天然藥物化學

1、天然藥物化學天然藥物化學天然藥物化學天然藥物化學第六章 萜類和揮發(fā)油Chapter 6 Terpenoids and Volatile Oils天然藥物化學天然藥物化學 第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 第二節(jié)第二節(jié) 萜類的結構類型及重要化合物萜類的結構類型及重要化合物 第三節(jié)第三節(jié) 萜類化合物的理化性質萜類化合物的理化性質 第四節(jié)第四節(jié) 萜類化合物的提取分離萜類化合物的提取分離 第五節(jié)第五節(jié) 萜類化合物的檢識與結構鑒定萜類化合物的檢識與結構鑒定 第六節(jié)第六節(jié) 揮發(fā)油揮發(fā)油本章內容天然藥物化學天然藥物化學一、萜類一、萜類 (Terpenoids) 的定義的定義以前：凡由異戊二烯以前：凡由異戊二烯（Iso

2、prene）衍生的化合物，其衍生的化合物，其 分子式符合分子式符合(C5H8)n通式的均稱為萜類化合物。通式的均稱為萜類化合物。目前：凡由甲戊二羥酸目前：凡由甲戊二羥酸（Mevalonic acid, MVA）衍生衍生 的，且分子式符合的，且分子式符合(C5H8)n通式的衍生物均稱為通式的衍生物均稱為 萜類化合物。萜類化合物。甲戊二羥酸甲戊二羥酸異戊二烯異戊二烯第一節(jié) 概 述天然藥物化學天然藥物化學二、萜的分類和分布二、萜的分類和分布 根據結構中根據結構中異戊二烯單位的數目異戊二烯單位的數目進行分類。進行分類。分類分類碳原子數碳原子數通式通式(C5H8)n存在存在半萜半萜5n = 1植物葉植物

3、葉單萜單萜10n = 2揮發(fā)油揮發(fā)油倍半萜倍半萜15n = 3揮發(fā)油揮發(fā)油二萜二萜20n = 4樹脂、苦味質、植物醇樹脂、苦味質、植物醇二倍半萜二倍半萜25n = 5海綿、植物病毒、昆蟲代謝物海綿、植物病毒、昆蟲代謝物三萜三萜30n = 6皂苷、樹脂、植物、乳汁皂苷、樹脂、植物、乳汁四萜四萜40n = 8色素色素多聚萜多聚萜103-105(C5H8)n橡膠橡膠天然藥物化學天然藥物化學u 結構中碳環(huán)的有無和數目：鏈狀、單環(huán)、結構中碳環(huán)的有無和數目：鏈狀、單環(huán)、 雙環(huán)、三環(huán)等雙環(huán)、三環(huán)等u 含氧官能團：醇、醛、酮、羧酸、酯及苷類含氧官能團：醇、醛、酮、羧酸、酯及苷類 其它分類方法：其它分類方法：天

4、然藥物化學天然藥物化學 經驗的異戊二烯法則經驗的異戊二烯法則 （Empirical isoprene rule） 生源的異戊二烯法則生源的異戊二烯法則 （Biogenetic isoprene rule）三、萜類的生源學說三、萜類的生源學說天然藥物化學天然藥物化學1887年年 Wallach: 萜類化合物是由異戊二烯衍變而來萜類化合物是由異戊二烯衍變而來1. 經驗的異戊二烯法則（經驗的異戊二烯法則（Empirical isoprene rule） 異戊二烯異戊二烯 （isoprene) 二戊烯二戊烯 (dipentene)280 CDields-Alder橡膠焦化處理橡膠焦化處理異戊二烯異戊二

5、烯松節(jié)油經過鉑絲網松節(jié)油經過鉑絲網 問題：問題： a. 許多萜類的碳架結構無法用異戊二烯來劃分許多萜類的碳架結構無法用異戊二烯來劃分 b. 植物的代謝過程中很難找到異戊二烯的存在植物的代謝過程中很難找到異戊二烯的存在 大多數萜類碳架由異戊二烯組成大多數萜類碳架由異戊二烯組成天然藥物化學天然藥物化學2. 生源的異戊二烯法則生源的異戊二烯法則 （Biogenetic isoprene rule） 萜類化合物是經甲戊二羥酸途徑（萜類化合物是經甲戊二羥酸途徑（mewalonic acid pathway) 衍生的一類化合物。衍生的一類化合物。HOOCOHOHMVALynen: 焦磷酸異戊烯酯焦磷酸異戊

6、烯酯 (IPP, isopentenyl pyrophosphate) 的存在的存在;Folkers: 3 (R)-甲戊二羥酸甲戊二羥酸 (MVA, 3R-mevalonic acid)是是 IPP的前體物質。的前體物質。天然藥物化學天然藥物化學OSCoA 焦磷酸異戊烯酯（焦磷酸異戊烯酯（IPP） isopentenyl pyrophosphateOPPHOOHOHOCH3MVAOPP 焦磷酸二甲基烯丙酯（焦磷酸二甲基烯丙酯（DMAPP） dimethylallyl pyrophosphate乙酰輔酶乙酰輔酶A萜類的生物合成途徑萜類的生物合成途徑天然藥物化學天然藥物化學OPPOPPIPPDMA

7、PPOPP焦磷酸香葉酯（焦磷酸香葉酯（GPP）半萜半萜單萜單萜OPP焦磷酸金合歡酯（焦磷酸金合歡酯（FPP）倍半萜倍半萜 2鯊烯鯊烯 (C30)三萜三萜甾類甾類OPP焦磷酸香葉基香葉酯（焦磷酸香葉基香葉酯（GGPP） 2四萜四萜二萜二萜OPP焦磷酸香葉基金合歡酯（焦磷酸香葉基金合歡酯（GFPP）二倍半萜二倍半萜IPPIPPIPP天然藥物化學天然藥物化學 第二節(jié) 萜類的結構類型及重要化合物 天然藥物化學天然藥物化學（一）（一） 概概 述述 定義：單萜類是指結構中含有定義：單萜類是指結構中含有2個異戊二烯單位個異戊二烯單位的萜烯的萜烯 及其衍生物，其結構通式為及其衍生物，其結構通式為C10H16。

8、 分布：高等植物（唇形科、樟科、松科）的腺體、油室分布：高等植物（唇形科、樟科、松科）的腺體、油室 和樹脂道等分泌組織中，多數是植物揮發(fā)油中沸和樹脂道等分泌組織中，多數是植物揮發(fā)油中沸 點較低（點較低（140180）部分的組成成分。在昆蟲）部分的組成成分。在昆蟲 激素和海洋生物中也有存在。激素和海洋生物中也有存在。一、單萜類化合物一、單萜類化合物 (Monoterpenoids)天然藥物化學天然藥物化學含氧衍生物：沸點較高含氧衍生物：沸點較高 (200-230 )，具有較強的，具有較強的 香氣和生理活性。香氣和生理活性。應用：應用： 醫(yī)藥、食品、香料、化妝品工業(yè)的重要原料。醫(yī)藥、食品、香料、化

9、妝品工業(yè)的重要原料。基本骨架：基本骨架：30多種。多種。天然藥物化學天然藥物化學基本骨架基本骨架天然藥物化學天然藥物化學（二）分類及重要化合物（二）分類及重要化合物變形單萜變形單萜-卓酚酮類卓酚酮類 (Troponoids)特殊單萜特殊單萜-環(huán)烯醚萜環(huán)烯醚萜 (Iridoids)（縮醛衍生物）（縮醛衍生物）鏈狀單萜鏈狀單萜(Acyclic monoterpenoids)環(huán)狀單萜環(huán)狀單萜 (Cyclic monoterpenoids)單環(huán)單環(huán) Monocyclic 雙環(huán)雙環(huán) Dicyclic 三環(huán)三環(huán) Tricyclic 等等三元環(huán)三元環(huán)-七元環(huán)七元環(huán)六元環(huán)最常見六元環(huán)最常見天然藥物化學天然藥物

10、化學香葉醇（牻牛兒醇）香葉醇（牻牛兒醇）geraniol存在：香葉油、玫瑰油、存在：香葉油、玫瑰油、 檸檬草油、香茅油等揮發(fā)油；檸檬草油、香茅油等揮發(fā)油；似玫瑰的香氣似玫瑰的香氣存在：橙花油、檸檬草存在：橙花油、檸檬草等揮發(fā)油；等揮發(fā)油；具玫瑰香氣具玫瑰香氣橙花醇橙花醇 nerol香茅醇香茅醇 citronellol存在：香茅油、玫瑰油存在：香茅油、玫瑰油等揮發(fā)油；等揮發(fā)油；具具玫瑰香氣玫瑰香氣1. 鏈狀單萜（鏈狀單萜（Acyclic monoterpenoids）CH2OHCH2OHCH2OH天然藥物化學天然藥物化學香茅醛香茅醛 citronellal香茅油等揮發(fā)油香茅油等揮發(fā)油檸檬香氣香料

11、檸檬香氣香料CHOCHO檸檬醛（檸檬醛（citral） 香葉醛香葉醛 geranial 橙花醛橙花醛 neral -檸檬醛檸檬醛 -檸檬醛檸檬醛 （反式）（反式） （順式）（順式）檸檬草油、香茅油等揮發(fā)油檸檬草油、香茅油等揮發(fā)油 檸檬香氣檸檬香氣止腹痛、驅蚊止腹痛、驅蚊CHO天然藥物化學天然藥物化學環(huán)狀單萜的閉環(huán)和骨架轉位示意圖環(huán)狀單萜的閉環(huán)和骨架轉位示意圖MonocyclicDicyclic2. 環(huán)狀單萜（環(huán)狀單萜（Cyclic monoterpenoids）天然藥物化學天然藥物化學OHl-薄荷醇薄荷醇 (l-menthol) 薄荷腦薄荷腦（1）單環(huán)單萜）單環(huán)單萜 (Monocyclic m

12、onoterpenoids )薄荷薄荷Mentha arvensis var.piperasceus 和歐薄荷和歐薄荷Mentha piperita 等揮發(fā)油中的主要成分。等揮發(fā)油中的主要成分。對皮膚和粘膜具有清涼、弱麻醉的作用，對皮膚和粘膜具有清涼、弱麻醉的作用，主要用于鎮(zhèn)痛、止癢、防腐和殺菌。主要用于鎮(zhèn)痛、止癢、防腐和殺菌。 a. 對對-薄荷烷型薄荷烷型 (p-menthane)天然藥物化學天然藥物化學土荊芥油主要成分，土荊芥油主要成分，強力驅蛔蟲藥，有副作用。強力驅蛔蟲藥，有副作用。驅蛔素驅蛔素OO天然藥物化學天然藥物化學b. 環(huán)香葉烷型環(huán)香葉烷型 (Cyclogeraniane)CH=

13、CH-C-CH3O指甲花揮發(fā)油指甲花揮發(fā)油合成合成VA的原料的原料CH=CH-C-CH3O指甲花揮發(fā)油，指甲花揮發(fā)油，馥郁香氣，配制高級香料馥郁香氣，配制高級香料 紫羅蘭酮紫羅蘭酮 ionone紫羅蘭酮紫羅蘭酮ionone天然藥物化學天然藥物化學（2）雙環(huán)單萜）雙環(huán)單萜 (Bicyclic monoterpenoids)異崁烷型異崁烷型葑烷型葑烷型薄荷烷123456789106-85-84-6r 烷型側柏烷thujane蒎烷型pinane1-8莰烷型camphane蒈烷型carane天然藥物化學天然藥物化學l-龍腦龍腦l-borneol具有發(fā)汗、興奮、解痙攣、防蛀、具有發(fā)汗、興奮、解痙攣、防蛀

14、、抗缺氧等作用。香料、醫(yī)藥工業(yè)。抗缺氧等作用。香料、醫(yī)藥工業(yè)。OHd-龍腦龍腦d-borneolOHO冰片冰片樟腦樟腦 camphor易升華，特殊的鉆透性芳香氣體。易升華，特殊的鉆透性芳香氣體。存在于樟腦揮發(fā)油中。存在于樟腦揮發(fā)油中。具有局部刺激作用和防腐作用，具有局部刺激作用和防腐作用，可用于神經痛及跌打損傷?？捎糜谏窠浲醇暗驌p傷。莰烷型（莰烷型（Camphene）天然藥物化學天然藥物化學芍藥苷芍藥苷 paeoniflorin芍藥根芍藥根鎮(zhèn)靜、鎮(zhèn)痛、抗炎、防治老年性癡呆。鎮(zhèn)靜、鎮(zhèn)痛、抗炎、防治老年性癡呆。OOHH2CCOOHOOHOOHOHO蒎烷型（蒎烷型（Pinane）天然藥物化學天然藥

15、物化學3. 卓酚酮類卓酚酮類 (Troponoids) 定義：卓酚酮類單萜是一類變形的單環(huán)單萜，其碳骨架結定義：卓酚酮類單萜是一類變形的單環(huán)單萜，其碳骨架結構不符合異戊二烯法則，結構中都有一個構不符合異戊二烯法則，結構中都有一個七元芳環(huán)七元芳環(huán)的基本的基本結構。結構。 分布：分布：霉菌的代謝產物、柏科植物的心材中。霉菌的代謝產物、柏科植物的心材中。 活性：活性：抗菌活性，但有毒性?？咕钚?，但有毒性。g g-崖柏素崖柏素 -崖柏素崖柏素扁柏素扁柏素OHOOHOOHO天然藥物化學天然藥物化學 性質：性質： 具有芳香性，具有酚的通性，有酸性：具有芳香性，具有酚的通性，有酸性： 酚酚 卓酚酮卓酚酮

16、羧酸。羧酸。 酚羥基易于甲基化，但不易于?；?。酚羥基易于甲基化，但不易于?；?。 羰基的性質似羧酸中的羰基，而不能和一般的羰基的性質似羧酸中的羰基，而不能和一般的 羰基試劑反應。羰基試劑反應。 IR (cm-1) ： C=O (1600 1650 cm-1)， OH (3100 3200 cm-1)。 能與金屬離子形成絡合物結晶體，并顯示顏色能與金屬離子形成絡合物結晶體，并顯示顏色: Cu2+（綠色），（綠色），Fe+（赤紅色）（赤紅色）天然藥物化學天然藥物化學二、環(huán)烯醚萜類化合物二、環(huán)烯醚萜類化合物 (Iridoids)（一）概述（一）概述 定義：環(huán)烯醚萜定義：環(huán)烯醚萜(iridoids)為為

17、蟻臭二醛蟻臭二醛 (iridodial) 的縮的縮醛衍生物醛衍生物,是含有環(huán)戊烷結構單元的環(huán)狀單萜衍生物。是含有環(huán)戊烷結構單元的環(huán)狀單萜衍生物。CHOCHOCOHHOHOOHHH156891011蟻臭二醛蟻臭二醛 環(huán)烯醚萜環(huán)烯醚萜烯醇化烯醇化羥醛縮合羥醛縮合GPP天然藥物化學天然藥物化學OOH1234511967810氧化氧化開環(huán)開環(huán)脫羧脫羧OOH12345968104-去甲環(huán)烯醚萜去甲環(huán)烯醚萜氧化的環(huán)烯醚萜氧化的環(huán)烯醚萜氧化氧化環(huán)合環(huán)合裂環(huán)環(huán)烯醚萜裂環(huán)環(huán)烯醚萜（Secoiridoids）OOH4596781110OO裂環(huán)內酯環(huán)烯醚萜裂環(huán)內酯環(huán)烯醚萜環(huán)烯醚萜環(huán)烯醚萜（4-Demethyliri

18、doids）(Iridoids)天然藥物化學天然藥物化學分布：植物界分布廣泛，以雙子葉植物，尤其是分布：植物界分布廣泛，以雙子葉植物，尤其是唇形科、茜草科、龍膽科等植物中較為常見，如唇形科、茜草科、龍膽科等植物中較為常見，如中藥地黃、玄參、梔子、龍膽、車前草等。中藥地黃、玄參、梔子、龍膽、車前草等。存在形式：大多數以苷形式存在存在形式：大多數以苷形式存在 800800多個，非苷類僅多個，非苷類僅6060多個。多個。天然藥物化學天然藥物化學1. 環(huán)烯醚萜苷環(huán)烯醚萜苷 環(huán)烯醚萜類成分多以苷的形式存在，環(huán)烯醚萜類成分多以苷的形式存在，C1羥基多與葡萄糖羥基多與葡萄糖成單糖苷；成單糖苷；C11有的氧化

19、成羧酸，并可成酯；以有的氧化成羧酸，并可成酯；以10碳碳環(huán)環(huán)烯醚萜苷占多數。烯醚萜苷占多數。梔子苷梔子苷 gardenoside京尼平苷京尼平苷 geniposide中藥山梔子：清熱、瀉火中藥山梔子：清熱、瀉火（二）結構分類及重要代表化合物（二）結構分類及重要代表化合物瀉下、利膽瀉下、利膽OCOOCH3HHOGlcCH2OHOCOOCH3HHOGlcHOH2COH天然藥物化學天然藥物化學2. 4-去甲環(huán)烯醚萜苷去甲環(huán)烯醚萜苷環(huán)烯醚萜的降解苷，由環(huán)烯醚萜的降解苷，由9個碳構成。個碳構成。 梓醇梓醇 catalpol 桃葉珊瑚苷桃葉珊瑚苷aucubin 地黃地黃 車前草車前草 降血糖、利尿降血糖、

20、利尿 清濕熱，利小便清濕熱，利小便 OHHOGlcCH2OHOOHOHHOGlcCH2OHOH天然藥物化學天然藥物化學3. 裂環(huán)環(huán)烯醚萜苷裂環(huán)環(huán)烯醚萜苷 分布：龍膽科，茜草科，木樨科，尤其龍膽科龍膽屬、分布：龍膽科，茜草科，木樨科，尤其龍膽科龍膽屬、 獐牙菜屬最常見獐牙菜屬最常見OOGlcOOOOGlcOO龍膽苦苷龍膽苦苷 gentiopicroside龍膽、當藥、獐牙菜苦味成分龍膽、當藥、獐牙菜苦味成分瀉肝火、除濕熱瀉肝火、除濕熱 當藥苷當藥苷(獐牙菜苷獐牙菜苷) sweroside當藥、獐牙菜的苦味成分當藥、獐牙菜的苦味成分天然藥物化學天然藥物化學（三）理化性質（三）理化性質(1) (1)

21、 環(huán)烯醚萜苷和裂環(huán)環(huán)烯醚苷大多是白色晶體或粉末，環(huán)烯醚萜苷和裂環(huán)環(huán)烯醚苷大多是白色晶體或粉末， 有味苦，具有旋光性。有味苦，具有旋光性。(2) (2) 溶解度：苷易溶于水、甲醇，可溶于乙醇、丙酮和溶解度：苷易溶于水、甲醇，可溶于乙醇、丙酮和 正丁醇，難溶于氯仿、乙醚、苯等親脂性溶劑。正丁醇，難溶于氯仿、乙醚、苯等親脂性溶劑。 (3) (3) 苷易被水解，生成的苷元具半縮醛結構，性質活潑，苷易被水解，生成的苷元具半縮醛結構，性質活潑， 易氧化或聚合，難以得到結晶。易氧化或聚合，難以得到結晶。(4) (4) 苷元遇酸、堿、羰基化合物和氨基酸等都能變色。苷元遇酸、堿、羰基化合物和氨基酸等都能變色。2

22、） 苷元溶于冰醋酸苷元溶于冰醋酸 + Cu 2+ 藍色藍色1） 苷元遇氨基酸苷元遇氨基酸 藍色沉淀藍色沉淀加熱加熱加熱加熱天然藥物化學天然藥物化學定義：由定義：由3個異戊二烯個異戊二烯單位構成，其結構通式為單位構成，其結構通式為(C5H8)3，結結 構中有構中有15個碳原子個碳原子。存在：植物界、微生物界、海洋生物、昆蟲器官及分泌物存在：植物界、微生物界、海洋生物、昆蟲器官及分泌物 中，多以揮發(fā)油形式存在，是揮發(fā)油中高沸程中，多以揮發(fā)油形式存在，是揮發(fā)油中高沸程 （250-280）部分的主要組成成分。）部分的主要組成成分。含氧衍生物：較強的香氣和生物活性，醫(yī)藥、食品、化妝品含氧衍生物：較強的香

23、氣和生物活性，醫(yī)藥、食品、化妝品 工業(yè)的重要原料。工業(yè)的重要原料。數目和骨架類型：萜類化合物最多的一類。數目和骨架類型：萜類化合物最多的一類。三、倍半萜類化合物三、倍半萜類化合物（Sesquiterpenoids）（一）概述（一）概述天然藥物化學天然藥物化學分類：碳環(huán)數：無環(huán)、單環(huán)、雙環(huán)、三環(huán)等分類：碳環(huán)數：無環(huán)、單環(huán)、雙環(huán)、三環(huán)等 環(huán)碳原子數：五、六、七元環(huán)，直到環(huán)碳原子數：五、六、七元環(huán)，直到 十二元大環(huán)十二元大環(huán) 含氧基團：倍半萜醇、醛、酮、內酯等含氧基團：倍半萜醇、醛、酮、內酯等（二）結構分類及重要代表化合物（二）結構分類及重要代表化合物天然藥物化學天然藥物化學倍半萜的生物合成途徑與基

24、本骨架名稱天然藥物化學天然藥物化學1. 鏈狀倍半萜鏈狀倍半萜 (Acyclic sesquiterpenoids) -金合歡烯金合歡烯 -金合歡烯金合歡烯 -farnesene - farneseneCH2OH金合歡醇金合歡醇 farnesol枇杷葉、生姜、洋苷菊揮發(fā)油枇杷葉、生姜、洋苷菊揮發(fā)油存在于金合歡花油、橙花油、存在于金合歡花油、橙花油、香茅油中，是重要的高級香料香茅油中，是重要的高級香料天然藥物化學天然藥物化學2. 環(huán)狀倍半萜環(huán)狀倍半萜 (Cyclic sesquiterpenoids)中藥青蒿中藥青蒿抗惡性瘧的有效成分抗惡性瘧的有效成分青蒿素青蒿素 arteannuinartemi

25、sininOHCH3OCH3H3COHOO天然藥物化學天然藥物化學OOO山道年草中的主成分山道年草中的主成分強力驅蛔劑強力驅蛔劑-山道年山道年 -santonin CHOOHOHOHHOCHOOHOH 棉籽，棉籽，具有殺精子，具有殺精子， 抗菌殺蟲抗菌殺蟲棉酚棉酚 gossypol天然藥物化學天然藥物化學3. 薁類薁類 (Azulenoids) 衍生物衍生物定義：凡由五元與七元環(huán)駢合的芳環(huán)骨架都稱為定義：凡由五元與七元環(huán)駢合的芳環(huán)骨架都稱為 薁類化合物。薁類化合物?；钚裕阂志⒖鼓[瘤、殺蟲等生物活性?；钚裕阂志⒖鼓[瘤、殺蟲等生物活性。 12345678愈創(chuàng)木薁愈創(chuàng)木薁愈創(chuàng)木醇愈創(chuàng)木醇 gua

26、iolOH愈創(chuàng)木木材的揮發(fā)油愈創(chuàng)木木材的揮發(fā)油鎮(zhèn)咳、祛痰，治療支氣管炎鎮(zhèn)咳、祛痰，治療支氣管炎天然藥物化學天然藥物化學植物中的倍半萜薁類多數是其氫化衍生物，失去芳香植物中的倍半萜薁類多數是其氫化衍生物，失去芳香性，多數為性，多數為愈創(chuàng)木烷骨架類型愈創(chuàng)木烷骨架類型。愈創(chuàng)木烷愈創(chuàng)木烷OOOHOOHOOCO澤蘭苦內酯澤蘭苦內酯圓葉澤蘭，圓葉澤蘭， 抗癌抗癌天然藥物化學天然藥物化學（1） 高度共軛結構高度共軛結構: 與苦味酸或三硝基苯生成與苦味酸或三硝基苯生成 - 絡合物絡合物 結晶，具有敏銳熔點，供鑒定。結晶，具有敏銳熔點，供鑒定。（2） 溶解度：溶于石油醚、乙醚、乙醇等有機溶劑；溶解度：溶于石油醚

27、、乙醚、乙醇等有機溶劑； 不溶于水；溶于強酸。不溶于水；溶于強酸。（3） 沸點高（沸點高（250-300），揮發(fā)油分餾時在高沸點餾分揮發(fā)油分餾時在高沸點餾分 中可見美麗的藍、紫、綠色現象時，示有薁類。中可見美麗的藍、紫、綠色現象時，示有薁類。薁類性質：薁類性質：天然藥物化學天然藥物化學四、二萜類化合物四、二萜類化合物 (Diterpenoids) （一）概述（一）概述 定義：由定義：由4個異戊二烯個異戊二烯單位構成，結構通式為單位構成，結構通式為(C5H8)4， 含含20個碳原子個碳原子的化合物類群。的化合物類群。 存在：廣泛分布于植物界（植物的乳汁和樹脂），尤存在：廣泛分布于植物界（植物的乳

28、汁和樹脂），尤 以松柏科最為普遍；菌類代謝產物，海洋生物。以松柏科最為普遍；菌類代謝產物，海洋生物。 含氧衍生物：具有多方面的生物活性含氧衍生物：具有多方面的生物活性 。如：紫杉醇。如：紫杉醇 穿心蓮內酯，銀杏內酯，丹參酮。穿心蓮內酯，銀杏內酯，丹參酮。天然藥物化學天然藥物化學20191817161514131211109876554321201918171615141312 1110987654321 維生素A型(vitamin A type) 瑞香烷(daphane)大戟烷(phorbane) 木藜蘆毒烷(grayanotoxane) 羅漢松烷(podocarpane) 桃柘烷(totar

29、ane)(GGPP) 紫杉烷(taxane) 烏頭烷(aconane) 赤霉烷(gibberellane) 阿替烷(atisane)(phyllocradane)貝殼杉烷(kaurane) 貝葉烷(beyerane) 克羅烷(clerodane) 松香烷(abietane) 右松脂烷(pimarane) 異右松脂烷(isopimarane) 卡薩烷(cassane) 半日花烷(labdane)OPP二萜的基本骨架、立體結構及生物合成 天然藥物化學天然藥物化學1. 鏈狀二萜鏈狀二萜 （Acyclic diterpenoids） 植物醇植物醇 phytol存在于植物葉綠素中存在于植物葉綠素中自然界

30、中存在較少自然界中存在較少OH（二）分類及重要化合物（二）分類及重要化合物 鏈狀：自然界中存在較少鏈狀：自然界中存在較少環(huán)狀：單環(huán)，雙環(huán)，三環(huán)，四環(huán)等環(huán)狀：單環(huán)，雙環(huán)，三環(huán)，四環(huán)等天然藥物化學天然藥物化學2. 環(huán)狀二萜（環(huán)狀二萜（Cyclic diterpenoids）包括單環(huán)、雙環(huán)、三環(huán)和四環(huán)二萜。包括單環(huán)、雙環(huán)、三環(huán)和四環(huán)二萜。維生素維生素A vitamin A存在動物肝臟中，尤其是魚肝中，存在動物肝臟中，尤其是魚肝中，保持正常夜間視力的必需物質保持正常夜間視力的必需物質OH單環(huán)二萜（單環(huán)二萜（Monocyclic diterpenoids）天然藥物化學天然藥物化學雙環(huán)二萜（雙環(huán)二萜（Bi

31、cyclic diterpenoids）OOHOHOCH2OHH穿心蓮內酯穿心蓮內酯抗炎活性抗炎活性治療急性菌痢、胃腸炎、治療急性菌痢、胃腸炎、咽喉炎、感冒發(fā)熱等咽喉炎、感冒發(fā)熱等天然藥物化學天然藥物化學OOR2R1R3OHOCOOOR1R2銀杏內酯A銀杏內酯B銀杏內酯C銀杏內酯M銀杏內酯JOHHR3HHHHOHOHOHOHOHOHOHOHOH抗血小板活化因子，抗血小板活化因子，與銀杏雙黃酮與銀杏雙黃酮共用，治療心血管疾病。共用，治療心血管疾病。銀杏內酯銀杏內酯 (ginkgolide) 類類天然藥物化學天然藥物化學CH3HOHOOHOHO公藤甲素雷公藤甲素 trip

32、tolide 雷公藤根，抗癌作用雷公藤根，抗癌作用 三環(huán)（三環(huán)（Tricyclic diterpenoids）天然藥物化學天然藥物化學紫杉樹皮，抗癌紫杉樹皮，抗癌卵巢癌、乳腺癌、肺癌卵巢癌、乳腺癌、肺癌紫杉醇紫杉醇 taxolOCH3COOOHOOHHOCOOCOCH3HOCCOHOHCHNHCO天然藥物化學天然藥物化學丹參酮丹參酮IIAtanshinone IIA丹參根的有效成分，丹參根的有效成分，其磺酸鈉鹽為治療冠心病的新藥其磺酸鈉鹽為治療冠心病的新藥OOO天然藥物化學天然藥物化學甜菊葉甜菊葉甜味劑甜味劑, ,甜度約為蔗糖的甜度約為蔗糖的300300倍倍甜菊苷甜菊苷 stevioside四

33、環(huán)四環(huán) (Tetracyclic diterpenoids)OHOHOOOHOHHH冬凌草甲素冬凌草甲素冬凌草冬凌草抗菌、抗癌、殺蟲抗菌、抗癌、殺蟲OCOOHHGlcGlcGlc天然藥物化學天然藥物化學五、五、 二倍半萜二倍半萜 (Sesterterpenoids)定義：定義：由由5個異戊二烯組成，結構通式為個異戊二烯組成，結構通式為 ( (C5H8) )5， 含含25個碳原子的化合物。個碳原子的化合物。分布：分布在菌類、地衣類、海洋生物、分布：分布在菌類、地衣類、海洋生物、 昆蟲的昆蟲的 分泌物及羊齒植物中。分泌物及羊齒植物中。 呋喃海綿素呋喃海綿素-3海面動物海面動物COOHO天然藥物化學

34、天然藥物化學第三節(jié) 萜類化合物的理化性質天然藥物化學天然藥物化學1. 形態(tài)：單萜、倍半萜多為具有特殊香氣的油狀液體形態(tài)：單萜、倍半萜多為具有特殊香氣的油狀液體 或低熔點的固體；或低熔點的固體； 二萜、二倍半萜多為結晶性固體。二萜、二倍半萜多為結晶性固體。2. 沸點、熔點：單萜沸點、熔點：單萜 二烯二烯 一烯一烯 3. 官能團極性越大，沸點越高。官能團極性越大，沸點越高。 酸酸 醇醇 醛、酮醛、酮 醚醚天然藥物化學天然藥物化學 1. 利用酸堿性不同進行分離利用酸堿性不同進行分離 （1） 堿性成分的分離堿性成分的分離 溶于乙醚，用溶于乙醚，用10% HCl或或H2SO4萃取，水層堿化，萃取，水層堿

35、化， 用乙醚萃取。用乙醚萃取。 （2） 酚、酸性成分的分離酚、酸性成分的分離 酸性成分：溶于乙醚，用酸性成分：溶于乙醚，用5%NaHCO3萃取，水層酸化，萃取，水層酸化， 用乙醚萃??；用乙醚萃取； 酚性成分：繼續(xù)用酚性成分：繼續(xù)用2%NaOH萃取，水層酸化，萃取，水層酸化， 用乙醚萃取。用乙醚萃取。（三）（三） 化學法化學法天然藥物化學天然藥物化學2. 利用功能團特性進行分離利用功能團特性進行分離（1）醇類化合物的分離）醇類化合物的分離揮發(fā)油與丙二酸單酰氯、鄰苯二甲酸酐或丁二酸酐揮發(fā)油與丙二酸單酰氯、鄰苯二甲酸酐或丁二酸酐反應成酯。反應成酯。萜醇酸性鄰苯二甲酸萜醇酯鄰苯二甲酸酐萜醇+ROHNa

36、OH皂化吡啶+ROHCOONaCOONaOCOOHCOROCOCO溶于溶于Na2CO3溶液溶液天然藥物化學天然藥物化學（2）醛、酮化合物的分離）醛、酮化合物的分離揮發(fā)油中的醛、酮類化合物能與羰基試劑形成加揮發(fā)油中的醛、酮類化合物能與羰基試劑形成加成物從而得到分離。成物從而得到分離。 亞硫酸氫鈉法亞硫酸氫鈉法 加成產物溶于水或成結晶加成產物溶于水或成結晶(不可逆加成物, 結構未完全定)-或+HOH-NaHSO3 NaHSO3 + OH(二個雙鍵加成物, 不可逆)或過量的NaHSO3長時間接觸+NaHSO3 + HSO3 NaCHO +- +-SO3 NaCHO + +-SO3 NaSO3 NaC

37、HO- +OHSO3 NaCHCHO檸檬醛(不可逆加成物, 結構未完全定)-或+HOH-NaHSO3 NaHSO3 + OH(二個雙鍵加成物, 不可逆)或過量的NaHSO3長時間接觸+NaHSO3 + HSO3 NaCHO +- +-SO3 NaCHO + +-SO3 NaSO3 NaCHO- +OHSO3 NaCHCHO檸檬醛NaHSO3H+或或OH-乙醚萃取乙醚萃取 吉拉德試劑法吉拉德試劑法 生成水溶性產物縮合物，酸化還原生成水溶性產物縮合物，酸化還原CH3 CH2CONH2NHCH3 CH3 N+NNH NH2COCH2吉拉德試劑吉拉德試劑T 吉拉德試劑吉拉德試劑P 天然藥物化學天然藥物化學NaHSO3加成物或加成物或Girard天然藥物化學天然藥物化學（