1、药物检验教研室（The Medicinal Chemistry of Natural Products）第七章第七章 萜类和挥发油萜类和挥发油第一节第一节 概概 述述 一、萜类的定义和分类一、萜类的定义和分类 由由异戊二烯异戊二烯(C5H8)n 首尾相连的聚合体及其首尾相连的聚合体及其含氧衍生物含氧衍生物均称为萜类化合物。均称为萜类化合物。其中其中单帖和倍半萜单帖和倍半萜是组成挥发油的主要成分是组成挥发油的主要成分之一。之一。1萜类的定义萜类的定义2萜的分类萜的分类 根据其构成分子碳架的异戊二烯数目和碳环数目根据其构成分子碳架的异戊二烯数目和碳环数目进行分类。进行分类。将含有一个异戊二烯单位的
2、萜类称为半萜；将含有一个异戊二烯单位的萜类称为半萜；含有含有2个异戊二烯单位的称为单萜；个异戊二烯单位的称为单萜；含有含有3个异戊二烯单位的称为倍半萜；个异戊二烯单位的称为倍半萜；含有含有4个异戊二烯单位的称为二萜；个异戊二烯单位的称为二萜；含有含有5个异戊二烯单位的称为二倍半萜个异戊二烯单位的称为二倍半萜樟脑OOOHHCH3H3COOOCH3H 青蒿素10974321HOCOCH3OOCOCCC OOHH HNHCOOCH3COOOHOHOHH 紫杉醇萜类化合物的分类及分布萜类化合物的分类及分布分分 类类碳原子数碳原子数通式通式(C5H8)n存存 在在半半 萜萜5n=1植物叶植物叶单单 萜萜
3、10n=2挥发油挥发油倍倍 半半 萜萜15n=3挥发油挥发油二二 萜萜20n=4树脂、苦味质、植物醇树脂、苦味质、植物醇 二倍半萜二倍半萜25n=5海绵、植物病菌，昆虫代海绵、植物病菌，昆虫代谢物谢物三三 萜萜30n=6皂苷、树脂、植物皂苷、树脂、植物 乳汁乳汁四四 萜萜40n=8植物胡萝卜素植物胡萝卜素多多 聚聚 萜萜7.5x103至至 3x105(C5H8)n橡胶、硬橡胶橡胶、硬橡胶 3萜类化合物的生理活性和分布萜类化合物的生理活性和分布 萜类化合物种类繁多，结构复杂，性质各异，因而萜类化合物种类繁多，结构复杂，性质各异，因而其生理活性也是多种多样的，例如：其生理活性也是多种多样的，例如：
4、(1)抗生育活性抗生育活性；芫花酯甲；芫花酯甲(yuanhuacin)、芫花酯乙、芫花酯乙(yuanhuadin)均为引产药。均为引产药。(2)抗白血病、抗肿瘤活性抗白血病、抗肿瘤活性：雷公藤内酯：雷公藤内酯(triptolide)、雷公藤羟内酯雷公藤羟内酯(tripdiolide)、鸦胆丁、鸦胆丁(bruceantin)等。等。(3)驱蛔虫和杀虫活性驱蛔虫和杀虫活性：如驱蛔素：如驱蛔素(ascaridole)，川楝，川楝素素(chuanliansu，toosendanin)、土木香内酯、土木香内酯(costunolide)等。等。(4)抗疟活性抗疟活性；如青蒿素；如青蒿素(arteannui
5、n)、鹰爪甲素、鹰爪甲素(yingzhaosu A)。(5)神经系统作用神经系统作用：如治疗神经分裂症的马桑内酯类：如治疗神经分裂症的马桑内酯类化合物。化合物。(6)抗菌痢和抗钩端螺旋体活性抗菌痢和抗钩端螺旋体活性；如穿心莲内酯；如穿心莲内酯(andrographolide)、穿心莲新甙、穿心莲新甙(neoandrographolide)、14去氧穿心莲内酯去氧穿心莲内酯(14-deoxyandrographolide)。(7)抑制血小板凝集、扩张冠状动脉、增强免疫功能抑制血小板凝集、扩张冠状动脉、增强免疫功能：如芍药甙如芍药甙(paeoniflorin)。(8)泻下作用泻下作用：如栀子甙：如
6、栀子甙(9)促进肝细胞再生活性促进肝细胞再生活性：如齐墩果酸：如齐墩果酸(oleanolic酸酸)。(10)防治肝硬变、肝炎的活性防治肝硬变、肝炎的活性：如葫芦素：如葫芦素B、E(cucurbitacinB、E)。(11)抗阿米巴原虫活性抗阿米巴原虫活性：如鸦胆子甙：如鸦胆子甙(yatanoside、brucealin)、鸦胆子苦素、鸦胆子苦素A、B、C、D、E、F、G(bruceineA、B、C、D、E、F、G)及鸦胆子苦内酯及鸦胆子苦内酯(bruceolide)等。等。(12)降血压活性降血压活性：闹羊花毒素：闹羊花毒素III(rhodojuponin III)对重症高血压有紧急降压作用并
7、对室上对重症高血压有紧急降压作用并对室上性心动过速有减慢心率作用。性心动过速有减慢心率作用。(13)降血脂、降血清总胆固醇活性降血脂、降血清总胆固醇活性：如泽泻萜：如泽泻萜醇醇A(alisol A)。(14)抗菌消炎活性抗菌消炎活性：如雪胆甲素：如雪胆甲素(cucubitacin IIa)、雪胆乙素、雪胆乙素(cucubitacin，IIb)。(15)降低转氨酶活性降低转氨酶活性：如山芝麻酸甲酯：如山芝麻酸甲酯(methyhelicterata)。(16)毒鱼活性毒鱼活性：如二萜醛：如二萜醛(sacculatal)。(17)昆虫拒食活性昆虫拒食活性:plagiochlineA对非洲蝗虫有很对非
8、洲蝗虫有很强的拒食活性。强的拒食活性。(18)可作甜味素可作甜味素：甜菜素：甜菜素(滕氏甜昧内酯，滕氏甜昧内酯，phylloduicin)具有蔗糖具有蔗糖600800倍甜度，罗汉倍甜度，罗汉果甜素果甜素V(mogroside V)的的002水溶液比蔗糖水溶液比蔗糖甜约甜约250倍，可作调味剂。倍，可作调味剂。(19)昆虫保幼激素昆虫保幼激素；如天蚕蛾保幼激素；如天蚕蛾保幼激素(C18-cecropia)、juvabione。(20)昆虫性引诱剂及昆虫驱避物质昆虫性引诱剂及昆虫驱避物质；sirein是很强是很强的性引诱剂，倍半萜丙二烯酮，对蚂蚁及其他的性引诱剂，倍半萜丙二烯酮，对蚂蚁及其他昆虫有
9、驱避作用。昆虫有驱避作用。其他如挥发油中的单萜和倍半萜成分，不少具有其他如挥发油中的单萜和倍半萜成分，不少具有祛痰、止咳、平喘、驱风、健胃、解热及镇痛祛痰、止咳、平喘、驱风、健胃、解热及镇痛等活等活性。有些是香料、化妆品工业的重要原料。性。有些是香料、化妆品工业的重要原料。萜类化合物的分布萜类化合物的分布萜类化合物在植物界分布很广泛，据不完全统计萜类化合萜类化合物在植物界分布很广泛，据不完全统计萜类化合物超过了物超过了22000多种。多种。存在最多的是种子植物，尤其是被子植物。存在最多的是种子植物，尤其是被子植物。萜类化合物经常与树脂、树胶并生，与生物碱相排斥。萜类化合物经常与树脂、树胶并生，
10、与生物碱相排斥。富含挥发油的植物：松科、柏科、胡椒科、马兜铃科、樟富含挥发油的植物：松科、柏科、胡椒科、马兜铃科、樟科、芸香料、龙脑科、伞形科、唇形科、败酱科、菊科科、芸香料、龙脑科、伞形科、唇形科、败酱科、菊科和姜科等。和姜科等。水生植物很少分布有挥发油。水生植物很少分布有挥发油。某些菌类和苔藓类植物可合成一些萜类，如斜卧青霉菌某些菌类和苔藓类植物可合成一些萜类，如斜卧青霉菌(青霉属青霉属decumbens)合成橙花叔醇。合成橙花叔醇。近年来从海洋生物中发现了大量的萜类化合物。近年来从海洋生物中发现了大量的萜类化合物。第二节第二节 萜类的结构类型萜类的结构类型一、单萜一、单萜(一一)分类分类
11、 单萜类化合物一般是按其结构中的单萜类化合物一般是按其结构中的碳环碳环数目数目分类，如链状单萜、单环单萜、双环分类，如链状单萜、单环单萜、双环单萜、三环单萜等，其中以单环和双环型单萜、三环单萜等，其中以单环和双环型两种结构类型所包含的单萜化合物最多。两种结构类型所包含的单萜化合物最多。构成的碳环多为六元环构成的碳环多为六元环,也有五元环、四元也有五元环、四元环、三元环和七元环。环、三元环和七元环。单萜的基本骨架单萜的基本骨架 无环(acyclic)蒈烷(carane)蒎烷(pinane)莰烷(camphane)优香芹烷(eucarvane)侧柏烷(thujane)薄荷烷(menthane)菊花
12、烷(chrysanthemane)蒿烷(artemisane)薰衣草烷(lavandulane)桂花烷(osmane)环香叶烷(cyclogeraniane)CH2OH香叶醇香叶醇香叶醇(香叶醇香叶醇)“又称牻牛又称牻牛儿醇儿醇”，是香叶油、玫瑰，是香叶油、玫瑰油、柠檬草油和香茅油等油、柠檬草油和香茅油等的主要成分，具有似玫瑰的主要成分，具有似玫瑰的香气，沸点的香气，沸点229230oC。(一一)链状单萜链状单萜CH2OH橙花醇 橙花醇橙花醇(nerol)存在于橙花油、存在于橙花油、柠檬草油和其它多种植物的柠檬草油和其它多种植物的挥发油中，具有玫瑰香气挥发油中，具有玫瑰香气,沸点沸点25526
13、0oC。CH2OH香茅醇香茅醇香茅醇(香茅醇香茅醇)存在于香茅存在于香茅油、玫瑰油等多种植物的油、玫瑰油等多种植物的挥发油中，以左旋体的经挥发油中，以左旋体的经济价值较高。济价值较高。上述三种萜醇都是玫瑰香上述三种萜醇都是玫瑰香系香料。系香料。OH芳樟醇芳樟醇是香叶醇、橙花芳樟醇是香叶醇、橙花醇的同分异构体，左旋醇的同分异构体，左旋体在香柠檬油中含有，体在香柠檬油中含有，右旋体则存在于桔油及右旋体则存在于桔油及素馨花素馨花Jasminum grandiflorum的挥发油中。的挥发油中。CHOCHO橙花醛 香叶醛柠 檬 醛：反 式 为柠 檬 醛：反 式 为 -柠 檬 醛柠 檬 醛（香 叶 醛，
14、（香 叶 醛，geranial），顺式为），顺式为-柠檬醛柠檬醛（橙花醛），通（橙花醛），通常是混合物，以反式柠檬醛为主。柠檬醛在柠常是混合物，以反式柠檬醛为主。柠檬醛在柠檬草油和香茅油的含量较高。柠檬醛具有柠檬檬草油和香茅油的含量较高。柠檬醛具有柠檬香气，广泛应用于香料和食品工业。香气，广泛应用于香料和食品工业。CHOCHO橙花醛 香叶醛香茅醛是香茅醇的氧香茅醛是香茅醇的氧化产物，大量存在于化产物，大量存在于香茅油、桉叶油、柠香茅油、桉叶油、柠檬油中，也是重要的檬油中，也是重要的柠檬香气香料。柠檬香气香料。CHO香茅醛(二二)环状单萜环状单萜 环状单萜是由环状单萜是由焦磷酸香叶酯焦磷酸香叶酯
15、(GPP)的双键异的双键异构化生成构化生成焦磷酸橙花酯焦磷酸橙花酯(nerylpyrophos-phate,NPP),NPP再经双键转位脱去焦磷酸再经双键转位脱去焦磷酸基，生成具薄荷烷基，生成具薄荷烷(menthane)骨架的阳碳骨架的阳碳离子后，进一步而成薄荷烷衍生物。薄荷离子后，进一步而成薄荷烷衍生物。薄荷烷阳碳离子进一步环化成其它骨架。烷阳碳离子进一步环化成其它骨架。薄荷中含有薄荷醇。薄荷中含有薄荷醇。HHHOHHHHOHHHHOHHHHOHl-薄荷醇异薄荷醇d-新薄荷醇新异薄荷醇薄荷酮O薄荷醇是薄荷薄荷醇是薄荷Mentha arvensis var.piperasceus 和和欧薄荷欧
16、薄荷Mentha piperita 等挥发油中的主要组成成等挥发油中的主要组成成分。其左旋体分。其左旋体(l-menthol)习称习称“薄荷脑薄荷脑”，为白，为白色块状或针状结晶。对皮肤和粘膜有清凉和弱的色块状或针状结晶。对皮肤和粘膜有清凉和弱的麻醉作用，用于麻醉作用，用于镇痛和止痒，亦有防腐和杀菌作镇痛和止痒，亦有防腐和杀菌作用。用。紫罗兰酮紫罗兰酮(ionone)存在于千屈菜科指甲花挥发存在于千屈菜科指甲花挥发油中。油中。-紫罗蓝酮具有馥郁的香气，用于配制紫罗蓝酮具有馥郁的香气，用于配制高级香料，高级香料，-紫罗蓝酮可作为合成维生素紫罗蓝酮可作为合成维生素A的的原料。原料。龙脑俗称龙脑俗称
17、“冰片冰片”，又称樟醇，为白色片状结晶，又称樟醇，为白色片状结晶，具有似胡椒又似薄荷的香气，有升华性。其右旋具有似胡椒又似薄荷的香气，有升华性。其右旋体主要得自白龙脑香树的挥发油，左旋体存在于体主要得自白龙脑香树的挥发油，左旋体存在于艾纳香全草和野菊花中，合成品为消旋体。艾纳香全草和野菊花中，合成品为消旋体。冰片有冰片有发汗、兴奋、镇痉和防止虫蛀蚀、抗缺氧发汗、兴奋、镇痉和防止虫蛀蚀、抗缺氧功能功能，它和苏合香脂配合制成，它和苏合香脂配合制成苏冰滴丸代替冠心苏冰滴丸代替冠心苏合丸治疗冠心病，心绞痛苏合丸治疗冠心病，心绞痛。d-龙脑l-龙脑OHOH樟 脑O 樟脑樟脑(camphor)习称辣薄荷酮
18、，为白色结晶性固习称辣薄荷酮，为白色结晶性固体，易升华，具有特殊钻透性的芳香气味。体，易升华，具有特殊钻透性的芳香气味。樟脑有局部刺激作用和防腐作用，可用于神经樟脑有局部刺激作用和防腐作用，可用于神经痛、炎症和跌打损伤的擦剂痛、炎症和跌打损伤的擦剂。我国的天然樟脑产量占世界第一位。天然樟脑我国的天然樟脑产量占世界第一位。天然樟脑由右旋体与左旋体共存，其右旋体在樟树由右旋体与左旋体共存，其右旋体在樟树Cinnamonus camphora挥发油中约挥发油中约50%，左旋，左旋体存在于菊蒿体存在于菊蒿Tanacetum vulgare挥发油中，合挥发油中，合成品为消旋体。成品为消旋体。樟脑可作为樟
19、脑可作为强心剂强心剂，其强心作用是由于其，其强心作用是由于其在体内氧化成在体内氧化成-氧化樟脑氧化樟脑(-oxocamphor)和对氧化樟脑和对氧化樟脑(p-oxocamphor)所致。所致。-氧化樟脑对-氧化樟脑OCHOOO 斑蝥素斑蝥素(antharidin),存在于斑蝥存在于斑蝥,芫青干燥虫体中，芫青干燥虫体中，可作为皮肤发赤、发泡或生毛剂。用斑蝥素制备可作为皮肤发赤、发泡或生毛剂。用斑蝥素制备成的成的N-羟基斑蝥胺羟基斑蝥胺(N-hydroxycantharidimide)试用试用于肝癌，有一定疗效。于肝癌，有一定疗效。斑蝥斑蝥素ONOOOHOOOO 芍药苷芍药苷(paeoniflor
20、in)是从芍药是从芍药paeonia albiflora 根中得到的根中得到的蒎烷单萜苦味苷，对小鼠显蒎烷单萜苦味苷，对小鼠显示有示有镇静、镇痛、抗炎及防镇静、镇痛、抗炎及防治老年性痴呆的生物活性治老年性痴呆的生物活性。OHOOOHHOOHOHOCH2OHH2CCOO(三三)卓酚酮类卓酚酮类(troponoides)卓酚酮类化合物是一类变形的单萜，它们的碳架卓酚酮类化合物是一类变形的单萜，它们的碳架不不符合异戊二烯定则。符合异戊二烯定则。-崖柏素-崖柏素OOHOOH -崖柏素，也称崖柏素，也称扁柏素扁柏素(kinokitol)，存在于台，存在于台湾扁柏湾扁柏Chamaecyparis taiw
21、anensis及罗汉柏心及罗汉柏心材中。材中。卓酚酮类化合物多具有卓酚酮类化合物多具有抗菌活性抗菌活性，但同时多有，但同时多有毒性毒性。扁柏素OOH 环烯醚萜及其苷类广泛分布于唇形科、茜草环烯醚萜及其苷类广泛分布于唇形科、茜草科、龙胆科等植物科、龙胆科等植物。目前已从植物中分离。目前已从植物中分离并鉴定结构的环烯醚萜类化合物超过并鉴定结构的环烯醚萜类化合物超过800多多种，其中大多数为苷类成分，非苷环烯醚种，其中大多数为苷类成分，非苷环烯醚萜仅占萜仅占60余种，裂环环烯醚萜类余种，裂环环烯醚萜类30余种。余种。（四）（四）环烯醚萜环烯醚萜(iridoids)栀子苷栀子苷(gardenoside
22、)、京尼平苷、京尼平苷(geniposide)和京尼和京尼平苷酸平苷酸(geniposidic酸酸)是清热泻火中药是清热泻火中药山栀子山栀子的主成的主成分。分。京尼平苷显示有显著的京尼平苷显示有显著的泻下作用和利胆泻下作用和利胆作用；作用；京尼平苷苷元京尼平苷苷元(ginipin 京尼平京尼平)具有显著的促进具有显著的促进胆汁胆汁分泌作用和泻下作用分泌作用和泻下作用。HOH2CHHOC6H11 O5OOHCOOCH3HHOC6H11 O5OCOORHOH2C桅子苷京尼平苷 京尼平苷酸 R=CH3R=H鸡屎藤苷鸡屎藤苷(paederoside)是鸡是鸡屎藤的主成分，藤的主成分，其其C4位羧基与位
23、羧基与C6位羟位羟基形成基形成-内酯；内酯；C10位位的甲硫酸酯在鸡屎藤的甲硫酸酯在鸡屎藤组织损伤时，由于酶组织损伤时，由于酶解的作用产生甲硫醇解的作用产生甲硫醇而产生鸡屎样的恶嗅。而产生鸡屎样的恶嗅。HHOC6H11 O5OCH3 SCOOH2COO鸡屎藤苷 梓醇梓醇(catalpol)又称梓醇又称梓醇苷，是地黄中苷，是地黄中降血糖降血糖作用作用的主要有效成分，并有很的主要有效成分，并有很好的好的利尿和迟发性的缓下利尿和迟发性的缓下功能。功能。OOHOH2CglcOOH梓醇OOHOH2CglcOOOHCO梓甙梓苷梓苷(catalposide)存在于梓实中，药理作用与存在于梓实中，药理作用与梓
24、醇相似。梓醇相似。梓实梓实HHOHglcHOH2COO桃叶珊瑚甙桃叶珊瑚苷桃叶珊瑚苷(aucubin)是车前草清湿热、利小便是车前草清湿热、利小便的有效成分，其苷元及其多聚体有抗菌作用。的有效成分，其苷元及其多聚体有抗菌作用。龙胆苦苷龙胆苦苷(gentiopicroside,gentiopicrin)是龙胆科植是龙胆科植物龙胆、当药、獐牙菜等植物中的苦味成分。物龙胆、当药、獐牙菜等植物中的苦味成分。当药苷当药苷(獐牙菜苷，獐牙菜苷，sweroside)、当药苦苷当药苦苷(獐牙菜苦苷，獐牙菜苦苷，swertamarin)均为当均为当药和獐牙菜中的苦味药和獐牙菜中的苦味成分。成分。OOC6H11
25、O5OOR当药苷当药苦苷R=HR=OH 獐牙菜獐牙菜当药苦酯苷当药苦酯苷(龙胆苦龙胆苦酯，酯，amarogentin)、羟基当药苦酯苷羟基当药苦酯苷(amarowerin)在当药在当药中含量较少，但其中含量较少，但其苦味比当药苦苷强苦味比当药苦苷强100倍以上。倍以上。HOOHOHOROOOOCOHHOOOHO当药苦酯苷羟基当药苦酯苷R=HR=OH橄榄苦苷橄榄苦苷(oleuroprin)和和10-羟羟基女贞苷基女贞苷(10-hydroxyligustroside)只存在木樨科植物只存在木樨科植物中，具有中，具有8,9双键双键,C7被氧化成羧基后被氧化成羧基后而结合成酯。而结合成酯。RORglc
26、HOOOCOOCH3HO橄榄苦苷 10-羟基女贞苷R=HR=OHR=OHR=H1234567891011女贞子女贞子紫丁香紫丁香二、倍半萜二、倍半萜(一一)概述概述 倍半萜类倍半萜类(sesquiterpenoids)是由是由3 个异戊二烯单个异戊二烯单位构成、含位构成、含15个碳原子的化合物类群。个碳原子的化合物类群。倍半萜主要分布在植物界和微生物界，多以挥发倍半萜主要分布在植物界和微生物界，多以挥发油的形式存在，是挥发油高沸程部分的主要组油的形式存在，是挥发油高沸程部分的主要组成分。成分。在植物中多以醇、酮、内酯或苷的形式存在。在植物中多以醇、酮、内酯或苷的形式存在。近年来，在海洋生物中的
27、海藻和腔肠、海绵、软近年来，在海洋生物中的海藻和腔肠、海绵、软体动物中发现越来越多的倍半萜，在昆虫器管体动物中发现越来越多的倍半萜，在昆虫器管和分泌物中也有发现。和分泌物中也有发现。倍半萜无论是化合物的数目，还是结构骨架倍半萜无论是化合物的数目，还是结构骨架的类型都是萜类化合物中的类型都是萜类化合物中最多最多的一类。迄的一类。迄今结构骨架超过今结构骨架超过200余种，化合物有数千种余种，化合物有数千种之多，近年来在海洋生物中就发现有之多，近年来在海洋生物中就发现有300种种之多。之多。倍半萜的含氧衍生物多具有较强的香气和生倍半萜的含氧衍生物多具有较强的香气和生物活性，是医药、食品、化妆品工业的
28、重物活性，是医药、食品、化妆品工业的重要原料。要原料。(二二)无环倍半萜无环倍半萜H3CCH3HOCH3CH3CH2OHCH3CH3-金合欢烯金合欢醇-金合欢烯橙花醇金合欢烯金合欢烯又称麝子油烯，存在于又称麝子油烯，存在于枇杷叶、生姜、及枇杷叶、生姜、及洋甘菊洋甘菊的挥发油中。金合欢烯有的挥发油中。金合欢烯有、两种构型，其两种构型，其中中体存在于体存在于藿香、啤酒花和生姜藿香、啤酒花和生姜挥发油中。挥发油中。金合欢醇金合欢醇存在于存在于金合欢花油、橙花油、香茅金合欢花油、橙花油、香茅中。中。橙花醇橙花醇又称苦橙油醇，具有苹果香，是又称苦橙油醇，具有苹果香，是橙花油橙花油中的中的主要成分之一。主
29、要成分之一。(三三)环状倍半萜环状倍半萜 青蒿素青蒿素(qinghaosu,arteannuin,artemisinin)是过是过氧化物倍半萜，是从中药氧化物倍半萜，是从中药青蒿青蒿(也称也称黄花蒿黄花蒿)中分中分离到的抗恶性疟疾的有效成分，在水中及油中均离到的抗恶性疟疾的有效成分，在水中及油中均难溶解。难溶解。OOHHCH3H3COOOCH3H 青蒿素青蒿青蒿 对青蒿素的结构进行了修饰，合成出具有抗疟效对青蒿素的结构进行了修饰，合成出具有抗疟效价高、原虫转阴快、速效、低毒等特点的双氢青价高、原虫转阴快、速效、低毒等特点的双氢青蒿素蒿素(dihydroqinghaosu)，再进行甲基化，将它制
30、，再进行甲基化，将它制成油溶性的蒿甲醚成油溶性的蒿甲醚(artemether)及水溶性的青蒿琥及水溶性的青蒿琥珀酸单酯珀酸单酯(artesunate)用于临床。用于临床。OOCOCH2CH2COOHHHCH3H3COOOCH3HOOCH3HHCH3H3COOOCH3HOOHHHCH3H3COOOCH3H双氢青蒿素 蒿甲素 青蒿琥珀单酯 鹰爪甲素鹰爪甲素(yingzhaosu)是是从民间治疗疟疾草药鹰从民间治疗疟疾草药鹰爪根中分离出。对爪根中分离出。对鼠疟鼠疟原虫的生长有强的抑制原虫的生长有强的抑制作用。作用。OHOHOO鹰爪甲素 棉酚棉酚(gossypol)为杜松烷型双分子衍生物，主要存在为杜
31、松烷型双分子衍生物，主要存在于棉籽中，为有毒的黄色液体，具有杀精子的作用，于棉籽中，为有毒的黄色液体，具有杀精子的作用，但副作用大而未应用于临床。棉酚不含手性碳原子，但副作用大而未应用于临床。棉酚不含手性碳原子，但由于两个苯环折叠障碍而具有光学活性。棉酚在但由于两个苯环折叠障碍而具有光学活性。棉酚在棉籽中为消旋体，有多种不同熔点的晶体。棉籽中为消旋体，有多种不同熔点的晶体。棉酚 HOHOHOOHOHCHOCH3H3CCHOOH -山道年山道年是山道年草或蛔蒿未开放的头状花序或全草是山道年草或蛔蒿未开放的头状花序或全草中的主成分。山道年是中的主成分。山道年是强力驱蛔剂强力驱蛔剂，但服用过量可产，
32、但服用过量可产生黄视疟毒性，已被临床淘汰。生黄视疟毒性，已被临床淘汰。OOO123456789101112131415-山道年山道年草山道年草(四四)薁类衍生物薁类衍生物 凡由五元环与七元凡由五元环与七元环骈合而成的芳环环骈合而成的芳环骨架都称为薁类骨架都称为薁类(azulenoids)化合化合物。这类化合物多物。这类化合物多具有抑菌、抗肿瘤、具有抑菌、抗肿瘤、杀虫等生物活性。杀虫等生物活性。愈创木奥 薁类化合物溶于石油醚、乙醚、乙薁类化合物溶于石油醚、乙醚、乙 醇、甲醇等有醇、甲醇等有机溶剂，不溶于水，溶于强酸。机溶剂，不溶于水，溶于强酸。可用可用60 65%硫酸或磷酸硫酸或磷酸提取薁类成分
33、，酸提取提取薁类成分，酸提取液加水稀释后，薁类成分即沉淀析出。薁类化合液加水稀释后，薁类成分即沉淀析出。薁类化合物的沸点较高，一般在物的沸点较高，一般在250300,在挥发油在挥发油分馏时，高沸点馏分可见到分馏时，高沸点馏分可见到美丽的蓝色、紫色或美丽的蓝色、紫色或绿色绿色的现象时，表示可能有薁类化合物的存在。的现象时，表示可能有薁类化合物的存在。愈创木醇愈创木醇(guaiol)存在于愈创木木材的挥发油中，存在于愈创木木材的挥发油中，属于薁类的还原产物。该化合物在蒸馏、酸处理属于薁类的还原产物。该化合物在蒸馏、酸处理时，可氧化脱氢而形成薁类。时，可氧化脱氢而形成薁类。OHSSe200oC愈创木
34、醇 愈创木奥2,4-二甲基-7-异丙基奥OOOH OH OO COH OOOH OH OO COC H2 C l泽兰苦内酯泽兰氯内酯OOODCH3glc大苞雪莲内酯三、二萜三、二萜 二萜类二萜类(diterpenoids)是由是由4个异戊二个异戊二烯单位构成、含烯单位构成、含20个碳原子的化合物类个碳原子的化合物类群。它们是由焦磷酸香叶基香叶酯群。它们是由焦磷酸香叶基香叶酯(geranylgeranyl pyrophosphate,GGPP)衍生而成。衍生而成。分布分布：植物界（广泛），菌类代谢产物，：植物界（广泛），菌类代谢产物，海洋生物。海洋生物。存在存在：植物乳汁、树脂中。：植物乳汁、树
35、脂中。化合物举例化合物举例：紫杉醇、穿心莲内酯、丹参醌、：紫杉醇、穿心莲内酯、丹参醌、银杏内酯、雷公藤内酯、甜菊苷等。银杏内酯、雷公藤内酯、甜菊苷等。（一）（一）存在与分布存在与分布(二二)链状二萜链状二萜 链状二萜类化合物在自然界存在较少，常见的链状二萜类化合物在自然界存在较少，常见的只有广泛存在于只有广泛存在于叶绿素的植物醇叶绿素的植物醇(phytol)，与叶，与叶绿素分子中的卟啉绿素分子中的卟啉(卟啉卟啉)结合成酯的形式存在于结合成酯的形式存在于植物中，曾作为合成维生素植物中，曾作为合成维生素E、K1的原料。的原料。植物醇CH2OH(三三)环状二萜环状二萜 维生素维生素A(维生素维生素A
36、)是一种重要的脂溶性维是一种重要的脂溶性维生素，主要存在于动物肝脏中，特别是鱼肝中生素，主要存在于动物肝脏中，特别是鱼肝中含量较丰富。含量较丰富。CH2OH维生素A 穿心莲内酯穿心莲内酯(andrographolide)：存在于存在于穿心莲穿心莲(榄核莲，榄核莲，一见喜一见喜)中，具有中，具有抗炎抗炎作用，用于治疗急性菌作用，用于治疗急性菌痢、胃肠炎、咽喉炎、痢、胃肠炎、咽喉炎、感冒发热等感冒发热等。HOOOHCH2OHHOOOO无水吡啶Na2SO3 H2SO4+HOOOHCH2OHSO3NaNa2SO4+OOHCH2OCOCH2CH2COOHCH2COOHCH2COOKHCO3单钾盐穿心莲内
37、酯()()()银杏内酯银杏内酯(ginkgolides)是银杏是银杏Ginkgo biloba 根皮及叶的强苦味成根皮及叶的强苦味成分，可作为分，可作为拮抗血小拮抗血小板活化因子板活化因子，是血小，是血小板活化因子（板活化因子（PAF）的特效拮抗剂，而血的特效拮抗剂，而血小板活化因子是引起小板活化因子是引起哮喘等许多疾病的重哮喘等许多疾病的重要因素。要因素。HR3R2HR1OOOOOOOOH银杏内酯 M H OH OH 银杏内酯 J OH H OH R1 R2 R3 银杏内酯 A OH H H 银杏内酯 B OH OH H 银杏内酯 C OH OH OH 银杏内酯的抗肿瘤作用银杏内酯的抗肿瘤作
38、用 银杏内酯银杏内酯A、B、C或单独用银杏内酯或单独用银杏内酯B可以应用于转移癌的治疗。它能提高抗可以应用于转移癌的治疗。它能提高抗癌化疗剂的效果，减少不良反应，使得癌化疗剂的效果，减少不良反应，使得耐细胞毒药物的癌细胞对化疗剂更为敏耐细胞毒药物的癌细胞对化疗剂更为敏感有效。感有效。土荆酸土荆酸甲、乙、丙、甲、乙、丙、丙丙2(pseudolaric酸酸A、B、C、C2)是由金钱松是由金钱松树皮中分离出的抗真菌树皮中分离出的抗真菌成分。其中土荆酸乙为成分。其中土荆酸乙为主成分，具有主成分，具有抗生育活抗生育活性。性。181715131211107531OHOOCR1COR2O R1 R2土荆酸甲
39、土荆酸甲 CH3 COCH3土荆酸乙土荆酸乙 COOCH3 COCH3土荆酸丙土荆酸丙 COOCH3 H土荆酸丙土荆酸丙2 COOH COCH3 雷公藤甲素雷公藤甲素对乳腺对乳腺癌和胃癌细胞系集癌和胃癌细胞系集落形成有抑制作用，落形成有抑制作用，16-羟基雷公藤内羟基雷公藤内酯醇具有较强的酯醇具有较强的抗抗炎免疫抑制和雄性炎免疫抑制和雄性抗生育作用抗生育作用。1191812107OOOOOR1OHR2R3H R1 R2 R3 雷公藤甲素雷公藤甲素(triptolide)H H CH3 雷公藤乙素雷公藤乙素(tripdiolide)OH H CH3 雷公藤内酯雷公藤内酯(triptolideno
40、l)H OH CH316-羟基雷公藤内酯醇羟基雷公藤内酯醇 H H CH2OH(16-hydroxytriptolide)紫杉醇紫杉醇(taxol)又称红豆杉醇，最早从太平洋红豆又称红豆杉醇，最早从太平洋红豆杉杉Taxus brevifolia的树皮中分离得到，的树皮中分离得到，1992年底年底美国美国FDA批准上市，临床用于治疗卵巢癌、乳腺批准上市，临床用于治疗卵巢癌、乳腺癌和肺癌疗效较好。癌和肺癌疗效较好。红豆杉红豆杉10974321HOCOCH3OOCOCCC OOHH HNHCOOCH3COOOHOHOHH紫杉醇紫杉醇 巴卡亭巴卡亭 R=Ac去乙酰基巴卡亭去乙酰基巴卡亭 R=HHOCO
41、CH3OOCOOROOHOHHHHO 甜菊甜菊Stevia rebaudianum Bertoni 叶中含有以对映叶中含有以对映-贝壳杉烷贝壳杉烷(ent-kaurane)骨架为母核、由不同糖组骨架为母核、由不同糖组成的成的甜味苷甜味苷。总甜菊苷含量约。总甜菊苷含量约6%，其甜度约为蔗，其甜度约为蔗糖的糖的300倍，其中又以甜菊苷倍，其中又以甜菊苷A甜味最强，但含量甜味最强，但含量较少。甜菊苷较少。甜菊苷(stevioside)因其高甜度、低热量、无因其高甜度、低热量、无毒性等优良特性。毒性等优良特性。甜菊甜菊COOR1OR2HH甜菊苷甜菊苷甜菊苷甜菊苷A甜菊苷甜菊苷D甜菊苷甜菊苷E R2R1
42、2112G lc1213 1113 2 122GlcGlcGlcGlcGlcGlcGlcGlcGlcGlcGlcGlcGlcGlcGlc冬凌草甲素（冬凌草甲素（Rubescensin)植物来源植物来源:唇形科植唇形科植物冬凌草物冬凌草(Rabdosia rubescens Hara)叶叶冬凌草冬凌草药理作用：药理作用：冬凌草甲素具有冬凌草甲素具有抗菌、抗癌及杀虫抗菌、抗癌及杀虫作用。临床试作用。临床试验证明其对食管癌、贲门癌、肝癌和乳腺癌有一验证明其对食管癌、贲门癌、肝癌和乳腺癌有一定疗效。定疗效。1 抗癌抗癌：对：对S-180、肝癌及网组织细胞肉瘤等、肝癌及网组织细胞肉瘤等均有对抗作用。均有
43、对抗作用。2 抗菌抗菌：对：对19种细菌有中等程度的抑制作用。种细菌有中等程度的抑制作用。对革兰氏阳性菌效果较好。对革兰氏阳性菌效果较好。3 杀虫杀虫：对鳞翅目幼虫有抑制其生长的作用。：对鳞翅目幼虫有抑制其生长的作用。四、二倍半萜四、二倍半萜 二倍半萜类化合物二倍半萜类化合物(sesterterpenoids)是由是由5个异个异戊二烯单位构成、含戊二烯单位构成、含25个碳原子的化合物类群。个碳原子的化合物类群。1965年发现第一个二倍半萜。这类化合物在生源年发现第一个二倍半萜。这类化合物在生源上是由焦磷酸香叶基金合欢酯上是由焦磷酸香叶基金合欢酯(geranylfarnesyl pyrophos
44、phate,GFPP)衍生而成。与其它各萜类衍生而成。与其它各萜类化合物相比，数量少，迄今来自天然的二倍半萜化合物相比，数量少，迄今来自天然的二倍半萜有有6种类型约种类型约30余种化合物，分布在羊齿植物，余种化合物，分布在羊齿植物，植物病源菌，海洋生物海绵、地衣及昆虫分泌物植物病源菌，海洋生物海绵、地衣及昆虫分泌物中。中。蛇孢假壳素蛇孢假壳素A(ophiobolin A)是从寄生于稻植物是从寄生于稻植物病原菌芝麻枯病菌中分离出的第一个二倍半萜成病原菌芝麻枯病菌中分离出的第一个二倍半萜成分，具有分，具有C5-C8-C5骈环的基本骨架，该物质示骈环的基本骨架，该物质示有阻止白藓菌、毛滴虫菌等生长发
45、育的作用。有阻止白藓菌、毛滴虫菌等生长发育的作用。19171513119753246812142120181622242310OOOHCOHHHHH251 呋喃海绵素呋喃海绵素-3(furanospongin-3)是从海绵动是从海绵动物中得到的含呋喃环的链状二倍半萜。物中得到的含呋喃环的链状二倍半萜。OCOOHCOOCH3 网肺酸网肺酸(retigeranic酸酸)是从网肺衣是从网肺衣Lobaria retigera及其地衣的近缘种中得到的具有五环骨架及其地衣的近缘种中得到的具有五环骨架的二倍半萜；在昆虫分泌物中分离到多种大环二的二倍半萜；在昆虫分泌物中分离到多种大环二倍半萜。倍半萜。HHCO
46、OH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 (一一)性状性状 1.形态：单萜和倍半萜类多为具有特殊香气的油形态：单萜和倍半萜类多为具有特殊香气的油状液体，在常温下可以挥发，或低熔点的固体。状液体，在常温下可以挥发，或低熔点的固体。单萜的沸点比倍半萜低，并且单萜和倍半萜随分单萜的沸点比倍半萜低，并且单萜和倍半萜随分子量和双键的增加，功能基的增多，化合物的挥子量和双键的增加，功能基的增多，化合物的挥发性降低，熔点和沸点相应增高。二萜和二倍半发性降低，熔点和沸点相应增高。二萜和二倍半萜多为结晶性固体。萜多为结晶性固体。一、萜类化合物的物理性质一、萜类化合物的物理性质 2.味：萜类化合
47、物多具有苦味，有的味极苦，味：萜类化合物多具有苦味，有的味极苦，所以萜类化合物又称苦味素。但有的萜类化合物所以萜类化合物又称苦味素。但有的萜类化合物具有强的甜味，如具有对映具有强的甜味，如具有对映-贝壳杉烷骨架贝壳杉烷骨架(ent-kaurane)的二萜多糖苷的二萜多糖苷-甜菊苷的甜味是蔗糖的甜菊苷的甜味是蔗糖的300倍。倍。3.旋光和折光性：旋光和折光性：大多数萜类具有不对称碳大多数萜类具有不对称碳原子，具有光学活性，且多有异构体存在。低分原子，具有光学活性，且多有异构体存在。低分子萜类具有较高的折光率。子萜类具有较高的折光率。(二二)溶解度溶解度 萜类化合物亲脂性强，易溶于醇及脂溶性有机萜
48、类化合物亲脂性强，易溶于醇及脂溶性有机溶剂，难溶于水。随着含氧功能团的增加或具溶剂，难溶于水。随着含氧功能团的增加或具有苷的萜类，则水溶性增加。具有内酯结构的有苷的萜类，则水溶性增加。具有内酯结构的萜类化合物能溶于碱水，酸化后，又自水中析萜类化合物能溶于碱水，酸化后，又自水中析出，此性质用于具内酯结构的萜类的分离与纯出，此性质用于具内酯结构的萜类的分离与纯化。化。萜类化合物对高热、光和酸碱较为敏感萜类化合物对高热、光和酸碱较为敏感,或氧或氧化化,或重排或重排,引起结构的改变。在提取分离或氧引起结构的改变。在提取分离或氧化铝柱层析分离时，应慎重考虑。化铝柱层析分离时，应慎重考虑。二、萜类化合物的
49、化学性质二、萜类化合物的化学性质 (一一)加成反应加成反应 含有双键和醛、酮等羰基的萜类化合物，可与某含有双键和醛、酮等羰基的萜类化合物，可与某些试剂发生加成反应，其产物往往是结晶性的。些试剂发生加成反应，其产物往往是结晶性的。这这不但可供识别萜类化合物分子中不饱和键的存在和不但可供识别萜类化合物分子中不饱和键的存在和不饱和的程度，还可借助加成产物完好的晶型，用不饱和的程度，还可借助加成产物完好的晶型，用于萜类的分离与纯化。于萜类的分离与纯化。1.双键加成反应双键加成反应 (1)与卤化氢加成反应：与卤化氢加成反应：柠檬烯与氯化氢在冰醋酸中进行加成反应，反应完毕柠檬烯与氯化氢在冰醋酸中进行加成反
50、应，反应完毕加入冰水即析出柠檬烯二氢氯化物的结晶固体。加入冰水即析出柠檬烯二氢氯化物的结晶固体。柠檬烯二氢氯化物ClCl冰醋酸 +2HCl柠檬烯 (2)与溴加成反应：与溴加成反应：萜类成分的双键在冰醋酸或乙醚萜类成分的双键在冰醋酸或乙醚与乙醇的混合溶液中，在冰冷却下，与乙醇的混合溶液中，在冰冷却下，滤取析出的结滤取析出的结晶性加成物。晶性加成物。BrBr+Br2(3)与与亚硝酰氯亚硝酰氯(Tilden试剂试剂)反应：反应：先将不饱和的萜类化合物加入先将不饱和的萜类化合物加入亚硝酸异戊酯亚硝酸异戊酯中，中，冷却下加入浓盐酸，混合振摇，然后加入少量乙冷却下加入浓盐酸，混合振摇，然后加入少量乙醇或冰
