氰苷與植物天然毒素

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建立於 2026年10月22日

學習重點 掌握氰苷的共同特徵：糖苷水解後釋出氰醇（cyanohydrin），氰醇再分解產生氰化氫（HCN）。這是苦杏仁、杏仁核仁（apricot pits）與木薯中毒的重要原因。 以糖基區分 amygdalin 與 prunasin：前者的糖部是由兩個葡萄糖組成的龍膽二糖（gentiobiose），屬二糖苷；後者只含一個葡萄糖，屬單糖苷。 熟記 amygdalin 完全酶解所需的三種酶、各自的受質與作用順序，以及最後形成的苯甲醛與氰化氫。 理解 prunasin 的生合成來源：起始物為苯丙胺酸，經肟類中間物形成氰醇，再由 UDP-glucose 進行糖基化。要分清生合成與分解。 連結生藥的科別、基原、使用部位與成分，尤其是杏仁用種子、野櫻用樹皮。另須分清氰苷、芥子油苷、生物鹼與皂素。 核心觀念 一、氰苷的結構與糖基辨識 氰苷（cyanogenic glycosides，亦稱 cyanogenetic glycosides）為氰醇的糖苷。糖基移除後產生的氰醇可進一步裂解，釋出氰化氫。辨識時應同時看「非糖部的結構」與「連接的糖基」。不能僅憑名稱含有 glycoside 就歸為氰苷。 成分非糖部或組成特徵糖基與分類重點 Amygdalin，苦杏仁苷非糖部為 (R)-mandelonitrile糖部為 gentiobiose，屬二糖苷 Prunasin，野櫻苷非糖部為 (R)-mandelonitrile含一個葡萄糖，屬單糖苷 Sambunigrin非糖部為 (S)-mandelonitrile，為 prunasin 的立體異構物含一個葡萄糖，屬單糖苷 Prulaurasin非糖部為消旋（R、S 混合）的 mandelonitrile，可視為 prunasin 與 sambunigrin 的混合各含一個葡萄糖。不能因為是混合物就判為二糖苷 龍膽二糖（gentiobiose）由兩個葡萄糖以 β-(1→6) 鍵連結。(R)-mandelonitrile 與一個葡萄糖形成 prunasin，與龍膽二糖形成的則是 amygdalin。上表四者中，只有 amygdalin 是二糖苷。 (R)-Mandelonitrile 屬於氰醇（cyanohydrin）類，結構特徵是同一碳上同時具有羥基（–OH）與氰基（–CN）。它是上述糖苷的非糖部（aglycone），本身不含糖。 二、Amygdalin 的酶解與毒性 Amygdalin 的完全酶解需要三種酶，可依三個步驟記憶： Amygdalin hydrolase：amygdalin → prunasin ＋ 葡萄糖。受質是 amygdalin。 Prunasin hydrolase：prunasin → (R)-mandelonitrile ＋ 葡萄糖。受質是 prunasin。 Mandelonitrile lyase：(R)-mandelonitrile → benzaldehyde（苯甲醛）＋ HCN。受質是 mandelonitrile。 因此，一分子 amygdalin 完全分解後，形成兩分子葡萄糖、一分子苯甲醛及一分子氰化氫。 Mandelonitrile 裂解得到的是苯甲醛，不是 benzoic acid（苯甲酸）。苯甲酸是苯甲醛進一步氧化的產物，不是 mandelonitrile 的水解產物。苦杏仁特有的杏仁香氣即來自苯甲醛。 植物體內的氰苷與其分解酶存在於不同的細胞區室（cellular compartments），平時彼此隔離。當組織遭咀嚼、搗碎或其他破壞時，兩者接觸，便會迅速產生氰化氫。 氰化氫會抑制粒線體的細胞色素 c 氧化酶，使細胞無法利用氧，造成細胞層級的缺氧。 Amygdalin（及其相關製劑 laetrile）雖曾被宣稱具有抗癌作用，但並無明確的臨床數據證明其抗癌療效，且服用有氰化物中毒風險。看到「已有明確臨床證據證明抗癌」之類的敘述，應判為錯誤。 三、Prunasin 的生合成 Prunasin 屬於由胺基酸衍生的氰苷。其生合成過程如下： 以 L-phenylalanine（苯丙胺酸）為前驅物。 經 N-羥化等步驟，形成 phenylacetaldoxime（苯乙醛肟）。 苯乙醛肟轉為腈類，再經羥化得到 mandelonitrile。 最後由糖基轉移酶以 UDP-glucose（uridine diphosphate glucose）為活化葡萄糖供體，將葡萄糖接上，生成 prunasin，並釋出 UDP。 Prunasin 再接上一個葡萄糖，即形成 amygdalin。 因此，phenylalanine、phenylacetaldoxime 與 uridine diphosphate 都與 prunasin 的生合成有關。 Prunasin hydrolase 則是分解 prunasin 的水解酶，與其生合成無關。作答時要先分辨題目問的是「生合成」還是「分解」。 四、含氰苷生藥的基原與使用部位 生藥或植物基原、科別與部位成分及辨識重點 中藥杏仁（苦杏仁）、apricot pits／kernels基原之一為 Prunus armeniaca（杏）；薔薇科 Rosaceae；使用種子含 amygdalin 與大量脂肪油。生食或過量食用杏仁核仁可造成氰化物中毒，是日常生活中較常見的生藥中毒例子 Bitter almonds，苦扁桃仁薔薇科 Prunus dulcis（P. amygdalus）的苦味變種；使用種子含 amygdalin，為典型的含氰苷生藥。甜扁桃仁的氰苷含量則極低 Wild cherry，野櫻樹皮薔薇科 Prunus 屬，如 Prunus serotina，部分生藥學教材記為 Prunus virginiana；使用樹皮（莖皮）代表成分為 prunasin，水解釋出少量 HCN 與苯甲醛，用於鎮咳糖漿等咳嗽製劑。它不是根皮（root bark）生藥 木薯，cassavaManihot esculenta；大戟科 Euphorbiaceae；食用部位為塊根含 linamarin、lotaustralin 等氰苷。須經去皮、浸泡、加熱等處理去毒，否則有中毒風險 中藥杏仁要抓住「薔薇科、Prunus armeniaca 為基原之一、種子、amygdalin」四個重點。 杏仁的成分以脂肪油含量最為豐富，遠高於 amygdalin。若選項把脂質寫成僅 3～5％，就是錯誤敘述。 此外須區分果核與核仁：生藥所用的是硬殼內的種子（核仁），不是外層木質化的硬殼。 五、易混淆的其他糖苷與天然毒素 植物或成分正確分類判斷重點 白芥子，White mustard，Brassica alba（Sinapis alba）代表成分 sinalbin 屬芥子油苷（glucosinolate），即 isothiocyanate glycoside 類經 myrosinase 水解產生異硫氰酸酯，不產生 HCN。黑芥子的 sinigrin 也屬此類。它們含硫，不是氰苷 Arbutin氫醌（hydroquinone）的糖苷，屬酚苷常見於熊果葉，不是氰苷 Salicin水楊醇（saligenin）的糖苷，屬酚苷柳屬植物（如 Salix purpurea）的代表成分，不是氰苷 大蒜，garlic，Allium sativum含硫化合物，如 alliin 與 allicin不含氰苷，一般食用不會造成氰化物中毒 大棗（Zizyphus Fructus）、甘草（licorice）常用的食品兼藥材不屬於含氰苷、易致氰化物中毒的生藥 Anthraquinone glycoside、flavonoid glycoside分別為蒽醌苷、類黃酮苷非糖部不是氰醇，不能與氰苷混淆 龍葵鹼，solanine類固醇型糖生物鹼（glycoalkaloid）存在於發芽或綠化的馬鈴薯，以及龍葵等茄科植物。不是經氰苷水解機制致毒 皂素，saponins依非糖部分為三萜型或類固醇型皂苷具界面活性與溶血性，屬另一類天然毒性成分，不是氰苷 木薯、甘藷、芋頭與山藥都是常見的澱粉類食物，其中含氰苷的是木薯。 芋頭生食會刺激口腔，原因與草酸鈣針晶有關，不是氰化氫。 常考陷阱 把糖基配錯：amygdalin 配龍膽二糖（二糖苷），prunasin 配單一葡萄糖。「mandelonitrile 與 gentiobiose 結合形成 prunasin」是錯誤組合，那樣形成的是 amygdalin。 誤判二糖苷：sambunigrin、prunasin、prulaurasin 都是單糖苷，只有 amygdalin 是二糖苷。 把受質配錯：amygdalin hydrolase 的受質是 amygdalin，不是 mandelonitrile。Mandelonitrile 對應的是 mandelonitrile lyase。 把產物寫成苯甲酸：氰醇裂解直接得到苯甲醛與 HCN。看到「水解產物為 benzoic acid」應判為錯誤。 忽略氰醇的分類：(R)-mandelonitrile 正確的歸類是 cyanohydrin（氰醇）。 把分解酶當合成酶：prunasin hydrolase 只參與水解。生合成要連結 phenylalanine、phenylacetaldoxime 與 UDP（UDP-glucose）。 相信未證實療效：amygdalin 的抗癌作用沒有明確臨床數據支持，「已證實抗癌」為錯誤敘述。氰苷與酶分處不同細胞區室，則是正確敘述。 成分含量顛倒：杏仁的脂肪油含量遠多於 amygdalin。脂質僅 3～5％的說法是錯的。 把植物部位偷換：杏仁用種子，野櫻用樹皮。Root bark（根皮）與 wild cherry 無關。 把所有糖苷視為氰苷：sinalbin（白芥子，芥子油苷）、arbutin、salicin（Salix）都有糖苷結構，但都不是氰苷。選項中的 isothiocyanate glycoside 是芥子類的成分。 中毒情境辨識：日常生活中誤食致中毒的生藥是 apricot pits（杏仁核仁）。大蒜、大棗、甘草都不是氰苷來源。澱粉類作物中含氰苷的是木薯。 記憶口訣 「苦杏雙糖、野櫻單糖；先去兩糖，再放氰醛。」苦杏仁苷含兩個葡萄糖，野櫻苷含一個。Amygdalin 逐步移除兩個葡萄糖後，氰醇再裂解成氰化氫與苯甲醛（醛，不是酸）。 「苯丙起家、肟變腈、UDP 接糖成野櫻。」Prunasin 的生合成路線為苯丙胺酸 → 苯乙醛肟 → mandelonitrile → 以 UDP-glucose 糖基化。水解酶不在這條路上。 「杏仁取種、野櫻取皮；木薯有氰、白芥屬硫。」一起記住生藥的使用部位，以及氰苷與芥子油苷的分類差異。