有机化学：第16章 天然生物活性有机化合物.ppt

第第15章　天然生物活性有机化合物章　天然生物活性有机化合物活性有机化合物：具有较强生物活性的活性有机化合物：具有较强生物活性的有机成分，一般包括生物碱、皂苷、黄有机成分，一般包括生物碱、皂苷、黄酮、萜类、木质素和甾族化合物等酮、萜类、木质素和甾族化合物等从中药黄花蒿(Artemisa annua)中提取的有过氧基团的倍半萜内酯药物具有抗疟活性，同时具有抗白血病和免疫调节功能一般指具有（一般指具有（C5H8））n（（n≥2）通式及）通式及其含氧和饱和程度不等的衍生物称为其含氧和饱和程度不等的衍生物称为萜类　因分子中含有双键，所以，萜类化　因分子中含有双键，所以，萜类化合物又称为萜烯类化合物合物又称为萜烯类化合物第一节第一节 萜类化合物萜类化合物(terpenoid)萜类化合物是广泛存在于植物和动物萜类化合物是广泛存在于植物和动物体内的天然有机化合物如从植物中体内的天然有机化合物如从植物中提取的香精油－薄荷油、松节油等，提取的香精油－薄荷油、松节油等，植物及动物体中的某些色素植物及动物体中的某些色素—胡萝卜胡萝卜素、虾红素等等素、虾红素等等 一、结构和分类一、结构和分类结构上可看作是异戊二烯以各种方式连结构上可看作是异戊二烯以各种方式连接而成的接而成的聚合体及其衍生物。

聚合体及其衍生物280℃柠檬烯柠檬烯萜类分子在结构上的共同点是分子中的碳原子数都是5的整倍数例如： 异戊二烯规则异戊二烯规则 上述化合物的碳干骨骼可以看成是由若干上述化合物的碳干骨骼可以看成是由若干个异戊二烯单位主要以头尾相接而成的个异戊二烯单位主要以头尾相接而成的 　　　这种结构特点叫做萜类化合物的异戊二　　　这种结构特点叫做萜类化合物的异戊二烯规律异戊二烯规则是从对大量萜类分子构烯规律异戊二烯规则是从对大量萜类分子构造的测定中归纳出来的，所以能反过来知道测造的测定中归纳出来的，所以能反过来知道测定萜类的分子构造定萜类的分子构造  单萜单萜 2 10 倍半萜倍半萜 3 15 二萜二萜 4 20 三萜三萜 6 30 四萜四萜 8 40 多萜多萜 > 8根据异戊二烯单位数可分为根据异戊二烯单位数可分为 （二）（二） 萜类化合物的分类萜类化合物的分类类别类别 　　异戊二烯　　异戊二烯 　　　　碳原子数　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　碳原子数　　　　　　　　　　　　　　　　单位数单位数萜类化合物萜类化合物　　萜类化合物中异戊二烯单位可相连成链状化合物，也可连成环状化合物。

1、链状单萜 （一）单萜类≡≡ 月桂烯月桂烯 香叶醇香叶醇 橙花醇橙花醇  -柠檬醛柠檬醛  - 柠檬醛柠檬醛 香茅醇香茅醇a. 单环单萜单环单萜 萜烷萜烷 苧烯（柠檬烯）苧烯（柠檬烯）2、环状单萜、环状单萜 (-)-薄荷醇薄荷醇薄薄荷荷醇醇分分子子中中有有三三个个手手性性碳碳原原子子，，故故有有四四个个外外消消旋旋体体 即即 (±)-(±)-薄薄 荷荷 醇醇 、、(±)-(±)-新新薄薄荷荷醇醇、、(±)-(±)-异异薄薄荷荷醇醇、、(±)-(±)-新新异异薄薄荷荷醇醇天天然然的的薄薄荷荷醇醇是是左左旋旋的的薄薄荷醇 m.p 43℃, b.p 213.5℃,存在于薄荷油中，低熔点固体，具有芳香凉爽气味，有杀菌、防腐作用，并有局部止痛的效力用于医药、化妆品及食品工业中，如清凉油、牙膏、糖果、烟酒等 b. 双环单萜双环单萜 莰莰烷烷 蒎烷蒎烷 蒈烷蒈烷 优势构象优势构象• 樟脑（莰酮）樟脑（莰酮）• 龙脑龙脑 龙脑龙脑 异龙脑异龙脑 （冰片）（冰片） （异冰片）（异冰片）冰片，味辛、苦，性微寒。

有开窍醒神、清热消肿、止痛的功能用于中风，痰热，神昏窍闭，多作辅药；善治目赤肿痛，咽喉肿痛，热毒疮疡及疮溃不敛，久不收口 用于神志昏迷、温热病高热神昏、中风痰厥、气厥、中恶、疮疡肿痛、口疮、咽喉肿痛、目赤肿痛、眼疾、牙龈肿痛等现代用于冠心病、心绞痛第二节　甾类化合物第二节　甾类化合物(steroid)环戊烷并多氢菲环戊烷并多氢菲（一）甾类化合物的结构（一）甾类化合物的结构1、基本骨架：环戊烷并多氢菲与三个取代基基本骨架：环戊烷并多氢菲与三个取代基基本骨架基本骨架2、立体结构：、立体结构： A/B反式反式 α-构型构型C5-H与角与角-CH3异侧异侧A/B顺式顺式β-构型构型C5-H与角与角-CH3同侧同侧　　　环上的氢被其他原子或基团　　　环上的氢被其他原子或基团取代，取代基若与取代，取代基若与C5、、C10角甲基角甲基在同侧称为在同侧称为β型取代基，异侧称为型取代基，异侧称为α型取代基型取代基特点：特点：C C3 3：：ββ-OH, C5=C6 , C17连八个碳的侧链连八个碳的侧链（二）胆固醇（二）胆固醇 无色或略带黄色的结晶，m.p148.5℃,在高真空度下可升华，微溶于水，溶于乙醇、乙醚、氯仿等有机溶剂。

人体内发现的胆结石几乎全是由胆固醇所组成的，胆固醇的名称也是由此而来的胆固醇功能胆固醇功能　　胆固醇是细胞膜的重要成分，　　胆固醇是细胞膜的重要成分，又能合成胆汁酸、甾体激素等又能合成胆汁酸、甾体激素等但摄入过多或代谢障碍时，会引但摄入过多或代谢障碍时，会引起动脉硬化和胆结石起动脉硬化和胆结石7－脱氢胆固醇－脱氢胆固醇维生素维生素D3７－脱氢胆固醇：胆固醇在体内氧化后，产生７－７－脱氢胆固醇：胆固醇在体内氧化后，产生７－脱氢胆固醇，存在于人体皮肤下，经日晒或紫外线脱氢胆固醇，存在于人体皮肤下，经日晒或紫外线照射时产生维生素Ｄ照射时产生维生素Ｄ３３维生素Ｄ维生素Ｄ３３是管理体内钙、是管理体内钙、磷代谢及骨骼健全的重要维生素磷代谢及骨骼健全的重要维生素 日光日光（三）胆甾酸（三）胆甾酸　　胆酸、脱氧胆酸、鹅脱氧胆酸、　　胆酸、脱氧胆酸、鹅脱氧胆酸、石胆酸等共存于动物胆汁中，属于石胆酸等共存于动物胆汁中，属于5β-系甾族化合物，并且分子结构中系甾族化合物，并且分子结构中含有羧基，总称为胆甾酸含有羧基，总称为胆甾酸特点：特点： A/B顺式顺式, 属于属于5β系系C3,C7,C12连有三个连有三个α-OHC17连有五个碳连有五个碳,末端是末端是-COOH 1、胆酸、胆酸(cholic acid)2、脱氧胆酸（、脱氧胆酸（deoxycholic acid））胆酸脱去胆酸脱去C7上羟基上羟基4、牛磺胆酸、牛磺胆酸3、甘氨胆酸、甘氨胆酸甘氨酸部分甘氨酸部分牛磺酸部分牛磺酸部分 胆甾酸与甘氨酸、牛磺酸能过酰胺键结合，形成各种胆甾酸与甘氨酸、牛磺酸能过酰胺键结合，形成各种结合胆甾酸，总称为胆汁酸，胆汁酸盐使油脂乳化，结合胆甾酸，总称为胆汁酸，胆汁酸盐使油脂乳化，利于消化吸收，并抑制胆汁中的胆固醇的析出。

利于消化吸收，并抑制胆汁中的胆固醇的析出红红-紫紫-褐褐-绿定性的检验甾类化合物定性的检验甾类化合物醋酐醋酐-浓硫酸（浓硫酸（Libermann-Burchard）反）反 应：应：甾类化合物甾类化合物 + 乙酐乙酐 + 浓硫酸浓硫酸甾甾体体激素（类固醇激素）激素（类固醇激素）性激素、肾上腺皮质激素性激素、肾上腺皮质激素睾丸酮睾丸酮 黄体酮黄体酮第三节　生物碱第三节　生物碱一、生物碱的概念及临床应用一、生物碱的概念及临床应用 　生物碱　生物碱　生物碱　生物碱────是生物体内一类含氮的具有一定生理活是生物体内一类含氮的具有一定生理活是生物体内一类含氮的具有一定生理活是生物体内一类含氮的具有一定生理活性的有机碱性化合物（除氨基酸、多肽、蛋白质和性的有机碱性化合物（除氨基酸、多肽、蛋白质和性的有机碱性化合物（除氨基酸、多肽、蛋白质和性的有机碱性化合物（除氨基酸、多肽、蛋白质和B B族维生素外）由于这类物质主要来源于植物，族维生素外）由于这类物质主要来源于植物，族维生素外）由于这类物质主要来源于植物，族维生素外）由于这类物质主要来源于植物，因此又叫做植物碱。

生物碱结构复杂，种类很多因此又叫做植物碱生物碱结构复杂，种类很多因此又叫做植物碱生物碱结构复杂，种类很多因此又叫做植物碱生物碱结构复杂，种类很多咖啡因咖啡因1,3,7-三甲基三甲基-2,6-二氧嘌呤二氧嘌呤1、一般性状、一般性状 生物碱多数为无色固体，少数为液体生物碱多数为无色固体，少数为液体（烟碱），味苦；多数具有旋光性，难溶（烟碱），味苦；多数具有旋光性，难溶于水，易溶于有机溶剂于水，易溶于有机溶剂二、生物碱的一般性质二、生物碱的一般性质2、碱性　　　、碱性　　　　　大多数生物碱由于分子中含有氮原子，　　大多数生物碱由于分子中含有氮原子，N上上有孤对电子，能与质子结合成盐，呈碱性有孤对电子，能与质子结合成盐，呈碱性咖啡因咖啡因3 3、生物碱的沉淀反应、生物碱的沉淀反应 多数生物碱能与生物碱沉淀剂（苦味酸、多数生物碱能与生物碱沉淀剂（苦味酸、磷钼酸磷钼酸H3PO4·12MoO3·XH2O、、碘化铋钾碘化铋钾BiI3 ·KI、、碘化汞钾碘化汞钾HgI2.2KI））作用，生成难溶的作用，生成难溶的沉淀 碘化汞钾碘化汞钾 混浊或白色、淡黄色混浊或白色、淡黄色生物碱生物碱 碘化铋钾碘化铋钾 棕色棕色阿托品阿托品 　　红色　　红色 吗啡吗啡 　　棕色　　棕色可卡因可卡因 　　兰色　　兰色4、生物碱的显色反应、生物碱的显色反应 生物碱与某些试剂可产生特殊的颜色称为生物碱与某些试剂可产生特殊的颜色称为显色反应。

显色反应 1%钒酸铵的浓钒酸铵的浓H2SO4常用显色剂有：常用显色剂有：常用显色剂有：常用显色剂有：5%5%5%5%钼酸铵钼酸铵钼酸铵钼酸铵(NH(NH(NH(NH4 4 4 4) ) ) )6 6 6 6MoMoMoMo7 7 7 7O O O O24242424····4H4H4H4H2 2 2 2O O O O的浓的浓的浓的浓H H H H2 2 2 2SOSOSOSO4 4 4 4，，，，甲醛浓甲醛浓甲醛浓甲醛浓H H H H2 2 2 2SOSOSOSO4 4 4 4混混混混合液，浓合液，浓合液，浓合液，浓H H H H2 2 2 2SOSOSOSO4 4 4 4、浓、浓、浓、浓HClHClHClHCl等生物碱的生物活性a.抗癌活性：抗癌活性：喜树生物碱，长春花生物碱，三尖杉生物碱等；b.镇静、止疼：镇静、止疼： 吗啡，阿片等；c.消炎：消炎： 黄连素等d.止咳：止咳： 可待因等；e.神经中枢兴奋作用：神经中枢兴奋作用：咖啡因等中药阿片（opium），俗称鸦片,是草本植物罂粟籽的蒴果浆液在空气中干燥后形成的棕黑色粘性团块阿片中含20种以上的生物碱，其中最重要的是吗啡（morphine）、可待因（codeine）和罂粟碱（papareine）等 罂粟碱罂粟碱 吗啡及其重要衍生物吗啡及其重要衍生物 。