第 7 章（5/5）—— 联苯类化合物和单宁
木脂酚和新木脂酚
Lignans are dimeric compounds formed by linking two phenylpropane (C6-C3) units in complex three-dimensional networks. Chemically related to the polymeric lignins of plant cell walls, they occur mainly in woody tissues. Over 200 naturally occurring lignans have been identified — mostly in heartwood of trees — and they serve antibacterial, antifungal, and antifeedant roles in plants. Research interest focuses on antitumor and antiviral activities, hepatoprotective flavolignans from milk thistle (Silybum marianum), and phytoestrogenic lignans that are converted by gut bacteria to mammalian lignans such as enterolactone and enterodiol.
ลิกแนนเป็นสารประกอบไดเมอร์ที่เกิดจากการเชื่อมต่อหน่วยฟีนิลโพรเพน (C6-C3) 两个单位结合成复杂的 3D 形式，与木质素具有密切的化学关系 (lignin) ซึ่งเป็นสารโพลิเมอร์ที่เป็นองค์ประกอบหลักของผนังเซลล์พืช อย่างไรก็ตาม ลิกแนนมีขนาดโมเลกุลเล็กกว่ามากและสามารถละลายน้ำได้บ้าง ลิกแนนพบส่วนใหญ่ในเนื้อเยื่อลิกนิฟาย (lignified tissues) 如木材、种子和植物根
在化学上，有五个主要结构组，包括(1) 简单的木脂素 (Simple lignans) 具有基本结构（2） 木脂素类化合物(Lignanolides) 具有被内酯 (3) 取代的 单环氧木脂酚(Monoepoxylignans) (4) 二环氧木脂素 (Diepoxylignans) 和 (5) 环木脂素(Cyclolignans) 具有额外环的，此外还有一小部分新黄酮（neolignans) 具有不对称的碳-碳键
木脂素广泛存在于裸子植物 (gymnosperms) 并在被子植物中报道（angiosperms) กว่า 50 วงศ์ มีลิกแนนที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติมากกว่า 200 ชนิด ส่วนใหญ่พบในแก่นไม้ของต้นไม้ต่างๆ บทบาทในพืช ได้แก่ การต้านแบคทีเรีย การต้านเชื้อรา และการป้องกันการถูกกัดแทะโดยแมลงและสัตว์
ลิกแนนได้รับความสนใจเป็นพิเศษในงานวิจัยเนื่องจากฤทธิ์ต้านเนื้องอกและต้านไวรัส ไซโคลลิกแนนและลิกแนโนไลด์บางชนิดมีฤทธิ์ยับยั้งการเจริญของเซลล์ (cytotoxic) 并抑制细胞分裂（antimitotic) 然而，高毒性仍然是其临床应用的重要限制
黄酮木脂素(Flavolignans) 覆盆子 (Silybum marianum) 具有保护肝脏的功效 (hepatoprotective) 对医学具有重要意义，并且在治疗肝炎和化学性肝毒性方面得到了广泛研究。
斯奇香龙属 (Schisandrins) 来自中医 Schisandra chinensis 显示保护肝脏的功效，能够逆转细胞损伤通过诱导细胞色素酶 P450 (cytochrome P450) 有助于提高身体排毒效率
氢化愈创木酸 (Dihydroguaiaretic acid)Dihydroguaiaretic acid) 来自巴拉茶 (Larrea) เป็นสารต้านอนุมูลอิสระที่มีฤทธิ์แรงมาก และเป็นหัวข้อการวิจัยที่น่าสนใจเนื่องจากศักยภาพในการป้องกันความเสียหายจากอนุมูลอิสระ
某些木脂素在作为植物雌激素方面具有特殊作用（phytoestrogens) 作为一种物质 肠道乳糖酮（enterolactone), 麻黄内酯matairesinol) 和 肠道二醇 (enterodiol) 这些物质在人类尿液中被检测到，是由于人类肠道中的细菌分解植物食物中的木脂素形成的
这些物质对雌激素受体有轻微影响（estrogen receptors) ซึ่งสามารถช่วยปรับสมดุลการทำงานของประจำเดือนในสตรี นอกจากนี้ยังมีหลักฐานที่แนะนำว่าอาจลดความเสี่ยงมะเร็งโดยรวมและมีบทบาทในการป้องกันมะเร็งลำไส้ใหญ่ด้วย
亚麻籽是木酚的重要食物来源（flaxseed) 全谷物、蔬菜和水果，都含有木酚素，肠道细菌可以将木酚素转化为具有活性的植物雌激素
毒芹素 (Podophyllotoxin) 是植物来源的木脂素 Mayapple (Podophyllum peltatum) 具有抗细胞分裂活性（antimitotic) 通过结合微管蛋白 (tubulin) 并抑制纺锤丝的形成，而纺锤丝对于细胞分裂是必要的
在临床上，毒芹毒素被用作治疗生殖器疣的乳膏成分(genital warts) 由细菌引起 HPV นอกจากนี้ยังนำไปสู่การสังเคราะห์อนุพันธ์ที่สำคัญทางการแพทย์ ได้แก่ 伊托泊苷 (etoposide) 和 替尼泊苷 (teniposide) 是一种抗癌药，抑制细胞周期于 G1 和 S-phase 这些药物用于治疗小细胞肺癌、睾丸癌和各种淋巴瘤
（水飞蓟素）Silymarin) 从乳木刺 (Silybum marianum) 是一种黄酮类化合物，具有显着的肝脏保护作用，包含多种活性成分，包括 Silibin (silybin) 是主要成分，具有最强的效力, 硅囊素(silychristin) 和 太西福林 (taxifoline)
กลไกการปกป้องตับของซิลีมารินดำเนินผ่านหลายเส้นทาง รวมถึงการต้านอนุมูลอิสระ การยับยั้งการนำเข้าสารพิษสู่เซลล์ตับ และการกระตุ้นการสังเคราะห์โปรตีนใหม่ในเซลล์ตับที่ได้รับความเสียหาย รายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับเภสัชวิทยาการปกป้องตับของซิลีมารินจะอยู่ในบทที่ 9
鞣质 — 植物界的收敛剂
Tannins are polyphenolic compounds capable of precipitating proteins and forming complexes with polysaccharides. The technical definition covers any phenolic compound with sufficient molecular weight and hydroxyl groups to form strong complexes with proteins and other macromolecules. They occur widely in plants — more frequent in dicotyledons than monocotyledons. Two main types exist: hydrolyzable tannins (gallotannins and ellagitannins, which yield gallic or ellagic acid on hydrolysis) and condensed tannins (proanthocyanidins, formed by condensation of flavan-3-ols into dimers and oligomers). Their most important property is astringency — contraction and hardening of tissue surfaces — which underpins their antimicrobial, antidiarrheal, antihemorrhagic, and wound-healing applications.
词语 "单宁" ใช้อธิบายสารอินทรีย์ที่ละลายน้ำได้จากพืช ซึ่งมีความสามารถในการเปลี่ยนสภาพหนังสัตว์ดิบให้กลายเป็นหนังแท้โดยกระบวนการฟอกหนัง (tanning) นี่คือที่มาของชื่อสาร คำนิยามทางเทคนิคที่ครอบคลุมกว่านี้ระบุว่าแทนนินคือสารประกอบฟีนอลิกใดๆ ที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูงพอและมีหมู่ไฮดรอกซิลเพียงพอที่จะสร้างสารประกอบเชิงซ้อนที่แข็งแรงกับโปรตีนและโมเลกุลขนาดใหญ่ชนิดอื่น
化学物质中，单宁是多酚类化合物(C6-C3-C6)n ที่ตกตะกอนโปรตีนและสร้างสารประกอบเชิงซ้อนกับพอลีแซ็กคาไรด์ เป็นกลุ่มที่หลากหลายทั้งโอลิโกเมอร์และพอลิเมอร์ แทนนินกระจายตัวอย่างกว้างขวางในพืช โดยพบบ่อยกว่าในพืชใบเลี้ยงคู่ (dicotyledons) 与双子叶植物相比（monocotyledons)
单宁在植物中起着多种重要作用，具体取决于其在植物中的位置:
- 眼 (Buds) — 有助于防止在寒冷天气下凝结，通过抑制细胞中水的结晶
- 叶 (Leaves) — 通过降低食欲来防止动物食用（palatability) 鞣质常见于表皮上层细胞，并在一年四季的绿色植物叶片中均匀分布(evergreens)
- 根 (Roots) — 在土壤中构建化学屏障以对抗病原体
- 种子 (Seeds) — 维持静息状态 (dormancy) 种子，包括防止细菌和抑制周围植物（allelopathic and bactericidal protection)
- 茎 (Stems) — 控制生长旺盛区域的生长，并提高木材的耐受性
可水解的单宁（hydrolyzable tannins) 溶于水和酒精，分为两大类:
黄花单宁(Gallotannins) — 水解后产生没食子酸（gallic acid) 以及葡萄糖，存在于多种植物中，如大黄、丁香、红玫瑰、熊莓（bearberry) 金缕梅 (witch hazel) 甜马蹄树 (sweet chestnut) 和枫
鞣花单宁 (Ellagitannins) — 水解后产生没食子酸(ellagic acid) 和葡萄糖见于红宝石桉树、糖 chestnut、橡树皮和翘叶蘋agrimony) 一个有趣的例子是 茜草碱 (agrimoniin) 从植物 Agrimonia eupatoria
重要的是要注意的是反式没食子酸ellagic acid) 通常是储存、干燥、提取或消化过程中产生的水解产物，因此不是在活体植物中常见的物质
缩合鞣质 (condensed tannins) 或者 原花青素 (proanthocyanidins) 由缩合反应(condensation) 黄酮-3-醇 (flavan-3-ols) 包括儿茶素 (catechin) 和表没食子儿茶素 (epicatechin) 形成二聚体和低聚体，名称 "花青素" 源于热酸处理会切断这些键，得到花青素单体
二聚体、三聚体和四聚体统称为 "低聚花青素" (oligomeric procyanidins 或者 OPCs) 词语 "朴酚 (Pycnogenol)" 是…的商品名 OPCs 来自葡萄籽和海松树皮——并非科学上认可的化学描述
缩合单宁比水解单宁分布更广，水解后最常见的花青素是花青苷(cyanidin) 和德尔菲尼定 (delphinidin) 缩合单宁可能含有 2 到 50 多个黄酮单元
单宁对动物营养具有重要影响，通过与多种生物分子形成络合物:
- 淀粉-鞣酸(Starch-tannin) — 单宁酸可以进入淀粉分子中的疏水腔隙，形成复合物inclusion complexes)
- 纤维素鞣质 (Cellulose-tannin) — 直接在纤维素表面发生反应
- 蛋白-鞣质 (Protein-tannin) — เป็นพื้นฐานของกระบวนการฟอกหนัง ปฏิกิริยานี้เกิดขึ้นได้ดีเมื่อโปรตีนมีขนาดโมเลกุลใหญ่ โครงสร้างเปิดและยืดหยุ่น และมีกรดอะมิโนโปรลีน (proline) 高
ความสามารถในการสร้างสารประกอบเชิงซ้อนกับโปรตีนและพอลีแซ็กคาไรด์นี้เองที่เป็นรากฐานของคุณสมบัติหลายประการของแทนนิน ทั้งในทางการแพทย์และในธรรมชาติ
鞣质最重要的特性是 收敛作用 (astringent action) ซึ่งเกิดจากการจับกับและตกตะกอนโปรตีนบนพื้นผิวเนื้อเยื่อ ส่งผลให้เกิดการหดตัวของเนื้อเยื่อ การซีดขาวหรือย่นของเยื่อเมือก และการลดลงของการขับสาร (exudations)
单宁酸接触伤口或粘膜时，会在表面沉淀蛋白质，形成保护层(protective surface) 变得更坚硬。这种硬化的表皮层有助于减少毒素被吸收到内部组织
此外，单宁还具有抗菌特性（antimicrobial) 并可以使血管收缩（constrict blood vessels) 有助于减少小伤口的出血
单宁的收敛作用导致了多种医学应用，如下:
- 通过在表面形成保护层来保护受炎的粘膜
- 使粘膜干燥，减少过度分泌(hypersecretion)
- 减少由感染引起的炎症和肿胀
- 通过收缩毛细血管，防止小伤口出血
- 减少子宫出血(menorrhagia) 具有收缩血管作用
- 缓解腹泻和痢疾（dysentery) 通过结合和保护肠粘膜
- 外用形式为阴道冲洗液douches) 吸入药(snuffs) 和洗眼液 (eyewashes) 用于收敛作用
具有抗氧化作用(Antioxidant activity) — 由单宁酸分子本身产生稳定的自由基，捕获有害的自由基
与蛋白质结合 — 是止泻作用的基础 (antidiarrhetic) 通过保护消化器官和抗出血作用（antihemorrhagic)
对酶的作用 — 高浓度时抑制，低浓度时刺激，水解鞣酸可产生低聚物抑制 reverse transcriptase 来自病毒性肿瘤 RNA 有效
抑制突变和肿瘤形成 — 没食子酸(ellagic acid) 抑制各种致癌物质的致突变和致癌作用部分 epigallocatechin gallate 抑制十二指肠部肿瘤
抑制病毒 — 单宁显示出对…的惊人抑制作用 HIV 和疱疹病毒（herpes simplex viruses) 被认为是极具潜力的研究领域
第7章的重要术语
This glossary covers the key chemical families and functional terms across all five pages of Chapter 7 on polyphenols — from simple phenolics and flavonoids through to lignans and tannins. Click any term to hear its English pronunciation.
- Harborne JB, Baxter H. Phytochemical Dictionary: A Handbook of Bioactive Compounds from Plants. London: Taylor & Francis, 1993.
- Haslam E, Lilley TH, Warminski E, et al. Polyphenol complexation: a study in molecular recognition. ACS Symposium Series 506. Washington DC: American Chemical Society, 1992: 8-49.
- Haslam E, et al. Traditional herbal medicines — the role of polyphenols. Planta Medica 1989; 55:1-8.
- Middleton E, Kandaswami C. The impact of plant flavonoids on mammalian biology: implications for immunity, inflammation and cancer. In: Harborne JB (ed.). The Flavonoids. London: Chapman & Hall, 1994: 619-652.
- Bruneton J. Pharmacognosy, Phytochemistry, Medicinal Plants. 2nd ed. Paris: Lavoisier, 1999.
- Okuda T, Yoshida T, Hatano T. Pharmacologically active tannins isolated from medicinal plants. In: Hemingway RW, Laks PE (eds.). Plant Polyphenols. New York: Plenum Press, 1992: 539-569.
- Bors W, Heller W, Michel C, Saran M. Flavonoids as antioxidants: determination of radical-scavenging efficiencies. Methods in Enzymology 1990; 186:343-355.
- Fotsis T, Heikkinen R, Adlercreutz H, Axelson M, Setchell KD. Capillary gas chromatographic method for the analysis of lignans in urine of human subjects. Clinica Chimica Acta 1982; 121:361-371.
- Luyengi L, Pezzuto JM. Natural product-based cancer chemopreventive agents. Pharmaceutical Biology 1998; 36:9-32.
- Scalbert A. Antimicrobial properties of tannins. Phytochemistry 1991; 30:3875-3883.
- Bombardelli E, Morazzoni P. Vitis vinifera L. Fitoterapia 1995; LXVI(4):291-317.
- Rao AV, Agarwal S. Role of antioxidant lycopene in cancer and heart disease. Journal of the American College of Nutrition 2000; 19(5):563-569.
- Hoffmann D. Medical Herbalism: The Science and Practice of Herbal Medicine. Rochester VT: Healing Arts Press, 2003.