第十五章
中药提纯辅料在木脂素类成分的提取与分离纯化中的应用

第一节　木脂素类成分概述

木脂素（lignans）是一类由苯丙素氧化聚合而成的天然产物，通常所指的是其二聚物，少数是三聚物和四聚物。

二聚物碳架多数是由侧链β-碳原子（8-8'）连接而成的。之后陆续发现许多其他位置连接的类型。组成木脂素的单体主要有4种。

1.桂皮酸（cinnamic acid），偶有桂皮醛（cinnamaldehyde）。

2.桂皮醇（cinnamyl alcohol）。

3.丙烯苯（propenyl benzene）。

4.烯丙苯（ally benzene）。

第二节　木脂素成分的分类

木脂素可分为两类，一类由前两种单体组成，γ-碳原子氧化型的。Haworth最早提出木脂素的定义时所指的即是这一种，称木脂素（lignan）。另一类由后两种单体组成，γ-碳原子未氧化型的，称为新木脂素（neolignan）。极少数木脂素可能由两种类型单体混合组成，如愈创木（ Guaiacum officinale ）中的furoguaiacidin和翼梗五味子（ Schisandra henryi ）中的恩施脂素。

除上述两大类外，木脂素还有一些新的类型：①苯丙素低聚体，包括三聚体和四聚体，三聚体常被称为倍半木脂素（sesquilignan），四聚体称为二木脂素（dilignan）；②杂木脂素（hybridlignan），系由一分子苯丙素与黄酮、香豆素或萜类等结合而成的天然化合物，根据结合分子的不同称为黄酮木脂素（flavonolignan）、香豆素木脂素（coumarinilignan）等；③去甲木脂素（norlignan），这类木脂素的基本母核只有16～17个碳原子，比一般的木脂素少1～2个。

第三节　木脂素类成分的理化性质及鉴别

木脂素多数呈无色结晶，但新木脂素不易结晶。少数可升华，如去甲二氢愈创木酸。木脂素多数呈游离型，游离木脂素偏亲脂性，难溶于水，能溶于苯、氯仿、乙酸乙酯、乙醚、乙醇等溶剂。少数与糖结合成苷，水溶性增大，并易被酶或酸水解。

木脂素有多个不对称碳原子，除少数去氢衍生物外，大部分具有光学活性，遇酸易异构化。木脂素的生物活性常与不对称碳原子的构型有关。在提制过程中应注意操作条件，避免活性丧失或减弱。芝麻脂素为双四氢呋喃类木脂素，2个四氢呋喃环顺式骈环，有2个手性碳，故有4个异构体。 d- 芝麻脂素（ d -sesamin）是从麻油的非皂化物中获得，为右旋体，在盐酸乙醇液中加热，部分转变为 d -表芝麻脂素（ d -episesamin），又名细辛脂素（asarinin）。 l -表芝麻脂素来自细辛根中，是左旋体，在盐酸乙醇液中加热，部分变为 l -芝麻脂素。这是由于呋喃环上的氧原子与苄基相连，易于开环，重新闭环时发生构型变化。

鬼臼属植物中的鬼臼毒素类属芳基四氢萘内酯木脂素，具有四氢萘环和反式内酯环结构，3，4顺式和2，3反式是其具有抗癌活性的必要结构要求，但此类成分遇碱易异构化，反式内酯变为顺式内酯。如天然鬼臼毒素为2β、3α构型，由于CO基邻C上有-αH，遇碱易异构化为苦鬼臼毒素；C ₁ 位的苄醇遇酸也易异构化，生成系列衍生物。

芳基萘内酯木脂素类，由于B环芳香化，所以无旋光活性，如爵床脂素C和台湾脂素C，常呈浅黄色，紫外光下有蓝色荧光，可与苯代四氢萘类区别。

矿酸不仅能使木脂素构型发生变化，改变旋光性质，影响其生物活性，而且还能引起某些木脂素发生碳架重排。例如橄榄脂素易转变为环橄榄脂素（cycloolivil），落叶松脂素易转变为异落叶松脂素（isolariciresinol）。

光能使木脂素起氧化环合等反应而发生碳架变化。如台湾脂素A在丙酮溶液中可以生成台湾脂素C和E，此3个化合物在植物内也是共存的。

从化学结构类型来看，木脂素并非一类成分，因此，它们没有共同的特征反应，但有一些非特征性的试剂可用于薄层色谱显色，如5%磷钼酸乙醇液、30%硫酸乙醇液，喷洒后加热数分钟，各类木脂素可显示不同颜色。结构中有亚甲二氧基的木脂素可与变色酸浓硫酸溶液反应呈紫色，如五味子果实中的木脂素。

第四节　木脂素类成分的提纯辅料及其应用方法

一、木脂素类成分的提纯辅料

木脂素类成分的提纯辅料包括溶剂（常见用水、乙醇、甲醇、丙酮等亲水质溶剂提取，然后用氯仿、乙醚、石油醚、环己烷、甲醇、乙酸乙酯等有机溶剂分离纯化）、无机酸碱类、吸附剂和色谱支持剂（常用有氧化铝、硅胶、聚酰胺等）、助滤剂及过滤材料等几大类。

二、木脂素类成分提纯辅料的应用方法

（一）提取辅料的应用方法

木脂素多数呈游离型，少数成苷，在植物体内常与大量树脂状物共存，本身在溶剂处理过程中也容易树脂化，这是提取分离木脂素的难点。游离木脂素是亲脂性物质，易溶于氯仿、乙醚，在石油醚和甲苯中溶解度较小，但通过多次提取，浓缩后易得到纯度较好的产品。由于低极性溶剂难以渗入植物细胞，提取效率较低，加之又不能提出可能存在的木脂素苷，现通行的方法是先用乙醇或丙酮等亲水溶剂提取，得到浸膏后再用氯仿、乙醚等溶剂依次抽提，氯仿、乙醚提出部分即是游离总木脂素粗品。

（二）分离纯化辅料的应用方法

吸附色谱是分离木脂素的主要手段，常用吸附剂为硅胶，以石油醚-乙酸乙酯、石油醚-乙醚、甲苯-乙酸乙酯、氯仿-甲醇等逐步增加极性展开洗脱，可以获得较好的分离效果。中性氧化铝也可用于木脂素的吸附色谱。

分配色谱也可用于木脂素的分离。分配色谱对木脂素苷的分离也有价值，如盾叶鬼臼的90%甲醇提取物经醋酸铅去鞣质后，用氯仿、正丁醇萃取后，在水饱和的硅藻土柱上进行乙酸乙酯/水分配色谱，可以将苷元和木脂素苷分成3部分：①苷元；②鬼臼毒素和β-盾叶鬼臼毒素的葡萄糖苷；③4'-去甲鬼臼毒素和α-盾叶鬼臼毒素的葡萄糖苷。这些苷类再经硅胶柱色谱，以含水异丙基醋酸酯加入0.5%～2%甲醇的混合溶剂洗脱，达到完全分离。

具有内酯结构的木脂素，可以利用碱液使其皂化成钠盐后与其他脂溶性物质分离，但碱液易使木脂素发生异构化，此法不宜用于有旋光活性的木脂素。

其他适于酚性苷的分离方法同样可用于木脂素苷类成分的分离。

第五节　木脂素类成分提纯辅料及其应用方法的实例

一、五味子中木脂素类成分的提取分离

本品为木兰科植物五味子 Schisandra chinensis （Turcz）或华中五味子 Schisandra sphenanthera Rehd.et Wils的干燥成熟果实。前者习称北五味子，后者习称南五味子。五味子具有收敛固涩，益气生津，补肾宁心的功能。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。

（一）主要成分及理化性质

五味子中的主要有效成分为木脂素类，现已分离出并确定结构的有50余种，均属联苯环辛烯型。

1.五味子酯甲（schisantherin）

分子式C ₁₆ H ₁₈ O ₁₀ ，分子量536.56。长方形结晶（乙醇）。mp.122～124℃（116～118℃），［α］ -175°（C=0.12，氯仿）。易溶于苯、氯仿和丙酮，可溶于甲醇、乙醇，难溶于石油醚，不溶于水。

2.五味子酯乙（schisantherin B）

分子式C ₂₈ H ₃₄ O ₉ ，分子量514.55。mp.97～99℃，［α］ _D -50°（C=1.12，氯仿）。

3.五味子酯丙（schisantherin C）

分子式C ₂₈ H ₃₄ O ₉ ，分子量514.55。mp.99～101℃，［α］ _D -151°（C=1.04，氯仿）。

4.五味子酯丁（schisantherin D）

分子式C ₂₉ H ₂₈ O ₉ ，分子量520.51。mp.108～110℃（103℃），［α］ _D -180°（C=1.07，氯仿）。

5.五味子酚

6.其他成分

五味子甲素（去氧五味子素，五味子素A，deoxyschizandrin），五味子乙素（五味子素B，γ-五味子素，γ-schisandrin），五味子丙素（五味子素C，schisandrin C）。

（二）主要成分的提取分离

1.南五味子提取分离五味子酯甲、乙、丙、丁、戊

2.红花五味子提取总五味子素和五味子酚

3.南五味子中提取分离五味子酯甲

二、厚朴中木脂素类成分的提取分离

本品为木兰科植物厚朴 Magnolia officinalis Rehd.et Wils.或凹叶厚朴 Magnolia officinolis Rehd.et Wils.var. biloba Rehd.et Wils.的干燥干皮。主产于四川、湖北、浙江、贵州、湖南等地。厚朴具有燥湿消痰、下气除满的功效，用于湿滞伤中，脘痞吐泻，食积气滞，腹胀便秘，痰饮喘咳等症。

（一）主要成分及理化性质

厚朴中主要含有木脂素类成分。迄今为止已分离出26种木脂素类化合物，多数属于新木脂素类。主要包括厚朴酚、和厚朴酚。此外，还有结构类似的化合物及二聚体。如厚朴三醇B（magnatriol B），厚朴醛B、D（magnoldehyde B、D）；单萜木脂素，如辣薄荷基厚朴酚（piperitylmagnolol）又称单萜厚朴酚（monoterpenyl-magnolol）；双木脂素，如厚朴木脂素F（magnolignan F）其中，厚朴酚、和厚朴酚两种成分具抗菌消炎作用，辣薄荷基厚朴酚有抗皮肤癌的作用。

1.厚朴酚（magnolol）

分子式C ₁₈ H ₁₈ O ₂ ，分子量266.32。无色针状结晶（水），mp.102℃。

2.和厚朴酚（honokiol）

异名和朴酚。分子式C ₁₈ H ₁₈ O ₂ ，分子量266.32。mp.87.5℃，［α］ ±0°。溶于常用的有机溶剂及苛性碱。

3.其他成分

厚朴中除含有木脂素外，尚含有生物碱，如木兰箭毒碱（magnocurarine），该碱具有肌肉松弛和降压作用。此外，尚含约1%的挥发油，其中94%～98%是α-、β-、γ-桉叶醇（eudesmols）（主要为β-桉叶醇），此外还有α-蒎烯（α-Pinene）等多种成分。

（二）主要成分的提取分离

从厚朴中提取分离厚朴酚与和厚朴酚

（1）甲醇回流硅胶柱色谱法

（2）乙醇回流聚酰胺柱色谱法

三、连翘中木脂素类成分的提取分离

本品为木犀科植物连翘 Forsythia suspense （Thunb.）Vahl.的干燥成熟果实。产于我国东北、华北、长江流域至云南。野生、栽培均有。秋季果实初熟尚带绿色时采收，除去杂质，蒸熟，晒干，习称“青翘”；果实熟透时采收，晒干，除去杂质，习称“老翘”。以青翘为佳，生用。连翘具有清热解毒，消肿散结的功效，用于痈疽、瘰疬、乳痈、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。连翘根及连翘茎叶亦供药用。

（一）主要成分及理化性质

连翘中主要含有两类成分，一类为木脂素，主要含于茎叶中，其中有连翘苷、连翘素、牛蒡子苷等；一类为苯乙醇类，为连翘中的抑菌成分。其中连翘酯苷类（forsythosides）有forsythiaside、β-hydroxyfosythiaside、acteoside β-hydroxyacteoside等。其他还含有挥发性成分，这些挥发性成分主要存在于种子（连翘心）中，含量在4%以上。

1.连翘苷（phillyrin）

分子式C ₂₇ H ₃₄ O ₁₁ ，分子量534.54。α型，针状结晶（稀乙醇），mp.154～155℃，［α］ _D +48.4°（乙醇）。β型，针状结晶，184～185℃，［α］ _D +48.5°（乙醇）。

2.连翘酯苷类（forsythosides）：

该类化合物有forsythoside A、B、C、D等。这些化合物属于咖啡酰基苯乙醇苷，都具有较强的抑菌活性。

3.其他成分

连翘中尚含三萜类成分如白桦脂酸（betulinic acid），齐墩果酸（oleanolic acid），熊果酸（ursolic acid）等，香豆素类如6，7-二甲氧基香豆素（6，7-dimethoxy coumarin）等成分。

（二）主要成分的提取分离

连翘叶中连翘苷的提取分离

四、爵床中木脂素类成分的提取分离

本品为爵床科植物爵床 Rostellularia procumbens （L.）Nees的全草。分布于山东、浙江、江苏、江西、湖北等地。具有清热解毒、利湿消滞、活血止痛的功效，主治感冒发热、咳嗽、喉痛、疟疾、痢疾、黄疸、肾炎浮肿、筋骨疼痛、小儿疳积、痈疽疔疮、跌打损伤。

（一）主要成分及理化性质

爵床中的主要化学成分为木脂素类化合物和生物碱。

1.新爵床脂素B（neojusticin B）

异名justicidin C。分子式C ₂₂ H ₁₈ O ₇ ，分子量394.36。白色结晶（氯仿-乙醇），mp.264～266℃。

2.山荷叶素（diphyllin）

分子式C ₂₁ H ₁₆ O ₇ ，分子量380。mp.284～287℃。

3.爵床脂素B（justicidin B）

分子式C ₂₁ H ₁₆ O ₆ ，分子量364。mp.240℃。

4.其他

爵床中的木脂素类化合物还有新爵床脂素A（neojusticin A）、爵床脂素A（justicidin A）、台湾脂素E甲醚（Taiwanin E methyl ether）。游离的木脂素是亲脂性成分，一般易溶于氯仿、乙醚等溶剂，在石油醚和苯中溶解度较小。

（二）主要成分的提取分离

爵床中6种木脂素类化合物的提取分离

五、窝儿七中木脂素类成分的提取分离

为小檗科植物山荷叶（南方山荷叶） Diphylleia sinensis Li的根茎。分布于陕西、甘肃、四川、云南等省区。本品味苦、辛，性温，具有活血化瘀，解毒消肿的作用。主治跌打损伤、风湿筋骨痛、月经不调、小腹疼痛，外用治毒蛇咬伤、痈疽肿毒。

（一）主要成分的理化性质

化学成分主要为木脂素类和黄酮类，木脂素类有鬼臼脂素（4.9%）、山荷叶素（0.1%～0.15%）、苦鬼臼脂素（0.04%）和去氧鬼臼脂素。黄酮类成分主要为山柰酚（0.15%）和槲皮素，另外还含有黄酮苷。

1.鬼臼脂素（podophyllotoxin）

异名鬼臼素、鬼臼毒、鬼臼毒素。分子式C ₂₂ H ₂₂ O ₈ ，分子量414.40。溶剂化结晶mp.114～118℃（泡腾）。干燥后mp.183～184℃， 。23℃水中溶解度为120mg/L，溶于乙醇、氯仿、丙酮、热苯和冰醋酸。 。

2.去氧鬼臼脂素（deoxy podophyllotoxin）

异名去氧鬼臼毒素。分子式C ₂₂ H ₂₂ O ₇ ，分子量398.40。无色棱柱状结晶（无水乙醇），mp.166～169℃，［α］ -113.9°±1.6°（C=0.985，氯仿），mp.162～164℃（甲醇），［α］ _D -102.5°（C=0.20，氯仿）。

（二）主要成分的提取分离

窝儿七中鬼臼素、脱氢鬼臼素、山柰素的提取、分离 d5TNtIG2mNe5WjRrBoCnorBW4by5V1SX3Pxd6y49ysC5BYsOLS5tMv9ZUbUR6L0C