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(完整版)萜类化合物资料

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一、萜类化合物概述

萜类化合物(Terpenoids)是所有异戊二烯聚合物及其衍生物的总称[4]。萜类化合物中的烃类常单独称为萜烯。萜类化合物除以萜烯的形式存在外,还以各种含氧衍生物的形式存在,包括醇、醛、羧酸、酮、酯类以及甙等。萜类化合物在自然界中分布广泛,种类繁多,估计有1万种以上,是天然物质中最多的一类。

萜类化合物的分子结构是以异戊二烯为基本单位的,因此其分类依据主要是以异戊二烯单位数目的不同为标准来进行。开链萜烯的分子组成符合通式(C5H8)n(n≥2),含有两个异戊二烯单位的称为单萜,含有三个异戊二烯单位的称为倍半萜,含有四个异戊二烯单位的则称为二萜(图1),以此类推[4]。倍半萜约有7 000多种,是萜类化合物中最大的一类[5]。二萜类以上的也称“高萜类化合物”,一般不具挥发性[6]。此外,有的萜类化合物分子中具有不同的碳环数,因此又进一步区分为链萜、单环萜、双环萜、三环萜等。其中,单萜和倍半萜及其简单含氧衍生物是挥发油的主要成分,而二萜是形成树脂的主要成分,三萜则以皂甙的形式广泛存在。

萜类化合物在植物界中普遍存在[4]。常见含萜类化合物的植物类群有:蔷薇科(Rosaceae)、藜科(Chenopodiaceae)、天南星科(Araceae)、毛茛科(Ranunculaceae)、萝科(Asclepi-adaceae)、莎草科(Cyperaceae)、禾本科(Gramineae)、柏科(Cu-pressaceae)、杜鹃科(Ericaceae)、木犀科(Oleaceae)、木兰科(Magnoliaceae)、樟科(Lauraceae)、胡椒科(Piperaceae)、马鞭草科(Verbenaceae)、马兜铃科(Aristolochiaceae)、芸香科(Ru-taceae)、唇形科(Labiatae)、菊科(Compositae)、松科(Pinaceae)、伞形科(Umbelliferae)、桃金娘科(Myrtaceae)等[7]。

1陈晓亚,叶和春.植物次生代谢及其调控.见:李承森主编.植物学进展(第一卷).北京:高等教育出版社,1998.293~304

2杜近义,胡国赋,秦际威.植物次生代谢产物的生态学意义.生学杂志,1999,16(5):9~10 3陈晓亚,刘培.植物次生代谢的分子生物学及基因工程.生命学,1996,8(2): 8~9

4肖崇厚主编.中药化学.上海:上海科学技术出版社,1991.323~37

5Bohlmann J, Gilbert MG, Rodney C. Plant terpenoid synthases: Molecular biology and phylogenetic analysis. Proc Nati Acad Sci,1998,95(8):4126~4133

6Langenheim J H. Plant resins. Am Sci,1990(78):16~24

7 谷文祥,段舜山,骆世明.萜类化合物的生态特性及其植物的化作用.华南农业大学学

报,1998,19(4):108~110

二、萜类化合物的分类

1.单萜类

单萜类是由2个异戊二烯单元组成的具有10个碳原子的一类化合物(如图),单萜类广泛分布于高等植物的分泌组织、昆虫激素、真菌及海洋生物中。单贴类也是植物精油的主要组成成分单贴类的含氧衍生物多具有较强的生物活性和香气。

单贴类化合物依据具有基本碳骨架是否成环的特征,可分为链状单萜和单环、双环、三环的环状单萜,其中单环和双环较多,构成的碳环多数为六元环。其中,又具有桂花烷基本碳骨架的环戊烷型单环单萜氧化物环烯醚萜是一类具有显著生物活性的重要的但萜类化合物。

单贴类化合物广泛分布于高等植物的腺体、油室和树脂道等分泌组织中,多数是挥发油中沸点较低部分的主要组成部分。单萜类的含氧衍生物(醇类、醛类、酮类)具有较强的香气和生物活性,是医药、食品和化妆品工业的重要原料,常用作芳香剂、防腐剂、矫味剂、消毒剂及皮肤刺激剂。如樟脑有局部刺激作用和防腐作用,斑蝥素可作为皮肤发赤、发泡剂,其半合成产物N-羟基斑蝥胺(N-hydroxycantharidimide)

具有抗癌活性。

2.倍半萜类

倍半萜(sesquiterpenes)是指分子中含15个碳原子的天然萜类化合物。倍半萜类化合物分布较广,在木兰目(magnoliales)、芸香目(rutales)、山茱萸目(cornales)及菊目(asterales)植物中最丰富。在植物体内常以醇、酮、内酯等等形式存在于挥发油中,是挥发油中高沸点部分的主要组成部分。多具有较强的香气和生物活性,是医药、食品、化妆品工业的重要原料。

倍半萜类化合物较多,无论从数目上还是从结构骨架的类型上看,都是萜类化合物中最多的一支。倍半萜化合物多按其结构的碳环数分类,例如无环型、单环型、双环型、三环型和四环型。亦有按环的大小分类,如五、六、七元环,直到十一元大环都有。如按倍半萜结构的含氧基分类,则便于认识它们的理化性质和生理活性,例如倍半萜醇、醛、内酯等。

倍半萜化合物在植物中生物合成的前体物质是焦磷酸金合欢酯(FPP),FPP由焦磷酸香叶酯(GPP)或焦磷酸橙花酯(nerol pyrophosphate,NPP)和一分子焦磷酸异戊烯酯(IPP),经酶作用缩合衍生。

3.二萜类

二萜类(diterpenoids)是由4个异戊二烯单位构成、含20个碳原子的化合物类群。是高等植物的普遍成分,它们形成树脂,尤其是针叶树树脂中的主要部分。在树脂中,它们与苯基丙烷衍生物,如松醇一起存在,而松醇是木质素的基本成分。多数双萜烯都呈现有两个或三个环的环状结构。在无环的双萜烯中叶绿醇是最重要的组分,它是非常丰富的叶绿素分子的一部分。

3.三萜类

多数三萜类(teiterpenoids)化合物是一类基本母核由30个碳原子组成的萜类化合物,其结构根据异戊二烯规则可视为六个异戊二烯单位聚合而成,是一类重要的天然产物化学成分。

三萜及其萜类化合物在植物中分布广泛,菌类、单子叶和双子叶植物、动物及其海洋生物中均有分布,尤以双子叶植物中分布最多。三萜主要来源于菊科、豆科、卫矛科、橄榄科、唇形科等植物。

三萜类化合物结构复杂。这是由其生物合成途径的多样性决定的。目前已发现的三萜类化合物,多为四环三萜和五环三萜,少数为链状、单环、双环和三环三萜类化合物。常见的四环三萜类主要有羊毛脂甾烷型、大戟烷型、达玛烷型、葫芦素烷型、原萜烷型、楝烷型和环菠萝蜜烷型;五环三萜包括齐墩果烷型、乌苏烷型、羽扇豆醇型、木栓烷型、羊齿烷型、异羊齿烷型、何帕烷型和异何帕烷型等。

三、萜类化合物的理化性质

1、萜类化合物的物理性质

(1)形态单萜和倍半萜类多为具有特殊香气的油状液体,在常温下可以挥发,或为低熔点的固体。可利用此沸点的规律性,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。

(2)味萜类化合物多具有苦味,有的味极苦,所以萜类化合物又称苦味素。但有的萜类化合物具有强的甜味,如具有对映-贝壳杉烷骨架(ent-kaurane)的二萜多糖苷—甜菊苷的甜味是蔗糖的300倍。

(3)旋光性大多数萜类具有不对称碳原子,具有光学活性。

(4)溶解度萜类化合物亲脂性强,易溶于醇及脂溶性有机溶剂,难溶于水。随着含氧功能团的增加或具有苷的萜类,则水溶性增加。具有内酯结构的萜类化合物能溶于碱水,酸化后,又自水中析出,此性质用于具内酯结构的萜类的分离与纯化。

萜类化合物对高热、光和酸碱较为敏感, 或氧化, 或重排, 引起结构的改变。在提取分离或氧化铝柱层析分离时,应慎重考虑。

2、萜类化合物的化学性质

1 、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,其产物往往是结晶性的。这不但可供识别萜类化合物分子中不饱和键的存在和不饱和的程度,还可借助加成产物完好的晶型,用于萜类的分离与纯化。

1. 双键加成反应

(1) 与卤化氢加成反应:

柠檬烯与氯化氢在冰醋酸中进行加成反应,反应完毕加入冰水即析出柠檬烯二氢氯化物的结晶固体。

Cl

冰醋酸

+2HCl

Cl

柠檬烯柠檬烯二氢氯化物

(2) 与溴加成反应: 萜类成分的双键在冰醋酸或乙醚与乙醇的混合溶液中与溴发生加成反应,在冰冷却下, 滤取析出的结晶性加成物。

Br Br

+

Br 2

(3) 与亚硝酰氯(Tilden 试剂)反应:

先将不饱和的萜类化合物加入亚硝酸异戊酯中,冷却下加入浓盐酸,混合振摇,然后加入少量乙醇或冰醋酸即有结晶加成物析出。生成的氯化亚硝基衍生物多呈蓝色~绿色,可用于不饱和萜类成分的分离和鉴定。

生成的氯化亚硝基衍生物还可进一步与伯胺或仲胺(常用六氢吡啶)缩合生成亚硝基胺类。后者具有一定的结晶形状和一定的物理常数,在鉴定萜类成分上颇有价值。

H 3C

H C

H 2C

H 2C O

N

O

CH 3

+

HCl

H 3C

H C

H 2C

CH 2OH

H 3C

+

Cl N

O

亚硝酸异戊酯 亚硝酰氯

(4) 顺丁烯二酸酐(Diels-Alder )加成反应: 带有共轭双键的萜类化合物能与顺丁烯二酸酐产生Diels-Alder 加成反应,生成结晶形加成产物,可借以证明共轭双键的存在。

C C

C

C HC

HC

C O

C

C C

C

CH C

C O C O

O

O

+

2. 羰基加成反应

(1) 与亚硫酸氢钠加成:含羰基的萜类化合物可与亚硫酸氢钠发生加成反应,生成结晶形加成物,加酸或加碱又可使其分解。此性质可用于分离。

含双键和羰基的萜类化合物若反应时间过长或温度过高,可使双键发生加成,并形成不可逆的双键加成物。 (2) 与硝基苯肼加成: 含羰基的萜类化合物可与对硝基苯肼或2, 4-二硝基苯肼在磷酸中发生加成反应,生成对硝基苯肼或2, 4-二硝基苯肼的加成物。

(3) 与吉拉德试剂加成: 吉拉德(Girard)试剂是一类带有季铵基团的酰肼,常用的Girard T 和Girard P, 它们的结构式为:

N H 3C

H 2C

CH 3

CH 3

O C

H N

NH 2

N

H 2C

O C H N

NH 2

吉拉德试剂T 吉拉德试剂P

将吉拉德试剂的乙醇溶液加入含羰基的萜类化合物中,再加入10% 醋酸促进反应,加热回流。反应完毕后加水稀释,分取水层,加酸酸化,再用乙醚萃取,蒸去乙醚后复得原羰基化合物。 (二) 氧化反应

不同的氧化剂在不同的条件下,可以将萜类成分中各种基团氧化,生成各种不同的氧化产物。常用的氧化剂有臭氧、铬酐(三氧化铬)、四醋酸铅、高锰酸钾和二氧化硒等, 其中以臭氧的应用最为广泛。

臭氧氧化萜类化合物中的烯烃反应,可用来测定分子中双键的位置。

O

O O

O O O

O

O O

O

C

H 3C

CH 3

O

CHO

CHO +

3O 3

+

2HCHO

月桂烯 丙酮

铬酐几乎与所有可氧化的基团作用。用强碱型离子交换树脂与三氧化铬制得具有铬酸基的树脂,它与仲醇在适当溶剂中回流,则生成酮,产率高达73-98%,副产物少,产物极易分离、纯化。例如薄荷醇氧化成薄荷酮的反应如下:

OH

O

CrO 3/H

薄荷醇 薄荷酮

高锰酸钾是常用的中强氧化剂,可使环断裂而氧化成羧酸。

O

薄荷酮

C

H 3C

CH 3

O

COOH

COOH 丙酮

β-甲乙二酸

+

二氧化硒是具有特殊性能的氧化剂,它较专一地氧化羰基的α-甲基或亚甲基,以及

碳碳双键旁的α-亚甲基。

R

H 2C

C

CH 3

O

R

H 2C

C CHO

O

H 2C

C H

CH

H C C H

CH C C H

CH

O

OH

SeO 2

SeO 2

(三) 脱氢反应

环萜的碳架经脱氢转变为芳香烃类衍生物。脱氢反应通常在惰性气体的保护下,用铂黑或钯做催化剂,将萜类成分与硫或硒共热(200~300oC)而实现脱氢。有时可能导致环的裂解或环合。

O

OH

+

薄荷酮

(四) 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,产生重排。目前工业上由α-蒎烯合成樟脑的过程,就是应用萜类化合物的重排反应,再氧化制得。

三、萜类颜色反应

萜类化合物产生颜色变化的具体作用原理还不清楚,主要是使羟基脱水,增加双键结构,再双键移位、双分子缩合等反应生成共轭双烯系统,又在酸作用下形成正碳离子而呈色。因此,全饱和的、3位无羟基的三萜在上述条件下呈阴性反应。分子结构中本身就具有共轭双键的化合物显色很快,孤立双键的显色较慢,常见的颜色反应如下: 1、Liebermann-Burchard 反应 (醋酐-浓硫酸反应) 将样品溶于醋酐,加入浓硫酸-乙醋酐(1:20)数滴,可产生黄→红→紫→蓝等颜色变化,最后褪色。

2、Rosen-Heimer 反应(三氯乙酸反应) 此反应也可区分甾体苷和三萜苷。将含

樟 脑

/Cr 2O 3强碱型树脂

O

OH

水解

异构化

α-蒎 烯

C H

O

O

+

重排

150 ~ 160

o C Al 2

O 3

甾体苷的氯仿溶液滴在滤纸上,加入20%三氯乙酸乙醇溶液试剂1滴,加热至60℃,生成红色渐变为紫色。在同样条件下。三萜苷必须加热到100℃才能显色,也生成红色渐变为紫色。三氯乙酸较浓硫酸温和,故可用于纸色谱显色。

3、Salkowski反应(氯仿-浓硫酸反应)样品溶于氯仿,加入浓硫酸后,在氯仿呈现红色或蓝色,硫酸层有绿色荧光。此反应适应于有共轭双键或在一定条件下能生成共轭系统的不饱和双键的三萜苷。

4、K ahlenberg反应20%五氯化锑(或三氯化锑的氯仿饱和液)可用于滤纸显色,干燥后60-70℃加热,显蓝色、灰蓝色、灰紫色等。五氯化锑属Lewis酸类试剂。于五烯碳正离子成盐而显色。

5、T schugaeff反应(冰醋酸-乙酰氯反应)样品用于冰醋酸中,加入乙酰氯数滴以及氯化锌数粒,稍加热呈现淡红色或紫红色。

五、萜类化合物的结构确定

萜类常用的谱学方法

萜类化合物作为一类重要的有机化合物,对其分子结构的确定和表征,目前主要也是依靠现代多种谱学方法和技术相结合的办法来确定他们的结构。常用的谱学方法为光谱或波普的类型。如紫外光谱(UV)、红外光谱(IR)、质谱(MS)、核磁共振(NMR)、等四大谱学方法。此外,对于固态(粉末或晶体等)化合物,如果能培养出单晶体,可采用X- 射线晶体衍射谱学法确定结构。

紫外光谱(UV)

紫外光谱的特征和数据于结构信息之间有着密切的关系。这种关系充分表明,紫外光谱在有机化合物结构确定中的主要作用是:①判定共轭体系的存在与否及其种类;②有机化合物的λmax和ε值与分子中的特定结构单元有关,用着两个参数指标可以作为化合物结构坚定的依据,从而通过紫外光谱可以判断有机化合物的碳架类型;③判定异构体的类型④区分顺反异构体。

红外光谱(IR)

红外光谱的吸收带的位置、强度、峰的数目与组合等特征于化合物分子的内部结构特点之间有着密切的对应关系,分子结构中微小的结构差异都会引起红外光谱的不同,这种对应关系充分表明,红外光谱在有机化合物结构确定中的主要作用是:

①判断分子中官能团的存在与否及其所处状态。通过红外光谱中特征频率区德吸收峰的位置和强度等,可以判断分子中官能团的存在及其所处状态。

②确定分子结构。通过与已知化合物的红外叠谱法(此法是将待测样品与已知化合物对照品在完全相同的条件下分别测定其红外光谱,再将二者的红外光谱进行比较,判断异同)确定化合物的结构。也可以通过与标准谱图比对的方法确定化合物的结构。质谱(MS)

质谱在有机化合物结构鉴定中的主要作用如下:通过质谱中分子离子峰或准分子李子峰。确定有机化合物的分子量;通过高分辨质谱数据,确定有机化合物的分子式;通过质谱中的碎片离子峰的裂解规律,推断有机化合物的碳骨架或佐证化合物的结构;通过质谱中碎片的裂解次序,可以推断有机化合物分子中结构片段的链接顺序,特别如糖苷中多个糖基德连接次序等。

核磁共振(NMR)

NMR普遍应用于化学、医药、工业等各个领域。NMR技术特别是在有机化合物结构确定和表征领域。尤其是复杂天然产物结果确定方面具有广泛应用和重要的价值。

NMR谱图能提供大量有关有机化合物结构的信息,人们已总结了大量结构特征和相关信息(化学位移。裂分特征和偶合常数)之间的关系和规律。因此,NMR相关技术和谱图以及他所提供的信息已成了有机化合物结构确定的有力工具之一为了获得准确的结构信息,推断出合理的结构,完成一张良好的NMR谱图,将成为有机化合物的确定的基础和根本保证。

萜类的结构确定

萜类结构确定程序

未知的萜类化合物结构确定的主要程序如图:

(1)初步判断化合物的类型:采取的主要的手段是详细观察萜类物质在提取、分离过程中的行为;测定其有关理化常数,如不同P H、不同溶剂中的溶解度及色

谱行为、灼烧实验、化学定性反应等;结合相关的文献调研。

(2)测定分子式并计算不饱和度:确定分子式采取的主要手段是元素定量分析,配合分子量测定;同位素丰度比法;高分辨质谱法(HR-MS);核磁共振谱(NMR)可以佐证分子式的正确与否。

(3)确定分子中含有的官能团,或结构片段,或基本骨架:采取的主要手段是官能团定性及定量分析;测定并解析化合物的有关谱学数据,如UV、IR、MS、1H NMR及13C NMR;结合文献调研。

(4)推断并确定分子的平面结构:采取的主要手段是综合分析谱学数据及官能团定性定量分析结果;与已知化合物进行比较或化学沟通(化学降解、衍生物制备

或人工合成)。

(5)推断并确定分子的立体结构(构型、构象):采取的主要手段是测定CD或ORD谱;测试NOEDS谱或2D-NMR,NOESY和ROESY谱;进行X-射线晶体衍射分析;进行人工合成。

萜类结构确定方法

(1)萜类化合物的分离过程中的行为特征和物理性质:大多数萜类化合物在薄层色谱(TLC)显色过程中表现出特征性的色斑,如当采用硫酸乙醇溶液或硫酸甲

醇溶液(98%H2SO4-CH3CH2OH或98%H2SO4-CH3OH,V:V=5:95)为通用显色剂显色时,萜类化合物表现出不同的色斑。

①中等极性的三萜类化合物通常显红色或紫红色,取代基较少的小极性三萜类化合

物通常不显色或有较暗的紫红色斑点,大极性的三萜皂苷类化合物通常显紫红色

斑点。

②二萜类化合物通常呈红色或紫红色到褐色或黑色斑点,有的也呈红色到紫红色斑

点。

③倍半萜化合物的显色斑点颜色变化比较大,通常显墨绿色到红色、蓝色、绿色等。

④单萜类化合物通常呈红色斑点。

大多数萜类化合物为中小极性,并以分子中官能团的不同或连接的侧链不同呈现酸性到中性,呈碱性者较少,易溶于氯仿等中等极性的有机溶剂中,但当萜类化合物形成苷时,一般极性较大,易溶于甲醇、二甲亚砜、吡啶等强极性有机溶剂和水溶剂中。(2)萜类化合物分子式的确定和不饱和度的计算主要有以下三个方面。

①元素分析结合分子量的测定元素分析包括定性分析和定量分析,但对大多数萜类化合物而言,分子中仅含有C,H,O元素,少数含有N和其它卤素元素,陆生植物中含有卤素元素的萜类较少,但海洋生物中含有大量含有卤素元素的萜类。在结构确定中分子中存在元素的定性分析和确定是非常重要的,如果化合物仅仅含有C,H,O 三种元素时,常常做C和H的定量分析,O元素通过扣除的方法计算得到。

例如:贾忠建等从凤毛菊属植物中获得的无色柱状晶体倍半萜苷类化合物的鉴定中就是此种方法对分子量进行分析的,其结果为C,56.43%;H,7.56%;O,36.01%。分别以个元素的百分含量除以相应元素的原子量,便可以得到各元素在化合物分子所占的比例,得到实验式C12H34O10,故可确定给化合物的分子式可能为(C12H34O10)

(q=1,2,3···)。分子量的测定方法较多,可以确定其分子量为267,从而确定分子q

式为C21H32O9(C21H32O9·H2O,分子中有一份子的结晶水),不饱和度为6。

②高分辨质谱法(NR-MS)高分辨质谱法是通过高分辨质谱仪精确测定的有机化合物的的精确质量而确定有机化合物分子式的一种方法。因为高分辨质谱仪可以精确测定分子质量到小数点后5位,(如表)。以12C=12.000000为基准,则1H并不正好是1个原子质量单位(u),而是1.007825、14N为14.00307、16O为15.99491。不同的元素组成的分子式可能具有相同的分子量,但具有不同的精确质量,依据高分辨质谱仪精确测定的分子质量数,就可以计算出有机化合物最可能的分子式。

例如:从橐吾属植物中得到的无色柱状晶体橐吾环氧醇酯化合物的高分辨电喷雾电离源质谱(HR-ESI-MS)给出准分子离子峰[M+H]+的精确质量为m/z=281.2114,对应的碎片元素组成为C17H29O3(C17H29O3的理论值为:281.2109),故分子式被确定为C17H29O3,不饱和度计算为4

③核磁共振波普核磁共振氢谱(1H NMR)、碳谱(13C NMR)和DEPT谱可以给出分子中质子的积峰值(代表质子的数目)、碳原子信号数(显示碳原子数目)和碳原子的类型(确定甲基、亚甲基、次甲基和季碳类型等),由此,可以推算出有机化合物分子中个碳原子类型的数目以及碳原子和氢原子的比值,从而可以佐证有机化合物分子式的正确性。

(3)萜类化合物中立体结构的确定(相对构型和绝对构型)如图

萜类化合物

一、萜类化合物概述 萜类化合物(Terpenoids)是所有异戊二烯聚合物及其衍生物的总称[4]。萜类化合物中的烃类常单独称为萜烯。萜类化合物除以萜烯的形式存在外,还以各种含氧衍生物的形式存在,包括醇、醛、羧酸、酮、酯类以及甙等。萜类化合物在自然界中分布广泛,种类繁多,估计有1万种以上,是天然物质中最多的一类。 萜类化合物的分子结构是以异戊二烯为基本单位的,因此其分类依据主要是以异戊二烯单位数目的不同为标准来进行。开链萜烯的分子组成符合通式(C5H8)n(n≥2),含有两个异戊二烯单位的称为单萜,含有三个异戊二烯单位的称为倍半萜,含有四个异戊二烯单位的则称为二萜(图1),以此类推[4]。倍半萜约有7 000多种,是萜类化合物中最大的一类[5]。二萜类以上的也称“高萜类化合物”,一般不具挥发性[6]。此外,有的萜类化合物分子中具有不同的碳环数,因此又进一步区分为链萜、单环萜、双环萜、三环萜等。其中,单萜和倍半萜及其简单含氧衍生物是挥发油的主要成分,而二萜是形成树脂的主要成分,三萜则以皂甙的形式广泛存在。 萜类化合物在植物界中普遍存在[4]。常见含萜类化合物的植物类群有:蔷薇科(Rosaceae)、藜科(Chenopodiaceae)、天南星科(Araceae)、毛茛科(Ranunculaceae)、萝科(Asclepi-adaceae)、莎草科(Cyperaceae)、禾本科(Gramineae)、柏科(Cu-pressaceae)、杜鹃科(Ericaceae)、木犀科(Oleaceae)、木兰科(Magnoliaceae)、樟科(Lauraceae)、胡椒科(Piperaceae)、马鞭草科(Verbenaceae)、马兜铃科(Aristolochiaceae)、芸香科(Ru-taceae)、唇形科(Labiatae)、菊科(Compositae)、松科(Pinaceae)、伞形科(Umbelliferae)、桃金娘科(Myrtaceae)等[7]。 1陈晓亚,叶和春.植物次生代谢及其调控.见:李承森主编.植物学进展(第一卷).北京:高等教育出版社,1998.293~304 2杜近义,胡国赋,秦际威.植物次生代谢产物的生态学意义.生学杂志,1999,16(5):9~10 3陈晓亚,刘培.植物次生代谢的分子生物学及基因工程.生命学,1996,8(2): 8~9 4肖崇厚主编.中药化学.上海:上海科学技术出版社,1991.323~37 5Bohlmann J, Gilbert MG, Rodney C. Plant terpenoid synthases: Molecular biology and phylogenetic analysis. Proc Nati Acad Sci,1998,95(8):4126~4133 6Langenheim J H. Plant resins. Am Sci,1990(78):16~24 7 谷文祥,段舜山,骆世明.萜类化合物的生态特性及其植物的化作用.华南农业大学学 报,1998,19(4):108~110 二、萜类化合物的分类

天然产物波谱解析-天然药物学系

天然产物波谱解析教学大纲 课程名称:天然产物波谱解析 开课单位:药学院天然药物学系 学分:2 学时:36 考核方式:笔试 教学方式:主要以结构较复杂的新合物的图谱为例介绍其波谱特征及分析方法,讲课占总学时的1/2,自学讨论占1/2。 主要负责老师:赵玉英教授 授课对象:生药学从事天然产物研究方向的博士研究生 开课目的:在天然药物化学、高等天然药物化学波谱解析的基础上,了解核磁共振及质谱等的新发展和新技术及其在天然产物结构确定中的应用,使 学生对重要天然产物的波谱特征有较全面深入的了解,掌握天然产物 的核磁共振,质谱等主要波谱的分析方法,使学生在完成论文及今后 工作期间具有用波谱方法确定天然产物结构的科学思维方法和较强 的能力。 教学要求:着重培养学生对天然产物波谱解析能力和科学的分析方法。 预修知识要求:预修课程:天然药物化学、高等天然药物化学及高等波谱解析 主要内容 第一章常用的1D和2D核磁共振技术 重点介绍一些常用的1D和2D NMR实验技术的特征和在天然产物中的应用范围及新发展,主要内容如下: 一、通过键连接 (一)同核 1H-1H COSY,DQF-COSY,TOCSY,1D-TOCSY等,用于自旋系统的归属。(二)异核 13C-1H COSY,HSQC-TOSY,HMQC,HMBC等,用于异核归属及自旋系统间的连接。 二、通过空间连接 NOESY等

第二章质谱及其在天然产物分析中的应用 简述质谱特点,提供的信息,分类、基本原理及新进展,重点介绍以下内容。 一、电子轰击电离(EI):用于挥发性、热稳定化合物,有标准谱库。 二、化学电离(CI):用于挥发性、热稳定、EI不易得到分子离子的化合物。 三、场致电离(FDI):用于难电离、无挥发性小分子化合物。 四、快电子轰击电离(FAB):用于小分子,极性-中极性化合物。 五、大气压电离(API): 电喷雾(ESI)适用于极性-中极性的化合物,如多肽、蛋白质、寡核苷酸及药物小分子化合物(如苷)。 大气压化学电离(APCI)弱极性-中小极性小分子化合物。 六、基质辅助激光电离(MALDI):用于极性-中极性的化合物,如蛋白质、多肽,寡肽苷酸,糖肽等 七、飞行时间质谱(TOFMS) 第三章芳香性天然产物的结构解析 本章以黄酮类化合物为重点,同时也介绍香豆素、蒽醌、苯丙素和苯乙醇苷等天然产物的结构解析方法。 第一节黄酮类化合物 一、双黄酮 二、查耳酮 三、糖上联有苯丙酰基的二氢黄酮 四、三糖黄酮苷 五、碳苷 六、阻转异构体黄酮 七、紫檀素类 八、具特殊功能基(具异戊烯基、单萜取代基、呋喃环、吡喃环等)异黄酮等 第二节其他芳香类天然产物 一、有特殊功能基的香豆素异构体 二、蒽醌类化合物 三、木脂素 四、苯乙醇苷 思考题: 1.分析化合物OM-1和VCD的全部图谱,确定其结构。 2.指出区别各类黄酮,香豆素、蒽酮,木脂素及苯乙醇苷类化合物的NMR 谱特征吸收峰。

三萜类化合物

三萜类化合物 多数三萜类(triterpenes)化合物是一类基本母核由30个碳原子组成的萜类化合物,其结构根据异戊二烯定则可视为六个异戊二烯单位聚合而成,也是一类重要的中药化学成分。 三萜皂苷的苷元又称皂苷元(sapogenins),常见的皂苷元为四环三萜和五环三萜类化合物。 组成三萜皂苷的糖常见的有D-葡萄糖、D-半乳糖、D-木糖、L-阿拉伯糖、L-鼠李糖、D-葡萄糖醛酸和D-半乳糖醛酸,这些糖多以低聚糖的形式与苷元成苷,且多数为吡喃型糖苷,但也有呋喃型糖苷。 三萜皂苷多为醇苷,但也有酯苷,后者又称酯皂苷(ester saponins),有的皂苷分子中既有醇苷键,又有酯苷键。另外根据皂苷分子中糖链的多少,可分为单糖链皂苷(monodesmosidic saponins)、双糖链皂苷(bisdesmosidic saponins)、叁糖链皂苷(tridesmosidic saponins),有的糖链甚至以环状结构存在。当原生苷由于水解或酶解,部分糖被降解时,所生成的苷叫次皂苷或原皂苷元(prosapogenins)。 生理活性:三萜类化合物具有广泛的生理活性。通过对三萜类化合物的生物活性及毒性研究结果显示,其具有溶血、抗癌、抗炎、抗菌、抗病毒、降低胆固醇、杀软体动物、抗生育等活性。如乌苏酸为夏枯草等植物的抗癌活性成分,雪胆甲素是山苦瓜的抗癌活性成分。 据三萜类化合物在植物体(生物体)内的存在形式、结构和性质,可分为三萜皂苷及其苷元和其他三萜类(包括树脂、苦味素、三萜生物碱及三萜醇等)两大类。但一般则根据三萜类化合物碳环的有无和多少进行分类。目前已发现的三萜类化合物,多数为四环三萜和五环三萜,少数为链状、单环、双环和三环三萜。近几十年来还发现了许多由于氧化、环裂解、甲基转位、重排及降解等而产生的结构复杂的高度氧化的新骨架类型的三萜类化合物。

第二十一章 萜类和甾族化合物

第二十一章萜类和甾族化合物 1.找出下列化合物的手性碳原子,并计算一下在理论上有多少对映异构体? (1)α-蒎烯(2)2-α-氯菠 (3)苧(4)薄荷醇 (5)松香酸(6)可的松 (7)胆酸 答案: 解:

2.找出下列化合物的碳干怎样分割成异戊二烯单位:(1)香茅醛 (2)樟脑 (3)蕃茄色素 (4)甘草次酸

(5)α-山道年 答案: 解: 3.指出用哪些简单的化学方法能区分下列各组化合物? (1)角鲨烯、金合欢醇、柠檬醛和樟脑; (2)胆甾醇、胆酸、雌二醇、睾丸甾酮和孕甾酮 答案: 解: ①首先水解,各加钼酸铵,黄色沉淀为金合欢醇,其余三者加 Tollen试剂,析出Ag的为柠檬醛,其余二者加溴水,褪色者为角鲨烯,最后为樟脑。

4.萜类β-环柠檬醛具有分子式C10H16O,在235nm处(ε=12500)有一吸收峰。还原则得C10H20,与拖伦试剂反应生成酸(C10H16O2);把这一羧酸脱氢得间二甲苯、甲烷和二氧化碳。把C10H20脱氢得1,2,3-三甲苯。指出它的结构式。提示:参考松香酸的脱氢反应。 答案:略 5.β-蛇床烯的分子式为C15H24,脱氢得1-甲基-7-异丙基萘。臭氧化得两分子甲醛和C13H20O2。C13H20O2与碘和氢氧化钠液反应时生成碘仿和羧酸C12H18O。指出β-蛇床烯的结构式。 答案: 解: 故此化合物含氢化萘的骨架,臭氧化得两分子甲醛,必须具有两,所以此化合物的可能结构式为:

6.在薄荷油中除薄荷脑外,还含有它的氧化产物薄荷酮C10H18O。薄荷酮的结构最初是用下列合成方法来确定的: β-甲基庚二酸二乙酯加乙醇钠,然后加H2O得到B,分子式为C10H16O3。B加乙醇钠,然后加异丙基碘得C,分子式为C13H22O3。C加OH-,加热;然后加H+,再加热得薄荷酮。 (1)写出上列合成法的反应式; (2)根据异戊二烯规则,哪一个结构式更与薄荷油中的薄荷酮符合? 答案: 解: 7.溴对胆甾醇的反式加成能所生成的两种非对映体产物是什么?事实上其中一种占很大优势(85%)。试说明之。 答案: 解:

三萜类化合物药理作用研究进展

三萜类化合物药理作用研究进展 【摘要】三萜类化合物是自然界中一类重要的化合物,具有广泛的生理活性,本文对其近十几年来的药理研究做了简单的综述。就溶血、抗癌、解热、抗炎、镇痛、抗菌抗病毒等方面做了综述。 【关键词】三萜化合物;药理研究;进展 三萜类化合物在自然界种类繁多,分布广泛,资源丰富,多以游离状态或成苷或成酯的形式存在于中草药中,几乎都不溶或难溶于水。上世纪90年代以来特别是进入21世纪之后,三帖类化合物生物活性的多样性和重要性备受人们的重视,成为中药化学研究的一个热点领域。多年来,关于三帖类化合物的结构和活性研究积累了丰富的经验,现对该类化合物自1994年以来的活性研究情况进行综述,为该类化合物做进一步研究、开发和利用提供参考。 三萜类化合物具有广泛的生理活性。通过对三帖类化合物的生物活性及毒性研究,结果显示其具有溶血、抗癌、抗炎、抗菌、抗病毒、降低胆固醇、杀软体动物等活性。 1溶血作用 研究证明,甘草中的三萜可使输血用的血制品中的病毒失活,甘草次酸可100%地抑制疱疹性口腔炎病毒。傅乃武等人对甘草中三萜类化合物的抗氧化作用进行研究,得出其对抗H2O2的溶血作用明显,而对超氧阴离子自由基(O2-)和HPD光溶血无明显对抗作用[1]。 2抗肿瘤作用 Toth等从赤芝菌丝体中提取了6个具细胞毒活性的三萜类化合物,能明显抑制小鼠肝肉瘤(HTC)细胞的增殖(Toth et al.,1983)。李薇[2]研究表明0.80 g/kg 和1.20 g/kg的白桦三萜类物质(TBP)对小鼠黑色素瘤B16、肉瘤S180、Lewis 肺癌和艾氏腹水癌等瘤株的抑瘤率均达30%以上。有研究[2]表明三萜类物质体内抗肿瘤机制之一是增强机体的非特异性免疫功能。 3抗炎、解热、镇痛作用 Rajic A[3]等从菊花中分离得到27种具有抗炎作用的三萜类化合物。体外实验表明对丝氨酸蛋白酶胰蛋白酶或糜蛋白酶均具有潜在抑制作用,作者认为三萜类化合物C-3羟基脂肪酸化是抑制蛋白酶的必需基团。实验及临床提示雷公藤三帖化合物对免疫效应期有直接作用,可降低毛细血管通透性、抑制炎症浸润渗出、抑制或对抗各类炎症介质以及有抗凝抗血栓等减少组织损伤作用。五色梅根三萜类物质对醋酸致痛具有明显的镇痛作用,对二甲苯所致炎性水肿也有显著的抑制作用[4]。

(完整版)第十七章萜类和甾体化合物

第十七章 萜类和甾体化合物 萜类化合物(Terpenoids )和甾体化合物(Steroids )广泛存在于自然界中,有的能直接用来治疗疾病,有的是合成药物的原料,因此它们与药物的关系非常密切。 第一节 萜类化合物 萜类化合物多是从植物提取得到的香精油(挥发油)的主要成分。如:柠檬油、松节油、薄荷油等。它们多是不溶于水,易挥发,具有香味的油状物质,有一定的生理及药理活性,如祛痰、止咳、驱风、发汗和镇痛等作用。广泛用于香料和医药等。 一、结构与分类 (一)结构及异戊二烯规律 萜类化合物是由异戊二烯(Isoprene )作为基本骨架单元,可以看成是由两个或两个以上异戊二烯单位以头尾相连或互相聚合而成,这种结构特征称为“异戊二烯规律”。因此,萜类化合物是异戊二烯的低聚合物以及它们的氢化物和含氧衍生物的总称。 C CH 2 CH CH 3 CH 2 1 23 4 头 尾头 尾 头 尾 头 尾 头 尾 头 尾 异戊二烯 月桂烯 柠檬烯 月桂烯是两分子异戊二烯头尾相连;而柠檬烯是两分子异戊二烯之间的1,2和1,4加成。(一分子异戊二烯用3,4位双键与另一分子异戊二烯进行1,4加成)。所以,异戊二烯规律在萜类成分的结构测定中具有很大应用价值。 (二)分类 萜类化合物根据分子中所含异戊二烯骨架的多少可分为单萜、倍半萜、二萜等。见表19-1。

表19-1 萜类化合物的分类 异戊二烯单元数碳原子数类别 2 10 单萜类 3 15 倍半萜 4 20 二萜类 6 30 三萜类 8 40 四萜类 >8 >40 多萜类 二、单萜类化合物 单萜类化合物是有两个异戊二烯单元构成。根据两个异戊二烯单元的连接方式不同,单萜有可以分成为链状单萜、单环单萜和双环单萜。 (一)链状单萜化合物 链状单萜类化合物具有如下的碳架结构: 这是两个异戊二烯头尾相连而成。很多链状单萜都是香精的主要成分,例如:月桂油中的月桂烯、玫瑰油中的香叶醇、橙花油中的橙花醇、柠檬油中的柠檬醛(α-柠檬醛和β-柠檬醛)、玫瑰油及香茅油中的香茅醇等。它们很多是含有多个双键或氧原子的化合物,其结构如下: H CH2OH CH2OH H H CHO CHO H CH2OH 月桂烯香叶醇橙花醇α-柠檬醛β-柠檬醛香茅醇(Myrcene)(Geraniol)(Nerol)(Geranial)(Neral)(Citronellol)这些链状单萜都可以用来制备香料,其中柠檬醛还是合成维生素A的重要原料。 (二)单环单萜类化合物

萜类化合物

萜类 1.1.1 概述 萜类化合物(terpenoids)是自然界存在的一类以异戊二烯为结构单元组成的化合物的统称,也称为类异戊二烯(isoprenoids)。该类化合物在自然界分布广泛、种类繁多,迄今人们已发现了近3万种萜类化合物,其中有半数以上是在植物中发现的。植物中的萜类化合物按其在植物体内的生理功能可分为初生代谢物和次生代谢物两大类。作为初生代谢物的萜类化合物数量较少,但极为重要,包括甾体、胡萝卜素、植物激素、多聚萜醇、醌类等。这些化合物有些是细胞膜组成成分和膜上电子传递的载体,有些是对植物生长发育和生理功能起作用的成分。主要功能有:醌类为膜上电子传递的在载体,载体是细胞膜组成成分,胡萝卜素类和叶绿素的侧链参与光合作用,赤霉素、脱落酸是植物激素。而次生代谢物的萜类数量巨大,根据这些萜类的结构骨架中包含的异戊二烯单元的数量可分为单萜(monoterpenoid C10)、倍半萜(sesquiterpenoid C15))、二萜(diterpeniod C20)和三萜(triterpenoid C30)等。它们通常属于植物的植保素,虽不是植物生长发育所必需的,但在调节植物与环境之间的关系上发挥重要的生态功能。植物的芳香油、树脂、松香等便是常见的萜类化合物,许多萜类化合物具有很好的药理活性,是中药和天然植物药的主要有效成分。有些萜类化合物已经开发出临床广泛应用的有效药物,如青蒿中的倍半萜青蒿素被用于治疗疟疾,红豆杉的二萜紫杉醇被用于治疗乳腺癌的癌症【1】。

一般来说,含有两个异戊二烯单位骨架的萜类称为单萜;含有三个异戊二烯单位骨架的萜类称为倍半萜;含有四个异戊二烯单位骨架的萜称为双萜;依次类推,有三萜、四萜等。此外,按萜类化合物是否含有环状结构又将其再分为无环萜(开链萜)、单环单萜、双环单萜、四环三萜等等。 单萜化合物是由加瓦龙酸(mevalonie acid)经磷酸化,再经脱羧及脱水生成异戊烯基二磷酸酯(isopentenyl diphosphate IPP),IPP 进一步异构化为二甲基烯丙基二磷酸酯(DMAPP),这两种活化的C5单元被称为“活性异戊二烯”,IPP和DMAPP通过反式1,2-加成和反式1,2-消除,以“头-尾”形式相连接构成牛儿键二磷酸酯(GPP),再经生物体内转化形成如下各种单萜化合物基本母核: 无环单帖类:2,6—二甲基辛烷型(9);单环单萜类:薄荷烷型(10),桉树脑型(11),虹彩烷(12),环烯醚萜(13),双环单萜类:蒎烷型(14),樟烷型(15)及异樟烷型(16),葑烷型(17),蓖烷型(18),苎烷型(19)等

萜类化合物(综述)

萜类化合物提取和分离及生理生态功能 姓名:曾鸿雁 班级:生物0802 学号:20083196

萜类化合物提取和分离及生理生态功能 曾鸿雁西南科技大学 引言一次代谢(primary metabolism)指在植物、昆虫或微生物体内的生物细胞通过光合作用、碳水化合物代谢和柠檬酸代谢,生成生物体生存繁殖所必须的化合物,如糖类、氨基酸、脂肪酸、核酸及其局和衍生物、乙酰辅酶A的代谢过程,这些化合物称为一次代谢产物。一次代谢过程对各种生物来说,基本上是相同的,其代谢产物广泛分布于生物体内;而二次代谢是从某些一次代谢产物作为起始原料,通过一系列特殊生物化学反应生成表面上看来似乎对生物本身无用的化合物,如萜类、甾体、生物碱、多酚类等,这些二次代谢产物就是人物所熟知的天然产物[1]。 二次代谢产物在生成它们的生物体内有何影响或作用及对环境的作用,随着对这些天然产物的研究,开始逐步浮出水面。例如,栎树中的鞣酸是幼虫生长的抑制剂,可以保护保护栎树生长。二次代谢产物可以成为非滋养性化学物质,它能控制周围环境中其他生物的生态学。 由于天然产物数量种类繁多,结构迥异,根据研究的需要,人为的依据天然产物骨架和化学性质分成了八类①糖盒糖苷;②生物碱;③黄酮类;④萜类; ⑤甾体类;⑥醌类;⑦香豆素和木脂素;⑧其他类。本文就萜类化合物的提取分离和生物学特性做一综述。 1 萜类化合物的概述 萜类化合物(terpenoid)一类异戊二烯(C10H16)的聚合体及其含氧的饱和程度不等的衍生物(分子式含C数在15~40个)的统称。从结构上可划分为若干个异戊二烯单位,称为异戊二烯规则。但是生物体内萜类并非异戊二烯相互聚合二形成的,在植物体内萜类的真正前提是由乙烯生成的甲戊二羟酸,称为生源的异戊二烯规则[2]。 萜类化合物按照异戊二烯单位的多少可分为单萜、二萜、三萜等,见表1。 表1 萜类化合物的分类 类别异戊二烯单位数(n)含碳数存在 单萜(mono-terpenoid) 2 10 挥发油(精油)倍半萜(sesqui- terpenoid) 3 15 挥发油、树脂二萜(di- terpenoid) 4 20 树脂 三萜(tri- terpenoid) 6 30 皂苷、树脂 四萜(tetra- terpenoid)8 40 色素

萜类化合物定义和分类

萜类化合物定义和分类 萜类化合物 1.萜类化合物的定义 从化学结构来看,萜类化合物由异戊二烯单元,C5,为基本结构单元。 从生源来看,萜类化合物的生物合成的重要前体物质是甲戊二羟酸。 定义,由甲戊二羟酸衍生,符合通式(CH)的化合物及5xn 衍生物。 异戊二烯, 甲戊二羟酸, CHOH-CH-COH(CH)-CH-COOH 2232 2 萜类化合物的分类; 根据异戊二烯结构单元的数目划分 are some differences in level of development of the various modes of transport, leading to traffic levels have a greater imbalance. Yibin city, based on the 2008 ~2013 year of external transport of passenger and cargo traffic volume statistics. 2008 ~2013 year, Yibin city, external table 3.1-1 railways roads water transport passenger traffic passenger traffic (million) share (%) Passenger traffic (million) share (%) Passenger traffic (million) share (%) Passenger traffic (million) in 2008 ~2013 year, Yibin city, external transport railways roads water transport traffic statistics 3.1-2 time of air cargo

21 萜类和甾族化合物

·237· 第二十一章 萜类和甾族化合物 学习要求: 1.理解萜的涵义;掌握异戊二烯规律和萜的分类。 2.熟悉各类萜的典型化合物的特性及重要用途。 3.熟悉甾族化合物的基本结构和立体结构,了解重要甾族化合物的类型和用途。 萜类和甾族化合物是广泛存在于植物、昆虫及微生物等生物体中的一大类有机化合物。在生物体内有着重要的生理作用。萜类和甾族化合物虽是两类不同的化合物,但有着生源合成方面的密切关系,因而放在一章内进行讨论。 §21-1 萜 类 一、萜的涵义和异戊二烯规律 分子中含C 10以上,且组成为5的倍数的烃类化合物称为萜类。 因分子中含有双键,所以,萜类化合物又称为萜烯类化合物。 萜类化合物是广泛存在于植物和动物体内的天然有机化合物。如从植物中提取的香精油——薄荷油、松节油等,植物及动物体中的某些色素——胡箩卜素、虾红素等等。 研究发现,萜类分子在结构上的共同点是分子中的碳原子数都是5的整倍数。例如: 月桂烯 对薄荷烯 (存在于柠檬,橘子中) 姜烯(存在于姜油中) (存在于月桂子油等中) 松节油( 蒎烯)异樟烯 (存在于松节油等中) (存在于姜油,冷杉等中) α

·238· 上述化合物的碳干骨骼可以看成是由若干个异戊二烯单位主要以头尾相接而成的。 这种结构特点叫做萜类化合物的异戊二烯规律。异戊二烯规则是从对大量萜类分子构造的测定中归纳出来的,所以能反过来知道测定萜类的分子构造。 二、萜的分类、命名 萜类化合物中异戊二烯单位可相连成链状化合物,也可连成环状化合物。 1.分类 根据组成分子的异戊二烯单位的数目可将萜分成以下几类: 1)单萜: 含有两个异戊二烯单位。它包含开链单萜,单环萜,二环单萜三种。 2)倍半萜:含有三个异戊二烯单位的萜。 3)双萜: 含有四个异戊二烯单位的萜。 4)三萜: 含有六个异戊二烯单位的萜。 5)四萜: 含有八个异戊二烯单位的萜。 这些萜类和单萜一样,也有开链和成环之分。 2.命名 IUPAC 规定的系统命名法,较生辟,多接触才能熟练。 我国一律按英文俗名意译,在接上“烷”、“烯”、‘醇“等类名而成。 习惯常用用俗名如樟脑,薄荷醇等。见P 621。 三、萜类化合物 1.单萜 1)开链单萜 C C C C C CH 2C CH 3 CH CH 2 异戊二烯 头尾 异戊二烯单位

不同品种灵芝中三萜类化合物的比较研究_邢增涛

不同品种灵芝中三萜类化合物的比较研究 邢增涛1 郁琼花2 张劲松1 潘迎捷1 (1 上海市农科院食用菌研究所,上海201106; 2 通标标准技术服务有限公司,上海200233) 摘要 本研究利用HPLC对同一灵芝菌种不同生长阶段及不同品种灵芝子实体中三萜类化合物的含量和图谱进行了分析。结果表明在液体发酵7天左右的灵芝菌丝体中灵芝三萜类化合物的含量极低,而不同生长阶段的灵芝子实体中的三萜类化合物的变化较小,孢子粉中三萜类化合物的含量较子实体中低。不同品种的灵芝子实体中三萜类化合物的种类和含量存在差异,黑芝中几乎不含三萜类化合物。 关键词 灵芝 HP LC 三萜类化合物 菌丝体 子实体 灵芝三萜类化合物是灵芝中的主要活性物质之一,也是现代灵芝化学和灵芝药理研究的重点。目前,国内外的研究者已经从灵芝中分离纯化出100多个三萜类化合物。另外,在真菌和高等植物的许多次生代谢产物中,三萜类化合物、黄酮类化合物及多酚类化合物等均被用作形态上比较接近的真菌或高等植物鉴别和分类的特征性化合物。国外学者对灵芝做过类似的研究。本文利用HPLC对同一菌种发酵菌丝体、不同生长阶段的灵芝子实体、孢子粉,以及在我国商业化栽培的几种灵芝子实体中的三萜类化合物的种类和含量进行分析。为更合理地开发利用灵芝子实体和发酵菌丝体,以及分类和鉴定等提供科学的依据。 1 材料、仪器与试剂 灵芝发酵菌丝体、芝蕾期子实体、成熟期子实体、老化期子实体、孢子粉,菌种均为Ganoder ma lucidum0819,由上海农科院食用菌研究所药用真菌研究室选育。不同品种的灵芝子实体由上海市农科院食用菌研究所育种室王南博士提供。 HPLC:Waters2690;检测器,Waters2487;色谱柱,Nova-Pak-C18,3 9mm 150mm(Waters)。 95%乙醇(分析纯),甲醇(光谱纯),冰醋酸(分析纯),乙腈(光谱纯),实验用水为重蒸馏水。 2 方法 2 1 供试样品的处理 分别准确称取经粉碎的灵芝样品各1克,加入适量95%的乙醇,超声提取1h,过滤,收集滤液。重复提取3次。合并滤液,于40 左右,减压除去乙醇。用适量甲醇将样品溶出,定容至25ml,供测定。 2 2 HPLC分析条件 流动相:乙腈-2%乙酸(1 4)为A液;乙腈-2%乙酸(1 2)为B液。色谱柱的处理:预先用100%的A洗脱液冲洗色谱柱,设定检测温度为37 ,流速为0 5ml/min。梯度洗脱程序:0 5min,100%A;5 10m in,80%A;10 20min,70%A;20 30min,5%A;30 40min,40%A; 40 50min,20%A;50 100min100%B 1 。进样量为20 l。 3 结果 结果见图1,其中1为液体发酵7天的灵芝菌丝体,2为芝蕾期子实体、3为成熟期子实体、4为老化期子实体、5为孢子粉。图2为不同品种灵芝在同一培养基进行培养,并同一时期采收的老化期子实体中三萜类化合物的H PLC图谱,其中A为松杉灵芝、B为紫芝、C为灵芝0770、D为南韩灵芝、E为日本灵芝、F为灵芝0819、G为黑芝、H为江西黑芝。 4 讨论 从图1中可以看出,液体发酵7天左右的灵芝菌丝体中三萜类化合物的含量和种类几乎无法辨认。据Sheau-Farn Yeh 2 、Rongsuey Chyr 3 等人的研究报道, 液体发酵灵芝时三萜类化合物的含量至 图1 不同生长阶段灵芝产品中三萜 类化合物的HP LC图谱 575 中药材第27卷第8期2004年8月

有机化学(第四版)第二十一章 萜类和甾族化合物

有机化学(第四版)第二十一章萜类和甾族化合物1.找出下列化合物的手性碳原子,并计算一下在理论上有多少对 映异构体? (1)α-蒎烯(2)2-α-氯菠 (3)苧(4)薄荷醇 (5)松香酸(6)可的松 (7)胆酸 答案: 解:

2.找出下列化合物的碳干怎样分割成异戊二烯单位:(1)香茅醛 (2)樟脑 (3)蕃茄色素 (4)甘草次酸

(5)α-山道年 答案: 解: 3.指出用哪些简单的化学方法能区分下列各组化合物? (1)角鲨烯、金合欢醇、柠檬醛和樟脑; (2)胆甾醇、胆酸、雌二醇、睾丸甾酮和孕甾酮 答案: 解: ①首先水解,各加钼酸铵,黄色沉淀为金合欢醇,其余三者加 Tollen试剂,析出Ag的为柠檬醛,其余二者加溴水,褪色者为角鲨烯,最后为樟脑。

4.萜类β-环柠檬醛具有分子式C10H16O,在235nm处(ε=12500)有一吸收峰。还原则得C10H20,与拖伦试剂反应生成酸(C10H16O2);把这一羧酸脱氢得间二甲苯、甲烷和二氧化碳。把C10H20脱氢得1,2,3-三甲苯。指出它的结构式。提示:参考松香酸的脱氢反应。 答案:略 5.β-蛇床烯的分子式为C15H24,脱氢得1-甲基-7-异丙基萘。臭氧化得两分子甲醛和C13H20O2。C13H20O2与碘和氢氧化钠液反应时生成碘仿和羧酸C12H18O。指出β-蛇床烯的结构式。 答案: 解: 故此化合物含氢化萘的骨架,臭氧化得两分子甲醛,必须具有两,所以此化合物的可能结构式为:

6.在薄荷油中除薄荷脑外,还含有它的氧化产物薄荷酮C10H18O。薄荷酮的结构最初是用下列合成方法来确定的: β-甲基庚二酸二乙酯加乙醇钠,然后加H2O得到B,分子式为C10H16O3。B加乙醇钠,然后加异丙基碘得C,分子式为C13H22O3。C加OH-,加热;然后加H+,再加热得薄荷酮。 (1)写出上列合成法的反应式; (2)根据异戊二烯规则,哪一个结构式更与薄荷油中的薄荷酮符合? 答案: 解: 7.溴对胆甾醇的反式加成能所生成的两种非对映体产物是什么?事实上其中一种占很大优势(85%)。试说明之。 答案: 解:

三萜类化合物的提取

1 三萜类化合物的提取分离 1.1 传统的三萜类成分提取分离方法 一般根据其溶解性采用不同的有机溶剂进行提取分离,如:将药材用乙醇浸提3次,提取液浓缩得到的浸膏溶于适量水中,然后用氯仿萃取3次,合并氯仿层,减压浓缩到原体积的1/3,用饱和NaHCO3溶液碱化,取氯仿层部分浓缩,得到棕色浸膏将所得浸膏用硅胶柱层析分离等。该方法需要消耗大量的有机溶剂易造成医药污染,且提取的选择不高,使制得药物剂型单一,多为汤剂或者丸、散等剂型,服用量大且携带不便,不利于中药的现代化。 1.2 超临界流体萃取法(SFE) 由于SFE在萃取过程中几乎不用有机溶剂,萃取物中无有机溶剂残留,对环境无污染,且提取效率高,节约能耗等特点,在中药化学成分的萃取分离领域得到了蓬勃发展。崔星明等[3]采用SFE得到的芦笋提取物,用甲醇溶解,采用液相色谱-质谱联用仪检测得到了56个组分。发现有保留时间和熊果酸基本一致的峰,其质谱分子离子峰和特征碎片峰都与熊果酸的一致。雒廷亮等[4]采用SFE对山茱萸中熊果酸提取方法的研究,结果表明,在熊果酸提取率基本相同的前提下,SFE不仅可以实现清洁生产,而且易于实现工业化。 1.3 半仿生提取 该法模拟口服给药,为经消化道给药的中药制剂设计了一种新的提取工艺,即将药材先用一定pH值的酸水提取,继以一定pH 值的碱水提取,提取液分别滤过、浓缩、制成制剂,据报道此种方法经济实用,可保证疗效[5]。龚慕辛等[6]通过比较水、不同浓度的乙醇、半仿生法及碱水提取对齐墩果酸提出量的影响,结果显示,半仿生提取齐墩果酸,提出量远高于一般水提。以pH=12的碱液提取女贞子可以使齐墩果酸提出量大于75%乙醇的提出量,并且齐墩果酸不是以游离的形式存在,吸收利用率将提高,提取成本也大大降低。 1.4 超声循环技术 黄书铭等[7]研究灵芝三萜类化合物的提取工艺时,在常规提取方法的基础上,增加超声循环的处理步骤,通过实验对比,超声循环提取所需各种溶剂用量减少,提取时间缩短,目的产物提取率提高了40%。 1.5 化学衍生法 化学衍生法chemical derivatizationmethod是色谱分析中用未处理样品的一种方法。衍生化的目的是使那些本不能直接进样分析的物质经过衍生化反应后转变为可以很方便地进行色谱分析的物质。仲兆金等[8]用重氮烷和卤代烃的化学衍生法使结构相近、难以分离的三萜酸酯化,不改变三萜骨架结构,利用其酯化物容易分离的特点,分离后再部分水解,分得茯苓三萜,确定其结构。 2 中药三萜类化合物的测定 中药总三萜类成分的的测定一般采用分光光度法。该方法结果稳定、重现性好准确度高,可作为中药质量评估的一种检测手段。如茯苓中总三萜类成分的含量测定[9],灵芝样品中三萜类化合物的含量测定[10],马桑叶中总三萜酸的含量测定[11]等。 3 中药三萜类单体成分的分析测定 目前用于中药三萜类单体成分的分析测定方法有光谱学、生物学及色谱学方法等,尤以色谱法应用最广泛。色谱法包括薄层色谱法、气相色谱法、高效液相法,以及它们与质谱联用技术等。其中薄层色谱法经济、简单、分离能力强,相当一部分三萜类化合物可以通过这种方法进行定量,但其重现性、选择性较差,直到高效薄层色谱法的出现才得以改善[12]。气相色谱法在三萜类化合物的分析中占有一定比例[13 14]。由于该方法要求化合物具有一定的挥发性,许多挥发性较弱的三萜类化合物需要进行衍生化处理,因而在一定程度上限制了方法的应用。目前,高效液相色谱法(HPLC)是三萜类化合物分析的最常见方法。另外,

萜类和甾族化合物

第二十一章萜类和甾族化合物 一、教学目的和要求 (1)掌握萜类化合物的结构特征及重要萜类化合物(樟脑、冰片、薄荷醇、法尼醇)。 (2)掌握甾族化合物的结构特征及重要甾族化合物(胆甾醇、可的松、胆甾酸)。 二、教学重点与难点 萜类及甾族化合物的结构特征 三、教学方法和教学学时 1、教学方法:以课堂讲授为主,结合必要的课堂讨论。教学手段以板书和多媒体相结合。 2、教学学时:10学时 四、教学内容 第一节萜类 一、萜的涵义和异戊二烯规律 二、萜的分类,命名 三、单萜 四、倍半萜 五、双萜 六、三萜类 七、四萜类 第二节甾体化合物 一、甾的基本结构和命名 二、甾体化合物的立体结构:甾体化合物碳架的构型,甾体化合物碳架的构象 三、甾醇类 四、胆酸 五、甾型激素 五、课后作业、思考题 习题:2、6。

萜类和甾族化合物是广泛存在于植物、昆虫及微生物等生物体中的一大类有机化合物。在生物体内有着重要的生理作用。萜类和甾族化合物虽是两类不同的化合物,但有着生源合成方面的密切关系,因而放在一章内进行讨论。 §21~1 萜 类 一、萜的涵义和异戊二烯规律 分子中含C 10以上,且组成为5的倍数的烃类化合物称为萜类。 因分子中含有双键,所以,萜类化合物又称为萜烯类化合物。 萜类化合物是广泛存在于植物和动物体内的天然有机化合物。如从植物中提取的香精油——薄荷油、松节油等,植物及动物体中的某些色素——胡箩卜素、虾红素等等。 研究发现,萜类分子在结构上的共同点是分子中的碳原子数都是5的整倍数。例如: 上述化合物的碳干骨骼可以看成是由若干个异戊二烯单位主要以头尾相接而 成的。 这种结构特点叫做萜类化合物的异戊二烯规律。异戊二烯规则是从对大量萜类 分子构造的测定中归纳出来的,所以能反过来知道测定萜类的分子构造。 月桂烯 对薄荷烯 (存在于柠檬,橘子中) 姜烯(存在于姜油中) (存在于月桂子油等中) 松节油( 蒎烯)异樟烯 (存在于松节油等中) (存在于姜油,冷杉等中) αC C C C CH 2CH 3 CH CH 2 异戊二烯 头尾异戊二烯单位

第八章 三萜类化合物

第八章三萜类化合物 三萜皂苷结构中多具有羧基,所以又常被称为()皂苷。 不符合齐墩果烷结构特点的是 A. 属于三萜 B. C23、C24连接在C4位上 C. C29、C30连接在C20上 D. A、B、C、D、E环都是六元环 E. C29、C30分别连接在C19、C20上 E 皂苷多具有下列哪些性质 A. 吸湿性 B. 发泡性 C. 无明显熔点 D. 溶血性 E. 味苦而辛辣及刺激性 ABCDE 不符合皂苷通性的是 A. 大多为白色结晶 B. 味苦而辛辣 C. 对粘膜有刺激性 D. 振摇后能产生泡沫 E. 大多数有溶血作用 A 下列成分的水溶液振摇后能产生大量持久性泡沫,并不因加热而消失的是 A. 蛋白质 B. 黄酮苷 C. 蒽醌苷 D. 皂苷 E. 生物碱 D 某中药水提液,在试管中强烈振摇后,产生大量持久性泡沫,则该提取液中可能含有:A.皂苷 B.蛋白质 C.单宁 D.多糖 A 皂苷在哪些溶剂中溶解度较大

A. 热水 B. 含水稀醇 C. 热乙醇 D. 乙醚 E. 苯 ABC 可以用于皂苷元显色反应的试剂是 A. 醋酐-浓硫酸 B. 冰醋酸-乙酰氯 C. 苦味酸钠 D. 三氯醋酸 E. 五氯化锑 ABDE Liebermann-Burchard反应所使用的试剂是 A. 氯仿-浓硫酸 B. 冰醋酸-乙酰氯 C. 五氯化锑 D. 三氯醋酸 E. 醋酐-浓硫酸 E 有关皂苷的氯仿-浓硫酸反应叙述正确的是 A. 应加热至80℃,数分钟后出现正确现象 B. 氯仿层呈红色或篮色,硫酸层呈绿色荧光 C. 振摇后,界面出现紫色环 D. 氯仿层呈绿色荧光,硫酸层呈红色或篮色 E. 此反应可用于纸色谱显色 D 某天然化合药物的乙醇提取物以水溶解后,用正丁醇萃取,正丁醇萃取液经处理得一固体成分,该成分能产生泡沫反应,并有溶血作用,此成分对呈阴性反应。 A Liebermann反应 B Salkowiski反应 C Baljet反应 D Molish反应 C 鉴别三萜皂苷和甾体皂苷的方法有 A. 三氯醋酸反应 B. SbCl5反应 C. 发泡试验 D. 与胆甾醇反应 E. Liebermann-Burchard反应 ACE

灵芝三萜类化合物药理作用研究进展

灵芝三萜类化合物药理作用研究进展 【摘要】灵芝(Ganoderma)为层菌纲目灵芝菌科,灵芝属真菌的总称。习惯所称灵芝是灵芝属中赤芝[ Ganoderma lucidum (Lwyss.ex Fr) Karst ]的子实体部分,其主要成分之一是三萜类化合物。该类化合物有较高的脂溶性,分子量一般为400-600,化学结构复杂由于化学结构的多样性,使三萜类化合物有较广泛的药理活性。 【关键词】:三萜类;素芝;药理作用 对灵芝三萜类化合物的深入研究,有利于灵芝有效成分的寻找和进一步阐明其药理作用机制。现对近年有关灵芝三萜类的化学结构,药理作用及作用机制综述如下:(一)灵芝属三萜类新化合物 对灵芝脂溶性成分的研究在20世纪80年代达到了高潮,1982年Kubota等首次分离到灵芝酸A和灵芝酸B。1988年从灵芝属中先后又分离到19个三萜类新化合物,用波谱技术对其化学结构进行了鉴定。 (二)药理作用 1 保肝作用 王明宇等从赤芝子实体中得到粗组分GT,进一步经硅胶柱色谱得5个组分(GT-GT),JI 经HPLC检测证实该GT和GT2主要含灵芝酸A和赤芝酸A,实验表明GT和GT2对四氯化碳,氨基半乳糖苷和卡介苗,脂多糖所致的3种肝损伤模型小鼠有较好的保肝作用,可明显降低模型动物的血清ALT和肝脏TG含量,并不同程度减轻动物肝损伤。 2 抗肿瘤作用 作者从赤芝菌丝体中提取得到6个有细胞毒活性的三萜类化合物灵芝酸U V W X Y 和Z。体外实验能明显抑制小鼠肝肉瘤细胞的增殖。Lin等从赤芝子实体中分离到2个三萜类化合物灵芝酸A和双氢灵芝醛A,体外实验表明两者有较强的抑瘤活性,对人肝肉瘤细胞和KB细胞ED50 值均在1-11μg/ml。以灵芝醛A作用最强。 3 抗HIV-1`及HIV-1蛋白酶活性 Min等从赤芝孢子粉中分离得到灵芝酸β,灵芝酸B,多糖,和灵芝酸A.体外试验表明对HIV-1蛋白酶活性有明显抑制作用,其IC50分别是20.50.90.70和70μmol.L-1,此外灵芝酸A,灵芝酸B,灵芝酸C1亦有中度的抑制作用,其IC50为140-430μmol/L-1 。作者认为羊毛甾烷型母核C-23或C-24或C-25位上的羟基是其抗HIV-1蛋白酶活性的必需基团。Sahar 等用生物活性追踪法从赤芝子实体的甲醇提取物分离得到13种化合物。在抗HIV-1活性的初筛实验中,化合物灵芝粉F和灵芝多糖可抑制由HIV-1诱导的MI-4细胞的细胞毒效应。两者IC50均为7.8μg/ml。而且次浓度仅为其细胞毒浓度的50%。抗HIV-1蛋白酶实验采用受试物与重组HIV-1-PR及其合成底物。根据峰面积计算值,结果发现灵芝酸B和的抑制作用最强。在对HIV-1的实验中,13个化合物在浓度低于0.25mol/L-1时,均无抑制活性。尽管实验对所试化合物的构效关系未能得到明确的结论,但作者认为有双键架构的羊毛甾烷型三萜化合物与抗HIV-1活性密切相关,而甾醇类化合物(compound 10-12)则无此活性。 4 抑制组胺释放 Kohda等报道灵芝酸C和灵芝酸D在体外对Con A诱导的大鼠肥大细胞释放组案有抑制作用,药物浓度在0.4μg/ml时抑制率分别是30%和15%。 5 抑制血管紧张素转化酶(ACE) Morigiwa报道用Friedlang和Silvertein方法测定10个灵芝三萜类化合物在体外对ACE 酶的作用,发现灵芝酸F对ACE有抑制作用,其IC50为4.7*10-6mol.L-1,其他9个化合物

三萜类化合物的提取分离及测定方法研究

三萜类化合物的提取分离及测定方法研究 辛 国,王恩鹏,张 辉3 (长春中医药大学药学院,吉林长春130117) 摘 要:目的:研究总结三萜类化合物的提取分离方法及测定方法。方法:三萜类成分提取分离方法一般根据其溶解性采用不同的有机溶剂进行提取分离。结果:该方法需要消耗大量的有机溶剂易造成医药污染,且提取的选择不高,使制得药物剂型单一,多为汤剂或者丸、散等剂型,服用量大且携带不便,不利于中药的现代化。结论:由于色谱等分离技术、波谱测定技术等分析手段的迅速发展,使三萜类化合物的提取分离及测定方法取得了可喜的研究进展。 关键词:三萜类化合物;提取分离;测定方法 中图分类号:R285 文献标识码:A 文章编号:1007-4813(2008)04-0378-02 基金项目:吉林省中医药管理局资助项目(课题号:06ZY 01)  作者简介:辛 国(1971-),男,硕士研究生。研究方向:中药有效成分提取及应用开发研究。3通讯作者:张 辉,男,教授,博士研究生导师 E 2mail :zhrxr @https://www.wendangku.net/doc/7015854082.html, T el :(0431)86172080 三萜类化合物(triterpeno ,ds )是由30个碳原子构成的萜类化合物,由6个异戊二烯单位连接而成,是类异戊二烯代谢途径的重要产物之一[122]。近年来,由于色谱等分离技术、波谱测定技术等分析手段的迅速发展,使三萜类化合物的提取分离及测定方法取得了可喜的研究进展。1 三萜类化合物的提取分离111 传统的三萜类成分提取分离方法 一般根据其 溶解性采用不同的有机溶剂进行提取分离,如:将药材用乙醇浸提3次,提取液浓缩得到的浸膏溶于适量 水中,然后用氯仿萃取3次,合并氯仿层,减压浓缩到原体积的1/3,用饱和NaHC O 3溶液碱化,取氯仿层部分浓缩,得到棕色浸膏将所得浸膏用硅胶柱层析分离等。该方法需要消耗大量的有机溶剂易造成医药污 技术等。纳米技术在中药制剂中的应用,将极大地丰富中药的剂型。如将中药制成毫微囊,或制成纳米粉针剂,或将水溶性小及难溶的药物加工成纳米颗粒,还可将中药制成高效透皮释放制剂、口服控释剂、含片、干粉吸入剂、鼻喷雾剂、舌下速溶片,以及植入制剂和微乳剂、脂质体等多种剂型[10]。丰富的剂型选择,可大大提高中药的稳定性和疗效,降低毒副作用。3 结语 纳米技术是一门新兴的、多学科交叉的技术领域,在中药现代化中引入纳米技术是时代发展的需要。尽管纳米中药尚处于起步阶段,其研制开发存在许多问题,但是我们相信,随着纳米技术在各个领域中的应用不断取得成功,在中医药学领域中的应用也会逐步呈现蓬勃发展的态势。纳米技术将中药研究提升到探讨物理性状,化学结构和生物活性三者之间关系的高度,为中药发展提供新的动力,带来全新的中药加工方法和工艺,从而加速传统中药向产业化、现代化、国际化发展,必将产生极其深远的影响。参考文献: [1]白吉庆,王昌利.纳米技术在中药制剂研究中的应用[J ]. 现代中医药,2005,25(6):48250. [2]刘金洪,张冰冰,郝永龙.纳米技术在中药研发中的应用前 景展望[J ].四川中医,2004,22(4):24225. [3]徐辉碧,谢长生.纳米技术在中药研究中的应用[J ].中国 药科大学学报,2001,32(8):1612165. [4]方 琴.纳米技术在医药领域中的应用[J ].贵州医学,2002,26(11):1040. [5]张文萍,张志耘.我国纳米技术在药学领域中应用现状[J ].天津药学,2002,14(5):17. [6]阮 鸣.纳米技术及其在中药研究中的进展[J ].内蒙古中 医药,2004,(4):27229. [7]韩 静,巴德纯,唐 星.纳米技术在中药制剂中的作用与 意义[J ].中医药学刊,2004,22(3):5752576. [8]王 勇,胡 坪,刘清飞,等.纳米技术在载药系统及中药 研究中的应用[J ].中成药,2007,29(1):1122117. [9]周长江,崔黎丽.生物可降解聚合物及其在药物纳米控释 系统中的应用[J ].药学服务与研究,2002,2(2):1122115. [10]王 静,卢卫红,张庆华.纳米技术在中药研究中的发展 与应用[J ].中医药信息,2006,23(3):325. (收稿日期:2008-04-16) — 873—

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