第七章萜类和挥发油do.doc
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第七章 萜类和挥发油考点精要:1.萜类化合物分类及代表化合物;2.环烯醚萜类及常见倍半萜、二萜的的结构特点、性质及代表化合物;3.挥发油的化学组成和通性;4.挥发油的提取分离方法;5.挥发油的气相色谱和GC-MS 鉴定方法(新增);6.含萜和挥发油的常用中药。
一、概述(一)萜类的定义萜类化合物为一类由甲戊二羟酸衍生而成,基本碳架多具有2个或2个以上异戊二烯单位(C 5单位)结构特征的化合物。
通式:(C5H 8)n1.萜类化合物分类及代表化合物;按分子中异戊二烯单位的数目进行分类。
单萜类:根据单萜结构中碳环的有无和多少,将单萜类分为无环(开链)、单环、双环及三环等结构种类。
分类 主要化合物 性质无环单萜香叶醇(牻牛儿醇)具有似玫瑰香气,可制香料;可与无水氯化钙形成结晶性分子复合物; 具有抗菌、驱虫等作用单环单萜 薄荷醇(左旋体习称薄荷脑) 薄荷挥发油主要成分;直接冷冻法制备; 具有弱的镇痛、止痒和局麻作用,亦有防腐、杀菌和清凉作用。
双环单萜龙脑具升华性,有清凉气味;具有发汗、兴奋、镇痛及抗氧化的药理作用 三环单萜(少见)三、环烯醚萜类定义:环烯醚萜类为臭蚁二醛的缩醛衍生物,属单萜类化合物。
分布:特别是在玄参科、茜草科、唇形科及龙胆科中较为常见。
生物活性:如具保肝、利胆、降血糖血脂、抗炎等作用。
结构与分类环烯醚萜类的基本母核为环烯醚萜醇,具有半缩醛及环戊烷环的结构特点,分类主要化合物环烯醚萜苷C-4位有取代基栀子苷、京尼平苷和京尼平苷酸鸡屎藤苷清热泻火4-去甲基梓醇和梓苷玄参苷梓醇和梓苷降血糖;玄参苷镇痛。
裂环环烯醚萜苷龙胆苦苷獐牙菜苷及獐牙菜苦苷苦味成分环烯醚萜类理化性质1.性状故多具有旋光性。
味苦或极苦。
2.溶解性环烯醚萜类化合物多连有极性官能团,故偏亲水性,易溶于水和甲醇,可溶于乙醇、丙酮和正丁醇,难溶于三氯甲烷、乙醚和苯等亲脂性有机溶剂。
环烯醚萜苷的亲水性较其苷元更强。
3.显色反应及检识①环烯醚萜苷易被水解,颜色变深。
第七章萜类和挥发油
第一节萜类
重点是要掌握萜类的定义、分类、萜的结构类型及重要代表化合物。
定义:萜类化合物(terpenoids)为一类由甲戊二羟酸(mevalonic acid,MVA)衍生而成,基本碳架多具有2个或2个以上异戊二烯单位(C
单位)结构
5
特征的化合物。
生物合成途径:经验异戊二烯法则和生源异戊二烯法则。
了解萜的生物合成
单位的数途径可以帮助我们很好地去理解萜的结构特点及分类依据。
萜根据C
5
目分为单萜、倍半萜、二萜和二倍半萜,每一种萜类又有不同的骨架类型,包括一些特殊的结构类型,如薁类、卓酚酮、环烯醚萜等。
所以萜的结构类型既是本章的重点也是难点。
在萜的分类部分,熟悉每一种萜类的重要代表化合物(如薄荷醇、龙脑、樟脑、斑蝥素、青蒿素、穿心莲内酯、银杏内酯、雷公藤甲素、丹参酮类、紫杉醇等)的生物活性、结构特点以及现代临床应用。
对特殊的结构类型,如薁类、卓酚酮、环烯醚萜,则要掌握其结构特点和相应的理化性质。
理化性质部分,因为萜类结构骨架丰富,没有特定的骨架类型,所以其理化性质通性较少。
又因其结构单元都是异戊二烯单位组成,所以重点掌握化学性质中的加成反应,包括双键加成和羰基加成反应,并了解加成反应的特点和用途。
提取分离部分,萜类化合物种类繁杂、数量庞大,理化性质差异较大,而且同分异构体多,结构稳定性差,所以提取分离难度相对较大。
一般多根据此类成分挥发性、亲脂亲水性、特殊官能团的专属反应性以及极性等差异进行提取分离。
提取分离萜类化合物要注意减少或避免光、热、酸及碱对结构的影响。
柱色谱作为效率较高的分离方法应用最为广泛。
萜类的检识,由于萜类多为不饱和的环烃结构,其碳架类型多而繁,因此绝大多数的单萜、倍半萜、二萜及二倍半萜缺乏专属性强的检识反应,目前对绝大多数萜类化合物主要是用硫酸-乙醇等通用显色剂或羰基类显色剂,在薄层色谱上进行检识。
仅有卓酚酮类、环烯醚萜类及薁类这样一些基本碳架结构相对固定的特殊萜类化合物具一定专属性的检识反应,需要熟悉这些通用显色剂和专属性显色剂。
结构鉴定作为了解的知识点,也是难点,通过环烯醚萜实例的谱图分析,让学生理解这一类有着固定骨架的化合物的核磁共振谱图的特点,加深利用波谱技术对化合物进行结构鉴定的理解和应用。
中药实例以青蒿为主,以案例式讲述青蒿素的研究背景和发展历史,熟悉新药研发的基本思路和研究方法。
第二节挥发油
挥发油的定义、组成、提取分离都是重点,要求掌握。
这部分内容比较容易理解,难度不大,许多日常生活中的经验常识也可以帮助我们理解这部分知识点。
难点可能集中在挥发油的GC-MS 分析和鉴定,这个可以通过简单的图示清楚地展示给学生GC-MS分析挥发油的全过程,帮助学生理解。
挥发油的组成:组成挥发油的成分比较复杂,一种挥发油中常常由数十种至数百种化合物组成。
挥发油虽组成成分复杂,但多以数种化合物占较大比例,为主成分。
组成挥发油的成分可分为萜类、芳香族、脂肪族和其他四类。
其中萜类所占比例最大,且主要是单萜、倍半萜及其含氧衍生物,其含氧衍生物多是该油中生物活性较强或具芳香嗅味的主要成分。
挥发油的理化性质:包括性状、挥发性、溶解性、物理常数、稳定性等,重点是挥发性,挥发油因挥发而不留油迹,脂肪油则留下永久性油迹,籍此二者可相区别。
提取与分离:包括蒸馏法、溶剂提取法、吸收法、压榨法、二氧化碳超临界流体提取法等,熟悉每种方法的优缺点。
挥发油的组成非常复杂,成分较多,分离主要是针对含量较大或是活性特别强的某些成分。
气相色谱是研究挥发油组成成分的非常有效的方法,应用制备性气-液色谱,成功地将挥发油中许多成分分开并予以鉴定。
检识:理化检识,包括各种物理、化学常数的测定,这反映某一特定挥发油的组成和质量优劣。
也有针对特定官能团的显色。
这部分重点是薄层色谱,掌握检识挥发油常用的吸附材料和展开剂。
吸附剂多采用硅胶G或Ⅱ~Ⅲ级中性氧化铝G。
展开剂常用石油醚(或正己烷),展开非含氧烃类;用石油醚(或正己烷)-乙酸乙酯(85:15)展开含氧烃类。
挥发油检识最常用的显色剂是1%香草醛浓硫酸溶液,大多数成分可产生多种鲜艳的颜色反应。
也可依不同检识目的和目标物而
定,如异羟肟酸铁试剂可用于检查内酯类化合物;0.05%溴酚蓝乙醇溶液可用于检查酸类化合物;硝酸铈铵试剂可使醇类化合物在黄色的背景上显棕色斑点;碘化钾-冰乙酸-淀粉试剂可与过氧化物显蓝色。