第六章 萜类
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第六章 萜类化合物
凡是以异戊二烯或异戊烷为基本单位,以头 尾相接的方式而结合的化合物,通式为(C5H8)n。
2,生源异戊二烯规则(biogenetic isoprene rule)
葡萄糖
CH3COOH 醋酸
OH HOOC
OH
(三磷酸腺苷)2ATP
甲戊二羟酸 (MVA)
焦磷酸异戊烯酯(IPP) 异构化 焦磷酸二甲基烯丙酯(DMAPP)
C6H5
Ph2
O
N H
Ph3
C6H5 O
2' 3' 1'
OH
AcO
18 12 11
O 13 15
14 1
HO
10 9 O19 OH
2
17
16
H
8 3
7
H
4
6 5
20
O
Ph1 C6H5
O AcO
O
Paclitaxel (Taxol)
• 英文名:Paclitaxel, Taxol® or TM
H OO O
薄荷烷 衍生物
重要的环状单萜化合物:
O
OH
OH
OH
l-薄荷醇 men脑 d-龙脑 (冰片)
O
OHC O
对-氧化樟脑
π-氧化樟脑
(具有强心作用)
重要的环状单萜化合物:
O
α-紫罗兰酮
O
O
O
O
斑蝥素
O
O
O
O OH
O
β-紫罗兰酮
O
O
O
N
O
斑蝥胺 (试用于肝癌)
芍药苷 (防治老年痴呆)
CHO
香叶醛 (α-柠檬醛)
geranial
2,生源异戊二烯规则(biogenetic isoprene rule)
葡萄糖
CH3COOH 醋酸
OH HOOC
OH
(三磷酸腺苷)2ATP
甲戊二羟酸 (MVA)
焦磷酸异戊烯酯(IPP) 异构化 焦磷酸二甲基烯丙酯(DMAPP)
C6H5
Ph2
O
N H
Ph3
C6H5 O
2' 3' 1'
OH
AcO
18 12 11
O 13 15
14 1
HO
10 9 O19 OH
2
17
16
H
8 3
7
H
4
6 5
20
O
Ph1 C6H5
O AcO
O
Paclitaxel (Taxol)
• 英文名:Paclitaxel, Taxol® or TM
H OO O
薄荷烷 衍生物
重要的环状单萜化合物:
O
OH
OH
OH
l-薄荷醇 men脑 d-龙脑 (冰片)
O
OHC O
对-氧化樟脑
π-氧化樟脑
(具有强心作用)
重要的环状单萜化合物:
O
α-紫罗兰酮
O
O
O
O
斑蝥素
O
O
O
O OH
O
β-紫罗兰酮
O
O
O
N
O
斑蝥胺 (试用于肝癌)
芍药苷 (防治老年痴呆)
CHO
香叶醛 (α-柠檬醛)
geranial
最新天然药物化学第六章萜类和挥发油教学课件
(二)理化性质
1.性状
简单的环烯醚萜类成分一般为液体或低熔点固 体;环烯醚萜苷和裂环烯醚萜苷为白色结晶体或无 定形粉末,具有吸湿性。这类成分均有苦味,分子 结构中C-1、C-5和C-9多形成手性碳原子,故均具 旋光性。
2.溶解性
这类化合物分子量一般较小,且大多连有极性 官能团,虽然环烯醚萜类较环烯醚萜苷的极性小, 但两类成分均能溶于水、甲醇、乙醇、正丁醇,难 溶于氯仿、乙醚、苯等亲脂性有机溶剂。环烯醚萜 苷的亲水性较其苷元的亲水性更强。
例如,桃叶珊瑚苷、车叶草苷、梓苷等水解、聚合产生棕 黑色树脂状聚合物沉淀,中药玄参、地黄、梓实等炮制加工 变黑,均由这类成分引起的反应。
②冰乙酸-铜离子反应
将样品溶于冰乙酸,加入少量的铜离 子试液,加热后即产生蓝色反应。
二、萜类的结构类型及重要代表物 2、 倍半萜
倍半萜类(sesquiterpenoids)是由3个异戊二 烯单位构成、含15个碳原子的化合物类群。倍半萜主 要分布在植物界和微生物界,多以挥发油的形式存在, 在植物中多以醇、酮、内酯或苷的形式存在,亦有以 生物碱形式存在。
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3 CH3 OH
CH2OH
α - 金 合 欢 烯β - 金 合 欢 烯金 合 欢 醇 α - f a r n e s e n eβ - f a r n e s e nFea r n e s o l
橙花醇 Nerolidol
二、萜类的结构类型及代表性化合物
(2)环状倍半萜
玄参科、茜草科、唇形科及龙胆科中较为常见, 有多种生理活性(利胆、健胃、降糖、抗菌消炎 等),目前发现的已达900余种。
环烯醚萜(iridoids),含有环戊烷结构单元,包 括含有取代环戊烷环烯醚萜(iridoids)和环戊烷开裂 的裂环环烯醚萜(secoiridoids)两种基本碳架。
第六章 萜类
1.无环单萜(acyclic monoterpenoid) (1)常见的三种类型
月桂烷型 薰衣草烷型 艾蒿烷型
(2)代表化合物
①月桂烯和罗勒烯
月桂烯 罗勒烯
②牻牛儿醇和香橙醇
牻牛儿醇 香橙醇
CH2OH H
H CH2OH
开链单萜
CH2OH Cerol
一、萜的含义和分类
根据各萜类分子结构中碳环的有无和数目 的多少,进一步分为链萜、单环萜、双环萜、 三环萜、四环萜等,例如链状二萜、单环二 萜、双环二萜、三环二萜、四环二萜。 萜类多数是含氧衍生物,所以萜类化合物又 可分为醇、醛、酮、羧酸、酯及苷等萜类。
第六章 萜类和挥发油
一、萜的含义和分类
二、萜类的结构类型及代表性化合物
循环系统作用:抗血小板聚集、扩张心脑血 管。芍药苷、银杏内酯。 消化系统作用:保肝降酶、利胆健胃。齐墩 果酸。 神经系统作用:镇静、镇痛、局麻、兴奋中 枢。缬草环氧三酯、高乌头碱、龙脑。 抗肿瘤作用:二萜。紫杉醇。 杀虫驱虫作用:青蒿素。 甜味剂作用:甜菊苷。 香料及化妆品的原料:单萜、倍半萜。
一、萜的含义和分类
一萜的含义和分类一萜的含义和分类二萜类的结构类型及代表性化合物三萜类化合物的理化性质四萜类化合物的化学性质五萜类化合物的提取分离六挥发油第六章萜类和挥发油二萜类的结构类型及代表性化合物单萜monoterpenoids的基本碳架由10个碳原子构成即2个异戊二烯单位多是挥发油的组成成分多具有较强的香气和生物活性是医药食品及化妆品工业的重要原料
生物碱形式存在。
分类
倍半萜类化合物按其结构碳环数分为无环、单环、
双环、三环、四环型倍半萜;
按构成环的碳原子数分为五元环、六元环、七元环等;
也有按含氧官能团分为倍半萜醇、醛、酮、内酯等。
6-1天然药物化学-萜类
(一)链状单萜
CH2OH H
H CH2OH
H CHO
月桂烯
罗勒烯
牛儿醇
橙花醇
柠檬醛
(二)单环单萜 1.对薄荷烷型
对薄荷烷型 柠檬烯 伪柠檬烯
2.环香叶型
CHO H+
CHO
[H]
CHO
glu O
-H2O
SeO2
藏红花素
藏红花醛
β-环柠檬醛
藏红花
(三)双环单萜
(1)蒎烷型衍生物 代表化合物--芍药苷 结构中除含有蒎烷 母核和葡萄糖外,尚 有一苯甲酰基及一缩 醛结构,因此对于酸 和碱都不够稳定。
沸点:沸点较高,一般在250~300℃。挥发油分馏时,高沸 点馏分为蓝、紫、绿色。
鉴定反应: 1.与苦味酸或三硝基苯试剂作用,形成有敏锐熔点的π-络合物。
2.
3.
(五)倍半萜的酯类
青蒿 青蒿素
四、二萜及二倍半萜 主要存在于松柏科植物中,如:紫杉、穿心
莲、丹参、甜菊等。
雷公藤
雷公藤内脂
银ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 银杏内脂
物理性质
5、表面活性 发泡性 许多皂苷水溶液强烈振摇后产生持久的泡沫,
但有一些皂苷没有此种活性。
6、溶血作用 大多皂苷的水溶液有溶血作用,但也有的皂
苷(如以人参萜二醇为母核的皂苷)的水溶液有 抗溶血作用。
6 7
8 10
11
5
4 3
2 1O 9
OH
(二)结构分类
1.环烯醚萜苷 ①C4有取代基 ②C4无取代基
HO H
5 7
HOH2C
8
H
10
4 3 2
1O
OC6H11O5
天然药物化学 第6章 萜类和挥发油
六、挥发油
(三)提取分离 (1)提取 1、水蒸气蒸馏(植物中提取挥发油最常用方法) 利用挥发油与水不相混溶的性质进行提取。 操作方式不同分为:共水蒸馏法和通入水蒸气蒸 馏法 溜出液分层不明显时,可加入氯化钠或硫酸钠等 进行盐析
六、挥发油
3)醛酮化合物过高,否而可能生成不可逆的双键加成物。
第六章
第六章 萜类和挥发油 一、萜的含义和分类
二、萜类的结构类型及代表性化合物
三、 萜类化合物的理化性质 四、萜类化合物的化学性质 五、 萜类化合物的提取分离 六、挥发油
一、萜的含义和分类
一、萜的含义和分类
1、定义:一般认为,凡由甲戊二羟酸衍生、且分 子式符合(C5H8 )n 通式的衍生物均称为萜类化合 物(Terpenoids) 。 2、 特点:骨架庞杂、种类繁多、数量庞大、生物 活性广泛的一类重要的天然药物化学成分。 3、化学结构特点:是异戊二烯的聚合体及其衍生 物,其骨架一般以五个碳为基本单位,也有例外。
第六章 萜类和挥发油
一、萜的含义和分类
二、萜类的结构类型及代表性化合物
三、 萜类化合物的理化性质 四、萜类化合物的化学性质 五、 萜类化合物的提取分离 六、挥发油
第六章 萜类和挥发油
一、萜的含义和分类
二、萜类的结构类型及代表性化合物
三、 萜类化合物的理化性质 四、萜类化合物的化学性质 五、 萜类化合物的提取分离 六、挥发油
(1)无环单萜
蒿酮
artemisia Ketone
O
二、萜类的结构类型及代表性化合物 2、倍半萜(sesquiterpenoids):由3个异戊二烯
单位构成、含15个碳原子的化合物类群。
骨架多变的倍半萜类化合物,生源上都是由前体物焦
第6章萜类2011
萜类化合物的分布
萜类化合物在植物界分布很广泛,据不完全统 计萜类化合物超过了22000多种。
存在最多的是种子植物,尤其是被子植物。 萜类化合物经常与树脂、树胶并生,与生物碱
相排斥。 富含挥发油的植物:松科、柏科、胡椒科、马
兜铃科、樟科、芸香料、龙脑科、伞形科、唇 形科、败酱科、菊科和姜科等。
环烯醚萜(iridoids),含有环戊烷结构单元,包 括含有取代环戊烷环烯醚萜(iridoids)和环戊烷开 裂的裂环环烯醚萜(secoiridoids)两种基本碳架。
COOH
11
6
7 8
5 4
3
9 1 O2
10
OH
氧化
O OH
开环
7
11
6
5 9O
8
10
OH
裂环环烯醚萜
脱羧
氧化 环合
O
OH 4-去甲环烯醚萜
(12)降血压活性:闹羊花毒素III(rhodojuponin III) 对重症高血压有紧急降压作用并对室上性心动 过速有减慢心率作用。
(13)降血脂、降血清总胆固醇活性:如泽泻萜 醇A(alisol A)。
(14)抗菌消炎活性:如雪胆甲素(cucubitacin IIa) 、雪胆乙素(cucubitacin,IIb)。
不符合异戊二烯定则,该类化合物多具有抗菌活性,
但同时多有毒性。
HO
C
H
2
O
H O
HO
OH
O
O H
O
COOH2C
O
OH
OH
芍药苷
Paeoniflorin
α -扁柏素 α -thujaplicin
2.环烯醚萜类
第六章 萜类和挥发油
三、倍半萜
基本碳架由15个碳原子构成,即3个异戊二 烯单位。
是挥发油高沸程(250℃—280℃)的主要 组分
1、无环倍半萜
洋甘菊
金合欢烯 (甜橙油、玫瑰油、桔子油等精油中)
(用于皂用、洗涤剂香精中和日化香精中)
2、环状倍半萜(单环和双环)
H O O O O O
青蒿素 (抗恶性疟疾)
H H
青蒿
宝塔糖 蛔蒿
青蒿 青蒿素 (抗恶性疟疾)
H H
七、萜类化合物的性质
1、形态 单萜及倍半萜:多为油状液体, 少数为固体结晶 二萜及二倍半萜多为固体结晶 2、味 多具苦味,少数萜具有较强甜 味,如甜菊苷
龙胆苦苷
2、溶解性
亲脂性:易溶于醇及脂溶性有机溶剂,难溶 于水。 H
碱溶酸沉:具羧基、酚羟基及内酯结构 O O 的萜类。
O
D
E
1、由( )衍生而成的化合物均为萜类 化合物,此类化合物结构种类虽然非常 复杂,但其基本碳架多具有( )结构 特征。
2、按基本碳架的碳原子数目,即( ) 的多少,可将萜类化合物分成单萜、倍 半萜、二萜、二倍半萜、三萜及四萜等。
3、薁类成分多存在于 分,呈蓝、紫色。 沸点部
H O O O O O
O O
蒿甲醚
H H
O 青蒿素 (抗恶性疟疾)
第二节 挥发油
一、概述 挥发油(volatile oils)又称精油(essential oils), 是一类具有芳香气味的油状液体的总称。 在常温下能挥发,可随水蒸气蒸馏。
二、分布 主要存在种子植物,尤其是芳香植物中。
芳香植物 有 56 科,约 300种。菊科、芸
3、脂肪族化合物
CH3-(CH2)8-COCH3
第六章 萜类及挥发油
蓝色
天然药物化学
三、倍半萜类化合物(Sesquiterpenoids)
(一)概述
定义:由3个异戊二烯单位构成,其结构通式为(C5H8)3,结 构中有15个碳原子。 存在:植物界、微生物界、海洋生物、昆虫器官及分泌物 中,多以挥发油形式存在,是挥发油中高沸程 (250-280℃)部分的主要醛
环烯醚萜
天然药物化学
COOH
6 5 9 4 1 3 2
脱羧
6 8
5 9
4 1
11
氧化
8
O
3 2
O
10
OH
10
OH
6 7 8
5 9
4 1
氧化的环烯醚萜
3 2
4-去甲环烯醚萜
(4-Demethyliridoids)
O O
11 4
O
7 6 11
10
OH
开环
氧化
O OH
7 6 5
环烯醚萜
n=4
n=5 n=6 n=8 (C5H8)n
树脂、苦味质、植物醇
海绵、植物病毒、昆虫代谢物 皂苷、树脂、植物、乳汁 色素 橡胶
天然药物化学
其它分类方法:
结构中碳环的有无和数目:链状、单环、
双环、三环等
含氧官能团:醇、醛、酮、羧酸、酯及苷类
天然药物化学
第二节 萜类的结构类型及重要化合物
天然药物化学
天然药物化学
第六章 萜类和挥发油
Chapter 6 Terpenoids and Volatile Oils
天然药物化学
本章内容
第一节 概述 第二节 萜类的结构类型及重要化合物 第三节 萜类化合物的理化性质 第四节 萜类化合物的提取分离 第五节 萜类化合物的检识与结构鉴定 第六节 挥发油
第六章 萜类化合物(Terpenoids)
CH2OH
维 生 素 A
O HO O
HO
H CH2OH 穿 心 莲 内 酯
O HO O O O O
O O
无 水 吡 啶 COO H CH2OH CH2 CH2COOH H CH2OCOCH2CH2COOH
HO
O HO O Na2SO3 H2SO4
O O SO3Na
HO
H CH2OH 穿 心 莲 内 酯
[H]
[H] [H] CHO [O] CH2OH
香 茅 醛
香 茅 醇 III ( 为 I,II部 分 氢 化 还 原 产 物 )
单萜 monoterpenoids
有止痒,止痛,防腐,麻醉,清凉和抗炎作用, 有止痒,止痛,防腐,麻醉,清凉和抗炎作用,可 治头痛,神经痛,瘙痒及呼吸道炎症,萎缩性鼻炎, 治头痛,神经痛,瘙痒及呼吸道炎症,萎缩性鼻炎,声 哑等. 哑等.
第六章 萜类化合物(Terpenoids) 萜类化合物( )
CHO O O
O
O CH2OH
O O
柠 檬 醛
薄 荷 酮
金 合 欢 醇
青 蒿 素
问题的引出:什么是萜类化合物? 问题的引出:什么是萜类化合物?
§1 结构类型及代表化合物
一,萜类化合物定义: 萜类化合物定义:
萜类化合物是异戊二烯 异戊二烯的聚合体及 萜类化合物是异戊二烯的聚合体及 其衍生物. 其衍生物.
O
O
O
O
NH4OH
5%HCl 水 解
O
N
OC6H11O5 龙 胆 苦 苷
OC6H11O5 龙 胆 碱
奥类
OH 奥 类 愈 创 木 醇
倍半萜 sesquiterpenoids
药学医学天然药物化学课件-第六章萜类和挥发油
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萜类和挥发油的分离与纯 化
优化分离与纯化技术,提高萜类和挥发油的 收率和纯度,为后续研究与应用提供高质量 的原料。
萜类和挥发油的开发利用
药物发现
农业领域应用
探索萜类和挥发油在药物发现中的潜 力,寻找具有生物活性的先导化合物, 为新药研发提供候选分子。
研究萜类和挥发油在农业领域的应用, 如植物生长调节剂、病虫害防治等, 提高农作物的产量与品质。
萜类和挥发油在某些情况下可以产 生协同作用,产生更好的治疗效果。
04 萜类和挥发油的未来发展
萜类和挥发油的深入研究
萜类和挥发油的结构与性 质
深入研究萜类和挥发油的结构特点,探索其 与生物活性的关系,为新药发现提供理论支 持。
萜类和挥发油的合成与修饰
研究新的合成方法与修饰技术,提高萜类和挥发油 的产量与纯度,降低生产成本。
萜类在天然药物中的应用
01
02
03
抗肿瘤
一些萜类化合物具有抑制 肿瘤细胞生长和扩散的作 用,如紫杉醇、喜树碱等。
抗炎
萜类化合物具有抗炎作用, 可用于治疗关节炎、哮喘 等炎症性疾病。
抗病毒
一些萜类化合物具有抗病 毒作用,如甘草甜素等, 可以抑制病毒的复制和传 播。
挥发油在天然药物中的应用
抗菌
挥发油具有抗菌作用,可 用于治疗皮肤感染、呼吸 道感染等。
应用领域
萜类化合物在医药、农业、日化等领 域具有广泛的应用价值。
02 挥发油的概述
挥发油的性质
挥发油是一种具有挥发性的油 状液体,通常具有浓烈的香味 或芳香性气味。
挥发油是由多种化合物组成的 混合物,主要包括烃类、醇类、 醚类、酯类和萜类等。
天然药物化学 第六章 萜类和挥发油类
Characteristic monoterpenes
单萜
链状单萜
CHO CHO
CHO
香叶醛
橙花醛
香茅醛
上述三种萜醇都是柠檬香系香料。
萜类化合物的结构类型及代表物
Characteristic monoterpenes
单萜
环状单萜
薄荷
萜类化合物的结构类型及代表物
Characteristic monoterpenes
化学性质
化学性质活泼, 遇酸、碱、羰基化合物和氨基酸等都能变色。 与皮肤接触,也能使皮肤染成蓝色。
萜类化合物的结构类型及代表物
Classification 两种基本碳架:
环烯醚萜
环烯醚萜骨架
裂环环烯醚萜骨架
萜类化合物的结构类型及代表物
COOH
4
环烯醚萜
脱羧 O
4
O OH 4 - 去甲环烯醚萜
菊花烷 (chrysanthemane)
蒿烷 (artemisane)
薰衣草烷 (lavandulane)
萜类化合物的结构类型及代表物
Characteristic monoterpenes 链状单萜
CH2OH
单萜
CH2OH
CH2OH
香叶醇
橙花醇
香茅醇
上述三种萜醇都是玫瑰香系香料。
萜类化合物的结构类型及代表物
单萜
萜类化合物的结构类型及代表物
Skeleton structure
单萜
无环 (acyclic)
薄荷烷 (menthane)
侧柏烷 (thujane)
蒈烷 (carane)
蒎烷 (pinane)
莰烷 优香芹烷 (camphane) (eucarvane)
单萜
链状单萜
CHO CHO
CHO
香叶醛
橙花醛
香茅醛
上述三种萜醇都是柠檬香系香料。
萜类化合物的结构类型及代表物
Characteristic monoterpenes
单萜
环状单萜
薄荷
萜类化合物的结构类型及代表物
Characteristic monoterpenes
化学性质
化学性质活泼, 遇酸、碱、羰基化合物和氨基酸等都能变色。 与皮肤接触,也能使皮肤染成蓝色。
萜类化合物的结构类型及代表物
Classification 两种基本碳架:
环烯醚萜
环烯醚萜骨架
裂环环烯醚萜骨架
萜类化合物的结构类型及代表物
COOH
4
环烯醚萜
脱羧 O
4
O OH 4 - 去甲环烯醚萜
菊花烷 (chrysanthemane)
蒿烷 (artemisane)
薰衣草烷 (lavandulane)
萜类化合物的结构类型及代表物
Characteristic monoterpenes 链状单萜
CH2OH
单萜
CH2OH
CH2OH
香叶醇
橙花醇
香茅醇
上述三种萜醇都是玫瑰香系香料。
萜类化合物的结构类型及代表物
单萜
萜类化合物的结构类型及代表物
Skeleton structure
单萜
无环 (acyclic)
薄荷烷 (menthane)
侧柏烷 (thujane)
蒈烷 (carane)
蒎烷 (pinane)
莰烷 优香芹烷 (camphane) (eucarvane)
天然药物化学第六章萜类化合物
三、萜类化合物的理化性质(二)化学性质
萜类,特别是双环萜在发生加成、消除或 亲核性取代反应时,常常发生碳架的改变,产 生Wagner-Meerwein重排。
目前工业上由α-蒎烯合成樟脑的过程, 就是应用Wagner-Meerwein重排再氧化制得。
本章内容
一、萜类化合物的含义 二、结构分类 三、理化性质
H
H
O
OH
O CO CH3
O CO
巴 卡 亭 III 去 乙 酰 基 巴 卡 亭 III
R= Ac R= H
为紫杉醇的前体 物,是半合成品的 母体。
在红豆杉的针叶 和小枝中含0.1%。
二、结构分类
(五)二倍半萜(sesterterpenoids)
该类化合物数量少,约有6种类型30余种化合
物。
H
22
(三)质谱
由于萜的基本母核多,且无稳定的芳香环、芳 杂环及脂杂环结构系统,大多缺乏“定向”裂解基 团,因而在电子轰击下能够裂解的化学键较多,重 排屡屡发生,裂解方式复杂。
但大多数萜类还是有一些可供参考的规律。
五、波谱法在结构鉴定中的应用
(四)核磁共振 萜类化合物类型多、骨架复杂、结构庞杂,大
多是根据文献收集的氢谱、碳谱数据,对样品进行 对照比较进行解析。
(强峰为羰基的特征吸收峰。)
五、波谱法在结构鉴定中的应用
(二)红外光谱
在饱和内酯环中,随着内酯环碳原子数的减少, 环的张力增大,吸收波长向高波数移动:
六元环内酯羰基——νmax1735cm-1 五元环 ″ ——νmax1770cm-1 四元环 ″ ——νmax1840cm-1
五、波谱法在结构鉴定中的应用
O
HO
O
属双环二萜类化合物
第六章 萜类
一、萜类化合物的提取
2. 萜类化合物的提取 除存在于精油中的单萜化合物能够按以上方法提 取,其他类型萜类成分如倍半萜、二萜和大部分 三萜化合物(不包括皂苷)都没有一个统一的提 取方法。 不过由于这些萜类化合物的极性大都中等偏小, 所以,萜类化合物总的来说可用以下方法提取。
一、萜类化合物的提取
1)有机溶剂分步提取法 先后用石油醚、氯仿、乙酸乙酯和甲醇浸泡粉碎的植物样品。 石油醚主要是除去植物样品中的脂肪和叶绿素,倍半萜、二萜、三萜 主要集中在氯仿、乙酸乙酯提取液中,萜类的配糖体主要集中在甲醇 提取液中。 由于这种方法操作繁琐,往往将其简化为石油醚脱脂,然后用甲醇或 酒精提取,将提取液蒸干,所得浸膏分散于水中,分别用氯仿、乙酸 乙酯、正丁醇萃取。 这时,萜类化合物主要存在于氯仿和乙酸乙酯中,萜类配糖体主要存 在于正丁醇中。
含有,是玫瑰系香料不可少的成分。
成,但不是头尾和尾尾相联缩合而成,而是一种不规则的单萜。 两种几何异构体,称为α-柠檬醛和β-柠檬醛,它们都有柠檬
单萜的结构类型及代表性化合物
2. 单环单萜
O
OH
O
O
薄荷醇
桉油精
CH CH COCH3
驱蛔素
CH CH COCH3
α-紫罗兰酮
β-紫罗兰酮
• 单环单萜类植物成分的种类很多,其基本骨架在10种以上。 其中,薄荷烷和异薄荷烷类以及桉油精衍生物类和紫罗酮 衍生物类是比较重要的类型。 • 大多数单环单萜是由薄荷烯衍生而来的。 • 薄荷醇也叫薄荷脑,薄荷醇可氧化成薄荷酮或脱水生成薄 荷烯。薄荷醇有3个手性碳原子,应有8个立体异构体。天 然薄荷油中分离所得的是左旋薄荷醇,白色针状结晶,可 升华,微溶于水,易溶于乙醇、乙醚、氯仿、石油醚、乙 酸。薄荷醇具有弱的镇痛、止痒和局部麻醉作用,亦有防 腐、杀菌和清凉的作用。
第六章-萜类化合物.
蒈烯 △ 4-c a re n e
O
OH
茴香醇 fe n c h o l
侧柏酮 th u jo n e
生源的异戊二烯法则
1.萜类形成的真正前体物质:
甲戊二羟酸(MVA)
焦磷酸异戊烯酯( IPP)
2.焦磷酸香叶酯
单萜
3.焦磷酸金合欢酯 倍半萜
4.焦磷酸香叶基香叶酯 二萜
5.角沙烯
三萜、甾体
❖ 经验的异戊二烯法则:自然界的萜类化合物可看成 是由异戊二烯首尾相连形成的聚合体及其衍生物。
(1)蒎烷型衍生物: -蒎烯、β-蒎烯、γ-蒎烯、
芍药苷等。 -蒎烯在松节油中含量可高达60%,可
作为合成樟脑和龙脑的原料。松节油中还含有少量的
β-蒎烯和更少量的γ-蒎烯。
glc O
O
-蒎烯 β-蒎烯 γ-蒎烯
CO
O
芍药苷
O OH
-蒎烯和β-蒎烯是重要的药物合成中间体,在无水 条件下-蒎烯用酸性催化剂处理,可重排生成莰烯(又 称樟烯),莰烯在硫酸催化下与乙酸加成,经碳正离子
裂环1 0环烯O醚H 萜醇
8
9
O2
1
裂环环1 0烯醚O萜glu 苷
按其生源途径,这类物质在植物体内是由活性焦磷酸 香叶酯(GPP)衍生而成。
CH2OPP
水解 氧化
GPP
CH O CH O
蚁臭二醛
环 合水 合氧 化
CHO
香茅醛
烯醇化
H
H
羟醛缩合
CH
CH O
2OH
H
≡
O
H H
O
H OH
环烯醚萜醇 H OH
京尼平苷
O H
Oglu
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龙脑 borneol
樟脑 camphor
glc C O
O O
O O OH
OH
O
• 芍药苷是芍药(Paeonia albiflora)根中的蒎烷单 萜苷,在芍药中还有白芍药苷( albiflorin )、新 芍药苷、苯甲酰芍药苷( benzylpaeoniflorin )等 结构类似的苷,多具有镇静、镇痛、抗炎活性。 • 龙脑即中药冰片,又称“樟醇”,是樟脑的还原产 物。龙脑是白色片状结晶,有升华性。不但有发汗、 兴奋、镇痉和防止腐蚀等作用,还有显著的抗氧功 能,临床上普遍应用的治疗冠心病、心绞痛的良药 苏冰滴丸的主要成分就是冰片。此外,它还是香料 工业的主要原料。 • 樟脑是最重要的萜酮之一,我国产的天然樟脑产量 占世界第一位。樟脑在医药上主要用做刺激剂和强 心剂,还有局部刺激作用和防腐作用,可用于神经 痛、炎症及跌打损伤。
牻牛儿醛 (α型柠檬醛)
CHO H
香橙醛 (β型柠檬醛)
H
CHO
2.单环单萜 (monocyclic monoterpenoid)
(1)常见的三种类型 环香叶烷型 对卓酚酮型
O OH
(2)重要的化合物
①需掌握的化合物结构式
对-薄荷烷型 柠檬烯 薄荷酮 辣薄荷酮 桉油精 (薄荷)(芸香草) (桉叶)
②裂环环烯醚萜苷
• 其苷元结构特点为C7-C8处断键成裂环状态。裂环环 烯醚萜苷在龙胆科、睡菜科、忍冬科、木犀科等植物 中分布较广,在龙胆科的龙胆属及獐牙菜属分布更为 普遍。 龙胆苦苷 龙胆碱 gentiopicroside gentianine
O O O O
NH3
O O glc N
• 龙胆苦苷在龙胆(Gentiana scabra)、当药 (Swertia pseudochinensis)及獐牙菜(青 叶胆)( Swerte mileensis )等植物中均有 存在,是龙胆的主要有效成分和苦味成分, 味极苦,将其稀释至1:12000的水溶液,仍有 显著苦味。龙胆苦苷在氨的作用下可转化成 龙胆碱。
理化性质 (1)性状 简单的环烯醚类化合物(60余种)一般为 液体或低熔点固体,成苷后为白色结晶或无 定形具吸湿性的粉末,此类化合物一般均味 苦,是中草药中显苦味的成分之一,分子中 有手性碳,故都具有旋光性。 (2)溶解度 此类化合物总的来说偏于亲水性,大多 数易溶于乙醇、丙酮、正丁醇,难溶于氯仿、 苯、石油醚等亲脂性有机溶剂。
1.无环单萜(acyclic monoterpenoid) (1)常见的三种类型
月桂烷型 薰衣草烷型 艾蒿烷型
(2)代表化合物
①月桂烯和罗勒烯
月桂烯 罗勒烯
②牻牛儿醇和香橙醇
牻牛儿醇 香橙醇
CH2OH H
H CH2OH
开链单萜
CH2OH CH2OH CH2OH
香 叶 醇 Geraniol
橙 花 醇 Nerol
(1)常见的结构类型 其中前四种可看作是由 薄荷烷在不同位置之间进一步环合而成的。 这六种类型以蒎烷型和莰烷型最为稳定,形 成的衍生物也最多。
(2)需掌握的化合物结构式
蒎烷衍生物 α-蒎烯 β-蒎烯 γ-蒎烯 (α-pinene)(β-pinene) (γ-pinene)
芍药苷 paeoniflorin
• 这类化合物能与多种金属离子形成络合物结晶体, 并显示具有鲜明色调的颜色,其三价铁络合物为赤 色结晶,铜络合物为绿色结晶,这样就可以进行鉴 别。这类化合物种类不算太多。
斑蝥素 cantharidin
O O O O
α-崖柏素 α-thujaplicin
O OH
3.双环单萜 (bicyclic monoterpenoid)
桃叶珊瑚苷(aucubin)是车前草清湿热、利尿的有效 成分。
O CO 3 1 O2 O OH
OH 6 5 7 8 O 9
4
OH
H O
O H
O glc C H O H 10 2 梓 醇 catalpol
O glc CH2OH 梓 苷 catalposide
O glc CH2OH 桃 叶 珊 瑚 苷 aucubin
二、萜类的结构类型及代表性化合物 (二) 倍半萜
倍半萜类(sesquiterpenoids)是由3个异戊二 烯单位构成、含15个碳原子的化合物类群。倍半萜主 要分布在植物界和微生物界,大多与单萜类共存于植
物挥发油内,是挥发油高沸程(250℃—280℃)的
主要组分,也有低沸点的固体。倍半萜的含氧衍生物 多有较强的香气和生物活性,倍半萜活性一般强于单 萜,是医药、食品、化妆品工业的重要原料。 在植物中多以醇、酮、内酯或苷的形式存在,亦有以
COOH 脱羧 O 11 6 7 8 10 9 氧化 5 4 1 OH 3 O 2 开环 7 6 5
9
O OH 4-去 甲 环 烯 醚 萜 7 6 O 11 54
9
OH
11
氧化 O OH 环合 8 10
O OH
8 10 裂环环烯醚萜
裂环内酯环烯醚萜
①环烯醚萜苷类
其苷元结构特点为 C1 多连羟基,并多成苷,且多 为β-D- 葡萄糖苷,常有双键存在,一般为△ 3 ( 4 ) , C 、 C 、 C 有时连羟基, C 多连甲基或羟甲 5 6 7 8 基或羟基,C7-8有时具环氧醚结构。
一、萜的含义和分类
根据各萜类分子结构中碳环的有无和数目 的多少,进一步分为链萜、单环萜、双环萜、 三环萜、四环萜等,例如链状二萜、单环二 萜、双环二萜、三环二萜、四环二萜。 萜类多数是含氧衍生物,所以萜类化合物又 可分为醇、醛、酮、羧酸、酯及苷等萜类。
第六章 萜类和挥发油
一、萜的含义和分类
二、萜类的结构类型及代表性化合物
栀子苷 geniposide
COOCH3
梓醇 catalpol
OH O H O HOH2C H O glc
O HOH2C O glc
• 栀子苷存在于栀子(Gardenia jasminoides)中, 栀子苷为主要成分,与中药山栀子的清热泻 火及治疗肾炎水肿作用有一定的关系,且有 一定泻下作用,其苷元京尼平( genipin )具 有显著的促进胆汁分泌活性。 • 梓醇是地黄(Rehmannia glutinosa)降血糖的 有效成分,并有较好的利尿及迟缓性泻下作 用。
生物碱形式存在。
分类
倍半萜类化合物按其结构碳环数分为无环、单环、
双环、三环、四环型倍半萜;
按构成环的碳原子数分为五元环、六元环、七元环等;
也有按含氧官能团分为倍半萜醇、醛、酮、内酯等。
二、萜类的结构类型及代表性化Байду номын сангаас物 (1)无环倍半萜
金合欢烯,存在于枇杷叶、生姜等的挥发油中, β 构型体存在于藿香、啤酒花和生姜挥发油中。金合 欢醇在橙花油、香茅中含量较多,为重要的高级香 料原料。橙花醇具有苹果香,是橙花油中的主要成 分之一。
4.环烯醚萜类(iridoids)
(1)概述 它是一类特殊的单萜,多与糖结 合形成苷。环烯醚萜类化合物在中药中分布 较广,在玄参科、茜草科、唇形科及龙胆科 中较为常见,有多种生理活性(利胆、健胃、 降糖、抗菌消炎等),目前发现的已达 1000 4 6 5 余种。
3 7 8
10
9
1
2
环烯醚萜(iridoids),含有环戊烷结构单元,包括含 有取代环戊烷环烯醚萜(iridoids)和环戊烷开裂的裂 环环烯醚萜(secoiridoids)两种基本碳架。
第六章 萜类化合物 Terpenoids
一、萜的含义和分类
二、萜类的结构类型及代表性化合物
三、 萜类化合物的物理性质 四、萜类化合物的化学性质 五、 萜类化合物的提取分离 六、紫外光谱结构鉴定 七、挥发油
一、萜的含义和分类
萜类化合物(Terpenoids)是一类骨架多样、 数量庞大(26000种/1997)、生物活性广泛的一类 重要的天然药物化学成分。从化学结构看,它是 异戊二烯的聚合体及其衍生物,其骨架一般以五 个碳为基本单位。
循环系统作用:抗血小板聚集、扩张心脑血 管。芍药苷、银杏内酯。 消化系统作用:保肝降酶、利胆健胃。齐墩 果酸。 神经系统作用:镇静、镇痛、局麻、兴奋中 枢。缬草环氧三酯、高乌头碱、龙脑。 抗肿瘤作用:二萜。紫杉醇。 杀虫驱虫作用:青蒿素。 甜味剂作用:甜菊苷。 香料及化妆品的原料:单萜、倍半萜。
一、萜的含义和分类
三、 萜类化合物的理化性质 四、萜类化合物的化学性质 五、 萜类化合物的提取分离 六、挥发油
二、萜类的结构类型及代表性化合物 (一) 单萜 单萜( monoterpenoids )的基本碳架由 10 个碳原子构成,即2个异戊二烯单位,多 是挥发油的组成成分(多具有较强的香 气和生物活性,是医药、食品及化妆品 工业的重要原料。 一般按其结构中的碳环数目分类,可分为 无环、单环、双环及三环等结构种类。 也有依据单萜的含氧官能团分类的。
萜类化合物的分布
• 萜类化合物在中药中分布极为广泛,藻 类、菌类、地衣类、苔藓类、蕨类、裸 子植物及被子植物中均有萜类的存在。 • 尤其在裸子植物及被子植物中萜类化合 物分布得更为普遍,种类及数量更多, 如被子植物就在30多个目、数百个科 属发现有萜类化合物。
萜类化合物的生物活性
• 萜类化合物种类繁多,结构复杂,性质 各异,因而具有多方面的生物活性,其 中不少化合物是常见的一些中药中的有 效成分,具有较为重要的生物活性。
萜类化合物(terpenoids)是一类由甲戊 二羟酸(mevalonic acid,MVA)衍生而 成,基本碳架多具有2个或2个以上异戊 二烯单位(C5单位)具有(C5H8)n通式结构 特征的化合物。
异戊二烯
甲戊二羟酸
H 2C CH C CH 2 CH 3
焦磷酸异戊烯酯(IPP)和焦磷酸γ,γ一二甲基烯丙酯(DMAPP) 被称为“活性异戊二烯”,它们是萜类成分在生物体形成的真正前体, 它们不断聚合,形成萜类,这是生源的异戊二烯法则的主要内容。