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木脂素屬於植物雌激素,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,多數呈游離狀態,少數與糖結合成苷而存在於植物的木部和樹脂中,故而得名。通常所指其二聚體,少數可見三聚體、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,結合位置多在β位結合,也有在其他位置結合的。

目錄

結構與分類

木脂素存在於植物中,屬於一種植物雌激素,具有清除體內自由基,抗氧化的作用。亞麻籽及芝麻中木脂素的含量較高,穀物類食物(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。木脂素能結合雌激素受體,並干擾癌促效應。因此,可能對乳腺癌,前列腺癌和結腸癌等有防治作用。

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:按木脂素的基本碳架和縮合情況進行分類。[1]

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、

用於肝膽濕熱所致的脅痛、腹脹、納差、噁心、便溏

單環氧木脂素

兩分子C6-C3單元,除8-8′相連外,還有7-0-7′,9-0-9′,7-0-9′等形成的環氧結構(形成呋喃或四氫呋喃環)。[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。

木脂內酯 木脂內酯是由單環氧木脂素中的四氫呋喃環氧化成內酯環,它常與其去氫化合物共存於同一植物中。[結構式略]

例如牛蒡子中的牛蒡子苷和牛蒡子苷元即屬於木脂內酯。

環木脂素 溏芳基奈類

清熱解毒,化痰散結,祛痰消腫、抗腫瘤、抗病毒

由簡單木脂素環合而成的環木脂素[結構式略]。其代表物為異紫杉脂素。

環木脂內酯 由環木脂素C9-C9′間環合成內酯環即是環木脂內酯。[鬼臼毒脂素]

雙環氧木脂素 這是由兩分子苯丙素側鏈相互連接形成兩個環氧結構的一類木脂素,天然存在的雙環氧木脂素結構中都具有順式連接的雙駢四氫呋喃環。

連翹中的連翹脂素及連翹苷都是雙環氧木脂素。

聯苯環辛烯型木脂素 這類木脂素的結構中既有聯苯的結構,又具有聯苯與側鏈環合成的八元環結構,五味子中的木脂素即屬於此類。[聯苯環辛烯型]

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與側鏈相連接,或者通過氧鍵連接,其側鏈γ-碳原子多為未氧化型。[厚朴酚][和厚朴酚]

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苯環辛烯類木脂素,均有保護盒降低血清谷丙轉氨酶作用。

抗HIV作用 鬼臼毒素類木脂素對麻疹Ⅰ型單純皰疹有對抗作用。

中樞神經系統作用 一些木脂素對中樞神經系統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受體結合有明顯抑制作用,其中海風藤酮活性最強。

平滑肌結晶作用 五味子果實中的木脂素類成分對由PGF2α和CacCl2引起的立體狗腸繫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。[2]

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、促進蛋白質和糖原的合成等多種作用。

提取分離

提取 游離的木脂素是親脂性的,能溶於乙醚等低極性溶劑,可用低極性有機溶劑直接提取,或用乙醇(或丙酮)提取,提取液濃縮後,用石油醚或乙醚溶解,經過多次溶出,即可得到純品。[注意事項:其在植物體內往往與樹脂共存,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,由於苷元分子相對較大,應採用中低極性的溶劑。具內酯結構的木脂素也可利用其溶於鹼液的性質,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化,尤其不適用於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不同而採用溶劑萃取法、分級沉澱法、重結晶等方法,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用。

理化性質

性狀 多數為白色結晶,一般無揮發性,不能隨水蒸氣蒸餾,只有少數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,一般難溶於水,易溶於親脂性有機溶劑和乙醇中。

具有酚羥基的木脂素還可溶於鹼性水溶液中。 木脂素與糖結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構,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型有關,因此在提取過程中應注意操作條件,以避免提取的成分發生結構改變。

酸鹼異構化作用 許多木脂素類成分,由於飽和的環狀結構部分可能有立體異構存在,在受到酸鹼作用後,很容易發生異構化轉變成立體異構體。此外雙環氧木脂素類常具有對稱結構,在酸的作用下,呋喃環上的氧原子與苄基碳原子之間的鍵易於開裂,在重新閉環時構型即發生了變化。某些木脂素類遇到礦酸後還能引起結構的重排。[具體實例1][具體實例2]

功能團反應 木脂素分子中常有醇羥基、酚羥基甲氧基、亞甲二氧基、羧基及內酯等基團,因而也具有這些功能團的性質和反應。三氯化鐵或重氮化試劑可用於酚羥基的檢查,Labat試劑(沒食子酸濃硫酸試劑)或Ecgrine試劑(變色酸濃硫酸試劑)可用於亞甲二氧基的檢查。

參考文獻