木脂素

清除体内自由基的天然化合物

木脂素是一类由两分子苯丙素 衍生物 (即C6- C3 单体 )聚合而成的天然化合物,多数呈游离状态,少数与糖结合成 而存在于植物的木部和 没药树 中,故而得名。通常所指其二聚体,少数可见 三聚体 、四聚体。组成木脂素的单体有 肉桂酸 、 肉桂醇标准品 、 丙烯 苯、 烯丙苯 等。它们可 脱氢 ,形成不同的 自由基 ,各游离基相互缩合,即形成各种不同类型的木脂素,结合位置多在β位结合,也有在其他位置结合的。

结构与分类

木脂素存在于植物中,属于一种植物雌激素,具有清除体内自由基,抗氧化的作用。 亚麻籽 及芝麻中木脂素的含量较高,谷物类食物(如 黑麦 ,小麦,燕麦, 大麦 等),大豆和 十字花科 (如西兰花)和一些水果(如草莓)中也含木脂素。木脂素能结合雌激素受体,并干扰癌促效应。因此,可能对 乳腺癌 ,前列腺癌和 大肠癌 等有防治作用。

木脂素是一类由苯丙素双分子聚合而成的天然成分,组成木脂素的 单体 有四种:① 肉桂酸 ,偶有 肉桂醛 。②桂皮醇。③ 丙烯 苯。④ 烯丙苯 。

分类依据:按木脂素的基本碳架和缩合情况进行分类。

简单木脂素[基本碳架]

二 芳基 丁烷 类: 叶下珠 脂素

清热利尿,明目,消积、

用于 肝胆湿热 所致的胁痛、腹胀、纳差、恶心、 便溏

单 环氧 木脂素

两分子C6- C3 单元,除8-8′相连外,还有7-0-7′,9-0-9′,7-0-9′等形成的环氧结构(形成呋喃或 四氢呋喃 环)。[举例说明]其代表物有毕澄茄脂素和 橄榄 脂素。

蕴含高效抗皱精华,能迅速滋润补充水分。

木脂内酯[zhǐ]

木脂内酯是由单环氧木脂素中的四氢呋喃环氧化成内酯环,它常与其去氢化合物共存于同一植物中。[ 结构式 略]

例如 牛蒡 中的 牛蒡子苷 和牛蒡子苷元即属于木脂内酯。

环木脂素

溏 芳基 奈类

清热解毒,化痰散结,祛痰消肿、抗肿瘤、抗病毒

由简单木脂 素环 合而成的环木脂素[结构式略]。其代表物为异 红豆杉提取物 脂素。

环木脂内酯

由环木脂素C9-C9′间环合成内酯环即是环木脂内酯。[鬼臼毒脂素]

双 环氧 木脂素

这是由两分子苯丙素侧链相互连接形成两个环氧结构的一类木脂素,天然存在的双环氧木脂素结构中都具有顺式连接的双骈 四氢呋喃 环。

连翘 中的 连翘脂素 及连翘苷都是双环氧木脂素。

联苯 环辛烯 型木脂素

这类木脂素的结构中既有联苯的结构,又具有联苯与侧链环合成的八元环结构, 五味子 中的木脂素即属于此类。[联苯环辛烯型]

新木脂素

这类木脂素中两个苯丙素连接的位置常常是由 苯环 与侧链相连接,或者通过氧键连接,其侧链γ- 碳 多为未氧化型。[ 厚朴酚 ][ 和厚朴酚 ]

理化性质

(一) 性状 及 溶解度

1. 性状

多数为无色结晶,一般无 挥发性 ,不能随水蒸气蒸馏,只有少数木脂素在常压下能因加热而 升华 。

2. 溶解度

游离的木脂素是 亲脂性 的,一般难溶于水,易溶于亲脂性有机 溶剂 和 乙醇 中。

具有酚 羟 基的木脂素还可溶于碱性水溶液中。木脂素与糖结合成苷时则 亲水性 增加,对水的溶解性也增大。

3.光学活性

木脂素分子中常具有多个手性碳 原子 或手性中心结构,所以大部分都有光学活性。木脂素的生理活性常与手性碳的构型有关,因此在提取过程中应注意操作条件,以避免提取的成分发生结构改变。

4.酸碱异构化作用

许多木脂素类成分,由于饱和的环状结构部分可能有 立体异构 存在,在受到酸碱作用后,很容易发生异构化转变成立体异构体。此外双 环氧 木脂素类常具有对称结构,在酸的作用下, 呋喃 环上的氧原子与 苄基 碳 之间的键易于开裂,在重新闭环时构型即发生了变化。某些木脂素类遇到 无机酸 后还能引起结构的重排。

5.功能团反应

木脂素分子中常有醇 羟基 、酚羟基、 甲氧基 、亚甲二氧基、 羧基 及 内酯 等 基团 ,因而也具有这些功能团的性质和反应。 三氯化铁 或重氮化试剂可用于酚羟基的检查,Labat试剂( 没食子酸 浓硫酸 试剂)或Ecgrine试剂( 变色酸 浓硫酸试剂)可用于亚甲二氧基的检查。

提取分离

(一)提取

游离的木脂素是 亲脂性 的,能溶于 乙醚 等低 极性 溶剂 ,可用低极性有机溶剂直接提取,或用 乙醇 (或丙 )提取,提取液浓缩后,用 石油醚 或乙醚溶解,经过多次溶出,即可得到纯品。[注意事项:其在植物体内往往与 没药树 共存,溶剂处理是容易树脂化,不宜分离。木脂素苷 亲水性 强,可以按 糖苷 的提取方法进行提取,由于苷元分子相对较大,应采用中低极性的溶剂。具 内酯 结构的木脂素也可利用其溶于 碱液 的性质,而与其他非皂化的亲脂性成分分离,但要注意木脂素的异构化,尤其不适用于有旋光活性的木脂素。

(二)分离

木脂素的分离可因被提取的木脂素的性质不同而采用 溶剂 萃取法、分级沉淀法、 重结晶 等方法,进一步分离还需要依靠色谱分离法, 吸附 柱色谱及分配柱色谱在木脂素的分离中都有广泛的应用。

生物活性

抗肿瘤作用

小糪[bò]科 鬼臼属 及其近缘植物中,普遍存在且含量较高的各种 鬼臼毒素 类木脂,均显示强的细胞毒活性,能显著抑制 癌细胞 的增值。

肝保护和抗氧化作用

五味子 和 华中五味子 过失中的各种 联苯 环辛烯 类木脂素,均有保护和降低 血清 谷丙转氨酶 作用。

抗HIV作用

鬼臼毒素类木脂素对 麻疹 和Ⅰ型 单纯疱疹 有对抗作用。

中枢神经系统 (CNS)作用

一些木脂素对中枢神经系统既有抑制也有抗抑制作用。

血小板 活化因子(PAF)拮抗活性

风藤 中获得的新木脂素类成分对PAF受体结合有明显抑制作用,其中海风藤酮活性最强。

平滑肌结晶作用

五味子果实中的木脂素类成分对由PGF2α和CacCl2引起的立体狗 十二指肠淤积症 收缩有抑制作用,显示钙拮抗活性,其中戈米辛J活性最强。

毒鱼作用

爵床属 植物中的爵床脂素A,B和山荷叶素均有毒鱼作用,其毒性强度与 鱼藤酮 相当,对昆虫和高级动物则毒性较小。

杀虫脒 作用

透骨草 中的乙酰[xiān]透骨草脂素具胃毒作用,是杀蝇成分。 芝麻素 、细辛素、 罗汉松 脂素本身虽无杀虫作用,但对其他杀虫剂有增效作用。

其他作用

某些木脂素还具有cAMP 磷酸二酯酶 抑制活性、免疫增强、促进 蛋白质 和 糖原 的合成等多种作用。

参考资料

  1. 什么是木脂素? www.ew9z.com 2016-11-02