第六章-萜類-2(天然藥物化學(xué))

第六章-萜類-2(天然藥物化學(xué))〔一〕萜類化合物的物理性質(zhì)1、性狀〔1〕形態(tài)低分子量的萜類化合物如單萜、倍半萜類化合物通常為液態(tài)，具揮發(fā)性，是揮發(fā)油的組分；分子量較高的萜類化合物為固態(tài)，多數(shù)可形成結(jié)晶體，不具揮發(fā)性。隨分子量和雙鍵的增加，功能基的增多，化合物的揮發(fā)性降低，熔點(diǎn)和沸點(diǎn)相應(yīng)增高?！?〕味多具苦味，所以萜類化合物又稱苦味素；但有的具有強(qiáng)烈的甜味，如甜菊苷的甜味是蔗糖的300倍?！?〕旋光性和折光性大多數(shù)萜類一般具有多個(gè)不對(duì)稱碳原子，故具旋光性。低分子萜類具有較高的折光率。2．溶解性萜類化合物一般為親脂性成分，難溶于水，易溶于親脂性有機(jī)溶劑，可溶于醇。但萜類化合物假設(shè)與糖成苷，那么具親水性，易溶于水，難溶于親脂性有機(jī)溶劑?！捕齿祁惢衔锏幕瘜W(xué)性質(zhì)

加成反響〔結(jié)構(gòu)中含雙鍵及羰基，分雙鍵加成反響和羰基加成反響〕

氧化反響〔氧化反響是早期萜類化合物的結(jié)構(gòu)研究的重要手段，優(yōu)以臭氧對(duì)萜類的氧化方法應(yīng)用較多?！?/p>

脫氫反響〔脫氫反響可用作萜類化合物的結(jié)構(gòu)測(cè)定，常用于結(jié)構(gòu)母核確實(shí)定?！?、雙鍵加成反響萜類化合物的分子結(jié)構(gòu)中多存在雙鍵，可與鹵素、鹵化氫、亞硝酰氯等試劑發(fā)生加成反響。如檸檬烯與氯的加成反響。2、羰基加成反響：

〔1〕與亞硫酸氫鈉加成：反響生成結(jié)晶形加成物，復(fù)加酸或加堿使其分解，生成原來(lái)的反響產(chǎn)物。

〔2〕與硝基苯肼加成：與對(duì)硝基苯肼或2，4-二硝基苯肼在磷酸中發(fā)生反響，生成對(duì)硝基苯肼或2，4-二硝基苯肼的加成物。

〔3〕與吉拉德試劑加成：將吉拉德試劑的乙醇溶液參加含羰基的萜類化合物中，再參加10%醋酸促進(jìn)反響，加熱回流。反響完畢后加水稀釋，分取水層，加酸酸化，再用乙醚萃取，蒸去乙醚后復(fù)得原羰基化合物。3、氧化反響不同的氧化劑在不同的條件下，可以將萜類成分中各種基團(tuán)氧化，生成各種不同的氧化產(chǎn)物。常用的氧化劑有臭氧、三氧化鉻等，亦可用于萜類化合物的醛酮合成。4、脫氫反響脫氫反響在研究萜類化學(xué)結(jié)構(gòu)中是一種很有價(jià)值的反響，通常在惰性氣體的保護(hù)下，用鉑黑或鈀做催化劑，將萜類成分與硫或硒共熱〔200~300℃〕而實(shí)現(xiàn)脫氫。第四節(jié)萜類化合物的提取別離萜的苷親水較強(qiáng)苷元脂溶性較強(qiáng)?！惨弧程崛?．溶劑提取法〔1〕苷類化合物的提取〔甲醇、乙醇粗提，去脂溶性雜質(zhì)，正丁醇萃取，濃縮得粗總苷〕〔2〕非苷類化合物的提取〔甲醇、乙醇粗提，乙酸乙酯萃取，濃縮得粗總苷〕2、堿提取酸沉淀法〔利用內(nèi)酯特性〕3、吸附法〔水、稀醇、醇洗脫〕〔1〕活性炭吸附法〔2〕大孔樹脂吸附法〔二〕別離1、結(jié)晶法別離2、柱層析別離〔1〕吸附柱色譜〔2〕硝酸銀色譜3．利用結(jié)構(gòu)中的特殊功能團(tuán)進(jìn)行別離〔1〕利用含氧官能團(tuán)特性〔2〕萜類生物堿用酸堿法別離〔3〕不飽和雙鍵、羰基等用加成法制備衍生物加以別離第五節(jié)萜類化合物的檢識(shí)與結(jié)構(gòu)鑒定

自學(xué)〔一〕波譜法在萜類結(jié)構(gòu)鑒定中的應(yīng)用1．UV2．IR3、MS4．NMR〔二〕結(jié)構(gòu)鑒定實(shí)例第六節(jié)揮發(fā)油概念：揮發(fā)油又稱為精油，是存在于植物中的一類具有芳香氣味、可隨水蒸汽蒸餾出來(lái)而又與水不相混溶的揮發(fā)性油狀成分的總稱。〔一〕組成與分類

揮發(fā)油為一混合物，其組分較為復(fù)雜，一種揮發(fā)油常常由數(shù)百種成分組成。其組分大致可分為一下幾類：1．萜類化合物：主要是單萜、倍半萜、和它們含氧衍生物，而且含氧衍生物多半是生物活性較強(qiáng)或具有芳香氣味的主要成分。2．脂肪族成分：多為一些小分子化合物，具有揮發(fā)性。如正庚烷、辛烯乙酸乙酯等。魚腥草中所含揮發(fā)油主要有效成分為癸酰乙醛，具有抗菌作用，有魚醒氣味。3．芳香族成分：數(shù)量?jī)H次于萜類，存在也相當(dāng)廣泛。有的為萜源衍生物，如麝香草酚；有的為一般含氧衍生物，如苯乙醇、水楊酸、水楊酸甲酯等；但大多數(shù)為苯丙素類衍生物，如丁香揮發(fā)油中具有抑菌和鎮(zhèn)靜作用的丁香酚。4．其它成分：其它還有一些揮發(fā)油樣物質(zhì)，如芥子油、揮發(fā)杏仁油、原白頭翁素、大蒜油等，也能隨水蒸氣蒸餾，故也稱之為“揮發(fā)油〞。此外，川芎嗪、煙堿、毒黎堿等生物堿雖也是能隨水蒸氣蒸餾的液體，但這些化合物往往不作揮發(fā)油油類成分對(duì)待?！捕忱砘再|(zhì)1、性狀〔1〕顏色揮發(fā)油大多為無(wú)色或淡黃色液體，有些揮發(fā)油含有薁類成分，或溶有色素，而顯特殊顏色?！?〕形態(tài)揮發(fā)油在常溫下為透明液體。低溫放置，揮發(fā)油所含主要成分可能結(jié)晶析出，這種析出物習(xí)稱為“腦〞，如薄荷腦、樟腦等?！?〕氣味揮發(fā)油具有特殊的氣味，大多數(shù)為香味。也有少數(shù)為揮發(fā)油具有異味，如魚腥草揮發(fā)油具有不愉快的臭味?！?〕揮發(fā)性揮發(fā)油均具有揮發(fā)性，可隨水蒸氣蒸餾，這是揮發(fā)油的重要性質(zhì)，可以此區(qū)別脂肪油。2、溶解度揮發(fā)油為親脂性的物質(zhì)，難溶于水，可溶于高濃度乙醇，易溶于乙醚、二硫化碳、石油醚等親脂性的有機(jī)溶劑，在低濃度乙醇中溶度較小。3、

物理常數(shù)〔1〕相對(duì)密度多數(shù)揮發(fā)油比水輕，習(xí)稱“輕油〞；也有少數(shù)揮發(fā)油比水重，習(xí)稱“重油1.065之間?！?〕折光性1.61之間?！?〕揮發(fā)性揮發(fā)油幾乎均有旋光性，其比旋度一般在+97117的范圍內(nèi)?！?〕沸點(diǎn)揮發(fā)油的沸點(diǎn)一般在70300之間。〔三〕提取別離1．提取〔1〕水蒸氣蒸餾利用揮發(fā)油的揮發(fā)性和水不相混溶的性質(zhì)進(jìn)行的提取。在加熱過(guò)程中，當(dāng)揮發(fā)油和水兩者蒸氣壓之和與大氣壓相等時(shí)，揮發(fā)油即可隨水蒸氣蒸餾出來(lái)。這是從植物中提取揮發(fā)油最常用的方法?！?〕浸取法 不宜用水蒸氣蒸餾法提取的揮發(fā)油原料，可以直接用有機(jī)溶劑進(jìn)行提取。①油脂吸收法

油脂類一般具有吸收揮發(fā)油的性質(zhì)，往往利用此性質(zhì)提取貴重的揮發(fā)油，如玫瑰油、茉莉花油等。②溶劑提取法

用石油醚、乙醚等有機(jī)溶劑，采用連續(xù)回流提取法或冷浸法進(jìn)行提取。本法提取的揮發(fā)油含有較多的親脂性雜質(zhì)，需進(jìn)一步處理。③超臨界流體萃取法

二氧化碳超臨界流體萃取法用于提取揮發(fā)油，具有防止氧化、熱解及提高品質(zhì)的突出優(yōu)點(diǎn)。所得芳香揮發(fā)油氣味與原料相同，明顯優(yōu)于其它方法。〔3〕冷壓法此方法使用于含油量較高的新鮮植物藥材的提取。通常將壓榨后的藥材再用水蒸氣蒸餾法提取殘留揮發(fā)油。〔1〕冷凍處理將揮發(fā)油置于0℃以下使析出結(jié)晶，如無(wú)結(jié)晶析出可將溫度降至-20℃，繼續(xù)放置。取出結(jié)晶再經(jīng)重結(jié)晶可得純品。如薄荷腦。〔2〕分餾法由于類別不同，分子量大小、雙鍵的多少、含氧取代基等方面有一定的差異，因此它們的沸點(diǎn)各異。以此作為別離的依據(jù)。由于揮發(fā)油的組分多對(duì)熱及空氣中的氧較敏感，因此常采用減壓分餾法別離揮發(fā)性成分?！?〕化學(xué)別離法根據(jù)揮發(fā)油中各組分所連的官能團(tuán)不同，選擇適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)方法處理，使各組分到達(dá)別離的方法。①堿性成分的別離將揮發(fā)油溶于乙醚，用1%硫酸或鹽酸萃取，得酸水液經(jīng)堿化后再用乙醚萃取，蒸去乙醚即得堿性成分。②酸、酚性成分的別離將分出堿性成分的揮發(fā)油乙醚母液，再分別用5%碳酸氫鈉和2%氫氧化鈉萃取，所得堿性水溶液分別酸化后用乙醚萃取，前者可得酸性成分，后者可得酚性成分。見(jiàn)P264的圖6-10揮發(fā)油化學(xué)法系統(tǒng)別離流程圖③醛、酮成分的別離含這兩種官能團(tuán)成分的別離方法如下：〔i〕將分出堿性、酸性、酚性成分的揮發(fā)油乙醚母液經(jīng)水洗至中性，以無(wú)水硫酸鈉枯燥后，加亞硫酸氫鈉飽和溶液，分出水層或加成物結(jié)晶，加酸或堿液處理，以乙醚萃取，可得醛類成分和甲基酮類成分；〔ii〕將分出堿性、酸性、酚性、含醛和甲基酮等成分的揮發(fā)油乙醚母液，回收乙醚，在揮發(fā)油中參加適量的GirardT或GirardP試劑的乙醇溶液和10%乙酸，加熱回流1h，待反響完成后加適量水稀釋，用乙醚萃取，分取水層，酸化后再用乙醚萃取，可獲得含酮基類成分。④醇類成分的別離將揮發(fā)油與丙二酸單酰氯或鄰苯二甲酸酐或丁二酸酐反響生成酸性酯，再將生成物溶于碳酸鈉溶液，用乙酸洗去未作用的揮發(fā)油，堿溶液經(jīng)酸化后用乙醚萃取出所生成的酯，蒸去乙醚，殘留物經(jīng)皂化反響，再用乙醚萃取出揮發(fā)油中醇類成分。〔4〕層析別離方法①吸附色譜法：一般是將分餾法或化學(xué)別離法得到的部位用吸附色譜法進(jìn)一步別離。吸附劑：氧化鋁或硅膠；洗脫劑：石油醚、乙酸乙酯等按一定的比例組成溶劑系統(tǒng)；②硝酸銀絡(luò)合薄層：依據(jù)其雙鍵的數(shù)目和位置的不同，與硝酸銀形成-絡(luò)合物的難易及穩(wěn)定性的差異進(jìn)行別離。一般來(lái)說(shuō)，雙鍵多的化合物易形成絡(luò)合物；末端雙鍵較其他雙鍵形成的絡(luò)合物穩(wěn)定；順式雙鍵大于反式雙鍵的絡(luò)合能力。如-細(xì)辛醚、-細(xì)辛醚、歐細(xì)辛醚。③其他色譜：制備性氣-液色譜法；制備性薄層色譜?！菜摹硴]發(fā)油成分的鑒定1．物理常數(shù)的測(cè)定相對(duì)密度、比旋度、折光率和凝固點(diǎn)等是鑒定揮發(fā)油常測(cè)的物理常數(shù)。2．化學(xué)常數(shù)的測(cè)定酸值、皂化值、酯值是重要的化學(xué)常數(shù)，也是表示質(zhì)量的重要指標(biāo)?！?〕酸值：酸值是代表?yè)]發(fā)油中游離羧酸和酚類成分的含量。以中和1g揮發(fā)油中含有游離的羧酸和酚類所需要?dú)溲趸浐量藬?shù)目來(lái)表示?！?〕酯值：代表?yè)]發(fā)油中酯類成分含量，以水解1g揮發(fā)油所需氫氧化鉀毫克數(shù)來(lái)表示。〔3〕皂化值：以皂化1g揮發(fā)油所需氫氧化鉀毫克數(shù)來(lái)表示。事實(shí)上，皂化值等于酸值和酯值之和。3．官能團(tuán)的鑒定〔1〕酚類〔2〕羰基化合物〔3〕不飽和化合物和薁類衍生物〔4〕內(nèi)酯類化合物4．層析法〔1〕薄層層析TLC法吸附劑：硅膠展開劑：石