第七章-二萜类化合物
萜类和甾体化合物
胆汁酸还具有降低胆固醇 、抑制细菌和抗炎等作用 。
ABCD
初级游离胆汁酸包括胆酸 和鹅脱氧胆酸,次级游离 胆汁酸包括石胆酸和熊脱 氧胆酸。
人体肝脏是合成胆汁酸的 主要器官,胆汁酸随胆汁 排入肠道后大部分被重吸 收。
植物甾醇类化合物
01
植物甾醇是植物细胞膜的重要成分,具有抗氧化、抗炎和抗癌等作用 。
02
常见的植物甾醇包括谷甾醇、菜油甾醇和豆甾醇等。
03
植物甾醇可以降低血液中的低密度脂蛋白和胆固醇水平,对心血管健 康有益。
04
食物中植物甾醇的含量与植物的种类和加工方式有关,坚果、种子、 豆类和植物油等是植物甾醇的主要来源。
昆虫激素类化合物
昆虫激素是由昆虫分泌的调节其生长发育和生殖的化合 物。
昆虫激素的结构和功能与动物激素类似,但作用机制有 所不同。
萜类和甾体化合物
目录
• 萜类化合物概述 • 常见萜类化合物 • 甾体化合物概述 • 常见甾体化合物 • 萜类和甾体化合物的应用
01
CATALOGUE
萜类化合物概述
定义与分类
定义
萜类化合物是由异戊二烯单元构成的 天然有机化合物,通常具有多个碳-碳 双键。
分类
根据结构特征,萜类化合物可以分为 单萜、倍半萜、二萜、三萜和四萜等 。
提高抗逆性
某些萜类化合物可以提高植物的抗逆性,如抗旱、抗寒、抗盐碱等 ,有助于植物在恶劣环境中的生存和生长。
生物农药
杀虫剂
一些萜类化合物具有杀虫活性,可作为生物农药用于防治农业害 虫。
杀菌剂
甾体化合物中的一些抗菌素可用于防治植物病害,如抗菌素头孢 菌素对多种细菌和真菌具有抑制作用。
除草剂
某些萜类化合物可以抑制杂草的生长,起到除草的作用。
萜类化合物课件
一、萜类化合物概述萜类化合物(Terpenoids)是所有异戊二烯聚合物及其衍生物的总称[4]。
萜类化合物中的烃类常单独称为萜烯。
萜类化合物除以萜烯的形式存在外,还以各种含氧衍生物的形式存在,包括醇、醛、羧酸、酮、酯类以及甙等。
萜类化合物在自然界中分布广泛,种类繁多,估计有1万种以上,是天然物质中最多的一类。
萜类化合物的分子结构是以异戊二烯为基本单位的,因此其分类依据主要是以异戊二烯单位数目的不同为标准来进行。
开链萜烯的分子组成符合通式(C5H8)n(n≥2),含有两个异戊二烯单位的称为单萜,含有三个异戊二烯单位的称为倍半萜,含有四个异戊二烯单位的则称为二萜(图1),以此类推[4]。
倍半萜约有7 000多种,是萜类化合物中最大的一类[5]。
二萜类以上的也称“高萜类化合物”,一般不具挥发性[6]。
此外,有的萜类化合物分子中具有不同的碳环数,因此又进一步区分为链萜、单环萜、双环萜、三环萜等。
其中,单萜和倍半萜及其简单含氧衍生物是挥发油的主要成分,而二萜是形成树脂的主要成分,三萜则以皂甙的形式广泛存在。
萜类化合物在植物界中普遍存在[4]。
常见含萜类化合物的植物类群有:蔷薇科(Rosaceae)、藜科(Chenopodiaceae)、天南星科(Araceae)、毛茛科(Ranunculaceae)、萝科(Asclepi-adaceae)、莎草科(Cyperaceae)、禾本科(Gramineae)、柏科(Cu-pressaceae)、杜鹃科(Ericaceae)、木犀科(Oleaceae)、木兰科(Magnoliaceae)、樟科(Lauraceae)、胡椒科(Piperaceae)、马鞭草科(Verbenaceae)、马兜铃科(Aristolochiaceae)、芸香科(Ru-taceae)、唇形科(Labiatae)、菊科(Compositae)、松科(Pinaceae)、伞形科(Umbelliferae)、桃金娘科(Myrtaceae)等[7]。
萜类化合物解析
一、萜类化合物概述萜类化合物(Terpenoids)是所有异戊二烯聚合物及其衍生物的总称[4]。
萜类化合物中的烃类常单独称为萜烯。
萜类化合物除以萜烯的形式存在外,还以各种含氧衍生物的形式存在,包括醇、醛、羧酸、酮、酯类以及甙等。
萜类化合物在自然界中分布广泛,种类繁多,估计有1万种以上,是天然物质中最多的一类。
萜类化合物的分子结构是以异戊二烯为基本单位的,因此其分类依据主要是以异戊二烯单位数目的不同为标准来进行。
开链萜烯的分子组成符合通式(C5H8)n(n≥2),含有两个异戊二烯单位的称为单萜,含有三个异戊二烯单位的称为倍半萜,含有四个异戊二烯单位的则称为二萜(图1),以此类推[4]。
倍半萜约有7 000多种,是萜类化合物中最大的一类[5]。
二萜类以上的也称“高萜类化合物”,一般不具挥发性[6]。
此外,有的萜类化合物分子中具有不同的碳环数,因此又进一步区分为链萜、单环萜、双环萜、三环萜等。
其中,单萜和倍半萜及其简单含氧衍生物是挥发油的主要成分,而二萜是形成树脂的主要成分,三萜则以皂甙的形式广泛存在。
萜类化合物在植物界中普遍存在[4]。
常见含萜类化合物的植物类群有:蔷薇科(Rosaceae)、藜科(Chenopodiaceae)、天南星科(Araceae)、毛茛科(Ranunculaceae)、萝科(Asclepi-adaceae)、莎草科(Cyperaceae)、禾本科(Gramineae)、柏科(Cu-pressaceae)、杜鹃科(Ericaceae)、木犀科(Oleaceae)、木兰科(Magnoliaceae)、樟科(Lauraceae)、胡椒科(Piperaceae)、马鞭草科(Verbenaceae)、马兜铃科(Aristolochiaceae)、芸香科(Ru-taceae)、唇形科(Labiatae)、菊科(Compositae)、松科(Pinaceae)、伞形科(Umbelliferae)、桃金娘科(Myrtaceae)等[7]。
萜类化合物
倍半萜
含义
特点 提取分离
倍半萜类是指由3分子异戊二烯聚合而成,分子中含有15个C原子的天然萜类化合物。倍半萜和单萜都是挥发 油的主要组成成分,倍半萜的沸点较高,其含氧衍生物大多有较强的香气和生物活性。
(1)双环倍半萜
比较重要的代表物有烃,它是非苯核芳烃化合物,但由于被氢化,故其基本母核已失去芳香性。
预试挥发油中是否有薁类化合物,多用溴化反应(Sabaty反应)。方法是取挥发油1滴溶于1ml氯仿中,加入 5%溴的氯仿溶液数滴,如产生蓝色、紫色或绿色时,显示含有类衍生物。也可用对-二甲基苯甲醛-浓硫酸试剂 (Ehrlich试剂)与挥发油反应,如产生紫色或红色时为正反应。
愈创木薁(s-guaiazuleue)系愈创木醇、喇叭醇或缬草二醇等加硫高温脱氢而成。洋甘菊薁 (chamazulene,C14H16)在洋甘菊花的挥发油中存在,用洋甘菊醇内酯、洋甘菊酮内酯等脱氢也可制备。洋甘 菊薁具有消炎作用。
(1)性状
简单的环烯醚类化合物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C,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。
(3)显色反应及检识
萜类化合物有许多的生理功效,如祛痰、止咳、驱风、发汗、驱虫、镇痛等。天然精油原料中的萜烯和萜类 化合物,可用精馏法、直接蒸汽蒸馏法、冻结法和萃取法分离之。在香料生产中,广泛使用含有萜烯及其衍生物 的精油。
单萜类
含义
特点
单萜类化合物是指分子中含有两个分子异戊二烯单位的萜烯及其衍生物。单萜类化合物广泛存在于高等植物 中的分泌组织里,多数是挥发油中沸点较低部分的主要组成部分,其含氧衍生物沸点较高,多数具有较强的香气 和生理活性,是医药、仪器和化妆品工业的重要原料,有些成苷后则不具挥发性。
萜类化合物的理化性质
1. 双键加成反应
(1) 与卤化氢加成反应: 柠檬烯与氯化氢在冰醋酸中进行加成反应,反应完毕加入冰水即析出柠
檬烯二氢氯化物的结晶固体。
Cl
+
2HCl
冰醋酸
Cl 柠檬烯 柠檬烯 二氢氯化物
萜类化合物的理化性质
TEPENOIDS AND VOLATILE OILS
(2) 与溴加成反应 萜类成分的双键在冰醋酸或乙醚与乙醇的混合溶液中,在冰冷却下, 滤取析出的结晶性加成物。
二氧化硒是具有特殊性能的氧化剂,它较专一地氧化羰基的α-甲 基或亚甲基,以及碳碳双键旁的α-亚甲基。
O R CH2 C CH3 CH2 CH CH SeO2 SeO2 O R CH2 C CHO CH CH OH CH CH CH O CH
萜类化合物的理化性质
TEPENOIDS AND VOLATILE OILS
排,再氧化制得。
萜类化合物的理化性质
TEPENOIDS AND VOLATILE OILS
+
Al2O3 oC 150 ~ 160 异构化 α-蒎 烯 O C H 水解 O
HCOOH
重排
+
O HC O
OH
Cr2O3
/ 强碱型树脂
丙酮 樟 脑
O
萜类化合物的理化性质
TEPENOIDS AND VOLATILE OILS
二、萜类化合物的化学性质
(一) 加成反应 —— 萜类化合物的鉴别与精制纯化 (二) 氧化反应 —— 萜类化合物的结构鉴定 (三) 还原反应 —— 萜类化合物的结构鉴定
萜类化合物的理化性质
TEPENOIDS AND VOLATILE OILS
tepenoidsvolatileoils萜类化合物的理化性质二萜类化合物的化学性质萜类化合物的结构鉴定tepenoidsvolatileoils萜类化合物的理化性质二萜类化合物的化学性质加成反应含有双键和醛酮等羰基的萜类化合物可与某些试剂发生加成反应其产物往往是结晶性的
中药化学教案—第七章萜类和挥发油
第七章萜类及挥发油课次:19、20课题:第七章萜类及挥发油第一节萜类概述第二节萜的各类化合物一、教学目的:1.了解萜类的含义、生源途径、分布和生理活性。
2. 熟悉萜类的结构特点和分类。
3.掌握单萜、环烯醚萜的结构与分类。
4. 掌握单萜、环烯醚萜的提取与分离。
5.熟悉倍半萜、二萜及二倍半萜的结构特点与分类。
6. 掌握重要物质的提取分离。
二、教学内容:1.萜类的结构与分类。
2.萜类的提取与分离。
三、重点:1.萜类的结构与分类。
2.萜类的提取与分离。
四、难点:1.萜类的结构与分类。
五、教学内容分析及教法设计:六、教学过程:1.组织教学:检查学生出勤,填写教学日志,随机应变,组织好课堂纪律。
2.课程引入:3.展示目标:4.进行新课:第一节萜类概述一、萜类的含义和分类(一)萜类的含义萜类化合物指具有(C5H8)n 通式以及其含氧和不同饱和程度的衍生物,可以看成是由异戊二烯或异戊烷以各种方式连结而成的一类天然化合物。
萜类化合物多数具有不饱和键,其烯烃类常称为萜烯,开链萜烯的分子组成符合通式(C5H8)n,随着分子中碳环数目的增加,其氢原子数的比例相应减少。
萜类化合物除以萜烃的形式存在外,多数是以各种含氧衍生物,如醇、醛、酮、羧酸、酯类以及苷等的形式存在于自然界,也有少数是以含氧、硫的衍生物存在。
(二)萜的分类一般根据其构成分子碳架的异戊二烯数目和碳环数目进行分类, 将含有一个异戊二烯单位的萜类称为半萜;含有2个异戊二烯单位的称为单萜;含有 3 个异戊二烯单位的称为倍半萜;含有 4 个异戊二烯单位的称为二萜。
其余以此类推。
同时再根据各萜类化合物中碳环的有无和数目多少,进一步分为开链萜(或无环萜)、单环萜、双环萜、三环萜等。
二、萜类化合物的生源途径经同位素标记等越来越多的实验证明,焦磷酸异戊烯酯(IPP )和焦磷酸Y, 丫一二甲基烯丙酯(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。
天然产物课件第七章 萜类化合物(二)
应激类疾病,如糖尿病、痛风、高血压等的防治产
生革 命性的改变。
(5)世界现状
与螺旋藻、小球藻等人类常用保健的微藻相比,雨生红球藻有着更加 令人惊异的抗氧化作用,同时也有着更加高难度的养殖与保存技术, 因此只有少数企业掌握。
虾青素的生产一般倾向于开发天然虾青素的生物(植物)来源,并由此 进行大规模生产。有能力商业化养殖雨生红球藻生产天然虾青素的公 司逐渐兴起,有代表性的为:美国Cyanotech、日本富士化工、以色 列Algatech、中国云南石林的云彩金可(GingkoAsta)与爱生行 (AstaBiotec),上述企业与其他国家新兴企业,2014年预计总投入 3亿美元,扩大雨生红球藻生产规模。
原料胶消耗在交通运输方面占有相当大的比重。例如:一辆解放牌4吨载
重汽车,需要橡胶制品200多公斤,一节硬座车厢需装配橡胶制品总重 300多公斤,一艘万吨巨轮就需橡胶制品近10吨重,一架喷气式客机需要
将近600公斤的橡胶。
在海、陆、空交通运输上,哪一个都离不开橡胶制品。作为运输工具, 轮胎是个主要的配件。除生产普通轮胎外,还大力发展子午线轮胎、无
一般虾、蟹类含虾青素的食物1000克的虾壳中含80-100毫
克虾青素,鳌虾类含虾青素的食物是所有虾、蟹类虾青素含 量最高的,鳌虾类含虾青素的食物1000克的虾壳中约含8001000毫克虾青素。不过除了油闷大虾等少数烹饪方法能把虾 青素从虾、蟹壳中滤出一部分,其大多数虾青素随虾壳、蟹
壳被丢弃了。
琶虾等海水虾。
c.半咸水虾如白虾等。
C.蟹类(摄取虾青素同虾))
a. 蟹类含虾青素的食物 中90%为海产,可食用的有三疣梭
中药化学第七章
COOH
HO
香叶烯
没药烯
松香酸
齐墩果酸
(myrcene) (bisabolene) (abietic acid) (oleanic acid) ②对萜类成分进行降解反应可得到异戊二烯,而用异戊二烯亦可合成萜 天然橡胶(多萜) 松节油(氮气稀释,单萜) +
焦化蒸馏
异戊二烯 异戊二烯
(±)柠檬烯 (±)-limonene
第七章 萜类和挥发油
(Terpenoids and Voaltile oils)
第一节
萜类 (Terpenoids)
一,概述 (一)萜类的定义及生物合成途径 1953年以前给萜类化合物下的定义为: 1. 萜类的定义
由异戊二烯聚合衍生而成的化合物为萜类化合物(Terpenes)。 如:
COOH
COOH
6、抗肿瘤 主要为二萜。如紫杉醇(taxol)、雷公藤乙素(tripdiolide)、鸦胆亭 (bruceantin)、莪术醇(curcumol)、冬凌草素(oridonin),其中紫杉醇对乳腺癌、卵巢癌及肺 癌不仅疗效好,且毒性低。
7、抗生育 如16-羟基雷公藤内酯醇(16–hydroxytriptolide)及棉酚(gossypol)有雄性抗生育 活性;芫花酯甲、乙(yuanhuacin、yuanhuadin)具引产作用。 8、杀虫驱虫作用 如青蒿素(arteannuin)及鹰爪甲素(yingzhaosu A)分别有很强的抗恶性 疟疾及鼠疟活性;土木香内酯(costunolide)和川楝素(chuanliansu,toosendanin)具有杀血吸虫 作用;驱蛔素(ascaridole)及山道年(santonin)有很强的驱蛔活性。 9、甜味剂作用 如甜菊苷(stevioside)、甜菜素(phylloduicin)、罗汉果甜素Ⅴ(mogroside V),其甜味均为蔗糖的数百倍以上。 此外,萜类化合物还具有许多其它生物活性。如人参三萜皂苷(gensenosides)有很好的补益 强壮作用,雷公藤内酯(二萜)具有很好的免疫调节活性,juvabione具昆虫保幼激素作用,二萜醛 (sacculatal)、瑞香毒素(daphnetoxin)均具有较强的毒鱼活性。
二萜类成分(3篇)
第1篇一、引言二萜类成分是一类广泛存在于自然界中的有机化合物,主要来源于植物、真菌和微生物。
它们具有多种生物活性,如抗炎、抗菌、抗癌、抗病毒、抗肿瘤等。
近年来,随着对二萜类成分研究的深入,其在医药、食品、化妆品等领域的应用越来越广泛。
本文将介绍二萜类成分的结构、生物活性及其应用。
二、二萜类成分的结构二萜类成分是由两个异戊二烯单位组成的化合物,其基本骨架由四个异戊二烯单位构成。
根据碳链的长度、双键的位置、官能团的不同,二萜类成分可分为多种类型,如二萜酸、二萜醇、二萜内酯等。
1. 二萜酸:二萜酸是一类含有羧基的二萜类化合物,如穿心莲内酯、丹参酮ⅡA 等。
它们具有多种生物活性,如抗炎、抗菌、抗癌等。
2. 二萜醇:二萜醇是一类含有羟基的二萜类化合物,如丹参醇、白藜芦醇等。
它们具有抗氧化、抗炎、抗肿瘤等生物活性。
3. 二萜内酯:二萜内酯是一类含有内酯环的二萜类化合物,如青蒿素、花椒素等。
它们具有抗菌、抗病毒、抗癌等生物活性。
三、二萜类成分的生物活性1. 抗炎活性:二萜类成分具有显著的抗炎活性,可通过抑制炎症因子的产生、调节免疫细胞功能等途径发挥作用。
例如,穿心莲内酯、丹参酮ⅡA等二萜酸具有抗炎作用。
2. 抗菌活性:二萜类成分具有广谱的抗菌活性,对多种细菌、真菌和病毒具有抑制作用。
例如,青蒿素对疟原虫具有高效杀灭作用。
3. 抗肿瘤活性:二萜类成分具有抗肿瘤活性,可通过抑制肿瘤细胞的增殖、诱导肿瘤细胞凋亡等途径发挥作用。
例如,丹参酮ⅡA、白藜芦醇等二萜醇具有抗肿瘤作用。
4. 抗病毒活性:二萜类成分具有抗病毒活性,可通过抑制病毒的复制、干扰病毒与宿主细胞的结合等途径发挥作用。
例如,花椒素对流感病毒具有抑制作用。
5. 抗氧化活性:二萜类成分具有抗氧化活性,可清除体内的自由基,保护细胞免受氧化损伤。
例如,白藜芦醇、丹参酮ⅡA等二萜醇具有抗氧化作用。
四、二萜类成分的应用1. 医药领域:二萜类成分在医药领域具有广泛的应用,如抗炎、抗菌、抗癌、抗病毒等。
二萜
雷公藤
紫杉醇
红豆杉
紫杉醇:是红豆杉中活性成分,已成新型天然抗肿瘤药 物,对于卵巢癌、乳腺癌和肺癌疗效好。
四环二萜(tetracyclic diterpenoid)
R1 R2 Glc Glc
3 2 1
甜菊苷 甜菊苷A 甜菊苷D
Glc Glc
G lc Glc
2 1
Glc
2
Glc Glc
Glc 3 Glc
三环二 雷公藤甲素(triptolide) H R2 H H OH R3 CH3 CH3 CH3
雷公藤乙素 (tripdiolide) OH 雷公藤内酯(triptolidenol) H
16-羟基雷公藤内酯醇
H
H
CH2OH
雷公藤甲素:抑制乳腺癌和胃癌细胞 系集落形成。
diterpenoid
二
萜
演讲人:胡青青 授课老师:赵肃清教授
1、概述
二萜(diterpenoid)是指分子骨架由4个异戊二烯单
位构成、含20个碳原子的化合物类群。二萜化合物是由焦磷酸 香叶基香叶酯(GGPP)衍生而成,几乎都呈环状结构。
分布:植物界广泛,植物分泌的乳汁、树脂等均以二萜
类衍生物为主,松柏科最多,菌类代谢产物,海洋生物。
许多二萜的含氧衍生物具有多方面的生物活性,如紫杉 醇、穿心莲内酯、关附甲素、雷公藤内酯、甜菊苷等。有些 已是重要的药物。现已是重要的药物。
生源
MVA NPP或GPP
×2
GGPP(焦磷酸香叶基香叶酯 二萜C20 ) MVA:甲戊二羟酸;NPP:焦磷酸橙花酯;GPP:焦磷酸 香叶酯。
2、分类
二萜化合物的结构按其分子中碳环的多少分为无环(链 状)、单环、双环、三环、四环等类型,天然无环及单环二 萜较少,双环及三环二萜数目较多。
第七章萜油
(1)结构分类及代表物 Ⅰ.环烯醚萜苷 以10个碳的环烯醚萜苷 占多数,C1 羟基多与葡萄糖成苷。
11 6 5 7
4 3
8
9
O
1
2
10
O
Glc
COOCH 3
栀子苷:泻下
O HOH C 2
O-glc COOCH 3
O
H
马鞭草苷:兴奋副交感 神经、镇咳
O H O-glc
Ⅱ. 4-去甲基环烯醚萜苷 是环烯醚萜的降解苷,碳架由9个碳组 成。 桃叶珊瑚苷是车前草清热、利尿的有 效成分。 梓醇是中药地黄降血糖、利尿的有效 成分之一。
薄荷醇:左旋体习称薄荷脑,镇痛、止痒、 局麻、防腐、杀菌、清凉。
OH 薄荷醇
O
胡椒酮(辣薄荷酮)
胡椒酮:松弛平滑肌,治疗支气管哮喘。
• 环香叶烷型 藏红花醛
CHO
• 卓酚酮类 是一类变形的单萜,其碳架不符合异 戊二烯法则。多具有抗癌、抗菌活性, 但有毒性。
OH O
O OH
扁柏酚
a-崖柏素
•
由于酮基的存在使七元环呈一定的 芳香化性质,分子中的酚羟基由于邻位 吸电子的酮基存在使其酸性介于酚类和 羧酸之间。故常存在于挥发油的酸性部 分。 • 它可与多种金属离子形成配合物而呈 现特殊颜色,如铜配合物为绿色结晶、 铁配合物呈赤色结晶,故常用作鉴别用。
C C C C HC C HC C O O
O O
• 与亚硝酰氯反应: 蓝色-绿色结晶性加成物 • 与亚硫酸氢钠加成:分离含羰基的萜类 • 与吉拉德试剂加成:分离含羰基的萜类
2、氧化反应 氧化反应是用化学方法研究萜类成分 结构的经典手段之一。不同的氧化剂在 不同的条件下,可将萜类成分中各种基 团氧化、分解,生成一系列降解产物。 据此推知原萜类成分的双键位置及碳骨 架。 3、脱氢反应 通常在惰性气流中,用铂黑或钯作 催化剂,在200-300℃间将萜类成分与硫 或硒共热,使萜类成分的环状结构脱氢 转变成芳香烃类衍生物。
二萜
二萜化合物——以红豆杉(紫杉醇)为例二萜(Diterpenoids)•二萜是指骨架由4个异戊二烯单位构成,含20个碳原子的化合物类群。
•二萜化合物是由焦磷酸香叶酯衍生而成,几乎都呈环状结构。
二萜化合物类型•链状二萜:植物醇•单环二萜:维生素A•双环二萜:穿心莲内酯、银杏内酯•三环二萜:雷公藤甲素、紫杉醇(百度资料为四环二萜)•四环二萜:贝壳杉烷型二萜三环二萜—紫杉醇(Taxol)紫杉醇又称红豆杉醇,90年代国际上抗肿瘤药三大成就之一,它于1967年在美国国家癌症研究所被发现,从平洋红豆杉的树皮中分离出来的。
【化学名称】5β,20-环氧-1,2α,4,7β,10β,13α-六羟基紫杉烷-11-烯-9-酮-4,10-二乙酸酯-2-苯甲酸酯-13[(2’R,3’S)-N-苯甲酰-3-苯基异丝氨酸酯]紫杉醇的基本信息•作为抗癌药物,紫杉醇的分子结构非常复杂,有11个立体中心和一个17碳的四环骨架结构,因此对紫杉醇分子的全合成和半合成引起世界上许多有机合成小组的兴趣。
1992年为止共有30多个研究组参与到紫杉醇的合成中,这在有机合成史上实属罕见。
1989年,佛罗里达州立大学的Robert A. Holton以可以从欧洲紫杉Taxus baccata中大量提取的10-脱乙酰基巴卡丁为起始原料,完成了紫杉醇的半合成。
1994年,Holton又完成了紫杉醇的首次全合成。
在这之后,Nicolaou(1994)、Danishefsky (1996)、Wender (1997)、Kuwajima (1998)、Mukaiyama (1998)等五个小组又相继完成了紫杉醇的全合成,各自采取了不同的合成策略。
•性状:白色无臭无味的结晶或粉末,不溶于水,易溶于丙酮、氯仿、乙醚等有机溶剂。
•作用原理:一般用在抗癌类药品,紫杉醇属有丝分裂中的微管抑制剂,紫杉醇具有聚合和稳定细胞内微管的作用,致使快速分裂的肿瘤细胞在有丝分裂阶段被牢牢固定,使微管不再分开,可阻断细胞于细胞周期之G2与M期,使癌细胞复制受阻断而死亡。
二萜类化合物药理学作用研究进展-新乡医学院学报
贝壳杉烷类化合物进行了细胞毒性 到的 7种对映 实验, 其中 5种化合物对 H L 6 0细胞株显示出强烈
5 ] 的抑制活性。张积霞等 [ 对从河南桐柏山产的大
叶香茶菜分离得到的 6种二萜化合物进行初步活性 测试, 其中 5种具有 α 亚甲基环戊酮结构单元的化
[ 7 ]
小鼠基质金属蛋白酶 2的下调和血管内皮生长因子 ( v a s c u l a r e n d o t h e l i a l g r o w t hf a c t o r , V E G F ) 表达的减
1 4 ] 研究发现乳腺组织中缺 少关系密切。郝朗松等 [
氧诱导因子 1 α的 表 达 与 肿 瘤 细 胞 的 增 殖 呈 负 相 关, 在此过程中血管形成减少, 也降低了肿瘤细胞的 血流供应。( 5 ) 降低肿瘤细胞线粒体膜电位: 线粒 体能高效地为机体储存和转换能量, 也能调节细胞 的存亡。线粒体在呼吸氧化过程中由于质子泵的跨 膜转运形成横跨线粒体内膜的跨膜电位, 也就是常 说的线粒体膜电位, 线粒体膜电位保持内负外正状 态, 这种状态的维持是细胞进行氧化磷酸化产生三 磷腺苷的前提。膜电位的改变可以激活线粒体通 路, 促 进 细 胞 色 素 C 的 释 放, 使 B c l 2 / B a x失 衡, c a s p a s e家 族 蛋 白 表 达 异 常, 进而诱发细胞的凋
6 ] 合物显示出良好的抗肿瘤和抗菌活性。梁宇光 [
对3 0余种天然及化学修饰后的对映 贝克杉烯类化 合物进行了系统的体外抗肿瘤活性筛选及构效关系 研究, 发现应用化学手段破坏分子中的 α 亚甲基环 戊酮结构单元, 可显著降低对映 贝壳杉烯类化合物 的抗肿瘤活性。以上研究结果表明, D环外的甲烯 基与羰基组成的 α 、 亚甲基环戊 β不饱和酮体系( α 酮结构单元) 是具有细胞毒和抗肿瘤活性的结构中 心。如果 D环上 α 亚甲基环戊酮结构单元的共轭 体系打破, 就会失去活性。但该结构单元又不是唯 一的活性中心, 分子内的其他取代基也会影响化合 物活性。有关二萜类化合物的抗肿瘤机制, 主要包 括: ( 1 ) 诱导肿瘤细胞的凋亡: 很多植物性来源的二 萜类化合物对肿瘤的拮抗作用与诱导细胞的凋亡关 系密切, 但具体诱导的凋亡通路并不相同。冬凌草 甲素来源于冬凌草, 对多种肿瘤细胞具有显著的诱 导凋亡和增殖抑制作用, 其对肿瘤细胞的抑制作用 呈现明显的量效关系, 其诱导细胞凋亡的作用可能 与抗凋亡蛋白 B细胞淋巴瘤 / 白血病 2 ( Bc e l l l y m p h o m a / l e w k m i a 2 , B c l 2 ) 、 髓样细胞白血病 1的下调
第七章二萜类化合物
第七章二萜类化合物引言二萜类化合物是一类具有重要生物活性的天然产物,在草本植物中广泛存在。
其独特的分子结构和多样的生物活性使其在医药、农药等领域具有广阔的应用前景。
本文将对二萜类化合物的概念、类别、生物合成途径及其药理学活性进行综述。
概念二萜类化合物(Triterpenoids)是一类由30个碳原子组成的天然有机化合物。
其分子结构由四个异戊二烯基组成,通常由30个碳原子的正构成环形结构。
二萜类化合物具有丰富的化学结构多样性,可以通过结构修饰产生各种不同的衍生物。
类别根据化学结构和生物活性的差异,二萜类化合物可以分为多个类别。
其中较为常见的类别包括:1.三萜类化合物(Tripterpenoids):此类化合物的分子结构由三个异戊二烯基组成。
2.四萜类化合物(Tetraterpenoids):此类化合物的分子结构由四个异戊二烯基组成,又称为半二萜类化合物。
3.五萜类化合物(Pentacyclic Triterpenoids):此类化合物的分子结构由五个异戊二烯基组成,是最常见的二萜类化合物。
除了上述三个常见的类别外,还有许多其他类别的二萜类化合物,如倍半萜类化合物、六萜类化合物等。
生物合成途径二萜类化合物的生物合成途径复杂多样。
其合成途径与羟基乙酸途径(Mevalonate pathway)密切相关,并涉及多种酶催化的反应。
通常,二萜类化合物的生物合成途径可以简化为以下几个步骤:1.异戊二烯单元的合成:通过异戊基二磷酸(IPP)和二异戊基二磷酸(DMAPP)等中间体,合成出三萜类化合物所需的异戊二烯单元。
2.环化反应:异戊二烯单元在酶的作用下进行环化反应,形成碳分子数不同的环结构。
3.结构修饰:二萜类化合物的结构可以通过氧化、酯化、脱羧等反应进行修饰,产生各种不同的衍生物。
药理学活性二萜类化合物具有多种生物活性,常被用于药物研究和药物开发。
其主要的药理学活性包括:1.抗炎活性:许多二萜类化合物具有显著的抗炎作用,可以通过抑制炎症介质的释放和抗氧化作用来缓解炎症反应。
第七章萜类和挥发油
第七章萜类和挥发油第七章萜类化合物和挥发油⼀、填空题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,且其基本碳中常有甲基、()、()、()及()类型的取代基。
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。
室温下,单萜及倍半萜多为()体,⼀萜、⼆倍半萜、三萜及四萜等常为()体,萜苷因连糖故⼀般为()体。
3、环烯醚萜苷元结构中C3与C4多以()相连,除C1连羟基外,()、()、()也常连有羟基。
4、薁为()芳烃类化合物,由于具有()负离⼦骈()正离⼦样结构,故不溶于⽔⽽溶于有机溶剂,可溶于60%~65%的硫酸或磷酸,能与苦味酸或三硝基苯形成π-络合物。
中药中所含薁类化合物多为()。
5、挥发油()、()、()及()四类成分组成,其中()所占⽐例最⼤。
6、挥发油与脂肪油在物理性上的相同之处为室温下都是()体,与⽔均();不同之处为挥发油具(),可与()共蒸馏。
挥发油低温冷藏析出的结晶称为(),滤除析出结晶的挥发油称()。
7、常温下挥发油多为()⾊或()⾊的(),具有较强的()⽓味。
⼆、选择题(⼀)单选题1、需经适当加热,⽅可溶于氢氧化钠⽔溶液的萜所具有的基团或结构()A、内酯B、醇羟基C、羧基D、糖基E、酚羟基2、从中药中提取⼆萜类内酯可⽤的⽅法是()A、⽔提取醇沉淀法B、酸⽔加热提取加碱沉淀法C、碱⽔加热提取加酸沉淀法D、⽔蒸⽓蒸馏法E、升华法3、⾊谱法分离萜类化合物,最常⽤的吸附剂是()A、硅胶B、酸性氧化铝C、碱性氧化铝D、葡聚糖凝胶E、聚酰胺(⼆)多选题(每题的备选答案中有2个或2个以上正确答案,少选或多选均不得分)1、属于萜类性质的是()A、多具⼿性碳B、易溶于⽔C、溶于醇D、易溶于亲脂性有机溶性E、具挥发性2、具有挥发性的是()A、单萜B、倍半萜C、薁类D、卓酚酮类E、⼆倍半萜3、下列关于挥发油性质描述正确的是()A、易溶于⽯油醚、⼄醚、氯仿及浓⼄醇B、相对密度多⼩于1C、涂在纸⽚上留下永久性油迹D、较强的折光性E、多有旋光性4、从玫瑰花、丁⾹花及紫苏中提取挥发油,适宜的提取分离⽅法有()A、⽔蒸⽓蒸留法B、70%⼄醇回流提取法C、吸收法D、压榨法E、SFE法5、分馏法可⽤于挥发油的分离,不同结构萜类化合物的沸点由⾼到低的规律为()A、倍半萜及含氧衍⽣物>含氧单萜>单萜烯B、单萜烯单环2个双键>单萜烯⽆环3个双键>单萜烯双环1个双键C、单萜烯⽆环3个双键>单萜烯单环2个双键>单萜烯双环1个双键D、萜酸>萜醇>萜酮>萜醛>萜醚E、萜酸>萜醇>萜醛>>萜醚6、以硅胶或氧化铝吸附⾊谱分离挥发油,其洗脱剂选择正确的是()A、⽯油醚分离⾮含氧萜B、⽯油⼰烷分离⾮含氧萜C、⽯油醚-⼄酸⼄酯分离含氧萜D、⼰烷-⼄酸⼄酯分离含氧萜E、⼄醚-甲醇分离⾮含氧萜7、对双键顺反异构体萜烯类化合物的分离,可选⽤的吸附剂()A、硅胶B、氧化铝C、硝酸银-硅胶D、硝酸银-氧化铝E、聚酰胺8、可⽤于挥发油定性检识的⽅法有()A、UV法B、GC法C、NMR法D、GC-MS法E、TLC法三、名词解释1、萜类-为⼀类由甲戊⼆羟酸衍⽣⽽成,基本碳架多具有2个或2个以上异戊⼆烯单位(C5单位)结构特征的化合物。
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第一章 概论 第二章 天然产物的提取分离 第三章 结构研究中常用的波谱技术 第四章 生物碱 第五章 单萜 第六章 倍半萜类 第七章 昆虫激素与信息素 第八章 二萜类化合物 第九章 皂萜
第十章 第十一章 第十二章 第十三章 第十四章 第十五章 第十六章 第十七章 第十八章
氨基酸和肽 碳水化合物 黄酮类化合物 蒽醌类化合物 香豆素类化合物 木脂体类化合物 其他生物活性天然化合物 海洋天然产物 天然产物的化学合成
第二节 生源关系 大环二萜也是经牻牛儿基牻牛儿醇二磷酸酯环合而
成的。如,西松烯和假白榄烷的生源关系可表示如下:
第七章(diterpenoids)20个碳,(C5H8)4通式。 广泛地分布自然界,植物、动物、海洋生物等。 近年来,不断发现新的二萜骨架,根据The Combined Chemical Dictionary的记载,共有119种骨架,化合物 近10 000多。主要的二萜骨架类型有:
(3)三环二萜
第一节 常见的二萜类化合物的骨架
(3)三环二萜
雷公藤甲素(triptolide)等是从雷公藤根中分离出来 的抗癌活性物质。雷公藤内酯醇具有较强的抗炎、免疫抑 制和抗生育作用。
第一节 常见的二萜类化合物的骨架
(3)三环二萜
关附甲素是中药关白附中的具抗心律失常的活性成
分,已进入国家I类新药研制的III期临床研究。
从马鞭草科植物中分到的大青素(clerodin)等具有克罗 烷骨架的苦味素,有强的昆虫拒食活性,活性功能团为全 氢呋喃拼呋喃环。
第一节 常见的二萜类化合物的骨架 (2)二环二萜
银杏内酯(ginkgolides)是银杏根皮及叶的强苦味成分, 已分出银杏内酯A 、 B、 C、 M、J等多种内酯。银杏内 酯类可治疗因血小板活化因子引起的种种休克状障碍。银 杏内酯及银杏双黄酮是银杏制剂中的主要有效成分,为治 疗心脑血管疾病的有效药物。
第一节 常见的二萜类化合物的骨架 常见的二萜类化合物的骨架如下: (1) 无 环 和 单 环 二 萜 (acyclic and mono-cyclic
diterpene)
第一节 常见的二萜类化合物的骨架
( 1)链状二萜 链状二萜类化合物在自然界存在较少,常见的只 有 广 泛 存 在 于 叶 绿 素 的 植 物 醇 (phytol) , 与 叶 绿 素 分 子中的卟啉(porphyrin)结合成酯的形式存在于植物 中,曾作为合成维生素E、K1的原料。
CH2OH
维生素 A Vitamin A
第一节 常见的二萜类化合物的骨架 (2)二环二萜(dicyclic diterpene)
第一节 常见的二萜类化合物的骨架
(2)二环二萜
穿心莲内酯为穿心莲Andrographis paniculata中抗 菌消炎作用的活性成分,临床用于治疗急性菌痢、胃肠 炎、咽喉炎等,与亚硫酸钠在酸性条件下可制成穿心莲 内酯磺酸钠,制备水溶性注射剂。
克 罗 烷 (cleordane) 、 贝 壳 杉 烷 (kaurane) 、 半 日 花 烷(1abdane)和松香烷(abietane)均在千个以上;
紫杉烷(taxane)和abeo紫杉烷(abeotaxane)也发现了 400多个.
第七章 二萜类化合物
二萜类(diterpenoids)是由4个异戊二烯单位构 成、含20个碳原子的化合物类群。 结构显示多样性, 主要类型有贝壳杉烷、 克罗烷、 松香烷、乌头烷等。
AcO
AcO
HO OH
N
OAc
NHBz
Ph 3'
2'
O 13 O
OH
OAcO OH
10 9
7
34
2 H1 O OHOBz OAc
关 附甲 素 Guan-fu base A
紫杉醇 Taxol
O
HO
O
HO CH2OH
穿心莲内酯
Andrographolide
第一节 常见的二萜类化合物的骨架 (4)四环二萜
第七章 二萜类化合物
第二节 生源关系
二萜认为源于牻牛儿基牻牛儿醇二磷酸酯的环合, 生成半日花烷二磷酸酯,脱去二磷酸酯,生成二环二萜 半日花烷。半日花烷发生键的转移生成克罗烷。半日花 烷二磷酸酯进行第二次环合,生成三环二萜海松烷,海 松烷经重排产生松香烷。从半日花烷二磷酸酯生成一种 非经典的正碳离子,形成四环二萜,如贝壳杉烷 (kaurane)、阿替生烷(atisane)。
第一节 常见的二萜类化合物的骨架
(4)四环二萜
甜菊苷(stevioside)是从甜菊叶中分到的甜味苷,
其甜度约为蔗糖的300倍。因其高甜度,低热量,在医药, 食品等工业中引用广泛。
第一节 常见的二萜类化合物的骨架 (5)大环二萜
(5)大环二萜
紫杉醇(taxol)又称红豆杉醇,为90年代国际上抗肿 瘤药三大成就之一,是红豆杉Taxus spp中活性成分, 1972年底美国FDA批准上市,已成新型天然抗肿瘤药物, 对于卵巢癌、乳腺癌和肺癌疗效好,颇受医药界重视,临 床需求量较大。
二萜广泛分布于植物界,植物分泌的乳汁、树脂等 均以二萜类衍生物为主,尤以松柏科植物最为普遍。
许多二萜的含氧衍生物具有多方面的生物活性,如 紫杉醇、穿心莲内酯、关附甲素、雷公藤内酯、甜菊苷 等都具有较强的生物活性。
除植物外,菌类代谢产物中也发现有二萜,从海洋 生物中也有为数较多的二萜衍生物。
第七章 二萜类化合物
CH2OH
植物醇 Phytol
第一节 常见的二萜类化合物的骨架
单环二萜 维生素A(vitamin A)是一种重要的脂溶性维生素, 主要存在于动物肝中,特别是鱼肝中含量较丰富,如 鲨鱼和鳕鱼的肝油中富含维生素A。维生素A 与眼睛 的视网膜内的蛋白质结合,形成光敏感色素,是保持 正常夜间视力的必需物质,而且维生素A也是哺乳动 物生长必不可缺少的物质。
AcO
AcO
HO
OH
N
OAc
NHBz
Ph 3'
2'
O 13 O
OH
OAcO OH
10 9
7
34
2 H1 O OHOBz OAc
关 附甲 素 Guan-fu base A
紫杉醇 Taxol
O
HO
O
HO CH2OH
穿心莲内酯
Andrographolide
第一节 常见的二萜类化合物的骨架
(2)二环二萜