引言

         由两个C6–C3苯丙素单元形成的二聚体并不限于C8–C8′连接。按照国际纯粹与应用化学联合会（International Union of Pure and Applied Chemistry，IUPAC）的命名规则，两个C6–C3单元不存在C8–C8′键、但具有其他直接C–C连接时，属于新木脂素（neolignan）；两个单元之间不存在直接C–C键，而通过醚氧连接时，属于氧新木脂素（oxyneolignan）。[1]

         非8–8′体系的骨架差异主要由两个结构因素决定：一是两个C6–C3单元之间的连接原子与连接位置，二是基本连接形成后产生的附加C–O成环及环内不饱和度的变化。C8–C5′连接可与C7–O–C4′共同形成2,3-二氢苯并呋喃，芳环之间的直接C–C连接形成联苯结构，C8–O–C4′形成开放链芳基醚，而两条相邻C–O连接可构成1,4-苯并二氧六环。[1,2]

1 非8–8′连接的结构依据

1.1 直接C–C连接与醚氧连接

         新木脂素和氧新木脂素的主要差别首先存在于两个C6–C3单元之间的基本连接。

         C8–C5′以及芳环碳—芳环碳等连接均形成直接C–C键，因此属于新木脂素。C8–O–C4′等结构中，氧原子位于两个单元之间，两个单元没有直接C–C键，因此属于氧新木脂素。[1]

1.2 基本连接与附加成环

         基本连接与附加闭环属于不同结构特征。8–5′新木脂素首先具有C8–C5′直接C–C键，随后形成的C7–O–C4′键使分子闭合为含氧五元环。醚氧虽然进入最终骨架，但两个C6–C3单元之间已经存在直接C–C连接，结构归属仍由这一连接决定。[1]

         8–O–4′体系则不同。其C8–O–C4′醚键本身就是两个C6–C3单元之间的基本连接，C8与C4′之间不存在直接C–C键。附加的C–O桥进一步形成六元含氧环时，母体仍属于氧新木脂素。[1]

2 C8–C5′连接与二氢苯并呋喃、苯并呋喃骨架

2.1 C8–C5′与C7–O–C4′形成二氢苯并呋喃

         8–5′连接发生在一个苯丙素单元侧链的C8与另一单元芳环的C5′之间：C8–C5′

         脱氢二松柏醇（dehydrodiconiferyl alcohol，DHCA）是这一连接方式的代表化合物。其C8–C5′直接C–C键与C7–O–C4′醚键共同形成含氧五元环，对应2,3-二氢苯并呋喃骨架，也称苯基香豆满型（phenylcoumaran）骨架。[3–5]

         亚麻细胞的同位素示踪研究进一步提供了不同二聚连接实际形成的证据。以[¹³C₂]松柏苷作为底物后，同一细胞体系中分别检测到8–8′连接的落叶松脂素双葡萄糖苷、8–5′连接的脱氢二松柏醇葡萄糖苷以及8–O–4′连接的愈创木基甘油—松柏醇醚葡萄糖苷。[3]

         Lee等从南瓜茎中分离得到DHCA，并结合核磁共振和质谱确定其分子式为C₂₀H₂₂O₆。[4]

图1 脱氢二松柏醇的2,3-二氢苯并呋喃结构。

         脱氢二松柏醇的两个C6–C3单元通过C8–C5′直接C–C键连接，并由C7–O–C4′形成含氧五元环。图源：Lee等[4]，Figure 3，依据CC BY 4.0许可使用。

2.2 侧链官能团与环系不饱和度的变化

         2,3-二氢苯并呋喃型新木脂素在基本环系相同的情况下，还可因侧链氧化状态、芳环羟基和甲氧基取代以及环系不饱和度不同而形成结构各异的成员。

         里卡灵A（Licarin A）具有2,3-二氢苯并呋喃核心，两个芳环均含甲氧基取代，其中一个芳环还含酚羟基，另一侧保留(E)-1-丙烯基。蛇菰宁（Balanophonin）同样具有2,3-二氢苯并呋喃核心，但侧链官能团组成不同：环上连接羟甲基，另一芳环连接—CH=CH—CHO型α,β-不饱和醛侧链。该侧链中的碳碳双键与醛羰基形成共轭体系。[2,11]

         环内不饱和度也是这一类非8–8′新木脂素的重要结构变量。2,3-二氢苯并呋喃环的C2—C3为单键，而苯并呋喃环相应位置形成双键，使五元含氧环参与连续共轭。Eupomatenoid 5和Eupomatenoid 6均具有这一苯并呋喃核心，但二者的芳环取代模式不同；其中Eupomatenoid 5的芳基含甲氧基和羟基，Eupomatenoid 6相应芳基仅保留羟基。[2,11]

         C8–C5′相关新木脂素由此形成2,3-二氢苯并呋喃型和苯并呋喃型等不同环系。环内饱和度决定五元含氧环的共轭状态，侧链醇、醛和烯基以及芳环羟基、甲氧基等取代进一步形成同一连接类型内部的结构差异。

         此外，Kadsurenone和Denudatin B属于8–5′相关的2,3-二氢苯并呋喃-6-酮型新木脂素；二者分子式相同，但3a位桥头碳构型不同，可用于同骨架立体化学比较。[11]

3.1 联苯骨架的形成

         非8–8′直接C–C连接也可以发生在两个苯丙素单元的芳环碳之间。两个芳环直接成键后形成联苯结构，各自的C3侧链仍连接在相应芳环上。[1,2]

         这一骨架与二苯并环辛二烯型木脂素存在本质差别。二苯并环辛二烯型木脂素保留C8–C8′连接，并在此基础上增加芳环之间的C–C键；联苯型新木脂素不存在C8–C8′键，芳环间的直接C–C键本身承担两个C6–C3单元的连接作用。[1,2]

3.2 厚朴酚与和厚朴酚

         厚朴酚（magnolol）和和厚朴酚（honokiol）是典型的联苯型新木脂素。厚朴酚可表示为5,5′-二烯丙基-2,2′-二羟基联苯，和厚朴酚为3,5′-二烯丙基-4,2′-二羟基联苯。二者分子式均为C₁₈H₁₈O₂，羟基和烯丙基在两个芳环上的位置不同，属于位置异构体。[6]

         联苯骨架使两个芳香体系通过单一C–C键直接连接。芳环取代位置改变后，羟基之间的空间关系、芳环相对取向以及分子内和分子间相互作用也随之改变。厚朴酚与和厚朴酚虽然具有相同分子式和相同联苯母核，其取代位置差异仍会造成理化性质上的差别。[6]

4 C8–O–C4′连接与开放链芳基醚型氧新木脂素

4.1 C8–O–C4′芳基醚连接

8–O–4′连接中，一个苯丙素单元侧链的C8通过醚氧与另一单元芳环C4′相连：

         C8–O–C4′

         C8与C4′之间不存在直接C–C键，醚氧承担两个C6–C3单元之间的连接，因此这一结构属于氧新木脂素。[1]

         Kordbacheh等从大豆木质部液中分离得到赤式愈创木基甘油-8-O-4′-松柏醇醚〔erythro-guaiacylglycerol-8-O-4′-(coniferyl alcohol) ether，eGGCE〕和苏式愈创木基甘油-8-O-4′-松柏醇醚〔threo-guaiacylglycerol-8-O-4′-(coniferyl alcohol) ether，tGGCE〕。核磁共振异核多键相关谱中H-8与C-4′之间的长程相关支持C8–O–C4′醚键的存在。[7]

图2 赤式和苏式愈创木基甘油-8-O-4′-松柏醇醚。

         A为赤式异构体eGGCE，B为苏式异构体tGGCE。二者具有相同的C8–O–C4′基本连接，差异位于C7和C8的相对立体关系。Kordbacheh等的研究未对C7和C8的绝对构型作单一指认。图源：Kordbacheh等[7]，Figure 2，CC BY。

4.2 8–5′二氢苯并呋喃与8–O–4′芳基醚的结构差别

         脱氢二松柏醇和GGCE均含有C–O键，但C–O键在两个骨架中的结构作用不同。

         eGGCE和tGGCE的赤式、苏式差异对应C7/C8不同的相对立体关系，并不改变C8–O–C4′基本连接。杜仲中8–O–4′芳基醚的研究同样显示，这一类结构可形成不同的赤式和苏式非对映异构体。[8]

4.3 8–O–4′芳基醚与二芳基醚型氧新木脂素

         8–O–4′型氧新木脂素在基本连接相同的情况下，可因芳环羟基、甲氧基取代以及侧链官能团不同形成多个结构成员。

         红楠素D（Machilin D）具有典型的C8–O–C4′连接，一个苯丙素单元的侧链C8通过醚氧与另一单元的芳环C4′相连，两个C6–C3单元之间不存在直接C–C键。红楠素D甲基醚（Virolin）与其保持相同的8–O–4′连接，区别在于红楠素D的一个酚羟基被甲基化为甲氧基。[1,10] 这种芳环O-甲基化改变含氧取代形式，但不改变由C8–O–C4′确定的氧新木脂素骨架。

         氧连接还可以直接发生在两个芳环之间。和厚朴新酚（Obovatol）具有两个烯丙基取代的二芳基醚结构；3,4-二羟基-5-(对烯丙基苯氧基)肉桂醛（Obovatal）同样保留芳环—O—芳环连接，其中一个C3侧链为α,β-不饱和醛。[12] 两类化合物均不存在连接两个C6–C3单元的直接C–C键，属于二芳基醚型氧新木脂素。[1,12]

         8–O–4′型与二芳基醚型的差别主要位于醚键两端的连接原子：前者为侧链C8—O—芳环C4′，后者为芳环—O—芳环。两者均由醚氧承担两个C6–C3单元之间的基本连接，但连接位置不同，由此形成不同的开放链氧新木脂素骨架。

5 双C–O连接与1,4-苯并二氧六环型氧新木脂素

5.1 两条C–O连接形成六元含氧环

         芳基醚连接进一步与邻近位置形成第二条C–O键时，可构成含两个氧原子的六元环，并与芳环稠合形成1,4-苯并二氧六环骨架。[1,9]

在IUPAC所列的一类典型骨架中，C8–O–C4′承担基本单元间醚连接，同时形成C7–O–C3′桥：

         C8–O–C4′ + C7–O–C3′ → 1,4-苯并二氧六环骨架

         两条C–O连接共同固定两个苯丙素片段的空间关系，使开放链芳基醚转变为环状含氧骨架。天然1,4-苯并二氧六环氧新木脂素还存在不同的区域连接方式，由此产生2-芳基型和3-芳基型等结构类型。[1,9]

5.2 2-芳基型与3-芳基型1,4-苯并二氧六环

         1,4-苯并二氧六环型氧新木脂素可根据芳基连接在杂环C2或C3的位置分为2-芳基型和3-芳基型。已报道的天然产物中，3-芳基型较为常见，异美洲商陆素A（Isoamericanin A）属于这一类型；2-芳基型相对少见，美洲商陆素A（Americanin A）是其代表化合物。[9]

         异美洲商陆素A与美洲商陆素A具有相同的1,4-苯并二氧六环基本环系，但芳基分别连接于杂环的C3和C2，由此形成不同的区域连接结构。[9]

6 非8–8′连接方式与主要骨架的对应关系

         非8–8′新木脂素和氧新木脂素的主要骨架由两个C6–C3单元之间的连接原子、连接位置以及附加成环关系共同决定。[1,2]

         侧链醇、醛、烯基以及芳环羟基、甲氧基等官能团的变化形成同一基本连接类型内部的结构差异，不改变由单元间连接方式确定的新木脂素或氧新木脂素归属。

7 非8–8′新木脂素与氧新木脂素代表产品分类及结构研究应用

表1. 8–5′相关环状新木脂素

表2 联苯型新木脂素与二芳基醚型氧新木脂素

         注：以上为阿拉丁代表性科研相关产品，具体用途应结合产品规格、批次COA及目标反应或评价体系确定。更多产品规格、级别和COA信息可用“品名/CAS/货号”在阿拉丁官网检索。

参考文献

[1] Moss GP. Nomenclature of Lignans and Neolignans (IUPAC Recommendations 2000). Pure and Applied Chemistry. 2000, 72(8): 1493–1523. doi:10.1351/pac200072081493.

[2] Teponno RB, Kusari S, Spiteller M. Recent advances in research on lignans and neolignans. Natural Product Reports. 2016, 33: 1044–1092. doi:10.1039/C6NP00021E.

[3] Beejmohun V, Fliniaux O, Hano C, et al. Coniferin dimerisation in lignan biosynthesis in flax cells. Phytochemistry. 2007, 68(22–24): 2744–2752. doi:10.1016/j.phytochem.2007.09.016.

[4] Lee J, Kim D, Choi J, et al. Dehydrodiconiferyl Alcohol Isolated from Cucurbita moschata Shows Anti-adipogenic and Anti-lipogenic Effects in 3T3-L1 Cells and Primary Mouse Embryonic Fibroblasts. Journal of Biological Chemistry. 2012, 287(12): 8839–8851. doi:10.1074/jbc.M111.263434.

[5] Attoumbre J, Hano C, Mesnard F, et al. Identification by NMR and accumulation of a neolignan, the dehydrodiconiferyl alcohol-4-β-D-glucoside, in Linum usitatissimum cell cultures. Comptes Rendus Chimie. 2006, 9(3–4): 420–425. doi:10.1016/j.crci.2005.06.012.

[6] Usach I, Alaimo A, Peris JE, et al. Magnolol and Honokiol: Two Natural Compounds with Similar Chemical Structure but Different Physicochemical and Stability Properties. Pharmaceutics. 2021, 13(2): 224. doi:10.3390/pharmaceutics13020224.

[7] Kordbacheh F, Carruthers TJ, Bezos A, et al. Promotion of mammalian angiogenesis by neolignans derived from soybean extracellular fluids. PLoS ONE. 2018, 13(5): e0196843. doi:10.1371/journal.pone.0196843.

[8] Lourith N, Katayama T, Suzuki T. Stereochemistry and biosynthesis of 8-O-4′ neolignans in Eucommia ulmoides: diastereoselective formation of guaiacylglycerol-8-O-4′-(sinapyl alcohol) ether. Journal of Wood Science. 2005, 51: 370–378. doi:10.1007/s10086-004-0660-0.

[9] Pilkington LI, Barker D. Synthesis and biology of 1,4-benzodioxane lignan natural products. Natural Product Reports. 2015, 32: 1369–1388. doi:10.1039/C5NP00048C.

[10] Ahn BT, Lee S, Lee SB, et al. Low-Density Lipoprotein-Antioxidant Constituents of Saururus chinensis. Journal of Natural Products. 2001, 64(12): 1562–1564. doi:10.1021/np0006061.

[11] National Center for Biotechnology Information. PubChem Compound Summary: Licarin A (CID 6442393), Balanophonin (CID 21582569), Eupomatenoid 5 (CID 6443783), Eupomatenoid 6 (CID 6261723), Conocarpan (CID 10999992), Kadsurenone (CID 122159), and Denudatin B (CID 442834).

[12] Ito K, Iida T, Ichino K, Tsunezuka M, Hattori M, Namba T. Obovatol and Obovatal, Novel Biphenyl Ether Lignans from the Leaves of Magnolia obovata Thunb. Chemical and Pharmaceutical Bulletin. 1982, 30(9): 3347–3353. doi:10.1248/cpb.30.3347.

更多相关文章，详见下方：

天然产物调控代谢紊乱的分子靶点、作用机制与研究应用

香豆素（Coumarin）全景导读：结构分类、关键性质与实验选型（含表1–表3）

吡喃与“吡喃家族”科研选型指南：结构要点、分类路线图与实验选型导航

苯并吡喃家族概览：从母骨架到三类高频应用（光致变色 / 药物骨架 / 荧光）附产品选型与产品表（表1–表3）

苯并呋喃（Benzofuran）杂环构件指南：从“引入氧原子”到性质更可控的骨架替换与选型导航（表A–C）

糖基化会影响重组蛋白的生物活性么？

植物蛋白质组学和糖基化实验