第六章香豆素和木脂素

第1頁，共60頁，2023年，2月20日，星期一一、定義苯丙素類是天然存在的一類含有一個或幾個C6--C3基團的酚性物質。苯核上常有羥基或烷氧基取代。苯丙素類的存在關系到植物生長的調節(jié)作用和抗御病害的侵襲作用。苯丙素類概述第2頁，共60頁，2023年，2月20日，星期一第一節(jié)苯丙酸類結構特點：C6-C3結構，具有酚羥基取代的芳香羧酸。綠原酸第3頁，共60頁，2023年，2月20日，星期一部分香豆素在生物體內以鄰羥基桂皮酸苷的形式存在，酶解后苷元鄰羥基桂皮酸立即內酯化而成香豆素。香豆素化合物常具有藍紫色熒光。第4頁，共60頁，2023年，2月20日，星期一第一節(jié)香豆素

coumarins

第5頁，共60頁，2023年，2月20日，星期一第一節(jié)香豆素香豆素(coumarin)又稱香豆精，因最早從豆科植物香豆中提得并且有香味而得名。廣泛分布于傘形科、蕓香科、豆科、菊科、蘭科、木犀科、茄科、瑞香科等植物中。第6頁，共60頁，2023年，2月20日，星期一分布于動物、植物、微生物如致癌成分黃曲霉素類及發(fā)光真菌中的亮菌素類分布最廣:高等植物，其中蕓香科和傘形科中分布最多。存在形式:游離狀態(tài)或與糖結合成苷存在部位：花、莖、葉、果實，幼嫩的枝芽含量最高香豆素第7頁，共60頁，2023年，2月20日，星期一香豆素是鄰羥桂皮酸內酯，具芳香甜味。其結構母核為：苯駢α-吡喃酮12367845苯駢γ-吡喃酮（Chromone)一、定義第8頁，共60頁，2023年，2月20日，星期一

第二節(jié)香豆素一、香豆素的結構類型㈠簡單香豆素類取代基：羥基、烷氧基、苯基、異戊烯基等。由于絕大多數(shù)香豆素在C7位都有含氧官能團存在，因此，7-羥香豆素可以認為是香豆素類成分的母體。

指僅在苯環(huán)上有取代基的香豆素類第9頁，共60頁，2023年，2月20日，星期一二、結構類型1.

簡單香豆素（simplecoumarins）5678當歸內酯第10頁，共60頁，2023年，2月20日，星期一七葉內酯存在于秦皮、續(xù)隨子治療細菌性痢疾七葉苷:利尿保護血管通透性第11頁，共60頁，2023年，2月20日，星期一

（二）呋喃香豆素(線型和角型)

（furocoumarins）線形（linear）——C6-異戊烯基與C7-羥基成環(huán)，三個環(huán)在一直線上。

香豆素核上的異戊烯基與鄰位酚羥基環(huán)合成呋喃環(huán)。角型（angular）——由C8-異戊烯基與C7-羥基成環(huán)，三個環(huán)處在一折角線上。第12頁，共60頁，2023年，2月20日，星期一（1）線型（6、7呋喃駢香豆素型），補骨脂內酯型補骨脂內酯存在于補骨脂治療白癜風2.呋喃香豆素第13頁，共60頁，2023年，2月20日，星期一

（2）角形（7、8呋喃駢香豆素型），白芷內酯型白芷內酯(異補骨內酯)存在于白芷、香獨活、補骨脂能顯著擴張冠狀動脈第14頁，共60頁，2023年，2月20日，星期一（三）吡喃香豆素類(線型和角型)

（pyranocumarins）

香豆素C6或C8異戊烯基與鄰Ar-OH環(huán)合而成2，2-二甲基-α-吡喃環(huán)結構，形成吡喃香豆素。也可分為線型和角型。這一類天然產物并不多見。第15頁，共60頁，2023年，2月20日，星期一（1）線型（6,7吡喃駢香豆素)花椒內酯

（2）角型（7,8吡喃駢香豆素）3.吡喃香豆素黃曲霉素B1第16頁，共60頁，2023年，2月20日，星期一4.異香豆素異香豆素巖白菜素治療慢性氣管炎第17頁，共60頁，2023年，2月20日，星期一仙鶴草內酯第18頁，共60頁，2023年，2月20日，星期一茵陳內酯存在于茵陳蒿治療急性肝炎第19頁，共60頁，2023年，2月20日，星期一5.雙香豆素第20頁，共60頁，2023年，2月20日，星期一具有抗凝血作用的紫苜蓿酚(sativol)屬雙香豆素類

紫苜蓿酚

第21頁，共60頁，2023年，2月20日，星期一其中4,7-二羥基香豆素易發(fā)生互變異構形成2,7-二羥基色原酮。第22頁，共60頁，2023年，2月20日，星期一三、生理活性1.毒性：肝毒性。必要結構：呋喃環(huán)上的雙鍵和不飽和內酯環(huán)。2.抗菌作用：秦皮中的七葉內酯和七葉內酯苷具抑制痢疾桿菌的作用。補骨脂內酯具抗真菌及抗結核活性。七葉內酯七葉內酯苷第23頁，共60頁，2023年，2月20日，星期一3.平滑肌松弛作用：血管擴張作用。

傘形科凱刺-----------冠狀動脈擴張

茵陳蒿濱蒿內酯-----解痙利膽

4.抗凝血作用和止血作用：

雙香豆素----防血栓及消血塊

澤蘭內酯----止血5.光敏作用：補骨脂內酯治療白癜風。呋喃香豆素多有該作用。很多香豆素可以吸收紫外光，放出在可見區(qū)（近470nm）的熒光，故可用做增白劑，如7-OH香豆素。由于吸光性，七葉內酯和七葉苷可用于保護皮膚防止輻射的藥物。三、生理活性第24頁，共60頁，2023年，2月20日，星期一

1.性狀：

游離的香豆素多有完好的結晶形狀，有一定的熔點，大多有香味。分子量小的有揮發(fā)性，能隨水蒸汽蒸出，具升華性。

香豆素苷無揮發(fā)性，也不能升華。

四、物理性質第25頁，共60頁，2023年，2月20日，星期一2.溶解性：

游離香豆素---不溶于冷水，溶于沸水，易溶于甲醇、乙醇、氯仿、乙醚等有機溶劑。

香豆素苷---溶于水、甲醇、乙醇，難溶于氯仿、乙醚。

根據(jù)香豆素的溶解性，在提取分離時可采用系統(tǒng)溶劑法。第26頁，共60頁，2023年，2月20日，星期一（三）內酯的堿水解香豆素類化合物分子中具α,β-不飽和內酯結構，具有內酯化合物的通性。如在稀堿性條件下加熱可水解開環(huán)，生成易溶于水的順式鄰羥基桂皮酸鹽。酸化后又閉環(huán)恢復為親脂性內酯結構。與堿液長時間加熱，順式鄰羥基桂皮酸鹽會轉變?yōu)榉€(wěn)定的反式鄰羥基桂皮酸鹽，此時，再經酸化也不能環(huán)合為內酯。

順式鄰羥基桂皮酸反式鄰羥基桂皮酸第27頁，共60頁，2023年，2月20日，星期一（三）內酯性質和堿水解反應

長時間加熱第28頁，共60頁，2023年，2月20日，星期一水解難易為:

A.香豆素內酯環(huán)發(fā)生堿水解的速度主要與C7位取代基的性質有關。其水解難易為

7-OH香豆素<7-OCH3香豆素<香豆素

B.C8的適當位置有羰基、雙鍵或環(huán)氧結構時，其水解可獲得順鄰羥桂皮酸的衍生物，而不再閉環(huán)成內酯。第29頁，共60頁，2023年，2月20日，星期一①OH-②H+異當歸內酯第30頁，共60頁，2023年，2月20日，星期一（五）呈色反應

1．熒光

①C7-OH，熒光↑

-OR后，熒光↓

可見光：無色或淺黃色結晶UV光：顯藍色熒光②C7-OH鄰位C8位引入-OH，熒光減弱或消失第31頁，共60頁，2023年，2月20日，星期一①

異羥肟酸鐵反應（識別內酯）

香豆素有內酯結構，在堿性條件下，與鹽酸羥胺縮合成異羥肟酸，再于酸性條件下與三價鐵離子絡合成鹽而顯紅色。2．顯色反應異羥肟酸異羥肟酸鐵(紅色)第32頁，共60頁，2023年，2月20日，星期一（二）酚羥基反應：1三氯化鐵試劑反應具酚羥基取代的香豆素類在水溶液中可與三氯化鐵試劑絡合而產生不同的顏色。2.重氮化試劑反應酚羥基的鄰位或者對位沒有被取代能與重氮化試劑反應生成紅色或者紫紅色的偶氮化合物第33頁，共60頁，2023年，2月20日，星期一3.Gibb’sreaction:判斷-OH對位有無取代基。Gibb’s試劑是2，6-二氯（溴）苯醌氯亞胺，其在弱的堿性條件下與酚對位活潑氫縮合成蘭色物。

有游離酚-OH,且-OH對位無取代者（+）對位有取代者（-）。多用來判斷C6位是否有取代基存在。第34頁，共60頁，2023年，2月20日，星期一Gibb反應：

第35頁，共60頁，2023年，2月20日，星期一4.Emersonreaction:若C6位（或酚羥基對位無取代基），

無取代基（+）紅色

有取代基（-）

紅色

第36頁，共60頁，2023年，2月20日，星期一七、提取分離（一）提取方法1.溶劑提取法:常用石油醚、乙醚、乙酸乙酯、丙酮和甲醇順次萃取。2.堿溶酸沉法:由于香豆素類可溶于熱堿液中，加酸又析出，故可用0.5%氫氧化鈉水溶液（或醇溶液）加熱提取，提取液冷卻后再用乙醚除去雜質，然后加酸調節(jié)pH至中性，適當濃縮，再酸化，則香豆素類即可沉淀析出。3．水蒸氣蒸餾法:小分子的香豆素類因具有揮發(fā)性，可采用水蒸氣蒸餾法進行提取。

第37頁，共60頁，2023年，2月20日，星期一

藥材粗粉石油醚回流提取石油醚液回收至小體積濃縮液放置、析晶粗晶冷石油醚洗結晶（可能時混和物）進一步分離單體（親脂性香豆素）殘渣乙醚液乙醚回流提取回收分離單體（親脂性較弱香豆素）殘渣乙醇提取乙醇液回收分離香豆素苷類1.系統(tǒng)溶劑法第38頁，共60頁，2023年，2月20日，星期一

橘子油

例如：橘子油橙皮油素的分離

2.真空升華或蒸餾法：餾出物殘油加熱溶于乙醇乙醇液放置粗品以乙醇、乙醚或石油醚重結晶結晶（橙皮油素）第39頁，共60頁，2023年，2月20日，星期一3.色譜法香豆素的混合物部分最后通過層析的方法才能得到單體。香豆素一般用硅膠吸附層析、氧化鋁層析和聚酰胺層析。堿性氧化鋁可能使香豆素發(fā)生降解，故很少使用。對酚性香豆素強吸附，洗脫劑可用己烷—乙醚、己烷-乙酸乙酯和石油醚—乙酸乙酯的混合溶劑。第40頁，共60頁，2023年，2月20日，星期一4.酸堿分離法此系經典方法。1.具酚羥基的香豆素類溶于堿液加酸后可析出。2.香豆素的內酯環(huán)性質，于堿液中皂化成鹽而加酸后恢復成內酯析出。堿液加熱開環(huán)時，要注意堿液的濃度和加熱時間，否則將引起降解反應而使香豆素破壞，或者使香豆素開環(huán)而不能合環(huán)。對酸堿敏感的香豆素用此法可能得到次生產物。第41頁，共60頁，2023年，2月20日，星期一乙醚萃取液NaHCO3水溶液萃取堿水層（酸性成分）乙醚層稀冷的NaOH進行萃取堿水層（酚性成分包括酚性香豆素）乙醚層回收乙醚并用NaOH水或醇溶液進行水解第42頁，共60頁，2023年，2月20日，星期一水解后得到的溶液乙醚萃取

乙醚層（不水解的中性成分）

堿溶液酸中和乙醚萃取水溶液乙醚層（香豆素內酯成分）第43頁，共60頁，2023年，2月20日，星期一（三）

色譜檢識1．薄層色譜法吸附劑常用硅膠，其次是纖維素和氧化鋁?？捎弥行院退嵝匝趸X以及硅膠，堿性氧化鋁慎用。展開劑可采用中等極性的混合溶劑或偏酸性的混合溶劑。顯色方法：首選觀察熒光，或用氨熏、噴10％氫氧化鈉后再觀察。其次可選用三氯化鐵、鹽酸羥胺-三氯化鐵、重氮化試劑、Gibb,s試劑、Emerson試劑等化學顯色劑顯色。第44頁，共60頁，2023年，2月20日，星期一第二節(jié)木脂素

Lignan第45頁，共60頁，2023年，2月20日，星期一木脂素是一類由兩分子苯丙素衍生物聚合而成的天然化合物。少數(shù)為三聚物(倍半木脂素)和四聚物。

大多呈游離狀態(tài)，少數(shù)與糖結合成苷而存在于植物的木部和樹脂中，故稱之木脂素。

目前已發(fā)現(xiàn)200多種木脂素類化合物，其具多種生物活性，如抗癌、抗病毒、抑制生物體內的酶活力、保肝、降低應激反應和對中樞神經系統(tǒng)的作用等。一.概述第46頁，共60頁，2023年，2月20日，星期一一、結構與分類木脂素中苯丙素連接方式主要有以下幾種，其中絕大多數(shù)是側鏈β-位結合。1、二芳基丁烷類（簡單木脂素）2、二芳基丁內酯類（木脂內酯）3、芳基萘類（環(huán)木脂素）4、聯(lián)苯類（新木脂素）第47頁，共60頁，2023年，2月20日，星期一木脂素各類型結構簡單木脂素木脂內酯環(huán)木脂素聯(lián)苯型木脂素ααβββ

ββ

ββ

β。

第48頁，共60頁，2023年，2月20日，星期一

1.簡單木脂素：側鏈8-8’縮合134567892二.結構與分類

牛蒡子苷元（arctigenin）第49頁，共60頁，2023年，2月20日，星期一2.單環(huán)氧木脂素(monoepoxylignan）7-7’7-9’9-9’木脂素分子中有一個環(huán)氧結構，環(huán)氧的位置可以在

7-7’、9-9’、7-9’等位置，形成四氫呋喃環(huán)的結構。第50頁，共60頁，2023年，2月20日，星期一

木脂素分子中含有內酯結構，多在9-9’位形成內酯環(huán)。它是單環(huán)氧木酯素的氧化狀態(tài)。也是下面介紹的環(huán)木脂內酯的前體，兩者常共存于同一植物之中。3.木脂內酯（lignanolide）

第51頁，共60頁，2023年，2月20日，星期一異紫杉脂素（isotaxiresinol）去氧鬼臼毒脂素葡萄糖脂苷4.環(huán)木脂素（cyclolignan）第52頁，共60頁，2023年，2月20日，星期一環(huán)木脂內酯（cyclolignolide）112344-苯代萘酞型（上向）12341-苯代萘酞型（下向）

1-鬼臼毒脂素（1-podophyllotoxin）由環(huán)木脂素C9-C9’間環(huán)和成內酯環(huán)。內酯環(huán)的環(huán)和方向有上向和下向兩種類型。第53頁，共60頁，2023年，2月20日，星期一７.聯(lián)苯環(huán)辛烯型木脂素五味子甲素聯(lián)苯環(huán)辛烯型第54頁，共60頁，2023年，2月20日，星期一厚撲酚水飛薊素第55頁，共60頁，2023年，2月20日，星期一丹參酸乙(d