天然药物化学萜类和挥发油

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Cl + 冰 醋 酸 2HCl Cl
柠 檬 烯
2014年10月26日4时55分
柠 檬 烯 二 氢 氯 化 物
Lynen证明了焦磷酸异戊烯酯(IPP)的存在Folkers证实经 3R-甲戊二羟酸(MVA)是IPP的关键前体物,由此证实萜类
化合物有甲戊二羟酸衍生,这即是“生源异戊二烯规则”
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天然药物化学
第一节
概 述
三、萜类的生源学说
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天然药物化学
天然药物化学
第二节
4、双环倍半萜
萜类结构类型及其重要化合物
常见植物:山道年蒿
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天然药物化学
第二节
4、双环倍半萜
CHO HO
萜类结构类型及其重要化合物
OH
OH
CHO OH
HO H3C CH3
CH3
H3C H3C
OH CH3
棉 酚
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天然药物化学
第二节
萜类结构类型及其重要化合物
5、三环倍半萜
CH3
CH3 OH CH3
环桉醇:抗金黄葡萄球菌和抗白色念球菌活性
天然药物化学
2014年10月26日4时55分
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第二节
6、奥衍生物
萜类结构类型及其重要化合物
奥类是由五元环与七元环并和而成的一种非苯环芳烃化合物, 分子结构中具有高度的共轭体系。多具有抑菌、抗肿瘤、杀 虫等生物活性。 性质: 1)奥类可与苦味酸或三硝基苯形成具有敏锐熔点的p络合物, 用于鉴别 2) 沸点高,挥发油分馏时可见美丽的蓝、紫、绿色现象时, 示有奥类存在
萜类结构类型及其重要化合物
卓酚酮类:变形单萜,其碳架不符合异戊二烯规则,具有抗菌活性,但同 时多有毒性。
1、酸性 2、酚羟基易甲基化,不易酰化 3、羰基不能和一般羰基试剂反应
4、能与多种金属离子络合显颜色用于鉴别
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天然药物化学
第二节
1、概述
萜类结构类型及其重要化合物
天然药物化学
2014年10月26日4时55分
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第二节
萜类结构类型及其重要化合物
3) Sabety反应 可与溴-氯仿溶液产生蓝色或绿色
4)可与Ehrlich试剂(对-二甲氨基苯甲醛、浓硫酸)反应产 生紫色、红色
H3C S 200 H3C H3C CH3 H3C H3C CH3 OH H3C CH3 H3C Se H3C
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天然药物化学
第二节
萜类结构类型及其重要化合物
生物活性强:紫杉醇、穿心莲内酯、关附甲 素、雷公藤内酯、甜菊苷等。 生源
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天然药物化学
第二节
萜类结构类型及其重要化合物
2、链状二萜
CH2OH 植物醇 Phytol
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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。 Wallach 1887年提出 “异戊二烯法则”
Ruzicka提出了所有萜类的前体物是“活性的异戊二烯”的假设。
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天然药物化学
第一节

概 述
生源异戊二烯规则(biogenetic isoprene rule)
萜类结构类型及其重要化合物
分布:挥发油高沸点部分。海洋低等动物(海藻、软体动物等)、昆虫
中也有发现 存在形式:挥发油,醇、酮、内酯或苷,生物碱。 含氧衍生物多具有香气和生物活性,骨架繁杂,超过200余种
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天然药物化学
第二节
生源
萜类结构类型及其重要化合物
GPP(C10) + IPP(C5) → FPP(C15) 焦磷酸金合欢酯
第一节
概 述
2014年10月26日4时55分
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天然药物化学



第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节
概述 萜类的结构类型及重要代表物 萜类化合物的理化性质 萜类化合物的提取分离 萜类化合物的检识与结构测定 挥发油
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天然药物化学
第二节
萜类结构类型及其重要化合物
二、环烯醚萜(iridoids)
为蚁臭二醛的缩醛衍生物,含有环戊烷结构单元 取代环戊烷环烯醚萜(iridoids) 环戊烷开裂的裂环环烯醚萜( secoiridoids )两种基本碳架。
环烯醚萜骨架
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裂环环烯醚萜骨架
天然药物化学
第二节
生物合成途径
CH2OPP H 1水 解
萜类结构类型及其重要化合物
CH3 CH3 CH3 CH2 CH3 CH2OH
环 合
CHO
水 合
氧化
2氧 化
H3C CH3
CHO
CHO
CH3 CHO
CH3 H C
H
H3C
CH3 H
羟 醛 缩 合
O H3C H OH H O
OH
烯 醇 化
CHO O
H
蚁 臭 二 醛
环 烯 醚 萜
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天然药物化学
第一节

概 述
萜类化合物化学结构特点:异戊二烯的聚合体及其衍 生物,其骨架一般以5个碳为基本单位。

自然界分布广、骨架庞杂、种类繁多、数量巨大、结
构千变万化、生物活性广泛。
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天然药物化学
第一节 概 述 二、分类与分布
分类 半萜 单萜 倍半萜 二萜 二倍半萜 三萜 四萜 多聚萜
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天然药物化学
第三节
萜类化合物的理化性质
(二)溶解性
亲脂性强,萜类的苷有一定的亲水性。
具内酯结构萜可用碱溶酸沉法分离纯化。 萜类对高热、光、和酸碱敏感。
Biblioteka Baidu
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天然药物化学
第三节
二、化学性质
萜类化合物的理化性质
(一)加成反应——有双键和醛,酮等羰基的萜类化合物 1、 双键加成反应 A 与卤化氢加成
2014年10月26日4时55分
CH3
CH3
OH
β -金合欢烯 β -farnesene
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金合欢醇 Farnesol
橙花醇 Nerolidol
天然药物化学
第二节
3、单环倍半萜
萜类结构类型及其重要化合物
青蒿 青蒿素
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天然药物化学
第二节
3、单环倍半萜
萜类结构类型及其重要化合物
一、单萜类(C10H16) (一)链状单萜
CH2OH CH2OH CH2OH
香 叶 醇 Geraniol
橙 花 醇 Nerol
香 茅 醇 Citronellol
CHO CHO CHO
香 叶 醛 Geranial
2014年10月26日4时55分
橙 花 醛 Neral
香 茅 醛 Citronellal
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代表药物
萜类结构类型及其重要化合物
(三)双环单萜
樟 脑
龙脑(冰片)
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兴奋、解痉、抗缺氧
天然药物化学
第二节

萜类结构类型及其重要化合物
芍药苷:镇静、镇痛、抗炎及防治老年性痴呆等活性
芍药苷结构式
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天然药物化学
第二节
(四)卓酚酮类
概述 萜类的结构类型及重要代表物 萜类化合物的理化性质 萜类化合物的提取分离 萜类化合物的检识与结构测定 挥发油
2014年10月26日4时55分
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天然药物化学
第三节
一、物理性质
(一)性状:
萜类化合物的理化性质
1、形态:单萜和倍半萜 油状液体,可挥发,
低熔点固体二萜和二倍半萜,结晶性固体。
2、味苦味,或极苦,又称苦味素。但甜菊苷例外 3、旋光性 具有光学活性。
天然药物化学
第二节
萜类结构类型及其重要化合物
(二)单环单萜
2014年10月26日4时55分
13
天然药物化学
第二节
萜类结构类型及其重要化合物
2014年10月26日4时55分
14
天然药物化学
第二节

萜类结构类型及其重要化合物
紫罗兰酮的工业合成
2014年10月26日4时55分
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天然药物化学
第二节
H3C
愈创木奥
2014年10月26日4时55分
愈创木醇
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2,4-二甲基7-异丙基奥
天然药物化学
第二节
四、二 萜
1、概述
萜类结构类型及其重要化合物
由4个异戊二烯单位构成、含20个C的化合物类群。由GGPP
衍生而成
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 。
裂环内酯环烯醚萜
天然药物化学
第二节
2、理化性质
萜类结构类型及其重要化合物
苷大多为白色结晶或粉末,多具旋光性,味苦; 苷易溶水和甲醇,
苷可溶乙醇、丙酮和正丁醇;
苷难溶于氯仿、苯等亲酯性有机溶剂; 其苷易水解,苷元为半缩醛结构容易聚合,难得到结晶苷元 苷元遇酸、碱、羰基化合物和氨基酸能变色,与皮肤接触会变蓝 苷元在冰醋酸溶液中,加少量铜离子,加热显蓝色
20
天然药物化学
第二节
萜类结构类型及其重要化合物
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
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2014年10月26日4时55分 22
天然药物化学
第二节
萜类结构类型及其重要化合物
环烯醚萜在植物界分布较广,主要存在于玄 参科、茜草科、唇形科等植物中,大都以苷 的形式存在。
栀 子 苷
解热、抗炎、利胆、抗病毒 天然药物化学
2014年10月26日4时55分
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第二节
三、倍半萜
1、概述
通式:(C5H8)3
2014年10月26日4时55分
碳原子数 5 10 15 20 25 30 40 103-105
通式(C5H8)n n=1 n=2 n=3 n=4 n=5 n=6 n=8 (C5H8)n
6
存在 植物叶 挥发油 挥发油 树脂、苦味质 海绵、细菌 皂苷、树脂 色素 橡胶
天然药物化学
第一节
概 述
经验异戊二烯规则(empirical isoprene rule)
天然药物化学
第六章
萜类和挥发油



第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节
概述 萜类的结构类型及重要代表物 萜类化合物的理化性质 萜类化合物的提取分离 萜类化合物的检识与结构测定 挥发油
2014年10月26日4时55分
2
天然药物化学
第一节
概 述
紫杉醇
青蒿素
β-榄香烯
2014年10月26日4时55分
分类: 按碳环数:无环、单环、双环、三环、四环型;
按环的碳原子数:五元环、六元环、七元环等;
按含氧官能团:倍半萜醇、醛、酮、内酯等。
2014年10月26日4时55分
25
天然药物化学
第二节
萜类结构类型及其重要化合物
2、无环倍半萜:
链状倍半萜
CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH2OH α -金合欢烯 α -farnesene
O
H
R2
R3
穿心莲内酯:抗菌消炎活性成分,临床治疗急性菌痢、胃肠炎、咽 喉炎等,与亚硫酸钠反应可制成穿心莲内酯磺酸钠,制备水溶性注 射剂。 银杏内酯:治疗心脑血管疾病
2014年10月26日4时55分 38
天然药物化学
第二节
5、三环二萜
萜类结构类型及其重要化合物
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。
青蒿素:倍半萜过氧化物,抗恶性疟疾。
双氢青蒿素,蒿甲醚、青蒿琥珀酸单酯 用于临床。 鹰爪甲素:抑制鼠疟原虫的生长。
OH OH O O O O O O O O O C H 3O O O
青蒿素 Artemisinin
2014年10月26日4时55分
青蒿素甲醚 Artemether
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鹰爪甲素 Yingzhaosu
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天然药物化学
第二节
3、环状二萜
萜类结构类型及其重要化合物
维生素A:动物肝,鱼肝,保持夜间视力,哺乳动物生长
CH2OH 维生素 A Vitamin A
2014年10月26日4时55分 37
天然药物化学
第二节
4、双环二萜
萜类结构类型及其重要化合物
O
H
O
HO
R1
O
O O
O O OH
O
HO H CH2OH
OAc O NH CO O OH O OBz AcO O H O OH
紫杉醇
2014年10月26日4时55分 39
天然药物化学
第二节
萜类结构类型及其重要化合物
雷公藤甲素:抑制乳腺癌和胃癌细胞系集落形 成
雷公藤
雷公藤内脂
2014年10月26日4时55分
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天然药物化学



第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节
3
天然药物化学
第一节
概 述
一、萜类化合物的含义
上述这些化合物,进行氧化加热后都产生异戊
二烯,即:C5H8
C
头 H(Head)
C
C C
尾 T(tail)
C
异戊二烯单位
定义:凡由异戊二羟酸(mevalonic acid,MVA)衍 生、且分子式符合(C5H8)n通式的化合物均称为萜类化合物。
2014年10月26日4时55分 4
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