天然藥物化學(xué)第六章-萜類和揮發(fā)油課件

2008-6-4

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第六章萜類和揮發(fā)油Terpenoidsandvolatileoils2008-6-41第六章萜類和揮發(fā)油12008-6-4

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凡由甲戊二羥酸衍生而來的、且分子式符合(C5H8)n通式的衍生物均稱為萜類化合物。

甲戊二羥酸(mevalonic酸,MVA)是萜類化合物生源途徑中的前體物。第一節(jié)概述一、萜類的含義和分類萜類的含義2008-6-42凡由甲戊二羥酸衍生而來的、且分子式符合22008-6-4

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萜的分類根據(jù)其構(gòu)成分子碳架的異戊二烯數(shù)目和碳環(huán)數(shù)目進行分類。含有1個異戊二烯單位的萜類稱為半萜；含有2個異戊二烯單位的稱為單萜；含有3個異戊二烯單位的稱為倍半萜；含有4個異戊二烯單位的稱為二萜；含有5個異戊二烯單位的稱為二倍半萜…·

2008-6-43萜的分類根據(jù)其構(gòu)成分子碳架的異戊二烯數(shù)32008-6-4

4

紫杉醇2008-6-44紫杉醇42008-6-4

5

分

類

碳原子數(shù)

通式(C5H8)n存

在

半

萜

5n=1植物葉

單

萜

10n=2揮發(fā)油

倍

半

萜

15n=3揮發(fā)油

二

萜

20n=4樹脂、苦味質(zhì)、植物醇

二倍半萜

25n=5海綿、植物病菌，昆蟲代謝物

三

萜

30n=6皂苷、樹脂、植物

乳汁

四

萜

40n=8植物胡蘿卜素

多

聚

萜

～7.5x103至~3x105

(C5H8)n橡膠、硬橡膠

表6-1萜類化合物的分類及分布2008-6-45分類碳原子數(shù)通式(C5H852008-6-4

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萜類化合物的生理活性和分布萜類化合物種類繁多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，性質(zhì)各異，因而其生理活性也是多種多樣的，例如：抗生育活性：芫花酯甲(yuanhuacin)、芫花酯乙(yuanhuadin)均為引產(chǎn)藥?？拱籽?、抗腫瘤活性：雷公藤內(nèi)酯(triptolide)、雷公藤羥內(nèi)酯(tripdiolide)、鴉膽丁(bruceantin)等。驅(qū)蛔蟲和殺蟲活性：如驅(qū)蛔素(ascaridole)，川楝素(chuanliansu，toosendanin)、土木香內(nèi)酯(costunolide)等。2008-6-46萜類化合物的生理活性和分布萜類化合物種62008-6-4

7

抗瘧活性：如青蒿素(arteannuin)、鷹爪甲素(yingzhaosuA)。神經(jīng)系統(tǒng)作用：如治療神經(jīng)分裂癥的馬桑內(nèi)酯類化合物?？咕『涂广^端螺旋體活性：如穿心蓮內(nèi)酯(andrographolide)、穿心蓮新苷(neoandrographolide)、14—去氧穿心蓮內(nèi)酯(14-deoxyandrographolide)。抑制血小板凝集、擴張冠狀動脈、增強免疫功能：如芍藥苷(paeoniflorin)。2008-6-47抗瘧活性：如青蒿素(arteannui72008-6-4

8

瀉下作用：如梔子苷(京尼平苷，geniposide)。促進肝細(xì)胞再生活性：如齊墩果酸(oleanolic酸)。防治肝硬變、肝炎的活性：如葫蘆素B、E(cucurbitacinB、E)。抗阿米巴原蟲活性：如鴉膽子苷(yatanoside、brucealin)、鴉膽子苦素A、B、C、D、E、F、G(bruceineA、B、C、D、E、F、G)及鴉膽子苦內(nèi)酯(bruceolide)等。2008-6-48瀉下作用：如梔子苷(京尼平苷，geni82008-6-4

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降血壓活性：鬧羊花毒素III(rhodojuponinIII)對重癥高血壓有緊急降壓作用并對室上性心動過速有減慢心率作用。降血脂、降血清總膽固醇活性：如澤瀉萜醇A(alisolA)?？咕谆钚裕喝缪┠懠姿?cucubitacinIIa)、雪膽乙素(cucubitacin，IIb)。2008-6-49降血壓活性：鬧羊花毒素III(rhod92008-6-4

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降低轉(zhuǎn)氨酶活性：如山芝麻酸甲酯(methyhelicterata)。毒魚活性：如二萜醛(sacculatal)。昆蟲拒食活性．plagiochlineA對非洲蝗蟲有很強的拒食活性。作甜味素：甜菜素(滕氏甜昧內(nèi)酯，phylloduicin)具有蔗糖600～800倍甜度，羅漢果甜素V(mogrosideV)的0．02％水溶液比蔗糖甜約250倍，可作調(diào)味劑。2008-6-410降低轉(zhuǎn)氨酶活性：如山芝麻酸甲酯(me102008-6-4

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萜類化合物的分布萜類化合物在植物界分布很廣泛，據(jù)不完全統(tǒng)計萜類化合物超過了22000多種。存在最多的是種子植物，尤其是被子植物。萜類化合物經(jīng)常與樹脂、樹膠并生，與生物堿相排斥。富含揮發(fā)油的植物：松科、柏科、胡椒科、馬兜鈴科、樟科、蕓香料、龍腦科、傘形科、唇形科、敗醬科、菊科和姜科等。2008-6-411萜類化合物的分布萜類化合物在植物界分112008-6-4

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水生植物很少分布有揮發(fā)油。某些菌類和苔蘚類植物可合成一些萜類，如斜臥青霉菌(青霉屬decumbens)合成橙花叔醇。近年來從海洋生物中發(fā)現(xiàn)了大量的萜類化合物。2008-6-412水生植物很少分布有揮發(fā)油。122008-6-4

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二、萜類的生源學(xué)說萜類化合物的生源主要有如下兩種觀點：經(jīng)驗的異戊二烯法則生源的異戊二烯法則2008-6-413二、萜類的生源學(xué)說萜類化合物的生源主132008-6-4

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經(jīng)驗的異戊二烯法則Wallach于1887年提出“異戊二烯法則”，認(rèn)為自然界存在的萜類化合物都是由異戊二烯衍變而來，是異戊二烯的聚合體或衍生物，并以是否符合異戊二烯法則作為判斷萜類物質(zhì)的一個重要原則。

2008-6-414經(jīng)驗的異戊二烯法則Wallach于142008-6-4

15

2008-6-415152008-6-4

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有許多萜類化合物的碳架結(jié)構(gòu)無法用異戊二烯的基本單元來劃分；當(dāng)時在植物的代謝過程中也很難找到異戊二烯的存在。Ruzicka“活性的異戊二烯”的假設(shè)的提出前提2008-6-416有許多萜類化合物的碳架結(jié)構(gòu)無法用異戊162008-6-4

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生源的異戊二烯法則(biogenetic橡膠基質(zhì)規(guī)則)Ruzicka提出的假設(shè)首先由Lynen證明焦磷酸異戊烯酯(isopentenylpyrophosphate，IPP)的存在而得到驗證，其后Folkers于1956年又證明3(R)-甲戊二羥酸(3R-mevalonic酸,MVA)是IPP的關(guān)鍵性前體物質(zhì)。由此證實了萜類化合物是經(jīng)甲戊二羥酸途徑衍生的一類化合物，這就是“生源的異戊二烯法則”。2008-6-417生源的異戊二烯法則(biogene172008-6-4

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2008-6-418182008-6-4

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萜類化合物的生物合成途徑2008-6-419萜類化合物的生物合成途徑192008-6-4

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第二節(jié)萜類的結(jié)構(gòu)類型一、單萜(monoterpenoids)

概述:分類單萜類化合物一般是按其結(jié)構(gòu)中的碳環(huán)數(shù)目分類，如鏈狀單萜、單環(huán)單萜、雙環(huán)單萜、三環(huán)單萜等，其中以單環(huán)和雙環(huán)型兩種結(jié)構(gòu)類型所包含的單萜化合物最多。構(gòu)成的碳環(huán)多為六元環(huán),也有五元環(huán)、四元環(huán)、三元環(huán)和七元環(huán)。2008-6-420第二節(jié)萜類的結(jié)構(gòu)類型一、單萜(202008-6-4

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單萜的基本骨架2008-6-421單萜的基本骨架212008-6-4

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香葉醇(geraniol)又稱“牻牛兒醇”，是香葉油、玫瑰油、檸檬草油和香茅油等的主要成分，具有似玫瑰的香氣，沸點229~230oC。鏈狀單萜

橙花醇(nerol)存在于橙花油、檸檬草油和其它多種植物的揮發(fā)油中，具有玫瑰香氣,沸點255~260oC。2008-6-422香葉醇(geraniol)又稱“牻牛222008-6-4

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香茅醇(citronellol)存在于香茅油、玫瑰油等多種植物的揮發(fā)油中，以左旋體的經(jīng)濟價值較高。上述三種萜醇都是玫瑰香系香料。芳樟醇(linalool)是香葉醇、橙花醇的同分異構(gòu)體，左旋體在香檸檬油中含有，右旋體則存在于桔油及素馨花Jasminumgrandiflorum的揮發(fā)油中。2008-6-423香茅醇(citronellol)存在232008-6-4

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香茅醇(citronellol)存在于香茅油、玫瑰油等多種植物的揮發(fā)油中，以左旋體的經(jīng)濟價值較高。上述三種萜醇都是玫瑰香系香料。芳樟醇(linalool)是香葉醇、橙花醇的同分異構(gòu)體，左旋體在香檸檬油中含有，右旋體則存在于桔油及素馨花Jasminumgrandiflorum的揮發(fā)油中。2008-6-424香茅醇(citronellol)存在242008-6-4

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香茅醛(citronellal)是香茅醇的氧化產(chǎn)物，大量存在于香茅油、桉葉油、檸檬油中，也是重要的檸檬香氣香料。

2008-6-425香茅醛(citronellal)是香252008-6-4

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鏈狀單萜含氧衍生物之間的相互轉(zhuǎn)化2008-6-426鏈狀單萜含氧衍生物之間的相互轉(zhuǎn)化262008-6-4

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環(huán)狀單萜

可根據(jù)結(jié)構(gòu)中的環(huán)數(shù)分為單環(huán)單萜、雙環(huán)單萜、三環(huán)單萜等。

卓酚酮化合物是一類結(jié)構(gòu)特殊的環(huán)狀單萜。

2008-6-427環(huán)狀單萜可根據(jù)結(jié)構(gòu)中的272008-6-4

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薄荷醇(薄荷醇)是薄荷Menthaarvensisvar.piperasceus和歐薄荷Menthapiperita等揮發(fā)油中的主要組成成分。其左旋體(l-menthol)習(xí)稱“薄荷腦”，為白色塊狀或針狀結(jié)晶。對皮膚和粘膜有清涼和弱的麻醉作用，用于鎮(zhèn)痛和止癢，亦有防腐和殺菌作用。2008-6-428薄荷醇(薄荷醇)是薄荷Mentha282008-6-4

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龍腦俗稱“冰片”，又稱樟醇，為白色片狀結(jié)晶，具有似胡椒又似薄荷的香氣，有升華性。其右旋體主要得自白龍腦香樹的揮發(fā)油，左旋體存在于艾納香全草和野菊花中，合成品為消旋體。冰片有發(fā)汗、興奮、鎮(zhèn)痙和防止蟲蛀蝕、抗缺氧功能，它和蘇合香脂配合制成蘇冰滴丸代替冠心蘇合丸治療冠心病，心絞痛。

2008-6-429龍腦俗稱“冰片”，又稱樟醇，為292008-6-4

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樟腦(camphor)習(xí)稱辣薄荷酮，為白色結(jié)晶性固體，易升華，具有特殊鉆透性的芳香氣味。樟腦有局部刺激作用和防腐作用，可用于神經(jīng)痛、炎癥和跌打損傷的擦劑。

2008-6-430樟腦(camphor)習(xí)稱辣薄302008-6-4

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樟腦可作為強心劑，其強心作用是由于其在體內(nèi)氧化成π-氧化樟腦(π-oxocamphor)和對氧化樟腦(p-oxocamphor)所致。2008-6-431樟腦可作為強心劑，其強心作用是由于其312008-6-4

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斑蝥素(antharidin),存在于斑蝥,芫青干燥蟲體中，可作為皮膚發(fā)赤、發(fā)泡或生毛劑。用斑蝥素制備成的N-羥基斑蝥胺(N-hydroxycantharidimide)試用于肝癌，有一定療效。2008-6-432斑蝥素(antharidin)322008-6-4

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芍藥苷(paeoniflorin)是從芍藥paeoniaalbiflora根中得到的蒎烷單萜苦味苷，對小鼠顯示有鎮(zhèn)靜、鎮(zhèn)痛、抗炎及防治老年性癡呆的生物活性。2008-6-433芍藥苷(paeoniflorin)是332008-6-4

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α-崖柏素(α-thujaplicin)和γ-崖柏素(γ-thujaplicin)存在于在歐洲產(chǎn)崖柏Thujaplicata、北美崖柏Thujaoccidentalis以及羅漢柏Thujosisdolabrata的心材中；β-崖柏素，也稱扁柏素(kinokitol)，存在于臺灣扁柏Chamaecyparistaiwanensis及羅漢柏心材中。卓酚酮類化合物多具有抗菌活性，但同時多有毒性。卓酚酮類(troponoides)2008-6-434α-崖柏素(α-thujapl342008-6-4

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特性:1.顯酸性，酸性強弱：酚<卓酚酮<羧酸。2.分子中的酚羥基易于甲基化，但不易?；?。3.分子中的羰基類似于羧酸中羰基的性質(zhì)，但不能和一般羰基試劑反應(yīng)。4.能與多種金屬離子形成絡(luò)合物結(jié)晶體，并顯示不同顏色，以資鑒別。如銅絡(luò)合物為綠色結(jié)晶，鐵絡(luò)合物為赤紅色結(jié)晶。

2008-6-435特性:352008-6-4

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二、環(huán)烯醚萜(iridoids)環(huán)烯醚萜為蟻臭二醛(iridoidial)的縮醛衍生物。2008-6-436二、環(huán)烯醚萜(iridoids)環(huán)烯362008-6-4

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該類化合物含有取代環(huán)戊烷環(huán)烯醚萜(iridoid)和環(huán)戊烷開裂的裂環(huán)環(huán)烯醚萜(secoiridoid)兩種基本碳架。

2008-6-437該類化合物含有取代環(huán)戊烷環(huán)烯醚萜(i372008-6-4

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環(huán)烯醚萜及其苷類廣泛分布于唇形科、茜草科、龍膽科等植物。目前已從植物中分離并鑒定結(jié)構(gòu)的環(huán)烯醚萜類化合物超過800多種，其中大多數(shù)為苷類成分，非苷環(huán)烯醚萜僅占60余種，裂環(huán)環(huán)烯醚萜類30余種。

2008-6-438環(huán)烯醚萜及其苷類廣泛分布于唇形科、茜382008-6-4

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結(jié)構(gòu)分類及重要代表物環(huán)烯醚萜苷類環(huán)烯醚萜類成分多以苷的形式存在，C1羥基多與葡萄糖形成苷，且大多為單糖苷；C11有的氧化成羧酸，并可形成酯。2008-6-439結(jié)構(gòu)分類及重要代表物環(huán)烯醚萜苷類392008-6-4

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這三種成分是清熱瀉火中藥山梔子的主成分。京尼平苷顯示有顯著的瀉下作用和利膽作用；京尼平苷苷元(ginipin京尼平)具有顯著的促進膽汁分泌作用和瀉下作用。2008-6-440這三種成分是清熱瀉火中藥山梔子的主成402008-6-4

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雞屎藤苷(paederoside)是雞屎藤的主成分，其C4位羧基與C6位羥基形成γ-內(nèi)酯；C10位的甲硫酸酯在雞屎藤組織損傷時，由于酶解的作用產(chǎn)生甲硫醇而產(chǎn)生雞屎樣的惡嗅。

2008-6-441雞屎藤苷(paederoside)是412008-6-4

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4-去甲環(huán)烯醚萜苷類梓醇(catalpol)又稱梓醇苷，是地黃中降血糖作用的主要有效成分，并有很好的利尿和遲發(fā)性的緩下功能。

2008-6-4424-去甲環(huán)烯醚萜苷類梓醇(cata422008-6-4

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梓苷(catalposide)存在于梓實中，藥理作用與梓醇相似。

桃葉珊瑚苷(aucubin)是車前草清濕熱、利小便的有效成分，其苷元及其多聚體有抗菌作用。

2008-6-443梓苷(catalposide)存在432008-6-4

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裂環(huán)環(huán)烯醚萜苷龍膽苦苷(gentiopicroside,gentiopicrin)是龍膽科植物龍膽、當(dāng)藥、獐牙菜等植物中的苦味成分。

龍膽、當(dāng)藥等在提取過程中加氨水堿化，龍膽苦苷與氨水反應(yīng)生成龍膽堿(gentianine)。2008-6-444裂環(huán)環(huán)烯醚萜苷龍膽苦苷(gentio442008-6-4

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當(dāng)藥苷(獐牙菜苷，sweroside)、當(dāng)藥苦苷(獐牙菜苦苷，swertamarin)均為當(dāng)藥和獐牙菜中的苦味成分。

2008-6-445當(dāng)藥苷(獐牙菜苷，sweroside452008-6-4

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當(dāng)藥苦酯苷(龍膽苦酯，amarogentin)、羥基當(dāng)藥苦酯苷(amarowerin)在當(dāng)藥中含量較少，但其苦味比當(dāng)藥苦苷強100倍以上。橄欖苦苷(oleuroprin)和10-羥基女貞苷(10-hydroxyligustroside)只存在木樨科植物中，具有△8,9雙鍵,C7被氧化成羧基后而結(jié)合成酯。

2008-6-446當(dāng)藥苦酯苷(龍膽苦酯，amaroge462008-6-4

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三、倍半萜(sesquiterpenoids)概述是由3個異戊二烯單位構(gòu)成、含15個碳原子的化合物類群。多以揮發(fā)油的形式存在，是揮發(fā)油高沸程部分的主要組成分。在植物中多以醇、酮、內(nèi)酯或苷的形式存在。多具有較強的香氣和生物活性，是醫(yī)藥、食品、化妝品工業(yè)的重要原料2008-6-447三、倍半萜(sesquiterpen472008-6-4

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金合歡烯又稱麝子油烯，存在于枇杷葉、生姜、及洋甘菊的揮發(fā)油中。金合歡烯有α、β兩種構(gòu)型，其中β體存在于藿香、啤酒花和生姜揮發(fā)油中。金合歡醇存在于金合歡花油、橙花油、香茅中。橙花醇又稱苦橙油醇，具有蘋果香，是橙花油中的主要成分之一。無環(huán)倍半萜2008-6-448金合歡烯又稱麝子油烯，存在于枇杷葉、482008-6-4

49

環(huán)狀倍半萜青蒿素(qinghaosu,arteannuin,artemisinin)是過氧化物倍半萜，是從中藥青蒿(也稱黃花蒿)中分離到的抗惡性瘧疾的有效成分，在水中及油中均難溶解。

2008-6-449環(huán)狀倍半萜青蒿素(qinghaosu492008-6-4

50

對青蒿素的結(jié)構(gòu)進行了修飾，合成出具有抗瘧效價高、原蟲轉(zhuǎn)陰快、速效、低毒等特點的雙氫青蒿素(dihydroqinghaosu)，再進行甲基化，將它制成油溶性的蒿甲醚(artemether)及水溶性的青蒿琥珀酸單酯(artesunate)用于臨床。

2008-6-450對青蒿素的結(jié)構(gòu)進行了修飾，合成出具有502008-6-4

51

鷹爪甲素(yingzhaosu)是從民間治療瘧疾草藥鷹爪根中分離出。對鼠瘧原蟲的生長有強的抑制作用。棉酚(gossypol)為杜松烷型雙分子衍生物，主要存在于棉籽中，為有毒的黃色液體，具有殺精子的作用，但副作用大而未應(yīng)用于臨床。

2008-6-451鷹爪甲素(yingzhaosu)是從512008-6-4

52

薁類衍生物凡由五元環(huán)與七元環(huán)駢合而成的芳環(huán)骨架都稱為薁類(azulenoids)化合物。多具有抑菌、抗腫瘤、殺蟲等生物活性。溶于石油醚、乙醚、乙醇、甲醇等有機溶劑，不溶于水，溶于強酸?？捎?0~65%硫酸或磷酸提取薁類成分，酸提取液加水稀釋后，薁類成分即沉淀析出。沸點較高，一般在250~300℃,在揮發(fā)油分餾時，高沸點餾分可見到美麗的藍色、紫色或綠色的現(xiàn)象時，表示可能有薁類化合物的存在。2008-6-452薁類衍生物凡由五元環(huán)與七元環(huán)駢合而522008-6-4

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愈創(chuàng)木醇(guaiol)存在于愈創(chuàng)木木材的揮發(fā)油中，屬于薁類的還原產(chǎn)物。該化合物在蒸餾、酸處理時，可氧化脫氫而形成薁類。2008-6-453愈創(chuàng)木醇(guaiol)存在于愈創(chuàng)木532008-6-4

54

2008-6-454542008-6-4

55

四、二萜(diterpenoids)是由4個異戊二烯單位構(gòu)成、含20個碳原子的化合物類群。它們是由焦磷酸香葉基香葉酯(geranylgeranylpyrophosphate,GGPP)衍生而成。分布：植物界（廣泛），菌類代謝產(chǎn)物，海洋生物。存在：植物乳汁、樹脂中。化合物舉例：紫杉醇、穿心蓮內(nèi)酯、丹參醌、銀杏內(nèi)酯、雷公藤內(nèi)酯、甜菊苷等。2008-6-455四、二萜(diterpenoids)552008-6-4

56

鏈狀二萜在自然界存在較少，常見的只有廣泛存在于葉綠素的植物醇(phytol)，與葉綠素分子中的卟啉(卟啉)結(jié)合成酯的形式存在于植物中，曾作為合成維生素E、K1的原料。2008-6-456鏈狀二萜在自然界存在較少，常見的只有562008-6-4

57

環(huán)狀二萜維生素A(維生素A)是一種重要的脂溶性維生素，主要存在于動物肝臟中，特別是魚肝中含量較豐富。2008-6-457環(huán)狀二萜維生素A(維生素A)是一572008-6-4

58

穿心蓮內(nèi)酯(andrographolide)：存在于穿心蓮(欖核蓮，一見喜)中，具有抗炎作用，用于治療急性菌痢、胃腸炎、咽喉炎、感冒發(fā)熱等。2008-6-458穿心蓮內(nèi)酯(andrographol582008-6-4

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銀杏內(nèi)酯(ginkgolides)是銀杏Ginkgobiloba根皮及葉的強苦味成分，可作為拮抗血小板活化因子，是血小板活化因子（PAF）的特效拮抗劑，而血小板活化因子是引起哮喘等許多疾病的重要因素。2008-6-459銀杏內(nèi)酯(ginkgolides)是592008-6-4

60

土荊酸甲、乙、丙、丙2(pseudolaric酸A、B、C、C2)是由金錢松樹皮中分離出的抗真菌成分。其中土荊酸乙為主成分，具有抗生育活性R1R2土荊酸甲CH3COCH3土荊酸乙COOCH3COCH3土荊酸丙COOCH3H土荊酸丙2COOHCOCH32008-6-460土荊酸甲、乙、丙、丙2(pseud602008-6-4

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雷公藤甲素對乳腺癌和胃癌細(xì)胞系集落形成有抑制作用，16-羥基雷公藤內(nèi)酯醇具有較強的抗炎免疫抑制和雄性抗生育作用。R1R2R3雷公藤甲素(triptolide)HHCH3雷公藤乙素(tripdiolide)OHHCH3雷公藤內(nèi)酯(triptolidenol)HOHCH316-羥基雷公藤內(nèi)酯醇HHCH2OH2008-6-461雷公藤甲素對乳腺癌和胃癌細(xì)胞系集落形612008-6-4

62

紫杉醇(taxol)又稱紅豆杉醇，最早從太平洋紅豆杉Taxusbrevifolia的樹皮中分離得到，1992年底美國FDA批準(zhǔn)上市，臨床用于治療卵巢癌、乳腺癌和肺癌療效較好。

巴卡亭ⅢR=Ac去乙?；涂ㄍあ驲=H2008-6-462紫杉醇(taxol)又稱紅豆杉醇，最622008-6-4

63

甜菊SteviarebaudianumBertoni葉中含有以對映-貝殼杉烷(ent-kaurane)骨架為母核、由不同糖組成的甜味苷?？偺鹁哲蘸考s6%，其甜度約為蔗糖的300倍，其中又以甜菊苷A甜味最強，但含量較少。甜菊苷(stevioside)因其高甜度、低熱量、無毒性等優(yōu)良特性。甜菊苷甜菊苷A甜菊苷D甜菊苷E

2008-6-463甜菊Steviarebaudian632008-6-4

64

四、二倍半萜(sesterterpenoids)是由5個異戊二烯單位構(gòu)成、含25個碳原子的化合物類群。1965年發(fā)現(xiàn)第一個二倍半萜。這類化合物在生源上是由焦磷酸香葉基金合歡酯(geranylfarnesylpyrophosphate,GFPP)衍生而成。數(shù)量少，迄今來自天然的二倍半萜有6種類型約30余種化合物分布在羊齒植物，植物病源菌，海洋生物海綿、地衣及昆蟲分泌物中。2008-6-464四、二倍半萜(sesterterpe642008-6-4

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蛇孢假殼素A(ophiobolinA)是從寄生于稻植物病原菌芝麻枯病菌中分離出的第一個二倍半萜成分，具有C5-C8-C5駢環(huán)的基本骨架，示有阻止白蘚菌、毛滴蟲菌等生長發(fā)育的作用。

網(wǎng)肺酸(retigeranic酸)是從網(wǎng)肺衣Lobariaretigera及其地衣的近緣種中得到的具有五環(huán)骨架的二倍半萜；在昆蟲分泌物中分離到多種大環(huán)二倍半萜。呋喃海綿素-3(furanospongin-3)是從海綿動物中得到的含呋喃環(huán)的鏈狀二倍半萜。2008-6-465蛇孢假殼素A(ophiobolin652008-6-4

66

第三節(jié)萜類化合物的理化性質(zhì)一、物理性質(zhì)(一)性狀1.形態(tài)：單萜和倍半萜類多為具有特殊香氣的油狀液體，在常溫下可以揮發(fā)，或低熔點的固體。單萜的沸點比倍半萜低，并且單萜和倍半萜隨分子量和雙鍵的增加，功能基的增多，化合物的揮發(fā)性降低，熔點和沸點相應(yīng)增高。二萜和二倍半萜多為結(jié)晶性固體。

2008-6-466第三節(jié)萜類化合物的理化性質(zhì)一、物662008-6-4

67

2.味：多具有苦味，有的味極苦，所以萜類化合物又稱苦味素。但有的萜類化合物具有強的甜味，如具有對映-貝殼杉烷骨架(ent-kaurane)的二萜多糖苷--甜菊苷的甜味是蔗糖的300倍。3.旋光和折光性：大多數(shù)具有不對稱碳原子，具有光學(xué)活性，且多有異構(gòu)體存在。低分子萜類具有較高的折光率。2008-6-4672.味：多具有苦味，有的味極苦，所以672008-6-4

68

(二)溶解度萜類化合物親脂性強，易溶于醇及脂溶性有機溶劑，難溶于水。隨著含氧功能團的增加或具有苷的萜類，則水溶性增加。

具有內(nèi)酯結(jié)構(gòu)的萜類化合物能溶于堿水。萜類化合物對高熱、光和酸堿較為敏感,或氧化,或重排,引起結(jié)構(gòu)的改變。在提取分離或氧化鋁柱層析分離時，應(yīng)慎重考慮。

2008-6-468(二)溶解度682008-6-4

69

二、萜類化合物的化學(xué)性質(zhì)(一)加成反應(yīng)含有雙鍵和醛、酮等羰基的萜類化合物，可與某些試劑發(fā)生加成反應(yīng)，其產(chǎn)物往往是結(jié)晶性的。這不但可供識別萜類化合物分子中不飽和鍵的存在和不飽和的程度，還可借助加成產(chǎn)物完好的晶型，用于萜類的分離與純化。

2008-6-469二、萜類化合物的化學(xué)性質(zhì)(一)加成692008-6-4

70

雙鍵加成反應(yīng)與鹵化氫加成反應(yīng)：檸檬烯與氯化氫在冰醋酸中進行加成反應(yīng)，反應(yīng)完畢加入冰水即析出檸檬烯二氫氯化物的結(jié)晶固體。2008-6-470雙鍵加成反應(yīng)702008-6-4

71

與溴加成反應(yīng)：萜類成分的雙鍵在冰醋酸或乙醚與乙醇的混合溶液中，在冰冷卻下，濾取析出的結(jié)晶性加成物。2008-6-471與溴加成反應(yīng)：萜類成分的雙鍵在冰醋712008-6-4

72

與亞硝酰氯(Tilden試劑)反應(yīng)：先將不飽和的萜類化合物加入亞硝酸異戊酯中，冷卻下加入濃鹽酸，混合振搖，然后加入少量乙醇或冰醋酸即有結(jié)晶加成物析出。生成的氯化亞硝基衍生物多呈藍色~綠色，可用于不飽和萜類成分的分離和鑒定。

2008-6-472與亞硝酰氯(Tilden試劑)反應(yīng)：722008-6-4

73

2008-6-473732008-6-4

74

Diels-Alder加成反應(yīng)：帶有共軛雙鍵的萜類化合物能與順丁烯二酸酐產(chǎn)生Diels-Alder加成反應(yīng)，生成結(jié)晶形加成產(chǎn)物，可借以證明共軛雙鍵的存在。

2008-6-474Diels-Alder加成反應(yīng)：帶742008-6-4

75

羰基加成反應(yīng)與亞硫酸氫鈉加成：

注意：含雙鍵和羰基的萜類化合物若反應(yīng)時間過長或溫度過高，可使雙鍵發(fā)生加成，并形成不可逆的雙鍵加成物。

2008-6-475羰基加成反應(yīng)與亞硫酸氫鈉加成：注意752008-6-4

76

與硝基苯肼加成：含羰基的萜類化合物可與對硝基苯肼或2,4-二硝基苯肼在磷酸中發(fā)生加成反應(yīng)，生成對硝基苯肼或2,4-二硝基苯肼的加成物。

2008-6-476與硝基苯肼加成：含羰基的萜類化合762008-6-4

77

吉拉德試劑T吉拉德試劑P與吉拉德試劑加成：吉拉德(Girard)試劑是一類帶有季銨基團的酰肼，常用的GirardT和GirardP,它們的結(jié)構(gòu)式為：

2008-6-477吉拉德試劑T吉772008-6-4

78

將吉拉德試劑的乙醇溶液加入含羰基的萜類化合物中，再加入10%醋酸促進反應(yīng)，加熱回流。反應(yīng)完畢后加水稀釋，分取水層，加酸酸化，再用乙醚萃取，蒸去乙醚后復(fù)得原羰基化合物。

2008-6-478將吉拉德試劑的乙醇溶液加入含羰基的萜782008-6-4

79

(二)氧化反應(yīng)不同的氧化劑在不同的條件下，可以將萜類成分中各種基團氧化，生成各種不同的氧化產(chǎn)物。常用的氧化劑有臭氧、鉻酐(三氧化鉻)、四醋酸鉛、高錳酸鉀和二氧化硒等,其中以臭氧的應(yīng)用最為廣泛。

2008-6-479(二)氧化反應(yīng)不同的氧792008-6-4

80

臭氧氧化萜類化合物中的烯烴反應(yīng)，可用來測定分子中雙鍵的位置。

2008-6-480臭氧氧化萜類化合物中的烯烴反應(yīng)，可用802008-6-4

81

鉻酐幾乎與所有可氧化的基團作用。用強堿型離子交換樹脂與三氧化鉻制得具有鉻酸基的樹脂，它與仲醇在適當(dāng)溶劑中回流，則生成酮，產(chǎn)率高達73-98%，副產(chǎn)物少，產(chǎn)物極易分離、純化。2008-6-481鉻酐幾乎與所有可氧化的基團作用。用強812008-6-4

82

高錳酸鉀是常用的中強氧化劑，可使環(huán)斷裂而氧化成羧酸2008-6-482高錳酸鉀是常用的中強氧化劑，可使環(huán)斷822008-6-4

83

二氧化硒是具有特殊性能的氧化劑，它較專一地氧化羰基的α-甲基或亞甲基，以及碳碳雙鍵旁的α-亞甲基。+2008-6-483二氧化硒是具有特殊性能的氧化劑，它較832008-6-4

84

(三)脫氫反應(yīng)環(huán)萜的碳架經(jīng)脫氫轉(zhuǎn)變?yōu)榉枷銦N類衍生物。脫氫反應(yīng)通常在惰性氣體的保護下，用鉑黑或鈀做催化劑，將萜類成分與硫或硒共熱(200~300oC)而實現(xiàn)脫氫。有時可能導(dǎo)致環(huán)的裂解或環(huán)合。該反應(yīng)在研究萜類化學(xué)結(jié)構(gòu)中是一種很有價值的反應(yīng)2008-6-484(三)脫氫反應(yīng)環(huán)萜的碳架經(jīng)脫氫轉(zhuǎn)變842008-6-4

85

2008-6-485852008-6-4

86

(四)分子重排反應(yīng)在萜類化合物中，特別是雙環(huán)萜在發(fā)生加成、消除或親核性取代反應(yīng)時，常常發(fā)生碳架的改變，產(chǎn)生Wagner-Meerwein重排。目前工業(yè)上由α-蒎烯合成樟腦的過程，就是應(yīng)用Wagner-Meerwein重排，再氧化制得。2008-6-486(四)分子重排反應(yīng)在萜類化合物中，862008-6-4

87

第四節(jié)萜類化合物的提取分離一、萜類的提取環(huán)烯醚萜多以單糖苷的形式存在，苷元的分子較小，且多具有羥基，所以親水較強，多用甲醇或乙醇為溶劑進行提取。非苷形式的萜類化合物具有較強的親脂性，一般用有機溶劑提取，甲醇或乙醇提取后，再用親脂性有機溶劑萃取。2008-6-487第四節(jié)萜類化合物的提取分離一、萜872008-6-4

88

注意：萜類化合物，尤其是倍半萜內(nèi)酯類化合物容易發(fā)生結(jié)構(gòu)的重排，二萜類易聚合而樹脂化，引起結(jié)構(gòu)的變化，所以宜選用新鮮藥材或迅速晾干的藥材，并盡可能避免酸、堿的處理。含苷類成分時，則要避免接觸酸，以防在提取過程中發(fā)生水解，而且應(yīng)按提取苷類成分的常法事先破壞酶的活性。2008-6-488注意：萜類化合物，尤其是倍半萜內(nèi)酯類882008-6-4

89

(一)溶劑提取法1.苷類化合物的提?。河眉状蓟蛞掖紴槿軇┻M行提取，經(jīng)減壓濃縮后轉(zhuǎn)溶于水中，濾除水不溶性雜質(zhì)，繼用乙醚或石油醚萃取，除去殘留的樹脂類等脂溶性雜質(zhì)，水液再用正丁醇萃取，減壓回收正丁醇后即得粗總苷。2008-6-489(一)溶劑提取法1.苷類化合物的892008-6-4

90

2.非苷類化合物的提取：用甲醇或乙醇為溶劑進行提取，減壓回收醇液至無醇味，殘留液再用乙酸乙酯萃取，回收溶劑得總萜類提取物；或用不同極性的有機溶劑按極性遞增的方法依次分別萃取，得不同極性的萜類提取物，再行分離。2008-6-4902.非苷類化合物的提?。河眉状蓟?02008-6-4

91

(二)堿提取酸沉淀法利用內(nèi)酯化合物在熱堿液中，開環(huán)成鹽而溶于水中，酸化后又閉環(huán),析出原內(nèi)酯化合物的特性來提取倍半萜類內(nèi)酯化合物。但是當(dāng)用酸、堿處理時，可能引起構(gòu)型的改變,應(yīng)加以注意。2008-6-491(二)堿提取酸沉淀法利用內(nèi)酯化合物912008-6-4

92

(三)吸附法1.活性碳吸附法：苷類的水提取液用活性碳吸附，經(jīng)水洗除去水溶性雜質(zhì)后，再選用適當(dāng)?shù)挠袡C溶劑如稀醇，醇依次洗脫，回收溶劑，可能得到純品，如桃葉珊瑚苷的分離。2.大孔樹脂吸附法：將含苷的水溶液通過大孔樹脂吸附，同樣用水、稀醇、醇依次洗脫，然后再分別處理，也可得純的苷類化合物。如甜葉菊苷的提取與分離：2008-6-492(三)吸附法1.活性碳吸附法：922008-6-4

93

2008-6-493932008-6-4

94

二、萜類的分離結(jié)晶法分離柱層析分離常用的吸附劑有硅膠、氧化鋁（中性氧化鋁）。亦可采用硝酸銀柱層析進行分離。利用結(jié)構(gòu)中特殊功能團進行分離如倍半萜內(nèi)酯可在堿性條件下開環(huán)，加酸后又環(huán)合，借此可與非內(nèi)酯類化合物分離；萜類生物堿也可用酸堿法分離。不飽和雙鍵、羰基等可用加成的方法制備衍生物加以分離。2008-6-494二、萜類的分離結(jié)晶法分離942008-6-4

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提取分離實例：鄂北貝母Fritillariaebeiensis系貝母屬植物新種，原野生于隨州市大洪山一帶，民間已作藥用，現(xiàn)已栽培成功。除從其鱗莖的總生物堿中分離、鑒定了到六種異甾體生物堿外，后來應(yīng)用硅膠柱層析分離方法，以石油醚-乙酸乙酯系統(tǒng)洗脫，從非生物堿部位成功地分離到18個對映-貝殼杉烷型(ent-kaurane)二萜及其二聚體。

2008-6-495提取分離實例：鄂北貝母Fritill952008-6-4

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2008-6-496962008-6-4

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2008-6-497972008-6-4

98

第六節(jié)揮發(fā)油一、概述揮發(fā)油(volatileoils)又稱精油(essentialoils)，是一類具有芳香氣味的油狀液體的總稱。在常溫下能揮發(fā)，可隨水蒸氣蒸餾。

2008-6-498第六節(jié)揮發(fā)油一、概述982008-6-4

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(一)分布和存在：揮發(fā)油類成分在植物界分布很廣，主要存在種子植物，尤其是芳香植物中。在我國野生與栽培的芳香植物有56科，136屬，約300種。菊科，蕓香科，傘形科，唇形科，姜科和樟科等中分布最多.

2008-6-499(一)分布和存在：揮發(fā)油類成分在植992008-6-4

100

揮發(fā)油存在于植物的腺毛、油室、油管、分泌細(xì)胞或樹脂道中，大多數(shù)成油滴狀存在，也有些與樹脂、粘液質(zhì)共同存在。還有少數(shù)以苷的形式存在，如冬綠苷。2008-6-4100揮發(fā)油存在于植物的腺1002008-6-4

101

(二)生物活性與應(yīng)用揮發(fā)油多具有祛痰、止咳、平喘、驅(qū)風(fēng)、健胃、解熱、鎮(zhèn)痛、抗菌消炎作用。香檸檬油抑菌柴胡揮發(fā)油退熱丁香油局麻、止痛土荊芥油驅(qū)蟲薄荷油消炎、局麻茉莉花油興奮2008-6-4101(二)生物活性與應(yīng)用1012008-6-4

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(三)組成和分類

萜類化合物揮發(fā)油中的萜類成分，主要是單萜、倍半萜和它們含氧衍生物，而且含氧衍生物多半是生物活性較強或具有芳香氣味的主要組成成分。2008-6-4102(三)組成和分類萜類化合物1022008-6-4

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芳香族化合物萜源衍生物：如百里香草酚(thymol)、孜然芹烯(p-cymene)、α-姜黃烯(α-curcumene)等。苯丙烷類衍生：如桂皮醛(cinnamaldehyde)，茴香醚(anethole)，丁香酚(eugenol)，α-細(xì)辛醚及β-細(xì)辛醚(α-asarone，β-asarone)。

2008-6-4103芳香族化合物1032008-6-4

104

2008-6-41041042008-6-4

105

脂肪族化合物一些小分子脂肪族化合物在揮發(fā)油中常有存在。

還常含有小分子醇、醛及酸類化合物。

2008-6-4105脂肪族化合物1052008-6-4

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其它類化合物

2008-6-4106其它類化合物1062008-6-4

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二、揮發(fā)油的性質(zhì)(一)性狀顏色：多為無色或微帶淡黃色，少數(shù)具有其它顏色。如洋甘菊油因含有薁類化合物而顯藍色，苦艾油顯藍綠色，麝香草油顯紅色。氣味：大多數(shù)具有香氣或其它特異氣味。形態(tài)：揮發(fā)油在常溫下為透明液體，有的在冷卻時其主要成分可能結(jié)晶析出。揮發(fā)性：揮發(fā)油在常溫下可自行揮發(fā)而不留任何痕跡，這是揮發(fā)油與脂肪油的本質(zhì)區(qū)別。

2008-6-4107二、揮發(fā)油的性質(zhì)(一)性狀1072008-6-4

108

(二)溶解度不溶于水，而易溶于各種有機溶劑中，如石油醚、乙醚、二硫化碳、油脂等。在高濃度的乙醇中能全部溶解，而在低濃度乙醇中只能溶解一定數(shù)量。

(三)物理常數(shù)沸點一般在70~300℃之間，具有隨水蒸汽而蒸餾的特性；揮發(fā)油多數(shù)比水輕，也有比水重的(如丁香油、桂皮油)，比重在0.85~1.065之間；幾乎均有光學(xué)活性，比旋度在+97°~177°范圍內(nèi)；且具有強的折光性，折光率在1.43~1.61之間。

2008-6-4108(二)溶解度不溶于水，而易溶于各1082008-6-4

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(四)穩(wěn)定性揮發(fā)油與空氣及光線接觸，常會逐漸氧化變質(zhì)，使之比重增加，顏色變深，失去原有香味，并能形成樹脂樣物質(zhì)，也不能再隨水蒸汽而蒸餾了。因此，揮發(fā)油制備方法的選擇是很重要的，其產(chǎn)品應(yīng)貯于棕色瓶內(nèi)，裝滿、密塞并在陰涼處低溫保存。2008-6-4109(四)穩(wěn)定性揮發(fā)油與空氣及光線接1092008-6-4

110

三、揮發(fā)油的提取水蒸氣餾法優(yōu)點：設(shè)備簡單，操作容易，成本低、產(chǎn)量大、揮發(fā)油的回收率較高缺點：原料易受強熱而焦化，或使成分發(fā)生變化，所得揮發(fā)油的芳香氣味也可能變味，往往降低作為香料的價值。2008-6-4110三、揮發(fā)油的提取水蒸氣餾法缺點：1102008-6-4

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浸取法對不宜用水蒸氣蒸餾法提取的揮發(fā)油原料，可以直接利用有機溶劑進行浸取。常用的方法有：1.油脂吸收法2.溶劑萃取法3.超臨界流體萃取法冷壓法此法所得揮發(fā)油可保持原有的新鮮香味，但可能溶出原料中的不揮發(fā)性物質(zhì)。例如檸檬油常溶出原料中的葉綠素，而使檸檬油呈綠色。2008-6-4111浸取法對不宜用水蒸氣蒸餾法提取的揮1112008-6-4

112

四、揮發(fā)油成分的分離冷凍處理將揮發(fā)油置于0℃以下使析出結(jié)晶，如無結(jié)晶析出可將溫度降至-20℃，繼續(xù)放置。取出結(jié)晶再經(jīng)重結(jié)晶可得純品。例如薄荷油冷至-10℃，12小時析出第一批粗腦，油再在-20℃冷凍24小時可析出第二批粗腦。

2008-6-4112四、揮發(fā)油成分的分離冷凍處理1122008-6-4

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分餾法通常在減壓下進行。35~70℃/10mmHg被蒸餾出來的為單萜烯類化合物

70~100℃/10mmHg被蒸餾出來的是單萜的含氧化合物

更高的溫度被蒸餾出來的是倍半萜烯及其含氧化合物。2008-6-4113分餾法通常在減壓下進行。1132008-6-4

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化學(xué)方法1．利用酸、堿性不同進行分離

堿性成分的分離：將揮發(fā)油溶于乙醚，加10%鹽酸或硫酸萃取。酚、酸性成分的分離：將揮發(fā)油溶于等量乙醚中，先以5%的碳酸氫鈉溶液直接進行萃取，可得酸性成分。繼用2%氫氧化鈉溶液萃取，可得酚性成分。工業(yè)上從丁香羅勒油中提取丁香酚就是應(yīng)用此法。

2008-6-4114化學(xué)方法1．利用酸、堿性不同進行分1142008-6-4

115

2．利用功能團特性進行分離醇化合物的分離：2008-6-41152．利用功能團特性進行分離醇化合物1152008-6-4

116

醛、酮化合物的分離揮發(fā)油母液，經(jīng)水洗至中性，以無水硫酸鈉干燥后，加亞硫酸氫鈉飽和液振搖，分出水層或加成物結(jié)晶，加酸或堿液處理，使加成物水解，以乙醚萃取，可得醛或酮類化合物。將揮發(fā)油與吉拉德試劑T或P回流1小時，使生成水溶性的縮合物，用乙醚除去不具羰基的組分，再以酸處理，又可獲得羰基化合物。有些酮類化合物和硫化氫生成結(jié)晶狀的衍生物，此物質(zhì)經(jīng)堿處理又可得到酮化合物。

2008-6-4116醛、酮化合物的分離揮1162008-6-4

117

其它成分的分離：揮發(fā)油中的酯類成分，多使用精餾或?qū)游龇蛛x醚萜成分可利用醚類與濃酸形成烊鹽易于結(jié)晶的性質(zhì)從揮發(fā)油中分離出來?；蚶肂r2、HCl、HBr、NOCl2等試劑與雙鍵加成生成結(jié)晶，可借以分離和純化。2008-6-4117其它成分的分離：揮發(fā)油中的酯類成分1172008-6-4

118

化學(xué)法系統(tǒng)分離揮發(fā)油

2008-6-4118化學(xué)法系統(tǒng)分離揮發(fā)油1182008-6-4

119

層析分離法硅膠和氧化鋁吸附柱層析應(yīng)用最廣泛。還可采用硝酸銀柱層析或硝酸銀TLC進行分離。這是根據(jù)揮發(fā)油成分中雙鍵的多少和位置不同，與硝酸銀形成π絡(luò)合物難易程度和穩(wěn)定性的差別，而得到層析分離。一般硝酸銀濃度2~2.5%較為適宜。2008-6-4119層析分離法硅膠和氧化鋁吸附柱層析應(yīng)1192008-6-4

120

例如α-細(xì)辛醚(α-asarone)、β-細(xì)辛醚(β-asarone)和歐細(xì)辛醚(eduasarone)的混合物，通過用2%AgNO3處理的硅膠柱。洗脫順序：α-細(xì)辛醚（反式雙鍵）、β-細(xì)辛醚（順式雙鍵）、歐細(xì)辛醚（末端雙鍵）

其它分離方法制備性氣—液層析制備性薄層層析2008-6-4120例如α-細(xì)辛醚(α-asarone1202008-6-4

121

五、揮發(fā)油成分的鑒定物理常數(shù)的測定相對密度、比旋度、折光率、凝固點

化學(xué)常數(shù)的測定酸值：

酸值是代表揮發(fā)油中游離羧酸和酚類成分的含量。以中和1克揮發(fā)油中含有游離的羧酸和酚類所需要氫氧化鉀毫克數(shù)來表示。

酯值：

代表揮發(fā)油中酯類成分含量，以水解1g揮發(fā)油所需氫氧化鉀毫克數(shù)來表示。

皂化值：

以皂化1g揮發(fā)油所需氫氧化鉀毫克數(shù)來表示。事實上，皂化值等于酸值和酯值之和。2008-6-4121五、揮發(fā)油成分的鑒定物理常數(shù)的測定1212008-6-4

122

功能團的鑒定酚類：將揮發(fā)油少許溶于乙醇中，加入三氯化鐵的乙醇溶液，如產(chǎn)生藍色，藍紫或綠色反應(yīng)，表示揮發(fā)油中有酚類物質(zhì)存在。羰基化合物：

1）與硝酸銀的氨溶液發(fā)生銀鏡反應(yīng)，表示有醛類等還原性物質(zhì)存在；2）揮發(fā)油的乙醇溶液加2.4-二硝基苯脲，氨基脲，羥胺等試劑，如產(chǎn)生結(jié)晶形衍生物沉淀，表明有醛或酮類化合物存在。

2008-6-4122功能團的鑒定酚類：將揮發(fā)油少許溶1222008-6-4

123

不飽和化合物和薁類衍生物：于揮發(fā)油的氯仿溶液中滴加溴的氯仿溶液，如紅色褪去表示油中含有不飽和化合物，繼續(xù)滴加溴的氯仿溶液，如產(chǎn)生藍色、紫色或綠色反應(yīng)，則表明油中含有薁類化合物。此外，在揮發(fā)油的無水甲醇溶液中加入濃硫酸時，如有薁類衍生物應(yīng)產(chǎn)生藍色或紫色反應(yīng)。內(nèi)酯類化合物：于揮發(fā)油的吡啶溶液中，加入亞硝酰氰化鈉試劑及氫氧化鈉溶液，如出現(xiàn)紅色并逐漸消失，表示油中含有α、β不飽和內(nèi)酯類化合物。2008-6-4123不飽和化合物和薁類衍生物：于揮發(fā)1232008-6-4

124

層析法的應(yīng)用薄層層析：吸附劑：多采用硅膠G或Ⅱ~Ⅲ級中性氧化鋁G顯示劑：香草醛-濃硫酸，茴香醛-濃硫酸氣相色譜法：氣相色譜—質(zhì)譜(GC/MS)聯(lián)用法2008-6-4124層析法的應(yīng)用薄層層析：1242008-6-4

125

第六章萜類和揮發(fā)油Terpenoidsandvolatileoils2008-6-41第六章萜類和揮發(fā)油1252008-6-4

126

凡由甲戊二羥酸衍生而來的、且分子式符合(C5H8)n通式的衍生物均稱為萜類化合物。

甲戊二羥酸(mevalonic酸,MVA)是萜類化合物生源途徑中的前體物。第一節(jié)概述一、萜類的含義和分類萜類的含義2008-6-42凡由甲戊二羥酸衍生而來的、且分子式符合1262008-6-4

127

萜的分類根據(jù)其構(gòu)成分子碳架的異戊二烯數(shù)目和碳環(huán)數(shù)目進行分類。含有1個異戊二烯單位的萜類稱為半萜；含有2個異戊二烯單位的稱為單萜；含有3個異戊二烯單位的稱為倍半萜；含有4個異戊二烯單位的稱為二萜；含有5個異戊二烯單位的稱為二倍半萜…·

2008-6-43萜的分類根據(jù)其構(gòu)成分子碳架的異戊二烯數(shù)1272008-6-4

128

紫杉醇2008-6-44紫杉醇1282008-6-4

129

分

類

碳原子數(shù)

通式(C5H8)n存

在

半

萜

5n=1植物葉

單

萜

10n=2揮發(fā)油

倍

半

萜

15n=3揮發(fā)油

二

萜

20n=4樹脂、苦味質(zhì)、植物醇

二倍半萜

25n=5海綿、植物病菌，昆蟲代謝物

三

萜

30n=6皂苷、樹脂、植物

乳汁

四

萜

40n=8植物胡蘿卜素

多

聚

萜

～7.5x103至~3x105

(C5H8)n橡膠、硬橡膠

表6-1萜類化合物的分類及分布2008-6-45分類碳原子數(shù)通式(C5H81292008-6-4

130

萜類化合物的生理活性和分布萜類化合物種類繁多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，性質(zhì)各異，因而其生理活性也是多種多樣的，例如：抗生育活性：芫花酯甲(yuanhuacin)、芫花酯乙(yuanhuadin)均為引產(chǎn)藥?？拱籽?、抗腫瘤活性：雷公藤內(nèi)酯(triptolide)、雷公藤羥內(nèi)酯(tripdiolide)、鴉膽丁(bruceantin)等。驅(qū)蛔蟲和殺蟲活性：如驅(qū)蛔素(ascaridole)，川楝素(chuanliansu，toosendanin)、土木香內(nèi)酯(costunolide)等。2008-6-46萜類化合物的生理活性和分布萜類化合物種1302008-6-4

131

抗瘧活性：如青蒿素(arteannuin)、鷹爪甲素(yingzhaosuA)。神經(jīng)系統(tǒng)作用：如治療神經(jīng)分裂癥的馬桑內(nèi)酯類化合物?？咕『涂广^端螺旋體活性：如穿心蓮內(nèi)酯(andrographolide)、穿心蓮新苷(neoandrographolide)、14—去氧穿心蓮內(nèi)酯(14-deoxyandrographolide)。抑制血小板凝集、擴張冠狀動脈、增強免疫功能：如芍藥苷(paeoniflorin)。2008-6-47抗瘧活性：如青蒿素(arteannui1312008-6-4

132

瀉下作用：如梔子苷(京尼平苷，geniposide)。促進肝細(xì)胞再生活性：如齊墩果酸(oleanolic酸)。防治肝硬變、肝炎的活性：如葫蘆素B、E(cucurbitacinB、E)?？拱⒚装驮x活性：如鴉膽子苷(yatanoside、brucealin)、鴉膽子苦素A、B、C、D、E、F、G(bruceineA、B、C、D、E、F、G)及鴉膽子苦內(nèi)酯(bruceolide)等。2008-6-48瀉下作用：如梔子苷(京尼平苷，geni1322008-6-4

133

降血壓活性：鬧羊花毒素III(rhodojuponinIII)對重癥高血壓有緊急降壓作用并對室上性心動過速有減慢心率作用。降血脂、降血清總膽固醇活性：如澤瀉萜醇A(alisolA)?？咕谆钚裕喝缪┠懠姿?cucubitacinIIa)、雪膽乙素(cucubitacin，IIb)。2008-6-49降血壓活性：鬧羊花毒素III(rhod1332008-6-4

134

降低轉(zhuǎn)氨酶活性：如山芝麻酸甲酯(methyhelicterata)。毒魚活性：如二萜醛(sacculatal)。昆蟲拒食活性．plagiochlineA對非洲蝗蟲有很強的拒食活性。作甜味素：甜菜素(滕氏甜昧內(nèi)酯，phylloduicin)具有蔗糖600～800倍甜度，羅漢果甜素V(mogrosideV)的0．02％水溶液比蔗糖甜約250倍，可作調(diào)味劑。2008-6-410降低轉(zhuǎn)氨酶活性：如山芝麻酸甲酯(me1342008-6-4

135

萜類化合物的分布萜類化合物在植物界分布很廣泛，據(jù)不完全統(tǒng)計萜類化合物超過了22000多種。存在最多的是種子植物，尤其是被子植物。萜類化合物經(jīng)常與樹脂、樹膠并生，與生物堿相排斥。富含揮發(fā)油的植物：松科、柏科、胡椒科、馬兜鈴科、樟科、蕓香料、龍腦科、傘形科、唇形科、敗醬科、菊科和姜科等。2008-6-411萜類化合物的分布萜類化合物在植物界分1352008-6-4

136

水生植物很少分布有揮發(fā)油。某些菌類和苔蘚類植物可合成一些萜類，如斜臥青霉菌(青霉屬decumbens)合成橙花叔醇。近年來從海洋生物中發(fā)現(xiàn)了大量的萜類化合物。2008-6-412水生植物很少分布有揮發(fā)油。1362008-6-4

137

二、萜類的生源學(xué)說萜類化合物的生源主要有如下兩種觀點：經(jīng)驗的異戊二烯法則生源的異戊二烯法則2008-6-413二、萜類的生源學(xué)說萜類化合物的生源主1372008-6-4

138

經(jīng)驗的異戊二烯法則Wallach于1887年提出“異戊二烯法則”，認(rèn)為自然界存在的萜類化合物都是由異戊二烯衍變而來，是異戊二烯的聚合體或衍生物，并以是否符合異戊二烯法則作為判斷萜類物質(zhì)的一個重要原則。

2008-6-414經(jīng)驗的異戊二烯法則Wallach于1382008-6-4

139

2008-6-4151392008-6-4

140

有許多萜類化合物的碳架結(jié)構(gòu)無法用異戊二烯的基本單元來劃分；當(dāng)時在植物的代謝過程中也很難找到異戊二烯的存在。Ruzicka“活性的異戊二烯”的假設(shè)的提出前提2008-6-416有許多萜類化合物的碳架結(jié)構(gòu)無法用異戊1402008-6-4

141

生源的異戊二烯法則(biogenetic橡膠基質(zhì)規(guī)則)Ruzicka提出的假設(shè)首先由Lynen證明焦磷酸異戊烯酯(isopentenylpyrophosphate，IPP)的存在而得到驗證，其后Folkers于1956年又證明3(R)-甲戊二羥酸(3R-mevalonic酸,MVA)是IPP的關(guān)鍵性前體物質(zhì)。由此證實了萜類化合物是經(jīng)甲戊二羥酸途徑衍生的一類化合物，這就是“生源的異戊二烯法則”。2008-6-417生源的異戊二烯法則(biogene1412008-6-4

142

2008-6-4181422008-6-4

143

萜類化合物的生物合成途徑2008-6-419萜類化合物的生物合成途徑1432008-6-4

144

第二節(jié)萜類的結(jié)構(gòu)類型一、單萜(monoterpenoids)

概述:分類單萜類化合物一般是按其結(jié)構(gòu)中的碳環(huán)數(shù)目分類，如鏈狀單萜、單環(huán)單萜、雙環(huán)單萜、三環(huán)單萜等，其中以單環(huán)和雙環(huán)型兩種結(jié)構(gòu)類型所包含的單萜化合物最多。構(gòu)成的碳環(huán)多為六元環(huán),也有五元環(huán)、四元環(huán)、三元環(huán)和七元環(huán)。2008-6-420第二節(jié)萜類的結(jié)構(gòu)類型一、單萜(1442008-6-4

145

單萜的基本骨架2008-6-421單萜的基本骨架1452008-6-4

146

香葉醇(geraniol)又稱“牻牛兒醇”，是香葉油、玫瑰油、檸檬草油和香茅油等的主要成分，具有似玫瑰的香氣，沸點229~230oC。鏈狀單萜

橙花醇(nerol)存在于橙花油、檸檬草油和其它多種植物的揮發(fā)油中，具有玫瑰香氣,沸點255~260oC。2008-6-422香葉醇(geraniol)又稱“牻牛1462008-6-4

147

香茅醇(citronellol)存在于香茅油、玫瑰油等多種植物的揮發(fā)油中，以左旋體的經(jīng)濟價值較高。上述三種萜醇都是玫瑰香系香料。芳樟醇(linalool)是香葉醇、橙花醇的同分異構(gòu)體，左旋體在香檸檬油中含有，右旋體則存在于桔油及素馨花Jasminumgrandiflorum的揮發(fā)油中。2008-6-423香茅醇(citronellol)存在1472008-6-4

148

香茅醇(citronellol)存在于香茅油、玫瑰油等多種植物的揮發(fā)油中，以左旋體的經(jīng)濟價值較高。上述三種萜醇都是玫瑰香系香料。芳樟醇(linalool)是香葉醇、橙花醇的同分異構(gòu)體，左旋體在香檸檬油中含有，右旋體則存在于桔油及素馨花Jasminumgrandiflorum的揮發(fā)油中。2008-6-424香茅醇(citronellol)存在1482008-6-4

149

香茅醛(citronellal)是香茅醇的氧化產(chǎn)物，大量存在于香茅油、桉葉油、檸檬油中，也是重要的檸檬香氣香料。

2008-6-425香茅醛(citronellal)是香1492008-6-4

150

鏈狀單萜含氧衍生物之間的相互轉(zhuǎn)化2008-6-426鏈狀單萜含氧衍生物之間的相互轉(zhuǎn)化1502008-6-4

151

環(huán)狀單萜

可根據(jù)結(jié)構(gòu)中的環(huán)數(shù)分為單環(huán)單萜、雙環(huán)單萜、三環(huán)單萜等。

卓酚酮化合物是一類結(jié)構(gòu)特殊的環(huán)狀單萜。

2008-6-427環(huán)狀單萜可根據(jù)結(jié)構(gòu)中的1512008-6-4

152

薄荷醇(薄荷醇)是薄荷Menthaarvensisvar.piperasceus和歐薄荷Menthapiperita等揮發(fā)油中的主要組成成分。其左旋體(l-menthol)習(xí)稱“薄荷腦”，為白色塊狀或針狀結(jié)晶。對皮膚和粘膜有清涼和弱的麻醉作用，用于鎮(zhèn)痛和止癢，亦有防腐和殺菌作用。2008-6-428薄荷醇(薄荷醇)是薄荷Mentha1522008-6-4

153

龍腦俗稱“冰片”，又稱樟醇，為白色片狀結(jié)晶，具有似胡椒又似薄荷的香氣，有升華性。其右旋體主要得自白龍腦香樹的揮發(fā)油，左旋體存在于艾納香全草和野菊花中，合成品為消旋體。冰片有發(fā)汗、興奮、鎮(zhèn)痙和防止蟲蛀蝕、抗缺氧功能，它和蘇合香脂配合制成蘇冰滴丸代替冠心蘇合丸治療冠心病，心絞痛。

2008-6-429龍腦俗稱“冰片”，又稱樟醇，為1532008-6-4

154

樟腦(camphor)習(xí)稱辣薄荷酮，為白色結(jié)晶性固體，易升華，具有特殊鉆透性的芳香氣味。樟腦有局部刺激作用和防腐作用，可用于神經(jīng)痛、炎癥和跌打損傷的擦劑。

2008-6-430樟腦(camphor)習(xí)稱辣薄1542008-6-4

155

樟腦可作為強心劑，其強心作用是由于其在體內(nèi)氧化成π-氧化樟腦(π-oxocamphor)和對氧化樟腦(p-oxocamphor)所致。2008-6-431樟腦可作為強心劑，其強心作用是由于其1552008-6-4

156

斑蝥素(antharidin),存在于斑蝥,芫青干燥蟲體中，可作為皮膚發(fā)赤、發(fā)泡或生毛劑。用斑蝥素制備成的N-羥基斑蝥胺(N-hydroxycantharidimide)試用于肝癌，有一定療效。2008-6-432斑蝥素(antharidin)1562008-6-4

157

芍藥苷(paeoniflorin)是從芍藥paeoniaalbiflora根中得到的蒎烷單萜苦味苷，對小鼠顯示有鎮(zhèn)靜、鎮(zhèn)痛、抗炎及防治老年性癡呆的生物活性。2008-6-433芍藥苷(paeoniflorin)是1572008-6-4

158

α-崖柏素(α-thujaplicin)和γ-崖柏素(γ-thujaplicin)存在于在歐洲產(chǎn)崖柏Thujaplicata、北美崖柏Thujaoccidentalis以及羅漢柏Thujosisdolabrata的心材中；β-崖柏素，也稱扁柏素(kinokitol)，存在于臺灣扁柏Chamaecyparistaiwanensis及羅漢柏心材中。卓酚酮類化合物多具有抗菌活性，但同時多有毒性。卓酚酮類(troponoides)2008-6-434α-崖柏素(α-thujapl1582008-6-4

159

特性:1.顯酸性，酸性強弱：酚<卓酚酮<羧酸。2.分子中的酚羥基易于甲基化，但不易?；?。3.分子中的羰基類似于羧酸中羰基的性質(zhì)，但不能和一般羰基試劑反應(yīng)。4.能與多種金屬離子形成絡(luò)合物結(jié)晶體，并顯示不同顏色，以資鑒別。如銅絡(luò)合物為綠色結(jié)晶，鐵絡(luò)合物為赤紅色結(jié)晶。

2008-6-435特性:1592008-6-4

160

二、環(huán)烯醚萜(iridoids)環(huán)烯醚萜為蟻臭二醛(iridoidial)的縮醛衍生物。2008-6-436二、環(huán)烯醚萜(iridoids)環(huán)烯1602008-6-4

161

該類化合物含有取代環(huán)戊烷環(huán)烯醚萜(iridoid)和環(huán)戊烷開裂的裂環(huán)環(huán)烯醚萜(secoiridoid)兩種基本碳架。

2008-6-437該類化合物含有取代環(huán)戊烷環(huán)烯醚萜(i1612008-6-4

162

環(huán)烯醚萜及其苷類廣泛分布于唇形科、茜草科、龍膽科等植物。目前已從植物中分離并鑒定結(jié)構(gòu)的環(huán)烯醚萜類化合物超過800多種，其中大多數(shù)為苷類成分，非苷環(huán)烯醚萜僅占60余種，裂環(huán)環(huán)烯醚萜類30余種。

2008-6-438環(huán)烯醚萜及其苷類廣泛分布于唇形科、茜1622008-6-4

163

結(jié)構(gòu)分類及重要代表物環(huán)烯醚萜苷類環(huán)烯醚萜類成分多以苷的形式存在，C1羥基多與葡萄糖形成苷，且大多為單糖苷；C11有的氧化成羧酸，并可形成酯。2008-6-439結(jié)構(gòu)分類及重要代表物環(huán)烯醚萜苷類1632008-6-4

164

這三種成分是清熱瀉火中藥山梔子的主成分。京尼平苷顯示有顯著的瀉下作用和利膽作用；京尼平苷苷元(ginipin京尼平)具有顯著的促進膽汁分泌作用和瀉下作用。2008-6-440這三種成分是清熱瀉火中藥山梔子的主成1642008-6-4

165

雞屎藤苷(paederoside)是雞屎藤的主成分，其C4位羧基與C6位羥基形成γ-內(nèi)酯；C10位的甲硫酸酯在雞屎藤組織損傷時，由于酶解的作用產(chǎn)生甲硫醇而產(chǎn)生雞屎樣的惡嗅。

2008-6-441雞屎藤苷(paederoside)是1652008-6-4

166

4-去甲環(huán)烯醚萜苷類梓醇(catalpol)又稱梓醇苷，是地黃中降血糖作用的主要有效成分，并有很好的利尿和遲發(fā)性的緩下功能。

2008-6-4424-去甲環(huán)烯醚萜苷類梓醇(cata1662008-6-4

167

梓苷(catalposide)存在于梓實中，藥理作用與梓醇相似。

桃葉珊瑚苷(aucubin)是車前草清濕熱、利小便的有效成分，其苷元及其多聚體有抗菌作用。

2008-6-443梓苷(catalposide)存在1672008-6-4

168

裂環(huán)環(huán)烯醚萜苷龍膽苦苷(gentiopicroside,gentiopicrin)是龍膽科植物龍膽、當(dāng)藥、獐牙菜等植物中的苦味成分。

龍膽、當(dāng)藥等在提取過程中加氨水堿化，龍膽苦苷與氨水反應(yīng)生成龍膽堿(gentianine)。2008-6-444裂環(huán)環(huán)烯醚萜苷龍膽苦苷(gentio1682008-6-4

169

當(dāng)藥苷(獐牙菜苷，sweroside)、當(dāng)藥苦苷(獐牙菜苦苷，swert