1113萜类-125页PPT资料

LOGO第六章Contents概述1萜类的结构类型及重要代表物2挥发油6萜类化合物的提取分离4萜类化合物的检识与结构测定5萜类化合物的理化性质3第一节概述掌握了解萜类的生源（异戊二烯法则）萜类的定义和分类萜类化合物是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，少数例外。甲戊二羟酸（MVA）（而不是异戊二烯）才是萜类化合物生源途径中最关键的前体物。因此，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。一、萜的含义异戊二烯单位的数目：单萜、倍半萜、二萜等碳环的有无和数目的多少：链萜、单环萜、双环萜、三环萜、四环萜等含氧衍生物：醇、醛、酮、羧酸、酯等萜类。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。一、萜的分类通式：(C5H8)n结构单元：异戊二烯1半萜2单萜（挥发油）3倍半萜（挥发油）4二萜（苦味素、植物醇）5二倍半萜（海洋生物）6三萜（皂苷、树脂）8四萜（植物胡萝卜素）8多聚萜（橡胶）分类：n天然产物中最大类(26000种),结构复杂,生物活性多样药物的重要来源：青蒿素蒿甲醚（倍半萜）紫杉醇（二萜）二、萜类的生源学说•经验的异戊二烯法则（empiricalisoprenerule）•生源的异戊二烯法则（biogeneticisoprenerule）经验的异戊二烯法则•认为自然界存在的萜类化合物都是由异戊二烯衍变而来，是异戊二烯的聚合体或衍生物，并以是否符合异戊二烯法则作为判断萜类物质的一个重要原则。Wallach1887年提出异戊二烯法则二、萜类的生源学说CH3CH2OOHOCH3CH3OCH3CH3艾里木酚酮扁柏酚土青木香酮•后来发现有许多萜类化合物的碳架结构无法用异戊二烯的基本单元来划分；•当时在植物的代谢过程中也很难找到异戊二烯的存在。二、萜类的生源学说生源的异戊二烯法则Ruzicka提出前体物是活性的异戊二烯后由Lynen和Folkers得到证实经甲戊二羟酸途径衍生CH2OHHOOCCH3OH甲戊二羟酸（MVA）二、萜类的生源学说CH2OHHOOCCH3OHSCoACH3OSCoAOCH3OCOSCoAHOOCCH3OHOPPCH3CH2OPPCH3CH3H乙酰乙酰辅酶A乙酰辅酶A甲戊二羟酸单酰辅酶A甲戊二羟酸(MVA)焦磷酸异戊烯酯(IPP)焦磷酸二甲基烯丙酯(DMAPP)DMAPP+IPP焦磷酸香叶酯（GPP）焦磷酸金合欢酯（FPP）IPP“活性异戊二烯”DAPP(C5)IPP(C5)单萜焦磷酸香叶酯(C10)甾族类IPP倍半萜焦磷酸金合欢酯(C15)角沙烯(C30)三萜(C30)IPP二萜焦磷酸香叶基香叶酯(C20)类胡萝卜素(C40)IPP二倍半萜焦磷酸香叶基金合欢酯(C25)萜类化合物的生物合成途径甾体C27焦磷酸二甲基烯丙酯(DMAPP)C5乙酰辅酶A甲戊二羟酸(MVA)焦磷酸异戊烯酯(IPP)C5缩合焦磷酸香叶酯(GPP)单萜C10+C5焦磷酸金合欢酯(FPP)倍半萜C15GGPP二萜C20角鲨烯C30三萜C30-3×CH3二、生源、分类SCoAOCH2OHHOOCOHOPPATPOPPOPPOPP第二节、萜类的结构类型及重要代表物•l-薄荷醇、l-龙脑、樟脑、梓醇、青蒿素、绵酚、维生素A、穿心莲内酯(Ⅰ)、紫杉醇的化学结构•卓酚酮类的理化性质•环烯醚萜的结构特点、分类和主要性质•单萜的基本骨架•银杏内酯的生物活性了解掌握单萜类（monoterpenoids）：2个异戊二烯单位、含10个C的化合物类群，挥发油的主要组分。分子量小，脂溶性。其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。成苷时，不具挥发性，不能随水蒸气蒸馏。分类：链状型和环状型(单环、双环、三环等)一、单萜CH2OHCH2OHCH2OHCHOCHOCHO香叶醇Geraniol橙花醇Nerol?香茅醇Citronellol香叶醛Geranial橙花醛Neral?香茅醛Citronellal（1）链状单萜一、单萜链状单萜含氧衍生物之间的相互转化香叶醇橙花醇香茅醇CH2OHCH2OHCH2OHCHOCHO香叶醛香茅醛[H][O][H][O][H][H]+NPP中间体柠檬烷莰烷蒎烷守烷蒈烯OPPGPP（2）环状单萜双键转移、脱PP，闭环异构化形成双键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（单环单萜）薄荷醇(薄荷醇)是薄荷Menthaarvensisvar.piperasceus和欧薄荷Menthapiperita等挥发油中的主要组成成分。其左旋体(l-menthol)习称“薄荷脑”，为白色块状或针状结晶。对皮肤和粘膜有清凉和弱的麻醉作用，用于镇痛和止痒，亦有防腐和杀菌作用。CHOCHCH3CCHO+OCH3CCH3C2H5ONaH2SO4加热CHCH3CCHOCHCH3CCHO+柠檬醛伪紫罗蓝酮α-紫罗蓝酮β-紫罗蓝酮紫罗兰酮紫罗兰酮(ionone)存在于千屈菜科指甲花挥发油中，工业上由柠檬醛与丙酮缩合制备，缩合产物环合后得到α-紫罗蓝酮(α-ionone)及β-紫罗蓝酮(β-ionone)的混合物。α-紫罗蓝酮具有馥郁的香气，用于配制高级香料，β-紫罗蓝酮可作为合成维生素A的原料。斑蝥素(antharidin),存在于斑蝥,芫青干燥虫体中，可作为皮肤发赤、发泡或生毛剂。用斑蝥素制备成的N-羟基斑蝥胺(N-hydroxycantharidimide)试用于肝癌，有一定疗效。斑蝥°·斑蝥素ONOOOHOOOON-羟基斑蝥胺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（双环单萜）•龙脑俗称“冰片”，又称樟醇，为白色片状结晶，具有似胡椒又似薄荷的香气，有升华性。其右旋体主要得自白龙脑香树的挥发油，左旋体存在于艾纳香全草和野菊花中，合成品为消旋体。•冰片有发汗、兴奋、镇痉和防止虫蛀蚀、抗缺氧功能，它和苏合香脂配合制成苏冰滴丸代替冠心苏合丸治疗冠心病，心绞痛。•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。OOHOHOCH2OHHOHOOHOCOOH2C芍药苷Paeoniflorin双环单萜卓酚酮类：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：酚卓酚酮羧酸2、酚羟基易甲基化，不易酰化（3）卓酚酮类OOHOOHOOHg-崖柏素a-崖柏素扁柏素3、羰基不能和一般羰基试剂反应。红外光谱中显示其羰基(1600~1650cm-1)羟基(3100~3200cm-1)的吸收峰4、能与多种金属离子络合显颜色用于鉴别。铜络合物为绿色结晶，铁络合物为赤红色结晶。（3）卓酚酮类1、概述为臭蚁二醛的缩醛衍生物，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。二、环烯醚萜（iridoids）环烯醚萜骨架裂环环烯醚萜骨架环烯醚萜类化合物的合成途径示意图CH2OPPHCHOCHOCHOCH2OHCHOCHOCOHHOHOOHHHOOHHH①水解②氧化环合水合氧化烯醇化羟醛缩合GPP香茅醛蚁臭二醛环烯醚萜•环烯醚萜及其苷类广泛分布于唇形科、茜草科、龙胆科等植物。•目前已从植物中分离并鉴定结构的环烯醚萜类化合物超过800多种。•其中大多数为苷类成分，非苷环烯醚萜仅占60余种，裂环环烯醚萜类30余种。分布与存在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2、2、环烯醚萜理化性质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A、环烯醚萜苷类：10个碳占多数，C1羟基多与葡萄糖成苷，大多为单糖苷；有的C11氧化成羧酸，可成酯。3、结构分类及重要代表物OCOOCH3OC6H11O5HHOHOH2CHOCOOROC6H11O5HHOH2CHOOC6H11O5HH3CSCOOH2CHOO栀子苷京尼平苷R为CH3京尼平苷酸R为H鸡屎藤苷清热泻火泻下、利胆OOglcOCH2OHOHOOglcCH2OHOHHHOHCOOCH2OHOglcOO梓醇catalpol梓苷catalposide桃叶珊瑚苷aucubin12345678910B、4－去甲环烯醚萜苷：9个碳构成3、结构分类及重要代表物梓醇(catalpol)又称梓醇苷，是地黄中降血糖作用的主要有效成分，并有很好的利尿和迟发性的缓下功能。OOOOglc龙胆苦苷gentiopicrosideNH4OH5%HClNOO龙胆碱gentianineC、裂环环烯醚萜苷：苦味苷龙胆苦苷，当药苷，当药苦苷，绣球内酯苦苷等3、结构分类及重要代表物保肝、利胆健胃、抗炎、抗菌1、概述通式：(C5H8)3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余种三、倍半萜生源GPP(C10)+IPP(C5)→FPP(C15)焦磷酸金合欢酯分类：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。三、倍半萜链状倍半萜CH3CH3CH3CH3CH2OHCH3CH3OHCH3α－金合欢烯橙花醇α-farneseneβ-farneseneFarnesolNerolidolβ－金合欢烯金合欢醇2、无环倍半萜：•金合欢烯又称麝子油烯，存在于枇杷叶、生姜、及洋甘菊的挥发油中。金合欢烯有α、β两种构型，其中β体存在于藿香、啤酒花和生姜挥发油中。•金合欢醇存在于金合欢花油、橙花油、香茅中。•橙花醇又称苦橙油醇，具有苹果香，是橙花油中的主要成分之一。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。OOOOCH3OOOOOOOOOHOH青蒿素青蒿素甲醚鹰爪甲素ArtemisininArtemetherYingzhaosu3、单环倍半萜4、双环倍半萜棉酚OHCHOOHOHCH3CH3CH3OHCHOOHOHCH3CH3CH3棉酚(gossypol)为杜松烷型双分子衍生物，主要存在于棉籽中，为有毒的黄色液体，具有杀精子的作用，但副作用大而未应用于临床。棉酚不含手性碳原子，但由于两个苯环折叠障碍而具有光学活性。棉酚在棉籽中为消旋体，有多种不同熔点的晶体。α-山道年是山道年草或蛔蒿未开放的头状花序或全草中的主成分。山道年是强力驱蛔剂，但服用过量可产生黄视疟毒性，已被临床淘汰。OOO123456789101112131415α-山道年OOOHOOOOOOCOCH3O123456789101112131415123456789101112131415CH3COOH光照射OOCOOHHH+OH-α-山道年山道年酸5、三环倍半萜环桉醇CH3CH3CH3OH存在于对枝软骨藻中，有很强的抗金黄色葡萄球菌和白色念珠菌活性。6、薁衍生物薁类：五元环+七元环的非苯环芳烃化合物，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、薁类可与苦味酸或三硝基苯形成具有敏锐熔点