中药化学第七章 萜类和挥发油

第七章 萜类和挥发油 第一节 萜类 1、 概述 (一)萜类的含义及分类 萜类化合物（terpenoids）为一类由甲戊二羟酸（mevalonic acid，MVA）衍生而成，基本碳架多具有2个或2个以上异戊二烯单位（C5单位）结构特征的化合物。 萜类化合物，尤其是海洋生物萜类近年来研究较为活跃，进展也很快。据有关文献统计，至1997年此类化合物已发现26000种以上（包括部分合成物）。为简单明了，目前仍沿用经典的Wallach的异戊二烯法则（isoprene rule），按异戊二烯单位的多少进行分类，具体分类见表7-1。 表7-1　萜类的分类及存在形式 类别 碳原子数 异戊二烯单位数 存在形式 半萜 5 1 植物叶 单萜 10 2 挥发油 倍半萜 15 3 挥发油 二萜 20 4 树脂、苦味素、植物醇、叶绿素 二倍半萜 25 5 海绵、植物病菌、昆虫代谢物 三萜 30 6 皂苷、树脂、植物乳汁 四萜 40 8 植物胡萝卜素 多萜 ～7.5×103至3×105 >8 橡胶、硬橡胶 本章主要介绍单萜、倍半萜、二萜及二倍半萜，三萜类化合物见本书第八章。四萜类化合物主要为胡萝卜烃类（carotenoids）色素，多萜类化合物主要为橡胶（caoutchouc）及硬橡胶，这些内容在有机化学中已简要介绍，本章不再赘述。 （二） 萜类化合物的生物合成途径 在萜类化合物生物合成途径研究的过程中，曾有过多种假说，其中先后占主导地位的有二种，经验异戊二烯法则和生源异戊二烯法则。 1．经验异戊二烯法则（empirical isoprene rule） 早年在对萜类化合物进行结构研究时，发现其基本碳架均是由异戊二烯单位（isoprene unite）以头-尾顺序或非头-尾顺序相连而成。此外，对萜类成分进行降解反应可得到异戊二烯，而用异戊二烯亦可合成萜。Wallach了大量此类实验结果后，于1887年提出异戊二烯法则，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”。此法在很长的时期内被作为萜类化合物的判定及其结构式推导解析的重要原则及理论依据，异戊二烯也在一段时期内被认为是生物体合成萜的前体。然而，随着新的萜类化合物不断增多，发现萜类化合物的结构已不遵守异戊二烯法则的限定。并且在相当长的一段时间内，在植物体内一直未发现异戊二烯。 2．生源异戊二烯法则（biogenetic isoprene rule） 该法则是Ruzicka提出的萜类化合物生物合成途径假说，此假说由Lynen实验证明焦磷酸异戊烯酯（△3-isopentenyl pyrophosphate，IPP）的存在而得到初步确证，Folkers于1956年又证明衍生IPP的关键前体是3（R）-甲戊二羟酸（简称甲戊二羟酸），从而最后确证了生源异戊二烯法则的合理性，并补充完整了萜类化合物的主要生物合成途径。在此途径中，IPP及DMAPP起延长碳链作用，可视作“活性异戊二烯”，甲戊二羟酸则是各种类型萜类化合物生物合成的最关键前体（甲戊二羟酸的生物合成过程见第二章第一节）。萜类主要生物合成途径如图7-1所示。 甲戊二羟酸 3ATP，—CO2，—H2O 半萜 异构酶 半萜 　　 焦磷酸异戊烯酯（C5） 焦磷酸γ，γ-二甲基烯丙酯（C5） （isopentenyl pyrophosphate，IPP） （γ，γ-dimethyl ally pyrophosphate，DMAPP）  单萜 焦磷酸香叶酯（C10） （geranyl pyrophosphate，GPP） 甾族化合物 倍半萜 ×2 焦磷酸金合欢酯（C15） （farnesyl pyrophosphate，FPP） 三 萜 ×2 二萜 四 萜 焦磷酸香叶基香叶酯（C20） （geranylgeranyl pyrophosphate，GGPP） 二倍半萜 焦磷酸香叶基金合欢酯（C25） （geranylfarnesyl pyrophosphate，GFPP） 图7-1萜类化合物的主要生物合成途径 前述有些萜类化合物的基本碳架不符合异戊二烯法则或其基本碳架的碳原子数不是5的倍数，则是因为其在生物合成过程中产生异构化或产生脱羧降解反应所致。 在萜类生物合成研究的过程中，曾发现一些C5酸或醛，目前多被认为与聚异戊二烯或氨基酸的合成代谢有关，中药中也存在一些半萜以支链形式连结于非萜类化合物结构母核上而形成一类混杂萜化合物，如香豆素、黄酮及嘌呤类化合物等。 （三）萜类化合物的分布 萜类化合物在中药中分布极为广泛，藻类、菌类、地衣类、苔藓类、蕨类、裸子植物及被子植物中均有萜类的存在，尤其在裸子植物及被子植物中萜类化合物分布得更为普遍，种类及数量更多，如在被子植物的３０多个目、数百个科属中发现有萜类化合物。值得一提的是，睡莲目等水生植物未见有单萜及倍半萜类成分的报道；富含生物碱的植物也不含或少含萜类化合物。 单萜在唇形科、伞形科、樟科及松科的腺体、油室及树脂道内有大量的存在。倍半萜种类数量最多，在木兰目、芸香目、山茱萸目及菊目中分布较为集中，但在毛茛目植物中尚未见到倍半萜类化合物。二萜分布丰富的科属有五加科、马兜铃科、菊科、橄榄科、杜鹃花科、大戟科、豆科、唇形科和茜草科。二倍半萜数量不多，在羊齿植物、菌类、地衣类、海洋生物及昆虫的分泌物中存在。 （四）萜类化合物的生物活性 萜类化合物具有多方面的生物活性，其中不少化合物是一些中药的有效成分。现将其较为重要的生物活性介绍如下。 1．循环系统作用 不少萜类具有较好的抗血小板聚集、扩张心脑血管、增加其血流量以及调整心率、降压、降脂等作用。如芍药苷（paeoniflorin）、银杏内酯（ginkgolides）及关附甲素（guan–fu base A）等。 2．消化系统作用 许多萜类具有保肝降酶、利胆健胃、抗胃溃疡等作用。如齐墩果酸（oleanolic acid），甘草次酸（glycyrrhetinic acid）以及环烯醚萜（iridoids）等。 3．呼吸系统作用 穿心莲内酯（andrographolide）等有一定抗上呼吸道感染作用，辣薄荷酮（piperitone）等有平喘、祛痰、镇咳活性。 4．抗病原微生物作用 臭蚁内酯（iridomyrmecin）有抑菌活性，穿心莲内酯对钩端螺旋体病有一定疗效，鸡蛋花苷（plumieride）具有抗结核杆菌活性。 5．神经系统作用 萜类对神经系统有镇静、镇痛、局麻、兴奋中枢、治疗神经分裂症等作用。如缬草环氧三酯（valepotriate）、高乌头碱（lappaconitine）及龙脑（borneol）等。 6．抗肿瘤作用 主要为二萜，如紫杉醇（taxol）对乳腺癌、卵巢癌具有良好的疗效。 7．抗生育作用 如16-羟基雷公藤内酯醇（16–hydroxytriptolide）及棉酚（gossypol）有雄性抗生育活性，芫花酯甲、乙（yuanhuacin、yuanhuadin）具引产作用。 8．杀虫驱虫作用 如青蒿素（qinghaosu）及鹰爪甲素（yingzhaosu A）分别有很强的抗疟疾活性。川楝素（chuanliansu，toosendanin）具有杀血吸虫作用。 9．甜味剂作用 如甜菊苷（stevioside）等，其甜味均为蔗糖的数百倍以上。此外，萜类化合物还具有许多其它生物活性，如juvabione具昆虫保幼激素作用，二萜醛（sacculatal）、瑞香毒素（daphnetoxin）均具有较强的毒鱼活性。香叶醇（geraninol）、香橙醇（nerol）及柠檬醛（citral）等还是许多香料及化妆品制造业的重要原料。 二、 单萜 单萜（monoterpenoids）的基本碳架由10个碳原子，即2个异戊二烯单位构成，多是挥发油的组成成分（单萜苷类不具随水蒸气蒸馏的性质），常存在于高等植物的腺体、油室及树脂道等分泌组织内，昆虫和微生物的代谢产物，以及海洋生物中。单萜多具有较强的香气和生物活性，是医药、食品及化妆品工业的重要原料。 在单萜的生物合成途径中，形成焦磷酸香叶酯（GPP）后，即可衍生成无环单萜，而GPP亦可经异构化酶作用转化成焦磷酸橙花酯，再进而生成各类环状单萜。 据统计，单萜类化合物至1991年发现843种，基本碳架30余种，至1997年单萜化合物数量达2100种。 单萜类可分为无环（开链）、单环、双环及三环等结构种类，大多为六元环，也有三元、四元、五元及七元的碳环。 （一）无环单萜（acyclic monoterpenoids） 　 　 月桂烷型　 艾蒿烷型 香叶醇 香橙醇 蒿酮 柠檬醛 (myrceane) (atremisane)　 　 　　 　 　 香叶醇（geraniol）习称牻牛儿醇，玫瑰油、香叶天竺葵油及另一种香茅（Cymbopogon marfini）叶的挥发油中均含有此成分，是玫瑰系香料必含的成分，亦是香料工业不可缺少的原料。玫瑰花中含有香叶醇葡萄糖苷（geranyl-β-D-glucoside），此苷可缓慢水解，使花的芳香保持久长。 香橙醇（nerol）是香叶醇（反式）的几何异构体，在香橙油及香柠檬（Citrus bergamia）果皮挥发油中存在，也是香料工业不可缺少的原料。 蒿酮（artemisia ketone）存在于黄花蒿（Artemisia annua）挥发油中。蒿酮虽由二个异戊二烯单位组成，但不是头-尾或尾-尾相联缩合而成，而是一种不规则的单萜。 柠檬醛（citral）又称枸橼醛，有顺反异构体，反式为α-柠檬醛，又称香叶醛（geranial），顺式柠檬醛又称橙花醛（neral）。它们通常混合共存，但以反式柠檬醛为主，具有柠檬香气，为重要的香料。在香茅油中可达70%~85%，山鸡椒（Litsea cubeba）、橘子油中均有大量存在。 （二）单环单萜（monocyclic monoterpenoids） 环香叶烷型 对-薄荷烷型 卓酚酮 薄荷醇 (cyclogeraniane) (p-menthane) (troponoide) 　 　 胡椒酮　 桉油精 α-紫罗兰酮 斑蝥素 α-崖柏素 　 　　　 　　　　　 薄荷醇（menthol）的左旋体习称薄荷脑，是薄荷油中的主要组成部分。薄荷醇具有弱的镇痛、止痒和局麻作用，亦有防腐、杀菌和清凉作用。 胡椒酮（piperitone）习称辣薄荷酮，洋薄荷酮。存在于芸香草（含量可达35％以上）等多种中药的挥发油中，有松弛平滑肌作用，是治疗支气管哮喘的有效成分。 桉油精（cineole，eucalyptol）是桉叶挥发油中的主成分（约占70%），桉油低沸点馏分（白油）中可达30%。蛔蒿花蕾挥发油中亦含有桉油精。本品遇盐酸、氢溴酸、磷酸及甲苯酚等可形成结晶性加成物，加碱处理又分解出桉油精。有似樟脑的香气，用作防腐杀菌剂。 紫罗兰酮（ionone）存在于千屈菜科指甲花（Lawsonia inermis）挥发油中，工业上由柠檬醛与丙酮缩合制备。紫罗兰酮是混合物，α-紫罗兰酮（环中双键处于4，5位）可作香料，β-紫罗兰酮（环中双键处于5，6位）可用作合成维生素A的原料。二氢α-紫罗兰酮存在于龙涎香中，有较佳的香气。 斑蝥素（cantharidin）存在于斑蝥、芫青干燥虫体中，约含2%，可作为皮肤发赤、发泡或生毛剂。近年来制备成N-羟斑蝥胺（N-hydroxy-cantharidimide），试用于肝癌，有一定疗效。 必须注意的是，某些过氧结构的单萜遇高温易爆炸，提取时要低温处理，如驱蛔素（ascaridole）在130℃～150℃时可爆炸分解。 卓酚酮类化合物（troponoides）是一类变形的单萜，它们的碳架不符合异戊二烯定则，这类化合物结构中都有一个七元芳环。卓酚酮具有芳香化合物性质，环上的羟基具有酚的通性，显酸性，其酸性介于酚类和羧酸之间。分子中的酚羟基易于甲基化，但不易酰化。分子中的羰基类似羧酸中羰基的性质，但不能和一般羰基试剂反应。红外光谱显示羰基（1600 cm－1～1650cm－1）和羟基（3100 cm－1～3200cm－1）的吸收峰，与一般化合物中羰基略有区别。能与多种金属离子形成络合物结晶体，并显示不同颜色，可用于鉴别。如铜络合物为绿色结晶，铁络合物为红色结晶。 较简单的卓酚酮类化合物是一些真菌的代谢产物，在柏科的心材中也含有卓酚酮类化合物。如α-崖柏素（α-thujaplicin）在欧洲产崖柏（Thuja plicata；T.occidentalis）以及罗汉柏（Thujopsis dolabrata）的心材中含有。卓酚酮类化合物多具有抗癌活性，但同时多有毒性。 .（三）双环单萜（bicyclic monoterpenoid） 蒈烷型　　　 蒎烷型　　　 莰烷型　　　 烷型　　　 异莰烷型　　　 　葑烷型 (carane) (pinane) (camphane) (thujane) (iso-camphane) (fenchane) 　 　 芍药苷　 龙脑 樟脑 刺柏烯　　 莰烯 茴香酮 芍药苷（paeoniflorin）是芍药（Paeonia albiflora）根中的蒎烷单萜苷。在芍药中还有白芍药苷（albiflorin）、氧芍药苷（oxypaeoniflorin）、苯甲酰芍药苷（benzylpaeoniflorin）等结构类似的苷，多具有镇静、镇痛、抗炎活性。 龙脑（borneol）即中药冰片。龙脑的右旋体〔α〕 +37.7°（乙醇），得自龙脑香树（Dryobalanops camphora）的树干空洞内的渗出物。左旋龙脑〔α〕 -37.7°（乙醇），在海南省产的艾纳香（Blumea balsmifera）全草中含有。合成品是消旋龙脑。均用于香料、清凉剂及中成药。 樟脑（camphor）的右旋体在樟脑油中约占50%，左旋樟脑在菊蒿（Tanacetum vulgare）油中存在。合成品为消旋体。消旋体在菊（Chrysanthemum sinensis var．japonicum）中亦有存在。樟脑有局部刺激作用和防腐作用，可用于神经痛、炎症及跌打损伤。 刺柏烯（sabinene）又称冬青油烯，在刺柏（Juniperus sabina）挥发油中含有。 莰烯（camphene）是唯一结晶性萜烯，右旋体熔点51℃~52℃，存在于樟木、樟叶挥发油中。左旋体熔点49℃~50℃，存在于缬草油、香茅油中。二者沸点均为158℃~160℃。 茴香酮（fenchone）在小茴香（Foeniculum vulgare）果实挥发油中较多。 （四）三环单萜（tricyclic monoterpenoid） 三环烷型 葛缕樟烷 三环白檀醇　 香芹樟脑 （tricyclane） （carvonecamphane） （teresantalol） （carvone camphor）　　　 　　 三环白檀醇（teresantalol）存在于檀香（Santalum album L．）木部挥发油中。白檀香油曾用为尿道灭菌剂。 香芹樟脑（carvone camphor）是藏茴香酮（carvone）经日光长期照射产物。 （五）环烯醚萜类（iridoids） 环烯醚萜类为臭蚁二醛（iridoidial）的缩醛衍生物。臭蚁二醛原是从臭蚁（Iridomyrmex detectus）的防卫分泌物分离得到的化合物，在植物体内也发现有此类成分存在，且系由焦磷酸香叶酯（GPP）衍生而成，故属单萜类化合物。GPP在植物体内先逐步转化成臭蚁二醛，再衍生成环烯醚萜，环烯醚萜形成后，其C4-甲基经氧化脱羧，形成4–去甲基环烯醚萜（4-demethyliridoids），其C7—C8处断键开环，则形成裂环环烯醚萜（secoiridoids），并多与糖结合形成苷，其生物合成途径如图7-2。 GPP 柠檬醛 臭蚁二醛 烯醇式臭蚁二醛 环烯醚萜醇 4-去甲基环烯醚萜醇 裂环环烯醚萜醇 图7-2环烯醚萜类化合物的生物合成途径 环烯醚萜类化合物在中药中分布较广，特别是在玄参科、茜草科、唇形科及龙胆科中较为常见。此类成分发现较晚，但研究进展较快，1969年发现仅42种，至1997年已达900余种。 环烯醚萜类多具有半缩醛及环戊烷环的结构特点，其半缩醛C1–OH性质不稳定，故环烯醚萜类化合物主要以C1-OH与糖成苷的形式存在于植物体内，而根据其环戊烷环是否裂环，可将环烯醚萜类化合物分为环烯醚萜苷及裂环环烯醚萜苷二大类。 1．环烯醚萜苷类 此类至1997年发现约600余种，其苷元结构特点为C1多连羟基，并多成苷，且多为β-D-葡萄糖苷，常有双键存在，一般为△3（4），也有△6（7）或△7（8）或△5（6），C5、C6、C7有时连羟基，C8多连甲基或羟甲基或羟基，C6或C7可形成环酮结构，C7和C8之间有时具环氧醚结构，C1、C5、C8、C9多为手性碳原子。 根据C4位取代基的有无，此类化合物进一步又分为环烯醚萜苷及4-去甲基环烯醚萜苷二种类型。 环烯醚萜苷C4位多连甲基或羧基、羧酸甲酯、羟甲基，故又称为C-4位有取代基环烯醚萜苷。 栀子苷 京尼平-1-O-龙胆双糖苷 鸡屎藤苷 马鞭草苷 臭蚁内酯 栀子苷（jasminoidin、geniposide）及京尼平-1-O-龙胆双糖苷（genipin-1-O-gentiobioside）存在于栀子（Gardenia jasminoides）中，它们与栀子的清热泻火、治疗肾炎水肿可能有一定关系，栀子苷为主成分，有一定泻下作用，其苷元京尼平（genipin）具有显著的促进胆汁分泌活性。 鸡屎藤苷(paederoside)是鸡屎藤（Paederia scanden）的主成分，其C4位羧基与C6位羟基形成γ-内酯，鸡屎藤组织损伤时产生鸡屎嗅，系此化合物酶解生成甲硫醇所致。 马鞭草苷（verbenalin）存在于马鞭草（Verbena offinalis）中，具有与麦角相似的收缩子宫作用，也是副交感神经作用器官的兴奋剂，并有镇咳作用。 臭蚁内酯（iridomyrmecin）是从臭蚁（Iridomyrmex humilis）防卫分泌物中分离出的成分，为自动物体内发现的第一个抗菌素，可抑制根霉、青霉、麦菊霉的多种真菌生长，并有杀灭多种昆虫作用，其效果大于六六六及DDT，且对人畜无害。此外对猫有特异兴奋引诱作用。 4-去甲基环烯醚萜苷为环烯醚萜苷C4位去甲基降解苷，苷元碳架部分由9个碳组成，又称作C-4位无取代基环烯醚萜苷，其它取代与环烯醚萜苷相似。 钩果草苷 梓醇 钩果草苷（又名玄参苷，harpagoside）存在于北玄参（Scrophularia buergeriana）根中，有一定的镇痛抗炎活性。 梓醇（catalpol）是地黄（Rehmannia glutinosa）降血糖的有效成分，并有较好的利尿及迟缓性泻下作用。 钩果草苷、梓醇等C4–去甲基环烯醚萜苷，水解后的苷元均不稳定，易变为深色，含此类苷的地黄及玄参等中药在炮制及放置过程中因此而变成黑色。 2．裂环环烯醚萜苷 此类化合物苷元的结构特点为C7-C8处断键成裂环状态，C7断裂后有时还可与C11形成六元内酯结构。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 獐牙菜苷 R=H 獐牙菜苦苷 R=OH 龙胆苦苷（gentiopicroside， gentiopicrin）在龙胆（Gentiana scabra）、当药（Swertia pseudochinensis）及獐牙菜（青叶胆）（Swerte mileensis）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（gentianine），故有人认为龙胆和当药中的龙胆碱是在提取过程中因加入氨等原因由龙胆苦苷转化而成，但也有人认为龙胆苦苷与龙胆碱在龙胆及当药中原本就共存。 獐牙菜苷（又名当药苷sweraside）及獐牙菜苦苷（又名当药苦苷swertiamarin）是治疗肝炎中药獐牙菜（青叶胆）中的苦味成分。 环烯醚萜类化合物大多数为白色结晶或粉末（极少为液态），多具有旋光性，味苦。易溶于水和甲醇，可溶于乙醇、丙酮和正丁醇，难溶于氯仿、乙醚和苯等亲脂性有机溶剂。 环烯醚萜类的苷易被水解，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。苷元遇酸、碱、羰基化合物和氨基酸等都能变色。如车叶草苷（asperuloside）与稀酸混合加热，能被水解、聚合产生棕黑色树脂状聚合物沉淀；若用酶水解，则显深蓝色，也不易得到结晶形苷元。游离的苷元遇氨基酸并加热，即产生深红色至蓝色，最后生成蓝色沉淀。因此，与皮肤接触，也能使皮肤染成蓝色。苷元溶于冰乙酸溶液中，加少量铜离子，加热显蓝色。这些呈色反应，可用于环烯醚萜苷的检识及鉴别。 三、倍半萜 倍半萜类（sesquiterpenoids）的基本碳架由15个碳原子，即3个异戊二烯单位构成，多与单萜类共存于植物挥发油中，是挥发油高沸程（250℃~280℃）的主要组分，也有低沸点的固体。倍半萜的含氧衍生物多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。 焦磷酸金合欢酯（FPP）是倍半萜生物合成的前体，cis、trans-FPP及trans、trans-FPP脱去焦磷酸基后，与其相应的双键环化形成适当的环状正碳离子，再经Wagner-meerwein重排或甲基及氢的1,2-移位（或消去）而衍生成各种碳架类型的倍半萜类化合物。 倍半萜类的骨架类型及化合物数量是萜类成分中最多的一类，其研究发展很快，至1991年已发现的倍半萜约为2800种，骨架类型200种以上，到1997年倍半萜化合物数量达9615种，近年来在海洋生物中就发现300余种。 倍半萜类可分为无环（开链）、单环、双环、三环及四环等结构种类，其碳环可有五、六、七甚至十二元的大环。倍半萜的结构类型、部分基本碳架及主要代表化合物介绍如下： （一）无环倍半萜（acyclic sesquiterpenoids） 或 金合欢烷（麝子油烷，farnesane） 金合欢醇 橙花叔醇 金合欢醇（farnesol）在金合欢（Acacia farnesiana）花油、橙花油、香茅油中含量较多，为重要的高级香料原料。 橙花醇（nerolidol）又称苦橙油醇，具有苹果香，是橙花油中主成分之一。 （二）单环倍半萜（monocyclic sesquiterpenoids） 没药烷 蛇麻烷（律草烷） 吉马烷 律草烯 吉马酮 青蒿素 （bisabolane） （humulane） （germacrane） 律草烯（α-丁香烯，humulene，α-caryophyllene）存在于啤酒花挥发油中，为β-丁香烯（双环九碳大环）的十一碳大环异构物。 吉马酮（germacrone，又称杜鹃酮）存在于牻牛儿苗科植物大根老鹳草（Geranium macrorrhizum）、杜鹃花科植物兴安杜鹃（Rhododendron dauricum）叶的挥发油中，用于平喘、镇咳。 青蒿素（qinghaosu，arteannuin，artemisinin）是从中药青蒿（黄花蒿）（Artemisia annua）中分离到的具过氧结构的倍半萜内酯，有很好的抗恶性疟疾活性，其多种衍生物制剂已用于临床。 （三）双环倍半萜（bicyclic sesquiterpenoids） 杜松烷 桉烷 β-檀香烷 愈创木烷 α-桉叶醇 （cadinane） （eudesmane） （β-santalane） （guaiane） 苍术酮 棉酚 β-白檀醇 桉叶醇（eudesmol）有二种异构体,分别称α-桉醇（α-eudesmol）及β-桉醇（β-eudesmol），在桉油、厚朴、苍术中含有。 苍术酮（atractylone）存在于苍术挥发油中，分子结构存在1个呋喃环，仍属桉烷型。 棉酚（gossypol）可视为焦磷酸金合欢酯（FPP）衍生为杜松烯型的双分子衍生物，结构中不含手性碳原子，但由于二个苯环折叠障碍而有光学活性。在棉籽中为消旋体，有多种熔点不同的晶体：mp184℃（乙醚），199℃（氯仿），214℃（石油醚）。棉籽中约含0.5%，在棉的茎、叶中亦含有。棉酚是有毒的黄色色素，有杀精子作用，还有抗菌、杀虫活性。 β-白檀醇（β-santalol）为白檀油中沸点较高的组分，用作香料的固香剂，并有较强的抗菌作用。 马桑毒素R=H 莽草毒素 羟基马桑毒素R=β-OH 马桑毒素（coriamyrtin）和羟基马桑毒素（tutin）从日本产毒空木（Coriaria japonia）叶中分得。我国药学工作者从国产马桑（Coriaria sinica）及马桑寄生中分离到，用于治疗精神分裂症。 莽草毒素（anisatin）为莽草（Illicium anisatum，即毒八角）果实、叶、树皮中所含双内酯倍半萜化合物。大八角（I. majus）中亦含有，对人体有毒。 薁类化合物（azulenoids）是由五元环与七元环骈合而成的芳烃衍生物。这类化合物可看成是由环戊二烯负离子和环庚三烯正离子骈合而成。所以薁是一种非苯型的芳烃类化合物，具有一定的芳香性。在挥发油分级蒸馏时，高沸点馏分中有时可看见蓝色或绿色的馏分，这显示可能有薁类成分存在。 薁类化合物在中药中有少量存在，多数是由存在于挥发油的氢化薁类脱氢而成，如愈创木醇（guaiol）是存在于愈创木（Guajacum officinale）木材的挥发油中的氢化薁类衍生物，当愈创木醇类成分在蒸馏、酸处理时可氧化脱氢而成薁类。 薁类沸点较高，一般在250℃~300℃, 不溶于水，可溶于有机溶剂和强酸，加水稀释又可析出，故可用60%~65%硫酸或磷酸提取。也能与苦味酸或三硝基苯试剂产生π络合物结 S Se 220℃ 薁 愈创木薁 愈创木醇 2，4-二甲基-7-异丙基薁 晶，此结晶具有敏锐的熔点可借以鉴定。薁分子具有高度共轭体系的双键，在可见光（360 nm ~700nm）吸收光谱中有强吸收峰。中药中存在的薁类化合物多为其氢化产物，多无芳香性，且多属愈创木烷结构。 莪术醇 　　　　　　　 泽兰苦内酯 薁类化合物多具有抑菌、抗肿瘤、杀虫等活性。如莪术醇（curcumol）存在于莪术根茎的挥发油内，具有抗肿瘤活性。泽兰苦内酯（euparotin）是圆叶泽兰（Eupatorium rotundifolium）中抗癌活性成分之一。 （四）三环倍半萜（tricyclic sesquiterpenoids） α-檀香烷 （α-santalane） 环桉醇 α-白檀醇 环桉醇（cycloeudesmol）存在于对枝软骨藻（Chondric oppsiticlada）中，有很强的抗金黄色葡萄球菌作用，还有抗白色念珠菌活性。 α-白檀醇（α-santalol）存在于白檀木的挥发油中，属α-檀香烷衍生物，有强大的抗菌作用，曾用为尿道消毒药（檀香油也作药用，其中含檀香醇量在90%以上，所以作用和檀香醇相同）。 四、二萜 二萜类(diterpenoids)的基本碳架由20个碳原子，即4个异戊二烯单位构成，绝大多数不能随水蒸气蒸馏。二萜在自然界分布很广，属二萜类的植物醇为叶绿素的组成部分，凡绿色植物均含有之，植物的乳汁及树脂多以二萜类化合物为主成分，在松科中分布尤为普遍。此外，在菌类的代谢物及海洋生物中也发现不少二萜类化合物。不少二萜含氧衍生物具有很好的生物活性，如穿心莲内酯、芫花酯、雷公藤内酯、银杏内酯、紫杉醇等，有些已是临床常用的药物。 焦磷酸香叶基香叶醇(GGPP)是二萜类生物合成的前体，GGPP脱去焦磷酸基形成环化正碳离子后，经反式1,2-加成或移位反应，即可衍生成各种二萜类化合物。 近年来二萜类的研究进展也较快，其碳架类型至1986年约有90种，其化合物数量至1991年约为2400种，到1997年达8338种。 二萜类的结构分为无环（开链）、单环、双环、三环、四环、五环等类型，天然无环及单环二萜较少，双环及三环二萜数量较多。二萜的结构类型，部分基本碳架及主要代表化合物介绍如下。 （一）无环二萜（acyclic diterpenoids） 植物醇 维生素A 植物醇（phytol）是广泛存在于叶绿素的组成成分，也是维生素E和K1的合成原料。 （二）单环二萜（monocyclic diterpenoids） 维生素A（vitamin A）存在于动物肝脏中,特别是鱼肝中含量更丰富，往往以酯的形式存在。 （三）双环二萜（bicyclic diterpenoids） 半日花烷 克罗烷 穿心莲内酯 防己内酯 （labdane） （clerodane） 穿心莲内酯（andrographolide）系穿心莲（Andrographis paniculata）中抗炎主成分，临床已用于治疗急性菌痢、胃肠炎、咽喉炎、感冒发热等。 防己内酯（columbin）系克罗烷二萜，是非洲防己（Jatrorrhiza palmata）根及中药金果榄（Tinospora capillipes）块根中的强苦味成分，有免疫抑制作用。 R1 R2 R1 R2 R3 土荆酸甲 CH3 COCH3 银杏内酯A OH H H 土荆酸乙 COOCH3 COCH3 银杏内酯B OH OH H 土荆酸丙 COOCH3 H 银杏内酯C OH OH OH 土荆酸丙2 COOH COCH3 银杏内酯M H OH OH 银杏内酯J OH H OH 土荆（槿）酸甲、乙、丙、丙2（pseudolaric acid A、B、C、C2）是由金钱松（Pseudolaric kaempfer）树皮中分离出的抗真菌成分。其中土荆酸乙为主成分，并有抗生育活性，可减少早孕大鼠子宫内膜及肌层血管血流量，是造成胚胎死亡的重要原因。 银杏内酯（ginkgolides）是银杏（Ginkgo biloba）根皮及叶的强苦味成分，已分离出银杏内酯A、B、C、M、J（ginkgolide A、B、C、M、J）。它们的基本结构中有三个内酯环，但碳环只有二个。银杏内酯及银杏总黄酮是银杏叶制剂中治疗心脑血管病的主要有效成分。 （四）三环二萜（tricyclic diterpenoid） 松香烷 海松烷（右松脂烷） 紫杉烷 瑞香烷 (abietane) (pimarane) (taxane) (daphane) 左松脂酸 松脂酸 松香酸 左松脂酸（levopimaric acid）、松脂酸（pimaric acid）和松香酸（abietic acid）是从松树干中流出的粘稠液体，称为松脂，其中挥发油称松节油，不挥发性成分中以左松脂酸为主。其在空气中放置能转化为松脂酸，如用热的矿酸处理可得松香酸，实际上松脂经水蒸气蒸馏分出松节油后，在剩余的松香中已全部转变为松香酸，而不再以左松脂酸存在。 雷公藤甲素（triptolide）、雷公藤乙素（tripdiolide）、雷公藤内酯（triptolidenol）及16-羟基雷公藤内酯醇（16-hydroxytriptolide）是从雷公藤（Tripterygium wiefcrdii）中分离出的 雷公藤甲素 R1=H R2=H R3=CH3 雷公藤乙素 R1=OH R2=H R3=CH3 雷公藤内酯 R1=H R2=OH R3=CH3 16-羟基雷公藤内酯醇 R1=H R2=H R3=CH2OH 抗癌活性物质。昆明山海棠（T.hypoglaucum）、东北雷公藤（黑蔓）（T. regelii）中亦有此类化合物。雷公藤甲素对乳癌和胃癌细胞系集落形成有抑制作用，16-羟基雷公藤内酯醇具有较强的抗炎、免疫抑制和雄性抗生育作用。 瑞香毒素（daphnetoxin）为欧瑞香（Daphne mezerum）中的有毒成分。芫花根中含有芫花酯甲（yuanhuacin）及乙（yuanhuadin），具有中期妊娠引产作用，现已被用于临床。此类二萜酯均具有刺激皮肤发赤、发泡作用及毒鱼活性。 紫杉醇（taxol）又称红豆杉醇，是存在于红豆杉科红豆杉属（taxus）多种植物中的具有抗癌作用的二萜生物碱类化合物，临床上用于治疗卵巢癌、乳腺癌和肺癌等，有较好疗效。现已从红豆杉属植物中分离出200多种紫杉烷二萜衍生物。这是一类颇受世界医药界重视的化合物，详见第十章第七节有关内容。 （五）四环二萜（tetracyclic diterpenoid） 贝壳杉烷 大戟烷 木藜芦毒烷 (kaurane) (phorbane) (grayanotoxane) 甜菊苷 冬凌草素 香茶菜甲素 大戟醇(巴豆醇) 甜菊苷（stevioside）是菊科植物甜叶菊（Stevia rebaudianum）叶中所含的四环二萜甜味苷，尚有甜菊苷A、D、E（rebaudioside A、D、E）等多种甜味苷，甜菊苷A甜味较强，但含量较少。总甜菊苷含量约6％，其甜度均为蔗糖的 300倍。甜叶菊我国已大面积栽培，甜菊苷在医药、食品工业广泛应用。但近来甜菊苷有致癌作用的报道，美国及欧盟已禁用。 冬凌草素（oridonin）是由冬凌草（Rabdosia rubescens）中得到的抗癌有效成分，此成分曾由延命草（Isodon trichocupus）中提取分离鉴定。 香茶菜甲素（amethystoidin A）是香茶菜（Rabdesia amethystoides）叶中的成分，有抗肿瘤及抑制金黄色葡萄球菌活性。我国化学工作者分离鉴定的此类香茶菜素类化合物有100余种。 大戟醇（phorbol）属大戟二萜醇型成分，存在大戟科和瑞香科的许多植物中，属于辅致癌剂。例如巴豆油是巴豆种子的脂肪油，过去曾用作剧烈的泻下药，也作发红剂和抗刺激剂用。后来发现巴豆油有辅致癌剂的活性，现临床上已不再将巴豆油作药用。其所含的辅致癌活性成分，均得自巴豆油的偏亲水性部分，其母体化合物为大戟醇，其本身没有辅致癌活性。它的分子中有5个羟基，C12和C13上的两个羟基被酯化生成二元酯时，若其中一个酯键由长链脂肪酸形成，而另一个酯键是由短链脂肪酸形成，所得的化合物即有辅致癌活性。当大戟二萜醇碳架上的C14和C15之间的键断裂开环后，则形成瑞香烷型化合物。这类化合物虽也有毒性，但无辅致癌活性。 闹羊花毒素Ⅰ~Ⅲ（rhodojaponinⅠ~Ⅲ）得自日本闹羊花（Rhodod endron japonicum），从中药六轴子（即羊踯躅R. molle的果实）中得到的八厘麻毒素（rhomotoxin）与闹羊花毒素Ⅲ为同一物质。八厘麻毒素对重症高血压有紧急降压及对室上性心动过速有减慢心率作用。实验证明，团花毒素（rhodoanthin）为目前国内外自杜鹃花科植物中提取的毒性最强的成分，LD50为0.1μmol/kg。 R1 R2 闹羊花毒素I COCH3　　COCH3　　　　　 闹羊花毒素Ⅱ COCH3 H　　　　　　　　　　　　　 闹羊花毒素Ⅲ H H　　　　　　　　　　　　　 马醉木毒素Ⅲ H　　　COCH(OH)CH3　　　　　 　　　　　　　　 　 　　 团花毒素＊ H　 COCH(OH)CH3　 （＊C10为α- CH3 β- OH） 五、二倍半萜 二倍半萜类（sesterterpenoids）的基本碳架由25个碳原子、五个异戊二烯单位构成。此类化合物发现较晚，1965年才有第一个二倍半萜被发现的报道。其后在羊齿植物、菌类、地衣类、海洋生物及昆虫分泌物中陆续发现此类成分。二倍半萜类化合物的生物合成前体是焦磷酸香叶基金合欢酯（FPP），目前此类化合物的数量不多，是萜类家族中最少的一员，到1991年有117种，至1997年为416种，共有无环、单环、二环、三环、四环及五环6种类型。如： 呋喃海绵素-3 seco-manoalide 蛇孢假壳素A 呋喃海绵素-3（furanspongin-3）是从海绵中分得的链状二倍半萜化合物。seco-manoalide是从Luffarilla uariabillis中分得的具有抗菌作用的单环二倍半萜，蛇孢假壳素A（ophiobolin A）是真菌稻芝麻枯病菌（Ophiobulus miyabeanus）的成分，具有C5-C8-C5骈合基本骨架，有阻止白癣菌及毛滴虫生长发育作用。 六、萜类化合物的理化性质 （一）物理性质 1．性状 单萜及倍半萜在常温下多为油状液体，少数为固体结晶，具挥发性及特异性香气。二萜及二倍半萜多为固体结晶。萜苷多为固体结晶或粉末，不具挥发性。 萜类化合物多具苦味，早年所称苦味素（bitter principles）成分实际多为萜类。也有少数萜具有较强甜味，如甜菊苷。 单萜及倍半萜（萜苷除外）可随水蒸气蒸馏，其沸点随其结构中的C5单位数、双键数、含氧基团数的升高而规律性地升高。在提取分离单萜及倍半萜时可利用这些性质。 2．旋光性 大多数萜类化合物都具手性碳，有光学活性。 3．溶解度 萜类化合物难溶于水，溶于甲醇、乙醇，易溶于乙醚、氯仿、乙酸乙酯、苯等亲脂性有机溶剂。具羧基、酚羟基及内酯结构的萜还可分别溶于碳酸氢钠或氢氧化钠水液，加酸使之游离或环合后，又可自水中析出或转溶于亲脂性有机溶剂，此性质常用于提取分离此类结构的萜类化合物。 萜苷类化合物随分子中糖数目的增加，水溶性增强，脂溶性降低，一般能溶于热水，易溶于甲醇及乙醇，不溶或难溶于亲脂性有机溶剂。 萜类化合物对热、光、酸及碱较敏感，长时间接触，常会引起其氧化、重排及聚合反应，导致结构变化，因此在提取、分离及贮存萜类化合物时，应注意尽量避免这些因素的影响。 （二）化学性质 1. 加成反应 多数萜烯、萜醛和萜酮可与相应的试剂产生加成反应，加成产物常因改变其溶解性而析出结晶，故可用加成反应分离和纯化这些类型的萜类化合物，了解其不饱和程度及进行初步鉴定，还可制备出所需溶解性的衍生物。 （1）双键加成反应 ① 卤化氢加成反应 氯化氢及溴化氢等卤化氢类试剂在冰乙酸为溶剂时，可对萜类双键进行加成，其加成产物可于冰水中析出结晶。如β–毕澄茄烯（β–cadinene）的冰乙酸溶液中加入氯化氢饱和的冰乙酸，反应完后，倒入冰水中，即析出加成物结晶。不饱和萜的氢卤化物与苯胺或N，N–二乙基苯胺等进行分解反应又可复原成原不饱和萜。 ② 溴加成反应 在冰冷却条件下，于不饱和萜的冰乙酸或乙醚–乙醇混合溶液中滴加溴，可生成其溴加成物的结晶。 ③ 亚硝酰氯反应 亚硝酰氯（Tilden试剂）能与很多不饱和萜的双键加成，生成亚硝基氯化物。反应时将不饱和萜或其冰乙酸溶液与亚硝酸戊酯（或亚硝酸乙酯）混合，冷却下加入浓盐酸，振摇，即可析出亚硝基氯化物结晶（必要时可用乙醇及丙酮重结晶），其结晶多为蓝色或蓝绿色，可用于不饱和萜的分离及鉴别（此亚硝基氯化物也可用不饱和萜卤化氢加成物的复原方法分解出原萜烯）。萜烯的亚硝基衍生物还可与伯胺或仲胺（常用六氢吡啶）缩合成亚硝基胺类，此缩合物具有较好的结晶及一定的物理常数，颇具鉴定价值。 亚硝酰氯 萜烯 亚硝酰氯 氯化亚硝基衍生物 亚硝基胺类 需要注意的是，非四取代萜烯的氯化亚硝基衍生物结晶多为无色的二聚体，可加热至熔融或做成溶液解聚而呈蓝或蓝绿色。 ④ Diels–Alder反应 共轭二烯结构的萜类化合物能与顺丁烯二酸酐产生Diels–Alder反应，生成物为结晶，可籍此初步证明共轭双键的存在。 有些具二个非共轭双键的萜类也可与顺丁烯二酸酐生成加成物（是其双键移位至共轭所至），故用此反应判定共轭双键结构时，应结合紫外光谱等其它数据综合分析。 （2）羰基加成反应 ① 亚硫酸氢钠加成 具羰基的萜类化合物可与亚硫酸氢钠加成，生成结晶性的加成物而与非醛酮类的萜分离，其加成物用酸或碱（多用草酸、硫酸或碳酸钠）处理，可分解复原成原萜醛或萜酮。用此法处理具有双键的萜醛或萜酮时要注意控制反应条件，因反应时间过长或温度过高，会使双键发生不可逆的加成。如柠檬醛的加成,不同条件下得到的加成物不同。 过量的NaHSO3长时间接触 （二个双键加成物不可逆） （不可逆加成物结构未完全确定） ② 吉拉德（girard）试剂加成 吉拉德试剂是一类带季铵基团的酰肼，可与具羰基的萜类生成水溶性加成物而与脂溶性非羰基萜类分离，常用的试剂为吉拉德T及P试剂（girard T、girard P）二种。 吉拉德试剂T 吉拉德试剂P 反应时在萜酮及萜醛的乙酸–无水乙醇（1：10，重量比）溶液中加入吉拉德试剂（加乙酸为促进反应），加热回流，反应完毕后水稀释，用乙醚萃取非羰基类化合物后，分取水层用硫酸或盐酸酸化，再用乙醚萃取，乙醚萃取液蒸去溶剂即得原萜酮或萜醛。 2.分子重排反应 萜类化合物在发生加成、消除或亲核取代反应时，常发生Wagner-meerwein重排，使碳架发生改变。目前工业上由α–蒎烯合成樟脑，就是经Wagner-meerwein重排后，再进行氧化制得。 ℃ ℃ 萜类化合物除具有上述加成和分子重排反应外，氧化和脱氢等反应在萜类化合物的结构测定中也曾有过重要的应用，但目前主要用波谱法测定萜类化合物结构。 七、萜类化合物的提取与分离 萜类化合物种类繁杂、数量庞大，理化性质差异较大，而且同分异构体多，结构稳定性差，所以提取分离难度相对较大。一般多根据此类成分挥发性、亲脂亲水性、特殊官能团的专属反应性以及极性等差异进行提取分离。如前所述，提取分离萜类化合物要注意减少或避免光、热、酸及碱对结构的影响。 （一）萜类化合物的提取 除可用提挥发油的方法提取挥发性萜外，还可用甲醇或乙醇提取，醇提取液根据需要，浓缩至一定体积，并调整适当的醇浓度，再用不同极性的亲脂性有机溶剂按极性由小到大的递增顺序依次萃取，得到不同脂溶性的萜类提取物。 对从富含油脂及叶绿素的中药材提得的醇提物，可将醇浓缩液的含醇量调至70％～80％，用石油醚萃取去除强亲脂性杂质后，再选用一定的亲脂性有机溶剂萃取总萜；若药材含极性较大的萜类（如多羟基萜内酯），则可先用石油醚对药材脱脂后，再用醇提取。 萜内酯的提取可结合其结构特点进行。先用提取萜的方法提取出含萜内酯的粗总萜，然后利用内酯在热碱溶液中易开环成盐溶于水，酸化环合又可析出原内酯的特性，用碱水提取酸化沉淀的方法处理粗总萜，可得到较纯的总萜内酯（倍半萜内酯用此法较多）。但某些对酸碱易引起结构发生不可逆变化的萜内酯，不可用碱溶酸沉法纯化。 萜内酯的纯化也可用硅胶或氧化铝柱色谱法进行,一般多采用硅胶作固定相。以石油醚及石油醚混合不同比例的乙醚洗脱，据报道，萜内酯多集中在石油醚-乙醚（1∶1）的洗脱流分中。 提取萜苷类多用甲醇或乙醇作溶剂，也可用水、稀丙酮及乙酸乙酯，提取液经减压浓缩后加水溶解，滤去水不溶性杂质，用乙醚、氯仿或石油醚萃取去除脂溶性杂质，脱脂后的萜苷水溶液可采用下述方法去除水溶性杂质：①正丁醇萃取法：萜苷水液以正丁醇萃取，正丁醇萃取液经减压浓缩，可得到粗总萜苷。②活性炭、大孔树脂吸附法：用活性炭或大孔树脂吸附水溶液中萜苷后，先用水及稀乙醇依次洗脱除去水溶性杂质，再用合适浓度的乙醇洗脱萜苷，如桃叶珊瑚苷及甜叶菊苷可分别用活性炭及大孔树脂纯化获得。 在萜苷的提取纯化过程中，要防止酶及酸对苷键的裂解，尤其是环烯醚萜苷稳定性差，更需注意。 （二）萜类化合物的分离 1．利用特殊官能团分离 萜类化合物中常见的官能团为双键、羰基、内酯环、羧基、碱性氮原子（萜类生物碱）及羟基等，可有针对性地用加成、碱开环酸环合、酸碱成盐及形成酸性酯等反应，使具有相应官能团萜的溶解性发生改变，以固体析出或液体转溶的形式从总萜中分离（具体方法在挥发油的分离中介绍）。双键是萜类多具有的官能团，其加成物可使液态单萜烯以结晶形式析出，具有一定的分离精制意义。 2．结晶法分离 有些萜类化合物的粗提物，用其他溶剂渗提或萃取法纯化处理后，其纯度会明显升高，若将其提取液适当浓缩，常会析出粗晶（有的提取物不经浓缩即可析晶），滤取此结晶，再用适当溶剂或方法重结晶，有时可得到纯度很高的结晶。如薄荷醇、樟脑、野菊花内酯（yeijuhua lactone）及古纶宾（columbin）可用结晶法分离。 3．柱色谱法分离 柱色谱法是分离萜类化合物的主要方法，许多用其他方法难以分离的萜类异构体都可用吸附柱色谱法分离。常用的吸附剂为硅胶、中性氧化铝（非中性氧化铝易引起萜类化合物结构变化）及硅酸，其中硅胶应用最广。常用的洗脱剂多以石油醚、正己烷、环己烷及苯单一溶剂分离萜烯，或混以不同比例的乙酸乙酯或乙醚分离含氧萜，对于多羟基的萜醇及萜酸还要加入甲醇或用氯仿-乙醇洗脱。 对于单纯以硅胶或氧化铝为吸附剂难以分离的萜类化合物，可用硝酸银络合柱色谱分离。一般多以硝酸银-硅胶或硝酸银-氧化铝作吸附剂进行络合吸附。其分离主要是利用硝酸银可与双键形成π络合物，而双键数目、位置及立体构型不同的萜在络合程度及络合物稳定性方面有一定的差异，利用此差异可进行色谱分离。硝酸银络合色谱分离萜类化合物的洗脱剂与上述硅胶及氧化铝色谱相同。 4．实例 独一味(Lamiophlomis rotata)为唇形科植物，根与根茎入药，有活血祛瘀、消肿止痛的功效，藏、蒙、纳西等民族用于治疗跌打损伤等症。从独一味根中分离出4种环烯醚萜苷类化合物（I ~IV），化合物IV为新化合物（III及IV结构式见本节结构测定实例）。 (I) 8-O-乙酰山栀苷甲酯 (II) 6-O-乙酰山栀苷甲酯 (8- O-acetylshanghiside methyl estel) (6- O-acetylshanghiside methyl estel) 独一味根粗粉 80%乙醇回流提取，减压浓缩 浸膏 混悬于水中，依次加入石油醚、乙酸乙酯、正丁醇萃取 正丁醇萃取液 浓缩，硅胶G干柱色谱，氯仿-甲醇-水（13:6:2）展开 分离成组分1～4 组分2 低压硅胶柱色谱，氯仿-甲醇-水（13:5:2）洗脱， 30ml为一流份 5～9份 11～17份 20～23份 浓缩,甲醇—丙酮精制 制备HPLC分离,C18柱, 浓缩 甲醇—水(1:1) 检测波长233nm 甲醇—丙酮精制 无色粉末(I) 无色粉末(IV) 无色粉末(II) 无色粉末(III) 圆叶泽兰(Eupatorium rotundifolium)是菊科植物，其所含的愈创木内酯型双环倍半萜具有一定的白血病细胞毒作用，从该植物中分得8种愈创木内酯型双环倍半萜内酯化合物。 泽兰苦内酯(euparotin) R=H 泽兰氯内酯 (eupachlorin) R=H 泽兰氧化苦内酯 乙酰泽兰苦内酯(euparotin acetate) R=Ac 乙酰泽兰氯内酯(eupachlorin acetate) R=Ac (eupatoroxin) 圆叶泽兰苦内酯 泽兰氧化氯内酯 10—表—泽兰氧化苦内酯 (eupatundin) (eupachloroxin) (10-epi- eupatoroxin) 圆叶泽兰干燥全草 乙醇提取，浓缩。 乙醇提取物 氯仿—水分配 水液 氯仿液 浓缩 浸膏 石油醚—含10%水的甲醇分配 石油醚液 甲醇液 浓缩 浸膏 取部分浸膏，进行硅胶柱 色谱氯仿-甲醇梯度洗脱 G组分 H组分 I组分 J组分 K组分 硅胶柱色谱 乙醚、氯仿 甲醇结晶 硅胶柱色谱氯仿 丙酮-氯仿- 氯仿-乙醚洗脱 氯仿-苯-石 -丙酮-乙醇洗脱 石油醚结晶 油醚结晶 圆叶泽兰苦内酯 泽兰氯内酯 10—表—泽兰氧化苦内酯 硅胶再分离 乙酰泽兰苦内酯 乙酰泽兰氯内酯 泽兰苦内酯 泽兰氧化苦内酯 泽兰氧化氯内酯 值得指出的是，上述含氯的倍半萜是首次从植物中发现，有人认为其结构中的氯，系氯仿洗脱剂中所含微量的盐酸与倍半萜内酯作用后产生的，并非生物合成。 八、萜类化合物的检识 由于萜类多为不饱和的环烃结构，其碳架类型多而繁，因此绝大多数的单萜、倍半萜、二萜及二倍半萜缺乏专属性强的检识反应，目前对绝大多数萜类化合物主要是用硫酸-乙醇等通用显色剂或羰基类显色剂，在薄层色谱上进行检识。仅有卓酚酮类、环烯醚萜类及薁类这样一些基本碳架结构相对固定的特殊萜类化合物具一定专属性的检识反应。 （一）理化检识 1．卓酚酮类的检识反应 卓酚酮具有一般酚类的性质，能与铁、铜等重金属离子生成具有一定颜色的络盐，可供检识。①三氯化铁反应：1％的三氯化铁溶液可与卓酚酮生成赤色络合物。②硫酸铜反应：稀硫酸铜溶液可与卓酚酮生成稳定的绿色结晶。此结晶可用氯仿重结晶，并具有高熔点。许多其他酚类也可与三氯化铁及硫酸铜生成相似颜色的沉淀或结晶，因此根据这些检识反应下结论时，要结合卓酚酮的挥发性及其羰基（1600～1650cm－1）和羟基（3100～3200cm－1）的红外光谱吸收峰综合分析。 2．环烯醚萜类的检识反应 ①Weiggering法：取新鲜药材1g，适当切碎，加入1％盐酸5ml，浸渍3～6小时，取此浸渍液（上清液）0.1ml转移至装有Trim-Hill试剂（乙酸10ml、0.2％硫酸铜水溶液1ml、浓硫酸0.5ml混合溶液）试管内，混匀，加热至产生颜色。许多环烯醚萜苷类化合物（环烯醚萜及裂环环烯醚萜苷）可产生不同颜色，如车叶草苷（asperulaside）、桃叶珊瑚苷、水晶兰苷（monotopein）为蓝色，哈帕苷（harpagide）为紫红色，有些环烯醚萜为阴性反应，如番木鳖苷（loganin）、梓苷等。②Shear反应：Shear试剂（浓盐酸1体积与苯胺15体积混合液）多能与吡喃衍生物产生特有的颜色。如车叶草苷与Shear试剂反应，能产生黄色，继变为棕色，最后转为深绿色。③其他显色反应：环烯醚萜类化合物对酸碱试剂敏感，多发生分解、聚合、缩合、氧化等反应，形成不同颜色的产物。如京尼平（genipin）与氨基酸（甘氨酸、亮氨酸、谷氨酸）共热，即显红色至蓝色。有的与冰乙酸及少量铜离子共热也能产生蓝色。分子中有环戊酮结构，可与2，4-二硝基苯肼反应产生黄色。上述检识反应并不是对每种环烯醚萜类化合物都为阳性反应，故检识时应多做几种反应，并佐以苷的一般检识反应进行补充检识。 3．薁类化合物的检识 ①Sabety反应：取挥发油1滴溶于1ml氯仿中，加入5％溴的氯仿溶液数滴，若产生蓝、紫或绿色，表示含有薁类衍生物。②Ehrlich试剂反应：取挥发油适量与Ehrlich试剂（对-二甲胺基苯甲醛-浓硫酸试剂）反应，若产生紫色或红色，表明有薁类衍生物存在。③对-二甲胺基苯甲醛显色反应：此反应是挥发油经薄层色谱展开分离后，再喷以由对-二甲胺基苯甲醛0.25g、乙酸50g、85％磷酸5g和水20ml混匀后组成的显色剂（避光可保存数月），室温显蓝色，示有薁类衍生物，氢化薁在80℃加热10分钟显蓝色。蓝色会随后减弱转为绿色，最后转为黄色，将薄层放在水蒸气上则蓝色可再现。 （二）色谱检识 除前述卓酚酮、环烯醚萜及薁类等特殊萜类化合物外，其他萜类化合物经薄层展开后，用通用显色剂或醛酮类显色剂反应方可显色。分离萜类化合物的薄层吸附剂多用硅胶G、氧化铝G及此二种吸附剂与硝酸银组成的络合吸附剂，展开剂多为石油醚（30℃～60℃）、乙烷、苯，分别加入不同比例的乙酸乙酯或乙醚，极性大的萜醇或萜酸类可加入氯仿或甲酸、乙酸展开分离。常用的通用显色剂及醛酮显色剂反应如下： 1．通用显色剂 ①硫酸：喷洒试剂后在空气中干燥15分钟，随后在110℃加热至出现颜色或荧光。②香兰素-浓硫酸：在室温喷洒后放置，颜色有浅棕、紫蓝或紫红色，但在120℃加热后均转为蓝色。1，8-桉树脑喷洒后显桃红色。③茴香醛-浓硫酸：喷洒后在100℃～105℃加热至颜色深度最大。薄层在水蒸气上熏后可消除其桃红色背景。对萜醇类的灵敏度比氯化锑试剂更灵敏，按不同的化合物可出现紫蓝、紫红、蓝、灰或绿色。酯类的颜色和其母体醇相同。④五氯化锑：喷洒后在120℃加热直到颜色出现。在加热前、后要在日光下检查，萜醇可出现由灰到紫蓝色，加热后转为棕色，而其他醇类则只在加热后才能转为棕色。亦可置紫外灯(365nm)下检查，显出棕色荧光。薄层在喷2，4-二硝基苯肼后仍可使用此试剂。⑤三氯化锑：喷洒后在100℃加热10分钟。其现象与五氯化锑相同。⑥碘蒸气：将已展开的薄层板放入装有碘结晶的密闭玻璃缸中，5分钟后，很多有机物都会呈棕色。如欲保持斑点则将显色后的薄层取出，在空气中使多余的碘蒸发掉，其后便喷洒1％淀粉水溶液，斑点便转为蓝色。要注意，如果碘留在薄层上太多，则薄层的背景也会转为蓝色，故在喷淀粉溶液之前先在薄层的边角上预检。⑦磷钼酸：喷洒后在120℃加热至颜色出现（蓝灰色）。对醇类的灵敏度可达0.05 μg ～1μg，但并不是醇的专一试剂。在氨蒸气上熏后可消除黄色背景。 2．专属性试剂 ①2，4-二硝基苯肼：用于检识醛和酮类化合物。喷洒后，无环的醛和酮现黄色，环状的羰基化合物则现橙红色。②邻联茴香胺：用于检识醛和酮类化合物。在室温中喷洒后，醛类显黄至棕色，加热后颜色变深而背景颜色亦变深。 用上述显色反应检识萜类化合物时，因其通用范围广，故应尽量使用相应的对照品，同系物或对照药材作对照检识。 九、萜类化合物的结构研究 一般萜类化合物的碳架种类纷繁，难以总结其共同的波谱规律，但甲基、亚甲基、偕碳二甲基、双键、共轭双键、羰基及内酯等都是萜类化合物常见的结构特征，因此萜类的波谱也往往会出现相应的特征。 与其它萜类化合物相比，环烯醚萜类化合物的结构母核较固定，主要有环烯醚萜苷、4-位有取代环烯醚萜苷及裂环环烯醚萜苷三种结构类型，其波谱特征规律性较强，用波谱法并佐以少量必要的化学手段测定，使环烯醚萜这种特殊萜类化合物的结构研究变得较为简单。下面主要介绍环醚萜类化合物的几种波谱特征规律。 （一）UV光谱 C4有-COOH、-COOR取代基的环烯醚萜类化合物，由于分子中具有发色团α、β不饱和酸、酯和内酯结构，故在230～240nm之间有较强吸收，ε值约在10000左右。这与按Woodward规则计算的结果相一致。例如,马鞭草苷（Verbenalin）的λ实测值为238nm（ε9600），计算值为235nm（α、β-不饱和酯基本值为195nm，加上α-烷基的取代基增值10nm，再加上β-OR基取代基增值30nm）。 该类型的环烯醚萜类化合物，若在0.01mol/L氢氧化钠溶液中测定时，则230nm～240nm吸收峰可向红移动30～40nm。例如，马鞭草苷元（verbenalol）在醇中测定λmax为240nm（ε9050），而在0.01mol/L NaOH溶液中测定时则为271nm（ε19000）。这种吸收峰的红移可归因于烯醇阴离子的形成。 马鞭草苷元（240nm） 马鞭草苷元烯醇型阴离子（271nm） 此外，环戊烷部分有羰基时，则在270～290nm处出现n→π*引起的弱峰，ε值多小于100。 综上所，UV光谱可用于判断α、β-不饱和酯及烯醚键是否存在。而根据230～240nm峰的存在与否，判断环烯醚萜类化合物C4取代状况，分子中有C4-COOR者均有此峰，而C4无取代基的降解环烯醚萜类或C4取代基为-CH3、-CH2OH、-CH2OR者则无此峰。 （二）IR光谱 环烯醚萜类化合物的主要IR光谱特征如下： 1．共同特征是在1640cm－1左右有强峰，系烯醚双键的伸缩振动引起的。 2．若C4有COOR基，则在1680cm－1左右（个别可在1710cm－1）有α、β不饱和酯的羰基吸收，也是强峰。此点可与C4无取代基或C4取代基为-CH3，-CH2OH等相区别。 3．若戊烷部分有环酮结构存在，则于1740cm－1（1710～1750）附近有一强峰。 4．若五元环部分有环氧存在，如丁香醚苷，则应有1250 cm－1，830 cm－1～890cm－1两个吸收峰。裂环环烯醚萜类化合物分子中多有乙烯基（-CH＝CH2）结构，在990cm－1，910cm－1两处有红外吸收。 总之，可用IR光谱特征判断化合物是否为环烯醚萜类，C4有无COOR取代基，是否为裂环环烯醚萜类，五元环中有无羟基、羰基、双键及环氧结构。 （三）1H-NMR谱 1H-NMR谱对环烯醚萜类化合物的结构测定有极为重要的作用。它可用于判定环烯醚萜的结构类型，并能确定许多立体化学（构型、构象）结构问题。 环烯醚萜类化合物中H-1与H-3的NMR信号最具有鉴别意义。 1．由于C1原子与两个O原子相连，故H-1共振发生在较低磁场，化学位移约在δ4.5～6.2之间。H-1与H-9相互偶合，其偶合常数J1、9是判断二氢吡喃环构型和构象的重要依据。J1、9很小（0Hz~3Hz），表明H-1处于平伏键，而C1的-OH(或O-glc)则处于直立键，此时C-1折向平面上方。J1、9很大（7 Hz~10Hz），表明H-1处于直立键，而C1-OH（或C1-O-glc）处于平伏键，在此情况下，二氢吡喃环几乎处于同一平面，但C1折向下方。 2．H-3的NMR信号可用以区别C4有COOR取代基、C4-CH3或-CH2OR、C4-无取代基的环烯醚萜类。当C4有COOR取代基（包括裂环环烯醚萜类）时，H-3因受COOR基影响处于更低的磁场区，一般δ值多在7.3~7.7（个别可在7.1~8.1）之间，因与H-5为远程偶合，故J3、5很小，为0 Hz~2Hz。该峰为C4有COOR取代基的特征峰。当C4取代基为-CH3时，H-3化学位移在δ6.0~6.2，为多重峰。当取代基为CH2OR时其化学位移在δ6.28~6.6，也为多重峰。 当C4无取代基时，H-3的化学位移与C4取代基为-CH3或CH2OR相近（也在δ6.5左右），但峰的多重度及J值有明显区别。因H-3与H-4为邻偶，同时H-3与H-5又有远程偶合，故H-3多呈现双二重峰（dd），J1约6 ~8Hz，J2＝0~2Hz。例如Melam-pyroside H-3的化学位移为6.33，dd峰，J1＝7Hz，J2＝2Hz。又如车前草中的甲基梓醇（Methyl Catalpol）H-3化学位移为6.5，也为dd峰，J1＝6Hz，J2=2Hz。 3．其他质子信号：C8上常连有10-CH3。若C8为叔C，则10-CH3为二重峰，J=6Hz，化学位移多在δ1.1~1.2。若C7—C8之间有双键，则该甲基变成单峰或宽单峰，化学位移移至δ2左右。 分子中如有-COOMe取代基，其OCH3信号为单峰，一般出现在δ3.7~3.9之间。 （四）13C-NMR谱 环烯醚萜类化合物的13C-NMR化学位移特征如下。 对于一般的环烯醚萜苷来说，C1-OH与葡萄糖成苷，C-1化学位移在δ95~104左右，如果C-5位连有羟基时，其化学位移约在δ71~74，如果C-6位存在羟基时，其化学位移约在δ75~83，C7一般情况下没有羟基，如果C-7位连有羟基时，其化学位移在δ75左右，如果C-8位连有羟基时，其化学位移约在δ62左右。C-10位甲基通常为羟甲基或羧基化，如果C10为羟甲基，其化学位移为δ66左右，若C7有双键，其化学位移为δ61左右。C-10为羧基时，其化学位移在δ175~177之间。C11通常为羧酸甲酯、羧基或醛基，如为醛基时，化学位移在δ190左右，为羧基时，化学位移在δ170～175之间，如果形成羧酸甲酯，其化学位移在δ167~169左右。环烯醚萜绝大多数有Δ3（4），由于2位氧的影响，C-3比C-4处于低场。如果分子中C-7位和C-8位之间有双键，且同时C-8位有羟甲基取代，则C7化学位移比C8处于高场。而如果C-8位有羧基取代,则C7比C8处于低场。有的化合物C6为羰基，其化学位移在δ212~219之间。 4-去甲基环烯醚萜苷由于4位无甲基，所以C4化学位移一般在δ143~139，C3在δ102～111之间。 8-去甲基环烯醚萜苷由于8位无甲基，如果有Δ7（8）时，其化学位移在δ134~136左右，若C7和C8与氧形成含氧三元环，其化学位移一般在δ56~60之间。 （五）旋光谱 具有环戊酮结构的环烯醚萜类，一般都有显示较强的（-）Cotton效应。这对判断羰基 的存在及某些立体结构很有价值。 （六）萜类结构研究举例 从藏药独一味（Lamiophlomis rotata）根的乙醇提取物中分离得到四种化合物（Ⅰ～Ⅳ），均为环烯醚萜苷，其中化合物Ⅲ是penstemoside，为已知化合物，化合物Ⅳ鉴定为7、8-dehydropenstemoside，为新化合物。其结构测定研究如下： 化合物Ⅳ为无色粉末，mp119℃～120℃，Vanillin反应为阳性，示为萜类化合物。FAB-MS m/z：443[M+K]＋，示分子量404，结合元素分析得分子式C17O11H24。IR光谱(KBr)cm－1：3400（羟基），1630，1670（α，β-不饱和酮）。UV光谱λ 234.4nm亦示有α，β-不饱和酮的吸收。酶水解检出葡萄糖。1H-NMR谱中糖的端基质子信号是δ4.56（d，J＝7.8Hz），示为β-D-葡萄糖。IV的1H-NMR谱和13C-NMR谱显示其为环烯醚萜苷，δ7.50(1H,s)处为3-H的信号，C3、C4和C11为α，β-不饱和酯结构。δ1.80（3H，d，J＝1.0Hz）处信号属于10位甲基的信号，δ5.52（1H，d，J＝1.5Hz）处的信号为7位烯氢的信号，这说明C7和C8为双键结构。IV的1H和13C-NMR谱与penstemoside（Ⅲ）比较（表7-2与7-3），C7和C8显著移向低场（δ129.7和144.3），7-H，9-H，10-H亦向低场位移，而无8-H的信号，二者其它质子和碳的化学位移相近，因此，IV的化学结构应为7，8-dehydropenstemoside。为了进一步确定5位和6位羟基的相对构型，将IV与苯甲醛和ZnCl2反应，制备薄层分离得到二个双-苯亚甲基衍生物Ⅴ和Ⅵ，1H-NMR谱显示Ⅴ与Ⅵ分别有10个苯环质子(δ7.30～7.62)和二个苯亚甲基质子（V：δ6.58和5.52；VI：δ5.90和5.56），6-H显著向低场位移至δ5.18或5.23，示5位和6位羟基与苯甲醛缩合，因此，5-OH和6-OH为顺式。在所报道的环烯醚萜苷中，C1、C5和C9均有相同的绝对构型，9-H多为β型，所以5-OH,6-OH和1-O-glc均为β型，IV中J1,9＝0.5（<1Hz）亦证明了上述结论。 表7-2 化合物Ⅲ和Ⅳ的1H-NMR谱数据 No. IV* Ⅲ** 1-H 3-H 6-H 7-H 9-H 10-H OMe 1，-H 5.83（1H,d,0.5） 7.50（1H,s） 4.51（1H,d ,1.5） 5.52（1H,d,1.5） 3.11（1H,d,0.5） 1.80 (3H,d,1.0) 3.71(3H,s) 4.56 (1H, d,7.8) 5.77（1H,s） 7.57（1H,s） 4.25（1H,t 4.3） 1.45（1H,m）1.76（1H,m） 2.57（1H,m） 0.84(3H,d ,6.8) 3.69(3H,s) 4.69（1H,m ,8.2） 溶剂：*CD3OD；**D2O No. IV* Ⅲ** 1 3 4 5 6 95.0 155.9 113.5 74.4 79.2 96.3 155.5 112.3 73.2 76.3 表7-3 化合物Ⅲ和Ⅳ的13C-NMR谱数据 7 8 9 10 11 OMe 129.7 144.3 57.5 16.6 169.0 52.5 39.6 30.5 49.2 16.2 169.1 52.6 溶剂：*CD3OD；**D2O V(12 S or R) R= VI(12 R or S) R= Ⅲ IV 十、含萜类化合物的中药实例 (一)青蒿 青蒿为菊科植物黄花蒿（Artemisia annua.L.）的干燥地上部分，性寒味苦辛，具有除蒸截疟之功能。青蒿所含萜类化合物有蒿酮、异蒿酮（isoartemisia ketone）、桉油精（cineole）、樟脑等单萜，青蒿素、青蒿甲素（qinghaosu A）、乙素（qinghaosu B）、丙素（qinghaosu C）及青蒿酸等倍半萜，及β-香树脂醋酸酯等三萜化合物，其中倍半萜内酯化合物研究得最为深入。 青蒿素 青蒿甲素 青蒿乙素 青蒿丙素 青蒿酸 除萜类化合物外，青蒿还含黄酮、香豆素和植物甾醇类成分。 在青蒿所含化学成分中，青蒿素是主要抗疟有效成分，系我国学者于20世纪70年代初首次从青蒿中分离得到的具有过氧基的新型倍半萜内酯。临床应用表明青蒿素对间日疟或恶性疟的治疗具有疗效显著、副作用小的优点，是一种高效、速效的抗疟有效单体化合物，被WHO誉为“世界上目前唯一有效的疟疾治疗药物”。 构效关系研究表明，过氧基是青蒿素分子中的抗疟主要有效基团。若氢化消除此基团，则活性消失；若保留过氧基，将内酯环上的羰基还原成羟基可增强抗疟活性，如继续再转化成烷化还原青蒿素，活性可增强14倍；如转化成烷氧酰化还原青蒿素，则活性可提高28倍，转化成酰化还原青蒿素，抗疟最强，较之原来提高31倍。 青蒿素 还原青蒿素 烷化还原青蒿素 Py 氢化青蒿素 烷氧甲酰化还原青蒿素 酰化还原青蒿素 由于青蒿素的水溶性及烷氧甲酰化还原青蒿素油溶性均很差，通过结构修饰，得到了抗疟效价更高的水溶性青蒿琥酯（artesunate）及油溶性好的蒿甲醚（artemether）。青蒿琥酯钠可供静脉注射以抢救血栓型恶性疟疾，蒿甲醚不仅是一种高效的抗疟药，而且对急性上感高热有较好的退热作用，在1986年～1987年，我国已先后批准青蒿素、青蒿素栓、蒿甲醚、蒿甲醚注射液、青蒿琥酯、注射用青蒿琥酯钠为一类中药，青蒿琥酯片为1988年批准的四类新药。 双氢青蒿素 蒿甲醚 青蒿琥酯 提取分离青蒿素的方法有多种，适合中型生产的工艺流程如下： 原料（青蒿叶） 70％乙醇浸出 浸提液 活性炭脱色，减压浓缩至1/5，静置 浸膏 上清液 70％EtOH溶解、 浓缩 静置析晶、滤过 粗晶Ⅰ 母液 重结晶 加石灰乳净化，过滤 青蒿素 滤液 沉淀 加乙醇调pH6~7，减压浓缩、静置析晶、滤过 粗晶 母液 （与粗晶Ⅰ合并） （弃去） 二、穿心莲 穿心莲（Andrographis paniculata）是爵床科穿心莲属植物，又名榄核莲、一见喜，为一年生草本植物。性苦寒，具有清热、解毒、凉血、消肿的功效，临床用于治疗急性痢疾、胃肠炎、咽喉炎、扁桃体炎、感冒发热、疮疖肿毒及外伤感染等。 穿心莲中含有多种二萜内酯类化合物。目前已从穿心莲中分离出的二萜内酯类化合物主要有穿心莲内酯、新穿心莲内酯（neoandrographolide）、去氧穿心莲内酯（dexyandrographolide）、脱水穿心莲内酯（dehydroandrographolide）等，其中以穿心莲内酯的含量最高。 穿心莲内酯又称穿心莲乙素，为无色方形或长方形结晶，味极苦。易溶于甲醇、乙醇\丙酮等,微溶于氯仿、乙醚，难溶于水、石油醚、苯。具有内酯的通性，遇碱并加热，内酯可开环成穿心莲酸盐，遇酸则闭环恢复成穿心莲内酯，对酸碱不稳定，pH值大于10时，不但内酯开环，并可产生双键位移等结构改变。内酯环具有活性亚甲基反应，可与Legal试剂、Kedde试剂等反应显紫红色。 新穿心莲内酯又称穿心莲丙素，为无色柱状结晶，无苦味。易溶于甲醇、乙醇、丙酮，微溶于水，难溶于苯、乙醚、氯仿。具有苷类和内酯的通性。 14-去氧穿心莲内酯又称穿心莲甲素，为无色片状结晶，（丙酮、乙醇、氯仿）或无色针状结晶（乙酸乙酯），味微苦。易溶于甲醇、乙醇、丙酮、氯仿，微溶于苯、乙醚和水。具有内酯的通性。 脱水穿心莲内酯，为无色针状结晶（30％或50％乙醇），易溶于乙醇、丙酮，可溶于氯仿，微溶于苯，不溶于水。也具有内酯的通性。 此外，从穿心莲中还分离到14-去氧-11-氧化穿心莲内酯、14-去氧穿心莲内酯苷，新穿心莲内酯苷及其苷元和一些黄酮类化合物。 穿心莲中主要成分的提取与分离方法如下： 穿心莲全草 90%乙醇提取 提取液 回收乙醇 流浸膏 石油醚除去叶绿素 水液 氯仿萃取,放置过夜 水层 中间液面析出物 氯仿层 乙醇热溶,浓缩后放置 回收氯仿后,溶 于乙酸乙酯,用 结晶Ⅰ 母液 5%碳酸钠除去 (穿心莲内酯) 浓缩,放置 杂质,浓缩后放 结晶Ⅱ 置 (新穿心莲内酯) 粗结晶 乙醇重结晶 结晶Ⅲ 母液 (14-去氧穿心莲内酯) 浓缩,放置 结晶Ⅳ (脱水穿心莲内酯) 因穿心莲内酯难溶于水,不易制成注射剂，临床应用受到限制，故常将其与丁二酸酐在无水吡啶中作用，制成丁二酸半酯的钾盐或与亚硫酸钠在酸性条件下制成穿心莲内酯磺酸钠，而成为水溶性化合物，用于配制较高浓度的注射剂。 加成，脱水 穿心莲内酯 单钾盐 无水吡啶 第二节 挥 发 油 一、概述 挥发油(volatile oil)也称精油(essential oil)，是存在于植物体内的一类具有挥发性、可随水蒸气蒸馏、与水不相混溶的油状液体。挥发油大多具有芳香嗅味，并具有多方面较强的生物活性，为中药所含有的一类重要化学成分。 挥发油在植物来源的中药中分布非常广泛，已知我国有56科，136属植物含有挥发油。特别是菊科植物，如苍术、白术、木香等；芸香科植物如降香、吴茱萸等；伞形科植物如川芎、白芷、前胡、柴胡、当归等；唇形科植物如薄荷、藿香等；樟科植物如乌药、肉桂等；木兰科植物如厚朴、辛夷、五味子等；马兜铃科植物如细辛等；败酱科植物如甘松等；姜科植物如姜、砂仁、豆蔻等；胡椒科植物如荜茇等；桃金娘科植物如丁香等；马鞭草科植物如马鞭草等都富含挥发油，此外，松科、柏科、杜鹃花科、木犀科、瑞香科、檀香科、蔷薇科等的某些植物中，也含丰富的挥发油。 挥发油存在于植物的腺毛、油室、油管、分泌细胞或树脂道等各种组织和器官中，如薄荷油存在于薄荷叶的腺鳞中，桉叶油在桉叶的油腔中，茴香油在小茴香果实的油管中，玫瑰油在玫瑰花瓣表皮分泌细胞中，姜油在生姜根茎的油细胞中，松节油在松树的树脂道中等。大多数成油滴存在，也有与树脂、粘液质共存者，还有少数以苷的形式存在，如冬绿苷。 挥发油在植物体存在的部位常随品种的不同而各异，有的全株植物中都含有，有的则集中于根或根茎、叶、花、果某一器官。植物中含挥发油的量也常随品种不同，差异较大，一般在1%以下，也有少数含量高达10%以上，如丁香含挥发油达14%以上。同一品种植物因药用部位、生长环境或采收季节不同，挥发油的含量和品质(包括成分、香气等)均可能有显著的差别。全草类药材一般以开花前期或含苞待放时含油量最高，而根茎类药材则以秋天成熟后采集为宜。同一植物的不同部位，挥发油的含量也不相同，如薄荷、紫苏的叶，荆芥的全草，檀香的树干，桂树的皮，当归的根，茴香的果实，柠檬的果皮，丁香的花，白豆蔻的种子等部位的含油量都较高。采集提取挥发油的植物原料时，应注意上述因素对挥发油含量的影响。 挥发油多具有止咳、平喘、祛痰、消炎、驱风、健胃、解热、镇痛、解痉、杀虫、抗癌、利尿、降压和强心等作用。例如芸香油、满山红油和从小叶枇杷中提得的挥发油都在止咳、平喘、祛痰、消炎等方面有显著疗效；莪术油具有抗癌肿活性；小茴香油、豆蔻油、木香油有驱风健胃功效；当归油、川芎油有活血镇静作用；檀香油、松节油有利尿降压作用；樟脑油有强心作用；桂皮油、藁本油有抑制真菌作用；土荆芥油具有驱蛔虫、钩虫等活性；柴胡挥发油有较好的退热效果；丁香油有局部麻醉止痛作用等。挥发油不仅在医药上具有重要作用，在香料工业、日用食品工业及化学工业上也是重要的原料。 二、挥发油的组成 组成挥发油的成分比较复杂，一种挥发油中常常由数十种至数百种化合物组成，如吴茱萸油初步检出30种化合物，保加利亚玫瑰油中已检出275种化合物。挥发油虽组成成分复杂，但多以数种化合物占较大比例，为主成分，从而使不同的挥发油具有相对固定的理化性质及生物活性。组成挥发油的成分可分为如下四类。 (一)萜类化合物 挥发油的组成成分中萜类所占比例最大，且主要是单萜、倍半萜及其含氧衍生物，其含氧衍生物多是该油中生物活性较强或具芳香嗅味的主要成分。如薄荷油含薄荷醇80%左右；山苍子油含柠檬醛80%等。 (二)芳香族化合物 组成挥发油的芳香族化合物多为小分子的芳香成分，在油中所占比例次于萜类。有些是苯丙素类衍生物，多具有C6-C3骨架，且多为酚性化合物或其酯类，如桂皮醛(cinnamaldehyde)。有些是萜源化合物，如百里香酚(thymol)。还有些具有C6-C2或C6-C1骨架的化合物，如花椒油素(xanthoxylin)等。 桂皮醛 百里香酚 花椒油素 (三)脂肪族化合物 一些小分子的脂肪族化合物在挥发油中也广泛存在，但含量和作用一般不如萜类和芳香族化合物。如陈皮中的正壬醇(n-nonyl alcohol)，人参挥发油中的人参炔醇(paxynol)以及鱼腥草挥发油中的癸酰乙醛(decanoylacetaldehyde)即鱼腥草素等都属挥发油中的脂肪族化合物。 CH3-(CH2)7-CH2OH CH3-(CH2)8-CO-CH2-CHO CH2=CH-CH(OH)-(C≡C)2-CH2-CH=CH-(CH2)6-CH3 正壬醇 癸酰乙醛 人参炔醇 (四)其它类化合物 除以上三类化合物外，有些中药经过水蒸汽蒸馏能分解出挥发性成分，如芥子油(mustard oil)、原白头翁素(protoanemonin)、大蒜油(garlic oil)等，也常称之为“挥发油”。这些成分在植物体内，多数以苷的形式存在，经酶解后的苷元随水蒸汽一同馏出而成油，如黑芥子油是芥子苷经芥子酶水解后产生的异硫氰酸烯丙酯；挥发杏仁油是苦杏仁苷水解后产生的苯甲醛；原白头翁素是毛莨苷水解后产生的化合物；大蒜油则是大蒜中大蒜氨酸经酶水解后产生含大蒜辣素等的挥发性油状物。 异硫氰酸烯丙酯 苯甲醛 原白头翁素 大蒜辣素 此外，如川芎、麻黄等挥发油中的川芎嗪（tetramethylpyrazine）以及烟碱(nicotine)等也有挥发性。但这些成分往往不被作为挥发油类成分，而将其归类于生物碱。 三、挥发油的理化性质 (一)性状 常温下挥发油大多为无色或淡黄色的透明液体，多具浓烈的特异性嗅味（其嗅味常是其品质优劣的重要标志），有辛辣灼烧感。少数挥发油具有其他颜色如薁类多显蓝色，佛手油显绿色，桂皮油显红棕色。冷却条件下挥发油主要成分常可析出结晶，称 “析脑”,这种析出物习称为“脑”，如薄荷脑、樟脑等。滤去析出物的油称为“脱脑油”，如薄荷油的脱脑油习称“薄荷素油”，但仍含有约50%的薄荷脑。 (二)挥发性 挥发油常温下可自然挥发，如将挥发油涂在纸片上，较长时间放置后，挥发油因挥发而不留油迹，脂肪油则留下永久性油迹，籍此二者可相区别。 (三)溶解性 挥发油不溶于水，而易溶于各种有机溶剂，如石油醚、乙醚、二硫化碳、油脂等。在高浓度的乙醇中能全部溶解，而在低浓度乙醇中只能溶解一部分。 (四)物理常数 挥发油多数比水轻，也有的比水重(如丁香油、桂皮油)，相对密度一般在0.85～1.065之间。挥发油几乎均有光学活性，比旋度在+97o～117 o范围内。多具有强的折光性，折光率在1.43～1.61之间。挥发油的沸点一般在70℃～300℃之间。 (五)稳定性 挥发油与空气及光线经常接触会逐渐氧化变质，使挥发油的相对密度增加，颜色变深，失去原有香味，形成树脂样物质，不能随水蒸气蒸馏。因此，制备挥发油方法的选择要合适，产品也要装入棕色瓶内密塞并低温保存。 另外，挥发油组成成分常含有双键、醇羟基、醛、酮、酸性基团、内酯等结构，故相应地能与溴及亚硫酸氢钠发生加成反应、与肼类产生缩合反应，并有银镜反应、异羟肟酸铁反应、皂化反应及遇碱成盐反应等。 四．挥发油的提取与分离 (一) 挥发油的提取 1．蒸馏法 该法是提取挥发油最常用的方法，一般将中药适当切碎后，加水浸泡，然后可用共水蒸馏、隔水蒸馏或水蒸汽蒸馏法提取。前两种方法虽简单，但油受热温度较高，易引起药材焦化，及某些成分的分解；后一种方法提油，温度相对较低，但设备较前两种方法略复杂。馏出液若油水不分层，可采用盐析法促使挥发油自水中析出，或将初次蒸馏液重新蒸馏，再盐析后用低沸点有机溶剂如乙醚、石油醚萃取挥发油。 蒸馏法虽具有设备简单、容易操作、成本低、提油率高等优点，但总体来说，挥发油与水接触时间较长，温度较高，某些含有对热不稳定成分的挥发油容易产生相应成分的分解而影响挥发油的品质，因此对热不稳定的挥发油不能用此法提取。 2．溶剂提取法 含挥发油的药材用低沸点有机溶剂连续回流提取或冷浸，常用的有机溶剂有戊烷、石油醚(30℃~60℃)、二硫化碳、四氯化碳等。提取液经蒸馏或减压蒸馏除去溶剂，即可得到粗制挥发油。此法得到的挥发油含杂质较多，因为其他脂溶性成分如树脂、油脂、蜡、叶绿素等也同时被提出，故必须进一步精制提纯。其方法是将挥发油粗品加适量的浓乙醇浸渍，放置冷冻(一般在-20℃左右)，滤除析出物后，再蒸馏除去乙醇；也可将挥发油粗品再行蒸馏，以获得较纯的挥发油。 3．吸收法 油脂类一般具有吸收挥发油的性质，往往利用此性质提取贵重的挥发油，如玫瑰油、茉莉花油常采用吸收法进行。通常用无臭味的猪油3份与牛油2份的混合物，均匀地涂在面积为50cm×l00cm的玻璃板两面，然后将此玻璃板嵌入高5～10cm的木制框架中，在玻璃板上面铺放金属网，网上放一层新鲜花瓣，这样一个个的木框玻璃板重叠起来，花瓣被包围在两层脂肪的中间，挥发油逐渐被油脂所吸收，待脂肪充分吸收芳香成分后，刮下脂肪，即为“香脂”，谓之冷吸收法。或者将花等原料浸泡于油脂中，于50℃～60℃条件下低温加热，让芳香成分溶于油脂中，此则为温浸吸收法。吸收挥发油后的油脂可直接供香料工业用，也可加入无水乙醇共搅，醇溶液减压蒸去乙醇即得精油。 4．压榨法 此法适用于含挥发油较多的原料，如鲜橘、柑、柠檬的果皮等，一般药材经撕裂粉碎压榨（最好是在冷却条件下），将挥发油从植物组织中挤压出来，然后静置分层或用离心机分出油，即得粗品。此法所得的产品不纯，可能含有水分、叶绿素、粘液质及细胞组织等杂质而呈浑浊状态，同时也很难将挥发油全部压榨出来，故可再将压榨后的残渣进行水蒸气蒸馏，使挥发油提取完全。压榨法所得的挥发油可保持原有的新鲜香味。 5．二氧化碳超临界流体提取法 二氧化碳超临界流体应用于提取芳香挥发油，具有防止氧化热解及提高品质的突出优点。例如紫苏中特有香味成分紫苏醛，紫丁香花中具有独特香味成分，均不稳定易受热分解，用水蒸气蒸馏法提取时受到破坏，香味大减，采用二氧化碳超临界流体提取所得芳香挥发油气味和原料相同，明显优于其它方法。在橘皮油、柠檬油、桂花油、香兰素的提取上，应用此法提取均获得较好效果。 （二）挥发油的分离 用前述方法从植物中提取出来的挥发油往往为混合物，需经分离精制后，方可获得单体化合物，常用分离方法如下。 1．冷冻析晶法 将挥发油于0℃以下放置使析出结晶，若无结晶析出可将温度降至-20℃，继续放置至结晶析出，再经重结晶可得单体结晶。如薄荷油冷至-10℃，经12小时析出第一批粗脑，油再在-20℃冷冻24小时可析出第二批粗脑，粗脑加热熔融，在0℃冷冻即可得较纯薄荷脑。本法操作简单，但对某些挥发性单体分离不够完全，而且大部分挥发油冷冻后仍不能析出结晶。 ２．分馏法 挥发油的组成成分由于类别不同，它们的沸点也有差别，如萜类成分中的各类碳原子一般相差5个，还有双键的数目、位置和含氧官能团的不同，它们的沸点有一定的差距，而且还有一定的规律性，在单萜中沸点随着双键的增多而升高，即三烯>二烯>一烯。含氧单萜的沸点随着官能团的极性增大而升高，即醚<酮<醛<醇<酸。但酯比相应的醇沸点高。 表7-4　萜类的沸程 萜 类 常压沸程(oC) 萜 类 常压沸程(oC) 半萜类 单萜烯烃双环一个双键 单萜烯烃单环二个双键 ～130 150～170 170～180 单萜烯烃无环三个双键 含氧单萜 倍半萜及其含氧衍生物 180～200 200～230 230～300 挥发油中的某些成分在接近其沸点温度时，往往被破坏，故通常都采用减压分馏。一般在35℃～70℃／1333．22Pa被蒸馏出来的是单萜烯类化合物；在70℃～100℃／1333．22Pa蒸馏出来的是单萜含氧化合物；而在80℃～110℃／1333．22Pa被蒸馏出来的则是倍半萜烯及含氧化合物，有时倍半萜含氧物沸点很高。因为所得的各馏分中的组成成分常呈交叉情况。经过分馏所得的每一馏分仍可能是混合物，所以需再进一步精馏或结合冷冻、重结晶、色谱等方法，可得到单一成分。 ３．化学分离法 (1)碱性成分的分离 分离挥发油中的碱性成分时，可将挥发油溶于乙醚，加1％硫酸或盐酸萃取，分取的酸水层碱化，用乙醚萃取，蒸去乙醚即可得到碱性成分。 (2)酚、酸性成分的分离 先用5％的碳酸氢钠溶液直接进行萃取，分出碱水层后加稀酸酸化，乙醚萃取，蒸去乙醚可得酸性成分。提取酸性成分后的挥发油再用2％氢氧化钠萃取，分取碱水层，酸化，乙醚萃取，蒸去乙醚可得酚类或其他弱酸性成分。 (3)醇类成分的分离 将挥发油与丙二酸单酰氯或邻苯二甲酸酐或丙二酸反应生成酸性单酯，再将生成物转溶于碳酸氢钠溶液中，用乙醚洗去未作用的挥发油，将碱溶液酸化，再用乙醚提取所生成的酯，蒸去乙醚，残留物经皂化，分得原有的醇类成分。伯醇容易形成酯，仲醇反应较慢，而叔醇则较难作用。 (4)醛、酮成分的分离 除去酚、酸类成分的挥发油母液，经水洗至中性，以无水硫酸钠干燥后，加亚硫酸氢钠饱和液振摇，分出水层或加成物结晶，加酸或碱液处理，使加成物分解，以乙醚萃取，可得醛或酮类化合物。也可将挥发油与吉拉德试剂T或P回流1小时，使生成水溶性的缩合物，用乙醚除去不具羰基的组分，再以酸处理，也可获得羰基化合物。 （5）其它成分的分离 挥发油中的酯类成分，多使用精馏或色谱分离，萜醚成分在挥发油中不多见，可利用醚类与浓酸形成烊盐易于结晶的性质从挥发油中分离出来，如桉叶油中的桉油精属于萜醚成分，它与浓磷酸可形成白色的磷酸盐结晶。或利用溴、氯化氢、溴化氢、亚硝酰氯等试剂与双键加成，这种加成产物常为结晶状态，可借以分离和纯化。 挥发油的分离可用以下流程表示。 挥发油乙醚溶液 1％～2％HCl萃取 酸水层 乙醚层 碱化，乙醚萃取 水洗，5％NaHCO3萃取 乙醚层 浓缩 碱水层 乙醚层 碱性成分 酸化，乙醚萃取 1%~2%NaOH萃取 乙醚层 浓缩 乙醚层 碱水层 强酸性成分 加30％～40％NaHSO3 酸化，乙醚萃取 （萜酸，挥发性酸） 或Girard 试剂 乙醚层 沉淀或水层 乙醚层 浓缩 （NaHSO3加成物或Girard腙） 浓缩 弱酸性成分 加NaOH或加酸分解， 除去羰基化合 （酚，烯醇或某些酯） 乙醚萃取 物的中性油 加邻苯二甲酸酐酯化， 乙醚层 水层 用5％NaHCO3萃取 浓缩 醛酮等羰基化合物 油层 碱水层 分馏或柱色谱 加NaOH皂化后 用乙醚萃取 Ⅰ Ⅱ Ⅲ… 水液 乙醚层 （弃去） 浓缩 萜醇 4．色谱分离法 挥发油经用前述方法分离，多数难以得到单体化合物，而将分馏法或化学法与色谱法相结合往往能收到较好的分离效果。以吸附柱色谱分离挥发油，应用最广泛的吸附剂是硅胶和氧化铝，洗脱剂多用石油醚或己烷，混以不同比例的乙酸乙酯组成，经粗分处理后的挥发油，以石油醚或己烷等溶剂溶解后上柱，一般多可分离得到单体化合物。如香叶醇和柠檬烯常常共存于许多植物的挥发油中，将此挥发油溶于石油醚，上氧化铝吸附柱，石油醚洗脱，极性小的柠檬烯先被石油醚洗脱下来，再在石油醚中加入少量甲醇洗脱，极性较大的香叶醇被洗脱下来。 对采用上述色谱条件难以分离的挥发油，可用硝酸银-硅胶或硝酸银-氧化铝柱色谱及薄层色谱分离，一般硝酸银的加入量为2%～25%。例如将α-细辛醚 (α-asarone)、β-细辛醚(β-asarone)和欧细辛醚（eduasarone）的混合物，通过用20%硝酸银处理的硅胶柱，用苯-乙醚(5:1)洗脱，分别收集，并用薄层检查，α-细辛醚苯环外双键为反式，与硝酸银络合不牢固，先被洗下来，β-细辛醚为顺式，与硝酸银络合的能力，虽然大于α-细辛醚，但小于欧细辛醚，因欧细辛醚的双键为末端双键，与硝酸银结合能力最强，故β-细辛醚第二个被洗下来，欧细辛醚则最后被洗下来。 α-细辛醚 β-细辛醚 欧细辛醚 对于特别难分离的挥发油可用制备薄层色谱进行分离，其展开方式可用连续二次展层及不同展开剂单向二次展层，以获得较好的分离效果。气相色谱是研究挥发油组成成分的非常有效的方法，近年来，应用制备性气-液色谱，成功地将挥发油中许多成分分开并予以鉴定。 五、挥发油的检识 (一)理化检识 1．物理常数的测定 相对密度、比旋度及折光率等是鉴定挥发油常测的物理常数。 2．化学常数的测定 酸值、皂化值，酯值是不同来源挥发油所具有的重要化学常数，也是衡量其质量的重要指标。 （1）酸值 是代表挥发油中游离羧酸和酚类成分含量的指标。以中和lg挥发油中游离酸性成分所消耗氢氧化钾的毫克数表示。 （2）酯值 是代表挥发油中酯类成分含量的指标。用水解1g挥发油中所含酯所需要的氢氧化钾毫克数表示。 （3）皂化值 是代表挥发油中所含游离羧酸、酚类成分和结合态酯总量的指标。它是以中和并皂化1g挥发油含有的游离酸性成分与酯类所需氢氧化钾的毫克数表示。实际上皂化值是酸值与酯值之和。 测定挥发油的pH值，如呈酸性，表示挥发油中含有游离酸或酚类化合物，如呈碱性，则表示挥发油中含有碱性化合物，如挥发性碱类等。 3.官能团的鉴定 (1)酚类 将挥发油少许溶于乙醇中，加入三氯化铁的乙醇溶液，如产生蓝、蓝紫或绿色，表示挥发油中有酚类成分存在。 (2)羰基化合物 用硝酸银的氨溶液检查挥发油，如发生银镜反应，表示有醛类等还原性成分存在，挥发油的乙醇溶液加2，4-硝基苯肼、氨基脲、羟胺等试剂，如产生结晶衍生物沉淀，表明有醛或酮类化合物存在。 (3)不饱和化合物和薁类衍生物 于挥发油的氯仿溶液中滴加溴的氯仿溶液，如红色褪去表示油中含有不饱和化合物，继续滴加溴的氯仿溶液，如产生蓝色、紫色或绿色，则表明油中含有薁类化合物。此外，在挥发油的无水甲醇溶液中加入浓硫酸时，如有薁类衍生物应产生蓝色或紫色。 （4）内酯类化合物 于挥发油的吡啶溶液中，加入亚硝酰铁氰化钠试剂及氢氧化钠溶液，如出现红色并遂渐消失，表示油中含有α、β-不饱和内酯类化合物。 (二)色谱检识 1．薄层色谱 在挥发油的分离鉴定中薄层色谱应用较为普遍。吸附剂多采用硅胶G或Ⅱ~Ⅲ级中性氧化铝G。展开剂常用石油醚（或正己烷）,展开非含氧烃类；用石油醚（或正己烷）-乙酸乙酯(85:15)展开含氧烃类。显色剂的种类可依不同检识目的和目标物而定，如1％香荚兰醛浓硫酸溶液与挥发油大多数成分可产生多种鲜艳的颜色反应；异羟肟酸铁试剂可用于检查内酯类化合物；0.05％溴酚蓝乙醇溶液可用于检查酸类化合物；硝酸铈铵试剂可使醇类化合物在黄色的背景上显棕色斑点；碘化钾-冰乙酸-淀粉试剂可与过氧化物显蓝色。 2．气相色谱法 气相色谱法现已广泛用于挥发油的定性定量分析。用于定性分析主要解决挥发油中已知成分的鉴定，即利用已知成分的对照品与挥发油在同一色谱条件下，进行相对保留值对照测定，以初步确定挥发油中的相应成分。 3．气相色谱-质谱(GC-MS)联用法 对于挥发油中许多未知成分，同时又无对照品作对照时，则应选用气相色谱-质谱(GC-MS)联用技术进行分析鉴定，可大大提高挥发油分析鉴定的速度和研究水平。分析时，首先将样品注入气相色谱仪内，经分离后得到的各个组分依次进入分离器，浓缩后的各组分又依次进入质谱仪。质谱仪对每个组分进行检测和结构分析，得到每个组分的质谱，通过计算机与数据库的谱对照,可给出该化合物的可能结构,同时也可参考有关文献数据加以确认。 六、含挥发油的中药实例 1. 薄荷 薄荷为唇形科植物薄荷(Mentha haplocalyx )的干燥地上部分，性凉味辛，具宣散风热、清头目、透疹等功效。全草含挥发油1％以上，其油(薄荷素油)和脑(薄荷醇)为芳香药、调味品及驱风药，并广泛用于日用化工和食品工业。我国是薄荷生产大国，薄荷制品薄荷脑及素油还出口美国、英国、日本、新加坡、加拿大等国，在国际上享有盛誉。薄荷在我国各省区多有分布，主要产于长江以南广大地区。 薄荷素油为无色或淡黄色澄清液体，有特殊清凉香气，味初辛后凉，与乙醇、乙醚、氯仿等能任意混合，相对密度0.888～0.908, [α] -17o～24o, n 1.456～1.466。 薄荷挥发油的化学组成很复杂，油中成分主要是单萜类及其含氧衍生物，还有非萜类芳香族、脂肪族化合物等几十种，如薄荷醇、薄荷酮(menthone)、醋酸薄荷酯(menthyl acetate)、桉油精(cineole)、柠檬烯等。 薄荷醇 薄荷酮 醋酸薄荷酯 桉叶素 柠檬烯 薄荷油的质量优劣主要依据其中薄荷醇(薄荷脑)含量的高低而定。薄荷醇为无色针状或棱柱状结晶，或白色结晶状粉末，mp42℃～44℃，[α] -49o～-50o。薄荷醇微溶于水，易溶于乙醇、氯仿、乙醚和液体石蜡等，是薄荷挥发油的主要成分，一般含量占50％以上，最高可达85％。薄荷醇可作为芳香、调味及驱风药。 薄荷醇有3个手性碳原子，应有8种立体异构体，但其中只有(-)薄荷醇和(+)新薄荷醇存在薄荷油中,其它都是合成品。 (-)薄荷醇 (+)新薄荷醇 (-)异薄荷醇 (+)新异薄荷醇 (+)薄荷醇 (-)新薄荷醇 (+)异薄荷醇 (-)新异薄荷醇 薄荷醇的分离精制，一般多采用冷冻分离法，其简要工艺流程如下： 薄荷（全草） 水蒸气蒸馏 薄荷油 -10℃冷冻12小时 素油 粗脑 常压蒸馏去水 脱水素油 -20℃冷冻24小时 素油 粗脑 减压蒸馏 加热熔融 渣 素油　　　　　　 　含薄荷醇80％～90％的油 　　 0℃析晶 含油结晶 乙醇重结晶 薄荷醇 也可用分馏法提取分离薄荷醇，其工艺流程如下： 薄荷油 0℃～5℃冷冻，过滤 薄荷脑 　　 　 油状物 常压分馏 ，合并馏分 ＜150℃馏分 150℃～200℃馏分 200℃～220℃馏分 ＞250 ℃馏分 （乙醛、丙酮、 （单萜） 0℃～5℃析晶 （倍半萜类） 异戊酸、异戊醇等） 薄荷醇 2. 温莪术 温莪术为姜科植物温郁金(Curcuma wenyujin Y.H.Chen et C.Ling)的干燥根茎，性温味苦辛,有破血祛瘀、行气止痛之功效，中国药典将其作为莪术收载入药。温莪术含挥发油1.0％～1.5％，现代药理及临床研究证明它有一定的抗宫颈癌作用。经用气相色谱-质谱联用法(GC-MS)分析测定,共检出60余个峰,鉴定出:α-蒎烯、β-蒎烯、莰烯、柠檬烯、桉油精、芳樟醇（linalool）、樟脑、龙脑、异龙脑（isoborneol）、松油醇-4（terpine-4-ol）、α-松油醇(α- terpineol)、丁香烯、γ-榄香烯(γ-elemene)、δ-榄香烯(δ-elemene)、β-榄香烯(β-elemene)、蛇麻烯、莪术醇、吉马酮和莪术二酮（curdione）等19种成分（表7-5）。 表7-5　温莪术挥发油中的成分和含量 GLC峰号 化合物名称 鉴定方法 GLC保留时间（min） 含量（%） M 样品Ⅰ 样品Ⅱ 样品Ⅲ 2 α-蒎烯 GLC,GC-MS 3.33 0.14 0.039 136 3 β-蒎烯 GLC,GC-MS 3.54 0.296 0.108 136 4 莰烯 GLC,GC-MS 4.05 0.069 0.019 136 7 柠檬烯 GLC 5.02 0.047 0.033 8 桉油精 GLC,GC-MS 5.22 3.966 4.069 1.865 154 9 芳樟醇 GLC 7.32 0.864 1.142 0.483 11 樟脑 GLC,GC-MS 8.12 2.616 2.666 1.864 152 13 异龙脑 GLC,GC-MS 8.87 0.731 0.689 0.497 154 14 龙脑 GC-MS 9.20 0.286 0.169 0.131 154 15 松油醇-4 GC-MS 9.70 0.319 0.360 0.207 154 16 α-松油醇 GLC,GC-MS 10.15 0.639 0.718 0.538 154 22 δ-榄香烯 GC-MS 16.65 0.635 0.357 0.259 204 27 β-榄香烯 GC-MS 18.83 7.859 4.561 3.581 204 28 β-丁香烯 GLC,GC-MS 19.73 0.454 0.496 0.295 204 31 蛇麻烯 GLC,GC-MS 21.07 0.722 0.572 0.494 204 33 22.35 1.095 0.525 0.548 204 34 22.74 8.229 21.672 3.695 216 43 γ-榄香烯 GC-MS 25.09 0.584 1.449 0.992 204 47 26.65 1.781 1.956 0.658 218 48 莪术醇 GLC,GC-MS 27.32 2.863 3.179 0.260 236 50 27.78 2.480 2.374 1.248 236 52 28.42 1.458 1.651 1.053 236 53 28.54 2.343 0.804 0.646 236 55 29.21 2.064 1.153 0.713 236 57 吉马酮 GC-MS,IR,mp. 29.94 16.898 19.562 16.244 218 58 莪术二酮 GLC,GC-MS 30.78 30.801 21.975 39.769 236 60 31.83 2.202 1.794 4.44 236 GC-MS条件：LKB-9000色质联用仪，毛细管柱 30m×0.25mm，固定相：SE30，载气He，柱温 70℃～280℃（3℃/分），分离器温度 270℃，电离电压 70eV，发射电流 60μA，加速电压 3.5KV。 上述化合物中莪术醇及莪术二酮为温莪术挥发油中抗宫颈癌主要有效成分。 莪术醇 莪术二酮 莪术醇为无色针状结晶，mp143℃～144℃，[α] -40.5（乙醇），易溶于乙醚、氯仿，微溶于石油醚，不溶于水。莪术二酮为无色棱状结晶，mp61℃～62℃，[α]25 D+26（氯仿），易溶于乙醚、氯仿，微溶于石油醚。 从温莪术中提取分离莪术醇及莪术二酮的工艺流程如下： 温莪术饮片 5倍量水浸泡12小时，水蒸气蒸馏 挥发油 放置，析晶，滤过 滤液 粗晶 少量石油醚洗涤，上硅胶柱， 石油醚-乙醚（9：1）洗脱， 相同流分合并，浓缩，析晶 晶I 晶II 无水乙醇重结晶 无水乙醇重结晶 无色针状结晶 无色棱状结晶 （莪术醇） （莪术二酮） 3. 广陈皮 陈皮为芸香科植物橘(Citrus reticulata )及其栽培变种的干燥成熟果皮，药材分为“陈皮”和“广陈皮”，性温味苦、辛，功能理气健脾，燥湿化痰。广东省新会产广陈皮挥发油含量为3.5%，有镇咳、祛痰、促消化液分泌、促肠蠕动等生理活性，对肺炎双球菌、甲型链球菌及卡他双球菌等均有较强的抑制作用。用气相色谱-质谱（GC-MS）联用法测定广东省新会产广陈皮（茶枝柑C.chachiensis.）挥发油，从油中检出柠檬烯、β-月桂烯（β-myrcene）、α-蒎烯及α-桉油烯（α-terpinene）等24种化合物。 柠檬烯 β-月桂烯 α-蒎烯 α-桉油烯 其分析条件为GC：DB-5石英毛细管，30m×0.25mm；柱温50℃（2min）→220℃，5℃/min，进样温度240℃；分流比40：1；载气He，速度30cm/s，柱前压10psi。GC-MS-DS：电离方式EI源，电子能量70eV，离子源温度170℃，分辨率1000，扫描速度1秒/全程，扫描范围（m/z）35～450amu。测定结果见表7-6。 表7-6 广陈皮挥发油成分和含量 化合物 分子量 含量（%） 化合物 分子量 含量（%） α-侧柏烯 136 0.4 α-松油醇（s） 154 0.3 α-蒎烯 136 1.3 癸醛 156 0.1 桧烯 136 0.1 香茅醇 156 0.1 β-蒎烯 136 0.9 4-叔丁基苯甲醇 164 β-月桂烯 136 1.6 紫苏醛 150 0.03 辛醛 128 0.1 香芹酚 150 0.06 α-水芹烯 136 0.04 2-甲氨基苯甲酸甲酯 165 0.5 α-松油烯 136 0.2 乙酸香叶醇酯 196 对散花烃 134 0.6 α-金合欢烯 204 0.04 柠檬烯 136 81.2 2,6,10-三甲基-2, 6,9,11-十二碳四烯醛 218 0.08 α-罗勒烯 136 苯甲醇 108 γ-松油烯 136 11.4 橙花醇 154 异松油烯 蒈烯-4 136 136 0.5 辛醇 130 麝香草酚 150 芳樟醇 154 0.2 香草醛 154 壬醛 142 0.04 水合桧烯 154 3,7-二甲基-7-辛烯醛 154 0.05 橙花醛 152 松油醇-4 154 0.2 (何明三 湖北中医学院) � EMBED ISISServer ��� � EMBED ISISServer ��� � EMBED ISISServer ��� � EMBED ISISServer ��� � EMBED ISISServer ��� � EMBED ISISServer ��� � EMBED ISISServer ��� � EMBED ISISServer ��� � EMBED ISISServer ��� � EMBED ISISServer ��� R1 R2 瑞香毒素 —H —C6H5 芫花酯甲 —OCOC6H5 —（CH=CH）2—（CH2）4—CH3 芫花酯乙 —OCOCH3 —（CH=CH）2—（CH2）4—CH3 � EMBED ISISServer ��� � EMBED ISISServer ��� � EMBED ISISServer ��� � EMBED ISISServer ��� � EMBED PBrush ��� � EMBED ISISServer ��� � EMBED ISISServer ��� � EMBED ISISServer ��� � EMBED ISISServer ��� � EMBED ISISServer ��� � EMBED ISISServer ��� � EMBED ISISServer ��� � EMBED ISISServer ��� � EMBED PBrush ��� � EMBED ISISServer ��� � EMBED ISISServer ��� � EMBED ISISServer ��� � EMBED ISISServer ��� � EMBED ISISServer ��� � EMBED ISISServer ��� � 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