天然藥物化學(xué)

天然藥物化學(xué)

NATURALPRODUCTSCHEMISTRY第六章萜類(lèi)和揮發(fā)油Contents概述1萜類(lèi)的結(jié)構(gòu)類(lèi)型及重要代表物2揮發(fā)油6萜類(lèi)化合物的提取分離4萜類(lèi)化合物的檢識(shí)與結(jié)構(gòu)測(cè)定5萜類(lèi)化合物的理化性質(zhì)3第一節(jié)概述掌握了解萜類(lèi)的生源（異戊二烯法則）萜類(lèi)的定義和分類(lèi)

萜類(lèi)化合物是一類(lèi)重要的天然藥物化學(xué)成分。從化學(xué)結(jié)構(gòu)看，它是異戊二烯的聚合體及其衍生物，其骨架一般以五個(gè)碳為基本單位，少數(shù)例外。甲戊二羥酸（MVA）（而不是異戊二烯）才是萜類(lèi)化合物生源途徑中最關(guān)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(chēng)為萜類(lèi)化合物。一、萜的含義異戊二烯單位的數(shù)目：?jiǎn)屋?、倍半萜、二萜等碳環(huán)的有無(wú)和數(shù)目的多少：鏈萜、單環(huán)萜、雙環(huán)萜、三環(huán)萜、四環(huán)萜等含氧衍生物：醇、醛、酮、羧酸、酯等萜類(lèi)。

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

結(jié)構(gòu)單元：異戊二烯1半萜2單萜（揮發(fā)油）3倍半萜（揮發(fā)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(shù)脂）8四萜（植物胡蘿卜素）>8多聚萜（橡膠）分類(lèi)：n天然產(chǎn)物中最大類(lèi)(>26000種),結(jié)構(gòu)復(fù)雜,生物活性多樣藥物的重要來(lái)源：青蒿素蒿甲醚（倍半萜）紫杉醇（二萜）二、萜類(lèi)的生源學(xué)說(shuō)經(jīng)驗(yàn)的異戊二烯法則（empiricalisoprenerule）生源的異戊二烯法則（biogeneticisoprenerule）經(jīng)驗(yàn)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(lèi)的生源學(xué)說(shuō)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(shí)經(jīng)甲戊二羥酸途徑衍生

甲戊二羥酸（MVA）二、萜類(lèi)的生源學(xué)說(shuō)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(lèi)

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(lèi)胡蘿卜素(C40)IPP二倍半萜焦磷酸香葉基金合歡酯(C25)萜類(lèi)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(lèi)第二節(jié)、萜類(lèi)的結(jié)構(gòu)類(lèi)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(nèi)酯(Ⅰ)、紫杉醇的化學(xué)結(jié)構(gòu)卓酚酮類(lèi)的理化性質(zhì)環(huán)烯醚萜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、分類(lèi)和主要性質(zhì)單萜的基本骨架銀杏內(nèi)酯的生物活性了解掌握

單萜類(lèi)（monoterpenoids）：2個(gè)異戊二烯單位、含10個(gè)C的化合物類(lèi)群，揮發(fā)油的主要組分。分子量小，脂溶性。其含氧衍生物多具有較強(qiáng)的生物活性和香氣，是醫(yī)藥、化妝品和食品工業(yè)的重要原料。成苷時(shí)，不具揮發(fā)性，不能隨水蒸氣蒸餾。分類(lèi)：鏈狀型和環(huán)狀型(單環(huán)、雙環(huán)、三環(huán)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(huán)狀單萜（2）環(huán)狀單萜（單環(huán)單萜、雙環(huán)單萜、三環(huán)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(lèi)：變形單萜，其碳架不符合異戊二烯規(guī)則，具有抗菌活性，但同時(shí)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(yīng)4、能與多種金屬離子絡(luò)合顯顏色用于鑒別（3）卓酚酮類(lèi)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(huán)戊烷結(jié)構(gòu)單元取代環(huán)戊烷環(huán)烯醚萜（iridoids）環(huán)戊烷開(kāi)裂的裂環(huán)環(huán)烯醚萜（secoiridoids）兩種基本碳架。二、環(huán)烯醚萜（iridoids）環(huán)烯醚萜骨架裂環(huán)環(huán)烯醚萜骨架生物合成端途徑氧化2、2、環(huán)烯醚和萜理化性遷質(zhì)苷大多為荷白色結(jié)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(jī)溶劑昂；其苷易水呈解，苷元翼為半縮醛灣結(jié)構(gòu)容易圍聚合，難饒得到結(jié)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(lán)色A、環(huán)烯譯醚萜苷渾類(lèi)息：10個(gè)碳占嶄多數(shù)，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(jié)構(gòu)社分類(lèi)及顏重要代笑表物梔子苷京尼平苷R為CH3京尼平戰(zhàn)苷酸R為H雞屎藤B、4－去甲錘環(huán)烯醚某萜苷3、結(jié)構(gòu)吉分類(lèi)及蒙重要代個(gè)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(huán)苗環(huán)烯醚填萜苷：確苦味苷龍膽苦苷氣，當(dāng)藥苷他，當(dāng)藥苦洽苷，繡球煤內(nèi)酯苦苷峰等3、結(jié)構(gòu)分樹(shù)類(lèi)及重要葛代表物1、概述通式：(C5H8)3分布：揮發(fā)油高辮沸點(diǎn)部分襖。海洋低史等動(dòng)物悼（海藻狠、軟體兵動(dòng)物等縫）、昆蟲(chóng)中炭也有發(fā)養(yǎng)現(xiàn)存在形式勞：揮發(fā)油，菠醇、酮、跑內(nèi)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(guò)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(lèi)：按碳環(huán)數(shù)舌：無(wú)環(huán)、熄單環(huán)、雙晉環(huán)、三環(huán)微、四環(huán)型苦；按環(huán)的瓦碳原子竿數(shù)：五皆元環(huán)、披六元環(huán)陜、七元較環(huán)等；按含氧官庫(kù)能團(tuán)：倍遍半萜醇、浮醛、酮、縫內(nèi)酯等。三、倍功半萜鏈狀倍磚半萜2、無(wú)環(huán)溪倍半萜原：青蒿素：倍半萜辨過(guò)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(chóng)挺的生長(zhǎng)澇。3、單環(huán)柿倍半萜4、雙環(huán)繳倍半萜棉酚5、三環(huán)倍渡半萜環(huán)桉醇6、薁衍瓦生物薁類(lèi)：五元環(huán)+七元環(huán)的非苯環(huán)脈芳烴化合物，漢分子結(jié)構(gòu)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(chóng)等鉛生物活性喊。性質(zhì)：1、薁類(lèi)襯可與苦秀味酸或移三硝基及苯形成途具有敏轎銳熔點(diǎn)唇的p絡(luò)合物慮，用于尼鑒別2、沸點(diǎn)撞高，揮發(fā)合油分餾時(shí)查可見(jiàn)美麗識(shí)的藍(lán)、紫訓(xùn)、綠色現(xiàn)鍛象時(shí)，示似有薁類(lèi)存攏在3、Sabe劣ty反應(yīng)相可籍與溴-氯仿溶體液產(chǎn)生姿藍(lán)色或目綠色4、可與Ehr傅lic屋h試劑（對(duì)-二甲氨基基苯甲醛、墓?jié)饬蛩幔┱谭磻?yīng)產(chǎn)生必紫色、紅咽色愈創(chuàng)木奧愈創(chuàng)木帝醇2，4-二甲基-7-異丙基奧1、概述由4個(gè)異戊二拆烯單位構(gòu)孟成、含20個(gè)C的化合物廊類(lèi)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(shù)三脂等均以莖二萜類(lèi)至衍生物洽為主，慨松柏科濱最多，淹菌類(lèi)代擊謝產(chǎn)物憤，海洋碗生物。四、二盈萜生物活性艇強(qiáng)：紫杉此醇、穿心牽蓮內(nèi)酯、慨關(guān)附甲素謙、雷公藤冷內(nèi)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(dòng)物肝窩，魚(yú)肝，存保持夜間鹿視力，哺麻乳動(dòng)物生度長(zhǎng)3、單環(huán)曲二萜維生素A（vita滾min海A）4、雙環(huán)二傘萜穿心蓮慘內(nèi)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(yīng)可制臟成穿心蓮色內(nèi)酯磺酸荒鈉，制備埋水溶性注跨射劑。銀杏內(nèi)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(duì)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(xì)胞系非集落形成5、三環(huán)二掩萜甜菊苷：塔甜度為蔗共糖的300倍6、四環(huán)三害萜由5個(gè)異戊二丘烯單位構(gòu)駐成、含25個(gè)C。生源：朗由焦磷晶酸香葉態(tài)基金合支歡酯（GFPP）衍生而些成。多為結(jié)構(gòu)獵復(fù)雜的多冤環(huán)性化合化物，數(shù)量貌少。五、二徐倍半萜第三節(jié)福、萜類(lèi)蝴化合物亂的理化剛性質(zhì)加成反鈔應(yīng)、氧倡化反應(yīng)奔、脫氫劉反應(yīng)、執(zhí)重排反蹲應(yīng)的反悄應(yīng)條件性狀、辯溶解度押等了解掌握（一）性辛狀：1、形態(tài)單萜和倍釀半萜：油狀液體垂，可揮發(fā)市，或?yàn)榈腿劭贮c(diǎn)固體二萜和二燥倍半萜：結(jié)晶性固利體。2、味苦味，誰(shuí)或極苦報(bào)，又稱(chēng)苦味素。但甜菊苷肝例外3、旋光按性具有光毀學(xué)活性。一、物孩理性質(zhì)（二）廟溶解性親脂性伙強(qiáng)，萜脆類(lèi)的苷連有一定纖的親水愧性。具內(nèi)酯俊結(jié)構(gòu)萜聞可用堿怕溶酸沉唯法分離區(qū)純化。萜類(lèi)對(duì)殺高熱、店光、和遙酸堿敏妹感。（一）加防成反應(yīng)有雙鍵和醛，酮筑等羰基的萜類(lèi)鏡化合物1、雙鍵隙加成反應(yīng)A與鹵化氫床加成B與溴加械成二、化學(xué)稼性質(zhì)C與亞硝酰惜氯加成不飽和米萜類(lèi)齒氯枯化亞硝垃基衍生疏物享亞硝基鵲胺類(lèi)DDie狼ls－Alde售r加成順丁烯二罵酸酐2、羰基加環(huán)成反應(yīng)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(yīng)氧化劑：O3，CrO3，KMnO4，SeO2等（三）妖脫氫反猴應(yīng)（四）授分子重箭排反應(yīng)Wag注ner－Mee好rwe時(shí)in重排，α-蒎烯合成準(zhǔn)樟腦第四節(jié)艦、萜類(lèi)你化合物填的提取卷分離了解萜類(lèi)的提取方法萜類(lèi)的分離方法硅膠硝酸銀色譜法的應(yīng)用一、散提取低分子湖單萜：病揮發(fā)油環(huán)烯醚獄萜苷卓酚酮萜單萜倍半萜二萜：?jiǎn)识苾?nèi)節(jié)酯、二拋萜生物揀堿低分子魂倍半萜平：揮發(fā)柏油倍半萜內(nèi)增酯奧類(lèi)三萜及其海苷1、溶劑提查取法:苷類(lèi)；非苷見(jiàn)類(lèi)2、堿提深取酸沉瞇淀法3、活性郊炭吸附按法4、大孔多樹(shù)脂吸摸附法一、提取親脂性：?jiǎn)屋七z、二萜神、倍半恰萜內(nèi)酯胞、三萜親水性：苷類(lèi)（吃環(huán)烯醚萜掌苷、三萜擁苷）不穩(wěn)定：環(huán)烯蒼醚萜苷粉、倍半療萜內(nèi)酯溶劑提取費(fèi)法提取苷材料醇浸膏不溶物駱?biāo)河H脂性雜質(zhì)MeO風(fēng)H(嬸EtO竭H)熱提熱水反復(fù)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(shù)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(zhì))水液結(jié)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(tǒng)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(jié)構(gòu)巖中特殊功卵能團(tuán)分離內(nèi)酯；雙醬鍵，羰基坑；萜類(lèi)生蛛物堿二、分離第五節(jié)、濫萜類(lèi)化合匹物的檢識(shí)豈與結(jié)構(gòu)測(cè)努定了解萜類(lèi)的結(jié)構(gòu)研究方法波譜法牛在萜類(lèi)燒結(jié)構(gòu)鑒未定中的壺應(yīng)用紫外光獎(jiǎng)譜UV紅外光悼譜IR質(zhì)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(rùn)羰基功能昏團(tuán)的萜類(lèi)示則在λmax220~播250(詢(xún)?chǔ)?00輔00~1狂7500飼)有最大吸赤收鏈狀萜駝?lì)惖墓布檐楇p鍵優(yōu)體系在λma您x2睡17~狡228奸(ε1廉500瓜0~2慨500調(diào)0)處有最浴大吸收叨；共軛雙鍵追體系在環(huán)苗內(nèi)時(shí)，則湯最大吸收偏波長(zhǎng)出現(xiàn)維在λma命x256勸~26室5(ε檢250耗0~1謹(jǐn)000刑0)處；當(dāng)共軛頃雙鍵有膀一個(gè)在隆環(huán)內(nèi)時(shí)星，則最氧大吸收樂(lè)波長(zhǎng)出嫌現(xiàn)在λma為x230化~24酸0(ε討130膛00留~(yú)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(xiàn)隨二條吸侍收帶；倘而貝殼少杉烷型扒二萜的懷環(huán)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(jī)cm-1間出現(xiàn)飄的強(qiáng)峰驗(yàn)為羰基居的特征器吸收峰壩，可考網(wǎng)慮有內(nèi)作酯化合窄物存在車(chē)；六元環(huán)脂、五元女環(huán)及四蕩元環(huán)內(nèi)縮慧酯羰基掉的吸收載波長(zhǎng)分江別在υmax1735、177鐮0和1840漿cm-1。(三)質(zhì)譜1.萜類(lèi)化總合物的賄分子離咳子峰除紐奉以基峰止形式出葵現(xiàn)外,一般較棵弱;2.在環(huán)狀萜未類(lèi)化合物拌中常進(jìn)行RDA裂解;3.在裂解過(guò)艘程中常伴核隨著分子軍重排裂解,尤以麥?zhǔn)项w重排多見(jiàn);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(shí)養(yǎng)，多有失椒水或失羥拾甲基、甲速醛等離子塑碎片。第四節(jié)促、萜類(lèi)雜化合物墻的提取品分離了解揮發(fā)油的性質(zhì)揮發(fā)油的其他鑒定方法熟悉揮發(fā)油的分布與分類(lèi)揮發(fā)油的常用提取方法的原理及應(yīng)用揮發(fā)油的常用分離方法的原理及應(yīng)用揮發(fā)油的氣相色譜鑒定法掌握揮發(fā)油的定義、通性、化學(xué)組成揮發(fā)油的提取方法（水蒸氣蒸餾法、超臨界萃取法)揮發(fā)油化學(xué)常數(shù)的含義及應(yīng)用揮發(fā)油求（vol內(nèi)ati鄙le克oil番s）：精油（ess階ent始ial餃oi謹(jǐn)ls），一類(lèi)磨具有芳香挖氣味的油普狀液體的純總稱(chēng)。性狀：晌常溫能靈揮發(fā)，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(tǒng)與樹(shù)脂、糟粘液質(zhì)共緣瑞存，少數(shù)騰成苷。一、概朵述生物活準(zhǔn)性：祛痰、雨止咳、門(mén)平喘、襖驅(qū)風(fēng)、色健胃、應(yīng)解熱鮮、鎮(zhèn)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(yīng)用：醫(yī)藥，香設(shè)料工業(yè)，督日用食品毒、化學(xué)工投業(yè)等。成分十分申復(fù)雜，幾雕十→們上百個(gè)組轟份。1)萜類(lèi)化合司物：?jiǎn)屋?低沸點(diǎn))、倍半萜(高沸點(diǎn))及其含峽氧衍生皺物，如碗薄荷油簡(jiǎn)、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(lèi)(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(lèi)化餓合物（如島正壬醇）依；4)其它類(lèi)故化合物：揮發(fā)快油樣物權(quán)質(zhì)，如紙大蒜油免等，液凱態(tài)小分畢子生物埋堿：川炸芎嗪(生物堿類(lèi))組成和凡分類(lèi)性狀顏色：第無(wú)色或遼微黃氣味：香鋪氣或特異純氣味形態(tài)：假常溫透童明液體揮發(fā)性：濤可揮發(fā)溶解度不溶于始水，易史溶于有犬機(jī)溶劑物理常吐數(shù)沸點(diǎn)在70－300床℃，隨水蒸駕氣蒸餾，盲比水輕，私具光學(xué)活缺性和強(qiáng)折暖光性穩(wěn)定性易氧化櫻，應(yīng)存買(mǎi)于棕色領(lǐng)瓶，陰竄涼低溫顛保存。二、揮還發(fā)油的否性質(zhì)（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(fā)油（二）溶劑法2、吸收：燙油脂(高級(jí)脂銹肪烴)1、藥材+低沸點(diǎn)妙溶劑提