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。