第十章-萜类和挥发油

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萜类和挥发油

萜类和挥发油

贴类和挥发油萜类化合物是一类由甲戊二羟酸衍生而成,基本碳架具有二个或二个以上异戊二烯单位结构特征的化合物。

开链萜烯分子式具有(C5H8 ) n 通式。

穿心莲、青蒿、龙胆、紫杉成分均为萜类化合物。

类别碳原子数异戊二烯单位存在形式数单萜102挥发油倍半萜153挥发油二萜204树脂、苦味素、叶绿素植物醇二倍半255海绵、植物病菌、昆虫代谢物萜三萜306皂苷、树脂、植物乳汁四萜408植物胡萝卜素多萜~7500~300000>8橡胶、硬橡胶二、单萜单萜类化合物是植物挥发油中沸点较低部分的主要成分,其中含氧衍生物多具有较强的生物活性及香气,1.链状单萜2.单环单萜薄荷醇辣薄荷酮3. 双环单萜芍药苷:镇静、镇痛、抗炎。

龙脑:俗称冰片,具有发汗、解痉、止痛等作用樟脑:主要存在于樟树的挥发油中,具有局部刺激和防腐作用,用于神经痛、炎症、跌打损伤。

三、环烯醚萜:为臭蚁二醛的缩醛衍生物。

环烯醚萜及其苷类在中药中分布较广,以玄参科、茜草科、唇形科、龙胆科最常见。

环烯醚萜多具有半缩醛及环戊烷环的结构,C1-OH为半缩醛羟基,不稳定,因此在植物体内主要以苷的形式存在。

(1) 环烯醚萜苷栀子苷:泻下马鞭草苷:兴奋副交感神经、镇咳4- 去甲基环烯醚萜苷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。

(2)裂环环烯醚萜苷龙胆苦苷是龙胆、当药、狼芽菜的苦味成分。

理化性质环烯醚萜苷易溶于水、甲醇,可溶于乙醇、丙酮、正丁醇等,难溶于其他有机溶剂。

苷易被酸水解,生成的苷元因具有半缩醛结构,性质活泼,易进一步氧化或聚合而显深色;甚至随水解条件的不同产生各种不同颜色的沉淀。

中药地黄、玄参等经过干燥或受潮可变黑色,皆因苷类水解的产物氧化聚合所致。

苷元遇酸、碱、羰基化合物与氨基酸都能变色。

与皮肤接触可使之变蓝.苷元于冰醋酸中加少量铜离子加热也能产生蓝色沉淀.四.倍半萜 1.开链倍半萜:金合欢醇 2.单环倍半萜:青蒿素 : 倍半萜内酯过氧化物,抗疟。

萜类和挥发油

萜类和挥发油
季铵基团的酰肼
CH3 + CH3 N CH2 CO NH NH2
CH3
吉拉德试剂T
+ N CH2 CO NH NH2
吉拉德试剂P
②吉拉德(girard)试剂加成
R C
R'
R C
R'
+ CH3
O + H2N NH CO CH2 N CH3
CH3
+
O + H2N NH CO CH2 N
X - 10%醋酸 R C
分布
植物叶 挥发油 挥发油 树脂、苦味质、植物醇 海绵、植物病菌,昆虫代谢
物 皂苷、树脂、植物 乳汁
植物胡萝卜素
多 聚 萜 ~ 7. 5×103 至 3×105 (C5H8)n
橡胶、硬橡胶
(二) 萜类化合物的生物合成途径
1.经验的异戊二烯法则(empirical isoprene rule)
Wallach于1887年提出了异戊二烯法则,认为“自然界存在 的所有的萜类化合物由异戊二烯 为单位首-尾相连而成的聚合 体及其衍生物。
四、挥发油的提取与分离
(一)挥发油的提取
1. 蒸馏法 ➢不适用于对热不稳定的挥发油 2. 溶剂提取法 ➢杂质较多,需进一步精制 3. 油脂吸收法 ➢贵重挥发油 4. 压榨法 ➢可保持原有的香味,杂质 5. 二氧化碳超临界流体萃取
超临界流体萃取法(SFE)
超临界流体具有类似气体的 扩散系数、液体的溶解力, 能迅速渗透进固体物质之中
子式符合(C5H8)n通式的衍生物均称为萜类化合物。 特点:数量巨大、结构复杂
2、萜类化合物的分类及分布
3
萜类的分类与分布
异戊二烯单位的数目
分类

萜类和挥发油

萜类和挥发油

环烯醚萜苷元 + 氨基酸 环烯醚萜苷元 + Cu
2+
红 ~ 兰 ~ 沉淀 冰乙酸 兰色 酶 深兰
如苷元与皮 肤接触变兰
环烯醚萜苷元
配伍选择: 【1】 A.冷冻析晶法 B.分馏法 C.硝酸银络合色谱法 D.Girard 试剂法 E. 酸液萃取法 1. 分离双键数目及位置不同的挥发油的方法 2. 分离薄荷脑常用的方法 3. 分离沸点不同的挥发油的方法 4. 分离醛酮类的挥发油的方法 5. 分离碱性挥发油的方法
2).硝酸银-硅胶柱色谱分离,苯-乙醚(5 :1)洗脱
OMe OMe MeO C MeO OMe OMe
OMe
OMe
H
C CH 3 H
C
H
CH 3 C
H
MeO
CH -CH=CH 2 2
(A)
(B)
(C) Rf : A>B>C
3). 2.5%硝酸银-硅胶薄层色谱,氯仿-甲醇-乙 酸乙酯(35:45:20)展开。
E、2,4-二硝基苯肼试剂
4、分离挥发油中的羰基成分,常采用的试剂为 A、亚硫酸氢钠试剂 B、三氯化铁试剂 C、2%高锰酸钾溶液 D、异羟肟酸铁试剂 E、香草醛浓硫酸试剂
5、分离下列A与B应选用下列哪一类层析系统:
H
OH
OH
OH
A A. B. C. D.
B
Al2O3 ,TLC,乙醚 SiO2,TLC,苯:丙酮(18:2) SiO2-AgNO3,TLC,CHCl3:EtOAc(10:2) PPC,石油醚/97% MeOH
挥发油也称精油,是一类具①有挥发性、
可随水蒸气蒸馏,②与水不相混溶的油状
液体。
1、挥发油的主要成分 ( )
A. 单萜 B. 四萜 C. 二萜 D. 二倍半萜 E. 三萜

萜类挥发油

萜类挥发油

15
4 .游离苷元与氨基酸加热,产生深红至 游离苷元与氨基酸加热 加热, 蓝色,最后生成蓝色沉淀 蓝色沉淀( 蓝色,最后生成蓝色沉淀(与皮肤接触 染蓝色)。 染蓝色)。 5 .苷元的冰醋酸溶液与少量铜离子加热显 苷元的冰醋酸溶液与少量 与少量铜 蓝色。 蓝色。可用于环烯醚萜类化合物检识和 鉴别。 鉴别。
14
3 .环烯醚萜苷易于被酸水解,产生的苷 环烯醚萜苷易于被 水解,产生的苷 易于被酸 因具有半缩醛结构,性质活泼, 半缩醛结构 元因具有半缩醛结构,性质活泼,容易聚 合成大分子的各种不同颜色沉淀 黑色)。 不同颜色沉淀( 合成大分子的各种不同颜色沉淀(黑色)。 据此可用于该类成分的鉴别。这也是含 据此可用于该类成分的鉴别。 该类成分中药(如玄参、地黄) 该类成分中药(如玄参、地黄)加工炮制 容易变黑的主要原因。 容易变黑的主要原因。
37
3.化学分离法 利用挥发油各组分官能 .
团所表现的化学性质, 团所表现的化学性质,通过化学反应以改变 其溶解性能而达到分离的方法。 其溶解性能而达到分离的方法。 挥发性生物碱 :可以与酸成盐 羧基成分: 羧基成分: 可溶于碳酸氢钠溶液 酚性成分: 酚性成分: 可溶于氢氧化钠溶液 酯类: 酯类:精馏或色谱
栀子苷
13
环烯醚萜类化合物的性质: 环烯醚萜类化合物的性质:
1 .均为白色结晶或无定性具引湿性的粉 均为白色结晶或无定性具引湿性 引湿性的粉 末。味苦,具旋光性。 味苦,具旋光性。 2 .此类成分(苷及苷元)偏于亲水性。大 此类成分(苷及苷元)偏于亲水性。 多数易溶于水、和甲醇,可溶于乙醇、 多数易溶于水、和甲醇,可溶于乙醇、 丙酮、正丁醇,难溶于氯仿、 丙酮、正丁醇,难溶于氯仿、苯、石油 醚等亲脂性有机溶剂。 醚等亲脂性有机溶剂。

萜类和挥发油

萜类和挥发油

COOCH 3 H O HOCH 2 H OH O glc H
栀子苷 gardenoside
4-去甲环烯醚萜苷类
OH 6 5 7 8 O 9 4 3 1 O2 O CO O OH OH H O
O H
O glc 10 C H 2 O H 梓 醇 catalpol
O glc CH2OH 梓 苷 catalposide
鹰爪甲素是从草药鹰爪根中分离出的具有过氧基团的倍 半萜化合物,对鼠疟原虫的生长有强的抑制作用。
(3)薁类化合物
① 结构特征

由五元环与七元环骈合而成, 具有一定的芳香性。 薁类化合物主要存在于挥 发油中,游离存在的很少, 大多具有抑菌、抗肿瘤、杀 虫等活性。

② 性质

在挥发油高沸点馏分中有时可看见美丽的蓝色、紫色 或绿色的馏分,这显示可能有薁类成分存在。其沸点 较高,一般在250℃--300℃。 不溶于水,可溶于有机溶剂和强酸,加水稀释又可析 出,故可用60%--65%硫酸或磷酸提取。 能与苦味酸或三硝基苯试剂产生π络合物结晶,此结晶 具有敏锐的熔点可借以鉴定。
橙 花 醇 Nerol ?
香 茅 醇 Citronellol
CHO CHO CHO
香 叶 醛 Geranial
橙 花 醛 Neral ?
香 茅 醛 Citronellal
(β- 柠檬醛)
(2)环状单萜
O
α- 紫罗兰酮
(2)环状单萜
芍药苷是从芍药根中得到的单萜苦味苷,对小鼠显示有 镇静、镇痛及抗炎等药理作用。近年报道具有防治老年性痴 呆的活性。
在中草药中分布较广,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 900余种。

萜类和挥发油

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4、双环单的有六种,其中四种可 看作由薄荷烷型在不同位置进一步环合而成。其中以蒎烷型和莰 烷型结构最稳定,形成衍生物的数量最多,在植物界以松柏科分 布最为广泛。
蒈 烷 型
8-5
7
蒎烷 型
1
8-6
3
异莰烷 型
5
1-8
8 9
莰烷 型
6-4
守 烷型
葑烷 型
(1) 蒎烷型衍生物 芍药苷(paeoniflorin) 存在于牡丹科植物芍药(Paeonia albiflora)、牡丹(P. suffruticosa) 和紫牡丹(P. delavayi)的根中。对小鼠显示具有镇静、镇痛及抗炎 等作用,另外还具有扩张冠状动脉,增加冠脉流量,对抗急性心 肌缺血,抑制血小板凝集及降低血压作用,临床上已试用于冠心 病的治疗。 结构:是蒎烷型单萜衍生物,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。
萜类化合物是中药具有临床疗效的重要有效成分,其生理活性也 多种多样,因而萜类成分的研究一直是比较活跃的领域,亦是寻 找和发现天然活性成分的重要来源。
二、萜类的生源关系
1、经验的异戊二烯规则
提出的依据: A、许多天然的萜类化合物, 如柠檬烯或松节油(含多种萜烯)的蒸气 经氮气稀释后,在低压下通过红热的铂丝网,能获得产率很高的异戊二烯. B、将异戊二烯加热至280度,每两分子的异戊二烯可发生Diels-Alder 反应,聚合生成二戊烯(P220 反应式) C、大多数萜类化合物都可划成若干个异戊二烯单元 但后来发现许多例外,且在植物的代谢过程中也很难找到异戊二烯的存 在,故称为“经验的异戊二烯规则”
OH
OH
艾纳香
l-龙脑

萜类和挥发油

萜类和挥发油

21
2.环状二萜
CH2OH
维生素A
22
O HO O
穿心莲内酯系穿心莲中 抗炎主成分,临床已用于治 疗急性菌痢、胃肠炎、咽喉 炎、感冒发热等。
HO
H CH2OH
穿心莲内酯 andrographolide
23
AcO
O N H
O
O
18 11 12 13 14 15 10
9
O
19
OH
7 6
16 17 3 1 2
CH3
见154页图7-6
薄荷酮10%~ 20%, 乙酸薄荷酯1%~ 6% 提取方法: 水蒸气蒸馏法 分离方法: 冷冻结晶法
H3C OH CH3
薄荷醇(menthol)
46
例:薄荷油制备薄荷脑
薄荷油 -10℃放置12小时
析出粗脑
(第一批)

-20℃冷冻24小时
析出粗脑
加热熔融
(第二批)
0℃冷冻
较纯薄荷油
β-柠檬醛(橙花醛)
9
2.环状单萜
左旋体习称薄荷脑,是薄荷油中的主要组 成部分。薄荷醇具有弱的镇痛、止痒和局 麻作用,亦有防腐、杀菌和清凉作用。 牙膏和食品的香料。
OH
薄荷醇
O
樟脑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。 樟脑(辣薄荷酮)
10
龙脑(冰片)
OH
右旋体得自龙脑香树挥发油。
16
2011年度拉斯克奖
中国科学家---屠呦呦因发现青蒿 素获得临床医学奖,这是至今为止 中国医学界获得的世界级最高大奖。
17
实例分析(p144)
从黄花蒿中分离青蒿素
青蒿素的极性? 热稳定性?

萜类及挥发油

萜类及挥发油

12
第一节 单萜
单萜---以两分子异戊二烯单元聚合而成的
化合物,碳架通式是C10H16。多是植物挥发油
的组成成分。具有浓郁的香气,常作为化
妆品、食品的原料.
13
分布:
单萜类化合物广泛分布在高等植物的分 泌组织(腺体、树脂道等)里,如唇形科、 伞形科、芸香科、樟科、猕猴桃科、龙舌兰 科、漆树科、香荔枝科、天南星科、五加科、 马蔸铃科、橄榄科、藜科、半日花科、菊科、 龙脑香科、杜鹃花科、豆科、牻牛儿苗科、 禾本科、山竹子科、八角科、鸢尾科、樟科、 木兰科、桑科、桃金娘科、茜草科、玄参科 等植物中。
14
单萜类化合物多数是挥发油低沸点部分 (140~180℃)的主要组成成分,其含氧衍生 物沸点较高(200~230℃),均为挥发油的主 要组成成分,是油中香气来源和活性成分, 也是医药、食品和化妆品工业的重要原料。 有些单萜类化合物以苷的形式存在于植物中, 不具有随水蒸气蒸馏出来的性质;还有一些 是昆虫或微生物的代谢产物。
第七章
萜类和挥发油
1
一、萜的含义:
萜类化合物是指一类由甲戊二羟 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聚合衍生而成的 一类化合物。
2
萜类化合物种类很多,多数具有不饱和 键,其烯烃类也称为萜烯。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 化合物不仅以萜烃形式存在,大多是以各种 含氧衍生物如醇、醛、酮、羧酸、酯类及苷 的形式存在于自然界,还有少数则以含氮、 硫的衍生物存在。
42
4.水解性 作为一种苷类成分,苷键容易被酸 或酶水解断键生成苷元和糖。产生的苷元因 具有半缩醛结构,性质活泼,容易进一步发 生聚合等反应,故水解后不但难以得到原苷 的苷元,而且还随水解条件(温度、酸的浓 度)的不同产生各种不同颜色的沉淀。如中 药玄参、地黄、枳实等加工后变黑,就是由 于这类苷在酶的作用下,水解成苷元,再聚 合成黑色。植物组织易变黑者,常提示植物 中有环烯醚萜苷类化合物存在。

第十章 萜类(天然药物化学)

第十章 萜类(天然药物化学)

(17)昆虫拒食活性: (18)可作甜味素:甜菜素(滕氏甜昧内酯, phylloduicin)具有蔗糖600~800倍甜度,罗汉 果甜素V(mogroside V)的0.02%水溶液比蔗 糖甜约250倍,可作调味剂。 (19)昆虫保幼激素:如天蚕蛾保幼激素(C18cecropia)、juvabione。 (20)昆虫性引诱剂及昆虫驱避物质:倍半萜丙二 烯酮,对蚂蚁及其他昆虫有驱避作用。
二、萜类化合物的生理活性和分布
(1)抗生育活性;芫花酯甲(yuanhuacin)、芫花酯乙 (yuanhuadin)均为引产药。
(2)抗白血病、抗肿瘤活性:雷公藤内酯(triptolide)、 雷公藤羟内酯(tripdiolide)、鸦胆丁(bruceantin)等。 (3)驱蛔虫和杀虫活性:如驱蛔素(ascaridole),川楝素 (chuanliansu,toosendanin)、土木香内酯 (costunolide)等。
(4)抗疟活性:如青蒿素(arteannuin)、鹰爪甲素 (yingzhaosu A)。 (5)神经系统作用:如治疗神经分裂症的马桑 内酯类化合物。 (6)抗菌痢和抗钩端螺旋体活性:如穿心莲内 酯(andrographolide)、穿心莲新苷 (neoandrographolide)、14—去氧穿心莲内酯 (14-deoxyandrographolide)。 (7)抑制血小板凝集、扩张冠状动脉、增强免 疫功能:如芍药苷(paeoniflorin)。
第2 节 挥发油

概念:挥发油又称为精油,是存在于植 物中的一类具有芳香气味、可随水蒸汽 蒸馏出来而又与水不相混溶的挥发性油 状成分的总称。
(一)组成与分类
挥发油为一混合物,其组分较为复杂,一种挥发油 常常由数百种成分组成。其组分大致可分为一下几类:

药理课件萜类和挥发油PPT课件

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CHAPTER 05
萜类和挥发油的未来展望
萜类和挥发油的资源开发与利用
1 2 3
深入挖掘天然资源
随着科技的发展,越来越多的萜类和挥发油资源 被发现,需要进一步深入挖掘和利用。
人工合成与修饰
通过化学合成和生物工程技术,对萜类和挥发油 进行人工合成和修饰,以获得具有更好生物活性 的化合物。
资源保护与可持续发展
系统的评价,为药物研发提供依据。
活性机制研究
03
深入研究萜类和挥发油发挥生物活性的机制,为药物作用机制
研究和药物设计提供理论支持。
萜类和挥发油的药理作用机制研究
药效学研究
通过药效学实验,研究萜类和挥发油对疾病模型 的作用效果和作用机制。
药代动力学研究
研究萜类和挥发油在体内的吸收、分布、代谢和 排泄过程,为其临床应用提供依据。
萜类和挥发油的生物活性研究
抗炎作用
萜类和挥发油中的某些成分可 以抑制炎症反应,如抑制炎症 介质释放、抑制炎症细胞浸润
等。
抗菌作用
萜类和挥发油中的某些成分具 有抗菌作用,如抑制细菌生长 、杀灭细菌等。
抗肿瘤作用
萜类和挥发油中的某些成分可 以抑制肿瘤细胞的生长和增殖 ,诱导肿瘤细胞凋亡。
抗氧化作用
萜类和挥发油中的某些成分具 有抗氧化作用,如清除自由基
毒理学研究
对萜类和挥发油进行系统的毒理学研究,评估其 安全性和潜在的毒性,确保药物的安全有效性。
THANKS
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萜类的生理作用与药理活性
01
02
03
生理作用
萜类化合物在植物和微生 物中发挥着重要的生理作 用,如防御、信号传递、 生长调节等。
药理活性

《萜类和挥发油》课件

《萜类和挥发油》课件

02
CHAPTER
萜类的生物合成
生物合成途径
甲羟戊酸途径
萜类合成的起始途径,通过甲羟戊酸经过一系列反应生成异戊烯焦磷酸。
甲基赤藓糖磷酸途径
另一种起始途径,通过甲基赤藓糖磷酸生成二甲基丙烯基焦磷酸。
丙酮酸途径
部分萜类物质可由丙酮酸途径合成。
磷酸戊糖途径
在某些微生物中,萜类物质可由磷酸戊糖途径合成。
酯类
如乙酸乙酯、丁酸 乙酯等,具有柔和 的香气和口感。
05
CHAPTER
挥发油的提取与分离
提取方法
溶剂提取法
超临界流体萃取法
利用有机溶剂将挥发油从植物中提取 出来,常用溶剂包括石油醚、乙醚、 氯仿等。
利用超临界流体(如二氧化碳)作为 萃取剂,从植物中提取挥发油,具有 萃取效率高、溶剂残留少等优点。
食品调味
挥发油具有独特的香味和口感, 常用于调味品如香辛料、食用香 精等,提升食品的口感和风味。
食品防腐
部分挥发油具有抗菌、防腐作用 ,可用于延长食品的保质期,如 某些精油可用于腌制食品或作为 食品保存剂。
日用化工
香水、化妆品
挥发油具有芳香性,常用于制作香水 、化妆品等日用品,提供宜人的香气 和美容效果。
基因表达与调控
相关基因的表达与调控对萜类的合成具有重要影响, 如关键酶基因的表达水平直接影响萜类的合成。
03
CHAPTER
萜类化合物的应用
药物开发
抗癌药物
一些萜类化合物具有抑 制肿瘤细胞生长和扩散 的作用,可用于抗癌药
物的研发。
抗炎药
萜类化合物具有抗炎作 用,可用于治疗关节炎 、痛风等炎症性疾病。
质量控制
化学成分分析
01

(整理)萜类和挥发油

(整理)萜类和挥发油
规划编制单位对可能造成不良环境影响并直接涉及公众环境权益的专项规划,应当在规划草案报送审批前,采取调查问卷、座谈会、论证会、听证会等形式,公开征求有关单位、专家和公众对环境影响报告书的意见。2、芳香族小分子化合物多为苯丙素酚类
C.环境影响报告书3、脂肪族小分子化合物
(二)性质
(1)性状多为无色或淡黄色透明液体。具有浓烈的香味,少数有颜色,奥类多显蓝色。“脑”——挥发油在低温下析出的结晶物。滤去析出物的油为脱脑油
贴类和挥发油
萜类化合物是一类由甲戊二羟酸衍生而成,基本碳架具有二个或二个以上异戊二烯单位结构特征的化合物。开链萜烯分子式具有(C5H8)n通式。穿心莲、青蒿、龙胆、紫杉成分均为萜类化合物。
类别
碳原子数
异戊二烯单位数
存在形式
单萜
10
2
挥发油
倍半萜
15
3
挥发油
二萜
20
4
树脂、苦味素、叶绿素植物醇
二倍半萜
苷易被酸水解,生成的苷元因具有半缩醛结构,性质活泼,易进一步氧化或聚合而显深色;甚至随水解条件的不同产生各种不同颜色的沉淀。
中药地黄、玄参等经过干燥或受潮可变黑色,皆因苷类水解的产物氧化聚合所致。
(1)非煤矿矿山的建设项目(注:对煤矿建设项目有单独特别规定);苷元遇酸、碱、羰基化合物与氨基酸都能变色。与皮肤接触可使之变蓝.苷元于冰醋酸中加少量铜离子加热也能产生蓝色沉淀.
(3)羰基化合物:
A:亚硫酸氢钠:30%亚硫酸氢钠低温短时间振摇提取,有加成物析出,分离,加酸或碱分解,以乙醚提取即可.
B吉拉德试剂:挥发油的乙醚层,回收乙醚后加入试剂的乙醇液,再加入10%醋酸,加热回流.待反应完成,加水稀释,用乙醚萃取.分取水层加酸酸化,再用乙醚萃取,蒸去乙醚即可。

萜类和挥发油

萜类和挥发油
萜类结构特征。
萜类和挥发油在化学结构上的差 异导致它们在性质、提取和分离
方法等方面存在不同。
萜类与挥发油的生物合成关系
萜类和挥发油在生物体内都是 由相同的生物前体合成的,即 乙酰CoA。
萜类的生物合成途径通常涉及 多个异戊二烯单位的聚合和修 饰,而挥发油则是通过一系列 酶促反应生成的。
不同生物合成途径导致萜类和 挥发油在生物体内的合成部位、 合成时间和合成量等方面存在 差异。
05
萜类和挥发油的研究进 展
萜类研究进展
萜类化合物的生物合成
研究萜类化合物的生物合成途径,探索其在 植物、动物和微生物中的合成机制。
萜类化合物的结构多样性
研究萜类化合物的化学结构多样性,探索其在自然 界中的存在形式和分布情况。
萜类化合物的生物活性
研究萜类化合物的生物活性,包括抗癌、抗 炎、抗菌等药理作用,以及在植物保护、食 品添加剂等方面的应用。
萜类化合物还具有工业应用价值,如 用于生产油漆、橡胶、润滑油等。
日用化工
一些萜类化合物如薄荷醇、柠檬烯等 具有特殊气味和性质,广泛应用于日 用化工领域,如香料、化妆品、食品 添加剂等。
02
挥发油概述
定义与分类
定义
挥发油又称精油,是一类具有芳香气味的油状液体,主要来源于植物的次生代谢产物。
分类
根据来源和化学成分,挥发油可分为单萜类、倍半萜类、醇类、醛类、酮类、酯类等。
医药
某些挥发油成分具有药理活性 ,可用于制备药物,如薄荷油 、丁香油等。
其他
挥发油还可用于日用品、清洁 剂等领域,如香薰蜡烛、空气
清新剂等。
03
萜类与挥发油的关系
萜类与挥发油的化学结构关系
萜类和挥发油都含有碳、氢元素, 且具有较为复杂的化学结构。

萜类和挥发油

萜类和挥发油
能和一般羰基试剂反应;
★ IR特征(3100
cm-1~3200cm-1)
卓酚酮类化合物的分布:
O
真菌的代谢产物
柏科的心材中也含有卓酚酮类化合物。
个以上异戊二烯单位(C5单位)结构特征的
化合物。
O
OH
HO
OH
甲戊二羟酸
2、存在形式:
类别
半萜 单萜 倍半萜 二萜 二倍半萜 三萜 四萜 多萜
碳原子数 异戊二烯单位数
存在形式
5
1
10
2
15
3
20
4
25
5
30
6
40
8
~7.5×103至3×105 >8
植物叶 挥发油 挥发油 树脂、苦味素、植物醇、叶绿素 海绵、植物病菌、昆虫代谢物 皂苷、树脂、植物乳汁 植物胡萝卜素 橡胶、硬橡胶
(一)无环单萜(acyclic monoterpenoids)
CH2OH H
H CH2OH
oglc H
香橙醇
香叶醇葡萄糖苷
香叶醇(牻牛儿醇) ,玫瑰油、香叶天竺葵油及香茅叶的挥发油中均含有此成分.
混合共存,但以反式柠檬醛为主,具有柠檬香气,为重要的香料。 在香茅油中可达70%~85%,山鸡椒、橘子油中均有大量存在。
二、 单萜(monoterpenoids)
★定义:基本碳架由10个碳原子,即2个异戊二烯单位构成的萜类
化合物。
★分布:高等植物的腺体、油室及树脂道等分泌组织内
昆虫和微生物的代谢产物 海洋生物中
★特点:单萜,尤其含氧衍生物多具有较强的香气和生物活性,
多是挥发油的组成成分(单萜苷类不具有挥发性)。
单萜的分类
前述有些萜类化合物的基本碳架不符合异 戊二烯法则或其基本碳架的碳原子数不是5的 倍数,则是因为其在生物合成过程中产生异 构化或产生脱羧降解反应所致。

萜类与挥发油—萜类(天然药物化学课件)

萜类与挥发油—萜类(天然药物化学课件)
性,同时多有毒性,与铜离子结合形成绿色结晶, 与铁离子形成赤红色结晶,可用于鉴别。
OH
台湾扁柏
扁柏素
罗汉柏
3、双环单萜类
双环单萜的结构类型较多,比较常见的四种可 视为由薄荷烷在不同位置间环合形成的产物。在 植物界的分布以松柏科最为广泛:松节油的主要 成分蒎烯、龙脑(中药冰片);樟树挥发油中的 樟脑;小茴香油与侧柏油中的小茴香酮等。
HOOC
CH3 CH2 C CH2
OH
CH2OH
甲戊二羟酸
H2C CH C CH2 CH3
异戊二烯
三、分类
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。 v 含有1个异戊二烯单位的萜类称为半萜; v 含有2个异戊二烯单位的称为单萜; v 含有3个异戊二烯单位的称为倍半萜; v 含有4个异戊二烯单位的称为二萜; v 含有5个异戊二烯单位的称为二倍半萜…
七 萜类(二)
——结构类型
❖一、单萜 ❖二、倍半萜 ❖三、二萜 ❖四、二倍半萜 ❖五、三萜 ❖六、四萜
一、单萜
单萜的基本碳架由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之一。
一般按其结构中的碳环数目,可分为链状、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
1、链状单萜(无环单萜)
植物胡萝卜素类
n>8 橡胶
1、薄荷脑
薄荷脑系由薄荷的叶和茎中所提取,白色晶体,分子式
C10H20O,为薄荷精油中的主要成分,可用作牙膏、香水、 饮料和糖果等的赋香剂。在医药上作用于皮肤或粘膜,有清 凉止痒作用;内服可作为驱风药,用于头痛及鼻;咽;喉炎 症等。其酯用于香料和药物。
主要成分:
H
H
H
O
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(二) 溶解度 挥发油不溶于水,而易溶于各种有机 溶剂中,如石油醚、乙醚、二硫化碳、油 脂等。在高浓度的乙醇中能全部溶解,而 在低浓度乙醇中只能溶解一定数量。
(三) 物理常数 1、密 度 挥发油多数比水轻,也有的比水重(如丁 香油、桂皮油),相对密度一般在0.85~ 1.065之间。 2、光学活性 挥发油几乎均有光学活性。多具有强的 折光性,折光率在1.43~1.61之间。 3、沸点 挥发油的沸点一般在70℃~300℃之间。具 有随水蒸汽而蒸馏的特性;
6
5
1
4 3 2
7 8
10
9
OH
O

栀子苷存在于栀子中,栀子苷为主要成分, 与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,其苷元京尼平具 有显著的促进胆汁分泌活性。
COOCH 3
O HOH C 2
O glc
★栀子苷
(二)倍半萜: 倍半萜类的基本碳架由15个碳原子构成, 即3个异戊二烯单位,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。
(二)萜类化合物的化学性质 ★ 1、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。 这不但可供识别萜类化合物分子中不饱和键的存 在和不饱和的程度,还可借助加成产物完好的晶 型,用于萜类的分离与纯化。
• 10.能发生加成反应的化合物是( ) • A.具有双键、羰基的化合物 B.具有醇羟基的 化合物C.具有醚键的化合物 D.具有酯键的化 合物E.具有酚羟基的化合物
1.链状单萜
常见的三种类型 月桂烷型 薰衣草烷型 艾蒿烷型
★代表化合物有柠檬醛和香叶醇。 柠檬醛存在于植物的挥发油中,其中在柠檬草油、川桂 叶油和樟叶油中含量较高,多在70%以上。有一对顺反 异构体,反式的称为α型,顺式的称为β型。它们通常 混合共存,但以反式柠檬醛为主。
β型柠檬醛
CHO H
α型柠檬醛
一、挥发油的组成
(一)萜类化合物
主要是单萜、倍半萜和它们的含氧衍生物。 如:薄荷油中含薄荷醇8%左右,樟脑油中含樟脑50%;
(二)芳香族化合物
挥发油中,芳香族化合物仅次于萜类,存在相当广泛。
如:桂皮醛(解热镇痛)丁香酚(抗炎、镇痛)
(三)脂肪族化合物
如:鱼腥草素(抗菌)
(四)其它 挥发油样物质:如芥子油、挥发 杏仁油、大蒜油
H
CHO
★香叶醇也叫牻(má ng)牛儿醇,玫瑰油、香
叶天竺葵油中均含有此成分,与香橙醇互为几何 异构体.都是香料工业中不可缺少的原料. 牻牛儿醇
CH OH 2 H
香橙醇
H
CH OH 2
2.单环单萜 常见的化合物有: 柠檬烯 ★薄荷酮 辣薄荷酮
桉油精
O
O
O
OH
薄荷中含有★薄荷醇。具有镇痛、 止痒、防腐、抗菌作用。

★ (一)萜的含义: 萜类化合物是所有异戊二烯结构的聚合物,基本碳架 具有二个或二个以上异戊二烯单位结构特征的化合物。 开链萜烯分子式具有(C5H8)n通式。
CH3 CH3 CH3 CH3
CH3=C-CH=CH2+ H2C=C-CH=CH2
H2C=C-CH2-CH2-CH=C-CH=CH2
开链单萜类
CH3COO O OH
10 9
紫杉醇
H H
H
3 1 2
7
4
H
O
C C C O OH NHCO O OH
H
OCOCH3 OCO
红豆杉 (紫杉)
OR
★甜菊苷是菊科植物甜叶 1
H H COOR 2
甜菊苷
菊叶中所含的四环二萜甜 味苷,尚有甜菊苷A、D、E 等多种甜味苷,甜菊苷A甜 味较强,但含量较少。总 甜菊苷含量约6%,其甜度 均为蔗糖的 300倍。甜叶 菊我国已大面积栽培,甜 菊苷在医药、食品工业广 泛应用。
25
30 40
5
6 8
多萜
> 45
>8
橡胶、硬橡胶
• 1.单萜类化合物分子中的碳原子数为( ) • A.10个 B.15个 C.5个 D.20个 E.25个 • 2.挥发油中的萜类化合物主要是( ) • A.二萜类 B.二倍半萜类 C.单萜 和倍半萜类D.小分子脂肪族化合物 E.挥发性 生物碱
• 8.二萜类化合物具有( ) • A.两个异戊二烯单元 B.三个异戊二烯单元 C.有四个异戊二烯单元D.五个异戊二烯单元 E.六个异戊二烯单元
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。
OH
樟脑★
• 9.冰片的主要作用与功能是( A.发汗 B.兴奋 C.镇痛
)。 D.抗缺氧 • E.抗癌
樟 树
4. ★环烯醚萜类 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900 余种。
学习目标:
掌握萜类化合物的概念、结构类型,挥发油的概念、主要 性质、检识方法 熟悉萜类化合物的理化性质,挥发油的化学组成; 了解萜类化合物和挥发油的提取分离方法、生物活性 重点难点:萜类化合物的结构特点,挥发油的组成,理化 性质,检识和提取方法
第一节 萜 类 概 述
结构类型
理化性质
一、概
薄荷的花
3.双环单萜
★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。
O
O
龙脑★ l
d-龙脑
★樟脑是最重要的萜酮之一,我国产的天然樟
(四) 稳定性 挥发油与空气及光线接触,常会逐 渐氧化变质,使之比重增加,颜色变深, 失去原有香味,并能形成树脂样物质, 也不能再随水蒸汽而蒸馏了。因此,挥 发油制备方法的选择是很重要的,其产 品应贮于棕色瓶内,装满、密塞并在阴 凉处低温保存。
• 2.关于挥发油性质的叙述哪些是正确的( )。 • A.易溶于水、醇、苯 B.常温下为油状液 体 C.比重大多比水轻 • D.大多为无色或淡黄色 E.大多具有香气
银杏叶
银杏果 (白果)
O
穿 心 莲
HO
O
HO
H CH 2OH
穿心莲内酯
★穿心莲内酯系中抗炎主成分,临床已用于
治疗急性菌痢、胃肠炎、咽喉炎、感冒发热 等。
★ 紫杉醇 (taxol) 又称红豆杉醇,最早从太平
洋红豆杉 Taxus brevifolia 的树皮中分离得到, 1992年底美国FDA批准上市,临床用于治疗卵巢癌、 乳腺癌和肺癌疗效较好。
★植物醇
2.环状二萜:
★维生素A
C H2 O H
维生素A1
动物生长所必须的,人体缺乏它,会导致夜盲 症。食物中含胡萝卜素,可以在体内分解为维生素 A,胡萝卜素是维生素A的前体。
H R1 O O O O O H R2 O O OH
R3
★银杏内酯是银杏叶及根皮的苦味成分, 是治疗心脑血管疾病的主要有效成分。
(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
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。
异戊二烯★
(二)萜类化合物的分类:
根据分子中所含异戊二烯单元的数目,可分为下列表
类别 半萜
碳原子数 5
(C5H8)n 1
存在形式 植物叶
单萜 倍半萜
二萜
10 15
20
2 3
4
挥发油、环烯醚萜 挥发油
树脂、苦味素、叶绿素 海绵、植物病菌、昆虫 代谢物 皂苷、树脂、植物乳汁 植物胡萝卜素
二倍半萜
三萜 四萜
O
O H
莪术醇
4.倍半萜内酯
★青蒿素:
倍半萜内酯过氧化物,
从中药青蒿(也称黄花蒿) 中 分离到的抗恶性疟疾的有效 成分,在水中及油中均难溶 解。后制成二氢青蒿素(油
H 3C
O O O O
H CH 3
H H CH 3
O
溶性)、蒿甲醚(油溶性)、
青蒿琥酯钠(水溶性)等衍 生物用于临床。
青蒿素
• 15.青蒿素主要临床作用( )。 • 6.萜类可看作 的聚合体,其通式为
三.理化性质
(一)物理性质 1.性状: (1)形态★ :
单萜和倍半萜类多为具有特殊香气的油状
液体,易挥发,并随着分子量、双键的增加、 功能基的增多,挥发性下降,溶沸点增高。 二萜、二倍半萜均为结晶性固体。
(2)味:萜类化合物多具有苦味,有的味极苦,
所以萜类化合物又称苦味素。但有的萜类化合物
具有强的甜味,如甜菊苷的甜味是蔗糖的300倍。

(三) 二萜类
20个碳原子 基本碳架 4个异戊二烯单位 无环(开链) 单环 双环 在无环的双萜烯中叶绿 醇是最重要的组分,它 三环 是非常丰富的叶绿素分 四环 子的一部分 。 五环
二萜
1.直链二萜: 植物醇存在于植物体的叶绿素中,与叶绿素分 子中的卟(bù)啉结合成酯的形式存在于植物中, 曾作为合成维生素A、K的原料。 CH 2O H
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