木脂素與五味子成分

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建立於 2026年10月22日

學習重點 掌握木脂素的基本組成：由兩個苯丙素單元結合，基本骨架為（C6－C3）2，共18個碳，屬於雙苯丙素（bisphenylpropanoid）衍生物。 以兩個側鏈的β－β′鍵結（即C8－C8′）辨識典型木脂素，並與其他偶合方式形成的新木脂素區分。兩者都是苯丙素的雙聚體。 記熟生合成順序：莽草酸 → 對香豆酸 → 咖啡酸 → 阿魏酸 → 木脂素。可由兩分子松柏醇（coniferyl alcohol）偶合而得。 辨認牛蒡苷元、鬼臼毒素及五味子成分的結構類別，並掌握鬼臼毒素與etoposide的考點：內酯為反式，C4′－OH對活性重要。 五味子的重點包括基原Schisandra chinensis、藥用部位為成熟果實、五味的內容，以及聯苯環辛烯型木脂素。schizandrin與gomisin A都不具γ-lactone。 核心觀念 一、木脂素的組成與基本骨架 木脂素又稱木酚素（lignans），是由兩個苯丙素（phenylpropanoid）單元經氧化偶合形成的天然物。每個苯丙素具有一個六碳芳香環和一條三碳側鏈，可寫成C6－C3。兩個單元組成的基本骨架為（C6－C3）2，因此稱為雙苯丙素（bisphenylpropanoid）衍生物。問到「由幾個phenylpropanoid結合而成」時，答案是2個。 「主架構含18個碳」是正確敘述，指的是母核骨架。完整分子若另有甲氧基、亞甲二氧基、醣基等取代基，總碳數會超過18。作答時要分清母核骨架與完整分子式。 木脂素的名稱雖然含「木」，但並非只存在於木本植物。草本植物也常含有木脂素，例如牛蒡、鬼臼、亞麻等。木脂素也不等同於木質素（lignin）：木脂素是小分子雙聚體，木質素則是植物細胞壁中由單木質醇聚合成的複雜高分子。 二、與其他酚類天然物的骨架比較 考題常把木脂素和其他同樣來自莽草酸途徑或含酚基的類別並列。可用碳骨架來判斷： 類別基本骨架判斷關鍵 木脂素 lignans（C6－C3）2兩個苯丙素雙聚，即bisphenylpropanoid 香豆素 coumarinsC6－C3（單一單元環化成內酯）只有一個苯丙素單元，不是雙聚體 黃酮類 flavonoidsC6－C3－C6苯丙素加上三分子丙二酸單醯CoA形成，屬混合來源 單寧 tannins沒食子酸（C6－C1）酯類或黃烷醇聚合物多酚聚合物，不是苯丙素雙聚體 萜類 terpenoids（C5）n異戊二烯單位來自甲羥戊酸（mevalonic acid）等途徑，與木脂素無關 三、木脂素與新木脂素的鍵結差異 苯丙素的三碳側鏈依序標為α、β、γ碳，對應C7、C8、C9。典型木脂素的特徵，是兩個單元的側鏈β碳彼此偶合，也就是β－β′或C8－C8′鍵結。「由兩個phenylpropene衍生物於C3 side chain之β-carbon聚合而得」為正確敘述。 比較項目木脂素 lignans新木脂素 neolignans 基本來源兩個苯丙素單元兩個苯丙素單元 分類關鍵以C8－C8′（β－β′）偶合以其他位置偶合，如8－5′、8－O－4′、3－3′等 判斷重點看單元間的連接位置不能只憑氧原子多寡或有無醣基判斷 兩類化合物的共同答案都是苯丙素（phenylpropanoid）雙聚體。香豆素、沒食子酸、甲羥戊酸、異戊二烯都不是這裡所問的雙聚單元。 四、生合成來源與順序 木脂素來自莽草酸（shikimic acid）途徑所衍生的苯丙素代謝，前驅物順序為： shikimic acid → p-coumaric acid → caffeic acid → ferulic acid →→ lignans 中文依序為莽草酸 → 對香豆酸 → 咖啡酸 → 阿魏酸 → 木脂素。中間經過苯丙胺酸、桂皮酸等步驟，所以箭頭並非都是單一步驟反應。 這個順序的化學邏輯如下： 對香豆酸（4－OH）的芳香環再經羥化，形成咖啡酸（3,4－二OH）。 咖啡酸的3－OH經甲基化，形成阿魏酸（3－OCH3、4－OH）。 阿魏酸再經還原，生成松柏醇（coniferyl alcohol）等單木質醇。 兩分子松柏醇經氧化偶合即形成木脂素，例如松脂醇（pinoresinol）。因此「可由二分子coniferyl alcohol聚合而得」是正確敘述。 五、代表成分與鬼臼毒素衍生物 成分結構歸屬或特色作答關鍵 牛蒡苷元 arctigenin二苄基丁內酯型木脂素，具抗癌活性歸屬lignans；不是quinolines、flavonoids或terpenoids 鬼臼毒素 podophyllotoxin芳基四氫萘型木脂素，具γ-lactone是lignan；內酯環為反式（trans）稠合 Etoposide由鬼臼毒素半合成的抗癌藥（4′-去甲表鬼臼毒素之醣苷衍生物）屬lignan衍生物，不是neolignan；C4′游離酚羥基對活性重要 牛蒡苷元的「苷元」是指牛蒡苷（arctiin）去除醣後的非醣部分，名稱中的「苷」不影響它屬於木脂素骨架的分類。題目把抗癌活性與成分並列時，仍然要回到化學骨架判斷。 鬼臼毒素的立體考點是反式稠合的內酯環。內酯若異構化為cis型，就成為苦鬼臼毒素（picropodophyllin），活性大幅降低，所以不可把鬼臼毒素記成cis型。Etoposide雖然具有醣基，仍是C8－C8′鍵結的木脂素衍生物；有醣基和屬於新木脂素之間沒有關係。其C4′－OH（去甲基後的游離酚羥基）是重要的構效關係部位，與抑制拓樸異構酶II的活性有關，「此羥基對抗癌活性不重要」是錯誤說法。 六、五味子的基原、藥用部位與成分 北五味子的植物基原為Schisandra chinensis（五味子科），藥用部位為乾燥成熟果實；南五味子則為S. sphenanthera。名稱中的五味指甘、酸、苦、辛、鹹，並非五種化學成分。 五味子具斂肺止咳、滋腎、保肝等作用，其藥效成分歸屬木脂素類（lignans）。重要成分包括schizandrin（亦拼作schisandrin，五味子素）、gomisin類（如gomisin A）、五味子甲素、乙素等。 五味子的代表骨架是聯苯環辛烯型（dibenzocyclooctadiene，亦稱聯苯環辛二烯）木脂素：兩個苯環直接相連成聯苯，再與側鏈構成八員碳環，芳香環上多帶甲氧基或亞甲二氧基。schizandrin與gomisin A不具γ-lactone環，這正是它們和鬼臼毒素、牛蒡苷元等含內酯木脂素的區別。它們以游離木脂素形式存在，題目若把選項寫成配糖體（glycoside），也不是正確的結構分類。 常考陷阱 把雙聚單元選成coumarin、gallic acid、mevalonic acid或isoprene：木脂素與新木脂素都是兩個phenylpropanoid的雙聚體。香豆素是單一苯丙素環化的產物；甲羥戊酸和異戊二烯屬萜類來源。 把bisphenylpropanoid選成flavonoids或coumarins：黃酮是C6－C3－C6，香豆素是單一C6－C3，單寧是多酚聚合物。只有木脂素是（C6－C3）2。 「由3個或4個苯丙素組成」：錯，是2個。 「木脂素僅存於木本植物」：錯，草本植物也含木脂素。「主架構18碳」和「側鏈β碳聚合」則是正確敘述。 把β－β′誤認為芳香環之間的鍵結：β碳是三碳側鏈的中間碳，對應C8，典型偶合為C8－C8′。 調換生合成順序：正確順序是對香豆酸 → 咖啡酸 → 阿魏酸。要先羥化成咖啡酸，才能甲基化成阿魏酸。把咖啡酸放在對香豆酸之前，或把阿魏酸放在咖啡酸之前，都是錯的。 「etoposide屬於neolignan」：錯。etoposide是鬼臼毒素（lignan）的半合成衍生物，不能看到醣基就判為新木脂素。 「podophyllotoxin之lactone屬cis型」：錯，應為trans型；cis型的是活性低的picropodophyllin。 「etoposide之C4′－OH對活性不重要」：錯，此游離酚羥基對抗癌活性很重要。 「schizandrin與gomisin A均為具γ-lactone之lignan」：錯。兩者是lignan沒錯，但屬聯苯環辛烯型，不具γ-lactone。五味子的基原（S. chinensis）、五味（甘酸苦辛鹹）、成熟果實等敘述則都是正確的。 把五味子或牛蒡苷元的成分歸成flavonoids、tannins、terpenoids、alkaloids、quinolines、glycoside：都應判為lignans。 記憶口訣 「苯丙兩份十八碳，八八相接木脂看。」兩個C6－C3單元、18碳基本骨架、典型C8－C8′（β－β′）偶合；偶合位置不是8－8′者為新木脂素。 「莽、對、咖、阿，松柏成雙變木脂。」依序對應莽草酸 → 對香豆酸 → 咖啡酸 → 阿魏酸 → 兩分子松柏醇偶合成木脂素。 「五味聯苯八員環，無內酯；鬼臼內酯記反式，四撇羥基不能丟。」五味子成分屬聯苯環辛烯型且不含γ-lactone；鬼臼毒素的內酯為trans型，etoposide的C4′－OH對活性重要。