6 萜类和挥发油新.ppt

第六章萜类及挥发油 萜类化合物的结构类型及其分布萜类化合物的理化性质与检识挥发油特征及组成挥发油提取技术 分离技术 2020年1月14日 2 RoseforLove Friendship 第一节概述 一 萜的含义与来源 萜类成分常被称为是甲戊二羟酸系化合物 凡是由甲戊二羟酸 mevalonicacid 作为前体物合成的 分子式的通式为 C5H8 n的衍生物均称为萜类化合物 个别萜类化合物不符合异戊二烯法则 或在分子组成上不足 的倍数 均可能是在转变过程中产生了异构化或者发生降解的结果 萜类化合物在植物界分布很广泛 据不完全统计萜类化合物超过了22000多种 异戊二烯规则生物体内合成各种萜类 必须先合成异戊烯醇的焦磷酸酯 在该化合物的结构中 有一个异戊二烯单元 也称为异戊二烯骨架 所以多数萜类化合物的分子都是由若干个异戊二烯单元主要以头尾相连结合而成 异戊二烯规则 从结构上可以认为萜类是异戊二烯的聚合体及其衍生物的总称 异戊二烯 头 尾 异戊二烯单元 开链萜环萜 但也有尾尾相连 或不符合异戊二烯规则的情况 月桂烯Myrcene 也称香叶烯 存在于月桂树果实中 刺柏烯Sabinene 也称桧烯 体存在于桧油中 体存在于刺柏挥发油中 苧烯Limonene 也称柠檬烯 存在于柠檬 桔子中 自然界还存在许多与萜烯在结构上相似的含氧衍生物及挥发性不大的C15 C20 C30 C40 5的整数倍 的化合物 它们与萜烯类一起统称为Terpine 萜类 木天蓼醚存在于纵木天蓼叶中 属于环戊烷单萜化合物 此类三取代环戊烷单萜化合物对猫科动物有兴奋作用 壳脑醛酸紫胶树脂成分 属于三环倍半萜 紫胶树脂是寄生在蝶型花科 桑科等植物上的紫胶虫的分泌物 紫胶树脂主要是由羟基脂肪酸和倍半萜烯酸构成的聚酯混合物 用作胶粘剂 涂料 绝缘材料和油墨 赤霉素 GA19 赤霉素是一类植物生长激素 其数目超过60种 按碳原子数分为C19和C20两组 C19活性较高 应用最多的是GA3 12 PlantHeight 赤霉素 GA 蒎烯 Pinene 蒎烯 Pinene 这两种异构体共存于松柏科植物精油尤其是松节油中 其中以 蒎烯为主 约占60 80 蒎烯是林化工业生产中用于合成樟脑 龙脑等化工产品的主要原料 危害棉花的墨西哥棉铃象甲虫吃食棉株 利用棉花释放出的 蒎烯等萜类物质 合成自身的聚集外激素 二 萜的分类与分布 1 分类萜类主要是依据分子中包含异戊二烯单位的数目进行分类 可分为单萜 n 2 倍半萜 n 3 二萜 n 4 二倍半萜 n 5 三萜 n 6 四萜 n 8 和多萜 n 8 近年还发现四倍半萜和五倍半萜等类型衍生物存在于植物界 在此分类基础上 根据分子中碳环的有无和数目多少可进一步分类 萜类化合物的分类及分布 2 分布 萜类普遍分布于植物界 存在最多的是种子植物 尤其是被子植物 主要分布在种子植物 尤其是被子植物 中 常与树脂 香脂 树胶等并生 在菌类和苔藓类植物中有一定分布 富含挥发油的植物 松科 柏科 胡椒科 马兜铃科 樟科 芸香料 龙脑科 伞形科 唇形科 败酱科 菊科和姜科等 水生植物很少分布有挥发油 某些菌类和苔藓类植物可合成一些萜类 如斜卧青霉菌 青霉decumbens 合成橙花叔醇 近年来从海洋生物中发现了大量的萜类化合物 3 存在形式 除以萜烃形式存在外 更多地是形成各种含氧衍生物 包括醇 醛 酮 羧酸 酯类以及苷的形式 其次尚有含氮的衍生物 如萜生物碱类 此外还有少数含S衍生物存在 一 重要的单萜化合物单萜类化合物有直链型 单环型 双环 三环型等类型 单萜常分布于唇形科 伞形科 樟科和松科等植物的分泌组织 腺体 树脂道 中 是植物精油中沸点较低 140 180 部分的主要组成成分 第二节萜类化合物的结构类型 单萜类的含氧衍生物 醇类 醛类 酮类 具有较强的香气和生物活性 是医药 食品和化妆品工业的重要原料 常用作芳香剂 防腐剂 矫味剂 消毒剂及皮肤刺激剂 龙脑又称为冰片 具有发汗 兴奋 镇痉和防止虫蛀蚀等作用 它和苏合香脂配合制成苏冰滴丸代替冠心苏合丸治疗心绞痛 冠心病 有些单萜以苷的形式存在 1 无环单萜 链状单萜 链状单萜含氧衍生物之间的相互转化 香叶醇 Geraniol 牻牛儿醇 存在于姜草油 香叶油 香草油 玫瑰油中 是香叶油 玫瑰油 柠檬草油和香茅油等的主要成分 具有似玫瑰的香气 沸点229 230 用于调配玫瑰型香精 也是蜜蜂的跟踪外激素 玫瑰花中含有香叶醇葡萄糖苷 此苷可缓缓水解 使花的芳香持久 橙花醇 Nerol 存在于橙花油 香柠檬油 玫瑰油中 用于调配花香型香精 与香叶醇互为顺反异构体 具有玫瑰香气 沸点255 260 香茅醇存在于香茅油 玫瑰油等多种植物的挥发油中 以左旋体的经济价值较高 上述三种萜醇都是玫瑰香系香料 芳樟醇是香叶醇 橙花醇的同分异构体 左旋体在香柠檬油中含有 右旋体则存在于桔油及素馨花Jasminumgrandiflorum的挥发油中 柠檬醛 柠檬醛存在于植物的挥发油中 其中在柠檬草油 川桂叶油和樟叶油中含量较高 多在70 以上 也有一对顺反异构体 反式的称为 型 顺式的称为 型 它们通常混合共存 但以反式柠檬醛为主 可以加入亚硫酸氢钠使其形成结晶性加成物 经分离后用分解 再用减压蒸馏进行提纯 二者均是许多人造香料和调味品的重要成分 柠檬醛 Cireal 香叶醛 柠檬醛 Cireal 橙花醛 顺反异构体 主要存在于柠檬草油 山苍子油中 几乎全部用来合成紫罗兰酮等高级香精 也是蚂蚁的警告外激素 柠檬醛在各种植物挥发油中均存在 以柠檬草油中含量最高 可达70 以上 香茅醛是香茅醇的氧化产物 大量存在于香茅油 桉叶油 柠檬油中 也是重要的柠檬香气香料 苧烯 Limonene 柠檬烯 存在于柠檬 桔子中 体存在于柠檬油 香柠檬油中 体存在于薄荷油 八角油 某些针叶油中 体存在于松节油 樟油和花椒油中 2 单环单萜 薄荷醇 Menthol 薄荷脑 是薄荷Menthaarvensisvar piperasceus和欧薄荷Menthapiperita等挥发油中的主要组成成分 其左旋体 l menthol 习称 薄荷脑 为白色块状或针状结晶 对皮肤和粘膜有清凉和弱的麻醉作用 用于镇痛和止痒 亦有防腐和杀菌作用 胡椒酮又称辣薄荷酮 右旋体存在于日产薄荷油中 左旋体在胡椒桉叶油中存在 桉油精是益智果实精油的主要成分 占55 具有解热消炎和防腐抗菌功效 3 双环单萜 结构类型较多 在植物界以松柏科分布最多 如冬青油中的冬青油烯 松节油中的 蒎烯 樟树挥发油中的樟脑 存在于小茴香油与侧柏油中的小茴香酮等 侧柏烯 双环单萜前四种可看成是薄荷烷的衍生物 且以蒎烷和莰烷型结构最稳定 形成的衍生物数量最多 集中分布于松柏科植物 蒎烯 蒎烯 松节油中的主要成分是蒎烯 其中 蒎烯约占70 蒎烯约30 蒎烯是合成龙脑 樟脑的重要原料 龙脑俗称 冰片 又称樟醇 为白色片状结晶 具有似胡椒又似薄荷的香气 有升华性 其右旋体主要得自白龙脑香树的挥发油 左旋体存在于艾纳香全草和野菊花中 合成品为消旋体 冰片有发汗 兴奋 镇痉和防止虫蛀蚀 抗缺氧功能 它和苏合香脂配合制成苏冰滴丸代替冠心苏合丸治疗冠心病 心绞痛 樟脑 camphor 习称辣薄荷酮 为白色结晶性固体 易升华 具有特殊钻透性的芳香气味 樟脑有局部刺激作用和防腐作用 可用于神经痛 炎症和跌打损伤的擦剂 我国的天然樟脑产量占世界第一位 天然樟脑由右旋体与左旋体共存 其右旋体在樟树Cinnamonuscamphora挥发油中约50 左旋体存在于菊蒿Tanacetumvulgare挥发油中 合成品为消旋体 樟脑可作为强心剂 其强心作用是由于其在体内氧化成 氧化樟脑 oxocamphor 和对氧化樟脑 p oxocamphor 所致 芍药苷 蒎烷骨架衍生物 是中药白芍 赤芍根的主要活性成分 具有镇痛 镇静 解痉 抗炎及抑制血小板聚集等药理作用 4 三环单萜种类较少 如存在于檀香木部挥发油中的三环白檀木醇 白檀香油曾作为尿道灭菌剂 5 卓酚酮类 卓酚酮类化合物是一类变形的单环单萜 其碳架不符合异戊二烯法则 在柏科植物的心材中存在较多 多具有抗菌活性 但有毒性 卓酚酮具有芳香性 其铜络合物为稳定的绿色结晶 铁络合物为赤色结晶 如在台湾扁柏 罗汉柏心材中发现的扁柏酚 扁柏素 崖柏素 以及 崖柏素 崖柏素 thujaplicin 和 崖柏素 thujaplicin 存在于在欧洲产崖柏Thujaplicata 北美崖柏Thujaoccidentalis以及罗汉柏Thujosisdolabrata的心材中 a 崖柏素 g 崖柏素 崖柏素 也称扁柏素 kinokitol 存在于台湾扁柏Chamaecyparistaiwanensis及罗汉柏心材中 卓酚酮类化合物多具有抗菌活性 但同时多有毒性 扁柏素 特性 卓酚酮分子中有一个环庚三烯的基本结构 由于羰基的存在 七元环显示一定的芳香性 具有酚的通性 由于邻位集团的吸电子诱导效应的作用 其酸性比一般的酚性强 但弱于羧酸 因此 它常存在于精油的酸性部分 酸性强弱 酚 卓酚酮 羧酸分子中的酚羟基易于甲基化 但不易酰化 这类化合物能与某些金属离子反应生成特殊的 鲜艳的有色金属配合物 常用来鉴别此类化合物 6 环烯醚萜类化合物是臭蚁二醛的缩醛衍生物 其分子结构中有环烯醚键 又是单萜衍生物故称为环烯醚萜类 在茜草科 鹿蹄草科 水晶兰科植物中普遍分布 多以苷的形式存在 现已分离鉴定出近千种此类成分 根据其结构又分为环烯醚萜苷及裂环环烯醚萜苷两种类型 如鸡屎藤中的鸡屎藤苷 龙胆中的龙胆苦苷 龙胆内酯 环烯醚萜衍生物大多是白色晶体 味苦 苷类易溶于水 可溶于乙醇 正丁醇等 难溶于氯仿 乙醚等 苷类易被水解 并发生分解或聚合 呈黑色 故不易得结晶性苷元 环烯醚萜遇酸 碱 羰基化合物和氨基酸都能变色 裂环环烯醚萜甙可与氨作用转变为生物碱 氧化 开环 脱羧 氧化 环合 4 去甲环烯醚萜 裂环内酯环烯醚萜 裂环环烯醚萜 2 理化性质 环烯醚萜苷和裂环环烯醚萜苷大多为白色结晶或粉末 多具有旋光性 味苦 苷类易溶于水 甲醇 难溶于氯仿等 苷易水解 生成的苷元为半缩醛结构易聚合难以得到结晶苷元 游离环烯醚萜苷元遇酸 碱 羰基化合物 氨基酸等都会变色 与皮肤接触会变蓝 苷元溶于冰醋酸中 加入铜离子 加热也变蓝 3 常见环烯醚萜 环烯醚萜苷类 栀子苷gardenoside C4 去甲环烯醚萜苷类 梓醇catapol 3裂环环烯醚萜苷类 龙胆苦苷gentiopicroside 龙胆碱gentianine 如鸡屎藤中的鸡屎藤甙龙胆中的龙胆苦甙 龙胆内酯 二 倍半萜 sesquiterpenes 分直链 单环 二环 三环和四环型等 具有挥发性 其含氧衍生物具有较强的香气和生物活性 在植物中多以醇 酮 内酯 苷类和生物碱形式存在 特别是倍半萜内酯类化合物具有抗炎 解痉 抑菌 强心 降血脂 抗原虫和抗肿瘤等药理活性 它们多以萜烃和简单含氧衍生物形式共存于植物的挥发油中 是挥发油高沸程部分的主要组成成分 萜烃类成分多数是液体 沸点250 280 含氧衍生物多具有香气和生物活性 为医药 食品 化妆品工业的重要原料 生源上的前体均为焦磷酸金合欢酯 海洋低等动物 海藻 软体动物等 昆虫中也有发现 骨架繁杂 超过200余种 倍半萜类在木兰目 芸香目 山茱萸目及菊目植物中最丰富 从黄花蒿中分离到的青蒿素具有很强的抗疟原虫的生物活性 临床上用于治疗恶性疟疾 其经结构改造的半合成衍生物双氢青蒿素 dihydroqinghaosu 蒿甲醚 artemether 青蒿琥珀酸单酯 artesunate 等具有抗疟效价高 原虫转阴快 速效 低毒等特点 现已制成多种制剂应用于临床 金合欢烯 金合欢烯 橙花醇 1 开链倍半萜 麝子油醇具有佳适香气 是香料中重要成分 在玫瑰花 金合欢花的挥发油中含量尤其高 橙花叔醇存在于苦橙油 秋鲁香树脂中 这些结构类似的倍半萜衍生物常共存同一挥发油中 2 单环倍半萜药油 柠檬油 松叶油 檀香油 八角油等各种挥发油中均含没药烯 姜黄根茎挥发油 4 5 中的主要成分姜黄酮被证明是利胆的有效成分 律草烯在啤酒花 蛇麻花的挥发油中为有效成分 青蒿素是青蒿中抗恶性疟疾的有效成分 3 奥类 azulenoids 奥类是由环戊二烯负离子 五元环 和环庚三烯正离子 七元环 并合而成的一种非苯环芳烃化合物 分子结构中具有高度的共轭体系 分子组成为C10H8 奥形倍半萜成分在愈创木油 香附子油 桉叶油 胡萝卜子油 苍耳子油及洋甘菊 蓍草 野菊花 苦艾 泽兰等的挥发油中均有存在 多具有抑菌 抗肿瘤 杀虫等生物活性 莪 e 术醇是莪术挥发油中治疗早期子宫癌的主要活性成分 性质 1 奥类可与苦味酸或三硝基苯形成具有敏锐熔点的络合物 2 沸点高 挥发油分馏时 在高沸点馏分中有时可见美丽的蓝 紫 绿色现象时 示有奥类存在 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 愈创木奥 愈创木醇 2 4 二甲基 7 异丙基奥 奥类能溶于石油醚 乙醚 乙醇等有机溶剂 不溶于水但可溶于强酸 用60 65 的硫酸或磷酸提取奥类成分 提取后的酸液加水稀释后 奥类成分即成沉淀析出 举例 青蒿中青蒿素的提取分离与结构修 从菊科植物蒿属黄花蒿中分得青蒿素 甲素 乙素 丙素 脱氧青蒿素 与青蒿酸等一系列倍半萜内酯化合物 青蒿素是青蒿抗恶性疟疾的有效成分 是一种副作用小 高效 速效的抗疟新药 具有免疫作用 临床用于治疗红斑狼疮 性质 青蒿素为无色针晶 mp156 157 16D 66 3 C 1 64 氯仿 对热不稳定 它可与盐酸羟胺 三氯化铁试剂呈异羟肟酸铁反应 能与2 4 二硝基苯肼或对二甲氨基苯甲醛等试剂反应而显色 用TLC法检测时 展开剂为石油醚 乙醚 6 4 显色剂为对二甲氨基苯甲醛与磷酸混合液 喷后于80 烘30min 即显兰色 紫色 带过氧基团的倍半萜内酯化合物 分离流程黄花蒿叶采集期以7 8月为最佳 此时是开花前盛叶期 最高含量可达0 6 20世纪70年代我国科技工作者发现了与以往抗疟药结构完全不同的倍半萜内酯 青蒿素 打破了以前抗疟药均是含氮环化合物的框架 在疟疾化疗史上是继氯喹之后又一重大突破 高效 低毒 速效的抗疟新药 它在水和油中几乎不溶解 口服又吸收不好 难制成合适的制剂 青蒿素 2 及其体内代谢转化产物 人体内代谢转化研究表明口服青蒿素后大部分以原型药排出 提示其口服吸收不好 从尿中分离得到的代谢物均无抗疟活性 说明是失活化代谢 均失去过氧基团 对青蒿素的结构进行了修饰 合成出具有抗疟效价高 原虫转阴快 速效 低毒等特点的双氢青蒿素 dihydroqinghaosu 再进行甲基化 将它制成油溶性的蒿甲醚 artemether 及水溶性的青蒿琥珀酸单酯 artesunate 用于临床 稳定过氧键 可望提高疗效 青蒿素在甲醇中用硼氢化钠或硼氢化钾还原得二氢青蒿素 dihydroartemisinin 3 保留了过氧基团 它的抗疟效果比青蒿素强 三 二萜类 diterpenoids 二萜类广泛分布于植物分泌的乳汁 树脂中 它是形成树脂的主要成分 还有二萜苦味素 酯 内酯类 苷等形式 植物体分泌的乳汁 树脂等均以二萜衍生物为主要成分 在松科 柏科最为普遍 也在杜鹃花科 大戟科 瑞香科 爵床科等分布 叶绿素醇是叶绿素的组成部分 属二萜衍生物 紫杉醇 taxol 是从红豆杉等植物中分离到的抗肿瘤化合物 临床上用于治疗卵巢癌 乳腺癌和肺癌 银杏内酯类化合物具有抑制血小板活化因子的药理作用 人们已在许多药用植物中发现二萜含氧衍生物 尤其是二萜苦味素 二萜内酯类 细菌 海洋生物中也发现二萜衍生物 结构类型 根据其骨架可分为链状二萜 单环二萜 双环二萜 三环二萜 四环二萜五种类型 为数较多的是双环 三环二萜 近年对四环二萜研究较多 1 链状二萜 在自然界存在较少 常见的只有广泛存在于叶绿素的植物醇 phytol 与叶绿素分子中的卟啉 卟啉 结合成酯的形式存在于植物中 曾作为合成维生素E K1的原料 2 双环二萜多为半日花烷型 如香紫苏叶中的香紫苏醇 紫背金牛全草中的紫背金牛酸 其全草对膀胱炎 乳腺炎有效 在穿心莲中分得多达 种二萜内酯类成分 其中有穿心莲内酯 3 三环二萜多以树脂酸 醇形式存在于乔木的树干中 以松柏科存在最多 由松树树干中流出的粘稠液体称为松脂 其中的挥发油称为松节油 不挥发性部分以左松脂酸为主 不溶于水 不易异构化 但在其它伴存成分影响下 经酸 热和空气的催化会变成稳定的松香酸 穿心莲内酯 andrographolide 存在于穿心莲 榄核莲 一见喜 中 具有抗炎作用 用于治疗急性菌痢 胃肠炎 咽喉炎 感冒发热等 紫杉醇 taxol 又称红豆杉醇 最早从太平洋红豆杉Taxusbrevifolia的树皮中分离得到 1972年底美国FDA批准上市 临床用于治疗卵巢癌 乳腺癌和肺癌疗效较好 巴卡亭 R Ac去乙酰基巴卡亭 R H 4 四环二萜 主要有贝壳杉烷型 木黎毒烷型 大戟二萜醇型辅致癌剂类等类型 如从甜叶菊中提取的甜叶菊甙 作为糖尿病患者的甜味剂 冬凌草素 具有抗癌活性 从香茶菜属植物中已分得100余种贝壳杉烷型二萜内酯类化合物 多数具有显著的抗菌 抗肿瘤活性 如延命草素等 木藜芦毒素 闹羊花毒素等是杜鹃花科植物闹羊花 满山红等的强毒性成分 但同时又是该药用植物的有效成分 甜菊SteviarebaudianumBertoni叶中含有以对映 贝壳杉烷 ent kaurane 骨架为母核 由不同糖组成的甜味苷 总甜菊苷含量约6 其甜度约为蔗糖的300倍 其中又以甜菊苷A甜味最强 但含量较少 甜菊苷 stevioside 因其高甜度 低热量 无毒性等优良特性 在医药 食品等行业中被广泛应用 甜菊苷甜菊苷A甜菊苷D甜菊苷E 四 三萜类三萜皂甙 苦味素 三萜醇 三萜酸类 三萜生物碱等 三萜皂甙在伞形科 五加科 桔梗科 忍冬科 石竹科 葫芦科 玄参科 豆科 唇形科等植物中广为分布 五 苦味素类是一类具有苦味的萜类化合物的总称 其基本骨架包括有环烯醚萜 倍半萜 二萜和三萜等 三萜苦味素最多 以内酯或甙的形式存在 如柑桔属植物中的柠檬苦素 鸦胆子中的鸦胆子苦素 臭椿果实中的臭椿苦内酯及葫芦科植物中的葫芦素 六 萜类化合物的生理活性 萜类化合物种类繁多 结构复杂 性质各异 因而其生理活性也是多种多样的 1 抗生育活性 芫花酯甲 yuanhuacin 芫花酯乙 yuanhuadin 均为引产药 2 抗白血病 抗肿瘤活性 雷公藤内酯 triptolide 雷公藤羟内酯 tripdiolide 鸦胆丁 bruceantin 等 3 驱蛔虫和杀虫活性 如驱蛔素 ascaridole 川楝素 chuanliansu toosendanin 土木香内酯 costunolide 等 4 抗疟活性 如青蒿素 arteannuin 鹰爪甲素 yingzhaosuA 5 神经系统作用 如治疗神经分裂症的马桑内酯类化合物 6 抗菌痢和抗钩端螺旋体活性 如穿心莲内酯 andrographolide 穿心莲新苷 neoandrographolide 14 去氧穿心莲内酯 14 deoxyandrographolide 7 抑制血小板凝集 扩张冠状动脉 增强免疫功能 如芍药苷 paeoniflorin 8 泻下作用 如栀子苷 京尼平苷 geniposide 9 促进肝细胞再生活性 如齐墩果酸 10 防治肝硬化 肝炎的活性 如葫芦素B E cucurbitacinB E 11 抗阿米巴原虫活性 如鸦胆子苷 yatanoside brucealin 鸦胆子苦素A B C D E F G bruceineA B C D E F G 及鸦胆子苦内酯 bruceolide 等 12 降血压活性 闹羊花毒素III rhodojuponinIII 对重症高血压有紧急降压作用并对室上性心动过速有减慢心率作用 13 降血脂 降血清总胆固醇活性 如泽泻萜醇A alisolA 14 抗菌消炎活性 如雪胆甲素 cucubitacinIIa 雪胆乙素 cucubitacin IIb 15 降低转氨酶活性 如山芝麻酸甲酯 methyhelicterata 16 毒鱼活性 如二萜醛 sacculatal 17 昆虫拒食活性 18 可作甜味素 甜菜素 滕氏甜昧内酯 phylloduicin 具有蔗糖600 800倍甜度 罗汉果甜素 V mogrosideV 的0 02 水溶液比蔗糖甜约250倍 可作调味剂 19 昆虫保幼激素 如天蚕蛾保幼激素 C18 cecropia juvabione 20 昆虫性引诱剂及昆虫驱避物质 倍半萜丙二烯酮 对蚂蚁及其他昆虫有驱避作用其他如挥发油中的单萜和倍半萜成分 不少具有祛痰 止咳 平喘 驱风 健胃 解热及镇痛等活性 有些是香料 化妆品工业的重要原料 第四节挥发油 volatileoils 又称精油 essentialoils 是一种常温下具有挥发性 可随水蒸气蒸馏 与水不相混溶 具有芳香气味的油状液体的总称 挥发油所含成分复杂 主要由萜类 单萜 倍半萜 芳香族化合物 脂肪族化合物组成 大多数挥发油具有芳香气味 一 挥发油主要分布挥发油类成分主要存在种子植物 尤其是芳香植物中 已知我国有62科 400余种植物中含有挥发油 如菊科的苍术 白术 芸香科的降香 吴茱萸 伞形科的川芎 白芷 唇型科的薄荷 藿香等 此外樟科 木兰科 马兜铃科 败酱科 姜科 胡椒科 桃金娘科 马鞭草科等的某些植物都富含挥发油 例如 樟脑油含樟脑 camphor 约50 薄荷油含薄荷醇 menthol 约8 桂皮醛 cinnamaldehyde 存在于桂皮油中 甲基丁香酚 methyleugenol 占细辛挥发油的51 茴香醚 anethole 为八角茴香油和茴香油中的主成分 同一种植物因生长环境或采收季节不同 挥发油的含量与品质 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之时含油量最高 如薄荷 荆芥 藿香等 根茎类药材则以秋天成熟后采集为宜 如当归 川芎 白术等 同一植物的不同部位 挥发油的含量也不相同 如荆芥的全草 紫苏 薄荷的叶 檀香的树干 桂树的皮 当归的根 茴香的果实 白豆蔻的种子等部位含油量较高 二 挥发油分类挥发油的成分大体可分4类 1 萜类化合物挥发油中的萜类成分 主要是单萜 倍半萜和它们含氧衍生物 如薄荷油 樟脑 柠檬烯等 挥发油的组成成分中萜类所占比例最大 2 芳香族化合物组成挥发油的芳香化合物多为小分子的芳香成分 油中所占比例仅次于萜类 如苯乙醇 水杨酸甲酯 水杨酸等 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 茴香醚 丁香酚等 有些是萜源衍生物 如百里香酚 百里香酚 3 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 如正癸烷 n decane存在于桂花挥发油中 和小分子醇 醛及酸类化合物 如正壬醇n nonylalcohol 存在于陈皮挥发油中 4 其它类化合物除上述外 还有一些挥发油样物质如芥子油 大蒜油 mustarkoil 等 也能随水蒸气蒸馏 故也称之为 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气一同馏出而成油 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 大蒜油则是大蒜中大蒜氨酸经酶水解后产生含大蒜辣素的挥发性油状物 大蒜辣素 异硫氰酸烯丙酯 三 挥发油的性质常温液态具有香气或特异气味具有挥发性不溶于水 易溶于有机溶剂密度一般比水小易氧化变质 四 挥发油的功能挥发油多具有祛痰 止咳 平喘 驱风 健胃 解热 镇痛 抗菌消炎作用 例如香柠檬油对淋球菌 葡萄球菌 大肠杆菌和白喉菌有抑制作用 柴胡挥发油制备的注射液 有较好的退热效果 丁香油有局部麻醉 止痛作用 土荆芥油有驱虫作用 薄荷油有清凉 驱风 消炎 局麻作用 挥发油不仅在医药上具有重要的作用 在香料工业上应用也极为广泛 在食品工业及化学工业上也是重要的原料 五 挥发油提取分离技术 一 提取技术根据材料性质 挥发油稳定性及其经济效益等选用合适的方法 1 水蒸气馏法是提取挥发油最常用的方法 挥发性成分随水汽一起馏出 形成乳浊液 采用盐析法使之析出后用分液漏斗分离或低沸点有机溶剂萃取以获得挥发油 但其中有些分解产物 还有共水蒸馏 隔水蒸馏等方法 后两种方法油受热温度较高 某些成分易被破坏分解 若用直接蒸馏法 易焦化 影响产品质量 2 冷压法是将原料撕裂 捣碎冷压后静置分层 或用离心机分出油分的方法 用于提取果皮中挥发油较为合适 如橙皮 鲜桔皮 柠檬皮等 常温下进行 该方法可保持挥发油的原有新鲜香味 但可能溶出原料中的不挥发性物质 产品常因含有水 粘液细胞组织等呈现混浊 且提取不完全 需对残渣进行水汽蒸馏 3 浸取法 油脂吸收法 该方法是利用油脂能够吸收挥发油的性质对挥发油进行提取的方法 一般用来提取贵重的挥发油 又可以分为冷吸收法和温浸吸收法 对热敏感的贵重芳香油如玫瑰油 茉莉花油等用特制脂肪吸收其花香成分 即得 香脂 2 溶剂萃取法用石油醚等有机溶剂采用回流浸出法或冷浸法进行浸提 减压蒸去溶剂得浸膏 浸膏再采用热乙醇溶解 冷却过滤 回收乙醇后得 净油 粗挥发油一般粘度较大有树脂 油脂 蜡 叶绿素等脂溶性成分 需进一步精制一般是用浓乙醇冷冻后滤除不溶物或用方法 回收乙醇后得 净油 4 二氧化碳超临界流体萃取法该方法具有防止氧化热解及提高品质的突出优点 另外还有针刺破裂法 冷冻法等用来提取挥发油 冷冻结晶法 分馏法 化学分离法和层析法等用以分离挥发