天然藥物化學(xué)-萜類和揮發(fā)油類-課件

第六章萜類和揮發(fā)油Contents萜類化合物的檢識和結(jié)構(gòu)鑒定萜類化合物的提取分離萜類化合物的結(jié)構(gòu)類型及代表物萜類化合物的定義和分類萜類化合物的生源學(xué)說揮發(fā)油的提取分離和理化性質(zhì)萜類化合物的理化性質(zhì)萜類化合物的定義和分類1970年統(tǒng)計(jì)已確定結(jié)構(gòu)者約4000種1982年統(tǒng)計(jì)超過一萬種。萜類化合物是天然物質(zhì)中最多的一類化合物。如：揮發(fā)油、樹脂、橡膠以及胡蘿卜素等萜類成分中，有些具有生理活性，如：龍腦、山道年和川楝素（驅(qū)蛔）、穿心蓮內(nèi)酯（抗菌)、人參皂苷以及甘草酸等。萜類化合物的定義和分類上述這些化合物，進(jìn)行氧化加熱后都產(chǎn)生異戊二烯，即：C5H8定義萜類化合物(terpenoids)

是異戊二烯的聚合體及其衍生物，其骨架一般以五個碳為基本單位。萜類化合物的定義和分類萜類化合物的定義和分類倍半萜153揮發(fā)油單萜102揮發(fā)油半萜 5n=1植物葉二萜204樹脂、苦味質(zhì)、植物醇二倍半萜255海綿、植物病菌三萜306皂苷、樹脂、植物乳汁四萜408植物胡蘿卜素多聚萜~7.5×103至~3×105

＞8

橡膠、硬橡膠分類碳數(shù)(C5H8)n存在

隨著對萜類化合物的研究不斷深入，以化學(xué)結(jié)構(gòu)共同特征歸納總結(jié)的萜類化合物的定義顯露出不足之處：利用現(xiàn)代分析手段無法在植物代謝過程中尋找到異戊二烯。某些萜類化合物無法劃分出異戊二烯單元，如下圖。在植物代謝過程中發(fā)現(xiàn)焦磷酸異戊烯酯的存在，并明確了萜類化合物的生物合成途徑。α崖柏素土青木香酮艾里木酚酮萜類化合物的生源學(xué)說葡萄糖酶乙酰輔酶A甲戊二羥酸焦磷酸異戊烯酯IPP焦磷酸烯丙酯DMAPP活性異戊二烯萜類化合物的生源學(xué)說IPPDMAPP單萜GPPFPPGGPPGFPPIPP角鯊烯三萜甾體倍半萜IPPIPP二萜四萜二倍半萜X2X2萜類化合物的生源學(xué)說生源萜類化合物(terpenoids)是由甲戊二羥酸(MVA)衍生而來,且分子式符合(C5H8)n

通式的衍生物。注意事項(xiàng)：

1、對分子式通式(C5H8)n

的理解

2、萜類化合物的分類方式萜類化合物的生源學(xué)說萜類化合物的結(jié)構(gòu)類型及代表物萜類化合物的存在形式分子中碳環(huán)的有無和數(shù)目構(gòu)成分子碳架的異戊二烯數(shù)目分類依據(jù)：單萜(Monoterpene)

Definition

單萜類(monoterpenoids)是2個異戊二烯單位構(gòu)成，含10個碳原子的一系列化合物。

Distribution

高等植物的腺體、油室和樹脂道

Modeofoccurrence

揮發(fā)油萜類化合物的結(jié)構(gòu)類型及代表物Biosyntheticpathway

單萜類化合物以焦磷酸異戊烯酯IPP

為起始合成原料，經(jīng)系列生化反應(yīng)衍生而得到。IPPDMAPPGPPNPP鏈狀單萜環(huán)狀單萜萜類化合物的結(jié)構(gòu)類型及代表物單萜Classification

萜類化合物的結(jié)構(gòu)類型及代表物單萜Skeletonstructure

萜類化合物的結(jié)構(gòu)類型及代表物單萜Characteristicmonoterpenes

上述三種萜醇都是玫瑰香系香料。鏈狀單萜萜類化合物的結(jié)構(gòu)類型及代表物單萜Characteristicmonoterpenes

上述三種萜醇都是檸檬香系香料。鏈狀單萜單萜萜類化合物的結(jié)構(gòu)類型及代表物Characteristicmonoterpenes

薄荷環(huán)狀單萜

單萜萜類化合物的結(jié)構(gòu)類型及代表物Characteristicmonoterpenes

臨床上與薄荷相關(guān)的醫(yī)藥制劑：

內(nèi)服藥主要有：人丹、十滴水、霍香正氣水、止咳糖漿、解痙鎮(zhèn)痛酊、胃痛寧口服液、保喉片、潤喉片等；

外用藥主要有：清涼油、紅花油、風(fēng)油精、痱子粉、爐甘石搽劑、無極膏、皮炎平膏、傷濕止痛膏；單萜萜類化合物的結(jié)構(gòu)類型及代表物Characteristicmonoterpenes

薄荷富含揮發(fā)油。鮮莖葉含揮發(fā)油約1％，干莖葉含油1.3％－2％。油中主要含L－薄荷醇（l-menthol）約77％－87％。鎮(zhèn)痛止癢防腐殺菌單萜萜類化合物的結(jié)構(gòu)類型及代表物Characteristicmonoterpenes

指甲花環(huán)狀單萜

單萜萜類化合物的結(jié)構(gòu)類型及代表物Characteristicmonoterpenes

指甲花花香濃郁幽雅，又可用來提取精油或浸膏，精油含量為0.01%-0.02%,主要成分為α-紫羅蘭酮(α-ionone)和β-紫羅蘭酮(β-ionone)

。這兩種酮具有獨(dú)特香氣，是高級調(diào)香原料。

β-紫羅藍(lán)酮可作為合成維生素A的原料。單萜萜類化合物的結(jié)構(gòu)類型及代表物Characteristicmonoterpenes

艾納香環(huán)狀單萜

單萜萜類化合物的結(jié)構(gòu)類型及代表物Characteristicmonoterpenes

艾納香的揮發(fā)油中主要含有龍腦。龍腦俗稱“冰片”，又稱樟醇，為白色片狀結(jié)晶，具有似胡椒又似薄荷的香氣，有升華性。冰片有發(fā)汗、興奮、鎮(zhèn)痙和抗缺氧功能。單萜萜類化合物的結(jié)構(gòu)類型及代表物Characteristicmonoterpenes

卓酚酮類化合物是一類變形的單萜，它們的碳架不符合異戊二烯定則。變形單萜

單萜萜類化合物的結(jié)構(gòu)類型及代表物Characteristicmonoterpenes

1.卓酚酮具有芳香化合物性質(zhì),具有酚的通性，顯酸性，酸性強(qiáng)弱：酚<卓酚酮<羧酸。2.分子中的酚羥基易于甲基化，但不易?；?。3.分子中的羰基類似于羧酸中羰基的性質(zhì)，但不能和一般羰基試劑反應(yīng)。紅外光譜中顯示其羰基(1600~1650cm-1)和羥基(3100~3200cm-1)的吸收峰，較一般化合物中羰基略有區(qū)別。4.與金屬離子的絡(luò)合反應(yīng)。如銅絡(luò)合物為綠色結(jié)晶，鐵絡(luò)合物為赤紅色結(jié)晶。單萜萜類化合物的結(jié)構(gòu)類型及代表物環(huán)烯醚萜

(Iridoids)Definition

環(huán)烯醚萜(iridoids)是臭蟻二醛的縮醛衍生物。也是單萜衍生物，包括取代環(huán)戊烷環(huán)烯醚萜和環(huán)戊烷開裂的裂環(huán)環(huán)烯醚萜。

Distribution

雙子葉植物,主要唇形科、茜草科、龍膽科等植物

Modeofoccurrence

多數(shù)以苷類形式存在萜類化合物的結(jié)構(gòu)類型及代表物Biosyntheticpathway

環(huán)烯醚萜類化合物以焦磷酸香葉酯(GPP)

為起始合成原料，經(jīng)系列反應(yīng)衍生而得到。萜類化合物的結(jié)構(gòu)類型及代表物環(huán)烯醚萜

Physical&ChemicalCharacteristics

性狀

白色結(jié)晶體或粉末，多具有旋光性，味苦溶解性

易溶于水和甲醇，難溶于氯仿、乙醚和苯等親脂性有機(jī)溶劑穩(wěn)定性

易水解，生成的苷元為半縮醛結(jié)構(gòu)，易進(jìn)一步聚合，

難以得到結(jié)晶苷元化學(xué)性質(zhì)

化學(xué)性質(zhì)活潑,遇酸、堿、羰基化合物和氨基酸等都能變色。與皮膚接觸，也能使皮膚染成藍(lán)色。萜類化合物的結(jié)構(gòu)類型及代表物環(huán)烯醚萜

Classification

兩種基本碳架:萜類化合物的結(jié)構(gòu)類型及代表物環(huán)烯醚萜

萜類化合物的結(jié)構(gòu)類型及代表物環(huán)烯醚萜

（1）環(huán)烯醚萜苷類和4-去甲基環(huán)烯醚萜苷類結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：環(huán)烯醚萜類成分多以苷的形式存在;C1羥基多與葡萄糖形成苷，且大多為單糖苷；C11有的氧化成羧酸，并可形成酯。CharacteristicIridoids

萜類化合物的結(jié)構(gòu)類型及代表物環(huán)烯醚萜梔子CharacteristicIridoids

萜類化合物的結(jié)構(gòu)類型及代表物環(huán)烯醚萜CharacteristicIridoids

梔子苷(gardenoside)、京尼平苷(geniposide)和京尼平苷酸(geniposidicacid)是清熱瀉火中藥山梔子的主成分。萜類化合物的結(jié)構(gòu)類型及代表物環(huán)烯醚萜CharacteristicIridoids

地黃萜類化合物的結(jié)構(gòu)類型及代表物環(huán)烯醚萜CharacteristicIridoids

梓醇(catalpol)又稱梓醇苷，是地黃中降血糖作用的主要有效成分，并有很好的利尿和遲發(fā)性的緩下功能。萜類化合物的結(jié)構(gòu)類型及代表物環(huán)烯醚萜

（2）裂環(huán)環(huán)烯醚萜苷類CharacteristicIridoids

萜類化合物的結(jié)構(gòu)類型及代表物環(huán)烯醚萜

裂環(huán)環(huán)烯醚萜苷

是由環(huán)烯醚萜苷苷元部分在C7、C8處開環(huán)衍生而來的苦味苷。廣泛分布于龍膽科、茜草科、木樨科等植物中，尤其在龍膽科的龍膽屬和獐牙菜屬植物中存在的更為普遍。（2）裂環(huán)環(huán)烯醚萜苷類CharacteristicIridoids

萜類化合物的結(jié)構(gòu)類型及代表物環(huán)烯醚萜CharacteristicIridoids

龍膽草萜類化合物的結(jié)構(gòu)類型及代表物環(huán)烯醚萜CharacteristicIridoids

龍膽苦苷(gentiopicroside)是龍膽科植物龍膽、當(dāng)藥、獐牙菜等植物中的苦味成分。可降壓、抗炎、健胃、利膽等。萜類化合物的結(jié)構(gòu)類型及代表物環(huán)烯醚萜CharacteristicIridoids

獐牙菜萜類化合物的結(jié)構(gòu)類型及代表物環(huán)烯醚萜CharacteristicIridoids

當(dāng)藥苷(sweroside)和當(dāng)藥苦苷(swertamarin)均為當(dāng)藥和獐牙菜中的苦味成分。萜類化合物的結(jié)構(gòu)類型及代表物環(huán)烯醚萜倍半萜(Sesquiterpene)

Definition

倍半萜類(monoterpenoids)是由3個異戊二烯單位構(gòu)成、含15個碳原子的化合物類群。

Distribution

植物界和微生物界

化合物數(shù)目和結(jié)構(gòu)骨架類型均為萜類化合物中最多，迄今結(jié)構(gòu)骨架超過200余種.Modeofoccurrence

揮發(fā)油揮發(fā)油高沸程部分的主要組成分萜類化合物的結(jié)構(gòu)類型及代表物Biosyntheticpathway

trans,trans-FPP或它的異構(gòu)體trans,cis-FPP中的焦磷酸基與分子中的相關(guān)雙鍵結(jié)合而脫去，形成正碳離子。形成的正碳離子進(jìn)一步進(jìn)攻分子內(nèi)的其它雙鍵，形成新的環(huán)，并伴隨著鄰位氫原子的移動，發(fā)生wagner-meerwein重排，

在閉環(huán)過程中，產(chǎn)生具有最終生成物骨架的正碳離子。這種正碳離子由于脫氫化或者水分子的進(jìn)攻，最后形成各種烯烴。由上述步驟形成的母核，再經(jīng)進(jìn)一步的修飾、重排,構(gòu)成各種不同的倍半萜化合物。倍半萜萜類化合物的結(jié)構(gòu)類型及代表物倍半萜的生物合成途徑與基本骨架名稱㈠倍半萜萜類化合物的結(jié)構(gòu)類型及代表物倍半萜的生物合成途徑與基本骨架名稱(二)倍半萜萜類化合物的結(jié)構(gòu)類型及代表物

Classification

無環(huán)倍半萜金合歡烯、金合歡醇、橙花醇等環(huán)狀倍半萜

青蒿素、鷹爪甲素、棉酚、山道年等薁類化合物倍半萜萜類化合物的結(jié)構(gòu)類型及代表物CharacteristicSesquiterpene

（1）無環(huán)倍半萜金合歡烯又稱麝子油烯，存在于枇杷葉、生姜、及洋甘菊的揮發(fā)油中。金合歡醇存在于金合歡花油、橙花油、香茅中。橙花醇又稱苦橙油醇，具有蘋果香，是橙花油中的主要成分之一。

倍半萜萜類化合物的結(jié)構(gòu)類型及代表物青蒿CharacteristicSesquiterpene

（2）環(huán)狀倍半萜倍半萜萜類化合物的結(jié)構(gòu)類型及代表物

青蒿素(qinghaosu,arteannuin,artemisinin)是過氧化物倍半萜，是從中藥青蒿(也稱黃花蒿)中分離到的抗惡性瘧疾的有效成分。

單環(huán)倍半萜倍半萜萜類化合物的結(jié)構(gòu)類型及代表物

鷹爪甲素(yingzhaosu)是從民間治療瘧疾草藥鷹爪根中分離出。對鼠瘧原蟲的生長有強(qiáng)的抑制作用。CharacteristicSesquiterpene

倍半萜萜類化合物的結(jié)構(gòu)類型及代表物單環(huán)倍半萜

α-山道年是山道年草或蛔蒿未開放的頭狀花序或全草中的主成分。山道年是強(qiáng)力驅(qū)蛔劑，但服用過量可產(chǎn)生黃視瘧毒性，已被臨床淘汰。

CharacteristicSesquiterpene

倍半萜萜類化合物的結(jié)構(gòu)類型及代表物雙環(huán)倍半萜（3）薁類衍生物(azulenoids)

定義:

凡由五元環(huán)與七元環(huán)駢合而成的芳環(huán)骨架稱為薁類化合物。薁類多具有抑菌、抗腫瘤、殺蟲等生物活性。

CharacteristicSesquiterpene

倍半萜萜類化合物的結(jié)構(gòu)類型及代表物薁類化合物理化性質(zhì)：化學(xué)鑒別方法：

Sabety反應(yīng)：5%溴的氯仿溶液藍(lán)紫色或綠色

Ehrlich反應(yīng):對-二甲胺基苯甲醛濃硫酸

紫色或紅色物理鑒別方法：薁類化合物的沸點(diǎn)較高(250oC~300oC)，在揮發(fā)油分餾時，高沸點(diǎn)餾分可見到美麗的藍(lán)色、紫色或綠色的現(xiàn)象時，表示可能有薁類化合物的存在。倍半萜萜類化合物的結(jié)構(gòu)類型及代表物

溶解性:

薁類化合物溶于石油醚、乙醚、乙醇、甲醇等有機(jī)溶劑，不溶于水，溶于強(qiáng)酸。

提取:

可用60-65%硫酸或磷酸提取薁類成分，酸提取液加水稀釋后，薁類成分即沉淀析出。

植物中的倍半萜薁類衍生物多半是其氫化衍生物，以愈創(chuàng)木烷骨架類型較多。倍半萜萜類化合物的結(jié)構(gòu)類型及代表物

愈創(chuàng)木醇(Guaiol)存在于愈創(chuàng)木木材的揮發(fā)油中，屬于薁類的還原產(chǎn)物。該化合物在蒸餾、酸處理時，可氧化脫氫而形成薁類。倍半萜萜類化合物的結(jié)構(gòu)類型及代表物倍半萜萜類化合物的結(jié)構(gòu)類型及代表物

二萜類(diterpenoids)

是由4個異戊二烯單位構(gòu)成、含20個碳原子的化合物類群。它們是由焦磷酸香葉基香葉酯

(geranylgeranylpyrophosphate,GGPP)衍生而成。二萜(Diterpene)萜類化合物的結(jié)構(gòu)類型及代表物存在與分布

分布：植物界（廣泛），菌類代謝產(chǎn)物，海洋生物。

存在：植物乳汁、樹脂中。

典型化合物：紫杉醇、穿心蓮內(nèi)酯、丹參醌、銀杏內(nèi)酯、雷公藤內(nèi)酯、甜菊苷等。二萜

萜類化合物的結(jié)構(gòu)類型及代表物二萜的基本骨架、立體結(jié)構(gòu)及生物合成萜類化合物的結(jié)構(gòu)類型及代表物二萜

萜類化合物的結(jié)構(gòu)類型及代表物二萜

（1）鏈狀二萜

鏈狀二萜類化合物在自然界存在較少，常見的只有廣泛存在于葉綠素的植物醇

(phytol)，與葉綠素分子中的卟啉(卟啉)結(jié)合成酯的形式存在于植物中，曾作為合成維生素E、K1的原料。萜類化合物的結(jié)構(gòu)類型及代表物二萜

（2）環(huán)狀二萜

維生素A

是一種重要的脂溶性維生素，主要存在于動物肝臟中，特別是魚肝中含量較豐富。萜類化合物的結(jié)構(gòu)類型及代表物二萜

穿心蓮為爵床科植物穿心蓮的干燥地上—部分。原產(chǎn)亞熱帶地區(qū)，現(xiàn)國內(nèi)華南、華東及西南均有栽培。穿心蓮具有清熱解毒、涼血、消炎、消腫的功效?；瘜W(xué)成分主要含二萜類化合物，以穿心蓮內(nèi)酯、新穿心蓮內(nèi)酯、去氧穿心蓮內(nèi)酯、脫水穿心蓮內(nèi)酯為主，以穿心蓮內(nèi)酯含量最高。

萜類化合物的結(jié)構(gòu)類型及代表物二萜

雙環(huán)二萜穿心蓮內(nèi)酯新穿心蓮內(nèi)酯去氧穿心蓮內(nèi)酯

脫水穿心蓮內(nèi)酯

銀杏內(nèi)酯(ginkgolides)是銀杏Ginkgobiloba

根皮及葉的強(qiáng)苦味成分，可作為拮抗血小板活化因子，是血小板活化因子（PAF）的特效拮抗劑，而血小板活化因子是引起哮喘等許多疾病的重要因素。萜類化合物的結(jié)構(gòu)類型及代表物二萜

雙環(huán)二萜銀杏葉中的6個萜類化合物：銀杏苦內(nèi)酯A、B、C、M、J和銀杏新內(nèi)酯，其中銀杏苦內(nèi)酯B

在銀杏中的含量為0.2%，它的抗選擇性和活動性最強(qiáng)。

銀杏內(nèi)酯MHOHOH銀杏內(nèi)酯JOHHOHR1

R2

R3銀杏內(nèi)酯AOHHH銀杏內(nèi)酯

BOHOHH銀杏內(nèi)酯C

OHOHOH

萜類化合物的結(jié)構(gòu)類型及代表物二萜

銀杏內(nèi)酯的藥理活性:1、對中樞神經(jīng)系統(tǒng)的作用(1)對中樞神經(jīng)系統(tǒng)單胺類遞質(zhì)的影響(2)對中樞抑制性受體的作用(3)對缺血性腦損傷的保護(hù)作用(4)抗阿爾茨海默病(AD)的作用(5)對神經(jīng)干細(xì)胞向神經(jīng)元分化的促進(jìn)作用萜類化合物的結(jié)構(gòu)類型及代表物二萜

2、對心血管系統(tǒng)的作用(1)抑制血管平滑肌細(xì)胞增殖

血管平滑肌細(xì)胞遷移和過度增殖是高血壓、動脈粥樣硬化及血管成形術(shù)后再狹窄等血管增生性疾病的基本特征。(2)預(yù)防動脈粥樣硬化斑的形成(3)對心肌缺血損傷所致心肌電生理變化的影響

心肌缺血是導(dǎo)致心肌損傷的主要因素，銀杏內(nèi)酯已被證實(shí)具有改善心肌缺氧狀態(tài)和抗心律失常效應(yīng)萜類化合物的結(jié)構(gòu)類型及代表物二萜

3.銀杏內(nèi)酯的抗腫瘤作用

銀杏內(nèi)酯A、B、C或單獨(dú)用銀杏內(nèi)酯B可以應(yīng)用于轉(zhuǎn)移癌的治療。它能提高抗癌化療劑的效果，減少不良反應(yīng)，使得耐細(xì)胞毒藥物的癌細(xì)胞對化療劑更為敏感有效。萜類化合物的結(jié)構(gòu)類型及代表物二萜

紫杉醇(Taxol)又稱紅豆杉醇，最早從太平洋紅豆杉Taxusbrevifolia的樹皮中分離得到，1992年底美國FDA批準(zhǔn)上市，臨床用于治療卵巢癌、乳腺癌和肺癌療效較好。萜類化合物的結(jié)構(gòu)類型及代表物二萜

三環(huán)二萜

紫杉醇抗腫瘤的作用機(jī)制:①微管動力學(xué)穩(wěn)定機(jī)制

紫杉醇促進(jìn)微管蛋白聚合，抑制解聚，使微管穩(wěn)定，導(dǎo)致細(xì)胞在有絲分裂時不能形成紡錘體和紡錘絲，抑制了細(xì)胞分裂和增殖，直至腫瘤細(xì)胞死亡。②免疫機(jī)制

紫杉醇可以通過作用于臣噬細(xì)胞，導(dǎo)致腫瘤壞死因子(TNF-a)受體的減少及TNF-a的釋放，對腫瘤細(xì)胞起殺傷或抑制作用。③凋亡機(jī)制

紫杉醇可使腫瘤細(xì)胞周期阻滯于G2／M期并誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。萜類化合物的結(jié)構(gòu)類型及代表物二萜

冬凌草甲素（Rubescensin)

植物來源:唇形科植物冬凌草(RabdosiarubescensHara)葉英文名稱：BlushredRabdosia

分子式及分子量：C20H28O6

；364.42萜類化合物的結(jié)構(gòu)類型及代表物二萜

四環(huán)二萜

藥理作用：

冬凌草甲素具有抗菌、抗癌及殺蟲作用。臨床試驗(yàn)證明其對食管癌、賁門癌、肝癌和乳腺癌有一定療效。

1．抗癌：對S-180、肝癌及網(wǎng)組織細(xì)胞肉瘤等均有對抗作用。

2．抗菌：對19種細(xì)菌有中等程度的抑制作用。對革蘭氏陽性菌效果較好。

3．殺蟲：對鱗翅目幼蟲有抑制其生長的作用。萜類化合物的結(jié)構(gòu)類型及代表物二萜

二倍半萜類化合物(Sesterterpenoids)是由5個異戊二烯單位構(gòu)成、含25個碳原子的化合物類群。這類化合物在生源上是由焦磷酸香葉基金合歡酯(geranylfarnesylpyrophosphate,GFPP)衍生而成。迄今,來自天然的二倍半萜有6種類型約30余種化合物，分布在羊齒植物，植物病源菌，海洋生物海綿、地衣及昆蟲分泌物中。二倍半萜(Sesterterpenoids)萜類化合物的結(jié)構(gòu)類型及代表物

蛇孢假殼素A(ophiobolinA)是從寄生于稻植物病原菌芝麻枯病菌中分離出的第一個二倍半萜成分，具有C5-C8-C5駢環(huán)的基本骨架，該物質(zhì)示有阻止白蘚菌、毛滴蟲菌等生長發(fā)育的作用。二倍半萜萜類化合物的結(jié)構(gòu)類型及代表物

呋喃海綿素-3(furanospongin-3)是從海綿動物中得到的含呋喃環(huán)的鏈狀二倍半萜。二倍半萜萜類化合物的結(jié)構(gòu)類型及代表物

網(wǎng)肺酸(retigeranic酸)是從網(wǎng)肺衣Lobariaretigera及其地衣的近緣種中得到的具有五環(huán)骨架的二倍半萜；在昆蟲分泌物中分離到多種大環(huán)二倍半萜。二倍半萜萜類化合物的結(jié)構(gòu)類型及代表物

一、萜類化合物的物理性質(zhì)二、萜類化合物的化學(xué)性質(zhì)萜類化合物的理化性質(zhì)

一、萜類化合物的物理性質(zhì)

(一)性狀

1.形態(tài)：單萜和倍半萜類多為具有特殊香氣的油狀液體，在常溫下可以揮發(fā)，或低熔點(diǎn)的固體。單萜的沸點(diǎn)比倍半萜低，并且單萜和倍半萜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。二萜和二倍半萜多為結(jié)晶性固體。

萜類化合物的理化性質(zhì)

2.味：萜類化合物多具有苦味，有的味極苦，所以萜類化合物又稱苦味素。但有的萜類化合物具有強(qiáng)的甜味，如具有對映-貝殼杉烷骨架(ent-kaurane)的二萜多糖苷--甜菊苷的甜味是蔗糖的300倍。

3.旋光和折光性：大多數(shù)萜類具有不對稱碳原子，具有光學(xué)活性，且多有異構(gòu)體存在。低分子萜類具有較高的折光率。萜類化合物的理化性質(zhì)

(二)溶解度萜類化合物親脂性強(qiáng)，易溶于醇及脂溶性有機(jī)溶劑，難溶于水；單萜和倍半萜可隨水蒸汽蒸餾。溶解性與含氧基團(tuán)有關(guān)；溶解性與結(jié)構(gòu)中的特殊結(jié)構(gòu)有關(guān)提取分離過程注意事項(xiàng)：萜類化合物對高熱、光和酸堿較為敏感,或氧化,或重排,引起結(jié)構(gòu)的改變。在提取分離或氧化鋁柱層析分離時，應(yīng)慎重考慮。萜類化合物的理化性質(zhì)

二、萜類化合物的化學(xué)性質(zhì)

(一)加成反應(yīng)——萜類化合物的鑒別與精制純化

(二)氧化反應(yīng)——萜類化合物的結(jié)構(gòu)鑒定

(三)還原反應(yīng)——萜類化合物的結(jié)構(gòu)鑒定萜類化合物的理化性質(zhì)

二、萜類化合物的化學(xué)性質(zhì)

(一)加成反應(yīng)

含有雙鍵和醛、酮等羰基的萜類化合物，可與某些試劑發(fā)生加成反應(yīng)，其產(chǎn)物往往是結(jié)晶性的。這不但可供識別萜類化合物分子中不飽和鍵的存在和不飽和的程度，還可借助加成產(chǎn)物完好的晶型，用于萜類的分離與純化。萜類化合物的理化性質(zhì)

1.雙鍵加成反應(yīng)

(1)與鹵化氫加成反應(yīng)：檸檬烯與氯化氫在冰醋酸中進(jìn)行加成反應(yīng)，反應(yīng)完畢加入冰水即析出檸檬烯二氫氯化物的結(jié)晶固體。萜類化合物的理化性質(zhì)

(2)與溴加成反應(yīng)

萜類成分的雙鍵在冰醋酸或乙醚與乙醇的混合溶液中，在冰冷卻下，

濾取析出的結(jié)晶性加成物。

萜類化合物的理化性質(zhì)

(3)與亞硝酰氯(Tilden試劑)反應(yīng)：藍(lán)色至綠色結(jié)晶萜類化合物的理化性質(zhì)

先將不飽和的萜類化合物加入亞硝酸異戊酯中，冷卻下加入濃鹽酸，混合振搖，然后加入少量乙醇或冰醋酸即有結(jié)晶加成物析出。生成的氯化亞硝基衍生物多呈藍(lán)色~綠色，可用于不飽和萜類成分的分離和鑒定。生成的氯化亞硝基衍生物還可進(jìn)一步與伯胺或仲胺(常用六氫吡啶)縮合生成亞硝基胺類,亦具有一定的結(jié)晶形狀和一定的物理常數(shù)。

萜類化合物的理化性質(zhì)(4)

Diels-Alder加成反應(yīng)：

產(chǎn)生Diels-Alder加成反應(yīng)，帶有共軛雙鍵的萜類化合物能與順丁烯二酸酐生成結(jié)晶形加成產(chǎn)物，可借以證明共軛雙鍵的存在。萜類化合物的理化性質(zhì)

2.羰基加成反應(yīng)

(1)與亞硫酸氫鈉加成：含羰基的萜類化合物可與亞硫酸氫鈉發(fā)生加成反應(yīng)，生成結(jié)晶形加成物，加酸或加堿又可使其分解。此性質(zhì)可用于分離。含雙鍵和羰基的萜類化合物若反應(yīng)時間過長或溫度過高，可使雙鍵發(fā)生加成，并形成不可逆的雙鍵加成物。

萜類化合物的理化性質(zhì)

萜類化合物的理化性質(zhì)

(2)與硝基苯肼加成：

含羰基的萜類化合物可與對硝基苯肼或2,4-二硝基苯肼在磷酸中發(fā)生加成反應(yīng)，生成對硝基苯肼或2,4-二硝基苯肼的加成物。萜類化合物的理化性質(zhì)

(3)與吉拉德試劑加成：

吉拉德(Girard)試劑是一類帶有季銨基團(tuán)的酰肼，常用的GirardT和GirardP,它們的結(jié)構(gòu)式為：

吉拉德試劑T吉拉德試劑P萜類化合物的理化性質(zhì)

將吉拉德試劑的乙醇溶液加入含羰基的萜類化合物中，再加入10%醋酸促進(jìn)反應(yīng)，加熱回流。反應(yīng)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。

萜類化合物的理化性質(zhì)

(二)氧化反應(yīng)

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、鉻酐(三氧化鉻)、四醋酸鉛、高錳酸鉀和二氧化硒等,其中以臭氧的應(yīng)用最為廣泛。

萜類化合物的理化性質(zhì)

臭氧氧化萜類化合物中的烯烴反應(yīng)，可用來測定分子中雙鍵的位置。

萜類化合物的理化性質(zhì)

鉻酐幾乎與所有可氧化的基團(tuán)作用。例如薄荷醇氧化成薄荷酮的反應(yīng)如下：

萜類化合物的理化性質(zhì)

二氧化硒是具有特殊性能的氧化劑，它較專一地氧化羰基的α-甲基或亞甲基，以及碳碳雙鍵旁的α-亞甲基。

萜類化合物的理化性質(zhì)

(三)脫氫反應(yīng)

環(huán)萜的碳架經(jīng)脫氫轉(zhuǎn)變?yōu)榉枷銦N類衍生物。脫氫反應(yīng)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(200~300oC)而實(shí)現(xiàn)脫氫。有時可能導(dǎo)致環(huán)的裂解或環(huán)合。萜類化合物的理化性質(zhì)

萜類化合物的理化性質(zhì)

(四)分子重排反應(yīng)

在萜類化合物中，特別是雙環(huán)萜在發(fā)生加成、消除或親核性取代反應(yīng)時，常常發(fā)生碳架的改變，產(chǎn)生Wagner-Meerwein重排。目前工業(yè)上由α-蒎烯合成樟腦的過程，就是應(yīng)用Wagner-Meerwein重排，再氧化制得。萜類化合物的理化性質(zhì)

萜類化合物的理化性質(zhì)

（一）萜類化學(xué)成分的提取

1.溶劑提取法

2.堿提酸沉法

3.吸附法（二）萜類化學(xué)成分的分離

1.結(jié)晶法分離

2.柱層析分離

3.利用結(jié)構(gòu)中特殊功能團(tuán)進(jìn)行分離

萜類化合物的提取分離

（一）萜類化學(xué)成分的提取

環(huán)烯醚萜多以單糖苷的形式存在，苷元的分子較小，且多具有羥基，所以親水較強(qiáng)，多用甲醇或乙醇為溶劑進(jìn)行提取。非苷形式的萜類化合物具有較強(qiáng)的親脂性，一般用有機(jī)溶劑提取，或甲醇或乙醇提取后，再用親脂性有機(jī)溶劑萃取。萜類化合物的提取分離

萜類化合物，尤其是倍半萜內(nèi)酯類化合物容易發(fā)生結(jié)構(gòu)的重排，二萜類易聚合而樹脂化，引起結(jié)構(gòu)的變化，所以宜選用新鮮藥材或迅速晾干的藥材，并盡可能避免酸、堿的處理。含苷類成分時，則要避免接觸酸，以防在提取過程中發(fā)生水解，而且應(yīng)按提取苷類成分的常法事先破壞酶的活性。萜類化合物的提取分離

1.溶劑提取法

（1）苷類化合物的提?。河眉状蓟蛞掖紴槿軇┻M(jìn)行提取，經(jīng)減壓濃縮后轉(zhuǎn)溶于水中，濾除水不溶性雜質(zhì)，繼用乙醚或石油醚萃取，除去殘留的樹脂類等脂溶性雜質(zhì)，水液再用正丁醇萃取，減壓回收正丁醇后即得粗總苷。萜類化合物的提取分離

(2)

非苷類化合物的提?。河眉状蓟蛞掖紴槿軇┻M(jìn)行提取，減壓回收醇液至無醇味，殘留液再用乙酸乙酯萃取，回收溶劑得總萜類提取物；或用不同極性的有機(jī)溶劑按極性遞增的方法依次分別萃取，得不同極性的萜類提取物，再行分離。萜類化合物的提取分離

2.堿提酸沉法

利用內(nèi)酯化合物在熱堿液中，開環(huán)成鹽而溶于水中，酸化后又閉環(huán),析出原內(nèi)酯化合物的特性來提取萜類內(nèi)酯化合物。但是當(dāng)用酸、堿處理時，可能引起構(gòu)型的改變,應(yīng)加以注意。萜類化合物的提取分離

3.吸附法

1.活性炭吸附法：

苷類的水提取液用活性炭吸附，經(jīng)水洗除去水溶性雜質(zhì)后，再選用適當(dāng)?shù)挠袡C(jī)溶劑如稀醇，醇依次洗脫，回收溶劑，可能得到純品，如桃葉珊瑚苷的分離。

2.大孔樹脂吸附法：

將含苷的水溶液通過大孔樹脂吸附，同樣用水、稀醇、醇依次洗脫，然后再分別處理，也可得純的苷類化合物。如甜葉菊苷的提取與分離。萜類化合物的提取分離

（二）萜類化學(xué)成分的分離

1.結(jié)晶法分離

2.柱層析分離常用的吸附劑有硅膠、氧化鋁（中性氧化鋁）。亦可采用硝酸銀柱層析進(jìn)行分離。

3.利用結(jié)構(gòu)中特殊功能團(tuán)進(jìn)行分離如倍半萜內(nèi)酯可在堿性條件下開環(huán)，加酸后又環(huán)合，借此可與非內(nèi)酯類化合分離；萜類生物堿也可用酸堿法分離。不飽和雙鍵、羰基等可用加成的方法制備衍生物加以分離。萜類化合物的提取分離提取分離實(shí)例：

鄂北貝母Fritillariaebeiensis系貝母屬植物新種，原野生于隨州市大洪山一帶，民間已作藥用，現(xiàn)已栽培成功。除從其鱗莖的總生物堿中分離、鑒定了到六種異甾體生物堿外，后來應(yīng)用硅膠柱層析分離方法，以石油醚-乙酸乙酯系統(tǒng)洗脫，從非生物堿部位成功地分離到18個對映-貝殼杉烷型(ent-kaurane)二萜及其二聚體。

萜類化合物的提取分離萜類化合物的提取分離一、波譜法在萜類結(jié)構(gòu)鑒定中的應(yīng)用

利用UV、IR、MS和NMR對萜類化合物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行解析。二、結(jié)構(gòu)鑒定實(shí)例

3-epipseurata的結(jié)構(gòu)鑒定。萜類化合物的檢識和結(jié)構(gòu)鑒定(一)紫外光譜共軛雙烯在λmax215~270(ε2500~30000)有最大吸收；α，β－不飽和羰基在λmax220~250

(ε10000~17500)有最大吸收；萜類化合物的檢識和結(jié)構(gòu)鑒定鏈狀萜類的共軛雙鍵體系在λmax217~228(ε15000~25000)處有最大吸收；共軛雙鍵體系在環(huán)內(nèi)時，最大吸收波長在λmax

256~265(ε2500~10000)處；共軛雙鍵有一個在環(huán)內(nèi)時，最大吸收波長在λmax

230~240(ε13000~20000)處萜類化合物的檢識和結(jié)構(gòu)鑒定(二)紅外光譜偕二甲基：υmax

1370cm-1處裂分為二條吸收帶；六元環(huán)、五元環(huán)及四元環(huán)內(nèi)酯羰基的吸收波長分別在υmax1735、1770和1840cm-1。

萜類化合物的檢識和結(jié)構(gòu)鑒定1.概述揮發(fā)油又稱精油(essentialoils)，是一類具有芳香氣味的,在常溫下能揮發(fā)的,可隨水蒸氣蒸餾出與水不相混溶的油狀液體的總稱。揮發(fā)油的提取分離和理化性質(zhì)（1）分布與存在揮發(fā)油類成分在植物界分布很廣。我國野生與栽培的芳香植物有56科，136屬，約300種。菊科，蕓香科，傘形科，唇形科，姜科和樟科等中分布最多揮發(fā)油存在于植物的腺毛、油室、油管、分泌細(xì)胞或樹脂道中，大多數(shù)成油滴狀存在。揮發(fā)油的提取分離和理化性質(zhì)（2）揮發(fā)油的生物活性

揮發(fā)油多具有祛痰、止咳、平喘、驅(qū)風(fēng)、健胃、解熱、鎮(zhèn)痛、抗菌消炎作用。

香檸檬油對淋球菌、葡萄球菌、大腸桿菌和白喉菌有抑制作用

柴胡揮發(fā)油制備的注射液，有較好的退熱效果；

丁香油有局部麻醉、止痛作用；

土荊芥油有驅(qū)蟲作用；

薄荷油有清涼、驅(qū)風(fēng)、消炎、局麻作用；

茉莉花油具有興奮作用，等等。揮發(fā)油的提取分離和理化性質(zhì)（3）揮發(fā)油的組成a.萜類化合物b.芳香族化合物c.脂肪族化合物d.其他類化合物揮發(fā)油的提取分離和理化性質(zhì)a.萜類化合物主要包括單萜、倍半萜和它們含氧衍生物，且含氧衍生物生物活性較強(qiáng)且具有芳香氣味。揮發(fā)油的提取分離和理化性質(zhì)b.芳香族化合物揮發(fā)油的提取分離和理化性質(zhì)c.脂肪族化合物甲基正壬酮在魚腥草、黃柏果實(shí)及蕓香揮發(fā)油中存在，正庚烷存在于松節(jié)油中，正癸烷存在于桂花的頭香成分中。正壬醇存在于陳皮揮發(fā)油中，癸酰乙醛存在于啤酒花、纈草、桉葉、香茅、迷迭香等揮發(fā)油中。

揮發(fā)油的提取分離和理化性質(zhì)2.揮發(fā)油的理化性質(zhì)(一)性狀

１．顏色：多為無色或微帶淡黃色，少數(shù)具有其它顏色。如洋甘菊油因含有薁類化合物而顯藍(lán)色，苦艾油顯藍(lán)綠色，麝香草油顯紅色。２．氣味：有特殊和強(qiáng)烈的香氣，有辛辣燒灼的感覺。３．形態(tài)：常溫下為透明液體，有的在冷卻時其主要成分可能結(jié)晶析出。這種析出物習(xí)稱為“腦”，如薄荷腦、樟腦等。４．揮發(fā)性：常溫下可揮發(fā)。涂在紙片上,短時揮散不留油跡，可與脂肪油區(qū)別。

揮發(fā)油的提取分離和理化性質(zhì)

(二)溶解性

揮發(fā)油不溶于水，而易溶于各種有機(jī)溶劑中，如石油醚、乙醚、二硫化碳、油脂等。在高濃度的乙醇中能全部溶解，而在低濃度乙醇中只能溶解一定數(shù)量。揮發(fā)油的提取分離和理化性質(zhì)(三)物理常數(shù)和穩(wěn)定性多數(shù)比水輕，也有比水重的（如丁香油，桂皮油），比重在0.85-1.035之間；具有較高的折光率，大多數(shù)有光學(xué)活性；可隨水蒸氣蒸餾。穩(wěn)定性差，在空氣及光照下易氧化變質(zhì)，使之比重增加，顏色變深，失去原有香味，形成樹脂樣物質(zhì)。貯存于棕色瓶內(nèi)，裝滿、密塞并在陰涼處低溫保存。

3.揮發(fā)油的提取(1)水蒸氣餾法優(yōu)點(diǎn):設(shè)備簡單，操作容易，成本低、產(chǎn)量大、揮發(fā)油的回收率較高等。缺點(diǎn):溫度過高,易使成分發(fā)生變化，失去固有的香氣。揮發(fā)油的提取分離和理化性質(zhì)(2)浸取法對不宜用水蒸氣蒸餾法提取的揮發(fā)油原料，可采用有機(jī)溶劑直接浸取法。常用的方法有：

a.油脂吸收法

b.溶劑萃取法

c.超臨界流體萃取法揮發(fā)油的提取分離和理化性質(zhì)

4.揮發(fā)油的分離(1)冷凍處理薄荷油冷至-10℃，12小時析出第一批粗腦，油再在-20℃冷凍24小時可析出第二批粗腦，粗腦加熱熔融，在0℃冷凍即可得較純薄荷腦。

揮發(fā)油的提取分離和理化性質(zhì)

(2)分餾法

通常在減壓條件下進(jìn)行。

35~70℃/10mmHg被蒸餾出來的為單萜烯類化合物，

70~100℃/10mmHg被蒸餾出來的是單萜的含氧化合物，更高的溫度被蒸餾出來的是倍半萜烯及其含氧化合物。揮發(fā)油的提取分離和理化性質(zhì)(3)化學(xué)方法利用酸、堿性不同進(jìn)行離a堿性成分的分離：

將揮發(fā)油溶于乙醚，加10%鹽酸或硫酸萃取，分取酸水層，堿化，用乙醚萃取，蒸去乙醚可得堿性成分。b酚、酸性成分的分離：

將揮發(fā)油溶于等量乙醚中，先以5%的碳酸氫鈉溶液萃取得酸性成分。繼用2%氫氧化鈉溶液萃取得酚性成分。揮發(fā)油的提取分離和理化性質(zhì)

利用功能團(tuán)特性進(jìn)行分離a醇化合物的分離：揮發(fā)油的提取分離和理化性質(zhì)

5.揮發(fā)油成分的鑒定（1）物理常數(shù)的測定相對密度、比旋度、折光率和凝固點(diǎn)（2）化學(xué)常數(shù)的測定酸值、酯值和皂化值（3）功能團(tuán)的鑒定（4）層析法的應(yīng)用

揮發(fā)油的提取分離和理化性質(zhì)（2）化學(xué)常數(shù)的測定1、酸值代表揮發(fā)油中游離羧酸和酚類成分含量。以中和1g揮發(fā)油中含有游離羧酸和酚類所需氫氧化鉀的毫克數(shù)來表示。2、酯值代表揮發(fā)油中酯類成分含量。以水解1g揮發(fā)油所需氫氧化鉀的毫克數(shù)來表示。3、皂化值以皂化1g揮發(fā)油所需氫氧化鉀的毫克數(shù)來表示。皂化值等于酸值和酯值之和。揮發(fā)油的提取分離和理化性質(zhì)（3）官能團(tuán)的鑒定酚類：

將揮發(fā)油少許溶于乙醇中，加入三氯化鐵的乙醇溶液，如產(chǎn)生藍(lán)色，藍(lán)紫或綠色反應(yīng)，表示揮發(fā)油中有酚類物質(zhì)存在。羰基化合物：

1）與硝酸銀的氨溶液發(fā)生銀鏡反應(yīng)，表示有醛類等還原性物質(zhì)存在；

2）揮發(fā)油的乙醇溶液加2.4-二硝基苯肼，氨基脲，羥胺等試劑，如產(chǎn)生結(jié)晶形衍生物沉淀，表明有醛或酮類化合物存在。揮發(fā)油的提取分離和理化性質(zhì)

不飽和化合物和薁類衍生物：

于揮發(fā)油的氯仿溶液中滴加溴的氯仿溶液，如紅色褪去表示油中含有不飽和化合物，繼續(xù)滴加溴的氯仿溶液，如產(chǎn)生藍(lán)色、紫色或綠色反應(yīng)，則表明油中含有薁類化合物。內(nèi)酯類化合物：

于揮發(fā)油的吡啶溶液中，加入亞硝酰氰化鈉試劑及氫氧化鈉溶液，如出現(xiàn)紅色并逐漸消失，表示油中含有α、β不飽和內(nèi)酯類化合物。揮發(fā)油的提取分離和理化性質(zhì)ThankYou!1．單萜類化合物分子中的碳原子數(shù)為（）

A．10個B．15個C．5個

D．20個E．25個2．揮發(fā)油中的萜類化合物主要是（）

A．二萜類B．二倍半萜類