萜类的结构类型及重要代表物

溶剂提取法提取苷醇浸膏不溶物水液亲脂性杂质MeOH(EtOH)热提热水反复溶解Et2O萃取Et2O萃取液水液低极性(游离萜;黄酮苷元,部分单糖苷)EtOAc液中等极性(萜单糖苷,双糖苷)(如叶绿素,树脂物)EtOAc萃取n-BuOH萃取n-BuOH液高极性(双糖苷,三糖苷)水液(水溶性杂质)水液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第一节概述掌握萜类的定义和分类了解萜类的生源（异戊二烯法则）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、萜类的生源学说甲戊二羟酸(MVA)焦磷酸异戊烯酯(IPP)焦磷酸二甲基烯丙酯(DMAPP)DMAPPIPP焦磷酸香叶酯焦磷酸金合欢酯（GPP）（FPP）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(DAPP)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（1）链状单萜一、单萜NPP中间体柠檬烷莰烷蒎烷守烷蒈烯（2）环状单萜（2）环状单萜（单环单萜、双环单萜、三环单萜）薄荷脑：对皮肤和黏膜有清凉和弱麻醉作用，用于镇痛和止痒，并具防腐和杀菌作用。龙脑：“冰片”，发汗、兴奋、解痉孪和防虫蛀蚀、显著抗缺氧功能——苏冰滴丸。冰片也是香料工业原料。樟脑：局部刺激作用和防腐，用于神经痛、炎症和跌打损伤的擦剂、还可作为强心剂。（2）环状单萜（单环单萜、双环单萜、三环单萜）α－紫罗兰酮β－紫罗兰酮配制高级香料合成维生素A原料斑蝥素N－羟基斑蝥胺皮肤发赤、发泡肝癌生毛剂芍药苷镇静、镇痛、抗炎、防老年痴呆卓酚酮类：变形单萜，其碳架不符合异戊二烯，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（3）卓酚酮类g-崖柏素a-崖柏素扁柏素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生物合成途径氧化臭蚁二醛妙用堂微信miaoyong199崖柏tuyu562rO2、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栀子苷京尼平苷R为CH3京尼平苷酸R为H鸡屎藤苷B、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：地黄中降血糖的主要有效成分，有很好的利尿及迟缓性泻下作用。桃叶珊瑚苷：车前草清湿热、利小便的有效成分。龙胆苦苷gentiopicrosideNH4OH5%HCl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、倍半萜妙用堂微信miaoyong199崖柏tuyu562r链状倍半萜2、无环倍半萜：重要高级香料青蒿素：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。3、单环倍半萜4、双环倍半萜棉酚绵酚：有毒的黄色液体，具有杀精子作用，尚有抗菌杀虫活性。5、三环倍半萜环桉醇环桉醇：具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，示有薁类存在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、红色愈创木薁愈创木醇2，4-二甲基-7-异丙基薁1、概述由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。 四、二萜 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。生源四、二萜MVA×2NPP或GPP二萜C20GGPP(焦磷酸香叶基香叶酯)2、链状二萜维生素A：动物肝，鱼肝，保持夜间视力，哺乳动物生长3、单环二萜维生素A（vitaminA）4、双环二萜穿心莲内酯：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：用来治疗因血小板活化因子引起的种种休克状障碍，治疗心脑血管疾病。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。雷公藤甲素：抑制乳腺癌和胃癌细胞系集落形成5、三环二萜甜菊苷：甜度为蔗糖的300倍6、四环二萜由5个异戊二烯单位构成、含25个C。生源：由焦磷酸香叶基金合欢酯（GFPP）衍生而成。多为结构复杂的多环性化合物，数量少。五、二倍半萜第三节、萜类化合物的理化性质加成反应、氧化反应、脱氢反应、重排反应的反应条件性状、溶解度等了解掌握（一）性状：1、形态单萜和倍半萜：油状液体，可挥发，或为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。一、物理性质（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。妙用堂微信miaoyong199崖柏tuyu562r（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B与溴加成二、化学性质C与亚硝酰氯加成不饱和萜类氯化亚硝基衍生物亚硝基胺类DDiels－Alder加成顺丁烯二酸酐2、羰基加成反应A与亚硫酸氢钠加成B与硝基苯肼加成C与吉拉德试剂加成（二）氧化反应氧化剂：O3，CrO3，KMnO4，SeO2等O（三）脱氢反应（四）分子重排反应Wagner－Meerwein重排，α-蒎烯合成樟脑第四节、萜类化合物的提取分离了解萜类的提取方法萜类的分离方法硅胶硝酸银色谱法的应用一、提取低分子单萜：挥发油环烯醚萜苷卓酚酮萜单萜倍半萜二萜：二萜内酯、二萜生物碱低分子倍半萜：挥发油倍半萜内酯薁类三萜及其苷1、溶剂提取法:苷类；非苷类2、碱提取酸沉淀法3、活性炭吸附法4、大孔树脂吸附法一、提取亲脂性：单萜、二萜、倍半萜内酯、三萜亲水性：苷类（环烯醚萜苷、三萜苷）不稳定：环烯醚萜苷、倍半萜内酯结晶法分离柱色谱分离吸附柱色谱，硅胶，氧化铝硅胶硝酸银色谱溶剂系统反相柱色谱RP-18，RP-8等凝胶色谱法SephadexLH-20利用结构中特殊功能团分离内酯；双键，羰基；萜类生物碱二、分离第五节、萜类化合物的检识与结构测定了解萜类的结构研究方法波谱法在萜类结构鉴定中的应用紫外光谱UV红外光谱IR质谱MS核磁共振谱NMR：1H-,13C-,2D-第六节挥发油了解挥发油的性质挥发油的其他鉴定方法熟悉挥发油的分布与分类挥发油的常用提取方法的原理及应用挥发油的气相色谱鉴定法掌握挥发油的定义、通性、化学组成挥发油的提取方法（水蒸气蒸馏法、超临界萃取法)挥发油化学常数的含义及应用挥发油（volatileoils）：精油（essentialoils），一类具有芳香气味的油状液体的总称。性状：常温能挥发，可随水蒸气蒸馏。分布：种子植物，尤其是芳香植物。菊科(菊)、芸香科(花椒、橙)、伞形科(茴香)存在：油滴状，或与树脂、粘液质共存，少数成苷。一、概述生物活性：祛痰、止咳、平喘、驱风、健胃、解热、镇痛、抗菌消炎作用。薄荷油、茉莉花油、樟脑、冰片、丁香酚应用：医药，香料工业，日用食品、化学工业等。成分十分复杂，几十→上百个组份。1)萜类化合物：单萜(低沸点)、倍半萜(高沸点)及其含氧衍生物，如薄荷油、樟脑等；2)芳香族化合物：萜源性化合物以及苯丙素类(C6-C3)，如桂皮醛、茴香醚、丁香酚等；3)脂肪族化合物：如正癸烷和小分子醇、醛及酸类化合物（如正壬醇）；4)其它类化合物：挥发油样物质，如大蒜油等，液态小分子生物碱：川芎嗪(生物碱类)组成和分类性状颜色：无色或微黄气味：香气或特异气味形态：常温透明液体挥发性：可挥发溶解度不溶于水，易溶于有机溶剂物理常数沸点在70－300℃，随水蒸气蒸馏，比水轻，具光学活性和强折光性稳定性易氧化，应存于棕色瓶，阴凉低温保存。二、挥发油的性质（一）水蒸汽蒸馏药材+H2O馏出液盐析萃取分液挥发油（二）溶剂法2、吸收：油脂(高级脂肪烃)1、药材+低沸点溶剂提取浸膏挥发油减压浓缩放冷除杂热乙醇溶解(三)冷压法：含量高，但杂质多3、二氧化碳超临界流体萃取法；三、挥发油的提取(一)冷冻法①低温可结晶②含量高析脑(薄荷)(二)分馏法：减压(三)化学方法1、碱性成份2、酚、酸性组份3、利用官能团特性分离醇类：成脂，皂化，乙醚提羰基化合物：NaHSO3，羰基试剂其它成分：酯类，醚类，含双键(四)色谱分离法AgNO3柱色谱四、挥发油成分的分离难度大物理常数的测定相对密度、比旋度、折光率、凝固点等化学常数的测定酸值、酯值、皂化值功能团的测定酚类、羰基化合物、不饱和化合物和薁类衍生物、内酯类化合物五、挥发油成分的鉴定色谱法的应用薄层色谱、气相色谱法、GC/MS联用法五、挥发油成分的鉴定特点：高度仪器化、快速程序：样品GC(气相色谱)分离器(除N2浓缩样品)MS(质谱)DS(datastorage数据库,与图谱对照)练习1、中药栀子中泻下和利胆作用的主要成分是（）A当药苷B鸡屎藤苷C桃叶珊瑚苷D京尼平苷2、开链萜烯的分子组成符合下述哪项通式：（）A.(C3H6)nB.(C4H8)nC.(C5H8)nD.(C6H8)n3、中草药中地黄、玄参、栀子中的主要成分是：（）A.黄酮类B.生物碱类C.环烯醚萜类D.皂苷类4、在青蒿素的结构中，具有抗疟作用的基团是：（）A.羰基B.过氧基C.内酯环D.C10位H的构型5、紫杉醇是20世纪天然药物化学研究最重要的成果之一,可用于晚期转移性卵巢癌的治疗。请问该化合物属于下列哪类天然化合物：（）A.木脂素类B.倍半萜C.二萜D.生物碱类6、环烯醚萜属于：（）A.单萜B.倍半萜C.二萜D.三萜7、分离单萜类的醛与酮最好的方法是：A．Girard试剂法B．2，4-二硝基苯肼法C．亚硫酸氢钠法D．分馏法练习题8、生源异戊二烯规则指出Terpenoids的真正前体是,Diterpenoids的分子通式为。9、Terpenoies是指化合物，具有______的通式，其分类依据是。10、在萜类提取过程中，为了破坏酶的活性，常在药粉中拌入______或用_____或_______溶剂提取。11、穿心莲内酯类属于哪种类型？提取分离方法。12、怎样检识挥发油中含有薁类化合物？练习题妙用堂微信miaoyong199崖柏tuyu562r