萜类化合物的课件知识

1、16.萜类化合物6.1 概述2萜的含义萜类化合物（terpenoids）是一类由甲戊二羟酸（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。其烃类化合物常称为萜烯，开链萜烯具有（C5H8）n通式。3异 戊 二 烯 甲 戊 二 羟 酸4萜类的分类 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。含有一个异戊二烯单位的萜类称为半萜含有两个异戊二烯单位的萜类称为单萜含有三个异戊二烯单位的萜类称为倍半萜含有四个异戊二烯单位的萜类称为二萜含有五个异戊二烯单位的萜类称为二倍半萜

2、依此类推5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，如被子植物就在多个目、数百个科属发现有萜类化合物。6萜类化合物的生物活性 萜类化合物种类繁多，结构复杂，性质各异，因而具有多方面的生物活性，其中不少化合物是常见的一些中药中的有效成分，具有较为重要的生物活性。7 萜类化合物的存在形式 单萜与部分倍半萜： 以萜醇形式存在于挥发油中； 环烯醚萜多以苷的形式存在； 倍半萜多以内酯形式存在； 乌头烷型二萜以二萜生物碱形式存在；6.2 萜类化合物的提取与分离8

3、（1）压榨法 压力 离心 鲜果皮 油与水 分层特点：杂质较多除杂：再进行水蒸气蒸馏， 除去非挥发性成分。 一、萜类化合物的提取9（2）水蒸气蒸馏法101、苷类化合物的提取 提取对象：环烯醚萜苷2、非苷类化合物的提取 （3）溶剂提取法11（4）脂浸润法12(5) 超临界流体萃取法（SFE） 超临界流体（Supercritical Fluid SF） 处于临界度（Tc），临界压力（Pc）以上的流体 如CO2、NH3、CH2=CH2、丙烯、水等13 SF的密度类似液体的高密度 溶解能力强。 SF的粘度类似气体的低粘度 SF的扩散系数约是液体的100倍 穿透力强。超临界流体（SF）的特性14（1）化学

4、法分离（2）精密分馏法（3）柱色谱分离二、萜类化合物的分离15（1）化学法碱性成分的分离：挥发油/乙醚1硫酸酸水液碱化乙醚萃取，蒸去乙醚（碱性成分）羧酸、酚性成分的分离： 羧酸/乙醚液：5碳酸氢钠萃取 酚类/乙醚液：2氢氧化钠萃取 利用酸碱性不同进行分离16 醛酮类成分的分离： NaHSO3试剂加成反应：醛酮类Girard T(P)吉拉德试剂：醛酮类醇类成分的分离： 丙二酸单酰氯、邻苯二甲酸酐、丁二酸酐成酯（流程如下） 利用官能团不同进行分离17 其它类成分的分离：醚类：与浓酸成盐溶于水与乙醚分层， 水解后又转移至乙醚层萜烯：Br2、HCl、HBr、NOCl2加成18（2）精密分馏法分馏法分离

5、的依据：沸点不同一般规律是： 沸点随分子量增大、双键增多而升高； 沸点随官能团的极性增大而升高19 薄荷烷 桉油精 薄荷酮 薄荷脑b.p 167 176 207 216 20（3）层析法1.硅胶层析：2.氧化铝层析： 萜烯与含氧萜衍生物 3.硝酸银络合层析：萜烯类 原理：AgNO3 +键 络合物依据：萜烯双键数量与位置（空间位阻）铺板：硅胶 + 22.5% AgNO321规律：(从双键数量和空间位阻考虑) 双键多吸附力双键少吸附力 环外双键吸附力环内双键吸附力 末端双键吸附力中间双键吸附力 顺式双键吸附力反式双键吸附力3.硝酸银络合层析：萜烯类22TLC：硝酸银薄层板Rf: -细辛醚 -细辛醚

6、 欧细辛醚23鄂北贝母乙醇提取回收乙醇浸膏加水环己烷萃取5%醋酸水溶液洗涤环己烷部分回收环己烷浸膏硅胶柱层析石油醚、乙酸乙酯、甲醇依次洗脱不同洗脱部位混合溶剂石油醚-乙酸乙酯洗脱多种单体化合物。 例如：鄂北贝母萜类成分的提取与分离246.3 紫外光谱用于萜类化合物结构的鉴定P 81: Woodward 规则25（一）概述1单萜（monoterpenoids）的基本碳架由10个碳原子构成，即2个异戊二烯单位，多是挥发油的组成成分（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。2一般按其结构中的碳环数目分类，可分为无环、单环、双环及三环等结构种类。也有依据单萜的含氧官能团分类的。

7、 6.4 单萜化合物26（二）链状单萜无环单萜（acyclic monoterpenoid） （1）常见的三种类型 月桂烷型 薰衣草烷型 艾蒿烷型 27（2）代表化合物月桂烯和罗勒烯 牻牛儿醇和香橙醇 月桂烯 罗勒烯 牻牛儿醇 香橙醇 28柠檬醛 （香叶醛）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。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。29 牻牛儿醛（反式） 香橙醛（顺式）（型柠檬醛） （型

8、柠檬醛）30 单环单萜（monocyclic monoterpenoid）（1）常见的三种类型 环香叶烷型 对-薄荷烷型 卓酚酮型 （三）环状单萜31 (2) 重要的化合物 柠檬烯 薄荷酮 辣薄荷酮 桉油精32 双环单萜（bicyclic monoterpenoid） （1）常见的结构类型 其中前四种可看作是由薄荷烷在不同位置之间进一步环合而成的。这六种类型以蒎烷型和莰烷型最为稳定，形成的衍生物也最多。侧柏烷型蒈烷型蒎烷型菠烷型莰烷型葑烷型33蒎烷衍生物-蒎烯 -蒎烯 -蒎烯（-pinene）（-pinene）（-pinene）34芍药苷是芍药（Paeonia albiflora）根中的蒎烷单

9、萜苷，在芍药中还有白芍药苷（albiflorin）、新芍药苷、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。芍药苷35龙脑即中药冰片，又称“樟醇”，是樟脑的还原产物。龙脑是白色片状结晶，有升华性。不但有发汗、兴奋、镇痉和防止腐蚀等作用，还有显著的抗氧功能，临床上普遍应用的治疗冠心病、心绞痛的良药苏冰滴丸的主要成分就是冰片。此外，它还是香料工业的主要原料。 龙脑36樟脑是最重要的萜酮之一，我国产的天然樟脑产量占世界第一位。樟脑在医药上主要用做刺激剂和强心剂，还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。 樟脑37 环烯醚萜类（irid

10、oids）环烯醚萜类是一类特殊的单萜，大多与糖结合形成苷。环烯醚萜类化合物在中药中分布较广，在玄参科、茜草科、唇形科及龙胆科中较为常见，有多种生理活性（利胆、健胃、降糖、抗菌消炎等），目前发现的已达900余种。38环烯醚萜苷：苷元结构特点为C1多连羟基，并多成苷，且多为-D-葡萄糖苷；常有双键存在，一般为3（4）；C5、C6、C7有时连羟基，C8多连甲基或羟甲基或羟基，C7-8有时具环氧醚结构。 栀子苷 梓醇 geniposide catalpol 39栀子苷存在于栀子（Gardenia jasminoides）中，栀子苷为主要成分，与栀子的清热泻火及治疗肾炎水肿作用有一定的关系，且有一定泻下

11、作用，其苷元京尼平（genipin）具有显著的促进胆汁分泌活性。栀子苷40梓醇是地黄（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。 梓醇411. 倍半萜类 倍半萜类（sesquiterpenoids）的基本碳架由15个碳原子构成，即3个异戊二烯单位，大多与单萜类共存于植物挥发油内，是挥发油高沸程（250280）的主要组分固体。倍半萜的含氧衍生物多有较强的香气和生物活性，倍半萜活性一般强于单萜，是医药、食品、化妆品工业的重要原料。 6.5 倍半萜、二萜和三萜化合物42 青蒿素是中药青蒿（黄花蒿）（Artemisia annua）中分离到的具过氧结构的

12、倍半萜内酯，有很好的抗恶性疟疾活性，是高效、速效、低毒的抗疟药物。青蒿素43 是倍半萜内酯类成分，存在于菊科的茴蒿中，是抗疟的有效成分。在茴蒿中既有型，也有型，但具有驱虫作用的只有-山道年。-山道年44（1）概述1、定义：由4个异戊二烯单位构成，含有 20个碳原子的化合物类群。2、存在：广泛分布于植物界，植物分泌的 乳汁、树脂等均以二萜类衍生物为主。3、主要骨架类型：如贝壳杉烷、赤霉烷、 阿替烷、乌头烷及其对映体的骨架等。 2. 二萜化合物 45 植物醇（植物醇） 香叶基香叶醇（2）链状二萜46维生素A （3）环状二萜47穿心莲内酯新穿心莲内酯去氧穿心莲内酯抗菌抗病毒作用48银杏内酯 银杏内酯

13、A OH H H银杏内酯B OH OH H银杏内酯C OH OH OH银杏内酯M H OH OH银杏内酯J OH H OHR1 R2 R349雷公藤甲素抗白血病作用 雷公藤甲素 H H CH3雷公藤乙素 OH H CH3R1 R2 R350紫杉醇（红豆杉醇） 51 多数三萜类(triterpenes)化合物是一类基本母核由30个碳原子组成的萜类化合物，其结构根据异戊二烯定则可视为六个异戊二烯单位聚合而成，也是一类重要的中药化学成分。3. 三萜化合物 52 三萜类化合物在自然界中分布很广，菌类、蕨类、单子叶和双子叶植物、动物及海洋生物中均有分布，尤以双子叶植物中分布最多。它们以游离形式或者以与糖

14、结合成苷或成酯的形式存在。游离三萜主要来源于菊科、豆科、大戟科等植物；三萜苷类在豆科、五加科、桔梗科、远志科、葫芦科等植物分布较多。分布53 存在形式：游离的三萜类化合物几乎不溶或难溶于水，可溶于常见的有机溶剂；三萜苷类化合物则多数可溶于水，其水溶液振摇后能产生大量持久性肥皂样泡沫，故被称为三萜皂苷(triterpenoid saponins)。三萜皂苷多具有羧基，所以又常被称为酸性皂苷。存在形式54三萜类化合物具有广泛的生理活性。通过对三萜类化合物的生物活性及毒性研究结果显示，其具有溶血、抗癌、抗炎、抗菌、抗病毒、降低胆固醇、杀软体动物、抗生育等活性。如乌苏酸为夏枯草等植物的抗癌活性成分，雪

15、胆甲素是山苦瓜的抗癌活性成分。生理活性55角鲨烯主要存在于鲨鱼肝油及其他鱼类的鱼肝油中的非皂化部分，也存在于某些植物油(如茶籽油、橄榄油等)的非皂化部分。(1) 角鲨烯56羊毛脂甾烷 羊毛脂甾醇 羊毛脂甾烷也叫羊毛脂烷，其结构特点是A/B环、B/C环和C/D环都是反式，C20为R构型，侧链的构型分别为10、13、14、17。羊毛脂甾醇是羊毛脂的主要成分，它也存在于大戟属植物香膏打戟Euphorbia balsamifera的乳液中。(2) 羊毛甾烷(lanostane)型57大戟烷是羊毛脂甾烷的立体异构体，基本碳架相同，只是C13、C14和C17上的取代基构型不同，即是13、14、17-羊毛脂

16、甾烷,大戟醇(euphol)存在于许多大戟属植物乳液中，在甘遂、狼毒和千金子中均有大量存在。乳香中含有的乳香二烯酮酸(masticadienonic acid)和异乳香二烯酮酸(isomasticadienonic acid)也属于大戟烷衍生物。 。 大戟烷(euphane)型58大戟烷 大戟醇 乳香二烯酮酸 7（8） 异乳香二烯酮酸 8(9)59达玛烷型的结构特点是在8位和10位有-构型的角甲基，13位连有-H，17位的侧链为-构型，C20构型为R或S。棒锤三萜A是从葫芦科植物棒锤瓜茎皮中分到的达玛烷型三萜类成分。达玛烷 棒锤三萜A达玛烷(dammarane)型60齐墩果烷 -乳香酸 齐墩果

17、酸齐墩果酸(oleanolic acid)611. 类胡萝卜素（p91结构）6.6 四萜化合物纯碳氢化合物组成的共轭多烯（烃类胡萝卜素）上述化合物的含氧衍生物（叶黄素、玉米黄素）62所有类型的类胡萝卜素都系脂溶性化合物。具有适度的热稳定性。易发生氧化而褪色，亚硫酸盐或金属离子的存在将加速-胡萝卜素的氧化。热、酸或光的作用下很容易发生异构化。2. 类胡萝卜素的性质63 类胡萝卜素的颜色在黄色至红色范围， 其检测波长一般在430nm480nm。 许多试剂能与类胡萝卜作用产生光谱位移，因此可用于类胡萝卜素的鉴定。类胡萝卜素常与蛋白质结合，比游离态稳定。64概述：萜类化合物特点1、成分范围广，彼此结构

18、性质差异大；2、同一生源途径衍生而来；3、结构共同点： 绝大多数都有双键、共轭双键与活泼氢、较多萜类具有内酯结构6.7 萜类化合物的理化性质65（一）性状1、形态 单萜与倍半萜多为有特殊香气的油状液体， 常温下可挥发； 二萜与二倍半萜多为结晶性晶体。一、萜类化合物的物理性质662、味 萜类化合物萜多具有苦味，有的味极苦 个别萜类化合物具有强的甜味673、旋光性和折光性 萜类化合物多含有C*，具备光学活性； 低分子萜类化合物具有较高的折光率。681、亲脂性强2、单萜与倍半萜可随水蒸汽蒸馏3、萜类化合物的苷水溶性增强可溶于热水4、具有内酯结构的萜类化合物能溶于碱水， 酸化后又从可水中析出（二）溶解

19、性69 注意： 萜类化合物对强热、光及酸碱较为敏感或被氧化、或发生重排，导致结构变化 70（一）加成反应 1、双键加成反应 与卤化氢加成反应（P79）柠檬烯 柠檬烯二氢氯化物二、萜类化合物的化学性质71 与亚硝酰氯（tilden试剂）反应（P79）不饱和萜类化合物 氯化亚硝基衍生物 亚硝基胺类亚硝酸异戊酯 亚硝酰氯 72 Diels-Alder反应顺丁烯二酸酐 732、羰基加成反应 与亚硫酸氢钠加成 （P80）柠檬醛74 与吉拉德试剂加成 Girard试剂：是一类带有季铵基团的酰肼， 常用Girard T和Girard P Girard试剂T Girard试剂P75761、常用氧化剂： 臭氧、

20、铬酐、四醋酸铅、高锰酸钾 与二氧化硒等（二）氧化反应772、臭氧化反应：用于测定分子内双键的位置 及萜类化合物的醛酮合成月桂烯 -羰基戊二醛783、高锰酸钾薄荷酮 -甲基己二酸79在惰性气体的保护下，以钯或铂黑为催化剂，将萜类化合物与S或Se共热（200300）实现脱氢。 -桉醇 （三）脱氢反应80（四）分子重排反应（P86）-蒎烯樟脑异构化81（一）UV 具有共轭双键或，-不饱和羰基结构的萜类化合物在紫外光区（200400nm）产生吸收，对萜类化合物的结构鉴定有一定作用。6.8 萜类化合物的检识与结构测定82（二）IR1、萜类大多数具有双键、共轭双键、甲基、 偕二甲基、环外亚甲基与含氧官能团等。 2、可帮助解决萜类化合物是否含有内酯环 及其内酯环的大小问题83（三）MS1、有关萜类化合物MS裂解规律的研