木脂素是一類由兩分子苯丙素衍生物(即C6-C3單體)聚合而成的天然化合物,多數(shù)呈游離狀態(tài),少數(shù)與糖結(jié)合成苷而存在于植物的木部和樹脂中,故而得名。通常所指其二聚體,少數(shù)可見三聚體、四聚體。 組成木脂素的單體有桂皮酸、桂皮醇、丙烯苯、烯丙苯等。它們可脫氫,形成不同的游離基,各游離基相互縮合,即形成各種不同類型的木脂素,結(jié)合位置多在β位結(jié)合,也有在其他位置結(jié)合的。
結(jié)構(gòu)與分類木脂素存在于植物中,屬于一種植物雌激素,具有清除體內(nèi)自由基,抗氧化的作用。亞麻籽及芝麻中木脂素的含量較高,谷物類食物(如黑麥,小麥,燕麥,大麥等),大豆和十字花科植物(如西蘭花)和一些水果(如草莓)中也含木脂素。木脂素能結(jié)合雌激素受體,并干擾癌促效應(yīng)。因此,可能對乳腺癌,前列腺癌和結(jié)腸癌等有防治作用。1
木脂素是一類由苯丙素雙分子聚合而成的天然成分,組成木脂素的單體有四種:①桂皮酸,偶有桂皮醛。②桂皮醇。③丙烯苯。④烯丙苯。
分類依據(jù):按木脂素的基本碳架和縮合情況進行分類。
簡單木脂素[基本碳架]二芳基丁烷類:葉下珠脂素
清熱利尿,明目,消積、
用于肝膽濕熱所致的脅痛、腹脹、納差、惡心、便溏
單環(huán)氧木脂素兩分子C6-C3單元,除8-8′相連外,還有7-0-7′,9-0-9′,7-0-9′等形成的環(huán)氧結(jié)構(gòu)(形成呋喃或四氫呋喃環(huán))。[舉例說明]其代表物有畢澄茄脂素和橄欖脂素。
蘊含高效抗皺精華,能迅速滋潤補充水分。
木脂內(nèi)酯木脂內(nèi)酯是由單環(huán)氧木脂素中的四氫呋喃環(huán)氧化成內(nèi)酯環(huán),它常與其去氫化合物共存于同一植物中。[結(jié)構(gòu)式略]
例如牛蒡子中的牛蒡子苷和牛蒡子苷元即屬于木脂內(nèi)酯。
環(huán)木脂素溏芳基奈類
清熱解毒,化痰散結(jié),祛痰消腫、抗腫瘤、抗病毒
由簡單木脂素環(huán)合而成的環(huán)木脂素[結(jié)構(gòu)式略]。其代表物為異紫杉脂素。
環(huán)木脂內(nèi)酯由環(huán)木脂素C9-C9′間環(huán)合成內(nèi)酯環(huán)即是環(huán)木脂內(nèi)酯。[鬼臼毒脂素]
雙環(huán)氧木脂素這是由兩分子苯丙素側(cè)鏈相互連接形成兩個環(huán)氧結(jié)構(gòu)的一類木脂素,天然存在的雙環(huán)氧木脂素結(jié)構(gòu)中都具有順式連接的雙駢四氫呋喃環(huán)。
連翹中的連翹脂素及連翹苷都是雙環(huán)氧木脂素。
聯(lián)苯環(huán)辛烯型木脂素這類木脂素的結(jié)構(gòu)中既有聯(lián)苯的結(jié)構(gòu),又具有聯(lián)苯與側(cè)鏈環(huán)合成的八元環(huán)結(jié)構(gòu),五味子中的木脂素即屬于此類。[聯(lián)苯環(huán)辛烯型]
新木脂素這類木脂素中兩個苯丙素連接的位置常常是由苯環(huán)與側(cè)鏈相連接,或者通過氧鍵連接,其側(cè)鏈γ-碳原子多為未氧化型。[厚樸酚][和厚樸酚]
理化性質(zhì)性狀多數(shù)為白色結(jié)晶,一般無揮發(fā)性,不能隨水蒸氣蒸餾,只有少數(shù)木脂素在常壓下能因加熱而升華。
溶解度游離的木脂素是親脂性的,一般難溶于水,易溶于親脂性有機溶劑和乙醇中。
具有酚羥基的木脂素還可溶于堿性水溶液中。 木脂素與糖結(jié)合成苷時則親水性增加,對水的溶解性也增大。
光學活性木脂素分子中常具有多個手性碳原子或手性中心結(jié)構(gòu),所以大部分都有光學活性。木脂素的生理活性常與手性碳的構(gòu)型有關(guān),因此在提取過程中應(yīng)注意操作條件,以避免提取的成分發(fā)生結(jié)構(gòu)改變。
酸堿異構(gòu)化作用許多木脂素類成分,由于飽和的環(huán)狀結(jié)構(gòu)部分可能有立體異構(gòu)存在,在受到酸堿作用后,很容易發(fā)生異構(gòu)化轉(zhuǎn)變成立體異構(gòu)體。此外雙環(huán)氧木脂素類常具有對稱結(jié)構(gòu),在酸的作用下,呋喃環(huán)上的氧原子與芐基碳原子之間的鍵易于開裂,在重新閉環(huán)時構(gòu)型即發(fā)生了變化。某些木脂素類遇到礦酸后還能引起結(jié)構(gòu)的重排。[具體實例1][具體實例2]
功能團反應(yīng)木脂素分子中常有醇羥基、酚羥基、甲氧基、亞甲二氧基、羧基及內(nèi)酯等基團,因而也具有這些功能團的性質(zhì)和反應(yīng)。三氯化鐵或重氮化試劑可用于酚羥基的檢查,Labat試劑(沒食子酸濃硫酸試劑)或Ecgrine試劑(變色酸濃硫酸試劑)可用于亞甲二氧基的檢查。
提取分離提取游離的木脂素是親脂性的,能溶于乙醚等低極性溶劑,可用低極性有機溶劑直接提取,或用乙醇(或丙酮)提取,提取液濃縮后,用石油醚或乙醚溶解,經(jīng)過多次溶出,即可得到純品。[注意事項:其在植物體內(nèi)往往與樹脂共存,溶劑處理是容易樹脂化,不宜分離。]
木脂素苷親水性強,可以按苷類的提取方法進行提取,由于苷元分子相對較大,應(yīng)采用中低極性的溶劑。具內(nèi)酯結(jié)構(gòu)的木脂素也可利用其溶于堿液的性質(zhì),而與其他非皂化的親脂性成分分離,但要注意木脂素的異構(gòu)化,尤其不適用于有旋光活性的木脂素。
分離木脂素的分離可因被提取的木脂素的性質(zhì)不同而采用溶劑萃取法、分級沉淀法、重結(jié)晶等方法,進一步分離還需要依靠色譜分離法,吸附柱色譜及分配柱色譜在木脂素的分離中都有廣泛的應(yīng)用。
生物活性抗腫瘤作用小糪科鬼臼屬及其近緣植物中,普遍存在且含量較高的各種鬼臼毒素類木脂,均顯示強的細胞毒活性,能顯著抑制癌細胞的增值。
肝保護和抗氧化作用五味子和華中五味子過失中的各種聯(lián)苯環(huán)辛烯類木脂素,均有保護盒降低血清谷丙轉(zhuǎn)氨酶作用。
抗HIV作用鬼臼毒素類木脂素對麻疹和Ⅰ型單純皰疹有對抗作用。
中樞神經(jīng)系統(tǒng)作用一些木脂素對中樞神經(jīng)系統(tǒng)既有抑制也有抗抑制作用。
血小板活化因子拮抗活性海風藤中獲得的新木脂素類成分對PAF受體結(jié)合有明顯抑制作用,其中海風藤酮活性最強。
平滑肌結(jié)晶作用五味子果實中的木脂素類成分對由PGF2α和CacCl2引起的立體狗腸系膜動脈收縮有抑制作用,顯示鈣拮抗活性,其中戈米辛J活性最強。
毒魚作用爵床屬植物中的爵床脂素A,B和山荷葉素均有毒魚作用,其毒性強度與魚藤酮相當,對昆蟲和高級動物則毒性較小。
殺蟲作用透骨草中的乙酰透骨草脂素具胃毒作用,是殺蠅成分。芝麻素、細辛素、羅漢松脂素本身雖無殺蟲作用,但對其他殺蟲劑有增效作用。
其他作用某些木脂素還具有cAMP磷酸二酯酶抑制活性、免疫增強、促進蛋白質(zhì)和糖原的合成等多種作用。2
本詞條內(nèi)容貢獻者為:
王強 - 副教授 - 西南大學