萜类化合物全解

二萜
20
n=4
树脂、苦味质、植 物醇、叶绿素
海绵、细菌 皂苷、树脂 色素、植物胡萝卜 素 橡胶
二倍半萜 三萜 四萜
25 30 40
n=5 n=6 n=8
多聚萜
103-105
(C5H8)n
倍半萜类化合物之青蒿素
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。其分布较广，在木兰目 （magnoliales）、芸香目（rutales）、山茱萸目 （cornales）及菊目（asterales）植物中最丰富。在植物体 内常以醇、酮、内酯等等形式存在于挥发油中，是挥发油中 高沸点部分的主要组成部分。多具有较强的香气和生物活性， 是医药、食品、化妆品工业的重要原料。 较重要的代表物是青蒿素：是青蒿中抗疟的有效成分，其有 效基团为中间的过氧桥-O-O-，如果断裂，则失去活性。
萜类化合物
萜类化合物简介

萜类化合物是指具有 (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 类化合物在自然界中广泛 存在，高等植物、真菌、 微生物、昆虫、以及海洋 生物，都有萜类成分的存 在。
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。
青蒿素的主要用途

A．抗疟：本品乙醚提取物中性部分及其稀醇浸膏 对鼠疟、猴疟、人疟均有显著抗疟作用。 B．抗病原微生物：本品煎剂对表皮葡萄球菌、卡 他球菌、炭疽杆菌、白喉杆菌有较强抑制作用，



C．解热：注射液对实验性家兔发热有退热作用
D．抗白血病：青蒿酸衍生物对白血病P388细胞有 明显抑 制活性，青蒿β衍生物亦有此作用。
青蒿素的提取工艺

从青蒿中提取青蒿素的方法是以萃取原理为基础， 主要有乙醚浸提法和溶剂汽油浸提法。 挥发油主要采用水蒸汽蒸馏提取，减压蒸馏分离， 其工艺为：投料 —加水—蒸馏—冷却—油水分 离—精油； 非挥发性成分主要采用有机溶剂提取，柱层析及 重结晶分离，基本工艺为：干燥—破碎—浸泡、 萃取（反复进行）—浓缩提取液—粗品—精制

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。
某些菌类和苔藓类植物可合成一些萜类，如 斜卧青霉菌(青霉属decumbens)合成橙花叔醇 近年来从海洋生物中发现了大量的萜类化合物


各种含萜类植物
香菜种子含芳樟醇
从樟树的枝叶可获得樟脑
在柑橘类果皮：如橙， 柠檬中发现柠檬烯
青蒿素结构式
青蒿素空间结构示意图
青蒿素的发现——“523项目”
最早见于公元前168年《五十二病方》 中国抗疟新药的研究源于1967年成立的五二三项目，其全称为中国疟疾 研究协作项目，成立于 1967年的5月23日,因绝密军事项目 ,遂设代号 523。 历经380多次鼠疟筛选，1971年10月取得中药青蒿素筛选的成功。1972 年从中药青蒿中分离得到抗疟有效单体，命名为青蒿素，对鼠疟、猴疟 的原虫抑制率达到100%。 1973年经临床研究取得与实验室一致的结果、抗疟新药青蒿素由此诞生。 1981年10月在北京召开的由世界卫生组织主办的“青蒿素”国际会议上， 中国《青蒿素的化学研究》的发言，引起与会代表极大的兴趣，并认为 “这一新的发现更重要的意义是在于将为进一步设计合成新药指出方 向”。 1986年，青蒿素获得新一类新药证书，双氢青蒿素也获一类新药证书。 这些成果分别这些成果分别获得国家发明奖和全国十大科技成就奖。 2011年9月，中国女药学家屠呦呦因创制新型抗疟药———青蒿素和双 氢青蒿素的贡献，获得被誉为诺贝尔奖“风向标”的拉斯克奖。这是中 国生物医学界迄今为止获得的世界级最高级大奖。


青蒿素化学合成
半合成路线：从青蒿酸为原料出发，经过五步反应得到青蒿素，总得率 约为35～50%。 第一步：青蒿酸在重氮甲烷 /碘甲烷/酸催化下与甲醇反应，再在氯化镍 存在的条件下，被硼氢化钠选择性还原得到二氢青蒿酸甲酯； 第二步：二氢青蒿酸甲酯在四氢呋喃或乙醚溶液中用氢化铝锂还原成青 蒿醇； 第三步：青蒿醇在甲醇/二氯甲烷/氯仿/四氯化碳溶液中被臭氧氧化后得 到过氧化物，抽干后再在二甲苯中用对甲苯磺酸处理得到环状烯醚； 第四步：环状烯醚溶解于溶剂中，在光敏剂玫瑰红 /亚甲基蓝 /竹红菌素 等存在下进行光氧化合生成二氧四环中间体，再用酸处理得到脱羧青蒿 素； 第五步：脱羧青蒿素在四氧化钌氧化体系或铬酸类氧化剂的作用下氧化 得到青蒿素。
青蒿素生物合成



青蒿素等倍半萜类的生物合成在细胞质中进行， 途径属于植物类异戊二烯代谢途径，可分为三大 步：由乙酸形成FPP，合成倍半萜，再内酯化形成 青蒿素。（ FPP ：是存在于β - 羟基 - β - 甲基戊二 酸单酰辅酶A还原酶途径中的一个中间产物，用于 在生物体内生物合成萜、类萜与甾醇） FPP→ 4,11- 二烯倍半萜→青蒿酸→二氢青蒿酸→ 二氧青蒿酸过氧化物→青蒿素。 在青蒿芽、青蒿毛状根和青蒿发根农杆菌等培养 体系中进行的青蒿素合成技术极有可能被应用于 工业生产。百里香中可获得百里酚萜类化合物的分类
按异戊二烯单位的多少，可将常见萜类化合物

分为单萜、倍半萜、二萜、二倍半萜、三萜、四
萜和多萜。每类再根据基本碳链是否成环及成环


数的多少进一步分类，
可分为直链、单环、


双环、三环、四环和
多环。

分类表
分类 单萜 倍半萜 碳原子数 10 15 通式(C5H8)n n=2 n=3 存在 挥发油 挥发油、内酯
青蒿素是什么？

青篙素（arteannuin ）是 从中药青篙中提取的有过 氧基团的倍半萜内酯药物。 其对鼠疟原虫红内期超微 结构的影响，主要是疟原 虫膜系结构的改变，该药 首先作用于食物泡膜、表 膜、线粒体，内质网，此 外对核内染色质也有一定 的影响。
青蒿素的基本性质




分子式： C15H22O5 分子量： 282.33 物理性状：无色针状晶体，味苦。 溶解性： 在丙酮、醋酸乙酯、氯仿、苯及冰醋酸中易溶， 在乙醇和甲醇、乙醚及石油醚中可溶解，在水中几乎不溶。 熔点： 156-157℃ ( 水煎后分解）