天然药物化学萜类和挥发油课件.ppt

天然药物化学天然药物化学第六章第六章 萜类和挥发油萜类和挥发油 天然药物化学天然药物化学 n第一节第一节 概述概述n第二节第二节 萜类的结构类型及重要代表物萜类的结构类型及重要代表物n第三节第三节 萜类化合物的理化性质萜类化合物的理化性质n第四节第四节 萜类化合物的提取分离萜类化合物的提取分离n第五节第五节 萜类化合物的检识与结构测定萜类化合物的检识与结构测定n第六节第六节 挥发油挥发油9/8/20242天然药物化学天然药物化学 紫杉醇紫杉醇青蒿素青蒿素β-榄香烯榄香烯第一节第一节 概概 述述9/8/20243天然药物化学天然药物化学 一、萜类化合物的含义一、萜类化合物的含义上述这些化合物，进行氧化加热后都产生异戊二烯，即：C5H8定义：凡由定义：凡由异戊二羟酸（异戊二羟酸（mevalonic acid，，MVA））衍衍生、且生、且分子式符合分子式符合(C5H8)n通式的化合物均称为萜类化合物。

通式的化合物均称为萜类化合物第一节第一节 概概 述述9/8/20244天然药物化学天然药物化学 n萜类化合物化学结构特点：萜类化合物化学结构特点：异戊二烯异戊二烯的聚合体及其衍的聚合体及其衍生物，其骨架一般以生物，其骨架一般以5个碳个碳为基本单位为基本单位n自然界分布广、骨架庞杂、种类繁多、数量巨大、结自然界分布广、骨架庞杂、种类繁多、数量巨大、结构千变万化、生物活性广泛构千变万化、生物活性广泛第一节第一节 概概 述述9/8/20245天然药物化学天然药物化学 二、分类与分布二、分类与分布分类分类碳原子数碳原子数通式通式(C5H8)n存在存在半萜半萜5n=1植物叶植物叶单萜单萜10n=2挥发油挥发油倍半萜倍半萜15n=3挥发油挥发油二萜二萜20n=4树脂、苦味质树脂、苦味质二倍半萜二倍半萜25n=5海绵、细菌海绵、细菌三萜三萜30n=6皂苷、树脂皂苷、树脂四萜四萜40n=8色素色素多聚萜多聚萜103-105(C5H8)n橡胶橡胶第一节第一节 概概 述述9/8/20246天然药物化学天然药物化学 经验异戊二烯规则（经验异戊二烯规则（empirical isoprene rule）） 凡是以凡是以异戊二烯异戊二烯或或异戊烷异戊烷为基本单位，以头尾相接的方式而为基本单位，以头尾相接的方式而结合的化合物，通式为结合的化合物，通式为(C5H8)n。

Wallach 1887年提出年提出 “异戊二烯法则异戊二烯法则” Ruzicka提出了所有萜类的前体物是提出了所有萜类的前体物是“活性的异戊二烯活性的异戊二烯”的假设第一节第一节 概概 述述9/8/20247天然药物化学天然药物化学 n生源异戊二烯规则生源异戊二烯规则（biogenetic isoprene rule）Lynen证明了证明了焦磷酸异戊烯酯（焦磷酸异戊烯酯（IPP））的存在的存在Folkers证实经证实经3R-甲戊二羟酸（甲戊二羟酸（MVA)是是IPP的关键前体物的关键前体物，由此证实萜类，由此证实萜类化合物有甲戊二羟酸衍生，这即是化合物有甲戊二羟酸衍生，这即是“生源生源异戊二烯规则异戊二烯规则”第一节第一节 概概 述述9/8/20248天然药物化学天然药物化学 三、萜类的生源学说三、萜类的生源学说第一节第一节 概概 述述9/8/20249天然药物化学天然药物化学 第一节第一节 概概 述述9/8/202410天然药物化学天然药物化学 n第一节第一节 概述概述n第二节第二节 萜类的结构类型及重要代表物萜类的结构类型及重要代表物n第三节第三节 萜类化合物的理化性质萜类化合物的理化性质n第四节第四节 萜类化合物的提取分离萜类化合物的提取分离n第五节第五节 萜类化合物的检识与结构测定萜类化合物的检识与结构测定n第六节第六节 挥发油挥发油9/8/202411天然药物化学天然药物化学 第二节第二节 萜类结构类型及其重要化合物萜类结构类型及其重要化合物一、单萜类（一、单萜类（C10H16））（一）链状单萜（一）链状单萜9/8/202412天然药物化学天然药物化学 （二）（二）单环单萜单环单萜第二节第二节 萜类结构类型及其重要化合物萜类结构类型及其重要化合物9/8/202413天然药物化学天然药物化学 第二节第二节 萜类结构类型及其重要化合物萜类结构类型及其重要化合物9/8/202414天然药物化学天然药物化学 n紫罗兰酮的工业合成第二节第二节 萜类结构类型及其重要化合物萜类结构类型及其重要化合物9/8/202415天然药物化学天然药物化学 （三）双环单萜（三）双环单萜代表药物代表药物樟樟 脑脑龙脑（冰片）龙脑（冰片）第二节第二节 萜类结构类型及其重要化合物萜类结构类型及其重要化合物兴奋、解痉、抗缺氧兴奋、解痉、抗缺氧9/8/202416天然药物化学天然药物化学 n芍药苷：镇静、镇痛、抗炎及防治老年性痴呆等活性芍药苷：镇静、镇痛、抗炎及防治老年性痴呆等活性芍药苷结构式芍药苷结构式第二节第二节 萜类结构类型及其重要化合物萜类结构类型及其重要化合物9/8/202417天然药物化学天然药物化学 （四）卓酚酮类（四）卓酚酮类 卓卓酚酚酮酮类类：：变变形形单单萜萜，，其其碳碳架架不不符符合合异异戊戊二二烯烯规规则则，，具具有有抗抗菌菌活活性性，，但但同同时多有毒性。

时多有毒性1、酸性、酸性2、酚羟基易甲基化，不易酰化、酚羟基易甲基化，不易酰化3、羰基不能和一般羰基试剂反应、羰基不能和一般羰基试剂反应4、能与多种金属离子络合显颜色用于鉴别、能与多种金属离子络合显颜色用于鉴别第二节第二节 萜类结构类型及其重要化合物萜类结构类型及其重要化合物9/8/202418天然药物化学天然药物化学 1、概述、概述 为蚁臭二醛的缩醛衍生物，含有为蚁臭二醛的缩醛衍生物，含有环戊烷环戊烷结构单元结构单元 取代环戊烷环烯醚萜（取代环戊烷环烯醚萜（iridoids）） 环戊烷开裂的裂环环烯醚萜（环戊烷开裂的裂环环烯醚萜（secoiridoids）两种基本碳架两种基本碳架二、环烯醚萜（二、环烯醚萜（iridoids））环烯醚萜骨架环烯醚萜骨架 裂环环烯醚萜骨架裂环环烯醚萜骨架第二节第二节 萜类结构类型及其重要化合物萜类结构类型及其重要化合物9/8/202419天然药物化学天然药物化学 生物合成途径生物合成途径氧化第二节第二节 萜类结构类型及其重要化合物萜类结构类型及其重要化合物9/8/202420天然药物化学天然药物化学 第二节第二节 萜类结构类型及其重要化合物萜类结构类型及其重要化合物9/8/202421天然药物化学天然药物化学 2、理化性质、理化性质l苷大多为白色结晶或粉末，多具旋光性，味苦；苷大多为白色结晶或粉末，多具旋光性，味苦；l苷易溶水和甲醇，苷易溶水和甲醇，l苷可溶乙醇、丙酮和正丁醇；苷可溶乙醇、丙酮和正丁醇；l苷难溶于氯仿、苯等亲酯性有机溶剂；苷难溶于氯仿、苯等亲酯性有机溶剂；l其苷易水解，苷元为半缩醛结构容易聚合，难得到结晶苷元其苷易水解，苷元为半缩醛结构容易聚合，难得到结晶苷元l苷元遇酸、碱、羰基化合物和氨基酸能变色，与皮肤接触会变蓝苷元遇酸、碱、羰基化合物和氨基酸能变色，与皮肤接触会变蓝l苷元在冰醋酸溶液中，加少量铜离子，加热显蓝色苷元在冰醋酸溶液中，加少量铜离子，加热显蓝色第二节第二节 萜类结构类型及其重要化合物萜类结构类型及其重要化合物9/8/202422天然药物化学天然药物化学 环烯醚萜在植物界分布较广，主要存在于玄环烯醚萜在植物界分布较广，主要存在于玄参科、茜草科、唇形科等植物中，大都以苷参科、茜草科、唇形科等植物中，大都以苷的形式存在。

的形式存在栀栀子子苷苷第二节第二节 萜类结构类型及其重要化合物萜类结构类型及其重要化合物解热、抗炎、利胆、抗病毒解热、抗炎、利胆、抗病毒9/8/202423天然药物化学天然药物化学 1 1、概述、概述 通式通式：：(C(C5 5H H8 8) )3 3 分布：分布：挥发油高沸点部分海洋低等动物（海藻、软体动物等）、昆虫挥发油高沸点部分海洋低等动物（海藻、软体动物等）、昆虫 中也有发现中也有发现 存在形式：存在形式：挥发油，醇、酮、内酯或苷，生物碱挥发油，醇、酮、内酯或苷，生物碱 含氧衍生物多具有香气和生物活性，骨架繁杂，超过含氧衍生物多具有香气和生物活性，骨架繁杂，超过200200余种余种三、倍半萜三、倍半萜第二节第二节 萜类结构类型及其重要化合物萜类结构类型及其重要化合物9/8/202424天然药物化学天然药物化学 生源生源 GPP(C10) + IPP(C5) → FPP(C15) 焦磷酸金合欢酯焦磷酸金合欢酯分类：分类： 按碳环数：无环、单环、双环、三环、四环型；按碳环数：无环、单环、双环、三环、四环型； 按环的碳原子数：五元环、六元环、七元环等；按环的碳原子数：五元环、六元环、七元环等； 按含氧官能团：倍半萜醇、醛、酮、内酯等。

按含氧官能团：倍半萜醇、醛、酮、内酯等第二节第二节 萜类结构类型及其重要化合物萜类结构类型及其重要化合物9/8/202425天然药物化学天然药物化学 2 2、无环倍半萜：、无环倍半萜： 链状倍半萜链状倍半萜第二节第二节 萜类结构类型及其重要化合物萜类结构类型及其重要化合物9/8/202426天然药物化学天然药物化学 青蒿素青蒿素青蒿青蒿3、单环倍半萜、单环倍半萜 第二节第二节 萜类结构类型及其重要化合物萜类结构类型及其重要化合物9/8/202427天然药物化学天然药物化学 3、单环倍半萜、单环倍半萜 青蒿素：青蒿素：倍半萜过氧化物，抗恶性疟疾。

倍半萜过氧化物，抗恶性疟疾 双氢青蒿素，蒿甲醚、青蒿琥珀酸单酯双氢青蒿素，蒿甲醚、青蒿琥珀酸单酯 用于临床用于临床 鹰爪甲素：鹰爪甲素：抑制鼠疟原虫的生长抑制鼠疟原虫的生长 第二节第二节 萜类结构类型及其重要化合物萜类结构类型及其重要化合物9/8/202428天然药物化学天然药物化学 4、双环倍半萜、双环倍半萜常见植物：山道年蒿常见植物：山道年蒿第二节第二节 萜类结构类型及其重要化合物萜类结构类型及其重要化合物9/8/202429天然药物化学天然药物化学 4、双环倍半萜、双环倍半萜棉棉 酚酚第二节第二节 萜类结构类型及其重要化合物萜类结构类型及其重要化合物9/8/202430天然药物化学天然药物化学 5、三环倍半萜、三环倍半萜环桉醇：抗金黄葡萄球菌和抗白色念球菌活性环桉醇：抗金黄葡萄球菌和抗白色念球菌活性第二节第二节 萜类结构类型及其重要化合物萜类结构类型及其重要化合物9/8/202431天然药物化学天然药物化学 6 6、奥衍生物、奥衍生物奥类是由五元环与七元环并和而成的一种非苯环芳烃化合物，奥类是由五元环与七元环并和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。

多具有抑菌、抗肿瘤、杀分子结构中具有高度的共轭体系多具有抑菌、抗肿瘤、杀虫等生物活性虫等生物活性性质：性质：1）奥类可与苦味酸或三硝基苯形成具有敏锐熔点的）奥类可与苦味酸或三硝基苯形成具有敏锐熔点的p p络合物，络合物，用于鉴别用于鉴别2）） 沸点高，挥发油分馏时可见美丽的蓝、紫、绿色现象时，沸点高，挥发油分馏时可见美丽的蓝、紫、绿色现象时，示有奥类存在示有奥类存在第二节第二节 萜类结构类型及其重要化合物萜类结构类型及其重要化合物9/8/202432天然药物化学天然药物化学 3）） Sabety反应反应 可与溴可与溴-氯仿溶液产生蓝色或绿色氯仿溶液产生蓝色或绿色4）可与）可与Ehrlich试剂（对试剂（对-二甲氨基苯甲醛、浓硫酸）反应产二甲氨基苯甲醛、浓硫酸）反应产生紫色、红色生紫色、红色愈创木奥愈创木醇2，4-二甲基-7-异丙基奥第二节第二节 萜类结构类型及其重要化合物萜类结构类型及其重要化合物9/8/202433天然药物化学天然药物化学 1、概述、概述u由由4 4个异戊二烯单位构成、含个异戊二烯单位构成、含2020个个C C的化合物类群。

由的化合物类群由GGPPGGPP衍生而成衍生而成 u分分布布：：植植物物界界广广泛泛，，植植物物分分泌泌的的乳乳汁汁、、树树脂脂等等均均以以二二萜萜类类衍衍生生物物为为主主，，松松柏柏科科最最多多，，菌菌类类代代谢谢产产物物，，海海洋洋生生物物 四、二四、二 萜萜第二节第二节 萜类结构类型及其重要化合物萜类结构类型及其重要化合物9/8/202434天然药物化学天然药物化学 u生生物物活活性性强强：：紫紫杉杉醇醇、、穿穿心心莲莲内内酯酯、、关关附附甲甲素、雷公藤内酯、甜菊苷等素、雷公藤内酯、甜菊苷等u生源生源第二节第二节 萜类结构类型及其重要化合物萜类结构类型及其重要化合物9/8/202435天然药物化学天然药物化学 2、链状二萜、链状二萜第二节第二节 萜类结构类型及其重要化合物萜类结构类型及其重要化合物9/8/202436天然药物化学天然药物化学 3、环状二萜、环状二萜 维生素维生素A：动物肝，鱼肝，保持夜间视力，哺乳动物生长：动物肝，鱼肝，保持夜间视力，哺乳动物生长第二节第二节 萜类结构类型及其重要化合物萜类结构类型及其重要化合物9/8/202437天然药物化学天然药物化学 4、双环二萜、双环二萜穿心莲内酯：穿心莲内酯：抗菌消炎活性成分，临床治疗急性菌痢、胃肠炎、咽抗菌消炎活性成分，临床治疗急性菌痢、胃肠炎、咽喉炎等，与亚硫酸钠反应可制成穿心莲内酯磺酸钠，制备水溶性注喉炎等，与亚硫酸钠反应可制成穿心莲内酯磺酸钠，制备水溶性注射剂射剂。

银杏内酯银杏内酯：：治疗心脑血管疾病治疗心脑血管疾病第二节第二节 萜类结构类型及其重要化合物萜类结构类型及其重要化合物9/8/202438天然药物化学天然药物化学 5、三环二萜、三环二萜l 紫紫杉杉醇醇：：是是红红豆豆杉杉中中活活性性成成分分，，已已成成新新型型天天然然抗抗肿肿瘤瘤药药物物，，对于卵巢癌、乳腺癌和肺癌疗效好对于卵巢癌、乳腺癌和肺癌疗效好第二节第二节 萜类结构类型及其重要化合物萜类结构类型及其重要化合物紫杉醇紫杉醇 9/8/202439天然药物化学天然药物化学 l雷雷公公藤藤甲甲素素：：抑抑制制乳乳腺腺癌癌和和胃胃癌癌细细胞胞系系集集落落形形成成雷公藤雷公藤雷公藤内脂雷公藤内脂第二节第二节 萜类结构类型及其重要化合物萜类结构类型及其重要化合物9/8/202440天然药物化学天然药物化学 n第一节第一节 概述概述n第二节第二节 萜类的结构类型及重要代表物萜类的结构类型及重要代表物n第三节第三节 萜类化合物的理化性质萜类化合物的理化性质n第四节第四节 萜类化合物的提取分离萜类化合物的提取分离n第五节第五节 萜类化合物的检识与结构测定萜类化合物的检识与结构测定n第六节第六节 挥发油挥发油9/8/202441天然药物化学天然药物化学 （一）性状：（一）性状：1 1、形态、形态：单萜和倍半萜：单萜和倍半萜 油状液体，可挥发，油状液体，可挥发， 低熔点固体低熔点固体二萜和二倍半萜，二萜和二倍半萜，结晶性固体结晶性固体。

2 2、味苦味，或极苦，又称、味苦味，或极苦，又称苦味素苦味素但甜菊苷例外但甜菊苷例外3 3、旋光性、旋光性 具有光学活性具有光学活性一、物理性质一、物理性质第三节第三节 萜类化合物的理化性质萜类化合物的理化性质9/8/202442天然药物化学天然药物化学 （二）溶解性（二）溶解性 亲脂性强，萜类的苷有一定的亲水性亲脂性强，萜类的苷有一定的亲水性 具内酯结构萜可用碱溶酸沉法分离纯化具内酯结构萜可用碱溶酸沉法分离纯化 萜类对高热、光、和酸碱敏感萜类对高热、光、和酸碱敏感第三节第三节 萜类化合物的理化性质萜类化合物的理化性质9/8/202443天然药物化学天然药物化学 （一）加成反应（一）加成反应——有双键和醛，酮等羰基的萜类化合物有双键和醛，酮等羰基的萜类化合物1 1、、 双键加成反应双键加成反应A A 与卤化氢加成与卤化氢加成 二、化学性质二、化学性质第三节第三节 萜类化合物的理化性质萜类化合物的理化性质9/8/202444天然药物化学天然药物化学 nB 与溴加成与溴加成第三节第三节 萜类化合物的理化性质萜类化合物的理化性质9/8/202445天然药物化学天然药物化学 C 与亚硝酰氯加成与亚硝酰氯加成 不饱和萜类不饱和萜类 氯化亚硝基衍生物氯化亚硝基衍生物 亚硝基胺类亚硝基胺类第三节第三节 萜类化合物的理化性质萜类化合物的理化性质9/8/202446天然药物化学天然药物化学 D Diels－－Alder加成加成顺丁烯二酸酐顺丁烯二酸酐第三节第三节 萜类化合物的理化性质萜类化合物的理化性质9/8/202447天然药物化学天然药物化学 2、羰基加成反应、羰基加成反应A 与亚硫酸氢钠加成与亚硫酸氢钠加成第三节第三节 萜类化合物的理化性质萜类化合物的理化性质9/8/202448天然药物化学天然药物化学 B 与硝基苯肼加成与硝基苯肼加成第三节第三节 萜类化合物的理化性质萜类化合物的理化性质9/8/202449天然药物化学天然药物化学 C与吉拉德试剂加成与吉拉德试剂加成第三节第三节 萜类化合物的理化性质萜类化合物的理化性质9/8/202450天然药物化学天然药物化学 （二）氧化反应（二）氧化反应n氧化剂：氧化剂：O3，，CrO3，，KMnO4，，SeO2等等第三节第三节 萜类化合物的理化性质萜类化合物的理化性质9/8/202451天然药物化学天然药物化学 第三节第三节 萜类化合物的理化性质萜类化合物的理化性质9/8/202452天然药物化学天然药物化学 （三）脱氢反应（三）脱氢反应第三节第三节 萜类化合物的理化性质萜类化合物的理化性质9/8/202453天然药物化学天然药物化学 n第一节第一节 概述概述n第二节第二节 萜类的结构类型及重要代表物萜类的结构类型及重要代表物n第三节第三节 萜类化合物的理化性质萜类化合物的理化性质n第四节第四节 萜类化合物的提取分离萜类化合物的提取分离n第五节第五节 萜类化合物的检识与结构测定萜类化合物的检识与结构测定n第六节第六节 挥发油挥发油9/8/202454天然药物化学天然药物化学 一一 、、 提取提取 低分子单萜：挥发油低分子单萜：挥发油环烯醚萜苷环烯醚萜苷卓酚酮卓酚酮萜萜单萜单萜倍半萜倍半萜二萜：二萜内酯、二萜生物碱二萜：二萜内酯、二萜生物碱低分子倍半萜：挥发油低分子倍半萜：挥发油倍半萜内酯倍半萜内酯奥类奥类三萜及其苷三萜及其苷第四节第四节 萜类化合物的提取分离萜类化合物的提取分离9/8/202455天然药物化学天然药物化学 1 1、溶剂提取法、溶剂提取法 : :苷类苷类；非苷类；非苷类2 2、碱提取酸沉淀法、碱提取酸沉淀法3 3、活性炭吸附法、活性炭吸附法 4 4、大孔树脂吸附法、大孔树脂吸附法 亲脂性：单萜、二萜、倍半萜内酯、三萜亲脂性：单萜、二萜、倍半萜内酯、三萜 亲水性：苷类（环烯醚萜苷、三萜苷）亲水性：苷类（环烯醚萜苷、三萜苷） 不稳定：环烯醚萜苷、倍半萜内酯不稳定：环烯醚萜苷、倍半萜内酯 第四节第四节 萜类化合物的提取分离萜类化合物的提取分离9/8/202456天然药物化学天然药物化学 第四节第四节 萜类化合物的提取分离萜类化合物的提取分离9/8/202457天然药物化学天然药物化学 n结晶法分离结晶法分离n柱色谱分离柱色谱分离 吸附柱色谱，硅胶，氧化铝吸附柱色谱，硅胶，氧化铝 硅胶硝酸银色谱硅胶硝酸银色谱 溶剂系统溶剂系统 反相柱色谱反相柱色谱 RP-18，，RP-8等等 凝胶色谱法凝胶色谱法 Sephadex LH-20n利用结构中特殊功能团分离利用结构中特殊功能团分离 内酯；双键，羰基；萜类生物碱内酯；双键，羰基；萜类生物碱二、分离二、分离第四节第四节 萜类化合物的提取分离萜类化合物的提取分离9/8/202458天然药物化学天然药物化学 Thanks！9/8/202459。