香豆素和木脂素

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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a -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。HCOOH OHO顺式邻羟基桂皮酸苯骈a 吡喃酮图 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

2、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、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HIVT逆转录 酶抑制剂，目前正

3、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化合物的基本母核为苯骈a -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a -吡喃酮环上有取代。常见的有-OH, -0CH3,异戊烯氧基及其衍生物等。 在 a -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、甲氧香豆素类成分的结构分类，主要依据在a -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

4、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或吡喃环 的香豆素类。表 61常见简单香豆素化合物名称母核结构6|370 O8 1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)7-0H6,7-二 OH6-0-葡萄糖苷，7-OH6-OCH ,7-OH6- OCH ,7-0-葡萄糖37，8-二 OH7- 0-葡萄糖，8-OH5-OCH ,6-C0CH = C (CH )

5、332,7-OCH36,7-二 OCH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、颠茄、药薯东莨菪根瑞香瑞香白芷、香独活滨蒿、茵陈(二) 咲喃香豆素(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咲喃环的相对位置，咲喃环是否饱和分为不同的类型。如 6，7咲喃香豆素(又称线形)、7，8咲喃香豆素(又称角形)以及二氢咲喃香豆素等。表 62常见 6,7-咲喃香豆素名称母核结构 rm0 7 了 001 8 1主要存在的中药补骨脂素(psoralen) 佛手内酯(bergapten) 花椒毒

6、内酯(xanthotorin) 比克白芷(byak-angelicin) 欧前胡素(imperatorin)如上结构5-OCH38-OCH35-OCH ,8-OCH CH(OH)C(OH)(CH)323 28-OCH CH=C(CH)23 2补骨脂 当归、毒活 牛尾毒活 白芷 白芷表 63常见 7，8 咲喃香豆素名称母核结构6 10*30主要存在的中药异补骨脂素(isopsoralen)如上结构补骨脂、牛尾独活虎耳草素(pimpinellin)5,6-二 OCH牛尾独活异佛手内酯(isobergapten)5-OCH3牛尾独活(三) 吡喃香豆素(pyranocoumarins)与咲喃香豆素类相

7、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。表 64常见吡喃香豆素名称6,7-吡喃香豆素主要存在的中药H3CH3C18OO1花椒内酯(xanthyletin)如上结构美洲黄木树皮5-甲氧基花椒内酯5-OCH同上(xanthyoxyletin)7,8-吡喃香豆素名称6严Ol主要存在的中药O人OOf41HC3白花前胡甲素34 -COCH 3 -二 COC(CH )=CH(CH)白花前胡(praeruptorin A)3，、4，-二 COC(CH )=CH(CH )白花前胡乙素白花前胡(praeruptorin B)(四) 其他香

8、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a-吡 喃酮环上有取代的香豆素类，如墨旱莲中的蟛骐菊内酯(wedelolactone),从胡桐中得到的 (+)calanolide A在4位是烷基取代，有显著的抗HIVT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)。Och2c 三 cch3O异香豆素(+)calanolideH3cO西瑞香素 R=H西瑞香素7葡萄糖苷 R=-glc图 6-6图 6-5紫苜蓿酚图 6-7二、香豆素的

9、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

10、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。秦皮粗粉95%乙醇回流提取药渣提取液减压浓缩浓缩液（树脂、脂溶性色素）加热除尽氯仿，用乙酸乙酯萃 取1加水温热溶解，用等体 积氯仿洗涤IT氯仿层T水层水层浓缩至小体积,静置微黄色粗晶甲醇重结晶七叶苷乙酸乙酯层1无水硫酸钠干燥后，减压蒸干残留物1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第三节 木 脂 素木脂素(lignans)是一类由

11、两分子苯丙素(CC )衍生物聚合而成的天然化合物，主要 63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。由于组成木脂素的C-C单63体缩合位置不同及其侧链Y -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

12、类：1简单木脂素简单木脂素由两分子苯丙素仅通过B -位碳原子(C-C)连接而成。如自8 8珠子草的叶和茎中分得的叶下珠脂素(phyllan thin)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)97-0-9-环合图 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)6 牛蒡子苷元 R=H 牛蒡子苷 R=glc图 6-174. 环木脂素如中国紫杉中的异紫杉脂素(isotaxiresinol)苯代二氢萘 苯代萘HOch2oh异紫杉脂素图 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-podo

13、phyllotoxin)4苯代2，3萘内酯1苯代2，3萘内酯OCH3R=H 1-鬼臼毒脂素(2a，3p)R=glc 1-鬼臼毒脂素-P-0-葡萄糖苷图 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，存在许多光学异 构体。常见的有以下4种。对映体 对映体图 6-20中药连翘中的连翘脂素(phyillygenol)和连翘苷(phillyrin).R=g1c 连翘苷图 6-217. 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)3五味子酯甲图 6-22&联苯型木脂素如厚朴中的厚朴酚(magnolol)与和厚朴酚(

14、honokiol)9.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。水飞蓟素图 6-24牛蒡根中的拉帕酚A(lappaol A)、拉帕酚B(lappaol B)都是由3分子C -C单体缩合而成，63二、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、氯仿、乙醚、乙醇等。具有酚羟基的木脂素类可溶 于碱性水溶液中。木脂素苷类水溶性增大。三、木脂素的提取和分离1.溶剂法 游离木脂素亲脂性较强，能溶于乙醚等极性较小的溶剂，难溶于水。但由于乙 醚不易透入植物木部组织中，所以较适宜的方法是先用乙醇、丙酮等溶剂进行提取，提取液浓 缩成浸膏，再用乙醚萃取出木脂素。木脂素苷极性较大，常用甲醇、乙醇等溶剂提取。