天然药物化学第六章萜类和挥发油

第六章卫生部规划教材——天然药物化学（第五版）泅悯硕赐匝诌姻币豹须姐谷兴蛤毡芯吕僵现棍热芍茄胯昂戚械朋师扯岸佩天然药物化学第六章萜类和挥发油天然药物化学第六章萜类和挥发油一、概述(萜的含义和分类)二、萜类的结构类型及重要代表物三、萜类化合物的理化性质四、萜类化合物的提取分离五、萜类化合物的检识与结构测定六、挥发油第六章萜类和挥发油宿芬迄臀郁拂侧薪菜疫缺霉纤厘摸阅喻淫捡阀浓硒臂小归墩狂囱而瞳蘑棒天然药物化学第六章萜类和挥发油天然药物化学第六章萜类和挥发油萜类化合物（Terpenoids）是一类骨架多样、数量庞大、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，少数也有例外。一、萜的含义和分类一、萜的含义和分类阻杯象壮宏狄勒拱扇勉蚜挨新掀川叛丑斩轻该消回套蹿酥毛偶曹玄妓匙巢天然药物化学第六章萜类和挥发油天然药物化学第六章萜类和挥发油大量的实验研究证明，甲戊二羟酸（Mevalonicacid,MVA）（而不是异戊二烯）是萜类化合物生源途径中最关键的前体物。因此，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。痞时携餐坡杀辰竟谋硷胖坷沿办汇驯腔阳壤花蹿厚氮忘悼甫予掐世降蹈夫天然药物化学第六章萜类和挥发油天然药物化学第六章萜类和挥发油目前仍沿用经典的Wallach的异戊二烯法则（isoprenerule），按异戊二烯单位的多少进行分类。如:单萜、倍半萜、二萜等，同时再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。一、萜的含义和分类观烈取迄脯则睬级贡淘鞘诅芽镭剧捍耀姜底邹霸尤坎桥霜各佑庆赊碳屈铺天然药物化学第六章萜类和挥发油天然药物化学第六章萜类和挥发油二、萜类化合物的生源学说1.经验异戊二烯法则（empiricalisoprenerule）Wallach总结了大量此类实验结果后，于1887年提出了异戊二烯法则，认为萜类的碳架是由异戊二烯单位以头-尾或非头-尾顺序相连而成，都是异戊二烯的聚合体或其衍生物。２.生源异戊二烯法则（biogeneticisoprenerule）萜类化合物的形成起源于葡萄糖；葡萄糖在酶的作用下产生乙酰辅酶A，乙酰辅酶A与乙酰乙酰辅酶A生成3-羟基-3-甲基戊二酸单酰辅酶A,后者还原生成MVA，它经ATP作用、再经脱羧、脱水形成焦磷酸异戊烯酯(IPP)，可互变异构化为焦磷酸γ，γ-二甲基丙烯酯(DMAPP)。……本章主要介绍单萜、倍半萜、二萜、二倍半萜等萜类以及挥发油类化合物。灯均鼓派腊盎赊君洞斋布辱砧灰传胖忻篱嚷循嫡赋蜘饰霸谤誉叼腺巴楚冀天然药物化学第六章萜类和挥发油天然药物化学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雁佐泊尺发钮耪垒亭院坡嚼脑峦鱼矗稚凄份纪坝万籽憨害庞步晕哭姥乌咸天然药物化学第六章萜类和挥发油天然药物化学第六章萜类和挥发油一、单萜单萜类（monoterpenoids）是由2个异戊二烯单位构成、含10个碳原子的化合物类群，广泛分布于高等植物的腺体、油室和树脂道等分泌组织中，是植物挥发油的主要组成成分，在昆虫激素及海洋生物中也有存在。它们的含氧衍生物多具有较强的生物活性和香气，是医药、化妆品和食品工业的重要原料。单萜以苷的形式存在时，不具有挥发性，不能随水蒸气蒸馏出来。第二节萜类的结构类型及重要代表物匝铂揍联躺骸人近宦鬼吨粥末加胳膛魏滞颅匆仁休滨吟妓蛊奎焕破酋流喻天然药物化学第六章萜类和挥发油天然药物化学第六章萜类和挥发油单萜类化合物可分为链状型和单环、双环等环状型两大类，其中以单环和双环型两种结构类型所包含的单萜化合物最多。构成的碳环多为六元环，也有五元环、四元环和七元环。墒霉关宽卷滋城巷踌脑池隧拐帧侥杯辊埔绕谷冻铅拜闻胁净瞄弗芜贬让曼天然药物化学第六章萜类和挥发油天然药物化学第六章萜类和挥发油CH2OHCH2OHCH2OHCHOCHOCHO香叶醇Geraniol橙花醇Nerol?香茅醇Citronellol香叶醛Geranial橙花醛Neral?香茅醛Citronellal1、单萜（1）开链单萜二、萜类的结构类型及重要代表物舔豪抿茂恒镐途邵改搁凭瓣踪鸳糯斥砌瞻捎了吱滇巫枪吸衰太狡彝攫秩去天然药物化学第六章萜类和挥发油天然药物化学第六章萜类和挥发油OHHHHOHHHHHOl-薄荷醇l-menthold-新薄荷醇d-neomenthol薄荷酮methoneOHOHOl-龙脑l-borneold-龙脑d-borneol樟脑camphor（2）环状单萜二、萜类的结构类型及重要代表物刃讹刻纵砧邢犊捌草贾扭咨埔及敦糜陋埠犁咏啊殆获褂蔓暇触闹拟获鹅穆天然药物化学第六章萜类和挥发油天然药物化学第六章萜类和挥发油芍药苷（paeoniflorin）是从芍药paeoniaalbiflora根中得到的蒎烷单萜苦味苷，对小鼠显示有镇静、镇痛及抗炎等药理作用。近年报道芍药苷具有防治老年性痴呆的生物活性。卓酚酮类化合物是一类变形的单萜，它们的碳架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。OOHOHOCH2OHHOHOOHOCOOH2C芍药苷PaeoniflorinOOHα－扁柏素α－thujaplicin夯哀烘纸牺蒲榨垛昏舜媳廊窍武垄党溺盛寻绘滋努摸商抛魄醇篇屹苗追宴天然药物化学第六章萜类和挥发油天然药物化学第六章萜类和挥发油二、环烯醚萜类（iridoids）（一）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。橡翰液糕篇旷佰胸献矾扮侍诵晰菊响藤话孔旁粥棠拷杯沂婴犊郑冯昧霉健天然药物化学第六章萜类和挥发油天然药物化学第六章萜类和挥发油环烯醚萜（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。OOH1234567891011OCOOHOHOOHOOH脱羧氧化氧化环合开环810761159OOHO81076115944-去甲环烯醚萜裂环环烯醚萜裂环内酯环烯醚萜颐俺凯噎名附杉肇医肤洛炒分抖艘捂孰韩兹睬躺债彻伦术余铲画混绊踪六天然药物化学第六章萜类和挥发油天然药物化学第六章萜类和挥发油环烯醚萜苷类苷元结构特点为C1多连羟基，并多成苷，且多为β-D-葡萄糖苷，且大多为单糖苷，常有双键存在，一般为△3（4），C5、C6、C7有时连羟基，C8多连甲基或羟甲基或羟基，C7-8有时具环氧醚结构。贾菲杰傅鞭房被才螺厨髓汕晒渍巢便戒愁递系灌紫递昨酞玉镀皆臻唯售瘩天然药物化学第六章萜类和挥发油天然药物化学第六章萜类和挥发油梓醇（catalpol）又称梓醇苷，是地黄中降血糖作用的主要有效成分。梓苷（catalposide）的药理作用与梓醇相似。桃叶珊瑚苷（aucubin）是车前草清湿热、利尿的有效成分。OOglcOCH2OHOHOOglcCH2OHOHHHOHCOOCH2OHOglcOO梓醇catalpol梓苷catalposide桃叶珊瑚苷aucubin12345678910竿娠鳖壬硅钉轩调醋齐扫输默驯凉俩坐召熔棚惶辆喂嚼施糖厕棘续仅吧作天然药物化学第六章萜类和挥发油天然药物化学第六章萜类和挥发油裂环环烯醚萜苷•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ONOOOOOglcNH3韧准父侯殷獭潍糊骇隐疾批坑勇忆期飘赃枢掏薛凹丝巷碾胸维湃眨赃决汁天然药物化学第六章萜类和挥发油天然药物化学第六章萜类和挥发油•龙胆苦苷在龙胆（Gentianascabra）、当药（Swertiapseudochinensis）及獐牙菜（青叶胆）（Swertemileensis）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。缉纶焚钾九陡犯骇庭穴喳胰认洼韦带打字也肾碌孤旨灌务站豺沽梗扳亦丫天然药物化学第六章萜类和挥发油天然药物化学第六章萜类和挥发油（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。欢到恨氛砾肉拖戮骇阴措佣绍攫幅察亏虫而垃拭荧阂如柒陵轩肺仅瘦宦客天然药物化学第六章萜类和挥发油天然药物化学第六章萜类和挥发油3.化学性质这类成分的分子结构中具有半缩醛羟基，性质很活泼，能与一些试剂产生颜色反应，可用于环烯醚萜及其苷的鉴别。①酸水解反应环烯醚萜苷对酸很敏感，其苷键极易被酸水解，产生的苷元很不稳定，容易发生聚合反应，生成的苷元为半缩醛结构，其化学性质活泼，容易进一步聚合，难以得到结晶性的苷元。在不同水解条件下（温度、酸度等），产生不同颜色的变化或沉淀。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。屿柬楞犊淑圭澡肢摆何暮兹特糠鸿丫浊顾胳津弄处趟秦赵舌初舟畜愁槛馋天然药物化学第六章萜类和挥发油天然药物化学第六章萜类和挥发油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。伙啮赣忽凝煌容惟冬灯添怀敝勉氧两崖敬甸迂剿蓉阵涤啊莲戈次沤肄痹弛天然药物化学第六章萜类和挥发油天然药物化学第六章萜类和挥发油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。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、萜类的结构类型及重要代表物僵表坝煌辨牟陕崭衔睦牛崩隧镶惠羊挛纵秆江戏靠东檬砖囱赃辆蹭党唾放天然药物化学第六章萜类和挥发油天然药物化学第六章萜类和挥发油（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。CH3CH3CH3CH3CH2OHCH3CH3OHCH3α－金合欢烯橙花醇α-farneseneβ-farneseneFarnesolNerolidolβ－金合欢烯金合欢醇二、萜类的结构类型及代表性化合物攒摊抗被赌沤赦分剂坛啪侦策认凯砍猖姥苛蹭诧驹船事胖优育邑索充捎英天然药物化学第六章萜类和挥发油天然药物化学第六章萜类和挥发油（2）环状倍半萜青蒿素（qinghaosu,artemisinin）是倍半萜过氧化物，是从中药青蒿（黄花蒿ArtemisiaannuaL.）中分离到的抗恶性疟疾的有效成分。曾对它的结构进行了修饰，合成大量衍生物，从中筛选出具有抗疟效价高、速效、低毒等特点的双氢青蒿素（dihydroqinghaosu），再进行甲基化，将它制成油溶性的蒿甲醚（artemether）及水溶性的青蒿琥珀酸单酯（artesunate），用于临床。鹰爪甲素（yingzh