114年:(醫檢)生化(2)
下列何種分子的結構中含有多單元之異戊二烯,被歸類為萜烯( terpenes )?
A維生素E
B血栓素( thromboxanes )
C維生素D
D神經鞘磷脂( sphingomyelin )
詳細解析
本題觀念:
萜烯(terpenes)是由五碳異戊二烯(isoprene)單元(C₅H₈)以head-to-tail等方式連接而成的天然化合物,構造碳數符合5n原則(n為整數),依異戊二烯單元數可分為monoterpene (C₁₀)、sesquiterpene (C₁₅)、diterpene (C₂₀)、triterpene (C₃₀)等。判斷一分子是否屬萜烯,關鍵在其碳骨架能否拆分為多個C₅單元。
選項分析
- 選項A 維生素E
維生素E包括tocopherols及tocotrienols,皆為isoprenoid衍生物。tocopherols側鏈為飽和的phytyl基(含四個異戊二烯單元),tocotrienols側鏈為含三個雙鍵的不飽和isoprenyl基(intercell-pharma.de);chromanol環及側鏈合計可拆解為多個C₅單元,符合diterpene結構特徵,屬典型terpenoid(萜類)分子。 - 選項B 血栓素(thromboxanes)
Thromboxanes源自二十碳脂肪酸arachidonic acid,是eicosanoid類,碳骨架非5n形式,無異戊二烯重複結構,非萜烯。 - 選項C 維生素D
Vitamin D為secosteroid,來源於7-dehydrocholesterol(squalene的環化產物)。雖其前驅物squalene屬triterpene,但Vitamin D自身為C₂₇ secosteroid,結構不符合純5n,功能分類也屬steroid/hormone,通常不歸入terpene。 - 選項D 神經鞘磷脂(sphingomyelin)
Sphingomyelin為磷脂質,骨架來源為sphingosine(長鏈胺醇)及脂肪酸,不含異戊二烯單元,非isoprenoid。
答案解析
只有維生素E在其chromanol環外側與長烷側鏈中,展現多個C₅異戊二烯單元重複連結,是典型的diterpenoid/terpenoid(萜類)分子(intercell-pharma.de)。其他三者結構均非源自isoprene重複單元,不屬terpenes。
核心知識點
- Isoprene rule:天然萜類碳數=5n,n為整數,能拆解為多個C₅H₈單元
- 萜類分類:monoterpene(C₁₀)、sesquiterpene(C₁₅)、diterpene(C₂₀)、triterpene(C₃₀)、tetraterpene(C₄₀)等(chem.libretexts.org)
- 常見isoprenoid衍生物:
・Vitamins A, E, K側鏈皆含isoprene單元
・Carotenoids (β-carotene) 為tetraterpene
・Squalene (C₃₀) 為triterpene,是steroid前驅物 - 維生素E結構要點:chromanol環 + phytyl/isoprenyl側鏈,側鏈為4個isoprene單元(diterpene)或其衍生,不同異構體間chromanol環甲基位置不同(books.rsc.org)
- Eicosanoids與蘭花酚類:來源為fatty acids,不含isoprene單元,非terpenes
臨床重要性
Vitamin E作為細胞膜抗氧化保護與神經/心血管保護劑,其isoprenoid結構影響其親脂性及自由基捕捉能力;掌握其結構特徵有助理解其生理功能與藥理機制。