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芸苔素内酯详解（目前最详细版）

芸苔素内酯的发现：

1970年，美国学者J.W.Mitchell等从油菜花粉中提取出一种具有

强生理活性物质，对植物茎的伸长和细胞分裂有强烈的促进作用，定

名为油菜素，又称芸苔素(Brassins)。

1979年美国学者Grove利用蜜蜂采集的方法收获了227公斤的

油菜花粉，提纯了4mg的油菜素，通过仪器分析确定其化学结构属于

甾醇内酯，故命名为油菜素内酯(Brassinolide,BL)。迄今发现了大约

70种天然芸苔素内酯类化合物,被合称为油菜素甾醇类物质

（brassinosteroid，BR）。BR在植物中广泛存在，由于它们的功能

与BL相似，因此BR成为了油菜素甾醇类物质的代称，而BL是油菜

素甾醇类成员中活性最强的一种分子。

1998年第十三届国际植物生长物质年会上被正式确认为第六类植

物激素。

芸苔素内酯的研究历程：

美国马利兰州贝尔茨维尔(Beltsville)美国农业部(USDA)农业研究

中心农学家J.W.Mitchell领导下的四人小组，自1970年开始花粉激素

的研究。他们筛选了约60种花粉，发现其中半数可促进菜豆幼苗的生

长。其中以油菜和赤杨的花粉的作用为最强。这两种花粉的提取物有

一个共同的特点：用高浓度处理豆苗时，由于生长过快，使第二节间

茎裂，然后又重新长在一起。因此，可用菜豆幼苗的第二节间的伸长

试验来进行活性测定。

Mitchell等用乙醚萃取油菜花粉的活性物质。萃取物经薄板层析，

以苯-甲醇-乙酸(45∶8∶4)为展开剂，发现在Rf0.35～0.45处有活性，

取下此活性部分，用无水乙醇萃取数次，再用乙醚提取，风干后的物

质，在当时(1970年)被命名为油菜素。经核磁共振谱(NMR)分析，显

示有脂肪酸酯的特征信号，表明它们具有甘油酯型的结构。从1970～

1972年他们连续发表了四篇论文。在此期间，他们把研究重点放在生

理活性上，较少注意化学结构的研究。

Mandava等发表了从油菜素提纯得到单一的物质及其结构测定的

论文。他们将油菜素复合物经活性硅酸镁(Florisil)柱层析，其乙醚甲醇

(1∶1)的洗脱液为主要活性组分，它在硅胶薄板上为单一点。经仪器分

析，得知该物质是由脂肪酸和葡萄糖所组成的酯类化合物。这些酯类

经菜豆的第二节间伸长试验，结果活性很低。他们估计，真正的活性

物质，其含量大概是极微量的，必须从大量的花粉中才能获得高活性

的物质。经过大量的工作,终于从227千克油菜花粉中得到4毫克的高

活性的结晶物，于1978年测定其结构为甾醇内酯化合物，并把油菜素

改名为油菜素内酯。

芸苔素内酯的分离、提纯方法：

将油菜花粉用去离子水洗涤30分钟(每克花粉用4毫升水)，然后

过滤，重复洗涤七次。将花粉滤饼进行冷冻干燥，使含水量＜1%；再

用异丙醇回流萃取1小时(每克花粉用3毫克异丙醇)，并用豆苗第二节

间伸长法测定其活性，直到萃取液的活性很低为止。

然后将萃取液进行真空浓缩，得花粉提取物；再用四氯化碳/甲醇

水溶液进行逆流分配萃取，分取上层液(即甲醇—水溶液)进行真空浓缩。

再将浓缩物通过两次硅胶柱层析，分别用苯—甲醇—乙酸

(90∶16∶8)及甲醇—氯仿(甲醇浓度10～20%)进行洗脱，用紫外光于

400nm进行跟踪，收集有活性的洗脱液，浓缩后即得油菜素。

上述获得的油菜素尚含有植物脂质，必须用高效液相色谱仪(μ—

BondapakC18，甲醇—水，65∶35)进行精制，用菜豆第二节间伸长

法测定其活性。通过上述方法，可从40千克花粉中获得4毫克的油菜

素内酯。

再用甲醇重结晶，可得结晶的油菜素内酯，熔点274～275℃，分

子式C28H48O6。经质谱、红外及X射线晶体分析油菜素内酯的立体

结构式。它的化学名称是2α，3α，22α，23-4α羟基-24α甲基-B-同

型-7-氧-5α-胆甾烯-6酮。

芸苔素内酯（BR）结构：