學習重點 掌握香豆素的C6-C3、苯并 α-吡喃酮(benzo-α-pyrone)內酯骨架,並知道它是 o-hydroxycinnamic acid(鄰羥基肉桂酸)形成的內酯。 理解呋喃香豆素是香豆素的次類:psoralen 可歸為 furocoumarin,也屬於廣義 coumarin 類。 建立成分與生藥的連結:白芷、補骨脂、蛇床子(osthol),以及 Ammi majus-methoxsalen,並排除名稱相近的基原。 區分光敏作用、抗凝血作用與芳香用途。光敏作用用於白斑與乾癬,不用於白內障;抗凝血不能寫成促凝血。 破解「僅存在於某科」的絕對敘述:香豆素不限豆科,呋喃香豆素不限繖形科。 核心觀念 一、香豆素的結構與生合成 香豆素(coumarin)的基本骨架為C6-C3,由苯環與 α-吡喃酮環稠合而成,又稱苯并 α-吡喃酮。結構中的環狀酯使它在化學分類上屬於內酯類(lactones)。結構中有氧原子,但它不是醇類、醛類,也不是一般醚類。 香豆素是鄰羥基肉桂酸(o-hydroxycinnamic acid,o-coumaric acid)分子內酯化的產物。鄰位羥基與側鏈羧基距離適當,才能閉環形成內酯。間位(m-)或對位(p-)羥基肉桂酸無法直接閉環。4-hydroxybutanoic acid 形成的是 γ-丁內酯,與香豆素無關。生合成大方向屬苯丙烷類(phenylpropanoid)途徑,來自莽草酸途徑的芳香族胺基酸代謝。 香豆素與黃酮類要分清楚:香豆素為 C6-C3;典型黃酮骨架為 C6-C3-C6。查耳酮(chalcone)是黃酮類的開環前驅物,也屬 C6-C3-C6 系統。 二、名稱、性狀與植物分布 Coumarin 的名稱源自 tonka 豆樹(Dipteryx odorata)的土名 coumarou。香豆素為結晶性物質,具特徵香氣,可作芳香劑。「無晶型、味道香甜」是錯誤敘述。 香豆素廣泛分布於多個植物科別,並非僅存在於豆科。呋喃香豆素常見於繖形科(Apiaceae)與芸香科(Rutaceae),豆科的補骨脂也含有,所以不是繖形科專有。興安升麻不是呋喃香豆素的代表生藥,看到「升麻含 furocoumarins」應判為錯誤。 三、呋喃香豆素與光敏作用 呋喃香豆素(furocoumarins)是在香豆素骨架上再稠合一個五員含氧呋喃環的化合物。Psoralen 是代表性的線型呋喃香豆素。看結構圖時,要認出三個部分:苯環、α-吡喃酮內酯環、稠合的呋喃環。它不是單萜酚、黃酮或查耳酮。 分類有包含關係:psoralen 屬於 furocoumarin,也屬於廣義 coumarin 類。選項中有 furocoumarin 就選它;若只列 coumarins,並與 flavonoids、chalcones、monoterpenoid phenols 並列,則選 coumarins。 Psoralens 具光敏感性(photosensitizing activity)。服用或塗抹後照射長波紫外線 UVA,用於白斑症(vitiligo、leukoderma)與乾癬(牛皮癬,psoriasis)的光化學治療,稱為 PUVA(Psoralen + UVA)。白內障不是其治療用途。 四、重要生藥與成分對照 生藥或成分分類與連結辨識重點 白芷主成分為揮發油、香豆素、呋喃香豆素(如 imperatorin)主成分不包括黃酮類(flavonoids) 補骨脂(Psoraleae Fructus,豆科)含 psoralen,屬呋喃香豆素(亦屬 coumarins)不是單萜酚、黃酮或查耳酮 蛇床子(溫腎壯陽)代表成分 osthol(osthole),屬香豆素類不是木脂素、黃酮、鞣質、生物鹼或三萜 Methoxsalen即 8-methoxypsoralen(8-MOP),為光敏性呋喃香豆素基原為 Ammi majus;用於特發性白斑症 Trioxsalen合成的 psoralen 衍生物也有光敏作用,但不是天然「生藥成分」 Scopoletin即 6-methoxy-7-hydroxycoumarin,屬簡單香豆素名稱有 methoxy,但不是 methoxsalen,也不是白斑用藥 Dicoumarol(dicumarol)具抗凝血作用的雙香豆素可由合成製得;不是促進凝血 Ammi majus 與 Ammi visnaga 必須分開記。Ammi majus 是 methoxsalen 的基原。Ammi visnaga 的代表成分 khellin 屬呋喃色酮(furochromone),雖有呋喃環,但不是光敏性呋喃香豆素。Apium graveolens(芹菜)與 Melilotus officinalis(草木犀)都不是 methoxsalen 的基原。 問「用於白斑症的生藥成分」時選 methoxsalen。它是天然來源成分;trioxsalen 為合成衍生物,dicumarol 為抗凝血劑,scopoletin 為一般簡單香豆素。其他名稱也要能排除:chicoric acid 屬咖啡酸衍生的酚酸;etoposide 是由鬼臼毒素(木脂素)半合成的抗癌藥。兩者都不是 psoralens。 五、抗凝血作用、交互作用與芳香用途 香豆素衍生物的藥理用途要依結構區分。Dicoumarol 及其相關的香豆素類抗凝血藥(如 warfarin)作用是抗凝血,作用機轉為拮抗維生素 K。因此「coumarin 之促進凝血性質可應用於醫藥」為錯誤敘述。Dicoumarol 最早發現於發霉的草木犀,今日可由合成取得。 香豆素類抗凝血藥與許多藥物產生交互作用,併用時可能改變抗凝效果或增加出血風險。香豆素本身因香氣可作芳香劑。Scopoletin 屬於香豆素衍生物。這三項都是正確敘述。 常考陷阱 上位分類與次分類:psoralen 是 furocoumarin,也是 coumarin。只要選項中沒有更精確的類別,coumarins 也是正確答案。 內酯前驅物的取代位置:香豆素由 o-hydroxycinnamic acid 形成。寫成 p-、m- 或 4-hydroxybutanoic acid 都錯。 骨架寫成 C6-C3-C6:那是黃酮類骨架,香豆素是 C6-C3。 性狀寫成「無晶型、味道香甜」:香豆素為結晶、具香氣。命名來自 tonka 樹才是正確敘述。 「僅存在」的絕對敘述:香豆素不只在豆科,呋喃香豆素不只在繖形科。芸香科與豆科補骨脂都是反例。 張冠李戴的生藥:「興安升麻含 furocoumarins」錯。osthol 屬 coumarin,不是 lignan、flavonoid、tannin、alkaloid 或 triterpenoid。 光敏用途換成白內障:psoralens 用於白斑與牛皮癬(乾癬),搭配 UVA。 抗凝血寫成促凝血:dicoumarol 是抗凝血;「可由合成而得」是正確敘述。 基原混淆:methoxsalen 的基原是 Ammi majus。Ammi visnaga 對應 khellin(呋喃色酮),Melilotus 對應香豆素與 dicoumarol。 名稱相似:methoxsalen 不是 scopoletin(6-methoxy-7-hydroxycoumarin);khellin、chicoric acid、etoposide 都不是 photosensitizing furocoumarins。 白芷主成分:白芷的主成分是揮發油、香豆素、呋喃香豆素,不含黃酮類。 記憶口訣 「鄰羥成內酯,六三是香豆;加呋成補骨,遇光治斑癬。」鄰羥基肉桂酸閉環成內酯,骨架是 C6-C3;加上呋喃環就是補骨脂的 psoralen;照 UVA 用於白斑與乾癬。 「白芷油香呋,蛇床記 osthol;大阿米出 methoxsalen,雙香抗凝莫記反。」白芷含揮發油、香豆素、呋喃香豆素;蛇床子含 osthol;Ammi majus 是 methoxsalen 的基原;dicoumarol 是抗凝血。