天然药物化学第六章萜类和挥发油课件.ppt

1、第六章第六章 萜类和挥发油萜类和挥发油萜类（萜类（terpenes）萜类化合物（萜类化合物（terpenoids）挥发油（挥发油（volatile oils）精油（精油（essential oils）通式：通式：(C5H8)n 结构单元：异戊二烯结构单元：异戊二烯一、概一、概 述述1 半萜半萜 2 单萜（挥发油）单萜（挥发油）3 倍半萜（挥发油）倍半萜（挥发油）4 二萜（苦味素二萜（苦味素、植物醇）植物醇）5 二倍半萜（海洋生物）二倍半萜（海洋生物）6 三萜（皂苷、树脂）三萜（皂苷、树脂）7 多萜（橡胶）多萜（橡胶）分类：分类：n天然产物中最大类天然产物中最大类(22000种种),结构复杂结构

2、复杂,生物活性多样生物活性多样药物的重要来源：药物的重要来源：青蒿素青蒿素 蒿甲醚（倍半萜）蒿甲醚（倍半萜）紫杉醇紫杉醇（二萜）（二萜）胡萝卜素类物质胡萝卜素类物质:维生素维生素A 挥发油挥发油:樟脑、薄荷、龙脑樟脑、薄荷、龙脑(冰片冰片)、香料、香料手性合成的原料手性合成的原料OHCOOHHCOOHHO薄荷醇薄荷醇a a-山道年山道年海松酸海松酸齐墩果酸齐墩果酸b b-胡萝卜素胡萝卜素OOO异戊二烯定则：异戊二烯定则：甾体甾体 C27焦磷酸二甲基烯丙酯焦磷酸二甲基烯丙酯(DAPP)C5乙酰辅酶乙酰辅酶A甲戊二羟酸甲戊二羟酸(MVA)焦磷酸异戊烯酯焦磷酸异戊烯酯(IPP)C5缩合缩合焦磷酸香叶

3、酯焦磷酸香叶酯(GPP)单萜单萜 C10+C5焦磷酸金合欢酯焦磷酸金合欢酯(FPP)倍半萜倍半萜 C15GGPP 二萜二萜 C20角鲨烯角鲨烯 C30三萜三萜 C30-3CH3二、生源、分类二、生源、分类SCoAOCH2OHHOOCOHOPPATPOPPOPPOPP一、概述一、概述 特点：特点：(C5H8)2 分子量小，挥发油的主要成份，分子量小，挥发油的主要成份，挥发性，不溶于水，脂溶性挥发性，不溶于水，脂溶性 分布：高等植物分布：高等植物二、生源及分类二、生源及分类 结构分类：链状结构分类：链状 单环：柠烷型单环：柠烷型 双环：蒎、莰、守烷型双环：蒎、莰、守烷型 第一节第一节 单萜单萜(m

4、onoterpenoids)NPP中间体中间体柠烯柠烯(薄荷醇薄荷醇)莰烷莰烷/樟烷樟烷(樟脑樟脑)蒎烷蒎烷(芍药苷芍药苷)苎烷苎烷蒈烯蒈烯(2-长松针烯长松针烯)OPPGPPOOR1234567891011OOR5678910OOROO卓酚酮类：变形单萜卓酚酮类：变形单萜,芳香性芳香性,与金属离子络合与金属离子络合 环烯醚萜类：不稳定，大多成苷环烯醚萜类：不稳定，大多成苷 分布：茜草、龙胆、唇形科分布：茜草、龙胆、唇形科裂裂环烯醚萜环烯醚萜(苷苷)Secoiridoid环烯醚萜环烯醚萜(苷苷)Iridoid第二节第二节 倍半萜倍半萜(sesquiterpenoids)一、概述一、概述 通式：

5、通式：(C5H8)3 分布：挥发油高沸点部分分布：挥发油高沸点部分二、生源、分类二、生源、分类GPP(C10)+IPP(C5)FPP(C15)焦磷酸金合欢酯焦磷酸金合欢酯愈创木内酯：愈创木内酯：1,4-二甲基、二甲基、7-异丙基取代异丙基取代倍半萜内酯：倍半萜内酯：青蒿素青蒿素愈创木烷愈创木烷脱氢脱氢 有芳香性有芳香性 高沸点馏份高沸点馏份 bp:250300 兰、绿色兰、绿色 可溶于强酸（分离、提取）可溶于强酸（分离、提取）奥类奥类链状链状:金合欢醇金合欢醇单环单环:没药烷型、蛇麻烷型没药烷型、蛇麻烷型 桉烷桉烷 愈创木烷愈创木烷双环双环 岩兰烷岩兰烷 血苋烷血苋烷 杜松烷杜松烷147甾体甾

6、体 C27焦磷酸二甲基烯丙酯焦磷酸二甲基烯丙酯(DAPP)C5乙酰辅酶乙酰辅酶A甲戊二羟酸甲戊二羟酸(MVA)焦磷酸异戊烯酯焦磷酸异戊烯酯(IPP)C5缩合缩合焦磷酸香叶酯焦磷酸香叶酯(GPP)单萜单萜 C10+C5焦磷酸金合欢酯焦磷酸金合欢酯(FPP)倍半萜倍半萜 C15GGPP 二萜二萜 C20角鲨烯角鲨烯 C30三萜三萜 C30-3CH3二、生源、分类二、生源、分类SCoAOCH2OHHOOCOHOPPATPOPPOPPOPP青蒿素青蒿素氢化青蒿素氢化青蒿素还原青蒿素还原青蒿素蒿甲醚蒿甲醚还原青蒿素还原青蒿素琥珀酸钠琥珀酸钠OCH3OOO OCH3H3COCH3OOOCH3H3C4561

7、2OCH3OOCH3OCH3OOHO OCH3H3C4612OCH3OOCH3O OCH3H3COCH3OOO OCH3H3CONaOOH第三节第三节 二萜二萜(diterpenoids)及二倍半萜及二倍半萜 一、概述一、概述 分布：陆生分布：陆生 海洋生物海洋生物 与单、倍半萜共存，三萜（少）与单、倍半萜共存，三萜（少）二、生源及分类二、生源及分类 1、生源、生源MVA2NPP或或GPP二萜二萜C20GGPP(焦磷酸香叶基香叶酯焦磷酸香叶基香叶酯)OPP三、二倍半萜三、二倍半萜 数量少，海生，海绵，海藻数量少，海生，海绵，海藻2、分类：、分类：链状链状 环状环状紫杉烷二萜紫杉烷二萜:紫杉醇紫

8、杉醇半日花烷二萜半日花烷二萜:穿心莲内酯穿心莲内酯(穿琥宁穿琥宁)松香烷二萜松香烷二萜:1)雷公藤二萜雷公藤二萜(雷公藤甲素雷公藤甲素)2)丹参二萜丹参二萜(丹参酮丹参酮)3)大戟属植物大戟属植物:狼毒狼毒克罗烷二萜克罗烷二萜:具有昆虫拒食活性具有昆虫拒食活性贝壳衫烷贝壳衫烷-对映贝壳衫烷二萜对映贝壳衫烷二萜:甜菊苷、冬凌草素甜菊苷、冬凌草素大戟烷二萜大戟烷二萜,瑞香烷瑞香烷银杏内酯二萜银杏内酯二萜第四节第四节 萜的提取和分离萜的提取和分离 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：二萜内酯、二萜生物碱二萜生物碱低分子倍半

9、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一、提取一、提取 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：苷类亲水性：苷类(裂裂)环烯醚萜苷、三萜皂苷环烯醚萜苷、三萜皂苷)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 二、分离：结晶法，柱层析二、分离：结晶法，柱层析(硅胶硅胶,Al2O3),可逆化学反应可逆化学反应溶剂萃取法溶剂萃取法 材料材料 醇浸膏醇浸膏 不溶物不溶物 水液水液 亲脂性亲脂性杂质杂质MeOH(EtOH)热提热提热水反复溶解热水反复溶解 Et2O萃取萃取(1)系统溶剂提取系统溶剂提取 Et

10、2O萃取液萃取液 水液水液 低极性低极性(游离萜游离萜;苷元苷元,部分单糖苷部分单糖苷)EtOAc液液 中等极性中等极性(萜单糖苷萜单糖苷,双糖苷双糖苷)(如叶绿素如叶绿素,树脂物树脂物)EtOAc萃取萃取 n-BuOH萃取萃取 n-BuOH液液 高极性高极性(双糖苷双糖苷,三糖苷三糖苷)水液水液(水溶性杂质水溶性杂质)水液水液(2)除去亲脂性杂质除去亲脂性杂质醇提取液conc水液石油醚提取石油醚液(亲脂性杂质)水液conc水提取液浓缩水液加入数倍量乙醇沉淀物(蛋白质,多糖等)水液(3)除去水溶性杂质除去水溶性杂质大孔树脂法大孔树脂法第五节第五节 挥发油（挥发油（volatile oils）一

11、、概述一、概述 1、液体、液体(常温常温)，具挥发性，有特殊气味，随水汽蒸馏，具挥发性，有特殊气味，随水汽蒸馏，生物活性广泛生物活性广泛 2、分布：菊科、分布：菊科(菊菊)、芸香科、芸香科(花椒、橙花椒、橙)、伞形科、伞形科(茴香茴香)3、性质：、性质：特殊的气味，无色液体，高沸点（奥类兰绿色）特殊的气味，无色液体，高沸点（奥类兰绿色）挥发性：可进行水蒸汽蒸馏挥发性：可进行水蒸汽蒸馏 亲脂性强，不溶于水，溶于低极性有机溶剂亲脂性强，不溶于水，溶于低极性有机溶剂 对光、热、酸碱不稳定（碳碳双键对光、热、酸碱不稳定（碳碳双键,羟基羟基,醛基）醛基）4、挥发油的组成：成分十分复杂，几十、挥发油的组成

12、：成分十分复杂，几十 上百个组份。上百个组份。萜类：单萜萜类：单萜(低沸点低沸点)、倍半萜、倍半萜(高沸点高沸点)及其含氧衍生物及其含氧衍生物 芳香族：萜源性化合物以及苯丙素类芳香族：萜源性化合物以及苯丙素类(C6-C3)脂肪族：脂肪烷、醛、酮、酯脂肪族：脂肪烷、醛、酮、酯 其它成份：其它成份：挥发油样物质：大蒜油挥发油样物质：大蒜油 液态小分子生物碱：川芎嗪液态小分子生物碱：川芎嗪(生物碱类生物碱类)二、挥发油的提取二、挥发油的提取（一）水蒸汽蒸馏（一）水蒸汽蒸馏 药材药材 +H2O 馏出液馏出液 盐析盐析 萃取萃取 分液分液 挥发油挥发油（二）溶剂法（二）溶剂法 2、吸收：油脂、吸收：油脂

13、(高级脂肪烃高级脂肪烃)1、药材、药材+低沸点溶剂提取低沸点溶剂提取 浸膏浸膏 挥发油挥发油减压浓缩减压浓缩 放冷除放冷除水溶性杂质水溶性杂质热乙醇溶解热乙醇溶解(三三)冷压法：含量高，但杂质多冷压法：含量高，但杂质多三、三、挥发油的分离挥发油的分离 难度大难度大 (一一)冷冻法冷冻法 低温可结晶低温可结晶 含量高含量高 析脑析脑(薄荷薄荷)(二二)分馏法：减压分馏法：减压 (三三)化学方法化学方法 1、酸性成份酸性成份 2、碱性组份碱性组份 3、羰基化合物：羰基化合物：NaHSO3，羰基试剂，羰基试剂 4、醇类醇类 (四四)层析法层析法 AgNO3柱色谱柱色谱第六节、挥发油的结构鉴定第六节、挥发油的结构鉴定 特点：高度仪器化、快速特点：高度仪器化、快速程序：程序：样品样品 GC(气相色谱气相色谱)分离器分离器(除除N2浓缩样品浓缩样品)MS(质谱质谱)DS(data storage数据库数据库,与标准与标准图谱对照图谱对照)