天然藥物化學

NATURALPRODUCTSCHEMISTRY第六章萜類和揮發油Contents概述1萜類的結構類型及重要代表物2揮發油6萜類化合物的提取分離4萜類化合物的檢識與結構測定5萜類化合物的理化性質3第一節概述掌握了解萜類的生源（異戊二烯法則）萜類的定義和分類

萜類化合物是一類重要的天然藥物化學成分。從化學結構看，它是異戊二烯的聚合體及其衍生物，其骨架一般以五個碳為基本單位，少數例外。甲戊二羥酸（MVA）（而不是異戊二烯）才是萜類化合物生源途徑中最關鍵的前體物。因此，凡由甲戊二羥酸衍生、且分子式符合（C5H8)n

通式的衍生物均稱為萜類化合物。一、萜的含義異戊二烯單位的數目：單萜、倍半萜、二萜等碳環的有無和數目的多少：鏈萜、單環萜、雙環萜、三環萜、四環萜等含氧衍生物：醇、醛、酮、羧酸、酯等萜類。

本章主要介紹單萜、倍半萜、二萜、二倍半萜等萜類以及揮發油類化合物。一、萜的分類通式：(C5H8)n

結構單元：異戊二烯1半萜2單萜（揮發油）3倍半萜（揮發油）4二萜（苦味素、植物醇）5二倍半萜（海洋生物）6三萜（皂苷、樹脂）8四萜（植物胡蘿卜素）>8多聚萜（橡膠）分類：n天然產物中最大類(>26000種),結構復雜,生物活性多樣藥物的重要來源：青蒿素蒿甲醚（倍半萜）紫杉醇（二萜）二、萜類的生源學說經驗的異戊二烯法則（empiricalisoprenerule）生源的異戊二烯法則（biogeneticisoprenerule）經驗的異戊二烯法則

Wallach1887年提出異戊二烯法則艾里木酚酮扁柏酚土青木香酮二、萜類的生源學說生源的異戊二烯法則

Ruzicka提出前體物是活性的異戊二烯后由Lynen和Folkers得到證實經甲戊二羥酸途徑衍生

甲戊二羥酸（MVA）二、萜類的生源學說甲戊二羥酸(MVA)焦磷酸異戊烯酯(IPP)焦磷酸二甲基烯丙酯(DAPP)DAPP+IPP

焦磷酸香葉酯（GPP）焦磷酸金合歡酯（FPP）IPP

DAPP(C5)IPP(C5)

單萜焦磷酸香葉酯(C10)甾族類

IPP

倍半萜焦磷酸金合歡酯(C15)角沙烯(C30)三萜(C30)IPP

二萜焦磷酸香葉基香葉酯(C20)類胡蘿卜素(C40)IPP二倍半萜焦磷酸香葉基金合歡酯(C25)萜類化合物的生物合成途徑甾體C27焦磷酸二甲基烯丙酯(DAPP)C5乙酰輔酶A甲戊二羥酸(MVA)焦磷酸異戊烯酯(IPP)C5縮合焦磷酸香葉酯(GPP)單萜C10+C5焦磷酸金合歡酯(FPP)倍半萜C15GGPP二萜C20角鯊烯C30三萜C30-3×CH3二、生源、分類第二節、萜類的結構類型及重要代表物l-薄荷醇、l-龍腦、樟腦、梓醇、青蒿素、綿酚、維生素A、穿心蓮內酯(Ⅰ)、紫杉醇的化學結構卓酚酮類的理化性質環烯醚萜的結構特點、分類和主要性質單萜的基本骨架銀杏內酯的生物活性了解掌握

單萜類（monoterpenoids）：2個異戊二烯單位、含10個C的化合物類群，揮發油的主要組分。分子量小，脂溶性。其含氧衍生物多具有較強的生物活性和香氣，是醫藥、化妝品和食品工業的重要原料。成苷時，不具揮發性，不能隨水蒸氣蒸餾。分類：鏈狀型和環狀型(單環、雙環、三環等)一、單萜（1）鏈狀單萜一、單萜NPP中間體檸檬烷莰烷蒎烷守烷蒈烯（2）環狀單萜（2）環狀單萜（單環單萜、雙環單萜、三環單萜）α－紫羅蘭酮β－紫羅蘭酮斑蝥素N－羥基斑蝥胺芍藥苷卓酚酮類：變形單萜，其碳架不符合異戊二烯規則，具有抗菌活性，但同時多有毒性。1、酸性2、酚羥基易甲基化，不易?；?、羰基不能和一般羰基試劑反應4、能與多種金屬離子絡合顯顏色用于鑒別（3）卓酚酮類g-崖柏素a-崖柏素扁柏素1、概述為蟻臭二醛的縮醛衍生物，含有環戊烷結構單元取代環戊烷環烯醚萜（iridoids）環戊烷開裂的裂環環烯醚萜（secoiridoids）兩種基本碳架。二、環烯醚萜（iridoids）環烯醚萜骨架裂環環烯醚萜骨架生物合成端途徑氧化2、2、環烯醚和萜理化性遷質苷大多為荷白色結晶象或粉末，扇多具旋光窗性，味苦月；苷易溶膊水和甲東醇，苷可溶城乙醇、鞭丙酮和特正丁醇銹；苷難溶于基氯仿、苯兄等親酯性澆有機溶劑昂；其苷易水呈解，苷元翼為半縮醛灣結構容易圍聚合，難饒得到結晶純苷元苷元遇纏苷元在冰醋酸溶液中，加少量銅離子，加熱顯藍色A、環烯譯醚萜苷渾類息：10個碳占嶄多數，C1羥基多與蜜葡萄糖成扮苷，大多笑為單糖苷限；有的C11氧化成密羧酸，島可成酯夏。3、結構社分類及顏重要代笑表物梔子苷京尼平苷R為CH3京尼平戰苷酸R為H雞屎藤B、4－去甲錘環烯醚某萜苷3、結構吉分類及蒙重要代個表物龍膽苦苷gent竊iopi符cros箏ideNH4OH5%流HCl龍膽堿gent噴iani鄰neC、裂環苗環烯醚填萜苷：確苦味苷龍膽苦苷氣，當藥苷他，當藥苦洽苷，繡球煤內酯苦苷峰等3、結構分樹類及重要葛代表物1、概述通式：(C5H8)3分布：揮發油高辮沸點部分襖。海洋低史等動物悼（海藻狠、軟體兵動物等縫）、昆蟲中炭也有發養現存在形式勞：揮發油，菠醇、酮、跑內酯或苷稀，生物堿漢。含氧衍生帝物多具有伯香氣和生診物活性骨架繁懇雜，超呼過200余種三、倍半約萜生源GPP諷(C1峰0)路+I棕PP(捷C5)宗→嫂F榆PP(敲C15逆)焦磷酸桐金合歡屋酯分類：按碳環數舌：無環、熄單環、雙晉環、三環微、四環型苦；按環的瓦碳原子竿數：五皆元環、披六元環陜、七元較環等；按含氧官庫能團：倍遍半萜醇、浮醛、酮、縫內酯等。三、倍功半萜鏈狀倍磚半萜2、無環溪倍半萜原：青蒿素：倍半萜辨過氧化石物，抗金惡性瘧恩疾。雙氫青畏蒿素，港蒿甲醚崗、青蒿晌琥珀酸坐單酯用于臨床。鷹爪甲素蛋：抑制鼠熟瘧原蟲挺的生長澇。3、單環柿倍半萜4、雙環繳倍半萜棉酚5、三環倍渡半萜環桉醇6、薁衍瓦生物薁類：五元環+七元環的非苯環脈芳烴化合物，漢分子結構循中具有高拾度的共軛鬼體系。多午具有抑菌籠、抗腫瘤有、殺蟲等鉛生物活性喊。性質：1、薁類襯可與苦秀味酸或移三硝基及苯形成途具有敏轎銳熔點唇的p絡合物慮，用于尼鑒別2、沸點撞高，揮發合油分餾時查可見美麗識的藍、紫訓、綠色現鍛象時，示似有薁類存攏在3、Sabe劣ty反應相可籍與溴-氯仿溶體液產生姿藍色或目綠色4、可與Ehr傅lic屋h試劑（對-二甲氨基基苯甲醛、墓濃硫酸）仗反應產生必紫色、紅咽色愈創木奧愈創木帝醇2，4-二甲基-7-異丙基奧1、概述由4個異戊二拆烯單位構孟成、含20個C的化合物廊類群。挑由GGP假P衍生而成分布：植游物界廣泛芝，植物分娃泌的乳汁、樹三脂等均以莖二萜類至衍生物洽為主，慨松柏科濱最多，淹菌類代擊謝產物憤，海洋碗生物。四、二盈萜生物活性艇強：紫杉此醇、穿心牽蓮內酯、慨關附甲素謙、雷公藤冷內酯、甜霉菊苷等。生源四、二戒萜MVA×2NPP或GPP二萜C20GGPP妄(焦磷酸香路葉基香葉并酯)2、鏈狀麥二萜維生素A：動物肝窩，魚肝，存保持夜間鹿視力，哺麻乳動物生度長3、單環曲二萜維生素A（vita滾min海A）4、雙環二傘萜穿心蓮慘內酯：抗菌消炎勺活性成分德，臨床治鞏療急性菌喇痢、胃腸隱炎、咽喉摧炎等，與慈亞硫酸鈉吸反應可制臟成穿心蓮色內酯磺酸荒鈉，制備埋水溶性注跨射劑。銀杏內酯：治療心腦換血管疾病紫杉醇：是紅豆彎杉中活性透成分，已殃成新型天泄然抗腫瘤躺藥物，對耕于卵巢癌鍵、乳腺癌尺和肺癌療貧效好。雷公藤甲覽素：抑制乳荷腺癌和胃歡癌細胞系非集落形成5、三環二掩萜甜菊苷：塔甜度為蔗共糖的300倍6、四環三害萜由5個異戊二丘烯單位構駐成、含25個C。生源：朗由焦磷晶酸香葉態基金合支歡酯（GFPP）衍生而些成。多為結構獵復雜的多冤環性化合化物，數量貌少。五、二徐倍半萜第三節福、萜類蝴化合物亂的理化剛性質加成反鈔應、氧倡化反應奔、脫氫劉反應、執重排反蹲應的反悄應條件性狀、辯溶解度押等了解掌握（一）性辛狀：1、形態單萜和倍釀半萜：油狀液體垂，可揮發市，或為低熔恐點固體二萜和二燥倍半萜：結晶性固利體。2、味苦味，誰或極苦報，又稱苦味素。但甜菊苷肝例外3、旋光按性具有光毀學活性。一、物孩理性質（二）廟溶解性親脂性伙強，萜脆類的苷連有一定纖的親水愧性。具內酯俊結構萜聞可用堿怕溶酸沉唯法分離區純化。萜類對殺高熱、店光、和遙酸堿敏妹感。（一）加防成反應有雙鍵和醛，酮筑等羰基的萜類鏡化合物1、雙鍵隙加成反應A與鹵化氫床加成B與溴加械成二、化學稼性質C與亞硝酰惜氯加成不飽和米萜類齒氯枯化亞硝垃基衍生疏物享亞硝基鵲胺類DDie狼ls－Alde售r加成順丁烯二罵酸酐2、羰基加環成反應A與亞硫酸蹦氫鈉加成B與硝基亮苯肼加薪成C與吉拉要德試劑將加成（二）氧素化反應氧化劑：O3，CrO3，KMnO4，SeO2等（三）妖脫氫反猴應（四）授分子重箭排反應Wag注ner－Mee好rwe時in重排，α-蒎烯合成準樟腦第四節艦、萜類你化合物填的提取卷分離了解萜類的提取方法萜類的分離方法硅膠硝酸銀色譜法的應用一、散提取低分子湖單萜：病揮發油環烯醚獄萜苷卓酚酮萜單萜倍半萜二萜：喪二萜內節酯、二拋萜生物揀堿低分子魂倍半萜平：揮發柏油倍半萜內增酯奧類三萜及其海苷1、溶劑提查取法:苷類；非苷見類2、堿提深取酸沉瞇淀法3、活性郊炭吸附按法4、大孔多樹脂吸摸附法一、提取親脂性：單萜遺、二萜神、倍半恰萜內酯胞、三萜親水性：苷類（吃環烯醚萜掌苷、三萜擁苷）不穩定：環烯蒼醚萜苷粉、倍半療萜內酯溶劑提取費法提取苷材料醇浸膏不溶物駱水液親脂性雜質MeO風H(嬸EtO竭H)熱提熱水反復魂溶解Et2O萃取Et2O萃取液貸水液低極性(游離萜;黃酮苷元,部分單影糖苷)EtOA則c液中等極性(萜單糖凈苷,雙糖苷)(如葉綠素,樹脂物)EtO餅Ac萃取n-Bu旗OH萃取n-Bu瀉OH液高極性(雙糖苷,三糖苷)水液(水溶性筆雜質)水液結晶法倦分離柱色譜分孕離吸附柱色望譜，硅膠飲，氧化鋁硅膠硝酸甲銀色譜溶劑系罰統反相柱泛色譜RP-1選8，RP-8等凝膠色譜板法Seph格adex威LH-援20利用結構巖中特殊功卵能團分離內酯；雙醬鍵，羰基坑；萜類生蛛物堿二、分離第五節、濫萜類化合匹物的檢識豈與結構測努定了解萜類的結構研究方法波譜法牛在萜類燒結構鑒未定中的壺應用紫外光獎譜UV紅外光悼譜IR質譜MS核磁共仰振譜NMR：1H-,13C-,血2D芳-(一)紫外光典譜共軛雙烯值在λmax215~霧270(霧ε250好0~3查0000柜)有最大吸籮收；含有α，β－不飽和潤羰基功能昏團的萜類示則在λmax220~播250(詢ε100輔00~1狂7500飼)有最大吸赤收鏈狀萜駝類的共奸軛雙鍵優體系在λma您x2睡17~狡228奸(ε1廉500瓜0~2慨500調0)處有最浴大吸收叨；共軛雙鍵追體系在環苗內時，則湯最大吸收偏波長出現維在λma命x256勸~26室5(ε檢250耗0~1謹000刑0)處；當共軛頃雙鍵有膀一個在隆環內時星，則最氧大吸收樂波長出嫌現在λma為x230化~24酸0(ε討130膛00留~20廊000魄)處。(二)紅外光譜偕二甲基再在υma縫x1鈔370宜cm-1吸收峰都處裂分鑄，出現隨二條吸侍收帶；倘而貝殼少杉烷型扒二萜的懷環外亞常甲基則失通常在υma刑x900寨cm-1左右有最歐大吸收峰啞。在υmax170截0~1斜800機cm-1間出現飄的強峰驗為羰基居的特征器吸收峰壩，可考網慮有內作酯化合窄物存在車；六元環脂、五元女環及四蕩元環內縮慧酯羰基掉的吸收載波長分江別在υmax1735、177鐮0和1840漿cm-1。(三)質譜1.萜類化總合物的賄分子離咳子峰除紐奉以基峰止形式出葵現外,一般較棵弱;2.在環狀萜未類化合物拌中常進行RDA裂解;3.在裂解過艘程中常伴核隨著分子軍重排裂解,尤以麥氏顆重排多見;4.裂解方音式受功浙能基的少影響較鏡大,得到的欄裂解峰侍大都主秀要是失殃去功能顧基的離置子碎片,例如有羥攪基或羥甲叔基存在時養，多有失椒水或失羥拾甲基、甲速醛等離子塑碎片。第四節促、萜類雜化合物墻的提取品分離了解揮發油的性質揮發油的其他鑒定方法熟悉揮發油的分布與分類揮發油的常用提取方法的原理及應用揮發油的常用分離方法的原理及應用揮發油的氣相色譜鑒定法掌握揮發油的定義、通性、化學組成揮發油的提取方法（水蒸氣蒸餾法、超臨界萃取法)揮發油化學常數的含義及應用揮發油求（vol內ati鄙le克oil番s）：精油（ess階ent始ial餃oi謹ls），一類磨具有芳香挖氣味的油普狀液體的純總稱。性狀：晌常溫能靈揮發，弟可隨水津蒸氣蒸違餾。分布：公種子植匹物，尤甩其是芳羅香植物炊。菊科(菊)、蕓香址科(花椒、肢橙)、傘形消科(茴香)存在：油邊滴狀，或統與樹脂、糟粘液質共緣瑞存，少數騰成苷。一、概朵述生物活準性：祛痰、雨止咳、門平喘、襖驅風、色健胃、應解熱鮮、鎮痛店、抗菌鞏消炎作勞用。薄荷油、訊茉莉花油獅、樟腦、墳冰片、丁辟香酚應用：醫藥，香設料工業，督日用食品毒、化學工投業等。成分十分申復雜，幾雕十→們上百個組轟份。1)萜類化合司物：單萜(低沸點)、倍半萜(高沸點)及其含峽氧衍生皺物，如碗薄荷油簡、樟腦緞等；2)芳香族需化合物：萜源通性化合歪物以及把苯丙素艦類(C6-悄C3)，如桂皮襖醛、茴香率醚、丁香講酚等；3)脂肪族塌化合物：如正癸共烷和小分秋子醇、醛放及酸類化餓合物（如島正壬醇）依；4)其它類故化合物：揮發快油樣物權質，如紙大蒜油免等，液凱態小分畢子生物埋堿：川炸芎嗪(生物堿類)組成和凡分類性狀顏色：第無色或遼微黃氣味：香鋪氣或特異純氣味形態：假常溫透童明液體揮發性：濤可揮發溶解度不溶于始水，易史溶于有犬機溶劑物理常吐數沸點在70－300床℃，隨水蒸駕氣蒸餾，盲比水輕，私具光學活缺性和強折暖光性穩定性易氧化櫻，應存買于棕色領瓶，陰竄涼低溫顛保存。二、揮還發油的否性質（一）水蒸汽毛蒸餾藥材+H2O餾出液跳鹽析掘萃取晚分液柱揮發油（二）溶劑法2、吸收：燙油脂(高級脂銹肪烴)1、藥材+低沸點妙溶劑提