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萜类

  第十章 萜 类 terpenoids 学问标的: ? 领会萜类化合物的构造特色和分类情景 ? 掌管萜类化合物的要紧理化性子 ? 贯通萜类化合物的常用提取差别门径的道理 材干标的: ? 不妨辨认萜类化合物的构造类型。 ? 学会遵从萜类化合物的官能团性子,实行萜类化 合物的甄别。 ? 不妨诈骗萜类化合物的理化性子特色,打算萜类 化合物的提取差别流程。 本章实质 ?概 述 ? 根基学问 ? 运用实例 ? 本章小结 ? 同步测试 ? 实训项目 概述 概 述: ? 萜类界说: 是一类构造众变,数目很大,生物活性普遍的 一大类要紧的自然药物化学成份。其骨架大凡 以五个碳为根基单元,可能看作是异戊二烯的聚 合物及其含氧衍生物。 ? 散布: 萜类正在自然界散布普遍,囊括植物和海 洋生物 ,据统计,该类化合物已横跨22000种, 是寻找和挖掘自然药物活性因素的要紧由来之一。 概述 生物合成途径: H2C H3C O CH CH2 H3C OH HO OH 异戊二烯 (isoprene) 甲戊二羟酸 (mevalonic acid ,MVA) 根基学问 ? 构造分类 ? 理化性子 ? 提取差别 构造与分类: 分类按照 分类情形 构造分类 单萜 倍半萜 二萜 三萜 十二章“皂苷” 中先容 构造分类 分类按照: ? 依照分子构造中异戊二烯单元的数目 实行分类,如单萜、倍半萜、二萜、三萜 等,并连接分子中有无变成环状及碳环的 数目,进一步分为链状萜、单环萜、双环 萜、三环萜、四环萜等。 单萜 构造分类 链状单萜 单环单萜 环状单萜 单 萜 双环单萜 卓酚酮类 环烯醚萜(苷)类 链状单萜 CH3 CH 2OH 构造分类 CH3 CHO H3C CH3 香叶醇(geraniol) 又称牻牛儿醇 H3C CH3 α-柠檬醛(α-citral) 又称香叶醛(geranial) 单环单萜1 CH3 OH H3C CH3 l-薄荷醇 (l-menthol) 构造分类 单环单萜 2 构造分类 H3C CH3 O CH3 CH3 α-紫罗兰酮 (α-ionone) 双环单萜 构造分类 CH3 OH CH3 O 龙脑(borneol)俗称 “龙脑”,又称樟醇 樟脑(camphor) 习称辣薄荷酮 卓酚酮类 O OH H3C CH3 α-崖柏素 (α-hujaplicin) 构造分类 O OH H3C CH3 扁柏素( kinokitol) 又称β-崖柏素 环烯醚萜(苷)类 构造分类 ? 环烯醚萜(iridoids)为臭蚁二醛(iridoidial)的 缩醛衍生物。 CH3 CHO CHO CH3 臭蚁二醛 环烯醚萜的骨架类型 构造分类 环烯醚萜C4位甲基经氧化脱羧 可变成4-去甲基环烯醚萜(4demethyliridoid)。 环烯醚萜中环戊烷片面的C7与 C8间的碳碳键断裂,则变成裂环环 烯醚萜(secoiridoid)。 4 5 O CH3 OH 4-去甲环烯醚萜 构造分类 构造分类 6 5 7 9 8 C10H3 C11H3 4 3 O 12 OH 环烯醚萜 C7 H3 6 5 C11H3 4 9 O 8 C10H3 OH 裂环环烯醚萜 倍半萜 构造分类 界说 倍 链状倍半萜 单 萜 环状倍半萜 薁类衍生物 倍半萜 构造分类 ? 倍半萜类(sesquiterpenoids) ? 是由三个异戊二烯单元组成, 含有15个碳原子。 链状倍半萜 CH3 CH3 构造分类 H3C CH3 CH2OH CH3 金合欢醇 ( farnesene) H3C CH3CH2 CH3 α-金合欢醇 ( farnesol) 环状倍半萜 构造分类 H3C H H3C H H3C OO O O H H CH3 O 青蒿素(qinghaosu, arteannuin,artemisinin) H3C OO O O H H CH3 HOOCH2CH2COCO 青蒿琥珀酸单酯 (dihydroqinghaosu) 薁类衍生物 构造分类 ? 界说:薁类化合物(azulenoids)是具有 由五元环与七元环骈合而成的芳环骨架的 衍生物。 ?存正在局面:植物中的倍半萜薁类物质大都 为氢化衍生物。 ?实例:睹下页 倍半萜薁类衍生物实例 O OH H3C HO O O OC H3C CH2 O 泽兰苦内酯(euparotin) 构造分类 二萜类 二萜类(diterpenoids) 可看作是由4个异戊二 烯单元组成的化合物, 含20个碳原子。 构造分类 链状二萜 环状二萜 链状二萜 构造分类 H3C H3C H3C H3C 植物醇(phytol) H3C CH2OH 环状二萜(1) 构造分类 H3C CH3 H3C H3C CH 2OH CH3 维生素A(vitamin A) 环状二萜(2) O HO O CH3 CH2 HO H H3C CH2OH 穿心莲内酯 (Andrographolide) 构造分类 环状二萜(3) H H3C OH O O O O O OH O O CH3 HH CH3 H CH3 银杏内酯A (ginkgolides) 构造分类 环状二萜(4) 构造分类 M e OOC O OH CH3 H3C H HH CC C O OH O CH3 H CH3 O OH COOMe H HN C O PhOCO 紫杉醇(taxol) 性子与化学反映 性子 化学反映 理化性子 性子与化学反映1 性子 理化性子 性状 消融性 水解性 性子与化学反映2 理化性子 加成反映 化学反映 氧化反映 脱氢反映 重排反映 性状 理化性子 ? 低分子量的单萜、倍半萜众为具有独特香 气的油状液体,具有挥发性,具有较高的 折光率,是挥发油的要紧构成片面。 ? 分子量较大的萜类化合物众为结晶性固体, 不具有挥发性。 ? 大都萜类化合物因含有过错称碳原子而具 有旋光性,且众有异构体存正在。 ? 此类化合物众具有苦味,有的味极苦, 是以萜类化合物又称苦味素。 消融性 理化性子 ? 大都属于亲脂性因素,难溶于水,易溶于亲 脂性有机溶剂和乙醇。 ? 正在水中的消融度跟着分子中含氧官能团的极 性增大、数目增加而增大。 ? 成苷后,则能溶于热水,易溶于乙醇,难溶 或不溶于亲脂性有机溶剂。 消融性 理化性子 ? 环烯醚萜苷类易溶于水和甲醇,可溶于乙醇,难 溶于亲脂性有机溶剂。 ? 薁类化合物能溶于石油醚、、乙醇,不溶于 水,溶于强酸。 ? 可用65%硫酸或磷酸从挥发油中提出薁类因素,硫 酸或磷酸提取液加水稀释,薁类因素又重淀析出 理化性子 水解性 ? 如具有内酯构造:正在热的碱水中,酯 键开裂,放冷酸化后,又环合。 ? 环烯醚萜苷类易发作水解,水解发生 的苷元容易进一步发作集结反映,生 成棕玄色树脂状重淀。 加成反映(1) ? 构造特色:具有双键和羰基 理化性子 ? 试剂:卤素、卤化氢、亚硫酸氢钠和吉拉德 (Girard)试剂 ?用处:产品往往是结晶性的 ?的识别、差别和纯化。 萜类化合物 加成反映(2) CH3 冰醋酸 + 2HCl 理化性子 CH3 Cl H3C CH3 柠檬烯 (limonene) H3C Cl CH3 柠檬烯二氢氯化物 (加冰水即析出结晶) 氧化反映(1) 理化性子 ? 构造请求:萜类因素的各样基团。 ? 常用的氧化剂:臭氧、铬酐(二氧化铬)、 四醋酸铅、高锰酸钾和二氧化 硒等。个中运用最广的是臭氧。 ? 用处:反映天生分别的产品,如下述反映 既可用于测定分子中双键的处所,又可用 于萜类化合物的醛酮的合成。 氧化反映(2) 理化性子 CH2 3O3 CH2 H3C CH3 H3C β-月桂烯 (myrcene) O O O O O [H] O O O H3C + CH3 CHO CHO O O O 丙酮 α-羰基异戊二醛 CH3 + HCHO + 3H2O 理化性子 脱氢反映(1) ? 发作反映的构造片面:环状萜的碳架。 ? 反映条目:正在惰性气体的掩护下,用 铂黑或钯作催化剂,与硫或硒共热(200~ 300℃)发作脱氢反映。 ? 用处:产品-芬芳烃类衍生物,可通过波 谱或化学门径加以判定。脱氢反映正在早期 酌量萜类化合物时具有要紧价格,但此反 应有时可导致环的裂解或环合。 理化性子 脱氢反映(2) CH3 CH3 Se + O CH3 OH H3C CH3 H3C CH3 H3C CH3 薄荷酮 (menthone) 理化性子 分子重排反映(1) ? 萜类化合物中,特别是双环萜正在发作加成、杀绝 或亲和庖代反适时,常发作碳架的改观,映现 Wagner Meerwein重排。 ? 现实运用:由得自松节油的α-蒎烯(α-pinen)为 原料,历程几次Wagner Meerwein重排,合成樟 脑。 分子重排反映(2) CH3 Al2O3 CH2 HCOOH CH3 + C 理化性子 CH3 + CH O H CO α-蒎烯 CH3 O C H 水解 O CH3 OH CrO3 / 强碱型树脂 CH3 O 龙脑(borneol) 樟脑(camphor) 萜类化合物的提取与差别 提取差别 萜类化合物的提取 萜类化合物的差别 萜类化合物的提取 提取差别 溶剂提取法 ? 萜苷类化合物的提取 活性炭 大孔吸附树脂 萜类苷元提取 醋酸乙酯萃取:得总萜苷元类 (溶剂提取法) 极性由小到大的有机溶剂按序萃取: 苯或氯仿 乙醇提取物 苯萃取液(萜苷元) 正丁醇 苯不溶物 正丁醇萃取液 正丁醇不溶物 (含萜苷类) 提取差别 溶剂提取法 ? 甲醇或乙醇为溶剂提取,接纳溶剂后,将 提取物转溶于水中,滤过,以除去水不溶性 杂质,再用亲脂性有机溶剂如石油醚或乙 醚等萃取,除去脂溶性杂质,水液再用正 丁醇萃取,萃取液接纳正丁醇得粗总苷。 活性炭吸附法 提取差别 ? 萜苷类化合物的水提取溶液,上活性炭色 谱柱,先用水洗去水溶性杂质,再用浓度 递增的乙醇梯度洗脱,可得总萜苷类化合 物。 大孔树脂吸附法 ? 门径同活性炭吸附法。 提取差别 提取差别 萜类化合物(苷和苷元)的差别 ? 结晶法:按惯例门径操作。 ? 色谱法:常采用硅胶行动吸附剂,非极性 有机溶剂或分别比例的混杂溶剂作打开剂 ? 诈骗独特官能团的性子实行差别:萜类生 物碱、具有内酯构造、不饱和双键及羰基 的萜类化合物 运用实例 1.黄毛耳草 2.荆 芥 运用实例 运用实例 一、黄毛耳草(Hedyotis chrusotricha)中环烯醚萜苷的提 取、差别 (一)构造 O O OH COOCH 3 HO COOH ROH2C O OR ROH2C O OR 1:R=Glc R’=Ac 6: R=Glc R’=H 10: R=G’- Ac- Glc R’=Ac 2: R=Glc R’=H 7: R=Glc R’=Ac 8: R=H R’=H ROH2C O OGlc 3:R=Ac 4:R=H 运用实例 运用实例 HO H3C COOMe O H3C O H3C OGlc O COOMe HO O OGlc HOH 2C COOMe O OGlc 5 9 10 提取差别门径 运用实例 流程睹萜类电子挂图10-1 实例说明: ? 要紧因素为环烯醚萜苷类化合物,故选用95% 乙醇行动提取溶剂,乙醇提取液中水不溶性杂质和 脂溶性杂质除去后,再将水溶液通过大孔吸附树脂 柱,最初用水洗去水溶性杂质,再用由稀到浓的乙 醇实行选脱,接踵取得25%乙醇洗脱片面和95%乙醇 洗脱片面。 运用实例 提取差别门径 ? 25%乙醇洗脱片面正在硅胶减压色谱柱上,用CHCl3- MeOH(99:5~70:30)梯度洗脱,取得流份Fr.1~Fr.6。 ? Fr.4经乙醇重结晶取得化合物1,其余5个流份分裂经葡 聚糖凝胶色谱、聚酰胺柱色谱、硅胶制备薄层色谱、硅胶柱 色谱、硅藻土柱色谱等再三差别,结果由Fr.1取得化合物8, 由Fr.3取得化合物7和11,由Fr.5取得化合物2~5,由Fr.6 取得化合物6和9。 ? 95%乙醇洗脱片面经硅藻土柱色谱、硅胶柱色谱、聚酰 胺柱色谱和葡聚糖凝胶柱色谱再三差别,取得化合物10。 运用实例 二、荆芥中单萜类化合物的 提取、差别 (一)构造 CH3 H3C OH OH OH O H3C O H3C CH2 3-羟基-4(8)-烯- p-薄荷烷-3(9)-内酯 (3β-hydroxy-4(8)-ene-p-menthane -3(9)-lactone) 1,2-二羟基-8(9)-烯-对-薄荷烷 (1,2-dihydroxy-8(9)-ene-p-menthane) (一)构造 运用实例 CH2OH O O OH H3C OH OH O 荆芥苷 B CH2OH OH O O CH3 OH H3C CH3 OH O OH 荆芥苷 E (schizonepetoside B ) (schizonepetoside E) 提取差别门径 运用实例 ?流程睹萜类挂图10-2 ? 实例说明 将荆芥粗粉的甲醇提取物最初用石油醚萃取 除去叶绿素等脂溶性杂质,再用氯仿萃取出个中的逛离单 萜类化合物,用正丁醇萃取出萜苷类化合物。氯仿萃取液 接纳溶剂后,用硅胶柱色谱差别,取得3-羟基-4(8)-烯p-薄荷烷-3(9)-内酯和1,2-二羟基-8(9)-烯-对-薄荷烷。 正丁醇萃取液接纳溶剂后,先后用D101-大孔吸附柱色谱和 硅胶柱色谱差别纯化,分裂取得荆芥苷E和荆芥苷B。 结 构 萜 性 类 质 化 合 物 提 取 分 离 本章小结 单 萜:链状单萜、单环单萜、双环单萜和环烯醚萜等; 倍半萜:链状倍半萜、环状倍半萜和薁 类等; 二 萜:有链状和环状二萜等 性状:旋光性、苦味,低分子量呈液态,挥发性、高折光率;溶 解性(大都属于亲脂性因素);水解性(成苷易水解,环烯醚萜苷更 易水解,具有酯键也易水解);化学反映(加成、氧化、脱氢、分 子重排) 萜苷:溶剂法、活性炭吸附法、大孔树脂吸附法;非萜苷(溶剂 法:众用乙醇为提取溶剂 );苷与非萜苷(溶剂法:乙醇提取物先 后用苯等亲脂性溶剂和正丁醇提取非萜苷和萜苷) 结晶法(通用门径);色谱法(常采用硅胶吸附色谱法);诈骗独特官 能团性子实行差别(如内酯键、不饱和双键、羰基、碱性基团)

  自然药物化学(第二版第十一章萜类_药学_医药卫生_专业原料。第十章 萜 类 terpenoids 学问标的: ? 领会萜类化合物的构造特色和分类情景 ? 掌管萜类化合物的要紧理化性子 ? 贯通萜类化合物的常用提取差别门径的道理 材干标的: ? 不妨辨认


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