萜类和挥发油

第九章萜类和挥发油目的要求1.了解萜类的含义以及萜类和挥发油的关系2.掌握萜类化合物的类型、性质以及重要的衍生物3.了解挥发油的含义，掌握挥发油的性质、鉴识方法，熟悉挥发油的提取分离方法。

第一节概述一、萜的含义和分类萜类化合物（Terpenoids）是一类骨架多样、数量庞大、生物活性广泛的一类重要的天然药物化学成分。

从化学结构看，它是异戊二烯的聚合体及其衍生物，其骨架一般以五个碳为基本单位，少数也有例外。

但是，大量的实验研究证明，甲戊二羟酸（Mevalonic acid, MV A）（而不是异戊二烯）是萜类化合物生源途径中最关键的前体物。

因此，一般认为，凡由甲戊二羟酸衍生、且分子式符合（C5H8 ）n 通式的衍生物均称为萜类化合物。

萜类化合物常常根据分子结构中异戊二烯单位的数目进行分类，如单萜、倍半萜、二萜等，同时再根据各萜类分子结构中碳环的有无和数目的多少，进一步分为链萜、单环萜、双环萜、三环萜、四环萜等，例如链状二萜、单环二萜、双环二萜、三环二萜、四环二萜。

萜类多数是含氧衍生物，所以萜类化合物又可分为醇、醛、酮、羧酸、酯及苷等萜类。

其次，还有含氮的衍生物，构成萜类生物碱等。

因此，萜类化合物之间分子量相差较大，它们的分子中绝大多数具有双键，共轭双键、碳甲基、偕碳二甲基、异丙叉基。

萜类化合物中有许多化合物具有显著的生理活性，有的已用于临床并具有较好的疗效。

如从黄花蒿中（青蒿）提取的倍半萜内酯青蒿素是优于氯喹的抗疟新药；从芫花根茎中分得的芫花酯甲素是有效的引产剂，穿心莲内酯是穿心莲的清热解毒、消炎止痛的有效成分；在葫芦科中的数十种植物中广泛分布的葫芦素类化合物，用于治疗肝炎和原发性肝癌有一定的疗效，中药泽泻中降低血清胆固醇的主要成分泽泻萜醇A属四环三萜类化合物，许多新的二萜衍生物如冬凌草素、雷公藤内酯等作为抗肿瘤药物已越来越引起人们研究的兴趣。

萜类化合物在自然界分布广泛，种类繁多，据1970年统计已有一万余种，至1991年萜类化合物已超过了22,000中，萜类化合物是各类天然物质中最多的一类化合物，也是寻找和发现天然药物生物活性成分的重要来源。

贴类和挥发油萜类化合物是一类由甲戊二羟酸衍生而成，基本碳架具有二个或二个以上异戊二烯单位结构特征的化合物。

开链萜烯分子式具有（C5H8 ） n 通式。

穿心莲、青蒿、龙胆、紫杉成分均为萜类化合物。

类别碳原子数异戊二烯单位存在形式数单萜102挥发油倍半萜153挥发油二萜204树脂、苦味素、叶绿素植物醇二倍半255海绵、植物病菌、昆虫代谢物萜三萜306皂苷、树脂、植物乳汁四萜408植物胡萝卜素多萜~7500~300000>8橡胶、硬橡胶二、单萜单萜类化合物是植物挥发油中沸点较低部分的主要成分，其中含氧衍生物多具有较强的生物活性及香气，1.链状单萜2.单环单萜薄荷醇辣薄荷酮3. 双环单萜芍药苷：镇静、镇痛、抗炎。

龙脑：俗称冰片，具有发汗、解痉、止痛等作用樟脑：主要存在于樟树的挥发油中，具有局部刺激和防腐作用，用于神经痛、炎症、跌打损伤。

三、环烯醚萜：为臭蚁二醛的缩醛衍生物。

环烯醚萜及其苷类在中药中分布较广，以玄参科、茜草科、唇形科、龙胆科最常见。

环烯醚萜多具有半缩醛及环戊烷环的结构，C1-OH为半缩醛羟基，不稳定，因此在植物体内主要以苷的形式存在。

(1) 环烯醚萜苷栀子苷：泻下马鞭草苷：兴奋副交感神经、镇咳4- 去甲基环烯醚萜苷桃叶珊瑚苷是车前草清热、利尿的有效成分。

梓醇是中药地黄降血糖、利尿的有效成分之一。

（2）裂环环烯醚萜苷龙胆苦苷是龙胆、当药、狼芽菜的苦味成分。

理化性质环烯醚萜苷易溶于水、甲醇，可溶于乙醇、丙酮、正丁醇等，难溶于其他有机溶剂。

苷易被酸水解，生成的苷元因具有半缩醛结构，性质活泼，易进一步氧化或聚合而显深色；甚至随水解条件的不同产生各种不同颜色的沉淀。

中药地黄、玄参等经过干燥或受潮可变黑色，皆因苷类水解的产物氧化聚合所致。

苷元遇酸、碱、羰基化合物与氨基酸都能变色。

与皮肤接触可使之变蓝.苷元于冰醋酸中加少量铜离子加热也能产生蓝色沉淀.四．倍半萜 1.开链倍半萜：金合欢醇 2.单环倍半萜：青蒿素 : 倍半萜内酯过氧化物，抗疟。

萜类1、萜的分类——按分子中异戊二烯单位【（C5H8）n】的数目进行分类，以C原子数为主要区别。

✧单萜（n=2）——①香叶醇（牻牛儿醇）：无环；抗菌、驱虫钙盐结晶抗菌虫——②薄荷醇：单环；直接冷冻法，镇痛、止痒、局麻冷冻结晶止麻痛——③冰片：双环；具升华性，发汗、兴奋升华发汗凉兴奋✧倍半萜（n=3）——①金合欢醇（法尼醇）：链状；名贵香料——②青蒿素：单环；抗疟——③马桑毒素、莪术醇：双环；治疗精神分裂、抗肿瘤——④环桉醇：三环；抗金黄色葡萄球菌、白色念珠球菌✧二萜（n=4）——①植物醇：无环；维生素E、K1合成原料——②维生素A：单环；鱼肝含量丰富——③穿心莲内脂、银杏内脂：双环；抗菌消炎、治疗心血管疾病——④雷公藤甲/乙素，雷公藤内脂、紫杉醇：三环；抗癌——⑤甜菊苷：四环；甜味剂，致癌2、环烯醚萜苷类——单萜类化合物（1）结构：基本母核---环烯醚萜醇，具半缩醛（性质不稳定）及环戊烷环结构，同时又-C=C-双键结构，醚R-O-R’结构（2）分类：根据环戊烷环是否开裂，分为环烯醚萜苷、裂环环烯醚萜苷。

✧环烯醚萜苷——①C-4有取代基的：栀子（栀子苷、京尼平苷、京尼平苷酸）、鸡屎藤苷②4-去甲基的：地黄（梓醇、梓苷）玄参（玄参苷）✧裂环环烯醚萜苷——龙胆苦苷、獐牙菜苷、獐牙菜苦苷3、性状——多数白色结晶或粉末，极少数液态。

味苦或极苦。

具有旋光性4、溶解性——亲水性化合物5、显色反应——氨基酸显色反应（皮肤变蓝）、乙酸—铜离子显色反应（显蓝色）●环烯醚萜苷易被水解，生成的苷元为半缩醛结构，其化学性质活泼，易发生氧化聚合，难以得到原始的苷元，同时颜色变深，此为地黄及玄参在炮制及放置过程中变黑的主要原因。

●苷元遇酸、碱、羰基化合物、氨基酸均可变色。

挥发油1、挥发油的化学组成✧萜类化合物——所占比例最大，主要是单萜、倍半萜及其含氧衍生物✧芳香族化合物——小分子的苯丙素类衍生物，具有C6-C3骨架，多为酚类化合物✧脂肪族化合物、其他类化合物2、性状——多为无色或淡黄色透明液体，如薁类蓝色，佛手油绿色，桂皮油红棕色——多具浓烈特异性气味，冷却条件下析出结晶，称“析脑”3、挥发性——自然挥发。

天然药物化学第6章萜类和挥发油第3讲萜类的理化性质及挥发油的概述预备知识01萜类化合物的结构特点02挥发油由哪些萜类化合物组成学习目标01•了解萜类化合物的理化性质02•掌握挥发油的定义及通性（一) 萜类的理化性质•物理性质•形态味旋光溶解度•化学性质•加成反应•氧化反应•脱氢反应•分子重排反应•形态：•单萜、倍半萜多为油状液体、少数为固体，具有特殊香气。

•随分子量和双键的增加，官能基团的增多，化合物的挥发性降低，熔点和沸点相应增高，可采用分馏的方法将它们分离开来。

•二萜和二倍半萜多为结晶性固体。

•味：•萜类化合物多具有苦味，又称苦味素。

•旋光和折光性：•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。

•溶解度：•萜类化合物亲脂性强，易溶于醇及脂溶性有机溶剂。

具内酯结构的萜类化合物能溶于碱水，酸化后，又重新析出，此性质可用于具内酯结构的萜类的分离与纯化。

•萜类对高热、光和酸碱较为敏感, 在提取分离时应注意。

•加成反应含有双键和醛，酮等羰基的萜类化合物，可与某些试剂发生加成反应。

•氧化反应用来测定分子中双键的位置，醛酮合成等。

常用氧化剂：臭氧、铬酐(三氧化铬)、四醋酸铅、高锰酸钾、二氧化硒等。

•脱氢反应脱氢反应中，环萜的碳架转变为芳香烃类衍生物，反应通常在惰性气体的保护下，用铂黑或钯做催化剂进行。

•分子重排反应在萜类化合物中，特别是双环萜在发生加成、消除或亲核性取代反应时，常常发生碳架的改变，产生Wagner-Meerwein重排。

（二）挥发油的概述•定义：•挥发油(volatile oils)又称精油(essential oils)，是一类可随水蒸气蒸馏、具有芳香气味的油状液体的总称。

在常温下能挥发，少数与糖结合成苷。

•中草药中主要存在种子植物中，尤其是菊科、芸香科、伞形科、唇形科等植物。

挥发油的生物活性•生物活性•挥发油多具有祛痰、止咳、平喘、驱风、健胃、解热、镇痛、抗菌消炎作用。