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第六章 萜类和挥发油

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天然药物化学第六章萜类和挥发油

天然药物化学第六章萜类和挥发油

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。

第六章 萜类化合物

第六章 萜类化合物
凡是以异戊二烯或异戊烷为基本单位，以头 尾相接的方式而结合的化合物，通式为(C5H8)n。
2,生源异戊二烯规则（biogenetic isoprene rule）
葡萄糖
CH3COOH 醋酸
OH HOOC
OH
（三磷酸腺苷）2ATP
甲戊二羟酸 (MVA)
焦磷酸异戊烯酯（IPP） 异构化 焦磷酸二甲基烯丙酯（DMAPP）
C6H5
Ph2
O
N H
Ph3
C6H5 O
2' 3' 1'
OH
AcO
18 12 11
O 13 15
14 1
HO
10 9 O19 OH
2
17
16
H
8 3
7
H
4
6 5
20
O
Ph1 C6H5
O AcO
O
Paclitaxel (Taxol)
• 英文名：Paclitaxel, Taxol® or TM
H OO O
薄荷烷 衍生物
重要的环状单萜化合物：
O
OH
OH
OH
l-薄荷醇 men脑 d-龙脑 （冰片）
O
OHC O
对-氧化樟脑
π-氧化樟脑
(具有强心作用)
重要的环状单萜化合物：
O
α-紫罗兰酮
O
O
O
O
斑蝥素
O
O
O
O OH
O
β-紫罗兰酮
O
O
O
N
O
斑蝥胺 (试用于肝癌)
芍药苷 (防治老年痴呆)
CHO
香叶醛 （α-柠檬醛）
geranial

《天然药物化学》辅导-6-9章

《天然药物化学》辅导-6-9章

第六章萜类和挥发油第一节概述萜类物质是由甲戊二羟酸（MVA）衍生而成，基本骨架多具有2个及2个以上异戊二烯单位（C5）。

开链萜烯具有（C5H8）n 的通式，碳原子数一般为5的倍数，而氢的比例一般不是8的倍数。

结构与分类按异戊二烯单位（C5单位）的多少分为单萜、倍半萜、二萜、二倍半萜、三萜、四萜和多萜。

每类再根据基本碳链是否成环及成环的碳环数的多少进一步分类。

绝大多数萜类化合物为含氧衍生物，包括醇、醚、酮、酸、酯、内酯、亚甲二氧基等含氧基团。

有的萜类化合物以苷的形式存在，如环烯醚萜苷类成分；有的萜类化合物分子中含有氮原子，称为萜类生物碱，如乌头碱。

分布：萜类化合物在自然界分布十分广泛，种类繁多，是各类天然物质中最多的一类成分。

据统计，1970年有萜类化合物10000余种，至1991年已超过22000种。

广泛分布于高等植物的腺体、油室和树脂道等分泌组织中，是植物挥发油的主要组成成分，在昆虫激素及海洋生物中也有存在。

生物活性：萜类化合物的生物活性也十分重要。

如穿心莲内酯；青蒿素，龙胆碱，紫杉醇，薄荷脑，龙脑（俗：冰片）、银杏内酯，雷公藤内酯，甜菊苷萜类的生源途径1．经验异戊二烯法则：天然界中萜类化合物的结构研究发现，绝大多数萜类物质可以看作是由异戊二烯首尾相连形成的聚合体。

1887年Wallach提出：自然界存在的萜类化合物是由异戊二烯衍生而成首尾相连的聚合体及其衍生物。

这就是日后长期沿用的经验异戊二烯法则。

2．生源异戊二烯法则：后来很多学者对萜类化学深入研究的结果表明，很难在植物界发现游离的异戊二烯存在，而且有些萜类化合物液无法划分出异戊二烯的基本单元。

于是德国学者Ruzicka于1938年提出了生源异戊二烯法则。

生源异戊二烯法则的基本理论是：萜类化合物的形成起源于生物代谢的最基本的物质葡萄糖；葡萄糖在酶的作用下产生乙酸，三分子的乙酸经生物合成产生甲戊二羟酸（MVA），甲戊二羟酸被认为是萜类形成的真正的基本单元；甲戊二羟酸经高能的三磷酸腺苷（ATP）作用生成甲戊二羟酸焦磷酸酯，再经脱羧、脱水形成焦磷酸异戊烯酯（IPP），焦磷酸异戊烯酯可互变异构化为焦磷酸γ、γ-二甲基丙烯酯（DMAPP），这两个化合物被认为是萜类成分在生物体内形成的真正前体，即生物体内的“活性异戊二烯法则”物质。

6萜类及挥发油

6萜类及挥发油

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章萜类与挥发油-20101026完美修正版

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第六章萜类与挥发油【单项选择题】1．单萜类化合物分子中的碳原子数为（A ）A．10个 B．15个 C．5个 D．20个 E．25个2．挥发油中的萜类化合物主要是（C ）A．二萜类 B．二倍半萜类 C．单萜和倍半萜类 D．小分子脂肪族化合物 E．挥发性生物碱3．难溶于水，易溶于乙醇和亲脂性有机溶剂的是（A ）A．游离的萜类化合物 B．与糖结合成苷的萜类化合物C．环烯醚萜苷类化合物 D．皂苷类化合物 E．单糖类化合物4．可（或易）溶于水及乙醇，难（或不）溶于亲脂性有机溶剂的是（C ）A．游离的单萜类化合物 B．游离的倍半萜类化合物C．环烯醚萜苷类化合物 D．游离的二萜类化合物 E．大分子脂肪族化合物5．通常以树脂、苦味质、植物醇等为存在形式的萜类化合物为（B）A．单萜 B．二萜 C．倍半萜 D．二倍半萜 E．三萜6．即能溶解游离的萜类化合物，又能溶解萜苷类化合物的溶剂是（A）A．乙醇 B．水 C．氯仿 D．苯 E．石油醚7．非含氧的开链萜烯分子符合下列哪项通式（B ）A．（C8H5）n B．(C5H8)n C．(5C8H)n D．(C5H5)n E．(C8H8)n 8．二萜类化合物具有（C ）A．两个异戊二烯单元 B．三个异戊二烯单元 C．有四个异戊二烯单元D．五个异戊二烯单元 E．六个异戊二烯单元9．下列分子属于（B）CH3H3CH3A．开链单萜B．单环单萜C．双环单萜D．双环倍半萜CE．异戊二烯10．能发生加成反应的化合物是（A）11．A．具有双键、羰基的化合物 B．具有醇羟基的化合物C．具有醚键的化合物 D．具有酯键的化合物 E．具有酚羟基的化合物11．组成挥发油的芳香族化合物大多属于（ A ）A．苯丙素衍生物 B．桂皮酸类化合物 C．水杨酸类化合物 D．色原酮类化合物 E．丁香酚12．挥发油如果具有颜色，往往是由于油中存在（ B ）A．环烯醚萜苷类化合物 B．薁类化合物或色素C．小分子脂肪族化合物 D．苯丙素类化合物E．双环单萜类化合物13．组成挥发油的主要成分是（C）A．脂肪族化合物B．芳香族化合物C．单萜、倍半萜及其含氧衍生物D．某些含硫和含氮的化合物E．三萜类化合物14．组成挥发油的芳香族化合物大多具有（A）A．6C—3C的基本碳架B．异戊二烯的基本单元C．内酯结构D．色原酮的基本母核E．6C—3C—6C的基本碳架16．区别油脂和挥发油，一般可采用（B ）A．升华试验B．挥发性试验（油斑实验）C．泡沫试验D．溶血试验E．沉淀反应17．在含氧单萜中，沸点随功能基极性不同而增大的顺序应为（A ）A．醚<酮<醛<醇<羧酸 B．酮<醚<醛<醇<羧酸 C．醛<醚<酮<醇<羧酸D．羧酸<醚<酮<醛<醇 E．醇<羧酸<醚<醛<酮18．溶剂提取法提取挥发油，一般使用的溶剂为（B ）A．乙醇B．石油醚C．醋酸乙酯D．酸性水溶液E．碱性水溶液19．如果挥发油中既含有萜烯类，又含有萜的含氧衍生物，在用薄层色谱展开时，常常采用（D）A．上行展开B．下行展开C．径向展开D．单向二次展开E．单向多次展开20．水蒸汽蒸馏法不能用于哪项提取（E ）A．挥发油B．挥发性生物碱C．小分子游离香豆素D．小分子游离苯醌类E．生物碱的盐21．利用亚硫酸氢钠加成反应分离挥发油中羰基类化合物，要求的反应条件是（B ）A．低温长时间振摇B．低温短时间振摇C．高温短时间振摇D．低温下振摇，与时间无关E．短时间振摇，与温度无关22．在硝酸银薄层色谱中，影响化合物与银离子形成л-络合物稳定性的因素不包括（E ）A．双键的数目B．双键的位置C．双键的顺反异构D．双键的有无E．含氧官能团的种类23．挥发油不具有的通性有（D ）A.特殊气味B. 挥发性C. 几乎不溶于水D. 稳定性E. 具有一定的物理常数24．分离挥发油中的羰基成分，常采用的试剂为（A ）A. 亚硫酸氢钠试剂B. 三氯化铁试剂C. 2%高锰酸钾溶液D. 异羟肟酸铁试剂E. 香草醛浓硫酸试剂25．采用薄层色谱检识挥发油，为了能使含氧化合物及不含氧化合物较好地展开，且被分离成分排列成一条直线，应选择的展开方式为（ E ）A. 径向展开B. 上行展开C. 下行展开D. 双向二次展开E. 单向二次展开26. 挥发油薄层色谱后，一般情况下选择的显色剂是（B ）A. 三氯化铁试剂B. 香草醛-浓硫酸试剂C. 高锰酸钾溶液D. 异羟肟酸铁试剂E. 2，4-二硝基苯肼试剂27．具有挥发性的化合物（D ）A. 紫杉醇B. 穿心莲内酯C. 龙胆苦苷D. 薄荷醇E. 银杏内酯28．苷元具有半缩醛结构的是（ D ）A.强心苷B.三萜皂苷C.甾体皂苷D. 环稀醚萜苷E. 蒽醌苷29．卓酚酮不具有的性质是（ C ）A．酸性强于酚类B．酸性弱于羧酸类C．溶于60～70%硫酸D．与铜离子生成绿色结晶E．多具抗菌活性，但有毒性30．薁类所不具有的性质是（A ）A．与FeCl3呈色B．能溶于60%硫酸C．与5%溴/CHCl3呈色D．呈现蓝色、紫色或绿色E．能溶于石油醚31．具有抗疟作用的倍半萜内酯是（D ）A．莪术醇B．莪术二酮C．马桑毒素D．青蒿素E．紫杉醇32．CO2超临界萃取法提取挥发油的优点不包括（C ）A．提取效率高B．没有污染C．较常规提取方法成本低、设备简便D．可用于提取性质不稳定的挥发油E．缩短提取流程33.环烯醚萜类多数以苷的形式存在于植物体中，原因是（A）A. 结构中具有半缩醛羟基B. 结构中具有环状半缩醛羟基C. 结构中具有缩醛羟基D. 结构中具有环状缩醛羟基E. 结构中具有烯醚键羟基34.某一化合物能使溴水褪色，能与顺丁烯二酸酐生成结晶形加成物，该化合物具有（B）A.羰基B.共轭双键C.环外双键D. 环内双键35.地黄、玄参等中药在加工过程中易变黑，这是因为其中含有：BA.鞣质酯苷B.环烯醚萜苷C.羟基香豆素苷D.黄酮醇苷36.具有芳香化的性质，具有酚的通性和酸性，其羰基的性质类似羧酸中的羰基，而不能和一般羰基试剂反应的化合物是：CA.环烯醚萜B.愈创木薁C.卓酚酮类D.穿心莲内酯37.分离单萜类的醛和酮最好的方法是：DA.Girard试剂法B.3.5 二硝基苯肼法C.亚硫酸氢钠法D.分馏法38.用硝酸银处理的硅胶做吸附剂，苯：无水乙醇（5：1）做洗脱剂，分离下列化合物，各成分流出的先后顺序为：AA.①②③B.②③①C.③②①D.②①③OCH3H3CO3H CH3HOCH3H3CO3CH3HHOCH3H3COOCH3CH2CH CH2①②③39.环烯醚萜类多以哪种形式存在：CA.酯B.游离C. 苷D.萜源功能基40.用溶剂提取环烯醚萜苷时，常在植物材料粗粉中伴入碳酸钙或氢氧化钡，目的是：AA.抑制酶活性B.增大溶解度C.中和植物酸D.A 和C41.卓酚酮类具有酸性，其酸性：CA.比一般酚类弱B.比一般羧酸强C.介于二者之间42.薁类可溶于：DA.强酸B.水C.弱碱D.强酸43.请选择下列反应的条件：BA.KMnO 4B.NaBH 4C.NaIO 4D.H 2/Pd-CaCO 3 OOO OO O O O44.环烯醚萜苷具有下列何种性质：CA.挥发性B.脂溶性C.对酸不稳定D.甜味45.临床应用的穿心莲内酯水溶性衍生物有：BA.穿心莲内酯丁二酸双酯衍生物B.穿心莲内酯磺酸钠衍生物C.穿心莲内酯乙酰化衍生物D.穿心莲内酯甲醚衍生物46.超临界萃取法提取挥发油时常选择哪种物质为超临界流体物质：EA.氯化亚氮B.乙烷C.乙烯D.甲苯E.二氧化碳13.从挥发油乙醚液中分离碱性成分可用：BA.5%NaHCO 3和2%NaOHB.1%HCl 或H 2SO 4C.邻苯二甲酸酐D.Girard 试剂T 或PE.2%NaHSO 347.从挥发油乙醚液中分离酚酸性成分可用：AA.5%NaHCO 3和2%NaOHB.1%HCl 或H 2SO 4C.邻苯二甲酸酐D.Girard 试剂T 或PE.2%NaHSO 348.从挥发油乙醚液中分离含羰基类成分可用：DA.5%NaHCO 3和2%NaOHB.1%HCl 或H 2SO 4C.邻苯二甲酸酐D.Girard 试剂T 或PE.2%NaHSO 349.从挥发油乙醚液中分离醇类成分可用：CA.5%NaHCO3和2%NaOHB.1%HCl或H2SO4C.邻苯二甲酸酐D.Girard试剂T或PE.2%NaHSO350.下列化合物可制成油溶性注射剂的是：CA.青蒿素B.青蒿琥珀酸酯钠C.二氢青蒿素甲醚D.穿心莲内酯磺酸钠E.穿心莲内酯丁二酸单酯钾51.挥发油中的芳香化合物多为（D ）的衍生物。

5第六章天然药物化学萜类化合物

5第六章天然药物化学萜类化合物
（一）单萜（monoterpenoids) 由焦磷酸香叶酯衍生而成具有10个碳原子的 化合物群，是挥发油的低沸程部分的组成成分。 1.链状单萜 较重要的化合物是一些含氧衍生物，如：萜 醇、萜醛类。
CHO
[H]
CHO
CHO
香叶醛 （α-柠檬醛）
geranial [H]
[O]
香茅醛 citronellal
如：挥发油、树脂、橡胶以及胡萝卜素等
一、萜类化合物的含义
OH
薄荷醇 menthol
HO OH
O
O O
山道年 santonin
HO
原人参二醇
β-月桂烯
protopanaxadiol
myrcene
一、萜类化合物的含义 上述这些化合物，进行氧化加热后都产生
异戊二烯，即：C5H8
头 H(Head)
尾 T(tail)
C
CC
C
C
异戊二烯单位
定义：凡由甲戊二羟酸衍生，且分子式符合 (C5H8)n通式的化合物及其衍生物。
一、萜类化合物的含义
1.经验异戊二烯法则 （1）橡胶焦化反应，或将松节油的蒸汽经氮气稀释
后，在低压下通过红热的铂丝网时，均可获得产 率很高的异戊二烯； （2）异戊二烯加热至280℃，发现每两分子异戊二 烯由Diels-Alder反应聚合而成二戊烯。
萜类化合物的分类及分布
碳数 5
(C5H8)n n=1
存在 植物叶
单萜
10
2
倍半萜 15
3
挥发油 挥发油
二萜
20
4 树脂、苦味质、植物醇
二倍半萜 25
5 海绵、植物病菌
三萜
30
6 皂苷、树脂、植物乳汁

萜类和挥发油


4、双环单的有六种，其中四种可 看作由薄荷烷型在不同位置进一步环合而成。其中以蒎烷型和莰 烷型结构最稳定，形成衍生物的数量最多，在植物界以松柏科分 布最为广泛。
蒈 烷 型
8-5
7
蒎烷 型
1
8-6
3
异莰烷 型
5
1-8
8 9
莰烷 型
6-4
守 烷型
葑烷 型
(1) 蒎烷型衍生物 芍药苷(paeoniflorin) 存在于牡丹科植物芍药(Paeonia albiflora)、牡丹(P. suffruticosa) 和紫牡丹(P. delavayi)的根中。对小鼠显示具有镇静、镇痛及抗炎 等作用，另外还具有扩张冠状动脉，增加冠脉流量，对抗急性心 肌缺血，抑制血小板凝集及降低血压作用，临床上已试用于冠心 病的治疗。 结构：是蒎烷型单萜衍生物，结构中除含有蒎烷母核和葡萄糖外， 尚有一苯甲酰基及一缩醛结构，因此对于酸和碱都不够稳定。
萜类化合物是中药具有临床疗效的重要有效成分，其生理活性也 多种多样，因而萜类成分的研究一直是比较活跃的领域，亦是寻 找和发现天然活性成分的重要来源。
二、萜类的生源关系
1、经验的异戊二烯规则
提出的依据: A、许多天然的萜类化合物, 如柠檬烯或松节油(含多种萜烯)的蒸气 经氮气稀释后,在低压下通过红热的铂丝网,能获得产率很高的异戊二烯. B、将异戊二烯加热至280度,每两分子的异戊二烯可发生Diels-Alder 反应，聚合生成二戊烯（P220 反应式） C、大多数萜类化合物都可划成若干个异戊二烯单元 但后来发现许多例外，且在植物的代谢过程中也很难找到异戊二烯的存 在，故称为“经验的异戊二烯规则”
OH
OH
艾纳香
l-龙脑

萜类与挥发油


O
CH3
O 大苞雪莲内酯
主产于美洲， 少数产欧洲、 非洲和亚洲， 我国有14种， 除新疆、西藏外， 全国均产。
四、二萜(diterpenoids)
是由4个异戊二烯单位构成、含20个碳原子旳化合 物类群。它们是由焦磷酸香叶基香叶酯衍生而成。
紫杉烷
分布：植物界（广泛），菌类代谢产物，海洋生物。 存在：植物乳汁、树脂中。 化合物举例：紫杉醇、穿心莲内酯、丹参醌、银杏内酯、雷 公藤内酯、甜菊苷等。
14
1
9
2
10 8
3
13
O 4 56 7 11
15
O 12
O
α- 山道年
山道年是强力驱蛔剂，但服 用过量可产生黄视疟毒性， 已被临床淘汰。
从菊科植物茼蒿旳花中提取旳化学物质。可作驱肠虫剂
3、 薁类衍生物
凡由五元环与七元环骈合而成旳芳环骨架都称为薁类 (azulenoids)化合物。此类化合物多具有抑菌、抗肿瘤、杀 虫等生物活性。
β- 金合欢烯
CH2OH 金合欢醇
H3C HO
橙花醇
金合欢烯：又称麝子油烯，存在于枇杷叶、生姜、及洋甘菊 旳挥发油中。金合欢烯有α、β两种构型，其中β体存在于藿 香、啤酒花和生姜挥发油中。 金合欢醇：存在于金合欢花油、橙花油、香茅中。
橙花醇：又称苦橙油醇，具有苹果香，是橙花油中旳主要成 份之一。
2、 环状倍半萜
桃叶珊瑚甙
相传北宋皇祐 五年（1053年）八月，吉安县永和一带， 当年汉将马武领兵伐匈奴，不料兵败被困，军中粮尽水竭， 数万将士众多患“血尿病”，生命危在旦夕。惟有三匹战马 因常啃路上车辙旳无名小草，而幸免此疫。细心旳车夫 发觉此况，便挣扎着往车道中扯来那种无名小草，生嚼吞食，

异戊二烯甲戊二羟酸第六章萜类和挥发油第一节概述一

一、单萜 （monoterpenoids）
（一）、链状单萜
代表化合物： 香叶醇（geraniol)： 橙花醇（nerol 香茅醇（citronellol
CH2OH
CH2OH
CH2OH
以上三种萜醇都是玫瑰香系香料，是很重要的香料化工原料。
第二节、萜类的结构类型及代表性化合物
一、单萜 （monoterpenoids）
第二节、萜类的结构类型及代表性化合物
二、环烯醚萜（iridoids） 代表化合物： 3、裂环环烯醚萜苷类
O O
龙胆苦苷 gentiopicroside
O O glc
第二节、萜类的结构类型及代表性化合物
三、倍半萜（sesquiterpenoids）
（一）、概述：
1、含义：是由3个异戊二烯单位构成、含15个碳原子的化合物 类群。 2、分布：主要分布在植物界和微生物界。海洋低等动物（海藻、 软体动物等）、昆虫中也有发现。 多以挥发油的形式存在。 在植物中多以醇、酮、内酯或苷的形式存在。 亦有以生物碱形式存在。
成、含20个碳原子的化合物类群。
它们的结构显示多样性，但生源上的前体均为焦磷酸香叶基香 叶酯（GGPP)，几乎都呈环状结构。 2、分布:二萜广泛分布于植物界，植物分泌的乳汁、树脂等均 以二萜类衍生物为主，尤以松柏科植物最为普遍。除植物外，
菌类代谢产物中也发现有二萜，从海洋生物中也有为数较多的
二萜衍生物。
。
有存在。
常见科： 唇形科、伞形科、松科、菊科、樟科、芸香科、
龙脑科等
第二节、萜类的结构类型及代表性化合物
一、单萜 （monoterpenoids） 3、分类 根据结构中碳环的有无及数目分类：
链状单萜
单环单萜 双环单萜 单萜化合物最多。

第六章 萜类和挥发油 (1)

天然药物化学课程教案课次1授课方式 （请打√） 理论课□ 讨论课□ 实验课□ 习题课□ 其他□ 授课题目：第六章 萜类和挥发油 第一节 概述 第二节 萜类的结构类型及重要代表物 第三节 萜类化合物的理化性质课时 安排 3教学目的和要求：1、掌握萜类化合物的定义、结构类型及重要代表物的化学结构和生理活性。

2、掌握萜类化合物的性质。

3、熟悉萜类化合物的生物合成途径。

教学重点及难点： 重点：1、萜类化合物的定义、结构类型及重要代表物的化学结构和生理活性。

2、萜类化合物的性质。

难点： 萜类化合物的性质和生物合成途径。

教学基本内容方法及手段1第六章 萜类和挥发油 第一节 概 述 一、萜的含义和分类 1、定义：凡是由甲戊二羟酸衍生的化合物均称为萜类化合物。

OH异戊二烯 (C5单位)2、分类依据1-薄荷OH愈创木根据分子结构中异戊二烯单位的数目进行分类；在此基础上再根据各萜类分子结构中碳环的有无和数目的多少进行分类。

萜类化合物的分类及分布多媒体 讲解分类 碳原子数 通式(C5H8)n存在形式与分布半萜5n=1植物叶单萜10n=2挥发油倍半萜15n=3挥发油二萜20n=4树脂、苦味质、植物醇二倍半萜 25n = 5 海绵、植物病菌，昆虫代谢物三萜30n = 6 皂苷、树脂、植物、乳汁四萜40n=8植物胡萝卜素二、萜类的生源学说 （一）经验的异戊二烯法则（empirical isoprene rule）认为自然界存在的萜类化合物都是由异戊二烯衍变而来的，是异戊二 烯的聚合体或衍生物。

并以是否符合异戊二烯法则做为判断是否为萜类化 合物。

（二）生源的异戊二烯法则（biogenetic isoprene rule）萜类化合物是经甲戊二羟酸途径衍生的一类化合物。

焦磷酸二甲烯丙酯（DAPP）和焦磷酸异戊烯酯（IPP）是生物体内真正 的异戊烯基单位 合成萜类化合物的甲戊二羟酸途径：2CO2H2Ohv / 叶绿素葡萄糖代谢磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸乙酰辅酶A丙二酸单酰辅酶A 萜类化合物的生物合成途径：甲羟戊酸萜类 甾类 胡萝卜素类环烯醚萜的生物合成：3CH2OPPH1. 水解2. 氧化GPP环合CHO香茅醛OH HH4653O7 891 2OH10 H环烯醚萜OH羟醛缩合水合CHOCH2OH CHO氧化HOH CH O烯醇化CHO CHO蚁臭二醛H465379 81 2O10 H OH环烯醚萜氧化COOH44脱羧OOOHOH4-去甲环烯醚萜开环76 589氧化 O 环合O 11 O 764589O10 OH裂环环烯醚萜10 OH裂环内酯环烯醚萜4第二节 萜类化合物的结构类型及重要代表物分类 半萜萜类化合物的分类及分布碳原子数 通式(C5H8)n存在形式与分布5n=1植物叶单萜10n=2挥发油倍半萜15n=3挥发油二萜20n=4树脂、苦味质、植物醇二倍半萜 25n=5海绵、植物病菌，昆虫代谢物三萜30n=6皂苷、树脂、植物、乳汁四萜40n=8植物胡萝卜素多媒体 讲解一、单萜 （一）链状单萜CH2OHCH2OHCH2OHCHO H香叶醇橙花醇香茅醇柠檬醛香叶醇和橙花醇互为顺反异构体。

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三、倍半萜
基本碳架由15个碳原子构成，即3个异戊二 烯单位。
是挥发油高沸程（250℃—280℃）的主要 组分
1、无环倍半萜
洋甘菊
金合欢烯 （甜橙油、玫瑰油、桔子油等精油中）
（用于皂用、洗涤剂香精中和日化香精中）
2、环状倍半萜（单环和双环）
H O O O O O
青蒿素 （抗恶性疟疾）
H H
青蒿
宝塔糖 蛔蒿
青蒿 青蒿素 （抗恶性疟疾）
H H
七、萜类化合物的性质
1、形态 单萜及倍半萜：多为油状液体， 少数为固体结晶 二萜及二倍半萜多为固体结晶 2、味 多具苦味，少数萜具有较强甜 味，如甜菊苷
龙胆苦苷
2、溶解性
亲脂性：易溶于醇及脂溶性有机溶剂，难溶 于水。 H
碱溶酸沉：具羧基、酚羟基及内酯结构 O O 的萜类。
O
D
E
1、由（ ）衍生而成的化合物均为萜类 化合物，此类化合物结构种类虽然非常 复杂，但其基本碳架多具有（ ）结构 特征。
2、按基本碳架的碳原子数目，即（ ） 的多少，可将萜类化合物分成单萜、倍 半萜、二萜、二倍半萜、三萜及四萜等。
3、薁类成分多存在于 分，呈蓝、紫色。 沸点部
H O O O O O
O O
蒿甲醚
H H
O 青蒿素 （抗恶性疟疾）
第二节 挥发油
一、概述 挥发油(volatile oils)又称精油(essential oils)， 是一类具有芳香气味的油状液体的总称。 在常温下能挥发，可随水蒸气蒸馏。
二、分布 主要存在种子植物，尤其是芳香植物中。
芳香植物 有 56 科，约 300种。菊科、芸
3、脂肪族化合物
CH3-(CH2)8-COCH3
甲基正壬基甲酮（消炎抗菌）
鱼腥草
CH3-(CH2)8-CH3
正癸烷
桂花
4、含硫含氮化合物 （1）含硫化合物
CH2=CH-CH2-S-S-CH2-CH=CH2
大蒜新素（抗菌消炎）
（2）含氮化合物
邻氨基苯甲酸甲酯：调配葡萄、樱桃、草 莓、西瓜、柑橘等食用香精和酒用香精。
第六章 萜类和挥发油 （Terpenoids and Volatile Oils）
第一节 萜类
概述 单萜 倍半萜 二萜 二倍半萜 四萜 萜类化合物的理化性质 萜类化合物的提取分离
一、概述
1、萜的含义
萜类化合物是一类由甲戊二羟酸衍生而 成，基本碳架具有 2个或2个以上异戊二烯单 位结构特征的化合物。
2、溶剂提取法
（1）油脂吸收法：贵重油的提取
冷 吸 收 法
①用纯净的猪油或者牛油涂抹在玻璃板两侧； ②将玻璃板放入木制框架中； ③玻璃板上放金属网； ④网上放新鲜花瓣；
木制框架（5-10cm） 玻璃板（两侧涂猪油）
金属网
花瓣
收 温 ①将花瓣浸于油脂中； 法 浸 ②低温加热保持在50-60℃之间； 吸 ③让芳香成分溶于油脂中。
甜菊
甜菊苷A甜味最强
五、二倍半萜
5个分子异戊二烯单位构成、含25个 碳原子的化合物。
该类化合物数量少，约有6种类型30余 种化合物。
COOCH3 O COOH
呋喃海绵素-3
六、四萜
四萜：8个异戊二烯单位组成，主要指胡 萝卜烃类色素。
β-胡萝卜烯
1、非含氧的开链萜烯分子符合下列哪 项通式（ ） A、（C8H5）n B、（C5H8）n C、（C5H5）n D、（C8H8）n
1、单萜类化合物分子中的碳原子数为 （ ） A．10个 B．15个 C．5个 D．20个 E．25个 2、挥发油中的萜类化合物主要是（ A．二萜类 B．二倍半萜类 C．单萜和倍半萜类 D．小分子脂肪族化合物 E．挥发性生物碱 ）
O
3、
O O
O
属于（ ）
A、开链单萜 B、单环单萜 C、双环单萜 D、双环倍半萜 E、异戊二烯
蒸去乙醚
酸性成分
酚性成分
2）利用功能团特性分离
（1）醇化合物分离：制备衍生物后，再分离
（溶于NaCO3） 挥发油 邻苯二 甲酸酐 皂化
皂化：强碱和酯（尤指油脂）反应。
酸水层
（2）醛或酮类化合物分离
原理：利用羰基性质制备衍生物后，再 分离
脂溶性
化学方法
• 碱性成分：10%盐酸萃取
• 酚酸性成分：NaHCO3溶液萃取 • 醇类化合物：邻苯二甲酸酐 • 醛酮：亚硫酸氢钠
吸收挥发油后的油脂
无水乙醇萃取
直接作为香料
醇溶液（含精油）
蒸去乙醇
纯精油
（2）溶剂浸提法
中药粗粉
低沸点溶剂连续 回流或冷浸提取
提取液
蒸馏或减压蒸馏
粗制挥发油
加适量浓乙醇浸渍， -20℃冷冻，过滤
脂溶性杂质
滤液
蒸馏除乙醇
挥发油纯品
3、压榨法 适用于含挥发油较多的原料，所得的挥发 油可保持原有的新鲜香味。
H3C
A
CH3
CH3
CH 2OH O GLU
C
B
O
O H3C CH3
H3C
D
CH3
E
5、属于环烯醚萜苷类化合物的为（ ）
H3C
CH3
CH3 O
O
H3C CH3
CH3 CH3 O O
H H3C R1 O O O O H R2 R3
A
H3C
OH O CH2OH
B
O O GLU
C
O O OH CH3 CH3 CH3
3、化学分离法
1）利用酸碱性不同分离 （1）碱性成分分离： 挥发油溶于乙醚
加10%盐酸或硫酸萃取
水层：碱性成分
碱化后用 乙醚萃取 蒸去乙醚
乙醚层：其它成分
乙醚层
碱性成分
（2）酚性、酸性成分分离
挥发油溶于乙醚
加5%碳酸氢钠萃取
水层：酸性成分
酸化后用 乙醚萃取
乙醚层
继续用2% 氢氧化钠 溶液萃取
乙醚层
六、挥发油的分离
析晶法 分馏法 化学分离法 色谱分离法
1、析晶法
将挥发油置于0℃以下使析出结晶。
薄荷油
-10℃ 12h 第一批粗脑 滤液 -20℃ 第二批粗脑
左旋薄荷醇 （62.3%-87.2%）
24h
0℃
粗脑
加热熔融
溶解液
纯薄荷脑
薄荷醇
2、分馏法
（1）原理：利用沸点差异进行分离（减压下 进行）。 （2）规律： 单萜烯：35-70℃/ 10mmHg 单萜含氧物：70-100℃/10mmHg 倍半萜：更高温度/10mmHg
R2
H -OH -OH -OH H
R3
H H -OH -OH -OH
银杏内酯 A 银杏内酯 B 银杏内酯 C 银杏内酯 M 银杏内酯 J
-OH -OH -OH H -OH
银杏内酯 （抗血栓，抗肿瘤）
双环二萜
穿心莲
穿心莲内酯（抗炎作用）
4、三环二萜
红豆杉
紫杉醇（抗肿瘤）
4、四环二萜
甜菊苷（蔗糖替代品）
2、具有抗疟作用的倍半萜内酯是 （ ） A、莪术醇 B、莪术二酮 C、紫杉醇 D、青蒿素
3、二萜类化合物具有（ ） A．两个异戊二烯单元 B．三个异戊二烯单元 C．四个异戊二烯单元 D．五个异戊二烯单元 E．六个异戊二烯单元
4、属于双环单萜类化合物的是（
CH3
）
OH
CH 2OH
CH3 O
O
O
CH3
OH
OH
O
OH
O
OH
α－山道年
β-山道年
（驱肠虫剂，对驱蛔虫有特效）
3、薁类化合物
（1）结构特征 由五元环与七元环骈合而成，属于非苯 环芳烃化合物，具有一定的芳香性。
（2）存在形式
薁类化合物主要存在于挥发油中，大多 具有抑菌、抗肿瘤、杀虫等活性。
在挥发油分级蒸馏时，高沸点馏分 （250-300℃）中有时可看见蓝色或绿色的馏 分，这显示可能有薁类成分存在。
OH
O
龙脑（冰片，樟醇）
樟脑 杀虫止痒，消肿止痛
（提神醒脑，兴奋，镇痉等）
4）环烯醚萜类
（1）是一类特殊的单萜，多与糖结合形 成苷。
环戊烷
OH
环烯醚萜
半缩醛
（2）分类
环烯醚萜和裂环环烯醚萜
环戊烷是否开 裂（C7-C8）
OH
①环烯醚萜及其苷
COOCH3
栀子
焦栀子
O HOH2C O glc
OH 环烯醚萜
香科、伞形科、姜科和樟科等中分布最多。
薰衣草
风信子
（促进细胞再生）
洋甘菊
（安抚作用）
（兴奋作用）
三、组成
1、萜类化合物：单萜、倍半萜及它们的含氧衍生物
CH2OH H
CHO H
香叶醇（牻牛儿醇）
香叶醛
2、芳香族化合物：多为苯丙素类。
桂皮醛（杀菌）
桂皮
丁香酚 （抗菌， 降血压）
麝香草
百里香酚 （杀菌：治疗气管炎、百日咳）
青蒿
生姜
（2）海洋生物是特殊萜类的广大来源。
二、单萜Βιβλιοθήκη CH3H3CCH3
2、分类（按成环数目不同分类）
1）无环单萜 2）单环单萜 3）双环单萜
4）环烯醚萜类
2、分类（按成环数目不同分类）
1）无环单萜 常见的三种类型
月桂烷型
薰衣草烷型
艾蒿烷型
柠檬醛
CHO H
H
CHO
香叶醛 （α型柠檬醛）
香橙醛 （β型柠檬醛）
四、通性
1 、颜色：多为无色或淡黄色，少数有其 它颜色。
麝香草油：红色
洋甘菊精油：蓝色
2、形态：常温下为透明液体。 （1）脑：有的挥发油在冷却时其主要成分 可能结晶析出，析出物习称为脑； （2）滤除“脑”后，为脱脑油或素油。