執(zhí)業(yè)中藥師中藥化學(xué)香豆素和木脂素復(fù)習(xí)資料

1、第五章香豆素和木脂素內(nèi)容提要： 1.香豆素的結(jié)構(gòu)類型；2.香豆素的理化性質(zhì)；3.香豆素的提取與分離；4.香豆素的結(jié)構(gòu)鑒定；5.木脂素的理化性質(zhì)；6.含香豆素、木脂素的常用中藥。第一節(jié)香豆素素香豆素是鄰羥基桂皮酸的內(nèi)酯，廣泛分布于高等植物中，尤其以蕓香科和傘形科為多，少數(shù)發(fā)現(xiàn)于動(dòng)物和微生物。在植物體內(nèi)，它們往往以游離狀態(tài)或與糖結(jié)合成苷的形式存在。 一、結(jié)構(gòu)與分類 香豆素的母核為苯駢-吡喃酮。香豆素分為五大類，即簡單香豆素類、呋喃香豆素類、吡喃香豆素類、異香豆素類及其他香豆素類。（一）簡單香豆素類 此類是指僅在苯環(huán)有取代基的香豆素類。絕大部分香豆素在C-7位都有含氧基團(tuán)存在，僅少數(shù)例外。傘形花內(nèi)酯

2、，即7-羥基香豆素可以認(rèn)為是香豆素類成分的母體. 常見的簡單香豆素的苷，如茵芋苷。 （二）呋喃香豆素類 呋喃香豆素結(jié)構(gòu)中的呋喃環(huán)往往是由香豆素母核上所存在的異戊烯基與其鄰位的酚羥基環(huán)合而成的，成環(huán)后常常伴隨著失去3個(gè)碳原子（丙酮）的變化。呋喃香豆素又分為線型和角型。 （1）6，7-呋喃駢香豆素型（線型）此型以補(bǔ)骨脂內(nèi)酯為代表，又稱補(bǔ)骨脂內(nèi)酯型。例如香柑內(nèi)酯、花椒毒內(nèi)酯、歐前胡內(nèi)酯、紫花前胡內(nèi)酯等，其中紫花前胡內(nèi)酯為未經(jīng)降解的二氫呋喃香豆素。（2）7，8-呋喃駢香豆素型（角型）此型以白芷內(nèi)酯為代表。白芷內(nèi)酯又名異補(bǔ)骨脂內(nèi)酯，故又稱異補(bǔ)骨脂內(nèi)酯型。如異香柑內(nèi)酯，茴芹內(nèi)酯。（三）吡喃香豆素類 香豆素

3、C-6或C-8位異戊烯基與鄰酚羥基環(huán)合而成2，2-二甲基-吡喃環(huán)結(jié)構(gòu)，形成吡喃香豆素。按吡喃環(huán)駢合的位置也可分為線型和角型。此外還發(fā)現(xiàn)5，6-吡喃駢和雙吡喃駢香豆素的存在。（1）6，7-吡喃駢香豆素（線型）此型以花椒內(nèi)酯為代表，如美花椒內(nèi)酯。（2）7，8-吡喃駢香豆素（角型）此型以邪蒿內(nèi)酯為代表，如沙米丁和維斯納丁。（3）其他吡喃香豆素5，6-吡喃駢香豆素如別美花椒內(nèi)酯；雙吡喃香豆素如狄佩它妥內(nèi)酯。（四）異香豆素類 異香豆素是香豆素的異構(gòu)體，在植物中存在的多數(shù)為二氫異香豆素的衍生物，其代表化合物如茵陳炔內(nèi)酯、仙鶴草內(nèi)酯等。（五）其他香豆素類 這類是指-吡喃酮環(huán)上有取代基的香豆素，C-3，C-4

4、上常有苯基、羥基、異戊烯基等取代，如沙葛內(nèi)酯、黃檀內(nèi)酯等。 香豆素陳分中也發(fā)現(xiàn)二聚體和三聚體，如kotamin。二、理化性質(zhì) （一）性狀 游離香豆素類：多為結(jié)晶性物質(zhì)，大多有香味。香豆素中分子量小的游離香豆素多有揮發(fā)性（水蒸汽蒸餾法提取），并能升華。 香豆素苷類：一般呈粉末或晶體狀，無香味無揮發(fā)性和升華性 （二）溶解性 游離的香豆素：能溶于沸水，難溶于冷水易溶于甲醇、乙醇、三氯甲烷和乙醚；香豆素苷:能溶于水、甲醇和乙醇難溶于乙醚等極性小的有機(jī)溶劑。（三）熒光性質(zhì) 香豆素類在可見光下為無色或淺黃色結(jié)晶。 香豆素母體本身無熒光，而羥基香豆素在紫外光下多顯出藍(lán)色熒光，在堿溶液中熒光更為顯著。香豆素類

5、熒光與分子中取代基的種類和位置有一定關(guān)系： 在C-7位引入羥基即有強(qiáng)烈的藍(lán)色熒光，加堿后可變?yōu)榫G色熒光； 在C-8位再引入羥基，則熒光減至極弱，甚至不顯熒光。呋喃香豆素多顯藍(lán)色熒光，熒光性質(zhì)常用于色譜法檢識(shí)香豆素。 （四）與堿的作用及其應(yīng)用 香豆素類及其苷因分子中具有內(nèi)酯環(huán)，在熱稀堿溶液中內(nèi)酯環(huán)可以開環(huán)生成順鄰羥基桂皮酸鹽，加酸又可重新閉環(huán)成為原來的內(nèi)酯。 7位甲氧基香豆素較難開環(huán)，因?yàn)?-OCH3的供電子效應(yīng)使羰基碳的親電性降低;7羥基香豆素在堿液中由于酚羥基酸性成鹽，更難水解。 注意：長時(shí)間在堿中放置或UV光照射，則可轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的反鄰羥基桂皮酸鹽，再加酸就不能環(huán)合成內(nèi)酯環(huán)。香豆素與濃堿共沸

6、，往往得到酚類或酚酸等裂解產(chǎn)物。 （五）顯色反應(yīng) 1.異羥肟酸鐵反應(yīng) 由于香豆素類具有內(nèi)酯環(huán)，在堿性條件下可開環(huán)，與鹽酸羥胺縮合成異羥肟酸，然后再在酸性條件下與三價(jià)鐵離子絡(luò)合成鹽而顯紅色。2.三氯化鐵反應(yīng) 具有酚羥基的香豆素類可與三氯化鐵試劑產(chǎn)生顏色反應(yīng)，通常是藍(lán)綠色。 3.Gibbs反應(yīng) Gibbs試劑是2，6-二氯（溴）苯醌氯亞胺，它在弱堿性條件下可與酚羥基對(duì)位的活潑氫縮合成藍(lán)色化合物。 顯色原理：香豆素成分在堿性條件（pH9 10）下內(nèi)酯環(huán)水解生成酚羥基，如果其對(duì)位（C6）位無取代，則可以發(fā)生Gibbs反應(yīng)。4.Emerson反應(yīng) Emerson試劑是氨基安替比林和鐵氰化鉀，它可與酚羥基

7、對(duì)位的活潑氫生成紅色縮合物。顯色機(jī)理：與Gibb反應(yīng)相似，適合于C-6位無取代的香豆素成分。可用Gibb反應(yīng)和Emerson反應(yīng)判斷C-6位是否有取代基的存在。同理， 8-羥基香豆素也可用此反應(yīng)判斷C-5是否有取代。反應(yīng)名稱 顯色劑 適用類型 異羥肟酸鐵反應(yīng) 異羥肟酸鐵試劑 香豆屬內(nèi)酯環(huán) 三氯化鐵反應(yīng) 三氯化鐵溶液 酚羥基 Gibbs反應(yīng) Gibb試劑 （2，6-二氯（溴）苯醌氯亞胺） C6位無取代 Emerson反應(yīng) Emerson試劑 （4-氨基安替比林和鐵氰化鉀） 三、提取與分離 香豆素的提取分離方法大致可以歸納為以下幾種。 1.提取方法水蒸氣蒸餾法、堿溶酸沉法、系統(tǒng)溶劑法、色譜法（一）

8、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(jìn)行提取。（二）堿溶酸沉法 由于香豆素類具有內(nèi)酯結(jié)構(gòu)，可溶于熱堿液中，加酸又析出。 操作: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(zhì)，然后加酸調(diào)節(jié)pH至中性，適當(dāng)濃縮，再酸化，則香豆素類或其苷即可析出。注意：不可長時(shí)間加熱，另外加熱溫度不能過高，堿濃度不宜過大，以免破壞內(nèi)酯環(huán)。（三）系統(tǒng)溶劑法 香豆素類成分多以親脂性的游離形式存在于植物中，可以用一般的有機(jī)溶劑，如甲醇、乙醇、丙酮、乙醚等提取。 2.分離方法 色譜方法：吸附劑：中性和酸性氧化鋁以及硅膠，慎用堿性氧化鋁。 洗脫劑：常用己烷和乙醚，己烷和乙

9、酸乙酯等混合溶劑洗脫。除柱色譜外，其他色譜方法如制備薄層色譜、氣相色譜、高效液相色譜等都有用于香豆素類分離的。多項(xiàng)選擇題 游離香豆素的提取方法有A.水蒸氣蒸餾法B.堿溶酸沉淀法C.系統(tǒng)溶劑法D.色譜法E.分餾法答疑編號(hào)【正確答案】ABC四、香豆素的波譜規(guī)律 （一）UV和IR光譜 UV： 香豆素類化合物的紫外吸收與-吡喃酮相似，在300nm處可有最大吸收。未取代的香豆素，其紫外吸收光譜一般可呈現(xiàn)275 nm、284nm和310nm三個(gè)吸收峰。如分子中有羥基存在，特別在C-6或C-7上，則其主要吸收峰均紅移，有時(shí)幾乎并成一峰。 在堿性溶液中，多數(shù)香豆素類化合物的吸收峰位置較在中性或酸性溶液中有顯著

10、的紅移現(xiàn)象，其吸收度也有所增大，如7-羥基香豆素的max325 nm（4.15），在堿性溶液中即紅移至372nm（4.23），這一性質(zhì)有助于結(jié)構(gòu)的確定。 IR： -吡喃酮羰基特征吸收峰17451715cm1 芳環(huán)雙鍵吸收峰16451625cm1 如果有羥基取代還有36003200cm1的羥基特征吸收峰。（二）NMR譜 補(bǔ)充：核磁共振原理化學(xué)位移，耦合常數(shù)J，裂峰數(shù)與峰面積CH3-XX的電負(fù)性， 電子云密度， 屏蔽效應(yīng)， 共振在較低磁場發(fā)生， d 香豆素母核環(huán)上的質(zhì)子受內(nèi)酯羰基吸電子共軛效應(yīng)的影響，C-3、C-6和C-8上的質(zhì)子信號(hào)在較高場；C-4、C-5和C-7上的質(zhì)子信號(hào)在較低場。 簡單香豆

11、素的1H-NMR譜上可見如下特征信號(hào)：7-羥基香豆素質(zhì)子信號(hào)特征： H-3，6.16.4（d， J= 9 Hz） H-4，7.58.3（d， J=9 Hz） H-5， 7.38（d， J=9Hz） H-6和H-8，6.87（2H，m） 配伍選擇題A.3.94.0B.6.16.4C.6.86.9D.7.37.4E.7.58.31.7-羥基香豆素的H-3化學(xué)位移是答疑編號(hào)【正確答案】B 2.7-羥基香豆素的H-4化學(xué)位移是 答疑編號(hào)【正確答案】E 多項(xiàng)選擇題香豆素母核的1H-NMR信號(hào)特征有A.H-3與H-4的偶合常數(shù)約為9B.H-3與H-4的偶合常數(shù)約為6C.H-4的化學(xué)位移值為7.58.3D.

12、H-3的化學(xué)位移值為6.16.4E.H-3的化學(xué)位移值為10.011.0答疑編號(hào)【正確答案】ACD第二節(jié)木脂素 定義：木脂素（Lignans）是一類由兩分子苯丙素衍生物聚合而成的天然化合物，主要存在于植物的木部和樹脂中，多數(shù)呈游離狀態(tài)，少數(shù)與糖結(jié)合成苷。 性狀： 無色或白色結(jié)晶，但新木脂素不易結(jié)晶。木脂素多數(shù)不揮發(fā)，少數(shù)如去甲二氫愈創(chuàng)酸能升華。游離木脂素偏親脂性，難溶于水，能溶于苯、三氯甲烷、乙醚、乙醇等。 與糖結(jié)合成苷者水溶性增大，并易被酶或酸水解。 第三節(jié)香豆素類及木脂素類化合物研究實(shí)例一、含香豆素類化合物的中藥實(shí)例（一）秦皮主要成分： 大葉白蠟樹皮中主要含七葉內(nèi)酯和七葉苷。白蠟樹皮中主要

13、含白蠟素和七葉內(nèi)酯以及白蠟樹苷。以上成分均屬于簡單香豆素類化合物。中國藥典則采用高效液相色譜方法并規(guī)定本品按干燥品計(jì)，含秦皮甲素、秦皮乙素的總量不得少于1.0%。藥材儲(chǔ)藏置通風(fēng)干燥處。（二）前胡 主要代表成分和主要生理活性成分：香豆素類化合物，其中白花前胡以角型二氫吡喃香豆素類為主，紫花前胡以線型二氫呋喃和二氫吡喃香豆素類為主。 代表性化合物如白花前胡甲素、白花前胡乙素、白花前胡丙素、白花前胡丁素等。另尚含有蕓香素、紫花前胡素、前胡丙素、D-甘露醇等其他成分。 中國藥典采用高效液相色譜法測定藥材中白花前胡甲素和白花前胡乙素含量，其中白花前胡甲素含量不少于0.90%，白花前胡乙素不少于0.24%

14、。藥材儲(chǔ)藏置陰涼干燥處，防霉，防蛀。（三）腫節(jié)風(fēng) 系統(tǒng)化學(xué)成分預(yù)試驗(yàn)表明，其全草含有酚類、鞣質(zhì)、黃酮苷、香豆素和內(nèi)酯類化合物。其中香豆素類主要包括異秦皮啶、東莨菪內(nèi)酯等。中國藥典采用高效液相色譜法測定藥材中異秦皮啶和迷迭香酸含量，其中異秦皮啶含量不少于0.02%，迷迭香酸含量不少于0.02%。藥材儲(chǔ)藏于通風(fēng)干燥處。 （四）補(bǔ)骨脂 主要成分：補(bǔ)骨脂內(nèi)酯（呋喃香豆素），異補(bǔ)骨脂內(nèi)酯（異呋喃香豆素）和補(bǔ)骨脂次素等。 中國藥典采用高效液相色譜法測定藥材中補(bǔ)骨脂素和異補(bǔ)骨脂素含量，兩者總含量不得少于0.70%。藥材儲(chǔ)藏置于干燥處。二、含木脂素的中藥實(shí)例 （一）五味子 主要成分：含木脂素約5%，近年來從其果實(shí)中分得了一系列聯(lián)苯環(huán)辛烯型木脂素，五味子醇、五味子素、五味子酯甲、乙、丙、丁和戊。中國藥典采用高效液相色譜法測定藥材中五味子醇甲含量不得少于0.40%。藥材儲(chǔ)藏通風(fēng)干燥處，防霉。 （二）厚樸 主要成分：苯環(huán)相連的新木脂素，如厚樸酚以及和厚樸酚。中國藥典采用高效液相色譜法測定藥材中厚樸酚與和厚