第五节、香豆素和木脂素

要点:

1.香豆素的结构类型和理化性质:⑴香豆素类化合物的基本母核和结构;⑵香豆素的性状、溶解性、荧光性、与碱的作用和显色反应;⑶呋喃香豆素的光化学毒性

2.木脂素的结构类型和理化性质:木脂素的结构特点、溶解性和旋光性

3.香豆素类化合物的常用中药:秦皮、前胡、肿节风补骨脂中的香豆素类化学成分及质量控制成分

4.含木脂素类化合物的常用中药:五味子、厚朴、连翘细辛中的木脂素类化学成分及质量控制成分

知识点一、结构与分类

香豆素的母核为苯骈α-吡喃酮。分子中苯环或α-吡喃酮环上常有取代基存在,如羟基、烷氧基、苯基、异戊烯基等,其中异戊烯基的活泼双键有机会与邻位羟基环合成呋喃或吡喃环的结构,因此可将香豆素分为五大类,即简单香豆素类、呋喃香豆素类、吡喃香豆素类、异香豆素类及其他香豆素类。

知识点二、理化性质

(一)香豆素

1.性状

游离的香豆素多数有较好的结晶,且大多有香味。香豆素中分子量小的有挥发性,能随水蒸气蒸馏,并能升华。香豆素苷多数无香味和挥发性,也不能升华。

2.溶解性

游离的香豆素能溶于沸水,难溶于冷水,易溶于甲醇、乙醇、三氯甲烷和乙醚;香豆素苷类能溶于水、甲醇和乙醇,难溶于乙醚等极性小的有机溶剂。

3.荧光性质

香豆素类在可见光下为无色或浅黄色结晶。香豆素母体本身无荧光,而羟基香豆素紫外光下多显出蓝色荧光,在碱溶液中荧光更为显著。香豆素类荧光与分子中取代基的种类和位置有一定关系:一般在c-7位引入羟基即有强烈的蓝色荧光,加碱后可变为绿色荧光;但在c-8位再引入一羟基,则荧光减至极弱,甚至不显荧光。呋喃香豆素多显蓝色荧光,荧光性质常用于色谱法检识香豆素。

4.与碱的作用及其应用

香豆素类及其苷因分子中具有内酯环,在热稀碱溶液中内酯环可以开环生成顺邻羟基桂皮酸盐,加酸又可重新闭环成为原来的内酯。但长时间在碱中放置或uv光照射,则可转变为稳定的反邻羟基桂皮酸盐,再加酸就不能环合成内酯环。    香豆素与浓碱共沸,往往得到酚类或酚酸等裂解产物。因此用碱液提取香豆素时,必须注意碱液的浓度,并应避免长时间加热,以防破坏内酯环。

5.显色反应

(l)异羟肟酸铁反应:由于香豆素类具有内酯环,在碱性条件下可开环,与盐酸羟胺缩合成异羟肟酸,然后再在酸性条件下与三价铁离子络合成盐而显红色

(2)三氯化铁反应:具有酚羟基的香豆素类可与三氯化铁试剂产生颜色反应,通常是蓝绿色

(3) gibb反应gibh试剂是26-二氯(溴)苯醌氯亚胺,它在弱碱性条件下可与酚羟基对位的活泼氢缩合成蓝色化合物

(4) emerson反应emerson试剂是氨基安替比林和铁氰化钾,它可与酚羟基对位的活泼氢生成红色缩合物

6.呋喃香豆素的光化学毒性

许多香豆素具有光敏作用。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。

对于正常人群来讲,呋喃香豆素类的光敏性质就是对人体皮肤的一种伤害,轻则引起皮肤黄褐斑或色素沉着,重则引起皮肤损伤,甚至皮肤癌,为此该类化合物的使用受到了严格的限制。

(二)木脂素

木脂素为c6-c3结构,多数为无色或白色结晶,但新木脂素不易结晶。木脂素多数不挥发,少数如去甲二氢愈创酸能升华,游离木脂素偏亲脂性,难溶于水,能溶于有机溶剂等。与糖结合成苷者水溶性增大,并易被酶或酸水解。

木脂素分子中常用的官能团为醇羟基、酚羟基、甲氧基、亚甲二氧基、羧基和内酯环,因此它也具有这些官能团所具有的化学性质。如labet反应等。

知识点三、含香豆素类化合物的常用中药

(一)秦皮

秦皮的原植物主要有两种,即木犀科植物大叶白蜡树及白蜡树,大叶白蜡树皮中主要含七叶内酯(秦皮乙素)和七叶苷(秦皮甲素),而白蜡树皮中主要含白蜡素和七叶内酯以及白蜡树苷。

有关秦皮药材的质量研究,多以紫外分光光度法及薄层扫描法定量分析秦皮甲素与秦皮乙素的含量,《中国药典》则采用高效液相色谱方法并规定本品按干燥品计,含秦皮甲素、秦皮乙素的总量不得少于1.0%

药理研究表明,七叶内酯和七叶苷对多种痢疾细菌在动物体内和体外都能显示强大的抑制作用,是其在临床上治疗痢疾的有效成分。

(二)前胡

前胡主要化学成分为多种类型的香豆素及其糖苷、三萜糖苷及甾体糖苷、挥发油等。

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。

《中国药典》采用高效液相色谱法测定药材中白花前胡甲素白花前胡乙素含量,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%

(三)肿节风

肿节风主要含有香豆素和内酯类化合物。其中香豆素类主要包括异秦皮啶、东莨菪内酯等。

《中国药典》采用高效液相色谱法测定药材中异嗪皮啶迷迭香酸含量,其中异嗪皮啶含量不少于0.02%,迷迭香酸含量不少于0.02%

药理实验已经证明这些化学成分(或有效部位)本身具有一定的抗菌、消炎、止痛和抗肿瘤活性。

(四)补骨脂

补骨脂含有多种香豆素类成分,包括补骨脂内酯(补骨脂素)、异补骨脂内酯(异补骨脂素)和补骨脂次素等。《中国药典》采用高效液相色谱法测定药材中补骨脂素异补骨脂素含量,两者总含量不得少于0.70%。药材储藏置于干燥处。

知识点四、含木脂素类化合物的常用中药

(一)五昧子

五味子中含木脂素较多约5%,近年来从其果实中分得了一系列联苯环辛烯型木脂素,其中五味子醇和五味子素见前述,下面列出的为五味子酯甲、乙、丙、丁和戊。《中国药典》采用高效液相色谱法测定药材中五味子醇甲的含量,要求不得少于0.40%

(二)厚朴

厚朴中主要化学成分为木脂素类化合物,包括厚朴酚以及和厚朴酚等,《中国药典》采用高效液相色谱法测定药材中厚朴酚和厚朴酚含量,两者总含量不得少于2.0%

(三)连翘

1.连翘中主要木脂素及其主要化学结构

连翘中的木脂素类成分多为双环氧木脂素及木脂内酯,《中国药典》以连翘苷连翘酯苷a为指标成分进行鉴别和含量测定。

2.连翘含木脂素成分的生物活性

连翘苷对dpph自由基有一定的清除作用。连翘木脂素组分能够清除脑缺血损伤产生的大量自由基,减轻脂质过氧化反应,减缓蛋白质变性失活和膜屏障功能受损,减轻脑缺血再灌所致的神经损伤和脑神经元细胞死亡程度。从连翘果实中提取分离得到的连翘苷元对低密度脂蛋白氧化抑制作用。

研究表明连翘对磷酸二酯酶的抑制作用。体外实验表明连翘中的木脂素类及其苷均有抑camp磷酸二酯酶活性的作用。连翘中含有的双氢木脂素能明显抑制血小板活化因子和血小板的结合。此外(+)-松脂素-β-d-葡萄糖苷还具有降血压作用。

(四)细辛

1.细辛中主要成分及其化学结构

辽细辛中的主要化学成分为挥发油、木脂素类和黄酮类等。挥发油约占其含量的3%。《中国药典》以细辛脂素指标成为进行鉴别和含量测定,同时规定挥发油不得少于2.0%( ml/g)

2.细辛的生物活性

细辛具有抗菌作用,细辛中所含成分β-细辛醚能降低血小板的活性,抑制血小板的聚集和黏附,其还具有降低血压、平喘、抗惊厥和免疫抑制等作用。细辛甲醇提取物含有一些吗啡样活性作用的成分,其抗炎镇痛机制为部分阻止缓激肽和组胺受体起抗炎镇痛作用。

3.细辛在临床应用中应注意的问题

细辛含有痕量的马兜铃酸,有明显的肝肾毒性,细辛1.35g/kg灌胃,连续21天,小鼠肝脏组织中活性氧含量升高,sod活性降低。

《中国药典》对马兜铃酸进行限量检查,要求其含量不得过0.001%