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。
挥发油成分

挥发油成分
挥发油为多种复杂成分的混合物,一种植物中的挥发油所含化学成分多达几十种,甚至上百种。
组成挥发油的成分主要有萜类、芳香族、脂肪族及其含氧衍生物等。
1. 萜类化合物:挥发油中的萜类成分主要是单萜和倍半萜类化合物。
它们的含氧衍生物多具有较强的生物活性,是挥发油芳香气味的主要组成成分。
例如樟脑油中的樟脑(50%),桉叶油中的桉油精(70%)。
2. 芳香族化合物:挥发油中芳香族化合物多为苯丙素类含氧衍生物,如丁香油中抑菌、镇静作用的丁香酚,桂皮油中的桂皮醛等均属此类。
3. 脂肪族成分:挥发油中的脂肪族成分多为一些小分子化合物,如鱼腥草挥发油中的癸酰乙醛,亦称鱼腥草素,具有抗菌活性。
此外,挥发油中还含有其他成分,如芥子油、挥发杏仁油、大蒜油、白头翁素等。
总的来说,挥发油成分复杂,且各种成分的含量可能会因植物种类、生长环境等因素而有所不同。
如需具体了解某一植物的挥发油成分,建议查阅相关文献或咨询相关领域专家。
萜类和挥发油

贴类和挥发油萜类化合物是一类由甲戊二羟酸衍生而成,基本碳架具有二个或二个以上异戊二烯单位结构特征的化合物。
开链萜烯分子式具有(C5H8 ) n 通式。
穿心莲、青蒿、龙胆、紫杉成分均为萜类化合物。
类别碳原子数异戊二烯单位存在形式数单萜102挥发油倍半萜153挥发油二萜204树脂、苦味素、叶绿素植物醇二倍半255海绵、植物病菌、昆虫代谢物萜三萜306皂苷、树脂、植物乳汁四萜408植物胡萝卜素多萜~7500~300000>8橡胶、硬橡胶二、单萜单萜类化合物是植物挥发油中沸点较低部分的主要成分,其中含氧衍生物多具有较强的生物活性及香气,1.链状单萜2.单环单萜薄荷醇辣薄荷酮3. 双环单萜芍药苷:镇静、镇痛、抗炎。
龙脑:俗称冰片,具有发汗、解痉、止痛等作用樟脑:主要存在于樟树的挥发油中,具有局部刺激和防腐作用,用于神经痛、炎症、跌打损伤。
三、环烯醚萜:为臭蚁二醛的缩醛衍生物。
环烯醚萜及其苷类在中药中分布较广,以玄参科、茜草科、唇形科、龙胆科最常见。
环烯醚萜多具有半缩醛及环戊烷环的结构,C1-OH为半缩醛羟基,不稳定,因此在植物体内主要以苷的形式存在。
(1) 环烯醚萜苷栀子苷:泻下马鞭草苷:兴奋副交感神经、镇咳4- 去甲基环烯醚萜苷桃叶珊瑚苷是车前草清热、利尿的有效成分。
梓醇是中药地黄降血糖、利尿的有效成分之一。
(2)裂环环烯醚萜苷龙胆苦苷是龙胆、当药、狼芽菜的苦味成分。
理化性质环烯醚萜苷易溶于水、甲醇,可溶于乙醇、丙酮、正丁醇等,难溶于其他有机溶剂。
苷易被酸水解,生成的苷元因具有半缩醛结构,性质活泼,易进一步氧化或聚合而显深色;甚至随水解条件的不同产生各种不同颜色的沉淀。
中药地黄、玄参等经过干燥或受潮可变黑色,皆因苷类水解的产物氧化聚合所致。
苷元遇酸、碱、羰基化合物与氨基酸都能变色。
与皮肤接触可使之变蓝.苷元于冰醋酸中加少量铜离子加热也能产生蓝色沉淀.四.倍半萜 1.开链倍半萜:金合欢醇 2.单环倍半萜:青蒿素 : 倍半萜内酯过氧化物,抗疟。
萜类和挥发油

CH3 + CH3 N CH2 CO NH NH2
CH3
吉拉德试剂T
+ N CH2 CO NH NH2
吉拉德试剂P
②吉拉德(girard)试剂加成
R C
R'
R C
R'
+ CH3
O + H2N NH CO CH2 N CH3
CH3
+
O + H2N NH CO CH2 N
X - 10%醋酸 R C
分布
植物叶 挥发油 挥发油 树脂、苦味质、植物醇 海绵、植物病菌,昆虫代谢
物 皂苷、树脂、植物 乳汁
植物胡萝卜素
多 聚 萜 ~ 7. 5×103 至 3×105 (C5H8)n
橡胶、硬橡胶
(二) 萜类化合物的生物合成途径
1.经验的异戊二烯法则(empirical isoprene rule)
Wallach于1887年提出了异戊二烯法则,认为“自然界存在 的所有的萜类化合物由异戊二烯 为单位首-尾相连而成的聚合 体及其衍生物。
四、挥发油的提取与分离
(一)挥发油的提取
1. 蒸馏法 ➢不适用于对热不稳定的挥发油 2. 溶剂提取法 ➢杂质较多,需进一步精制 3. 油脂吸收法 ➢贵重挥发油 4. 压榨法 ➢可保持原有的香味,杂质 5. 二氧化碳超临界流体萃取
超临界流体萃取法(SFE)
超临界流体具有类似气体的 扩散系数、液体的溶解力, 能迅速渗透进固体物质之中
子式符合(C5H8)n通式的衍生物均称为萜类化合物。 特点:数量巨大、结构复杂
2、萜类化合物的分类及分布
3
萜类的分类与分布
异戊二烯单位的数目
分类
萜类和挥发油

环烯醚萜苷元 + 氨基酸 环烯醚萜苷元 + Cu
2+
红 ~ 兰 ~ 沉淀 冰乙酸 兰色 酶 深兰
如苷元与皮 肤接触变兰
环烯醚萜苷元
配伍选择: 【1】 A.冷冻析晶法 B.分馏法 C.硝酸银络合色谱法 D.Girard 试剂法 E. 酸液萃取法 1. 分离双键数目及位置不同的挥发油的方法 2. 分离薄荷脑常用的方法 3. 分离沸点不同的挥发油的方法 4. 分离醛酮类的挥发油的方法 5. 分离碱性挥发油的方法
2).硝酸银-硅胶柱色谱分离,苯-乙醚(5 :1)洗脱
OMe OMe MeO C MeO OMe OMe
OMe
OMe
H
C CH 3 H
C
H
CH 3 C
H
MeO
CH -CH=CH 2 2
(A)
(B)
(C) Rf : A>B>C
3). 2.5%硝酸银-硅胶薄层色谱,氯仿-甲醇-乙 酸乙酯(35:45:20)展开。
E、2,4-二硝基苯肼试剂
4、分离挥发油中的羰基成分,常采用的试剂为 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
5、分离下列A与B应选用下列哪一类层析系统:
H
OH
OH
OH
A A. B. C. D.
B
Al2O3 ,TLC,乙醚 SiO2,TLC,苯:丙酮(18:2) SiO2-AgNO3,TLC,CHCl3:EtOAc(10:2) PPC,石油醚/97% MeOH
挥发油也称精油,是一类具①有挥发性、
可随水蒸气蒸馏,②与水不相混溶的油状
液体。
1、挥发油的主要成分 ( )
A. 单萜 B. 四萜 C. 二萜 D. 二倍半萜 E. 三萜
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。
第六章 萜类和挥发油

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
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
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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γ,γ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。
实际上,凡是由甲瓦龙酸衍变而来的天然化学成分都称为萜类,至于个别天然萜类化合物的结构不符合异戊二烯法则,甚至在组成上碳原子数不是5的倍数,这是因为在转变过程中产生异构化或发生降解反应等的结果。
三、萜类化合物的生理活性和分布(一)萜类化合物的生理活性萜类化合物种类繁多,结构复杂,性质各异,因而生理活性也是各种各样的,现已发现萜类有八十种生理活性,其分布也十分广泛。
(二)分布萜类化合物在植物界分布很广泛,虽然菌类和苔藓类植物都可合成一些萜类。
如斜卧青霉(Penicillium decumbens)合成橙花叔醇,香栓菌(Tremates odorata)产生稀牻牛儿醇,扁萼苔(Radula complanata)含有樟烯、α-、β-蒎烯,蛇苔(Conocephalum conicum)含有对伞花烃、柠檬烯、杜烯及松油烯等。
但是最为丰富多样的还是种子植物,尤其是被子植物。
它们经常与树脂、树胶并生,似乎与生物碱相排斥。
水生植物似乎失去制造挥发油的能力。
种子植物中富含挥发油的有:松科、柏科、胡椒科、马兜铃科、樟科、芸香料、龙脑科、伞形科、唇形科、败酱科和姜科等。
第二节萜的各类化合物一、单萜、环烯醚萜及其苷(一)单萜1. 含义: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。
2. 结构类型及重要的单萜化合物。
2.1根据单萜分子中碳环的数目分:(1)无环(链状)单萜此类结构类型较少,常见的无环单萜如下:其代表物有月桂烯、香橙醇和柠檬醛。
(2)单环单萜单环单萜是由链状单萜环合作用衍变而来,由于环合方式不同,产生不同的结构类型,比较重要的代表物有:薄荷酮、薄荷醇,其中酚酮型是单环单萜的一种变形结构类型,其碳架不符合异戊二烯规则,其分子中有1个七元芳环的基本结构,由于酮基的存在使七元环显示一定的芳香性,如扁柏素。
酚酮类分子中的酚羟基,由于邻位吸电子基团的存在而显有较强的酸性,其酸性比一般酚类强,但弱于羧酸,它是挥发油的酸性部分,酚酮类常与某些金属离子发生具有鲜明色调的颜色反应(如Fe3+、Cu2+等),所以常用这些反应来鉴别酚酮类化合物。
(3)双环单萜双环单萜的结构类型较多。
其中以蒎烷型和坎烷型最稳定。
1. 蒎烷型比较重要的化合物如芍药苷,是中药芍药和牡丹中的有效成分。
2. 莰烷型多以含氧衍生物存在。
如:樟脑、龙脑。
a.樟脑:樟脑(camphor)是最重要的萜酮之一,它在自然界中的分布不太广泛,主要存在于樟树的挥发油中。
樟脑是重要的医药工业原料,我国产的天然樟脑产量占世界第一位。
樟脑在医药上主要作刺激剂和强心剂,其强心作用是由于在人体内被氧化成π-氧化樟脑和对-氧化樟脑而导致的。
b.龙脑(borneol):俗称冰片,又称樟醇,是樟脑的还原产物,其右旋体存在于龙脑香树的挥发油中及其他多种挥发油中。
一般以游离状态或结合成酯的形式存在。
左旋体存在艾纳香的叶子和野菊花的花蕾挥发油中。
龙脑是白色片状结晶,具有似胡椒又似薄荷的香气,有升华性,mp204~208℃,[α]D20+37.7°(乙醇)和-37.3°(乙醇)。
合成品为外消旋混合物。
冰片不但有发汗、兴奋、镇痉和防止腐蚀等作用,还有显著的抗氧功能,它与苏合香脂配合制成苏冰滴丸代替冠心苏合丸,用于治疗冠心病心绞痛疗效一致。
3. 单萜化合物的提取分离。
(二)环烯醚萜及其苷1. 概述环烯醚萜是一类特殊的单萜。
最早是由伊蚁的分泌物中得到的,曾称为伊蚁内酯,是从动物中发现的第一个抗生素。
现今已从许多植物中分出多种环烯醚萜类化合物,而且它们具有多种多样的生理活性。
2. 结构类型次开发环烯醚萜类的衍生物数目较多,其结构特点是:(1)C1位多数存在官能团,可能是羟基、甲氧基或酮基;而C1-OH很活泼,易与糖结合成苷。
(2)C3、C4位大多有双键,C4-甲基易氧化成-CH2OH、-CH2OR、-COOH、-COOR等。
(3)分子中的环戊烷部分呈现不同的氧化状态。
环烯醚萜类化合物主要分为环烯醚萜及其苷和裂环环烯醚萜及其苷两大类。
(1)环烯醚萜及其苷根据环烯醚萜结构中的C4位上有无取代基,又可分为两类型。
a.4-位无取代的环烯醚萜及其苷。
重要的代表物有梓醇和梓苷。
二者均为中药地黄中降血糖的有效成分。
b.4-位有取代的环烯醚萜及其苷重要的代表物有山栀苷、栀子苷。
(2)裂环环烯醚萜及其苷裂环环烯醚萜是环烯在C7、C8处开环衍变而来,如中药龙胆草中的龙胆苦苷,味极苦,是苦味成分。
如龙胆苦苷。
3. 理化性质(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)显色反应及检识此类化合物对酸很敏感,苷键容易被酸水解断裂,产生的苷元因具有半缩醛结构,性质活泼,容易进一步发生聚合等反应,故水解后不但难以得到原苷的苷元,而且还随水解条件不同而产生不同颜色的沉淀。
因此,可以利用酸水解反应检查植物中环烯醚萜苷的存在。
一般植物组织易变黑者常常可作为提供环烯醚萜苷存在的线索。
环烯醚萜苷由于苷元的结构特点,还能与一些试剂发生颜色反应,也可作为该类成分的定性检识方法,例如:京尼平与氨基酸在加热条件下反应所形成的蓝紫色沉淀,它与皮肤接触也能使皮肤染成蓝紫色;将样品溶于冰乙酸,加入少量铜离子并加热,则产生蓝色反应;Shear试剂(浓盐酸1体积与苯胺15体积的混合液)与哌喃衍生物常产生特殊的颜色反应,如车叶草与Shear试剂反应,产生黄色然后变为棕色,最后转为深绿色。
4. 提取分离环烯醚萜苷的提取,一般采用溶剂法,提取时常在植物材料中拌入碳酸钙或氢氧化钡以抑制酶的活性和中和植物酸,常用水、甲醇、乙醇、稀丙酮溶液、正丁醇、乙酸乙酯等作为提取溶剂。
可采用冷渗液法和热回流提取法。
在同一植物中,往往含有多种结构相似的环烯醚萜苷,欲进一步分离单一成分,可采用硅胶、氧化铝等制备性薄层或柱色谱柱进行分离,目前高效液相色谱也已广泛应用于环烯醚萜苷的分离,有时还需要制成衍生物,如乙酰化合物才能达到有效的分离。
二、倍半萜、二萜及二倍半萜(一)倍半萜1. 含义倍半萜类是指由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。
2. 结构类型和重要化合物(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。
将挥发油分级分馏时,在高沸点馏分中有时可见到美丽的蓝色、紫色或绿色馏分,这提示可能有类成分存在,其沸点在250~260℃之间,能溶于石油醚、乙醚、乙醇等有机溶剂,不溶于水,但可溶于强酸,加水稀释又可析出,故可用60%~65%硫酸或磷酸提取,提取后的酸液加水稀释,类成分即可析出。
也可与苦味酸或三硝基苯等试剂作用,使形成π络合物结晶,此结晶有敏锐的熔点可以鉴定。
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。
乳霉菌薁(lactarzulene)是从乳霉菌分泌的红色抗生液体中分离得到的成分,在空气中可变成蓝色。
具体代表物如愈创木薁。
(2)三环倍半萜较重要的代表物是青蒿素:是青蒿中抗疟的有效成分,其有效基团为中间的过氧桥-O-O-,如果断裂,则失去活性。
(3)提取分离提取倍半萜类化合物一般采用水蒸气蒸馏、有机溶剂萃取和碱溶酸沉法,然后采用重结晶和色谱法等纯化分离。
其定性显色主要靠薄层色谱,采用浓硫酸加热显色或用硫酸香兰素显色,而且所呈显的颜色会因时间及硫酸中含水量而有差别,但在色谱过程中R f值或溶剂部位与化合物的极性和化学性质有密切的关系,这对推定其归属烃、醛、酮、醚、醇、酯、酸等具有一定参考价值。
○1水蒸气蒸馏法:倍半萜往往是挥发油中的高沸点部分主要成分,对挥发油的香味关系很大,一般用水蒸气蒸馏所得的挥发油,经分馏蒸出低沸点的单萜部分,高沸点下步可用色谱分离,往往可得到多种倍半萜化合物。