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第四章 香豆素和木脂素

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天然药物化学_第四章_香豆素与木脂素类

天然药物化学_第四章_香豆素与木脂素类


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。
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。
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。
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。
第四章香豆素和木脂素

第四章香豆素和木脂素

分子量小的有挥发性（可随水蒸汽蒸出） UV下显蓝色荧光
苷类：粉末状，多数无香味和无挥发性。
（二）溶解性 游离苷元：溶于沸水，但不溶于冷水。溶 于氯仿、乙醚、醋酸乙酯、丙酮、甲/乙醇 等有机溶剂。 苷：易溶于甲/乙醇，可溶于水，难溶于乙 醚、氯仿、醋酸乙酯等有机溶剂。
（三）碱水解反应（内酯性质）
OH O O H COOO OH COO -
还有豆科、兰科、木樨科、茄科、菊科等， 少数发现于动物和微生物中。
基本母核：苯骈α -吡喃酮（色原酮的异构体） （邻羟桂皮酸内酯）
• 在植物体内，香豆素类化合物常常以游离状态或与糖结 合成苷的形式存在，大多存在于植物的花、叶、茎和果 中，通常以幼嫩的叶芽中含量较高。
二、香豆素的结构类型
香豆素母核的苯环或α-吡喃酮环 上常有羟基、烷氧基、苯基、异戊烯 基等取代，其中异戊烯基的活泼双键 又可与邻位酚羟基环合成呋喃或吡喃 环结构，根据其取代基及连接方式不 同，把香豆素分成几类：
四、鉴定
• 分离过程中木脂素的初步鉴定可用薄层和 纸色谱。最常用的是硅胶薄层色谱，展开 剂可用氯仿-甲醇（9：1），氯仿-二氯甲醇 （1：1），氯仿-醋酸乙酯（9：1）和醋酸 乙酯-甲醇（95：5）等。 • 当木脂素的亲脂性较强时，可选用石油醚乙醚（1：1），乙醚，氯仿等溶剂展开。
• 显色可利用木脂素在紫外光下呈暗斑或使 用通用显色剂，如： • ①茴香醛浓硫酸试剂，110℃加热5分钟。 • ②5%磷钼酸乙醇溶液，120℃加热至斑点 明显出现。 • ③10%硫酸乙醇溶液，110℃加热5分钟。 • ④三氯化锑试剂，100℃加热10分钟，在紫 外光下观察斑点。
2、酚羟基反应
（1）与三氯化铁的乙醇液反应，产生绿色现 象，取代基越多，颜色越深。 （2）若酚羟基邻、对位无取代基，或水解后 产生的酚羟基对位无取代基，可与一些试 剂缩合显色。
天然药物化学第四章-香豆素与木脂素

天然药物化学第四章-香豆素与木脂素


二、理化性质
（一）性状 （二）溶解性 （三）内酯的性质 （四）呈色反应
（一）性状
游离状态——
结晶形固体，有一定熔点； 大多具有香气；具有升华性质 分子量小的有挥发性（可随水蒸汽蒸出） UV下显蓝色荧光，碱液中荧光增强 成苷——粉末状，大多无香味、无挥发性、不能 升华。
（二）溶解性
游离—— 能溶于沸 H2O，不溶或难溶冷 H2O， 可溶MeOH、EtOH、CHCl3和乙醚等溶剂。
第四章 香豆素与木脂素
知识要求
掌握香豆素的结构类型，溶解性、碱水解、内酯 环和显色反应等性质及其应用
掌握溶剂提取法及其应用 熟悉香豆素的性状、荧光性及色谱鉴别 熟悉木脂素的结构类型及色谱鉴定 了解香豆素的水蒸气蒸馏提取法 了解木脂素的理化性质及提取实例
能力目标
熟练应用香豆素的结构特点、识别香豆素的结 构类型；熟练应用香豆素的理化性质进行提取、并 进行显色反应鉴别
其中被药典收载的有秦皮、白芷、独活、前 胡、茵陈、补骨脂等
一、结构类型
通常将香豆素分为四类： ㈠简单香豆素类 ㈡呋喃香豆素类(线型和角型) ㈢吡喃香豆素类(线型和角型) ㈣异香豆素类 ㈤双香豆素
（一）简单香豆素类
只有苯环上有取代基的香豆素。
取代基：
5 6
7
HO
8
4 3
羟基、烷氧基、苯基、异戊
烯基等。
香豆素C-6或C-8异戊烯基与邻酚羟基环合 而成2,2-二甲基-α-吡喃环结构，形成吡喃香 豆素。这一类天然产物并不多见。
属此类型的香豆素化合物
O
OO
花椒内酯
O
OO
邪蒿内酯
少数为5,6-吡喃骈香豆素，如：
O O
MeO
OO
第四章 香豆素和木脂素类

第四章 香豆素和木脂素类


第二节 木脂素
木脂素(lignans)是一类由苯丙素衍生物聚合而成 的天然化合物, 通常指其二聚体，少数为三聚体和四 聚体。由于较广泛地存在于植物的木质部和树脂中， 且在开始析出时呈树脂状，故称为木脂素。 木脂素在自然界分布较广，如伞形科、小檗科、 菊科、木兰科、木樨科、马兜铃科等科植物中均有 分布，常见的含木脂素的药材有:五味子、厚朴、细 辛、连翘、牛蒡子等。
CI OHH2O + Cl N CI pH9~10 CI N COOO CI OCOOHO N CI CI O O COO-
O
O
OH
蓝色
第一节 香豆素类
二、理化性质
(五)显色反应 5.Emerson试剂反应
香豆素结构中酚羟基对位无取代或C6位上没有取 代时，与Emerson试剂(4--氨基安替比林和铁氰化钾) 反应生成红色化合物。
但需注意所加碱液的浓度不宜太浓，加热时间不宜过长， 温度不宜过高，以免破坏内酯环。此外，一些对酸碱敏感的 香豆索类，如 C8位有酰基的香豆素，水解后不易恢复成内 酯;C5位有羟基的，闭环时可能异构化，则不宜用此法。
第一节 香豆素类
三、提取与分离
(三)水蒸气蒸馏法 小分子游离香豆素具有挥发性，可采用水蒸气蒸馏 法进行提取。 ㈣分离 香豆素类成分的分离，早期往往利用混合物中 各组分溶解性、酸性的差异进行分离，如香豆素苷 和苷元的分离可利用其在水和有机溶剂中溶解度的 差异分离，有酚羟基的香豆素可利用本身的酸性与 其他香豆素分离。
(2)亚甲二氧基的反应
Labat试剂(没食子酸硫酸试剂)反应：
具有亚甲二氧基的木脂素，加浓硫酸后，再加没食 子酸，可产生蓝绿色。
第二节 木脂素
二、理化性质
㈢、显色反应 (2)亚甲二氧基的反应 Ecgrin试剂(变色酸硫酸试剂)反应： 样品加浓硫酸后，再加变色酸，并保持温度在7080℃20 min，可产生蓝紫色。 (3)异羟肟酸铁反应 含有内酯环的木脂素可发生异羟肟酸铁反应，溶液变 为紫红色。
天然药物化学第四章香豆素与木脂素类

天然药物化学第四章香豆素与木脂素类


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
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。
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
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
补骨脂种子粗粉 50% 乙醇浸渍提取
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。
生物活性
1.抗肿瘤作用：小檗科鬼臼属的各种鬼臼毒素类木质素，
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
第4章 香豆素和木脂素

第4章 香豆素和木脂素


花椒内酯 （抗凝血）
白花前胡甲素 （抗心律不齐）
第一节 香豆素
少数为5,6-吡喃骈香豆素，如：
O O
O MeO O O
O
O
别美花椒内酯
dipetalolactone
第一节 香豆素
（四）其它香豆素：-吡喃酮上有取代基的香豆素类
异香豆素（isocoumarin）：
岩白菜素 （bergenin） （镇咳、抗炎）
原理——利用内酯遇碱能皂化，加酸能恢复的性质来分离香豆素。
第一节 香豆素类
缺点：对酸碱敏感的 香豆素，拿不到原物质
第一节 香豆素类
(二）分离 2. 色谱方法 吸附剂——硅胶、氧化铝（酸性、中性） 洗脱剂——已烷和乙醚、已烷和乙酸乙酯等 显 色——可观察荧光
第四章 香豆素和木脂素
第一节 香豆素类
O O
第二节 木脂素类
3. 芳基萘类（arylnaphthalenes）
第二节 木脂素类
4. 四氢呋喃类（tetrahydrofurans）
第二节 木脂素类
5. 双四氢呋喃类（furofurans）
第二节 木脂素类
6. 联苯环辛烯类（dibenzocyclooctenes）
第二节 木脂素类
7. 苯骈呋喃类（benzofurans）
8. 双环辛烷类（bicyclo[3,2,1]octanes）
第二节 木脂素类
9. 苯骈二氧六环类
10. 螺二烯酮类（spirodienones）
第二节 木脂素类
11. 联苯类（biphenylenes）
12. 倍半木脂素（sesquilignans）
第二节 木脂素类
试剂： Gibb’s——2,6-二氯(溴)苯醌氯亚胺 Emerson——氨基安替匹林和铁氰化钾 条件： 有游离酚羟基，且其对位无取代者 ——呈阳性 或6-位上没有取代
第四章 香豆素和木脂素

第四章 香豆素和木脂素

22
（4）荧光性
当归的薄层色谱鉴定图
补骨脂的薄层色谱鉴定图
23
（5）呈色反应 *
异羟肟酸铁反应（识别内酯）：
碱性条件下，香豆素内酯开环，并与盐酸羟胺
缩合成异羟肟酸，再在酸性条件下与三价铁离子络
合成盐而显红色。
[OH]O O COONa OH HONH2. HCl O H
C
Fe H N H
+
3+
O H
31
水蒸气蒸馏法
例：橘子油橙皮油素的分离
橘子油
馏出物 加热溶于乙醇 乙醇液 放置 粗品 重结晶 残油
H3C O O O
O H3C CH3
结晶（橙皮油素）
32
色谱分离法
• 香豆素的混合物部分最后通过色谱分离法才能得 到单体。 • 香豆素一般用硅胶吸附层析、氧化铝层析和聚酰 胺层析。
• 碱性氧化铝可能使香豆素发生降解，故很少使用。
C
H N
O OH
O O Fe1/3
( 红色 )
24
酚羟基反应
① FeCl3反应：具有酚羟基，可与FeCl3试剂产生颜 色反应，污绿色至蓝绿色，酚羟基数目越多，颜
色越深。
② 重氮化试剂反应：若酚羟基的邻位或对位未被取
代，则能与重氮化试剂反应生成红色或紫红色的
偶氮化合物。
25
酚羟基反应
③ Emerson反应：
COOO
H
+
COOH OH 反式 邻 羟 基 桂皮 酸
提示：在用碱液提取香豆素类成分时，避免长时间加热， 并注意碱液的浓度，以免破坏内酯环。 21
（4）荧光性 *
可见光：无色或浅黄色结晶 UV光：显蓝色荧光
① C7-OH，荧光↑ 碱化后，荧光↑ ② C7-OH甲基化或为非羟基基团时，荧光减弱或消 失 ③ 多烷氧取代的呋喃香豆素类荧光颜色为黄绿色或 褐色
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药物化学教研室
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1
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
10
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。
H 3 CO
O
O
HO
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11
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。
HO H3CO
O
O
O
O
O
O
OO
O
OH
OH
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12
二、 理化性质
㈠性 状
㈡ 溶解性
31
生物活性
1.抗肿瘤作用：小檗科鬼臼属的各种鬼臼毒素类木质素，
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。
6
OCH3
可编辑课件PPT
8
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。
8
O
O
O
7
OH
O
O
O
O
O
OCH 3
OCH 3
4香豆素与木脂素

4香豆素与木脂素

香豆素与木质素1、结构分类——简单香豆素、呋喃香豆素、吡喃香豆素、异香豆素、其他香豆素（1）简单香豆素—仅在苯环上有取代基的香豆素类，如伞形花内酯（7-OH香豆素）（2）呋喃香豆素—异戊烯基与邻位酚羟基环合呈呋喃环（五元环）✧6，7-呋喃骈香豆素型（线型）—补骨脂内脂、紫花前胡内脂✧7，8-呋喃骈香豆素型（角型）—异补骨脂内脂（白芷内酯）（3）吡喃香豆素—异戊烯基与邻位酚羟基环合呈吡喃环（六元环）✧6，7-吡喃骈香豆素型（线型）—花椒内酯✧7，8-呋喃骈香豆素型（角型）—邪蒿内脂（4）异香豆素—茵陈炔内脂、仙鹤草内脂（5）其他香豆素—沙葛内脂、黄檀内脂2、性状—游离香豆素多有香味；小分子具挥发性（水蒸气蒸馏法），并能升华。

（香豆素成苷后无以上性状）3、溶解性—游离香豆素冷水难溶沸水溶，易溶于有机溶剂（成苷后易溶于水，难溶于有机溶剂）4、荧光性质——常用于色谱法检识香豆素✧香豆素母体无荧光，C-7位引入酚羟基显蓝色荧光（呋喃香豆素多显蓝色荧光），加碱荧光显著，显绿荧光✧C-8位再引入一羟基，荧光减弱，甚至无荧光。

5、与碱作用✧因具内酯环，在热稀碱开环，加酸又闭环——碱/酸法（注意碱液浓度、避免长时间加热，以防破坏内酯环）✧长时间在碱中放置或UV光照射，加酸不能闭环。

6、显色反应✧异羟肟酸铁反应—具内酯环结构均可反应，显红色✧三氯化铁反应—具酚羟基结构均可反应，显蓝绿色✧G ibb反应—与酚羟基对位的活泼氢，蓝色E merson反应—与酚羟基对位的活泼氢，红色G、E反应要求必须有游离的酚羟基，且对位无取代才显阳性。

7、呋喃香豆素的光化学毒性✧呋喃香豆素外涂或内服后经日光照射可引起皮肤色素沉着（治疗白斑病），如补骨脂素和异补骨素含香豆素类化合物的常用中药1、秦皮——简单香豆素✧主要：七叶苷（秦皮甲素）、七叶内酯（秦皮乙素）、白蜡素、白蜡树苷✧指标：秦皮甲素+秦皮乙素≥1.0%2、前胡——吡喃香豆素✧主要：白花前胡甲、乙、丙、丁素、紫花前胡素✧指标：白花前胡甲素、白花前胡乙素3、肿节风——香豆素类✧主要：异嗪皮啶、东莨菪内酯✧指标：异嗪皮啶、迷迭香酸4、补骨脂——呋喃香豆素✧主要：补骨脂内脂（补骨脂素）、异补骨脂内脂（异补骨脂素）、补骨脂次素✧指标：补骨脂素+异补骨脂素≥0.7%含木质素类化合物的常用中药1、五味子——联苯环辛烯型木质素指标：五味子醇甲2、厚朴——木质素类指标：厚朴酚、和厚朴酚3、连翘——双并四氢呋喃类木质素（双环氧木质素）、木脂内脂指标：连翘苷、连翘酯苷A4、细辛——木质素类、挥发油、黄酮类指标：细辛脂素（细辛含有痕量的马兜铃酸Ⅰ，有明显的肝肾毒性）。

[医学]香豆素和木脂素

[医学]香豆素和木脂素


2001年七八月间,广州市场发现了大量含黄曲霉素的
劣质大米,这就是当时震惊全国的“毒大米”事件;2004 年6月香港发生的从广州流入的毒花生事件,经检验为黄
曲霉素超标70倍,引得人心惶惶;2005年5月11日肯尼亚卫
生部官员证实,该国东部地区发生玉米被黄曲霉素污染事 件,有7人因食用有毒玉米死亡。
15:15 24
15:15
2
狭义而言，苯丙素类化合物是指简单苯丙素类、香豆 素类、木脂素类。 苯丙素类是天然存在的一类含有一个或几个C6----C3 基团的酚性物质。
苯丙素类的存在关系到植物生长的调节作用和抗御病 害的侵袭作用。其具有较广泛的生理活性，也是很受重视 的一类天然成分。
15:15
3
分类
苯丙烯 propenyl benzene
食物链进入人体的黄曲霉毒素具有极强的致癌作用，严重 威胁人类健康。
15:15
23
黄曲霉素是迄今发现的各种真菌毒素中最稳定的一 种。目前已分离出的黄曲霉毒素有十多种,它们包括黄曲 霉毒素B1、B2、G1、G2等。其中以B1毒性最强,耐强 酸和抗紫外线照射,加热到268～269℃时才开始分解破 坏,有强烈的致癌作用。
丁香酚
茴香醚
α-细辛醚
β-细辛醚
15:15
9
（二）苯丙醇类
松柏醇（coniferol）是常见的苯丙醇类化合物，在植 物体中缩合后形成木质素。紫丁香酚苷（syringinoside）
是从刺五加中得到的苯丙醇苷，均属苯丙醇类化合物。
H3CO HO CH2OH H3CO glc(1--6)glc-O OCH3 CH2OH CHO
第6章
生理活性。
香豆素和木脂素
1、了解香豆素和木脂素的分布、生源途径和 2、熟悉香豆素和木脂素的结构和分类。
香豆素与木脂素—香豆素(天然药物化学课件)

香豆素与木脂素—香豆素(天然药物化学课件)


第四章 香豆素与木脂素
案例 秦皮中香豆素类化学成分的 提取分离技术
秦皮为木犀科植物苦枥白蜡树、白蜡树、尖叶白蜡 树、宿柱白蜡树的干燥枝皮或干皮。 味苦，性寒。归肝、胆、大肠经。有清热解毒、收 涩、明目之功效。
白蜡树
秦皮
秦皮的作用
现化药理研究表明：
➢ 秦皮具有抗病原微生物作用、抗炎镇痛作用、抗 肿瘤作用、抗氧化作用以及神经保护和血管保护作用
粗品 甲醇-水重结晶
七叶素
流程说明：
1．以95%乙醇为溶剂提取，将秦皮中的成分尽可能提取 出来。
2．浓缩液加热后用三氯甲烷洗涤，除去脂溶性杂质。 3．利用七叶苷和七叶素在醋酸乙酯中的溶解度不同而 分离。
第四章 香豆素与木脂素
第一节 香豆素-定义及概述
王二丽 副教授
一、名称的来源 香豆素最早由豆科植物香豆中提取获得，并 且具有芳香气味，故而命名为香豆素。
三、内酯环的性质（碱开环，酸闭环）
Hale Waihona Puke 香豆素 （S水 小）顺邻羟基桂皮酸盐 （S水大）
反邻羟基桂皮酸盐 （加酸不可逆）
应用：碱溶酸沉法提取香豆素 注意：加热时间不宜太长
不能与浓碱共沸（裂解—酚类或酚酸） 侧链有酯键的不宜用碱水提取、分离，以免降解。
四、荧光性
母核无荧光。 引入-OH，产生有蓝色荧光。 在碱溶液中荧光更显著。 C7-OH香豆素有强烈的蓝色荧光，在碱溶液中绿 色荧光。 C7-OH再引入C8-OH荧光减弱甚至消失。 呋喃香豆素蓝色荧光。
1、醇提取有机溶剂萃取法 2、碱溶酸沉法
醇提取有机溶剂萃取法
秦皮粗粉
95%乙醇回流提取
药渣
提取液 减压回收乙醇
浓缩液 加水温热溶解，用氯仿洗涤

第四章香豆素和木脂素


2011-4-9
西安医学院药学院
15
一、结构与分类
2 3 4 5 6 1 6
7 8
9
' 7
' '
1
'
' 8
2 3
6
9
'
7
'
' '
5
4
'
环木脂素
西安医学院药学院
简单木脂素
2011-4-9
联苯型木脂素
16
主要代表化合物： 主要代表化合物：
O MeO O RO
OH O O O O
OMe OMe
H3CO OCH3
2011-4-9
石油醚-甲酸乙酯 甲酸等 石油醚 甲酸乙酯-甲酸等 甲酸乙酯
• ④或直接用硅胶GF254板色谱。 板色谱。 或直接用硅胶 板色谱
西安医学院药学院
24
• 应用实例 应用实例——五味子 五味子
• 【来源】五味子为木兰科植物五味子Schizandra 来源】五味子为木兰科植物五味子 chinennsis Bail.或华中五味子 或华中五味子Schizandra 或华中五味子 sphenanthera Rehd.et wils的干燥成熟果实。 的干燥成熟果实。 的干燥成熟果实 • 【化学成分】五味子所含的化学成分主要有木脂素类、有 化学成分】五味子所含的化学成分主要有木脂素类、 机酸类、挥发油和鞣质等。 机酸类、挥发油和鞣质等。其中木脂素类成分多为联苯环 辛烯型，主要有：五味子素、五味子甲素、乙素、丙素、 辛烯型，主要有：五味子素、五味子甲素、乙素、丙素、 五味子酚,五味子酯甲、 五味子酚 五味子酯甲、乙、丙、丁等。 五味子酯甲 丁等。

《香豆素和木脂素》课件


3. 生产和提取
1
生产方法
香豆素和木脂素的生产方法包括发酵和化学合成，化学合成方法效率高但环境污 染大。
2
提取方法
香豆素和木脂素的提取方法多种多样，例如蒸馏法、萃取法、浸提法等。蒸馏法 分单馏和分馏两种类型，单馏法提取效果优，成本取出香豆素和木脂素，使用蒸馏法提取肉桂皮油可以获得较高 的回收率和纯度。
《香豆素和木脂素》PPT 课件
本课程介绍香豆素和木脂素的定义，化学结构与特点，包括其在生活和医学 领域的应用，生产和提取方法，安全性和毒性评价，研究历史和最新进展， 以及未来研究的发展方向。
1. 介绍
香豆素和木脂素的定义
香豆素和木脂素是一类天然有机化合物，具 有特殊的芳香气味和药理活性。
化学结构和特点
最新进展
近年来，香豆素和木脂素在抗肿瘤、抗糖尿病、 抑制疟原虫等方面的应用取得了新进展，成为 热点领域。
6. 结论
重要性和价值
香豆素和木脂素具有广泛的生物学效应，是天然药物和生物材料的良好来源，有利于人类健 康和环境保护。
未来研究的发展方向
未来研究应进一步探究这两种化合物的生物合成方式、分子机制、药理作用途径和副作用等 方面，为更好地应用其生物学效应提供理论基础和实验依据。
4. 安全性和毒性
1 安全性评价
2 毒性评价
香豆素和木脂素在适当剂量下基本无毒， 但存在过敏反应，需要注意使用方法和量。
高剂量和长期接触香豆素和木脂素可能会 导致肝脏、肾脏等器官受损和毒性反应， 建议控制剂量，避免长期过量使用。
5. 研究进展
研究历史
从19世纪末起，香豆素和木脂素的生物学效应 成为热门研究课题，至今已有数百项研究发表。
两者的化学结构相似，但存在不同的生物合 成途径和氧化程度。它们的药理作用主要表 现为抗炎、抗氧化、杀菌等。

香豆素和木脂素

色谱法
木脂素是一类由2-4个苯丙素单元氧化聚合而成的天然化合物。通常指其二聚物，少数为三聚物和四聚物。
01
由桂皮酸或桂皮醇氧化聚合而成的化合物称为木脂素，存在：双子叶植物中。
02
第二节 木脂素
木脂素在动植物中多呈游离状态，少量与糖结合成苷的形式存在。结构中多具羟基、甲氧基、或亚甲二氧基、羧基、内酯等取代基，多数还具有旋光性。
茴香醛浓硫酸试剂，110℃加热5分钟。
5%磷钼酸乙醇溶液，120℃加热至斑点明显出现。
10%硫酸乙醇溶液，110℃加热5分钟。
三氯化锑试剂，100℃加热10分钟，在紫外光下观察斑点。
01
水蒸气蒸馏法
某些小分子的香豆素类具挥发性可用蒸馏法与不挥发性成分分离，常用于纯化过程。
02
香豆素的混合物部分最后通过层析的方法才能得到单体。香豆素一般用硅胶吸附层析、氧化铝层析和聚酰胺层析。碱性氧化铝可能使香豆素发生降解，故很少用。
洗脱剂可用己烷-乙醚、己烷-乙酸乙酯和石油醚-乙酸乙酯的混合溶剂。
角型：C8-异戊烯基与C7-羟基环合而成（7、8呋喃骈香豆素型）
（二）呋喃香豆素类
03
02
01
香豆素的C6或C8异戊烯基与邻酚羟基环合而成2、2-二甲基-α-吡喃环结构，形成吡喃香豆素。这一类天然产物并不多见。
直线型：C6-异戊烯基与C7-羟基环合而成（6、7吡喃骈香豆素）
角型：C8-异戊烯基与C7-羟基环合而成（7、8吡喃骈香豆素）或 C5-异戊烯基与C6-羟基环合而成，双呋喃
（五）显色反应
香豆素类分子中均具有内酯结构，通常还具有酚羟基或内酯水解后产生的酚羟基，通过这些基团的显色反应，能为检识与鉴别香豆素成分提供参考。
1、异羟肟酸铁试验（识别内酯）
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第四章 香豆素和木脂素
苯丙素类是一类含有一个或几个C6 －C3单位的天然成分。这类成分包括其 多个单位聚合的化合物，有苯丙烯、苯 丙醇、苯丙酸及其缩酯、香豆素、木脂 素和黄酮等。
第一节 香豆素（Coumarins）
一、定义 香豆素是顺式邻羟基桂皮酸的内酯， 具有芳香气味，广泛分布于高等植物 中，其中芸香科和伞形科中分布最多，
• （四）聚木脂素类 • 结构：由三分子苯丙素相聚而成的木脂素； 如牛蒡子根中的拉帕酚。 • 由四分子苯丙素聚合而成的，如：丹参酸 乙存在于丹参中。
• （五）其它木脂素类 • 除以上几种外，统称为其它木脂素。如： 澳大利亚植物Eupomatia laurica树皮中的 eupomatene是苯环与侧链连接后形成呋喃 氧环的一类木脂素。樟科植物中分得的 burchellin与eupomatenoids相似，只是 呋喃环的形成位置不同。 •
3）C6位无取代基，可与Emerson试剂缩合显 红色。Emerson试剂：4-氨基安替比林和铁 氰化钾
五、提取与分离
1.系统溶剂法
药 材 EtOH/MeOH 醇提液 回收溶剂，加水
水溶液
有机溶剂萃取
石油醚
苯
乙醚
乙酸乙酯
药材粗粉
甲醇或乙醇提取 提取液 回收溶剂 浸膏 石油醚回流提取
石油醚液
回收至小体积
分子量小的有挥发性（可随水蒸汽蒸出） UV下显蓝色荧光
苷类：粉末状，多数无香味和无挥发性。
（二）溶解性 游离苷元：溶于沸水，但不溶于冷水。溶 于氯仿、乙醚、醋酸乙酯、丙酮、甲/乙醇 等有机溶剂。 苷：易溶于甲/乙醇，可溶于水，难溶于乙 醚、氯仿、醋酸乙酯等有机溶剂。
（三）碱水解反应（内酯性质）
OH OH COO COO -
第二节 木脂素
• 木脂素是一类由2-4个苯丙素单元氧化聚 合而成的天然化合物。通常指其二聚物，少数 为三聚物和四聚物。 • 由桂皮酸或桂皮醇氧化聚合而成的化合物 称为木脂素，存在：双子叶植物中。
• 木脂素在动植物中多呈游离状态，少量与 糖结合成苷的形式存在。结构中多具羟基、 甲氧基、或亚甲二氧基、羧基、内酯等取 代基，多数还具有旋光性。 • 木脂素的结构多变，所表现出来的生物活 性也呈多样性。
（四）异香豆素类
异香豆素可认为是邻羧基苯乙烯醇的内 酯。香豆素的异构体，在植物体内。
（五）其它香豆素类
指α-吡喃酮环上有ห้องสมุดไป่ตู้代基的香豆素类。还
包括二聚体和三聚体。C3、C4上常有取代基：
苯基、羟基、异戊烯基等。
三、生理活性
1.毒性：有些香豆素对肝有一定的毒性，例如
黄曲霉素可致癌。
2.抗菌作用：秦皮中的七叶内酯和七叶内酯 苷具抑制痢疾杆菌的作用。补骨脂内酯具 抗真菌及抗结核活性。
O
O
H
+ O
长时间加热
O
-
顺邻羟桂皮酸 (不易游离存在）
H +
反邻羟桂皮酸 （安定状态）
不环合
（四）荧光性
香豆素母体本身即无取代的香豆 素并无荧光。羟基香豆素类化合物在 紫外光下大多显蓝色或蓝绿色荧光， 在碱液中更加显著，尤其是C7羟基香 豆素，甚至在日光下也可辨认。若在 C8或C6再引入羟基，则荧光减弱。引 入甲氧基后荧光也将减弱，颜色转变 为紫色。
残渣
乙醚液 回收分离
乙醚回流提取
浓缩液
放置、析晶
残渣
乙醇提取
粗晶
冷石油醚洗
单体（亲脂性较弱香豆素）
乙醇液
回收分离
结晶（可能是混和物）
进一步分离
香豆素苷类
单体（亲脂性香豆素）
2、酸碱分离法
此系经典方法。利用香豆素及其苷具有 内酯环，能溶于热碱溶液，加酸又析出的性 质，用0.5％NaOH水溶液提取。
3、水蒸气蒸馏法
还有豆科、兰科、木樨科、茄科、菊科等， 少数发现于动物和微生物中。
基本母核：苯骈α -吡喃酮（色原酮的异构体） （邻羟桂皮酸内酯）
• 在植物体内，香豆素类化合物常常以游离状态或与糖结 合成苷的形式存在，大多存在于植物的花、叶、茎和果 中，通常以幼嫩的叶芽中含量较高。
二、香豆素的结构类型
香豆素母核的苯环或α-吡喃酮环 上常有羟基、烷氧基、苯基、异戊烯 基等取代，其中异戊烯基的活泼双键 又可与邻位酚羟基环合成呋喃或吡喃 环结构，根据其取代基及连接方式不 同，把香豆素分成几类：
一、结构与分类
• 根据其基本碳架及缩合情况不同，木脂素 可分为以下五类。 • （一）简单木脂素类 • （二）环木脂素类 • （三）联苯木脂素类 • （四）聚木脂素类 • （五）其它木脂素类
• （一）简单木脂素类 • 结构：是指由两分子苯丙素以侧链β-碳原子 相连而成的一类化合物。 • 此类木脂素较多，如愈创木脂酸：存在愈创 木树脂中。叶下珠脂素：存在珠子草中。它 们是典型的木脂素。
某些小分子的香豆素类具挥发性可用 蒸馏法与不挥发性成分分离，常用于纯化 过程。
4、色谱法
香豆素的混合物部分最后通过层析的 方法才能得到单体。香豆素一般用硅胶吸 附层析、氧化铝层析和聚酰胺层析。碱性 氧化铝可能使香豆素发生降解，故很少用。 洗脱剂可用己烷-乙醚、己烷-乙酸乙酯 和石油醚-乙酸乙酯的混合溶剂。
3. 平滑肌松弛作用：血管扩张作用。 伞形科凯刺—冠状动脉扩张 茵陈蒿中的滨蒿内酯—解痉利胆 4. 抗凝血作用和止血作用： 双香豆素—防血栓及消血块 泽兰内酯—止血 5. 光敏作用：可引起皮肤色素沉着；
•
补骨脂内酯可治白斑病
四、理化性质
（一）性状 游离苷元：结晶形固体，具有固定的熔点；
大多具有香气；具有升华性质
• 举例： • 菊科植物牛蒡子的果实中含有的木脂素类 化合物，具有钙拮抗作用。其分离是将牛 蒡子粗粉依次用环已烷、三氯甲烷、醋酸 乙酯、甲醇、水分步提取，经过人的血小 板活化因子引起的血小析聚集实验筛选， 醋酸乙酯及甲醇部分有抑制血小板聚集活 性。
• 分别将这两部分用低压柱色谱分离，用二 氯甲烷-醋酸乙酯梯度洗脱。从醋酸乙酯部 分分离得牛蒡子苷元；从甲醇部分分离得 牛蒡子苷、拉帕醇A和拉帕醇C。得到的这 四成分除牛蒡子苷外，另外三个成分均有 抑制活性。
（五）显色反应
香豆素类分子中均具有内酯结构， 通常还具有酚羟基或内酯水解后产生的 酚羟基，通过这些基团的显色反应，能 为检识与鉴别香豆素成分提供参考。
1、异羟肟酸铁试验（识别内酯）
具有内酯结构，在碱性条件下内酯开环， 与盐酸羟胺缩合成异羟肟酸，在酸性条件 下再与Fe3+络合生成异羟肟酸铁显红色。
直线型：C6-异戊烯基与C7-羟基环合而 成（6、7呋喃骈香豆素型） 角型：C8-异戊烯基与C7-羟基环合而成 （7、8呋喃骈香豆素型）
（三）吡喃香豆素类
香豆素的C6或C8异戊烯基与邻酚羟基环 合而成2、2-二甲基-α-吡喃环结构，形成吡喃 香豆素。这一类天然产物并不多见。 直线型：C6-异戊烯基与C7-羟基环合而 成（6、7吡喃骈香豆素） 角型：C8-异戊烯基与C7-羟基环合而成 （7、8吡喃骈香豆素）或 C5-异戊烯基与C6羟基环合而成，双呋喃
• ①可利用重氮化试剂、Gibb’s试剂检出酚 羟基是否存在及酚羟基对位有无取代基； • ②利用没食子酸硫酸试剂反应或变色酸硫 酸试剂反应呈色检识亚甲二氧基的存在； • ③利用酸碱指示剂如溴酚蓝试剂鉴别羧基 的存在； • ④利用异羟肟酸铁试剂可鉴别内酯环的存 在。
三、提取与分离
• （一）提取 • 游离的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，浓缩后易得到纯度较好的产 品。
四、鉴定
• 分离过程中木脂素的初步鉴定可用薄层和 纸色谱。最常用的是硅胶薄层色谱，展开 剂可用氯仿-甲醇（9：1），氯仿-二氯甲醇 （1：1），氯仿-醋酸乙酯（9：1）和醋酸 乙酯-甲醇（95：5）等。 • 当木脂素的亲脂性较强时，可选用石油醚乙醚（1：1），乙醚，氯仿等溶剂展开。
• 显色可利用木脂素在紫外光下呈暗斑或使 用通用显色剂，如： • ①茴香醛浓硫酸试剂，110℃加热5分钟。 • ②5%磷钼酸乙醇溶液，120℃加热至斑点 明显出现。 • ③10%硫酸乙醇溶液，110℃加热5分钟。 • ④三氯化锑试剂，100℃加热10分钟，在紫 外光下观察斑点。
• （二）分离 • 可用柱色谱分离得到单体。 • 常用吸附剂：为硅胶。以石油醚-醋酸乙酯、 石油醚-乙醚、苯-醋酸乙酯、氯仿-甲醇等， 逐级增加极性展开洗脱，分离效果较好。
• 分配色谱也可用于木脂素的分离。 • 纸色谱较为方便，将滤纸浸以甲酰胺为固 定相，苯为移动相，展开后用碱性重氮盐 或SbCl3、SbCl5试剂使木脂素显色。
（一）简单香豆素类
指只有在苯环上有取代基的香豆素类。
• 取代基：
•
HO O O
羟基、烷氧基、苯基、异戊烯基等。
由于绝大多数香豆素在C7 位都有
•
含氧官能团存在，因此，7-羟香豆素可
7-羟基香豆素
以认为是香豆素类成分的母体。
O
OMe
MeO
O
O
当归内酯 (angelicone)
（二）呋喃香豆素类
香豆素核上的异戊烯基常与邻位酚羟基 （7-羟基）环合成呋喃环的呋喃香豆素。成 环后常伴随着降解失去三个碳原子。
二、理化性质
• 性状：木脂素多数呈无色或白色结晶，但 新木脂素较难结晶。但大多木脂素不挥发， 也不升华，少数可升华，如：去甲二氢愈 创木酸。
• 溶解性：游离—亲脂性，难溶水，溶苯、氯仿等 成苷—水溶性增大 • 旋光性：木脂素常有多个手性碳原子或手性中心， 大部分具有光学活性，遇酸易异构化。 • 显色反应：木脂素分子结构中常含有酚羟基、醇 羟基、甲氧基、亚甲二氧基、羧基和内酯环等， 因此分别呈各功能团所具有的化学性质。
• 由于低极性溶剂难于渗入植物细胞，提取 效率较低，而且不能提出可能存在的木脂 素苷，所以一般提取时先采用甲醇或丙酮 等亲水性溶剂提取，浓缩成膏后，再依次 用石油醚、氯仿、醋酸乙酯等萃取，得到 粗的游离总木脂素。 • 木脂素苷类亲水性较强，可按苷类的方法 进行提取分离。