H401 香豆素类

H401  香豆素类

一、化学结构与理化性质

香豆素（coumarin）又称香豆精，为顺式邻羟基桂皮酸的内酯，具特异香气，分子式为C9H6O2,分子量为146.5，CAS 号为 91-64-5。

香豆素的化学结构

香豆素类化合物是邻羟基桂皮酸内酯类成分的总称。该类化合物都具有苯骈α-吡喃酮母核的基本结构。香豆素类化合物按其母核上不同的取代基可分为：

（1）简单香豆素：代表化合物是伞形花内酯。

（2）呋喃香豆素：分为6,7-呋喃香豆素（线型）和呋喃香豆素（角型）。前者以补骨脂内酯为代表，又称补骨脂内酯型，后者以白芷内酯为代表，又称异骨脂内酯型。

（3）吡喃香豆素：分为6,7-吡喃香豆素（线型）和吡喃香豆素（角型）。前者以花椒内酯为代表，后者以邪蒿内酯为代表。

（4）异香豆素：香豆素的异构体，代表化合物有茵陈炔内酯、仙鹤草内酯等。

（5）其他香豆素：如蛇床子素等。

游离香豆素类多数有较好的结晶，且大多有香味。香豆素中分子量较小者多有挥发性，能随水蒸气蒸馏和升华。多数香豆素苷无香味和挥发性，也不能升华。

香豆素母体本身无荧光，而羟基香豆素在紫外光下多显现蓝色荧光，在碱溶液中荧光更为显著。香豆素类的荧光强弱与分子结构中取代基的种类和位置有一定关系，一般在C-7位引入经基即有强烈的蓝色荧光，加碱可变为绿色荧光。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，但较弱。

香豆素及其苷因分子中具有内酯环，在强碱溶液中内酯环可以打开，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。但如与碱长时间加热，则可转变为稳定的反邻羟基桂皮酸盐。因此用碱提取香豆素时，必须注意碱液的浓度，并应避免长时间加热，以防破坏其内酯环。

香豆素是白色晶体，分子式为C9H6O2 （双呋喃环和氧杂萘邻酮），分子量146.15,熔点69℃，沸点297～ 299℃,溶于乙醇、氯仿、乙醚，不溶于水，易溶于热水。

二、主要来源与生产制备方法

主要来源  香豆素广泛分布于高等植物的根、茎、叶、花、果实、皮和种子等各部位。特别是在伞形科、芸香科、瑞香科、木樨科、黄藤科、虎耳草科、五加科、菊科、豆科、茄科和兰科等植物中大量存在。

生产制备方法  香豆素类化合物的提取分离可使用水蒸气蒸馏法、碱溶酸沉法和溶剂提取法。其中最常用的是溶剂提取法，先用系统溶剂法提取（即用石油醚、乙醚、乙酸乙酯、丙酮和甲醇顺次萃取将提取物分为极性不同的5个萃取部分），再经经典柱色谱、制备薄层色谱和高效液相色谱等分离以得到单体化合物。

三、分析方法

GB  GB/T24800.9-2009气相色谱法化妆品中香豆素含量的测定。

中国药典（2005版）高效液相色谱补骨脂中补骨脂素和异补骨脂素的测定（呋喃香豆素）和前胡中白花前胡甲素的测定（吡喃香豆素）。

AOAC  AOAC976.12液-液提取和GC-FID葡萄酒中的香豆素含量测定。

其他  美国FDA在香荚兰豆提纯物中香豆素的检测中使用LC-UV法。文献报道的常用的分析方法有薄层扫描法、分光光度法、气相色谱法和高效液相色谱法等。

四、生理功能及作用

抗病毒作用  藤黄科胡桐属植物Calophylum lanigerum中分离得到的calanolide A是美国国立癌症研究所（NCI）认可的唯一进入临床试验的来自植物的抗艾滋病的化合物。从蛇床子等植物中得到的蛇床子素还可抑制乙型肝炎表面抗原。

抗肿瘤作用  临床上，7-羟基香豆素可通过降低细胞cyclin Dl的表达而抑制癌细胞的增殖，从而对恶性黑色素瘤、肾癌和前列腺癌有抑制作用。香豆素类衍生物还可通过增强机体免疫力而产生抗癌作用。

抗骨质疏松作用  体外研究表明：蛇床子总香豆素和蛇床子素对新生大鼠成骨细胞的增殖、细胞内骨碱性磷酸酶活性和骨胶原合成具有显著的促进作用。研究表明，灌胃给予蛇床子总香豆素20mg/kg，连续12周，能够提高去势大鼠股骨的骨密度，其作用机制可能是增加血清雌二醇（E2）、降钙素（CT）、转化生长因子β1（TGF-β1）和骨钙素（BGP）浓度。
抗凝血作用  香豆素类化合物可抑制凝血因子在肝中的合成，可防止血栓形成与发展。口服有效且作用时间较长，但作用出现缓慢，剂量不易控制。也用于风湿性心脏病、髋关节固定术、人工置换心脏瓣膜等手术后防止静脉血栓发生。

其他  香豆素类化合物具有抗高血压、抗心律失常和抗心肌缺血再灌注性损伤等作用。如前胡丙素有降压、钙拮抗和防止血管肥厚的作用，花椒毒素对于乌头碱诱发的大鼠心律失常有明显的治疗作用，白花前胡甲素可明显抑制大血缺血再灌注性损伤。杭白芷总香豆素类可以提高皮肤对于紫外线的敏感性，产生较多的黑色素，也可用于治疗牛皮癣等皮肤病。

五、安全性研究

人群资料  香豆素对人体的毒副作用仅见于大剂量口服治疗时，如轻度眩晕、腹泻、呕吐等，唯一潜在的严重反应是肝功能改变，有报道称香豆素在50～7000mg/d剂量下可对患者产生肝毒性。

代谢情况  人经口服用200mg/kg香豆素，24h内83%经尿排出，而大鼠在相同剂量下仅经尿排出35%。在人体香豆素经胃肠道吸收迅速，其代谢物不经过肠肝循环。静脉注射和口服的生物半衰期相似（分别为0.8h和1.02h），进入体内后吸收完全，但仅2%～6%以原 形进人体循环，据报道具有广泛的首过效应和葡糖醛酸结合反应。

急性毒性  灌胃给予F344大鼠和B6C3F1小鼠0、10mg/kg、20mg/kg，50mg/kg、100mg/kg, 150mg/kg和200mg/kg香豆素，观察对肺Clara细胞的急性毒性，小鼠150mg/kg和200mg/kg剂量组终末细支气管Clara细胞肿胀坏死，而大鼠未出现Clara细胞毒性。

10只大鼠（雌雄各半）给予400mg/kg的香豆素，结果9只死亡（5只雄性，4只雌性）。10只小鼠（雌雄各半）给予600mg/kg的香豆素，结果全部死亡。

遗传毒性  Ames试验、UDS试验、微核试验结果阴性。体内试验检査主要脏器，未见DNA加合物增加。未发现香豆素及其代谢物具有遗传毒性，亦不能与DNA直接结合。仅在非常高的剂量下（10.95mmol/L，超过现行的试验指南）出现假阳性（微弱的致断裂作用），体内结果均为阴性[4]。

亚慢性毒性  20只大鼠，雌雄各半，分别给予0、19mg/kg，38mg/kg、75mg/kg，150mg/kg和300mg/kg的香豆素，其中3只雌性和3只雄性大鼠在300mg/kg剂量时死亡，150mg/kg和300mg/kg剂量组的雄性大鼠的平均体重明显低于对照组。20只小鼠，雌雄各半，分别给予 0、19mg/kg、38mg/kg、75mg/kg、150mg/kg和300mg/kg的香豆素，其中2只雄性小鼠在300mg/kg 剂量时死亡，300mg/kg剂量组的雄性小鼠的平均体重明显低于对照组。

慢性毒性与致癌性  大鼠2年喂养试验，灌胃给予F344大鼠0、25mg/kg、50mg/kg和100mg/kg香豆素，未见肝癌发生率增加，雄性各剂量组及雌性50mg/kg和 100mg/kg出现非肿瘤性肝损伤，包括肝细胞坏死、纤维化、细胞学改变以及胆管增生等。

另一项大鼠2年喂养试验，以含香豆素0、333ppm、1000ppm、2000ppm、3000ppm及5000ppm的饲料喂养SD大鼠，5000ppm组出现胆管纤维化、胆管癌和实质细胞癌，雄性3000ppm组实质细胞癌增加。肝重量和形态学改变的NOAEL值为1000ppm（雄性）和333ppm （雌性）。

小鼠2年喂养试验表明，灌胃给予B6C3F1小鼠0、50mg/kg、100mg/kg 和 200mg/kg 香豆素，雌性小鼠50mg/kg组有明显的毒性，且肝癌发生率增加。肝细胞增生（包括良性和恶性）从对照组到高剂量组依次为8/50、27/49、31/51、13/50。雄性小鼠 50mg/kg剂量组起均有肝毒性，但未见肝癌发生的增加。200mg/kg组细支气管/肺泡癌发生率增加。

对灵长类动物的一项2年喂养试验中，以每日1mg/kg，2.5mg/kg，7.5mg/kg，22.5mg/kg和67.5mg/kg的香豆素喂养雄性狒狒，生物化学和组织化学检査各器官（包括肝）未见任何异常，但高剂量组肝系数增加，病理检查发现肝细胞内质网肿胀、早期肝细胞水肿，该现象在10个月时开始明显、16个月和24个月时加重。NOAEL值为每日 22.5mg/kg。

生殖与发育毒性  未查见相关文献资料。

其他  未査见相关文献资料。

六、常见使用方法与调査/推荐摄入量

1、常见使用方法

（1）食品  香豆素具有芳甜气味，是一种重要的香料，在食品和非酒精饮料中允许的最大添加量为2mg/kg，酒精饮料和某些糖果中允许的最大剂量为lOmg/kg，口香糖达50mg/kg。

（2）保健食品  未査见相关文献资料。

（3）其他 

● 药品：临床上还用作抗肿瘤药（7g/d）、治疗淋巴水肿（100～800mg/d）和静脉功能不全（7～10mg/d）。双香豆素可作为抗凝血药及溶栓药，用量在0.05～0.3g。

● 护肤品：常用作定香剂、脱臭剂，配制香水和香料。

2、调查/推荐摄入量

（1）调查摄入量  未査见相关文献资料。

（2）推荐摄入量  EFSA （2004年）认为香豆素无遗传毒性，建议TDI为0～0.1mg/kg（60kg）。文献报道，理论上每日允许的最大摄入量为4.1mg或0.07mg/kg（60kg）。欧洲委员会认为，理论上每日允许的最大摄入量为1.5mg或0.02mg/kg （60kg）。

七、国际组织和各国政府评价、批准、认可情况

中国  二氢香豆素、6-甲基香豆素为食品用香料添加剂。

美国  禁止在食品中添加香豆素（1954，21 CFR part 189.130）。

欧盟 1988年（Europe Directive 88/388/EEC，Annex II）规定天然香豆素作为直接食品添加剂在食品和饮料中的限量为2mg/kg,含酒精饮料（10mg/kg）、口香糖（50mg/kg）、某些糖果（10mg/kg）。2003/15/EC将香豆素列入可引起过敏的物质名单。EFSA （2004年）建议TDI为0～0.1mg/kg。

澳/新  香豆素列入受限制使用的植物原料 （1.4.1.4），作为香料物质，在酒精类饮料中的最大添加量为10mg/kg。

八、注意事项和禁忌

不适宜人群  儿童和老年人不宜使用。有出血倾向、妊娠、严重肝肾功能不全者禁用。

禁忌  未查见相关文献资料。

与药物相互作用  未查见相关文献资料。

其他  过量易致出血，最常见的是无症状的血尿、瘀斑、鼻衄、齿龈出血和咯血。个别病人可出现头昏、恶心、腹泻、皮肤过敏反应，严重持续性头疼、腹疼、背疼。

九、小结

香豆素又称香豆精，为顺式邻羟基桂皮酸的内酯，具特异香气。广泛分布于高等植物的根、茎、叶、花、果实、皮和种子等各部位。目前的生产制备方法主要为提取法；对其含量的分析，常见的有气相色谱法等。具有抗凝血、抗病毒、保护心血管系统等生理功能和作用。EFSA（2004年）建议 TDI为0～0.1mg/kg。我国批准两种香豆素为食品用香料添加剂。安全性研究的资料较少。

参考文献

[1]    AOAC. Solid-Phase Extraction Gas Chromatography/Mass Spectrometry （SPE-GC/MS）. official method 976.12.

[2]    吴立军.天然药物化学.北京：人民卫生出版社，2007.

[3]    Felter SP, Vassallo JD, Carlton BD, et al. A safety assessment of coumarin taking into account species-specificity of toxicokinetics. Food and Chemical Toxicology, 2006, 44: 462-475.

[4]    Api AM. Lack of effect of coumarin on the formation of micronuclei in an in vivo mouse micronucleus assay. Food and Chemical Toxicology, 2001，39: 837-841.