木脂素类化合物的研究进展关键词：理化性质、生物活性、分离提取、合成进展木脂素广泛分布于植物的茎、叶、花、种子、果实等部位，在亚麻、谷类、水果、蔬菜中含量较高，是在自然界中广泛存在的一类天然酚类化合物，它不仅可以在众多的植物中找到，在动物体乃至人体中也有发现。

因木脂素在植物的木质部和树脂中发现较早、分布较多，并且多数呈游离状态，少数与糖结合成苷而存在于植物的木部和树脂中，故而得名，另外，它在人体和某些动物体内也有分布，一般称为哺乳动物木脂素(又称肠木脂素)，以区别于植物木脂素。

木脂素类化合物优良的生物学活性，独特的作用机理，已经成为人们研究的热点。

木脂素(liganans)是一类由两个苯丙素单元(即C6-C3单体)氧化聚合而成的天然产物，通常是指其二聚物，少数是三聚物和四聚物及与其它天然产物结合而成的复合木脂素。

二聚物碳架多数是由β-碳原子(8-8’)连接而成的。

苯丙素单体苯丙素单体木脂素在动植物中多呈游离状态，少量与糖结合成的形式存在。

结构中多具羟基、甲氧基或亚甲二氧基、羧基、内酯等取代基，多数还具有旋光性。

木脂素的结构多变，所表现出来的生物活性也呈多样性，因此，木脂素类化合物一般含有多种官能团和多个手性中心，这类化合物的合成和结构改造研究也因而引起合成化学家的广泛关注。

木脂素类分布较广，目前已有200多种化合物。

有关木脂素的研究近10年来引起广泛的注意，这是由于木脂素类化合物具有多种生物活性，常常是一些潜在的药物。

因此，有关木脂素的研究工作得到了各方面的广泛关注。

由于木脂素类天然产物具有多样奇特的骨架结构以及它的广泛的生理活性，合成化学家对木脂素的合成产生了的浓厚兴趣。

近几年，在木脂素合成中应用了不少新试剂、新反应，并且发展了多种新颖的方法和合成路线，木脂素合成工作由此增添了不少新的活力和挑战。

木脂素广泛的分布于自然界中，是一类发现和分离的比较早的天然产物。

第一个木脂素结构的化合物PHillyrin.A早在1863年就由Carboncini等人分离出来。

然而在以后的较长时间里，人们对木脂素化合物的研究都相当沉寂。

直到本世纪70年代初开始的近几十年，鬼臼毒素类似物EptosideB作为抗癌药物应用于临床之后，人们才逐渐开始高度的重视木脂素类天然产物并使之成为近几十年来天然产物化学研究的热点领域之一。

由于天然木脂素具有的重要生物活性，以及有关化学和生物活性的综述的出现，使得近该研究领域十年来都比较活跃。

木脂素化合物是一类由苯丙素单体(Ar-C3)聚合而成的天然成分，但主要是由以下四种单体聚合而成。

它们可脱氢，形成不同的游离基，各游离基相互缩合，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。

桂皮酸或桂皮醇Ý-C原子是氧化型的，一般存在于双子叶植物中。

丙烯基苯或烯丙基苯γ-C 原子是非氧化型的，一般存在于樟科、木兰科等中。

1、木脂素的分类：木脂素化合物的分类多种多样，依据其基本碳架及缩合情况不同，木脂素可以分为以下五类。

(一)简单木脂素类：是指由两分子苯丙素以侧链β-碳原子相连而成的一类化合物。

此类木脂素较多，如愈创木脂酸存在于愈创木树脂中，叶下珠脂素存在于从珠子草中，它们都是典型的木脂素。

(二)环木脂素类：有苯代四氢萘、苯代二氢萘、苯代萘三种类型。

中国紫杉中的异紫杉脂素个有四氢萘的基本结构；环木脂素结构中有内酯环时也称为环木脂内酯。

如远志中的赛菊芋脂素属于木脂内酯成分等。

(三)联苯苯木脂素类：为两个苯丙素以苯环直接相连而成的化合物。

厚朴酚和和厚朴酚存在厚朴中；五味子素存在五味子果实中。

(四)聚木脂素类：由三分子苯丙素相聚而成的木脂素；如生蒡子根中的拉帕酚。

由四分子苯丙素聚合而成的，如：丹参酸乙，存在于丹参中。

(五)其它木脂素类：除以上几种外，统称为其它木脂素。

木脂素化合物根据传统的分类方式，还可分为两大类，木脂素(Lignans)和新木脂素(Neolignans)。

用以偶合的苯丙素分子(Fig.1-1)结构的不同来进行分类，即由前两种γ-碳原子氧化型的组成的聚合体称之为木脂素(Lignans)或Haworth 木脂素，由后两种γ-碳原子未氧化型的组成的聚合体称为新木脂素(Neolignans)。

根据其结构单元苯丙素单体不同的侧链连接方式作为划分依据，由C6-C3单位通过边链的β位碳连接而成的结构称Lignans，而C6-C3 单位不通过边链β位碳连接而形成的聚合体被归为Neolignans[15]。

自七十年代以后，随着分离手段的不断提高，植物化学家们又发现了越来越多的新型结构的木脂素化合物，单纯采用这两种分类方法已经使化合物的归属出现混乱和相互矛盾，不再能满足众多新型结构木脂素的分类要求。

近期又出现了出现了先按传统分类确定苯丙素分子的连接方式，再按其骨架结构来细分的分类方式。

按此种方法分类，Lignans 主要可分为以下六类，见结构类型1-9 (Fig.1-2)：①二芳基丁烷类木脂素，即仅由C6-C3的β-β'位单独连接，如：结构类型1。

②二芳基丁内酯类木脂素，根据饱和程度的不同，又划分为饱和、单去氢、双去氢三种结构，如：结构类型2。

③呋喃类木脂素，根据氧的连接位置不同，又可以分为9-O-9’、7-O-9’、7-O-7’三种四氢呋喃结构，如：结构类型3，4，5。

④双呋喃类木脂素，在结构中有4个手性碳，其中两个四氢呋喃以顺式相骈。

如：结构类型6。

⑤芳基萘类木脂素，有芳基萘、芳基二氢萘以及芳基四氢萘三种结构。

如：结构类型7。

芳基萘类木脂素又常以氧化的γ碳原子缩合形成内脂，根据内酯环合方式可分上向和下向两种结构。

如结构类型8。

⑥二苯并环辛二烯类木脂素，如：结构类型9。

由于苯丙烯类化合物的偶联方式具有多样性，除了C(8)和C(8’)的偶联生成木脂素外，其他偶联方式都生成新木脂素。

根据其偶联方式及其结构特征进行分类和命名，将其主要分为以下几类：8-5'新木脂素、8-3'新木脂素、8-1'新木脂素、8-O-4'新木脂素、苯并二氧六环类新木脂素、双[3.2.1]辛烷类新木脂素、联苯类新木脂素。

Neolignans 主要有14种分类，见结构类型10-23(Fig.1-3)：Neolignans 结构多样，其分类也是多种多样，但从中都可以找到苯丙素分子的骨架，如：类型10被分为联苯类，类型19被分为8-O-4'类，类型20被分为二苯醚类，类型21被分为苯二氧六环类，等等。

以上的结构类型都是苯丙素分子二聚体的新木脂素分类，近几十年，不断发现一些新类型的木脂素，包括三聚体、四聚体以及与其他天然产物的聚合体，其中三聚体被称为倍半木脂素(sesquilignan)，四聚体被称为二木脂素(dilignan)，随后，又发现了倍半类、多聚类、香豆素类、黄酮类新木脂素等分类。

除此之外，还有一种杂木脂素(hybrid lignan)，又称之为复合型木脂素。

其主要是指由C6-C3 结构与黄酮母核、香豆素母核或萜类、生物碱通过一定的方式骈和而成的一类特殊的化合物。

复合型木脂素的分类如下：黄酮骈木脂素类化合物(flavonofignan)、生物碱骈木脂素类化合物(alkalolignan)、香豆素骈木脂素类化合物(coumarinolignoid)、萜类骈木脂素类(terpenolignan)。

2、木脂素化合物的理化性质:木脂素多数为无色或白色结晶，但新木脂素较难结晶。

大多木脂素一般不具有挥发性，也不升华即不能随水蒸气蒸馏，只有少数木脂素在常压下在加热条件下可升华，如去甲二氢愈创酸。

木脂素具有以下物化性质：溶解性：木脂素多呈游离型，这种游离的木脂素一般亲脂性较强，难溶于水，能溶于苯、氯仿、醋酸乙酯、乙醚、乙醇等亲脂性有机溶剂，在石油醚中溶解度极小。

少数木脂素与糖结合成苷时，水溶性增大，易被酶或酸水解。

旋光性：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，无荧光，不稳定，遇酸易异构化。

如呋喃环上的氧原子与苄基相连，易于开环，闭环时发生构型变化。

其他性质：木脂素分子结构中经常含有醇羟基、酚羟基、甲氧基、亚甲二氧基、羧基及内脂环等官能团，因此，会分别呈现出各功能团所具有的化学性质。

①可利用重氮化试剂、Gibbs试剂检出酚羟基是否存在及酚羟基对位有无取代基；②利用没食子酸硫酸试剂反应或变色酸硫酸试剂反应呈色检识亚甲二氧基的存在；③利用酸碱指示剂如溴酚蓝试剂鉴别羧基的存在；④利用异羟肟酸铁试剂可鉴别内酯环的存在。

由于饱和的环状结构部分，许多木脂素类成分可能存在立体异构，当其受到酸碱作用后，会发生异构化互变，转变成相应的立体异构体。

除此之外，在酸性条件下，常具有对称结构的双环氧木脂素类的呋喃环上的苄基碳原子和氧原子之间的键容易开裂，在重新闭环时会发生构型变化。

某些木脂素类在矿酸作用下还可能会引起结构重排。

例如d-芝麻脂素(24)为右旋体，d-芝表麻脂素(25)为左旋体，这两种化合物在盐酸乙醇溶液中加热时，会互相发生部分转变[Fig.1-4)。

这是因为呋喃环上的氧原子与苄基相连，易于开环，闭环时构型发生变化导致。

3、木脂素化合物的生物活性:木脂素化合物具有广泛的生物活性：抗癌、抗病毒、保肝、降低应激反应、抑制生物体内的酶活力和中枢神经系统等作用。

在《神农本草经》中记载了我围目前所使用的鬼臼类生药，其中主要包括桃儿七属、八角莲属以及山荷叶属等多种植物的根和根茎，具有活血止痛、祛风湿、镇咳平喘、祛痰的功能，常用于跌打损伤、毒蛇咬伤、痈疖肿毒、胃痛、风湿筋骨痛、气管炎等症状。

具有广泛生珲活性的去甲二氢愈创木脂酸26(简称NDGA)[24-25]，近几年已经逐步得到药理学家的重视，这是由于其在抑制豚鼠肺组织条收缩作用和抑制脂肪氧化酶和环氧化酶的过程中起到了重要的作用，因此，NDGA有可能发展成为一种新型的抗炎症药物[。

此外，4’-去甲鬼臼毒素的衍生物已经成为一种有效的抗癌药物：双骈四氢呋喃类木脂素大多具有抑制生物酶活性、杀虫活性、镇静作用等较好的生物活性。

五味子科植物属于联苯辛二烯类木脂素，已广泛应用于中成药中，如：在我围保肝、治疗慢性月十炎和降低血清谷丙转氨酶的药物中就早己用到了五味子酯甲27及其类似物在抗惊厥、安定和脑保护的作用方面，五味子醇甲28表现出了良好的生理活性；另外，五味子丙素也具有有效的抗肝炎病毒活性。

最近十几年来，随着木脂素类天然产物的研究发展，一些含氮木脂素化合物29，相继的被发现具有显著的生物活性。

这些具有广泛生物活性的木脂素类化合物，必将在新型药物研发方面起到不可估量的作用。

4、木脂素的药理研究进展:近年来围内外对木脂素类化合物的药理作用进行了大量的研究，确定了其具有广泛的药理作用。