從雪松醇到檀香醇：穿越木質香的化學之森 / NAHA芳療協會期刊 2022 冬季

走進森林：一場倍半萜類的漫遊

誰不愛在樹脂流動、空氣中充滿那種難以捉摸的「芬多精」（phytoncides）氣息時，走進林子散步呢？即便在冬季，針葉林仍會釋放出可感知的香氣。至於你在壁爐前度過溫馨夜晚時，所燃起的柴火所散出的辛辣香煙，又如何呢？

從生物學角度看，許多會生成精油的樹木，會為不同目的產生多種化學物質。柏科、松科與雪松的樹木，既有芳香的葉片，也在樹幹外層與深色的芳香心材中富含樹脂。葉片的氣味有助於嚇阻會把樹木的「製糖工廠」（葉片）啃食殆盡的昆蟲；樹脂則在樹幹受損時用以「封傷」。而心材中的倍半萜類常具抗真菌性，能保護樹木的結構完整性。

但這些來自木材的倍半萜類精油，對人類又有何影響？作為通往這個迷人主題「兔子洞」的起點，本文將探索兩組木材精油及其若干主要成分。

雪松木精油中的雪松醇與其他化合物

在芳療領域最常見的兩種雪松木精油，大概是維吉尼亞雪松（Juniperus virginiana）與阿特拉斯雪松（Cedrus atlantica）。據 Rhind 指出，維吉尼亞雪松（J. virginiana）的木材與煙霧曾被北美多個原住民族群用來驅邪與治療狂亂症狀；兩種雪松木精油在芳療中皆用於放鬆與沈穩。

不幸的是，來自北非的阿特拉斯雪松（C. atlantica）已被 IUCN 紅皮書列為瀕危；而維吉尼亞雪松（產自美國與加拿大）與喜馬拉雅雪松（Cedrus deodara，分布自阿富汗至中國）則列於「無危」等級。關心環境的精油使用者或許更應選擇喜馬拉雅雪松（C. deodara），以替代瀕危的阿特拉斯雪松（C. atlantica）。

雪松木精油之倍半萜／倍半萜醇成分

這些精油在調香中被視為「基調」，因其揮發性低、留香久。從下表的主要成分觀之，頗出人意表的是：杜松屬（Juniperus）的精油含有較多的「雪松烯（cedrene）」與「雪松醇（cedrol）」分子；而兩種雪松屬（Cedrus）精油的組成相當類似，以「喜馬拉烯（himAChalenes）」與「阿特蘭酮（atlantones）」為主要特色。此處所列成分出自供應商提供並上傳至 Dropsmart 網站的 GC–MS 報告。

俗名	學名	主要成分（節錄）
維吉尼亞雪松木 Cedarwood Virginian	Juniperus virginiana	倍半萜（總計示例） 30.24% α-雪松烯（alpha-cedrene） 15.41% 土荊皮烯（thujopsene） 4.89% β-雪松烯（beta-cedrene） 2.15% β-喜馬拉烯（beta-himAChalene） 1.91% 雪松烯（cedrene） 倍半萜醇 21.25% 雪松醇（cedrol） 4.27% 維德羅醇（widdrol）
阿特拉斯雪松木 Cedarwood Atlas	Cedrus atlantica	倍半萜（主要家族） 40.07% β-喜馬拉烯（beta-himAChalene） 16.82% α-喜馬拉烯（alpha-himAChalene） 10.76% γ-喜馬拉烯（gamma-himAChalene） 2.72% δ-杜松烯（delta-cadinene） 倍半萜酮 阿特蘭酮（atlantones）5%
喜馬拉雅雪松木 Cedarwood Himalayan	Cedrus deodara	喜馬拉烯（himAChalenes）54% 阿特蘭酮（atlantones）25%

雪松烯型與土荊皮烯分子為三環結構；喜馬拉烯與維德羅醇為雙環結構。就三維體積而論，它們比單環的阿特蘭酮更「龐大」，因此幾乎不溶於水。實際上，雪松醇在室溫下為結晶狀，突顯其低揮發性。另可注意，除土荊皮烯與阿特蘭酮外，其餘分子多具「七碳環連接五碳環」的排布，即所謂「癸烷烴（guaiane）骨架」。同屬癸烷烴骨架者，還有石菖蒲烯（guaiazulene）、母菊藍（chamazulene），以及岩蘭草（Vetiveria zizanioides）精油中的許多分子。

較為少見的倍半萜酮——阿特蘭酮——僅有一個封閉環，並連接一條長的萜類側鏈，其酮官能基位於與碳碳雙鍵相鄰（共軛／烯丙位）的配置，通常會使羰基更具反應性。有趣的是，β-阿特蘭酮亦見於薑黃（Curcuma longa）精油，且其結構與 α-鬱金酮（alpha-turmerone）相似；至於芳樟鬱金酮（ar‑turmerone）則以苯環取代環己烯環。這些分子基於「雙子薑酚烷（bisabolane）」骨架，因此此處亦一併列出洋甘菊（Matricaria recutita）精油中的 α‑沒藥醇（alpha‑bisabolol）供對照（見圖 2）。就結構類比而言，人們不禁想像：β‑阿特蘭酮是否可能具有與 α‑沒藥醇與鬱金酮類相似的抗發炎潛力。

體外研究顯示，α‑沒藥醇、ar‑鬱金酮與 α‑鬱金酮具有抗發炎活性。

雪松醇的抗腫瘤前臨床試驗

在體外研究中，雪松醇顯示可抑制腎臟與黑色素瘤細胞的生長；在膠質母細胞瘤細胞與其皮下移植腫瘤的大鼠模型中（連續 13 天、皮下注射 150 mg/kg）亦觀察到作用。在活體小鼠研究中，該劑量將存活期由 25 天延長至 45 天；雖然不算長，但標準抗癌藥 TMZ 僅延長至 35 天；雪松醇＋TMZ 的組合則可延至 55 天。由於實驗並非在腦組織內、而是皮下腫瘤，如何實際對腦內腫瘤給藥仍難以想像。我們距離宣稱「雪松醇在人類也有同樣效果」仍很遙遠，但學界正以雪松醇為標的，確實相當有趣。

雪松醇的放鬆效應（人體研究）

吸入雪松醇（空氣中濃度 14.2 μg/L，流速 5 L/分鐘，分兩次各 10 分鐘、中間休息 8 分鐘）可使人類的呼吸與心率下降；心率變異性也呈現「副交感神經系統被啟動」的樣態。另一項以汽化雪松醇晶體吸入 1 分鐘的研究，亦觀察到瞳孔反射改變，呈副交感優勢。儘管暴露時間很短、且研究雖跨挪威、日本、泰國以控制文化差異，但各地受測者間的效果差別甚微。較近年的一項研究採用「雪松葉香氣」（未述成分），觀察日本失智長者在使用帶雪松香的室內噴霧後，躁動行為下降，但對認知功能無影響；若改用雪松木香氣，是否能進一步降低躁動，值得探究。

檀香木精油中的檀香醇與其他化合物

「檀香醇（santalols）」是檀香屬多種精油的關鍵芳香成分，最知名者為瀕危的印度檀香（Santalum album）心材精油。依 Rhind 所述，檀香（S. album）精油在芳療上用作鎮靜、抗憂鬱與舒緩發炎性皮膚狀況；這些應用奠基於印度與亞洲多個傳統醫療體系，對檀香木、煙與油之超過 2,000 年的使用。

檀香醇有兩種構型異構物：α‑與 β‑檀香醇。依美國化學學會（ACS）「本週分子」資料庫所述，α‑檀香醇約為 β‑檀香醇的三倍豐富；兩者合計約占精油的 70–90%。從香氣角度，最受推崇者往往是含量較少、但研究較少的 β‑檀香醇。

眾所周知，過度採伐使印度檀香（S. album）瀕危。除了擴大人工林、或改採其他檀香屬物種外，亦可在實驗室合成檀香醇。直到近年之前，化學合成檀香醇的成本效益一直不佳。Martinus 等人（2018）所載之專利，說明以細菌（RhodobACter sphaeroides）「生物合成」檀香醇的背景與原理：將檀香植物（Santalum spp.）的「檀香烯合酶」基因導入細菌；給予足量糖作為養分後，細菌即可生成與心材類似比例的檀香醇分子。

商業採收之檀香屬物種的精油

下表為目前商業採收之檀香屬物種精油的組成。另有夏威夷檀香（Santalum paniculatum）的精油，其組成與「北澳檀香」（Santalum lanceolatum）相似，但「紐西佛羅醇（nuciferol）」與「蘭西醇（lanceol）」含量較低。

俗名	學名	主要成分（節錄）
（印度）檀香木	Santalum album	倍半萜醇 48.04% (Z)-α‑檀香醇（alpha‑santalol） 18.16% (Z)-β‑檀香醇（beta‑santalol） 6.05% (Z)-蘭西醇（lanceol） 5.89% (E)-α‑佛手柑烯醇（alpha‑Bergamotol） 3.70% 異構 β‑檀香醇（epi‑beta‑santalol） 倍半萜 1.25% α‑檀香烯（alpha‑santalene） 0.89% 異構 β‑檀香烯（epi‑beta‑santalene） 倍半萜醛 0.81% 環檀香醛（cyclosantalal） 0.45% β‑檀香醛（beta‑santalal）
北澳檀香	Santalum lanceolatum	倍半萜醇（占油量逾 50%） 26.67% (Z)-蘭西醇（lanceol） 8.73% (Z)-γ‑薑黃烯‑12‑醇（gamma‑curcumene‑12‑ol） 3.70% (E,E)-法呢醇（farnesol） 2.62% 異構 α‑沒藥醇（epi‑alpha‑bisabolol） 1.26% 橙花叔醇（Nerolidol） 1.03% (Z)-α‑檀香醇 11.73% 紐西佛羅醇（nuciferol）
西澳檀香	Santalum spicatum	倍半萜醇 30.17% (Z)-α‑檀香醇 14.17% (Z)-β‑檀香醇 5.11% β‑沒藥醇（beta‑bisabolol） 3.23% (Z)-(E)-α‑佛手柑烯醇 2.87% (E)-橙花叔醇（Nerolidol） 1.27% 異構 α‑沒藥醇 倍半萜 5.81% α‑檀香烯 4.68% β‑檀香烯 3.24% β‑薑黃烯（beta‑curcumene） 3.00% 異構 β‑檀香烯 1.95% γ‑薑黃烯（gamma‑curcumene） 1.90% (E)-α‑佛手柑烯（alpha‑Bergamotene）

我過去未曾深入檢視檀香（Santalum spp.）精油中的倍半萜類；當我在北澳檀香的成分表中看到兩個新名詞──「紐西佛羅醇」與「蘭西醇」──就忍不住查了結構。出乎意料地，它們同樣具「雙子薑酚烷」骨架，與 ar‑鬱金酮與 β‑阿特蘭酮屬同一類，只是含氧官能基落在鏈上不同位置。這些分子的「鏈端」與檀香醇側鏈的末端極為相似，或因此在香氣與功能上有相近之處。

α-檀香醇之治療活性

2019 年 Bommareddy 等人對「檀香屬精油主要成分 α‑檀香醇」的治療作用進行回顧，指出多數仍停留在前臨床（體外或動物）階段，潛在效益包括：抗癌、抗發炎與降血糖。

α-檀香醇的人體研究

一項第二期耐受性與療效試驗將含 10%（重量比）東印度檀香精油（S. album）的辛酸基精華，連續 28 天外用於 12 位體表受累 ≤10% 的輕中度乾癬患者（惟未說明塗抹劑量）。結果 12 人中有 9 人之乾癬嚴重度下降；1 人因輕微皮膚反應退出；其餘 2 人僅見中等改善。此前同一研究團隊之體外研究亦發現，α‑檀香醇可抑制人類真皮成纖維細胞之發炎性細胞激素產生。

另有兩項人體研究分別測試經皮塗抹的檀香醇（每人 1 mL）與吸入檀香醇／檀香精油（20 分鐘內估計吸入 2.4–3.4 mg）對於情緒狀態與自律神經指標的影響。吸入檀香精油會提高喚起指標（脈搏、皮膚電導、收縮壓），但研究者認為主要與「對氣味的喜好」相關；而經皮塗抹則顯示 α‑檀香醇在生理上令人放鬆，整體檀香精油雖主觀上被認為放鬆，實際卻引發生理喚起。

結語

我們需要更多研究！雖然我曾共同發表文章，反駁「官能基理論」（Functional Group Theory）的有效性，但我這次發現：雪松（Cedrus spp.）與檀香（Santalum spp.）的主要分子，竟共享相似的骨架（癸烷烴與雙子薑酚烷）。或許，癸烷烴類分子通常較「沈穩」（促進副交感神經優勢），而雙子薑酚烷類則通常「抗發炎」；兩者皆可能有助於緩解與高壓與升高皮質醇相關的焦慮、憂鬱與發炎。我也納悶：是否不久的將來，我們也能如同檀香醇的案例般，藉由生物合成來製備喜馬拉烯與阿特蘭酮，以減少對雪松屬樹木的採收壓力？

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