1、 1第四节 木脂素木脂素(lignans)是一类由两分子苯丙素衍生物聚合而成的天然化合物,主要存在于植物的木部和树脂中,多数呈游离状态,少数与糖结合成苷。木脂素类在自然界中分布较广,如国内外已对二十余种五味子属植物进行了研究,鉴定出 150 多种木脂素成分;从胡椒属植物中分出近 30 种木脂素化合物。木脂素类化合物具有多方面生物活性,如五味子科木脂素成分五味子酯甲、乙、丙和丁(schisantherin A、B 、C、D)能保护肝脏和降低血清GPT 水平;从愈创木树脂中分得的二氢愈创木脂酸(dihydroguaiaretic acid ,DGA)是一个具有广泛生物活性的化合物,尤其是对合成白三
2、烯的脂肪氧化酶和环氧化酶具有抑制作用;小檗科鬼臼属八角莲所含的鬼臼毒素类木脂素则具有很强的抑制癌细胞增殖作用。一、木脂素的结构与分类组成木脂素的单体有四种:桂皮酸(cinnamic acid) ,偶有桂皮醛(cinnamaldehyde ) ;桂皮醇(cinnamyl alcohol) ;丙烯苯(propenyl benzene)和烯丙苯(allyl benzene) 。前两种单体的侧链 -碳原子是氧化型的,而后两种单体的 - 碳原子是非氧化型的。由于组成木脂素的 C6-C3 单体缩合位置不同及其侧链 -碳原子上的含氧基团相互脱水缩合等反应,形成了不同类型的木脂素。最早 Haworth 把 C
3、6-C3 单元侧链通过 - 碳聚合而成的化合物称为木脂素类,后来 Gottlich 把新发现的由其他位置连接生成的化合物称为新木脂素(neolignan)类。近年来出现的另一种分类法是将由 -氧化型苯丙素生成的木脂素称为木脂素类,而由 -非氧化型苯丙素生成的木脂素称为新木脂素类,但按这一分类方法,原定义中有些化合物如奥托肉豆蔻脂素(otobain)应归属于新木脂素类。本章按化学结构分类法,将木脂素分成下列几类:1简单木脂素(simple lignans) 简单木脂素由两分子苯丙素仅通过 位碳原子(C 8-C8/)连接而成。此类化合物也是其它一些类型木脂素的生源前体。 二氢愈创木脂酸 叶下珠脂素
4、 二氢愈创木脂酸、叶下珠脂素(phyllanthin)是分别从愈创木树脂及珠子草(Phyllanthusniruri)中分得的简单木脂素类化合物。单环氧木脂素(monoepoxylignans) 单环氧木脂素结构特征是在简单木脂素基础上,还存在 7-O-7或 9-O-9或 7-O-9等四氢呋喃结构。7-O-7- 环合 9-O-9-环合 7-O-9- 环合如恩施脂素(enshizhisu)是从翼梗五味子(Schisandra henryi)中分离得到的 7, 7位环氧;毕澄茄脂素(cubebin)是从毕澄茄(piper cubeba)果实中分得的 9, 9位环氧的单环氧木脂素类。而从中药祖师麻的
5、原植物之一陕甘瑞香(Daphne tangatica)中分得的落叶松脂素(lariciresinol )则为 7, 9位环氧的单环氧木脂素。愈创木树脂中的愈创木酯酸(guaiaconic acid )也是一种有呋喃环结构的单环氧木脂素。123456789987234561H3COHOOHOCH3H3COOCH3OCH33CH2OCH2O77O 99 O792恩施脂素 毕澄茄脂素 l落叶松脂素 愈创木酯酸 3木脂内酯(lignanolides ) 木脂内酯的结构特征是在简单木脂素基础上,9、9 位环氧,C 9 为 C O 基。木脂内酯常与其单去氢或双去氢化合物共存于同一植物中。牛蒡子(Arcti
6、um lappa)的主要成分牛蒡子苷( arctiin)和牛蒡子苷元( arctigenin)属于木脂内酯。得自桧柏(Juniperus Sabina)心材中的台湾脂素 B(taiwaninB,又称桧脂素salvinin)和台湾脂素 A(taiwanin A)都是侧链去氢的木脂内酯。R=H 牛蒡子苷元 R=glc 牛蒡子苷 台湾脂素 B 台湾脂素 A4环木脂素(cyclolignans) 在简单木脂素基础上,通过一个苯丙素单位中苯环的 6位与另一个苯丙素单位的 7 位环合而成的环木脂素。此类又可进一步分成苯代四氢萘、苯代二氢萘及苯代萘等结构类型,自然界中以苯代四氢萘型居多。如从中国紫杉(Tax
7、us cuspidata)中分得的异紫杉脂素(isotaxiresinol)和从鬼臼属植物中分得的去氧鬼臼毒脂素葡萄糖酯苷都具有苯代四氢萘的结构,来自奥托肉豆蔻(Myristica otoba)果实中的奥托肉豆蔻烯脂素(otoboene)具有苯代二氢萘的基本结构。OOCH2O3OHCH3 OOOHOH3COH OCH3HO O OOH3COR OCH33OOO OOOOHOHOH3COHO OCH33 苯代四氢萘型 苯代二氢萘型 苯代萘型 异紫杉脂素 去氧鬼臼毒脂素葡萄糖酯苷 奥托肉豆蔻烯脂素 5环木脂内酯(cyclolignolides ) 环木脂内酯是环木脂素 C9-C9 间环合成的内酯环
8、。按其内酯环上羰基的取向可分为上向和下向两种类型。对于苯代萘内酯型环木脂内酯,上向的称 4-苯代-2, 3-萘内酯,下向的称为 1-苯代-2, 3-萘内酯。如 l-鬼臼毒脂素(l-podophyllotoxin)及其葡萄糖苷属 1-苯代-2, 3-萘内酯;赛菊芋脂素(helioxanthin )属 4-苯代-2, 3-萘内酯。4-苯代-2, 3-萘内酯 1-苯代-2, 3-萘内酯 R=H l-鬼臼毒脂素 赛菊芋脂素R=glc l-鬼臼毒脂素-O-葡萄糖苷 6双环氧木脂素(bisepoxylignans) 这是由两分子苯丙素侧链相互连接形成两个环氧(即具有双骈四氢呋喃环)结构的一类木脂素,存在许
9、多光学异构体。常见的有以下 4 种光学异构体。对映体 对映体Ar 为芳香基H3COHO CH2OCH2OOHOHOCH2O-glcOCH33H3CO OOOOOCH33H3COR OOOOOOO OO OOAr ArArHHArAr ArAr ArHH12345678H HOO O1234 43214从连翘中分得的连翘脂素(phillygenol)及连翘苷(phillyrin) ,刺五加中的丁香脂素(syringaresinol) ,细辛中的 l-细辛脂素(l-asarinin )都是双环氧木脂素。连翘脂素 R=H 连翘苷 R=glc丁香脂素 l-细辛脂素 7联苯环辛烯型木脂素(dibenzo
10、cyclooctene lignans) 这类木脂素的结构中既有联苯的结构,又有联苯与侧链环合成的八元环状结构。至今已发现 60 多个化合物,其主要来源是五味子属植物。如五味子醇(schizandrol) ,五味子素(schizandrin) 。研究表明五味子的降转氨酶作用与其中所含有的联苯环辛烯型木脂素有关,且其含量与降 GPT 作用成正比。联苯环辛烯型 R=H 五味子醇 厚朴酚 和厚朴酚R=CH3 五味子素 8联苯型木脂素(biphenylene lignans) 这类木脂素中两个苯环通过 3-3直接相连而成,其侧链为未氧化型。从中药厚朴树皮中分到的厚朴酚(magnolol)及日本厚朴树皮
11、中的和厚朴酚(honokiol)是典型的联苯型木脂素。 9其他类 近年来,从中药及天然药物中分离得到一些化学结构不属于以上八种类型结构的木脂素,本书统称为其他木脂素。如得自澳大利亚植物 Eupomatia laurica 树皮中的eupomatene 是苯环与侧链连接后形成呋喃氧环的一类木脂素。樟科植物中分得的 burchellin与 eupomatenoids 相似,只是呋喃环的形成位置不同。eupomatene burchellin具有保肝作用的水飞蓟素(silymarin)既具有木脂素结构,又具有黄酮结构,作为保肝药物,临床上用以治疗急性、慢性肝炎和肝硬化。H3CO3HCO3RORCH3
12、OCH3OHOHOHOHOO OO OMeOOH3COH3CO OHOCH3C3 OOOOHHOOCH3CO12 12 OROCH3H3OOOOOMeHOHOHCH2OH5水飞蓟素牛蒡根中的拉帕酚 A(lappaol A) 、拉帕酚 B(lappaol B)都是由 3 分子 C6-C3 单体缩合而成,有人建议将这种三聚物的木脂素作为倍半木脂素(sesquilignans)。拉帕酚 A 拉帕酚 B三白草属植物 Saururus cernuus 的毒性成分 saucerneol、 manassantinA 和 manassantin B 属于四氢呋喃型的三聚和四聚木脂素。saucerneol R=
13、OCH3 manassantin AR=OCH2O manassantin B二、木脂素的理化性质1性状及溶解度 多数木脂素化合物是无色结晶,一般无挥发性,少数具升华性,如二氢愈创木脂酸。游离木脂素多具有亲脂性,一般难溶于水,易溶于苯、乙醚、氯仿及乙醇等有机溶剂,具有酚羟基的木脂素类可溶于碱性水溶液中。木脂素苷类水溶性增大。2光学活性与异构化作用 木脂素常有多个手性碳原子或手性中心,大部分具有光学活性,遇酸易异构化。例如天然鬼臼毒脂素具有苯代四氢萘环和 2,3 的反式构型的内酯环结构,其抗癌活性与分子中 C1-C2 顺式和 C2-C3 反式的构型有关,在光学活性上为左旋性 D133。如在碱溶液
14、中其内酯环很容易转变为 2,3 的顺式结构,所得异构体苦鬼臼脂素(picropodophyllin)的旋光性为右旋性 D+9,即失去抗癌活性。OOOCH3 CH3HOCH3OCH3HOO ORRHOCH3 CH3OHOCH3OCH3OOOCH3OCH3HO2CHO2CHOO OO OOHOOOCH3OCH3H3COOH4312NaOAcEtOHH3COOCH3CH3OHOOH3C CH2OCH3OH6鬼臼毒脂素 苦鬼臼脂素此外,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原子之间的键易于开裂,在重新闭环时构型即发生了变化。例如从麻油的非皂化物中提得的右旋 d-芝麻脂素(
15、d-sesamin)在盐酸乙醇中加热时,部分转变为立体异构体 d-表芝麻脂素(d-episesamin) ,即 d-细辛脂素(d-asarinin)而达平衡。又如左旋的 l-表芝麻脂素(或 l-细辛脂素)来自于细辛根中,在盐酸乙醇中加热,即部分转变为立体异构体左旋的 l-芝麻脂素而达到平衡。d-芝麻脂素 d-细辛脂素 l-芝麻脂素 l-细辛脂素由于木脂素生理活性常与手性碳的构型有关,因此在提取分离过程中应注意操作条件,尽量避免与酸、碱接触,以防止其构型的改变。三、木脂素的提取与分离1溶剂法 游离的木脂素亲脂性较强,能溶于乙醚等低极性溶剂,在石油醚和苯中溶解度比较小。木脂素苷类极性较大,可按苷类
16、的提取方法提取,如用甲醇或乙醇提取。一般常将药材先用乙醇或丙酮提取,提取液浓缩成浸膏后,用石油醚、乙醚、乙酸乙酯等依次萃取,可得到极性大小不同的部位。木脂素在植物体内常与大量的树脂状物共存,在用溶剂处理过程中容易树脂化,这是在提取分离过程中需要注意解决的问题。2碱溶酸沉法 某些具有酚羟基或内酯环结构的木脂素可用碱水溶解,碱水液加酸酸化后,木脂素游离又沉淀析出,从而达到与其它组分分离目的。但应注意避免产生异构化而使木脂素类化合物失去生物活性。3色谱法 木脂素的进一步分离还需要依靠色谱分离法。常用吸附剂为硅胶和中性氧化铝,洗脱剂可根据被分离物质的极性,选用石油醚-乙醚、氯仿- 甲醇等溶剂洗脱。随着
17、新技术的发展,最近有学者用超临界 CO2 萃取法提取分离五味子中的木脂素成分,超临界 CO2 萃取法与传统的提取分离法相比,没有有机溶剂残留,而且大大简化了工艺。四、木脂素的检识1理化检识 木脂素分子中常有一些功能基如酚羟基、亚甲二氧基及内酯结构等,可利用这些功能基的性质和反应进行木脂素的检识,如用三氯化铁反应检查酚羟基的有无。如下所述,因木脂素类化合物常含有亚甲二氧基,故也可用 Labat 反应来检查亚甲二氧基的存在与否等。在 Labat 反应中,具有亚甲二氧基的木脂素加浓硫酸后,再加没食子酸,可产生蓝绿色。如以变色酸代替没食子酸,并保持温度在分钟,可产生蓝紫色,此反应称为 Ecgrine
18、反应,其反应机理与 Labat 反应相同 。但总的来说,木脂素没有特征性的理化检识反应。2色谱检识 木脂素类成分一般具有较强的亲脂性,常用硅胶薄层色谱,展开剂一般以亲脂性的溶剂如苯、氯仿、氯仿-甲醇(91) 、氯仿- 二氯甲烷( 11) 、氯仿-乙酸乙酯 (91)和乙酸乙酯-甲醇( 955)等系统。常用的显色剂有:(1)1%茴香醛浓硫酸试剂, 110加热 5 分钟。 (2)5或 10磷OOOO OOOOOOOO OOOOH+ HHHHH+HH HH7钼酸乙醇溶液,120加热至斑点明显出现。 (3)10硫酸乙醇溶液,110加热 5 分钟。(4)三氯化锑试剂,100加热 10 分钟,在紫外光下观察
19、。 (5)碘蒸气,熏后观察应呈黄棕色或置紫外灯下观察荧光。五、木脂素的结构测定(一) 化学方法 利用氧化反应对木脂素进行化学降解,可以获得保持原取代模式的降解产物,然后通过波谱测定分析这些降解产物的结构,能有助于木脂素结构的确定,但本法需耗样品较多,现已少用。本书着重讨论波谱分析法。(二) 波谱分析1.UV 光谱 多数木脂素的两个取代芳环是两个孤立的发色团,其紫外吸收峰位置相似,吸收强度也具有加和性。一般在 220240 nm(lg4.0)和 280290 nm(lg3.54.0)出现两个吸收峰。木脂素的立体构型对紫外光谱一般无影响,但在某些类型的木脂素中,紫外光谱亦可提供重要的结构信息。4-
20、苯基萘类化合物在 260 nm 显示最强峰(lg4.5) ,并在 225、290、310 和 355 nm 显示强吸收峰,成为此类化合物的显著特征。根据这一特点,可将苯代四氢萘类化合物经化学脱氢后变成苯代萘类,再根据后者的紫外吸收确定其骨架类型。2. IR 光谱 木脂素结构中常有羟基、甲氧基、亚甲二氧基、芳环及内酯环等基团,在 IR 光谱中均可呈现其特征吸收峰。例如扁柏脂素(hinokinin)除具有苯环的特征吸收(1600cm -1,1585cm -1和 1500cm-1)外,还含有亚甲二氧基的特征吸收峰 936cm-1 及饱和五元内酯环的吸收峰 17601780cm -1。苯代萘型木脂素中
21、,多数有不饱和内酯环结构,在 1760cm-1 显示特征吸收。 扁柏脂素3. NMR 谱 木脂素的结构类型较多,其 NMR 光谱特征常因结构而异。下面仅就木脂素中几个类型化合物的 1H-NMR 和 13C-NMR 光谱规律作一简单介绍。(1) 1H-NMR 谱 单环氧木脂素 加尔巴新( galbacin)属于具有对称结构的单环氧木脂素,其结构和 1H-NMR(100MHz,CDCl 3)谱部分数据及归属如下:表 5-3 加尔巴新部分 1H-NMR 数据及归属 值 归属1.05 (6H, d) H-9 和 H-91.78 (2H, m) H-8 和 H-84.61 (2H, d) H-7 和 H
22、-75.96 (4H, s) 亚甲二氧基质子6.826.93 芳环质子加尔巴新从其数据可以看出,加尔巴新是具有对称结构的。这种情况在木脂素中并不罕见,因此在解析其 NMR 谱时应予注意。 环木脂内酯 用 1H-NMR 谱可以区别上向和下向两种类型的环木脂内酯。内酯环上向者,其 H-l 的 值约为 8.25;而下向者,其 H-4 的 值为 7.67.7。此外,内酯环中亚甲基质子的 值与环的方向也有关,下向者 值为 5.325.52,而上向者其 值为5.085.23。这是因为 C(苯)环平面与 A、B(萘)环平面是垂直的,内酯环上向时,环中亚甲基处在 C 环面上,受苯环各向异性屏蔽效应的影响,故位
23、于较高磁场。OOOOOOOO789789OOABC7.6.75.325.2123OOABC2348.255.085.238OOOO OO OOArHHArArHHArAr Ar Ar Ar同 侧 异 侧HHHH1234567 4-苯代萘内酯 1-苯代萘内酯 双环氧木脂素 在双环氧木脂素的异构体中,根据 1H-NMR 谱中 H-2 和 H-6 的 J值,可以判断两个芳香基是位于同侧还是位于异侧。如果位于同侧,则 H-2 与 H-1 及 H-6与 H-5 均为反式构型,其 J 值相同,约为 45Hz ;如两个芳香基位于异侧,则 H-2 与 H-1为反式构型,J 值为 45Hz ,而 H-6 与 H
24、-5 则为顺式构型,J 值约为 7Hz。(2) 13C-NMR 谱化合物、分别属简单木脂素、木脂内酯和环木脂素,其 13C-NMR 信号如表 5-4 所示。表 5-4 三种木脂素的 13C-NMR 谱数据化合物 C-1 132.4 129.4 131.7C-2 111.7 110.8 112.8C-3 146.6 146.4 148.9C-4 143.7 144.2 146.9C-5 114.3 113.9 110.8C-6 121.5 121.2 121.7C-7 35.8 38.3 48.0C-8 43.7 40.9 48.2C-9 60.5 71.3 62.6C-1 132.4 129.
25、5 128.1C-2 111.7 111.3 110.7C-3 146.6 146.5 147.3C-4 143.7 144.3 147.0C-5 114.3 114.3 111.9C-6 121.5 121.9 137.6C-7 35.8 34.5 33.2C-8 43.7 46.5 39.9C-9 60.5 178.6 66.2OMe 55.7 55.7 55.7从表 5-4 可以看出有以下规律 : 化合物 I 中 C1-C9 位碳的 值和与之相对应的C1 - C9 位碳的 值分别相同,其它碳的化学位移也完全相同,这是由于它所联接的两个芳香基是对称的。 化合物 I、和的 3,4 位和 3,
26、4位 值均高于芳香环上其他位置上碳的 值,因为它们都连有含氧基团(羟基或甲氧基) 。 化合物的 9位碳 值为 178.6ppm(一般酯中羰基碳的 值范围约为 165180ppm ) ,位于最低场,因其是内酯环羰基。 化合物 I 和 III 的 9、9位碳上连有醇羟基,而化合物的 9 位碳上连有氧,因此其 值均高于 7、8、7和 8位碳的 值。4MS 谱 游离木脂素可用 EI-MS 谱测定,多数木脂素可得到分子离子峰。木脂素因OOMeOHOOHOMeOH12567891256789 MeOMeOOMeOMeMeOMeOOMeOMeOH(I) (I) (I)9有苄基基团,从而可发生苄基裂解。M+
27、448 m/z 181 m/z 151通常用 FAB 法测定木脂素苷类的质谱,如 phyllanthostatin A 用 FAB-MS 法在给出分子离子峰同时,并进一步失去糖基,产生 M+-162 离子峰。phyllanthostatin A(三)结构测定举例 滇白珠木脂素苷的研究滇白珠为杜鹃花科植物滇白珠(Gaultheria yunanensis )的根 ,味辛性温;具有祛风除湿、活血化瘀、通络止痛、清热解毒等功效,主治风湿痹痛、胃寒疼痛、跌打损伤等。取滇白珠根 12.5kg,粉碎,用 95EtOH 提取,回流 EtOH 得流浸膏。浸膏依次用石油醚、CHCl 3, EtOAc,n-BuO
28、H 萃取。取 n-BuOH 萃取物经大孔树脂 D101 吸附,H 2O-EtOH (0%100%)梯度洗脱;30EtOH 洗脱部分经硅胶柱色谱粗分得 A、B、C 和 D 等 4个部分。A 部分进行聚酰胺柱色谱,以 Me2CO-H2O(1:3)洗脱,每 50ml 收集一份,用聚酰胺薄膜检测,合并相同组分。其中,组分 2328 再经聚酰胺柱色谱得化合物 D1;组分3137 经 Me2CO 重结晶得化合物 D2;组分 4254 经聚酰胺柱色谱, Me2CO-H2O(0% 60 )梯度洗脱得化合物 D3 和 D4。限于篇幅,以下仅介绍化合物 D1 的结构确定方法。化合物 D1 为白色粉末,mp2092
29、10,Molish 反应阳性。以 50H 2SO4 进行酸水解,经 TLC 检查糖部分为 D-木糖。化合物 D1 的各种波谱测定如下。FAB-MS m/z: 492(M ) ,359(苷元-H ) ;HR-MS m/z: 492.1992(M ) ,示 D1 的分子量为 492,分子式 C25H32O10(计算值:492.1995) 。UV nm:211.4,283.8eOmaxIR(KBr)cm-1:3423(羟基) ,1605、1511、1459(芳环) 。1H-NMR 谱和 13C-NMR 谱见表 5-5 和表 5-6。在 D1 的 1H-NMR 谱中,4.61 (1H,d,J=7.3H
30、z)处的信号为 -D-木糖的端基质子信号,在 13C-NMR 谱中,106.1 处的碳信号被归属为 -D- 木糖的端基碳信号,表明化合物D1 为 -D-木糖苷。化合物 D1 的 1H-NMR 谱示有 5 个苯环质子信号, 6.83(1H,S)和6.84(1H,S)处的单峰信号分别归属为 H-5 和 H-8;6.98(1H,dd,J8.0,1.8Hz) 、OOOCH3OCH3O CH3glc m/z 42 (M+ _162)M+ 586+ CH3OOCH3abCH3OCH3OOCH3OCH3OCH3 +CH3OCH3OCH3OCH3OCH3O CH2CH2+ +107.15(1H,d,J8.0H
31、z)和 7.27(1H,d,J1.8Hz )处的信号被分别归属于 H-6、H-5 和 H-2 。这些芳环质子表明:化合物 D1 中的两个苯环中,一个是四取代,另一个是三取代。3.76(3H,S )和 3.71(3H ,S)处的信号示分子中含有 2 个酚性甲氧基,这一点也得到 13C-NMR 谱中 56.1 和 55.9 信号的印证。化合物 D1 的 13C-NMR 谱中,归属于苷元部分的碳信号共 20 个,除去 2 个甲氧基外,尚余 18 个碳信号,推知可能为木脂素类化合物。详细分析其 1H-NMR 谱、 13C-NMR 谱和DEPT 谱,并结合分子式,推知该化合物的基本母核为 2,3- 二甲
32、氧基-1- 芳基-四氢萘。在 D1 的 HMBC 谱中,可见 4.61 处归属于木糖端基质子的信号和4.50(1H,d,J=10.7Hz)处归属于 H-1 的信号分别与 68.5 处的 C2a 信号呈现相关峰,证明木糖连接在 C2a 位上。D 1 的 13C-NMR 谱中,呈现有 4 个与含氧基团连接的芳环季碳( 值分别为 148.5,147.0,146.5 和 146.1) ,根据上述分析,分子中有 2 个酚羟基,且木糖连接在 C2a 位上,故推断在芳环上还应有 2 个酚性甲氧基。HMBC 谱显示,H-5 和 6 位甲氧基质子分别与 C6 信号相关; H-2和 3位甲氧基质子分别与 C 3
33、相关;H-8 信号与C7 信号相关,H-2、H- 5和 H-6质子分别与 C 4 相关,这些数据表明 2 个甲氧基分别连在 C6 和 C 3 位上,2 个酚羟基分别连在 C7 和 C 4 位上。在 D1 的 NOESY 谱中,可见 H-3 与 H-1 有 NOE 效应,H-2 与 H-2和 6亦分别呈NOE 相关;而 H-2 与 H-1,H-2 与 H-3 均无 NOE,证明 D1 有 1-H 、2-H、3-H 的构型。D 1 的 CD 谱在 205nm 处有正 Cotton 效应(9.3) ,在 218nm 处显示负 Cotton 效应(-5.9) ,与文献报道的()异落叶松脂素()-iso
34、lariciresinol 一致。综上分析,确定化合物 D1 的结构为()异落叶松脂素-2a-O-D-木吡喃糖苷() -isolariciresinol-2a-O-D-xylopyranoside 。表 5-5 化合物 D1 的 1HNMR 谱数据(C 5D5N)No. No. 4.50(d,10.7Hz)2.36m2.47m3.10(dd,15.6,4.5Hz)3.27(dd,15.6,11.2Hz)6.83(s)6.84(s)4.55(dd,9.8,2.4Hz)3.63(dd,9.8,3.1Hz)1234582a3a4.21m256123456-OCH33-OCH 37.27(d,1.8H
35、z)7.15(d,8.0Hz)6.98(dd,8.0,1.8Hz)4.61(d,7.3Hz)3.99(t,8.0/8.0Hz)4.06(t,9.0/9.0Hz)4.14(m)3.57 (t,5.1/5.1Hz)4.24(t,10.0/10.0Hz)3.76(s)3.71(s)表 5-6 化合物 D1 的 13C-NMR 谱数据(C 5D5N)No. No. 1 47.4(CH) 1 137.9(C)CH2OCH2CH3OOHOOCHOOHHOH12334 234567893aa105/611H3CO3ROH3COCH3OCH3CH3CH3 OH3CO3 OCH3OCH3CH3CH32 45.5
36、(CH) 2 114.4(CH)3 39.3(CH) 3 148.5(C)4 33.9(CH2) 4 146.5(C)5 112.6(CH) 5 116.6(CH)6 147.0(C) 6 112.6(CH)7 146.1(C) xy1 1 106.1(CH)8 118.0(CH) 2 75.2(CH)9 134.1(C) 3 78.5(CH)10 128.1(C) 4 71.2(CH)2a 68.5(CH2) 5 67.2(CH2)3a 64.2(CH2) 6-OCH33-OCH356.1(CH3)55.9(CH3)六、含木脂素的中药实例1五味子常用中药五味子系木兰科植物五味子 Schisa
37、ndra chinensis (Turcz.) Baill.的干燥成熟果实,习称北五味子。性温,味酸、甘,归肺、心、肾经。具有收敛固涩,益气生津,补肾宁心之功效。用于久嗽虚喘,梦遗滑精,遗尿尿频,久泻不止,自汗,盗汗,津伤口渴,短气脉虚,内热消渴,心悸失眠等症。五味子果实及种子中含多种联苯环辛烯型木脂素成分,以及挥发油、三萜类、甾醇及游离脂肪酸类等成分。此外,五味子中木脂素的研究自 20 世纪 60 年代初期开始,从中分离出五味子素(又称五味子醇 A,schisandrin,wuweizichun A,schisandrol A) 、去氧五味子素(deoxyschisandrin) 、- 五味
38、子素(-schisandrin) 、五味子醇( schisadrol) 、伪 - 五味子素(pseudo- -schisandrin)等联苯环辛烯型木脂素成分。以后又陆续分得五味子酚(schisanhenol) ,五味子脂素 A(又称戈米辛 A,gomisin A) ,五味子脂素 B(又称五味子酯乙、华中五味子酯 B、戈米辛 B,schisantherin B,gomisin B) ,五味子脂素 C(又称五味子酯甲、华中五味子酯 A、戈米辛 C,schisantherin A,gomisin C) ,五味子脂素D、E 、 F、G 、H、J、K、N、 O、P、Q 、R(gomisin D、E 、
39、 F、G 、H、J、K、N、 O、P、Q 、R) ,当归酰五味子脂素 H(angeloylgomisin H) ,巴豆酰五味子脂素 H(tigloylgomisin H) ,苯甲酰五味子脂素 H(benzoylgomisin H)等一系列木脂素化合物。R=H 五味子酚 五味子素R=CH3 去氧五味子素H3CO3CR1OR2OOCH3 CH3O3OCH3 OOH3COOCH3OCH3H3COH3COR OHR=HR=R=R=CPh戈 米 辛 H当 归 酰 五 味 子 脂 素 H巴 豆 酰 五 味 子 脂 素 H苯 甲 酰 五 味 子 脂 素 H12H3COR2O CH3OR1OC6H5 R2OR
40、1 3 OHO3C CH3C3OHCH3R1 = R2 = CH3 五味子醇甲 R1R 2 = CH2 五味子醇乙20 世纪 70 年代初,我国医药工作者在临床研究中发现五味子能明显降低肝炎患者血清谷丙转氨酶(SGPT)水平,引发了研究热潮。大量证据表明,其所含的联苯环辛烯类木脂素对肝功能的保护作用是其作为抗氧剂、抗癌剂、滋补强壮剂和抗衰老剂的药理学基础,并由此开发出治疗肝炎药物联苯双酯。五味子不仅在治疗与氧游离基损害和与代谢紊乱相关的疾病,如放射伤害、炎症、缺血再灌注损伤、应激损伤和运动医学等方面有重要作用,而且其所含的木脂素还是很多合成药物的潜在资源。 2. 南五味子常用中药南五味子系木兰
41、科植物华中五味子 Schisandra Sphenanthera Rehd. et Wils.的干燥成熟果实。南五味子的性味、功效及临床应用等均与五味子相同。近来有报道凤庆南五味子(K. interior)中 7 种木脂素成分可抑制 H9 淋巴细胞 HIV 复制活性。20 世纪 70 年代我国药学工作者从南五味子果实中分离出一系列木脂素成分,其中五味子醇甲、五味子醇乙及五味子酯甲、乙、丙、丁、戊(schisantherin A、B、C 、D 、E)等木脂素成分,多具有中枢神经抑制作用和降低 SGPT 的作用。南五味子还含有右旋表加巴辛(epigallbacin ) ,外消旋安五脂素(anwul
42、ignan ) ,襄五脂素(chicanine ) ,安五酸(anwuweizi acid) ,当归酰五味子脂素 P(angeloylgomisin P) ,巴豆酰五味子脂素P、O(tigloylgomisin P 、O) ,苯甲酰五味子脂素 P、Q(benzoylgomisin P、Q)等一系列木脂素化合物。R1R 2 = CH 2 五味子酯丁 R1 = R2 = CH3 五味子酯戊 五脂素 A1(wulignan A 1)南五味子中五味子酯甲是其中的主要有效成分,其提取分离方法如下:南五味子果实粗粉乙醇回流提取 6 小时,醇提取浓缩后冷藏,除去上浮脂肪油,硅藻土拌样烘干拌样硅藻土环己烷提取
43、 6 小时,回收环己烷膏状物石油醚-80甲醇液液分配80甲醇液减压浓缩至少量,析晶OH3CO3H3CO CH3CH3OR3HR=CO6H5 五 味 子 酯 甲R=COCH3CH3五 味 子 酯 乙R=OHC3CH3 五 味 子 酯 丙13结晶(酯甲) 母液硅胶干柱色谱,苯-乙酸乙酯(61)上行法展合并 开,分段切割,甲醇洗脱,薄层检识,合并浓缩酯甲结晶甲醇重结晶3. 连翘 五味子酯甲(白色方晶) 连翘系木樨科植物连翘Forsythia suspensa(Thunb.)Vahl.的干燥果实,商品有青翘和老翘之分。连翘性微寒,味苦。归肺、心、小肠经。具有清热解毒、消肿散结之功效。用于痈疽,瘰疬,乳
44、痈,丹毒,风热感冒,温病初起,温热入营,高热烦渴,神昏发斑,热淋尿闭等症。药理学研究证明连翘有显著的抑菌作用,其煎剂并有镇吐作用和抗肝损伤作用。连翘果实含木脂素类,如连翘苷、连翘脂素、右旋松脂酚(pinoresinol)等;黄酮类化合物,如芦丁(rutin);苯乙醇苷类如连翘酯苷类(forsythosides) ,包括 forsythiaside、-hydroxyfosythiaside(或 suspensaside) 、acteoside 及 -hydroxyacteoside 等均系咖啡酰基苯乙醇苷,都具有较强的抑菌活性。连翘中的木脂素类有抑制磷酸二酯酶活性的作用。R = H forsyt
45、hiaside R =H acteosideR = OH-hydroxyfosythiaside R = OH-hydroxyacteoside中药连翘用 75乙醇加热回流提取,回收乙醇,浓缩液依次用氯仿,乙酸乙酯,正丁醇萃取。取乙酸乙酯萃取物进行硅胶柱色谱,氯仿-甲醇( 10:1)梯度洗脱,得到的洗脱物再用半制备型反相 HPLC 进行分离纯化,得到连翘苷。 4. 细辛细辛系马兜铃科植物北细辛Asarum heterotropoides Fr. Schmidt var. mandshuricum(Maxim.)Kitag. 及汉城细辛 Asarum sieboldii Miq. var. se
46、oulense Nakai或华细辛 Asarum sieboldii Miq.的干燥全草。细辛性温,味辛,归心、肺、肾经。具有祛风散寒,通窍止痛,温肺化饮的功效。用于风寒感冒,头痛,牙痛,鼻塞鼻渊,风湿痹痛,痰饮喘咳等症。药理作用有解热镇痛、抗菌等作用。细辛中的主要成分为挥发油,已分离出 70 多种化合物,其中主要为顺甲基异丁香酚(cis-methylisoeugenol) ,甲基丁香酚(eugenol),细辛醚( asaricin) ,黄樟醚(safrole ) 。黄樟醚系致癌物质,毒性较大。此外尚含有木脂素类,其中 l-细辛脂素和 l-芝麻脂素均属于双环氧木脂素类。细辛中细辛脂素、芝麻脂素的提取分离过程如下:细辛粉末乙醇提取乙醇提取液OOOHOCH3OHHROHOH OOOOHCH3OHHROHOH14回收乙醇,水蒸气蒸馏挥发油 残留物乙醚提取乙醚提取液回收乙醚残留物溶于乙醇,加入乙酸铅的乙醇溶液,过滤铅盐沉淀 滤液通 H2S 气体,脱铅,过滤滤液放置,过滤结晶(l-细辛脂素) 母液浓缩混合物乙醚溶解乙醚不溶物 乙醚液重结晶 蒸干,重结晶l-芝麻脂素 l-细辛脂素(饶高雄 云南中医学院 王新宏 上海中医药大学 )