萜类化合物和挥发油
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挥发油成分
挥发油为多种复杂成分的混合物,一种植物中的挥发油所含化学成分多达几十种,甚至上百种。
组成挥发油的成分主要有萜类、芳香族、脂肪族及其含氧衍生物等。
1. 萜类化合物:挥发油中的萜类成分主要是单萜和倍半萜类化合物。
它们的含氧衍生物多具有较强的生物活性,是挥发油芳香气味的主要组成成分。
例如樟脑油中的樟脑(50%),桉叶油中的桉油精(70%)。
2. 芳香族化合物:挥发油中芳香族化合物多为苯丙素类含氧衍生物,如丁香油中抑菌、镇静作用的丁香酚,桂皮油中的桂皮醛等均属此类。
3. 脂肪族成分:挥发油中的脂肪族成分多为一些小分子化合物,如鱼腥草挥发油中的癸酰乙醛,亦称鱼腥草素,具有抗菌活性。
此外,挥发油中还含有其他成分,如芥子油、挥发杏仁油、大蒜油、白头翁素等。
总的来说,挥发油成分复杂,且各种成分的含量可能会因植物种类、生长环境等因素而有所不同。
如需具体了解某一植物的挥发油成分,建议查阅相关文献或咨询相关领域专家。
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。
萜类化合物在植物中的作用及其应用萜类化合物考点包括:萜的含义、分类及典型化合物;含萜类化合物的常用中药。
单萜:挥发油的主要组成成分之一;倍半萜:挥发油中高沸程的主要组成;二萜类:多以树脂、内酯或苷等形式存在,如穿心莲内酯、紫杉醇等。
必考点:萜类化合物萜的含义、分类及典型化合物1、单萜:挥发油的主要组成成分之一。
无环单萜:牦牛儿醇(香叶醇)单环单萜:薄荷醇-镇痛、止痒、局麻、防腐、杀菌、清凉。
双环单萜:龙脑(冰片),具有升华性。
具备生津止渴、激动、消炎及抗氧化的促进作用。
环烯醚萜:栀子中的栀子苷、京尼平苷;地黄降血糖有效成分梓醇深裂环烯醚萜:极易被酸水解水解显出深色(地黄、玄参炮制变色的原因)2、倍半萜:挥发油中高沸程的主要组成。
链状倍半萜:金合欢醇又称法尼醇。
单环倍半萜:青蒿素:具有过氧结构的倍半萜内酯,抗疟。
双环倍半萜:马桑毒素和羟基马桑毒素-化疗精神分裂症。
薁类:双环倍半萜,莪术-莪术醇,抗肿瘤。
三环倍半萜:环路桉醇-抗炎金黄色葡萄球菌,白色念珠菌活性。
3、二萜类:多以树脂、内酯或苷等形式存在,如穿心莲内酯、紫杉醇等。
单环二萜:维生素a,主存于鱼肝油中。
双环二萜:银杏内酯是银杏叶及根皮的苦味成分,是治疗心脑血管疾病的主要有效成分。
穿心莲内酯是穿心莲抗菌消炎的主要成分。
三环二萜:雷公藤甲素、乙素、雷公藤内酯及16-羟基雷公藤内酯醇从雷公藤中分离出的抗癌活性物质。
昆明山海棠、东北雷公藤(黑蔓)中亦存有。
四环二萜:甜菊苷。
不含萜类化合物的常用中药1、穿心莲:含有二萜内酯和二萜内酯的苷类。
穿心莲内酯含量最高,为其主要活性成分。
《中国药典》以穿心莲内酯、脱水穿心莲内酯为指标成分。
2、青蒿:青蒿素-倍半萜内酯,对间日疟或恶性疟的化疗具备疗效显著、副作用大的优点。
蒿甲醚不仅就是一种高效率的抗疟药,而且对急性上美感发热存有较好的解热促进作用。
3、龙胆:裂环环烯醚萜苷类:獐牙菜苷、獐牙菜苦苷、龙胆苦苷。
龙胆苦苷是龙胆等中药的苦味成分,《中国药典》以龙胆苦苷为指标成分。
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。