第七章-二萜类化合物
萜类和甾体化合物
胆汁酸还具有降低胆固醇 、抑制细菌和抗炎等作用 。
ABCD
初级游离胆汁酸包括胆酸 和鹅脱氧胆酸，次级游离 胆汁酸包括石胆酸和熊脱 氧胆酸。
人体肝脏是合成胆汁酸的 主要器官，胆汁酸随胆汁 排入肠道后大部分被重吸 收。
植物甾醇类化合物
01
植物甾醇是植物细胞膜的重要成分，具有抗氧化、抗炎和抗癌等作用 。
02
常见的植物甾醇包括谷甾醇、菜油甾醇和豆甾醇等。
03
植物甾醇可以降低血液中的低密度脂蛋白和胆固醇水平，对心血管健 康有益。
04
食物中植物甾醇的含量与植物的种类和加工方式有关，坚果、种子、 豆类和植物油等是植物甾醇的主要来源。
昆虫激素类化合物
昆虫激素是由昆虫分泌的调节其生长发育和生殖的化合 物。
昆虫激素的结构和功能与动物激素类似，但作用机制有 所不同。
萜类和甾体化合物
目录
• 萜类化合物概述 • 常见萜类化合物 • 甾体化合物概述 • 常见甾体化合物 • 萜类和甾体化合物的应用
01
CATALOGUE
萜类化合物概述
定义与分类
定义
萜类化合物是由异戊二烯单元构成的 天然有机化合物，通常具有多个碳-碳 双键。
分类
根据结构特征，萜类化合物可以分为 单萜、倍半萜、二萜、三萜和四萜等 。
提高抗逆性
某些萜类化合物可以提高植物的抗逆性，如抗旱、抗寒、抗盐碱等 ，有助于植物在恶劣环境中的生存和生长。
生物农药
杀虫剂
一些萜类化合物具有杀虫活性，可作为生物农药用于防治农业害 虫。
杀菌剂
甾体化合物中的一些抗菌素可用于防治植物病害，如抗菌素头孢 菌素对多种细菌和真菌具有抑制作用。
除草剂
某些萜类化合物可以抑制杂草的生长，起到除草的作用。
萜类化合物课件
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]。
萜类化合物解析
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]。
萜类化合物
倍半萜
含义
特点 提取分离
倍半萜类是指由3分子异戊二烯聚合而成，分子中含有15个C原子的天然萜类化合物。倍半萜和单萜都是挥发 油的主要组成成分，倍半萜的沸点较高，其含氧衍生物大多有较强的香气和生物活性。
（1）双环倍半萜
比较重要的代表物有烃，它是非苯核芳烃化合物，但由于被氢化，故其基本母核已失去芳香性。
预试挥发油中是否有薁类化合物，多用溴化反应（Sabaty反应）。方法是取挥发油1滴溶于1ml氯仿中，加入 5%溴的氯仿溶液数滴，如产生蓝色、紫色或绿色时，显示含有类衍生物。也可用对-二甲基苯甲醛-浓硫酸试剂 （Ehrlich试剂）与挥发油反应，如产生紫色或红色时为正反应。
愈创木薁（s-guaiazuleue）系愈创木醇、喇叭醇或缬草二醇等加硫高温脱氢而成。洋甘菊薁 （chamazulene，C14H16）在洋甘菊花的挥发油中存在，用洋甘菊醇内酯、洋甘菊酮内酯等脱氢也可制备。洋甘 菊薁具有消炎作用。
（1）性状
简单的环烯醚类化合物一般为液体或低熔点固体，成苷后为白色结晶或无定形具吸湿性的粉末，此类化合物 一般均味苦，是中草药中显苦味的成分之一，分子中有手性C，故都具有旋光性。
（2）溶解度
此类化合物总的来说偏于亲水性，大多数易溶于乙醇、丙酮、正丁醇，难溶于氯仿、苯、石油醚等亲脂性有 机溶剂。
（3）显色反应及检识
萜类化合物有许多的生理功效，如祛痰、止咳、驱风、发汗、驱虫、镇痛等。天然精油原料中的萜烯和萜类 化合物，可用精馏法、直接蒸汽蒸馏法、冻结法和萃取法分离之。在香料生产中，广泛使用含有萜烯及其衍生物 的精油。
单萜类
含义
特点
单萜类化合物是指分子中含有两个分子异戊二烯单位的萜烯及其衍生物。单萜类化合物广泛存在于高等植物 中的分泌组织里，多数是挥发油中沸点较低部分的主要组成部分，其含氧衍生物沸点较高，多数具有较强的香气 和生理活性，是医药、仪器和化妆品工业的重要原料，有些成苷后则不具挥发性。
萜类化合物的理化性质
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
+
2HCl
冰醋酸
Cl 柠檬烯 柠檬烯 二氢氯化物
萜类化合物的理化性质
TEPENOIDS AND VOLATILE OILS
(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，在冰冷却下， 滤取析出的结晶性加成物。
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。
O R CH2 C CH3 CH2 CH CH SeO2 SeO2 O R CH2 C CHO CH CH OH CH CH CH O CH
萜类化合物的理化性质
TEPENOIDS AND VOLATILE OILS
排，再氧化制得。
萜类化合物的理化性质
TEPENOIDS AND VOLATILE OILS
+
Al2O3 oC 150 ~ 160 异构化 α-蒎 烯 O C H 水解 O
HCOOH
重排
+
O HC O
OH
Cr2O3
/ 强碱型树脂
丙酮 樟 脑
O
萜类化合物的理化性质
TEPENOIDS AND VOLATILE OILS
二、萜类化合物的化学性质
(一) 加成反应 —— 萜类化合物的鉴别与精制纯化 (二) 氧化反应 —— 萜类化合物的结构鉴定 (三) 还原反应 —— 萜类化合物的结构鉴定
萜类化合物的理化性质
TEPENOIDS AND VOLATILE OILS
tepenoidsvolatileoils萜类化合物的理化性质二萜类化合物的化学性质萜类化合物的结构鉴定tepenoidsvolatileoils萜类化合物的理化性质二萜类化合物的化学性质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
中药化学教案—第七章萜类和挥发油
第七章萜类及挥发油课次：19、20课题：第七章萜类及挥发油第一节萜类概述第二节萜的各类化合物一、教学目的：1．了解萜类的含义、生源途径、分布和生理活性。
2. 熟悉萜类的结构特点和分类。
3．掌握单萜、环烯醚萜的结构与分类。
4. 掌握单萜、环烯醚萜的提取与分离。
5．熟悉倍半萜、二萜及二倍半萜的结构特点与分类。
6. 掌握重要物质的提取分离。
二、教学内容：1．萜类的结构与分类。
2．萜类的提取与分离。
三、重点：1．萜类的结构与分类。
2．萜类的提取与分离。
四、难点：1．萜类的结构与分类。
五、教学内容分析及教法设计：六、教学过程：1．组织教学：检查学生出勤，填写教学日志，随机应变，组织好课堂纪律。
2．课程引入：3．展示目标：4．进行新课：第一节萜类概述一、萜类的含义和分类（一）萜类的含义萜类化合物指具有（C5H8）n 通式以及其含氧和不同饱和程度的衍生物，可以看成是由异戊二烯或异戊烷以各种方式连结而成的一类天然化合物。
萜类化合物多数具有不饱和键，其烯烃类常称为萜烯，开链萜烯的分子组成符合通式（C5H8）n,随着分子中碳环数目的增加，其氢原子数的比例相应减少。
萜类化合物除以萜烃的形式存在外，多数是以各种含氧衍生物，如醇、醛、酮、羧酸、酯类以及苷等的形式存在于自然界,也有少数是以含氧、硫的衍生物存在。
（二）萜的分类一般根据其构成分子碳架的异戊二烯数目和碳环数目进行分类, 将含有一个异戊二烯单位的萜类称为半萜；含有2个异戊二烯单位的称为单萜；含有 3 个异戊二烯单位的称为倍半萜；含有 4 个异戊二烯单位的称为二萜。
其余以此类推。
同时再根据各萜类化合物中碳环的有无和数目多少，进一步分为开链萜（或无环萜）、单环萜、双环萜、三环萜等。
二、萜类化合物的生源途径经同位素标记等越来越多的实验证明，焦磷酸异戊烯酯（IPP ）和焦磷酸Y, 丫一二甲基烯丙酯(DMAPP 被称为“活性异戊二烯”，它们是萜类成分在生物体形成的真正前 体，它们不断聚合，形成萜类，这是生源的异戊二烯法则的主要内容。
天然产物课件第七章 萜类化合物(二)
应激类疾病，如糖尿病、痛风、高血压等的防治产
生革 命性的改变。
（5）世界现状
与螺旋藻、小球藻等人类常用保健的微藻相比，雨生红球藻有着更加 令人惊异的抗氧化作用，同时也有着更加高难度的养殖与保存技术， 因此只有少数企业掌握。
虾青素的生产一般倾向于开发天然虾青素的生物(植物)来源，并由此 进行大规模生产。有能力商业化养殖雨生红球藻生产天然虾青素的公 司逐渐兴起，有代表性的为：美国Cyanotech、日本富士化工、以色 列Algatech、中国云南石林的云彩金可（GingkoAsta）与爱生行 （AstaBiotec），上述企业与其他国家新兴企业，2014年预计总投入 3亿美元，扩大雨生红球藻生产规模。
原料胶消耗在交通运输方面占有相当大的比重。例如：一辆解放牌4吨载
重汽车，需要橡胶制品200多公斤，一节硬座车厢需装配橡胶制品总重 300多公斤，一艘万吨巨轮就需橡胶制品近10吨重，一架喷气式客机需要
将近600公斤的橡胶。
在海、陆、空交通运输上，哪一个都离不开橡胶制品。作为运输工具， 轮胎是个主要的配件。除生产普通轮胎外，还大力发展子午线轮胎、无
一般虾、蟹类含虾青素的食物1000克的虾壳中含80-100毫
克虾青素，鳌虾类含虾青素的食物是所有虾、蟹类虾青素含 量最高的，鳌虾类含虾青素的食物1000克的虾壳中约含8001000毫克虾青素。不过除了油闷大虾等少数烹饪方法能把虾 青素从虾、蟹壳中滤出一部分，其大多数虾青素随虾壳、蟹
壳被丢弃了。
琶虾等海水虾。
c．半咸水虾如白虾等。
C.蟹类（摄取虾青素同虾））
a． 蟹类含虾青素的食物 中90%为海产，可食用的有三疣梭
中药化学第七章
COOH
HO
香叶烯
没药烯
松香酸
齐墩果酸
（myrcene） （bisabolene） （abietic acid） (oleanic acid) ②对萜类成分进行降解反应可得到异戊二烯，而用异戊二烯亦可合成萜 天然橡胶（多萜） 松节油（氮气稀释，单萜） ＋
焦化蒸馏
异戊二烯 异戊二烯
（±）柠檬烯 （±）-limonene
第七章 萜类和挥发油
(Terpenoids and Voaltile oils)
第一节
萜类 (Terpenoids)
一，概述 （一）萜类的定义及生物合成途径 1953年以前给萜类化合物下的定义为： 1. 萜类的定义
由异戊二烯聚合衍生而成的化合物为萜类化合物(Terpenes)。 如：
COOH
COOH
6、抗肿瘤 主要为二萜。如紫杉醇（taxol）、雷公藤乙素（tripdiolide）、鸦胆亭 （bruceantin）、莪术醇（curcumol）、冬凌草素（oridonin），其中紫杉醇对乳腺癌、卵巢癌及肺 癌不仅疗效好，且毒性低。
7、抗生育 如16-羟基雷公藤内酯醇（16–hydroxytriptolide）及棉酚（gossypol）有雄性抗生育 活性；芫花酯甲、乙（yuanhuacin、yuanhuadin）具引产作用。 8、杀虫驱虫作用 如青蒿素（arteannuin）及鹰爪甲素（yingzhaosu A）分别有很强的抗恶性 疟疾及鼠疟活性；土木香内酯（costunolide）和川楝素（chuanliansu，toosendanin）具有杀血吸虫 作用；驱蛔素（ascaridole）及山道年（santonin）有很强的驱蛔活性。 9、甜味剂作用 如甜菊苷（stevioside）、甜菜素（phylloduicin）、罗汉果甜素Ⅴ（mogroside V），其甜味均为蔗糖的数百倍以上。 此外，萜类化合物还具有许多其它生物活性。如人参三萜皂苷（gensenosides）有很好的补益 强壮作用，雷公藤内酯(二萜)具有很好的免疫调节活性，juvabione具昆虫保幼激素作用，二萜醛 （sacculatal）、瑞香毒素（daphnetoxin）均具有较强的毒鱼活性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第一章 概论 第二章 天然产物的提取分离 第三章 结构研究中常用的波谱技术 第四章 生物碱 第五章 单萜 第六章 倍半萜类 第七章 昆虫激素与信息素 第八章 二萜类化合物 第九章 皂萜
第十章 第十一章 第十二章 第十三章 第十四章 第十五章 第十六章 第十七章 第十八章
氨基酸和肽 碳水化合物 黄酮类化合物 蒽醌类化合物 香豆素类化合物 木脂体类化合物 其他生物活性天然化合物 海洋天然产物 天然产物的化学合成
第二节 生源关系 大环二萜也是经牻牛儿基牻牛儿醇二磷酸酯环合而
成的。如，西松烯和假白榄烷的生源关系可表示如下：
第七章(diterpenoids)20个碳，(C5H8)4通式。 广泛地分布自然界，植物、动物、海洋生物等。 近年来，不断发现新的二萜骨架，根据The Combined Chemical Dictionary的记载，共有119种骨架，化合物 近10 000多。主要的二萜骨架类型有：
(3)三环二萜
第一节 常见的二萜类化合物的骨架
(3)三环二萜
雷公藤甲素（triptolide）等是从雷公藤根中分离出来 的抗癌活性物质。雷公藤内酯醇具有较强的抗炎、免疫抑 制和抗生育作用。
第一节 常见的二萜类化合物的骨架
(3)三环二萜
关附甲素是中药关白附中的具抗心律失常的活性成
分，已进入国家I类新药研制的III期临床研究。
从马鞭草科植物中分到的大青素(clerodin)等具有克罗 烷骨架的苦味素，有强的昆虫拒食活性，活性功能团为全 氢呋喃拼呋喃环。
第一节 常见的二萜类化合物的骨架 (2)二环二萜
银杏内酯(ginkgolides)是银杏根皮及叶的强苦味成分， 已分出银杏内酯A 、 B、 C、 M、J等多种内酯。银杏内 酯类可治疗因血小板活化因子引起的种种休克状障碍。银 杏内酯及银杏双黄酮是银杏制剂中的主要有效成分，为治 疗心脑血管疾病的有效药物。
第一节 常见的二萜类化合物的骨架 常见的二萜类化合物的骨架如下： (1) 无 环 和 单 环 二 萜 (acyclic and mono-cyclic
diterpene)
第一节 常见的二萜类化合物的骨架
（ 1）链状二萜 链状二萜类化合物在自然界存在较少，常见的只 有 广 泛 存 在 于 叶 绿 素 的 植 物 醇 (phytol) ， 与 叶 绿 素 分 子中的卟啉（porphyrin）结合成酯的形式存在于植物 中，曾作为合成维生素E、K1的原料。
CH2OH
维生素 A Vitamin A
第一节 常见的二萜类化合物的骨架 (2)二环二萜(dicyclic diterpene)
第一节 常见的二萜类化合物的骨架
(2)二环二萜
穿心莲内酯为穿心莲Andrographis paniculata中抗 菌消炎作用的活性成分，临床用于治疗急性菌痢、胃肠 炎、咽喉炎等，与亚硫酸钠在酸性条件下可制成穿心莲 内酯磺酸钠，制备水溶性注射剂。
克 罗 烷 (cleordane) 、 贝 壳 杉 烷 (kaurane) 、 半 日 花 烷(1abdane)和松香烷(abietane)均在千个以上；
紫杉烷(taxane)和abeo紫杉烷(abeotaxane)也发现了 400多个.
第七章 二萜类化合物
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。 结构显示多样性， 主要类型有贝壳杉烷、 克罗烷、 松香烷、乌头烷等。
AcO
AcO
HO OH
N
OAc
NHBz
Ph 3'
2'
O 13 O
OH
OAcO OH
10 9
7
34
2 H1 O OHOBz OAc
关 附甲 素 Guan-fu base A
紫杉醇 Taxol
O
HO
O
HO CH2OH
穿心莲内酯
Andrographolide
第一节 常见的二萜类化合物的骨架 (4)四环二萜
第七章 二萜类化合物
第二节 生源关系
二萜认为源于牻牛儿基牻牛儿醇二磷酸酯的环合， 生成半日花烷二磷酸酯，脱去二磷酸酯，生成二环二萜 半日花烷。半日花烷发生键的转移生成克罗烷。半日花 烷二磷酸酯进行第二次环合，生成三环二萜海松烷，海 松烷经重排产生松香烷。从半日花烷二磷酸酯生成一种 非经典的正碳离子，形成四环二萜，如贝壳杉烷 (kaurane)、阿替生烷(atisane)。
第一节 常见的二萜类化合物的骨架
(4)四环二萜
甜菊苷（stevioside）是从甜菊叶中分到的甜味苷，
其甜度约为蔗糖的300倍。因其高甜度，低热量，在医药， 食品等工业中引用广泛。
第一节 常见的二萜类化合物的骨架 (5)大环二萜
(5)大环二萜
紫杉醇（taxol）又称红豆杉醇，为90年代国际上抗肿 瘤药三大成就之一，是红豆杉Taxus spp中活性成分， 1972年底美国FDA批准上市，已成新型天然抗肿瘤药物， 对于卵巢癌、乳腺癌和肺癌疗效好，颇受医药界重视，临 床需求量较大。
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。
许多二萜的含氧衍生物具有多方面的生物活性，如 紫杉醇、穿心莲内酯、关附甲素、雷公藤内酯、甜菊苷 等都具有较强的生物活性。
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。
第七章 二萜类化合物
CH2OH
植物醇 Phytol
第一节 常见的二萜类化合物的骨架
单环二萜 维生素A(vitamin A)是一种重要的脂溶性维生素， 主要存在于动物肝中，特别是鱼肝中含量较丰富，如 鲨鱼和鳕鱼的肝油中富含维生素A。维生素A 与眼睛 的视网膜内的蛋白质结合，形成光敏感色素，是保持 正常夜间视力的必需物质，而且维生素A也是哺乳动 物生长必不可缺少的物质。
AcO
AcO
HO
OH
N
OAc
NHBz
Ph 3'
2'
O 13 O
OH
OAcO OH
10 9
7
34
2 H1 O OHOBz OAc
关 附甲 素 Guan-fu base A
紫杉醇 Taxol
O
HO
O
HO CH2OH
穿心莲内酯
Andrographolide
第一节 常见的二萜类化合物的骨架
(2)二环二萜