第七章 萜类和挥发油

null第 六 章 萜 和 挥 发 油第 六 章 萜 和 挥 发 油null§6－1 萜 类   §6－1 概述 一、萜类的含义和分类 1、含义—— 由异戊二烯聚合而成的化合物，分子式符合（C5H8）n 通式及其含氧和不同不饱和程度的一类天然化合物。 一般开链萜烯的分子组成符合通苷(C5H8)n 随着分子中碳环数目的增加, 氢原子数的比例相应减少。 环状萜类的特殊情况不太符合通式。 null2、分布 分布 广泛；植物、海洋生物大量存在萜类，已发现代萜类化合物已超过22000多种（据不完全统计）。 存在形式：萜烃的形式 各种含氧衍生物, （醇、醛、酮、 羧酸、酯类以及苷类的形式） 含氮衍生物, 构成萜类生物碱。 null2、萜的分类——按C原子数分 名称 C原子数 (C5H8)n 存在 单萜 10 n＝2 挥发油 倍半萜 15 n＝3 挥发油 二 萜 20 n＝4 苦味素、树脂、叶绿素 二倍半萜 25 n＝5 海绵、植物病菌、昆虫 代谢产物 三 萜 30 n＝6 皂苷、 树脂 、乳汁 四 萜 40 n＝8 胡萝卜素类 多 萜 ＞40 n ＞ 8 橡胶、硬橡胶 二、萜类的生源关系 二、萜类的生源关系 （一）经验的异戊二烯法则 ＋ 由异戊二烯首尾聚合而成的化合物 （二）生源的异戊二烯法则—— 甲戊二羟酸 MVA null经由甲戊二羟酸途径衍生的一类化合物就是生源的异戊二烯法则。 1、活性异戊二烯单位的形成 Glc 酶 乙酰辅酶A HMGCoA 还原酶 MVA 2、萜类化合物的生源途径 （见 讲义 氰化物测定慧律法师六祖坛经3集35控烟知识讲座讲义宋大叔教音乐完整讲义华为财务bp p 221～222页） MVA 头—尾 DMP（焦磷酸二甲烯丙酯） IPP (焦磷酸异戊烯酯) 氧化、还原、脱羧、缩合、重排 → 反式角鲨烯 → 三萜、甾类 nullnull三、萜类化合物的生理活性——多种多样 1、抗疟活性——青蒿素、鹰爪甲素（倍半萜） 2、抗肿瘤——紫杉醇、雷公藤内酯（二萜）莪术醇（倍半萜） 3、抗菌、消炎——穿心莲内酯（二萜） 4、泻下作用——栀子苷（单萜－环烯醚萜） 5、促进肝细胞再生——齐墩果酸（三萜） 6、抑制血小板凝聚、扩冠、增强免疫——丹参醌 （二萜） 7、抗阿米巴原虫——鸦胆子苷 8、甜味素—— 甜菜素、罗汉果甜素 萜类成分的研究一直是较为活跃的领域，亦是寻找和发现天然药物生物活性成分的重要来源。 §6－2 萜类的结构类型及重要代表物 §6－2 萜类的结构类型及重要代表物 一、单 萜 （一）概述 1、单萜类——挥发油的主要成分，多具较强生物活性和香气是医药化妆品，食品工业的重要原料（某些单萜类结合成苷则不具有挥发性） null（二）结构类型 双键数 环数 类 型 无环 3 0 单环 2 1 双环 1 2 三环 0 3 1、链状单萜 香叶醇 橙花醇 香矛醇 2、单环单萜 薄荷醇 异薄荷醇 d－新薄荷醇 新异薄荷醇 薄荷酮 null β－紫罗兰酮 龙脑 （冰片） 樟脑 （香料，VA合成原料） 斑蟊素 （抗癌活性） 芍药苷 （镇静、镇痛、抗炎、防治老年性痴呆） null（3）卓酚酮类（含七节芳环） 1、有芳香性和酸性， ph－OH ＜ 卓酚酮 ＜ －COOH 2、其C＝O 类似－COOH中C＝O性质，不与一般羰基试剂反应,可甲基化，不能乙酰化 3、颜色反应—— 与金属离子络合 Fe 3＋ 赤色结晶 Cu 2＋ 绿色结晶 鉴别 null （三） 环烯醚萜和环烯醚苷 （一）概述 1、含义—— 为蚁臭二醛的缩醛衍生物；曾用名——伊蚁内酯（首先从伊蚁分泌物中发现） 2、分布—— 植物界分布较广，以双子叶植物，尤其是唇形科、茜草科、龙胆科等植物中分布相当广泛，目前已分离得到800多种环烯醚萜苷类成分，苷元只有60余种，大多以苷的形式存在。 null（二）结构类型 1、结构特点：C1多存在官能团（OH，OCH3，C=O等）；C3，C4多有双键；天然的多以1位D-glu苷存在；C4常有CH2OH，CH2OR，COOH，COOR等。 2、生物合成途径：环戊烷型nullnull4位有取代的环烯醚萜及其苷 环戊烷型 5，6双键环戊稀型 6，7双键环戊稀型 7，8双键环戊稀型 7，8双键环氧醚型环戊稀型环氧醚型null 京尼苷 R＝CH3 栀子苷 京尼苷酸 R＝H 梓醇 桃叶珊瑚苷 null龙胆苦苷 当药苷：R－H 当药苦苷 R＝OH null（三）环烯醚萜类的理化性质 1、性状 简单的环烯醚萜类化合物一般为液体或低熔点固体； 环烯醚萜苷和裂环环烯醚萜苷均为白色结晶或无定形 具吸湿性的粉末。 味苦, 是中草药中苦味成分之一。 分子中有手性碳原子, 故都具有旋光性。 2、溶解度 苷类——易溶于水，甲醇、可溶于乙醇、丙酮、正丁 醇；难溶于氯仿、苯、乙醚等亲脂性有机溶剂 苷元——比苷亲脂性略强，总体仍偏亲水性 null3. 显色反应和检识 （1）苷 易水解 苷元（半缩醛羟基）聚合 不同颜色 （ 这类中药加工易变黑 可证实存在这类成分） （2）苷元 ＋aa 加热 深红～蓝色 ＋2、4－二硝基苯肼 黄色 苷元/ 冰HAC ＋Cu 2＋ 加热 蓝色 shear 试剂（浓 HCL ＋苯胺 1：15） 黄～棕～深绿色null（四）环烯醚萜苷的提取分离 环烯醚萜苷的提取, 一般采用溶剂法。 提取溶剂：常选用水、甲醇、乙醇、稀丙酮溶液、 正丁醇、乙酸乙酯等。 提取 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 ：冷渗漉法或热回流。 分离： 溶剂萃取法—— pet、Et2O、n-BuOH 依次萃取 活性炭吸附法 氧化铝柱色谱法null（五）环烯醚萜类化合物的结构测定 波谱法—— 1HNMRnullnullnull 三、 倍半萜 （一） 概述 1、通式 C15H24 常以OH、C＝O、COOR的形式存在；是挥发油中b.p最高的部分。 （倍半萜是指分子中含15个碳原子的天然萜类化合物。并且发现绝大多数倍半萜都符合经验的异戊二烯法则。） null2、分布 植物中—— 以OH、C＝O、COOR，或成苷 （少数生物碱形式） 海洋生物—— 300多种：存在海藻、腔肠、海绵、 软梯动物等 微生物界——少 3、已发现——骨架类型200余种、化合物数千种、海洋生物 300多种。 4、生物作用 活性多样—— 抗疟、（青蒿素）、利胆（姜黄素）、杀精子（棉酚）、抗癌（天人菊内酯 ） 工业—— 医药、食品、香料、化妆品的重要原料二、结构类型二、结构类型（一）无环倍半萜 金合欢烯 橙花醇 （二）环状倍半萜（p233） 1、单环—— 没药烷、吉玛完、蛇麻烷、 2、双环—— 桉烷、愈創木烷、缬草烷 3、三烷—— 胡椒烷、松香烷、丁香烷null青蒿素（抗疟 ） 鹰爪素 （抗疟 ） 棉酚（男性避孕药）null （五）薁类化合物 1、母核有一定的芳香性，其衍生物失去芳香性 2、多具有抑菌、抗肿瘤、杀虫等活性 3、.b.p在250 ～260℃之间，呈兰、紫、绿色；是 挥发油高沸点部分 愈创木薁null4、易溶于pet、Et2O、EtOH、Me2CO、等有 机溶剂，不溶于H2O，可溶于强酸可用 60～ 65％H2SO4或H3PO3提取，加水沉淀 5、鉴别反应 可与苦味酸（或三硝基苯）形成π络合物结晶，结晶具有敏锐的熔点，可用于鉴定。null四、二萜 （一）概述 1、通式 （C5H8）4 不能挥发，多以树脂及苷的形式存在 分布广 植物——如植物醇是叶绿素的组成部分；菌类代谢产物 2、生理活性强而多样—— 紫杉醇（抗癌）、穿心莲内酯（抗炎）、丹参醌（活血） 、银杏内酯（降胆固醇、降血脂）、雷公藤内酯（抗炎、免疫）、甜菊苷（甜味剂） （二）结构分类（二）结构分类1、链状二萜 植物醇 （存在叶绿素中，合成VE、 Vk 原料） 2、环状二萜 维生素A null 银杏内酯 R1 R2 R3 A OH H H B OH OH H C OH OH OH M H OH OH J OH H OH 穿心莲内酯 紫杉醇 五、二倍半萜类 五、二倍半萜类 可看成是由五个异戊二烯分子聚合而成的衍生物。 二倍半萜的结构类型主要分为链状二倍半萜、单环二倍半萜、双环二倍半萜、三环二倍半萜和四环二倍半萜。 六、萜类化合物的理化性质和提取分离 六、萜类化合物的理化性质和提取分离 （一）萜类的化合物的物理性质 1、性状 1、形态——单萜、倍半萜为挥发油是油状液 体；二萜以上为结晶固体 2、味——多为苦味，少数有甜味（甜菊苷） 3、大多有[α]D 和 ηD（液体） 2、溶解性 萜类多亲脂性强，易溶于醇及亲脂性有机溶 剂，难溶于水 单萜、倍半萜—— 可随水蒸汽蒸馏 少数成苷，可溶于热水，易溶于甲乙醇， 不 溶于亲脂性溶剂二、化学性质二、化学性质（一）、加成反应—— 用于分离、鉴定 1、双键加成 （1）与HCL加成 （2）与Br2加成 null（3）与亚硝酰氯加成 （4）Diels－Alder反应 null2、羰基加成反应 （1）与亚硫酸氢钠加成—— 适于 CHO，和 －COCH3 R－CHO ＋ 30％ NaHSO3 低温萃取 加成物沉淀 水层（杂） （因条件不同，产物不同，详见P 245页） （2）与硝基苯肼的加成 （3）Girard试剂加成 （反应原理同上）nullC＝O ＋ 吉拉德试剂 加成产物 / H2O（含C=O萜类） 其他成分和杂质 不溶 加成物 ＋酸、乙醚 醚层——含C=O的萜类 水层——吉拉德试剂 三、萜类化合物的提取分离 （一）萜类的提取 注意问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 1、苷类——防止酶解、酸碱解 2、倍半萜内酯——易发生重排反应 避免酸 碱处理 3、二萜——易聚合而树脂化 1、溶剂法 2、碱溶酸沉法 3、吸附法—— 活性炭吸附；大孔树脂吸附（除杂） （二）萜类的分离 （二）萜类的分离 1、结晶分离法 2、柱层析分离——吸附层析、AgNO3络合层析 （1）吸附层析——常用溶剂 pet－EtOAc（不同比例） （2）AgNO3络合层析——分离含双键的萜类 吸附规律 多双键 > 少双键 順式双键 > 反式双键 末端双键 > 环中双键（三）利用结构中特殊官能团进行分离（三）利用结构中特殊官能团进行分离 1、含内酯 碱溶酸沉法 2、含C＝O Grard试剂 3、含双键 制备衍生物null第二节 挥发油 一、概述 （一）存在和分布 存在——56科、136属、约300种植物中，多在菊科、芸香科、樟科、木兰科、姜科等，凡含芳香气味的植物药材中。 存在部位—— 叶（薄荷、桉叶）花（丁香、玫瑰）果实（小茴香）根（生姜、当归）果皮（柠檬、桔树、）树皮（檀香）整体植物（樟树） 含量—— 一般情况下在1％以下，但个别很高， 如丁香达30％左右。 null（二）生物活性与应用 生理活性——祛痰、止咳、平喘、驱风、消炎、 键胃、解热、镇痛、杀虫、抗菌消炎。 应用—— 樟脑（强心作用）、薄荷脑（请凉、驱风、消炎、局麻） 莪术油（抗肿瘤）、柴胡油（退热效果） （三）组成和分类 组分—— 含几十种～几百种成分，如保加利亚玫瑰油含275种、茶叶含150种、石菖蒲含30多种。 元素组成——大多为C、H、O，少数含N、Snull3、分类 1、萜类—— 单萜、倍半（多） 2、芳香族——桂皮醛、丁香酚、 茴香醚 3、脂肪族—— 正壬醇、正庚烷、 鱼腥草素 4、其他类化合物—— 原白头翁 素、大蒜辣素、烟碱、川芎嗪null二、 挥发油的通性 （一）形状 1、颜色—— 在常温下多为无色或略微为带淡黄的；少数有其他颜色； 如洋苷菊油（含薁类）显蓝色，苦艾油显蓝绿色，麝香油显红色。 2、气味—— 多有香气或其它特异气味。有辛辣烧灼的感觉。 3、形态—— 常温为透明液体，有的冷却到低温时可结晶析出，称为脑，如薄荷脑、樟脑等。 4、挥发性—— 常温下可自行挥发而不留任何痕迹，可与脂肪油区别。null（二）溶解性——不溶于水，难溶于低浓度的醇，易溶于各种有机溶剂如：pet、Et2O、CS2、高浓度醇等 （三）物理常数 1、b.p 70～300℃ （可水蒸汽蒸馏） 2、d < 1（多数） d > 1 （少数，如丁香油 、桂皮油） 3、[α]D —— 97～177。之间 4、ηD ——1.43～1.64 有很强的折光率这是挥发油质量鉴定的重要依据之一。（四）挥发油成分的鉴定 （四）挥发油成分的鉴定 1、物理常数—— 相对密度、旋光度、折光率 2、化学常数 酸值：游离COOH、酚OH含量；中和1g 挥发油的酸的g数 酯值：酯的含量； 水解1g挥发油的碱NaOH的g数 皂化值：酸性官能团和酯类总含量；皂化1g挥发油所 需 NaOH的g数。 null3、官能团的鉴定 1）Ar－OH—— FeCL3 反应 2）C＝O －CHO ：银镜反应 C＝O：2、4—二硝基苯肼反应 3）内酯—— 异羟肟酸铁反应 4）双键和薁类衍生物—— Sabaty 反应 双键——使 Br2 水红色褪去 薁类—— Br2/CHCL3 显兰、紫、绿色 （sabaty反应）null四、 挥发油的提取与分离 （一）挥发油的提取 1、水蒸汽蒸馏法 是从中药材中提取挥发油最常用的方法。 2、溶剂提取法 3、压榨法 4、吸收法 （二）挥发油的分离 null1、分馏法 （1）挥发油b.p.与结构的关系 不同母核，随C链增加沸点增高： 倍半萜 > 单萜 母核相同：含氧萜大于不含氧的萜类 不含氧的萜类，随双键数增多，沸点升高：三烯 >二烯 > 一烯； 含氧萜母核相同时，随官能团极性增加沸点上升： 醚 < 酮 < 醛 < 醇 < 酯 < 羧酸。 酯的沸点比相应的醇沸点高, 含氧倍半萜的沸点更高。 （2）分馏范围 （2）分馏范围 35～70℃/ 10mmHg —— 单萜烯 70～100℃ / 10mmHg —— 含O单萜 100～ 110℃ / 10mmHg —— 倍半萜及含O化合物 null2、化学分离法： （1）碱性成分的分离: 1％ 的盐酸或硫酸萃取 （2）酸性成分分离： 5％NaHCO3——含COOH 2％NaOH——含酚OH （3）羰基化合物的分离： 醛、酮类化合物 NaHSO3 法——适于醛、甲基酮 Girard试剂法——适于含羰基的萜类null（4）醇类的分离——邻苯二甲酸酐法 注—— 伯醇易成酯，仲醇反应慢，叔醇不反应 （5）其他成分的分离： 不饱和萜烃——制备加成衍生物； 酯类——精密分馏、层析分离 薁类和醚类——浓酸提, 加水沉淀析出null 3、层析分离法 吸附和分配柱层析在分离挥发油成分中已普遍应用。其中以硅胶和氧化铝吸附柱层析最为适用。 五、挥发油的鉴定 （一）物理常数—— 相对密度、旋光度、折光率 （二）化学常数——酸值、酯值、皂化值 null（四）气相层析（GC） 气相层析由于分离效率和灵敏度都高, 现已广泛用于挥发油成分的分离鉴定。 （五）气相色谱－质谱联用 （GC-MS） 挥发油样品经气相层析法分离后, 再依次被导入质谱仪, 然后根据每一种成分的图谱进行解析, 结合使用 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 品作对照, 帮助鉴定已知成分。 此项技术是目前分离鉴定挥发性成分的最现代化的方法。null