天然藥物化學(xué)萜類和揮發(fā)油

第六章萜類和揮發(fā)油

2/5/202310第一節(jié)概述第二節(jié)萜類的結(jié)構(gòu)類型及重要代表物第三節(jié)萜類化合物的理化性質(zhì)第四節(jié)萜類化合物的提取分離第五節(jié)萜類化合物的檢識與結(jié)構(gòu)測定第六節(jié)揮發(fā)油2/5/20232紫杉醇青蒿素β-欖香烯第一節(jié)概述2/5/20233一、萜類化合物的含義上述這些化合物，進(jìn)行氧化加熱后都產(chǎn)生異戊二烯，即：C5H8定義：凡由異戊二羥酸（mevalonicacid，MVA）衍生、且分子式符合(C5H8)n通式的化合物均稱為萜類化合物。第一節(jié)概述2/5/20234萜類化合物化學(xué)結(jié)構(gòu)特點：異戊二烯的聚合體及其衍生物，其骨架一般以5個碳為基本單位。自然界分布廣、骨架龐雜、種類繁多、數(shù)量巨大、結(jié)構(gòu)千變?nèi)f化、生物活性廣泛。第一節(jié)概述2/5/20235二、分類與分布分類碳原子數(shù)通式(C5H8)n存在半萜5n=1植物葉單萜10n=2揮發(fā)油倍半萜15n=3揮發(fā)油二萜20n=4樹脂、苦味質(zhì)二倍半萜25n=5海綿、細(xì)菌三萜30n=6皂苷、樹脂四萜40n=8色素多聚萜103-105(C5H8)n橡膠第一節(jié)概述2/5/20236經(jīng)驗異戊二烯規(guī)則（empiricalisoprenerule）

凡是以異戊二烯或異戊烷為基本單位，以頭尾相接的方式而結(jié)合的化合物，通式為(C5H8)n。Wallach1887年提出“異戊二烯法則”

Ruzicka提出了所有萜類的前體物是“活性的異戊二烯”的假設(shè)。第一節(jié)概述2/5/20237生源異戊二烯規(guī)則（biogeneticisoprenerule）Lynen證明了焦磷酸異戊烯酯（IPP）的存在Folkers證實經(jīng)3R-甲戊二羥酸（MVA)是IPP的關(guān)鍵前體物，由此證實萜類化合物有甲戊二羥酸衍生，這即是“生源異戊二烯規(guī)則”第一節(jié)概述2/5/20238三、萜類的生源學(xué)說第一節(jié)概述2/5/20239第一節(jié)概述2/5/202310第一節(jié)概述第二節(jié)萜類的結(jié)構(gòu)類型及重要代表物第三節(jié)萜類化合物的理化性質(zhì)第四節(jié)萜類化合物的提取分離第五節(jié)萜類化合物的檢識與結(jié)構(gòu)測定第六節(jié)揮發(fā)油2/5/202311第二節(jié)萜類結(jié)構(gòu)類型及其重要化合物一、單萜類（C10H16）（一）鏈狀單萜2/5/202312（二）單環(huán)單萜第二節(jié)萜類結(jié)構(gòu)類型及其重要化合物2/5/202313第二節(jié)萜類結(jié)構(gòu)類型及其重要化合物2/5/202314紫羅蘭酮的工業(yè)合成第二節(jié)萜類結(jié)構(gòu)類型及其重要化合物2/5/202315（三）雙環(huán)單萜代表藥物樟腦龍腦（冰片）第二節(jié)萜類結(jié)構(gòu)類型及其重要化合物興奮、解痙、抗缺氧2/5/202316芍藥苷：鎮(zhèn)靜、鎮(zhèn)痛、抗炎及防治老年性癡呆等活性芍藥苷結(jié)構(gòu)式第二節(jié)萜類結(jié)構(gòu)類型及其重要化合物2/5/202317（四）卓酚酮類

卓酚酮類：變形單萜，其碳架不符合異戊二烯規(guī)則，具有抗菌活性，但同時多有毒性。1、酸性2、酚羥基易甲基化，不易?；?、羰基不能和一般羰基試劑反應(yīng)4、能與多種金屬離子絡(luò)合顯顏色用于鑒別第二節(jié)萜類結(jié)構(gòu)類型及其重要化合物2/5/2023181、概述

為蟻臭二醛的縮醛衍生物，含有環(huán)戊烷結(jié)構(gòu)單元

取代環(huán)戊烷環(huán)烯醚萜（iridoids）環(huán)戊烷開裂的裂環(huán)環(huán)烯醚萜（secoiridoids）兩種基本碳架。二、環(huán)烯醚萜（iridoids）環(huán)烯醚萜骨架裂環(huán)環(huán)烯醚萜骨架第二節(jié)萜類結(jié)構(gòu)類型及其重要化合物2/5/202319生物合成途徑氧化第二節(jié)萜類結(jié)構(gòu)類型及其重要化合物2/5/202320第二節(jié)萜類結(jié)構(gòu)類型及其重要化合物2/5/2023212、理化性質(zhì)苷大多為白色結(jié)晶或粉末，多具旋光性，味苦；苷易溶水和甲醇，苷可溶乙醇、丙酮和正丁醇；苷難溶于氯仿、苯等親酯性有機溶劑；其苷易水解，苷元為半縮醛結(jié)構(gòu)容易聚合，難得到結(jié)晶苷元苷元遇酸、堿、羰基化合物和氨基酸能變色，與皮膚接觸會變藍(lán)苷元在冰醋酸溶液中，加少量銅離子，加熱顯藍(lán)色第二節(jié)萜類結(jié)構(gòu)類型及其重要化合物2/5/202322環(huán)烯醚萜在植物界分布較廣，主要存在于玄參科、茜草科、唇形科等植物中，大都以苷的形式存在。梔子苷第二節(jié)萜類結(jié)構(gòu)類型及其重要化合物解熱、抗炎、利膽、抗病毒2/5/2023231、概述

通式：(C5H8)3

分布：揮發(fā)油高沸點部分。海洋低等動物（海藻、軟體動物等）、昆蟲中也有發(fā)現(xiàn)

存在形式：揮發(fā)油，醇、酮、內(nèi)酯或苷，生物堿。含氧衍生物多具有香氣和生物活性，骨架繁雜，超過200余種三、倍半萜第二節(jié)萜類結(jié)構(gòu)類型及其重要化合物2/5/202324生源

GPP(C10)+IPP(C5)→FPP(C15)焦磷酸金合歡酯分類：

按碳環(huán)數(shù)：無環(huán)、單環(huán)、雙環(huán)、三環(huán)、四環(huán)型；按環(huán)的碳原子數(shù)：五元環(huán)、六元環(huán)、七元環(huán)等；按含氧官能團：倍半萜醇、醛、酮、內(nèi)酯等。第二節(jié)萜類結(jié)構(gòu)類型及其重要化合物2/5/2023252、無環(huán)倍半萜：

鏈狀倍半萜第二節(jié)萜類結(jié)構(gòu)類型及其重要化合物2/5/202326青蒿素青蒿3、單環(huán)倍半萜第二節(jié)萜類結(jié)構(gòu)類型及其重要化合物2/5/2023273、單環(huán)倍半萜

青蒿素：倍半萜過氧化物，抗惡性瘧疾。雙氫青蒿素，蒿甲醚、青蒿琥珀酸單酯用于臨床。

鷹爪甲素：抑制鼠瘧原蟲的生長。第二節(jié)萜類結(jié)構(gòu)類型及其重要化合物2/5/2023284、雙環(huán)倍半萜常見植物：山道年蒿第二節(jié)萜類結(jié)構(gòu)類型及其重要化合物2/5/2023294、雙環(huán)倍半萜棉酚第二節(jié)萜類結(jié)構(gòu)類型及其重要化合物2/5/2023305、三環(huán)倍半萜環(huán)桉醇：抗金黃葡萄球菌和抗白色念球菌活性第二節(jié)萜類結(jié)構(gòu)類型及其重要化合物2/5/2023316、奧衍生物奧類是由五元環(huán)與七元環(huán)并和而成的一種非苯環(huán)芳烴化合物，分子結(jié)構(gòu)中具有高度的共軛體系。多具有抑菌、抗腫瘤、殺蟲等生物活性。性質(zhì)：1）奧類可與苦味酸或三硝基苯形成具有敏銳熔點的p絡(luò)合物，用于鑒別2）沸點高，揮發(fā)油分餾時可見美麗的藍(lán)、紫、綠色現(xiàn)象時，示有奧類存在第二節(jié)萜類結(jié)構(gòu)類型及其重要化合物2/5/2023323）Sabety反應(yīng)可與溴-氯仿溶液產(chǎn)生藍(lán)色或綠色4）可與Ehrlich試劑（對-二甲氨基苯甲醛、濃硫酸）反應(yīng)產(chǎn)生紫色、紅色愈創(chuàng)木奧愈創(chuàng)木醇2，4-二甲基-7-異丙基奧第二節(jié)萜類結(jié)構(gòu)類型及其重要化合物2/5/2023331、概述由4個異戊二烯單位構(gòu)成、含20個C的化合物類群。由GGPP衍生而成分布：植物界廣泛，植物分泌的乳汁、樹脂等均以二萜類衍生物為主，松柏科最多，菌類代謝產(chǎn)物，海洋生物。

四、二萜第二節(jié)萜類結(jié)構(gòu)類型及其重要化合物2/5/202334

生物活性強：紫杉醇、穿心蓮內(nèi)酯、關(guān)附甲素、雷公藤內(nèi)酯、甜菊苷等。生源第二節(jié)萜類結(jié)構(gòu)類型及其重要化合物2/5/202335

2、鏈狀二萜第二節(jié)萜類結(jié)構(gòu)類型及其重要化合物2/5/2023363、環(huán)狀二萜

維生素A：動物肝，魚肝，保持夜間視力，哺乳動物生長第二節(jié)萜類結(jié)構(gòu)類型及其重要化合物2/5/2023374、雙環(huán)二萜穿心蓮內(nèi)酯：抗菌消炎活性成分，臨床治療急性菌痢、胃腸炎、咽喉炎等，與亞硫酸鈉反應(yīng)可制成穿心蓮內(nèi)酯磺酸鈉，制備水溶性注射劑。銀杏內(nèi)酯：治療心腦血管疾病第二節(jié)萜類結(jié)構(gòu)類型及其重要化合物2/5/2023385、三環(huán)二萜

紫杉醇：是紅豆杉中活性成分，已成新型天然抗腫瘤藥物，對于卵巢癌、乳腺癌和肺癌療效好。第二節(jié)萜類結(jié)構(gòu)類型及其重要化合物紫杉醇2/5/202339雷公藤甲素：抑制乳腺癌和胃癌細(xì)胞系集落形成雷公藤雷公藤內(nèi)脂第二節(jié)萜類結(jié)構(gòu)類型及其重要化合物2/5/202340第一節(jié)概述第二節(jié)萜類的結(jié)構(gòu)類型及重要代表物第三節(jié)萜類化合物的理化性質(zhì)第四節(jié)萜類化合物的提取分離第五節(jié)萜類化合物的檢識與結(jié)構(gòu)測定第六節(jié)揮發(fā)油2/5/202341（一）性狀：1、形態(tài)：單萜和倍半萜油狀液體，可揮發(fā)，低熔點固體二萜和二倍半萜，結(jié)晶性固體。2、味苦味，或極苦，又稱苦味素。但甜菊苷例外3、旋光性

具有光學(xué)活性。一、物理性質(zhì)第三節(jié)萜類化合物的理化性質(zhì)2/5/202342（二）溶解性親脂性強，萜類的苷有一定的親水性。具內(nèi)酯結(jié)構(gòu)萜可用堿溶酸沉法分離純化。萜類對高熱、光、和酸堿敏感。第三節(jié)萜類化合物的理化性質(zhì)2/5/202343（一）加成反應(yīng)——有雙鍵和醛，酮等羰基的萜類化合物1、雙鍵加成反應(yīng)A與鹵化氫加成

二、化學(xué)性質(zhì)第三節(jié)萜類化合物的理化性質(zhì)2/5/202344B與溴加成第三節(jié)萜類化合物的理化性質(zhì)2/5/202345C與亞硝酰氯加成

不飽和萜類氯化亞硝基衍生物亞硝基胺類第三節(jié)萜類化合物的理化性質(zhì)2/5/202346DDiels－Alder加成順丁烯二酸酐第三節(jié)萜類化合物的理化性質(zhì)2/5/2023472、羰基加成反應(yīng)A與亞硫酸氫鈉加成第三節(jié)萜類化合物的理化性質(zhì)2/5/202348B與硝基苯肼加成第三節(jié)萜類化合物的理化性質(zhì)2/5/202349C與吉拉德試劑加成第三節(jié)萜類化合物的理化性質(zhì)2/5/202350（二）氧化反應(yīng)氧化劑：O3，CrO3，KMnO4，SeO2等第三節(jié)萜類化合物的理化性質(zhì)2/5/202351第三節(jié)萜類化合物的理化性質(zhì)2/5/202352（三）脫氫反應(yīng)第三節(jié)萜類化合物的理化性質(zhì)2/5/202353第一節(jié)概述第二節(jié)萜類的結(jié)構(gòu)類型及重要代表物第三節(jié)萜類化合物的理化性質(zhì)第四節(jié)萜類化合物的提取分離第五節(jié)萜類化合物的檢識與結(jié)構(gòu)測定第六節(jié)揮發(fā)油2/5/202354一、提取

低分子單萜：揮發(fā)油環(huán)烯醚萜苷卓酚酮萜單萜倍半萜二萜：二萜內(nèi)酯、二萜生物堿低分子倍半萜：揮發(fā)油倍半萜內(nèi)酯奧類三萜及其苷第四節(jié)萜類化合物的提取分離2/5/2023551、溶劑提取法:苷類；非苷類2、堿提取酸沉淀法3、活性炭吸附法4、大孔樹脂吸附法

親脂性：單萜、二萜、倍半萜內(nèi)酯、三萜親水性：苷類（環(huán)烯醚萜苷、三萜苷）不穩(wěn)定：環(huán)烯醚萜苷、倍半萜內(nèi)酯第四節(jié)萜類化合物的提取分離2/5/202356