脂溶性和水溶性成分。5药 渣 提 取 液 95%乙 醇 回 流 提 取 秦 皮 粗 粉 减 压 浓 缩 浓 缩 液 加 水 温 热 溶 解 ， 用 等 体积 氯 仿 洗 涤 加 热 除 尽 氯 仿 ， 用 乙 酸 乙 酯 萃取 氯 仿 层 水 层 （ 树 脂 、 脂 溶 性 色 素 ） 浓 缩 至 小 体 积 ，静 置 水 层 乙 酸 乙 酯 层 微 黄 色 粗 晶 甲 醇 重 结 晶 七 叶 苷 无 水 硫 酸 钠 干 燥 后 ， 减压 蒸 干 残
11、留 物 溶 于 热 甲 醇 ， 适 当 浓缩 后 ， 放 置 黄 色 粗 晶 甲 醇 重 结 晶 七 叶 内 酯 6第三节 木 脂 素木脂素（lignans）是一类由两分子苯丙素（C 6C 3）衍生物聚合而成的天然化合物，主要存在于植物的木部和树脂中，故称木脂素。多数呈游离状态，少数与糖结合成苷。木脂素类在自然界中分布较广，而且有着多方面的生物活性，如小檗科鬼臼属八角莲所含的鬼臼毒素类木脂素具有很强的抑制癌细胞增殖作用；瑞香狼毒中总木脂素的体外抗肿瘤活性高于长春新碱；五味子科木脂素具有抗病毒、保护肝脏和抗氧化等作用。一、木脂素的结构和分类组成木脂素的单体有四种：桂皮酸、桂皮醇、丙烯苯和烯丙苯。
12、由于组成木脂素的 C6-C3单体缩合位置不同及其侧链 -碳原子上的含氧基团相互脱水缩合等反应，形成了不同类型的木脂素。本章按化学结构分类法，将木脂素分成以下几类：1.简单木脂素 简单木脂素由两分子苯丙素仅通过 位碳原子（C 8-C8）连接而成。如自珠子草的叶和茎中分得的叶下珠脂素（phyllanthin） 2 CH2OC2OCH33H3CO3叶 下 珠 脂 素 1234561488图 6-152.单环氧木脂素 从翼梗五味子中分离得到的恩施脂素(enshizhisu)单 环 氧 木 脂 素O OO77 99 797-O- 9-O 7-O9环 合 - 环 合环 合 - CH2O3OCH3HOO77
13、恩 施 脂 素图 6-163.木脂内脂 中药牛蒡子中的牛蒡子苷元（arctigenin）和牛蒡子苷(arctiin) OOOCH3RH3CR=glc7图 6-174.环木脂素 如中国紫杉中的异紫杉脂素(isotaxiresinol)苯 代 四 氢 萘 CH2O2OHHO3C图 6-185.环木脂内脂 自鬼臼属植物中分离出来 l-鬼臼毒脂素（l-podophyllotoxin）OO4-23-1-23- OOCH3H3RR=glc鬼 臼 毒 脂 素鬼 臼 毒 脂 素 -O-葡 萄 糖 苷l- 3123423图 6-196.双环氧木脂素 是由两分子苯丙素侧链相互连接两个环氧结构的木脂素，存在许多光学
14、异构体。常见的有以下 4 种。 OOAr ArHHOOArrHOOArrHHOOr ArH 图 6-20中药连翘中的连翘脂素（phyillygenol）和连翘苷(phillyrin).图 6-21OORCH3H3COR=Hglc连 翘 脂 素连 翘 苷7.联苯环辛烯型木脂素 如五味子中的五味子酯甲、乙、丙、丁（schisantherins A、B、C、D） 8CH33O65O3H3C3O OHC3C653OO3CH五 味 子 酯 甲 图 6-228.联苯型木脂素 如厚朴中的厚朴酚（magnolol）与和厚朴酚(honokiol)OHOHOH 图 6-239.其他类 化学结构不属于以上八种类型的木脂素。如具有保肝作用的水飞蓟素（silymarin） ，既具有木脂素结构，又具有黄酮结构，作为保肝药物，临床上用于治疗急、慢性肝炎和肝硬化。 OOHHOOCH3CH2HO OOCH2OCH3OH3CO- A图 6-24 图 6-25牛蒡根中的拉帕酚 A(lappaol A)、拉帕酚 B(lappaol B)都是由 3 分子 C6-C3单体缩合而成，二、木脂素的理化性质1.性状及溶解度 多数木脂素化合物是无色结晶，一般无挥发性，少数具升华性。游离木脂素多具有亲脂性，一般难溶于水,能溶于苯、氯
