天然药物化学萜类和挥发油课件.ppt
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1、天然药物化学天然药物化学第六章第六章 萜类和挥发油萜类和挥发油 天然药物化学天然药物化学 2023年4月26日14时37分2n第一节第一节 概述概述n第二节第二节 萜类的结构类型及重要代表物萜类的结构类型及重要代表物n第三节第三节 萜类化合物的理化性质萜类化合物的理化性质n第四节第四节 萜类化合物的提取分离萜类化合物的提取分离n第五节第五节 萜类化合物的检识与结构测定萜类化合物的检识与结构测定n第六节第六节 挥发油挥发油天然药物化学天然药物化学 2023年4月26日14时37分3紫杉醇紫杉醇青蒿素青蒿素-榄香烯榄香烯第一节第一节 概概 述述天然药物化学天然药物化学 2023年4月26日14时3
2、7分4一、萜类化合物的含义一、萜类化合物的含义上述这些化合物,进行氧化加热后都产生异戊二烯,即:C5H8CCCCC头尾异戊二烯单位H(Head)T(tail)定义:凡由定义:凡由异戊二羟酸(异戊二羟酸(mevalonic acid,MVA)衍衍生、且生、且分子式符合分子式符合(C5H8)n通式的化合物均称为萜类化合物。通式的化合物均称为萜类化合物。第一节第一节 概概 述述天然药物化学天然药物化学 2023年4月26日14时37分5n萜类化合物化学结构特点:萜类化合物化学结构特点:异戊二烯异戊二烯的聚合体及其衍的聚合体及其衍生物,其骨架一般以生物,其骨架一般以5个碳个碳为基本单位。为基本单位。n
3、自然界分布广、骨架庞杂、种类繁多、数量巨大、结自然界分布广、骨架庞杂、种类繁多、数量巨大、结构千变万化、生物活性广泛。构千变万化、生物活性广泛。第一节第一节 概概 述述天然药物化学天然药物化学 2023年4月26日14时37分6二、分类与分布二、分类与分布分类分类碳原子数碳原子数通式通式(C5H8)n存在存在半萜半萜5n=1植物叶植物叶单萜单萜10n=2挥发油挥发油倍半萜倍半萜15n=3挥发油挥发油二萜二萜20n=4树脂、苦味质树脂、苦味质二倍半萜二倍半萜25n=5海绵、细菌海绵、细菌三萜三萜30n=6皂苷、树脂皂苷、树脂四萜四萜40n=8色素色素多聚萜多聚萜103-105(C5H8)n橡胶橡
4、胶第一节第一节 概概 述述天然药物化学天然药物化学 2023年4月26日14时37分7经验异戊二烯规则(经验异戊二烯规则(empirical isoprene rule)凡是以凡是以异戊二烯异戊二烯或或异戊烷异戊烷为基本单位,以头尾相接的方式而为基本单位,以头尾相接的方式而结合的化合物,通式为结合的化合物,通式为(C5H8)n。Wallach 1887年提出年提出 “异戊二烯法则异戊二烯法则”Ruzicka提出了所有萜类的前体物是提出了所有萜类的前体物是“活性的异戊二烯活性的异戊二烯”的假设。的假设。第一节第一节 概概 述述天然药物化学天然药物化学 2023年4月26日14时37分8n生源异戊
5、二烯规则生源异戊二烯规则(biogenetic isoprene rule)Lynen证明了证明了焦磷酸异戊烯酯(焦磷酸异戊烯酯(IPP)的存在的存在Folkers证实经证实经3R-甲戊二羟酸(甲戊二羟酸(MVA)是是IPP的关键前体物的关键前体物,由此证实萜类,由此证实萜类化合物有甲戊二羟酸衍生,这即是化合物有甲戊二羟酸衍生,这即是“生源生源异戊二烯规则异戊二烯规则”第一节第一节 概概 述述天然药物化学天然药物化学 2023年4月26日14时37分9三、萜类的生源学说三、萜类的生源学说第一节第一节 概概 述述天然药物化学天然药物化学 2023年4月26日14时37分10第一节第一节 概概 述
6、述天然药物化学天然药物化学 2023年4月26日14时37分11n第一节第一节 概述概述n第二节第二节 萜类的结构类型及重要代表物萜类的结构类型及重要代表物n第三节第三节 萜类化合物的理化性质萜类化合物的理化性质n第四节第四节 萜类化合物的提取分离萜类化合物的提取分离n第五节第五节 萜类化合物的检识与结构测定萜类化合物的检识与结构测定n第六节第六节 挥发油挥发油天然药物化学天然药物化学 2023年4月26日14时37分12第二节第二节 萜类结构类型及其重要化合物萜类结构类型及其重要化合物一、单萜类(一、单萜类(C10H16)(一)链状单萜(一)链状单萜C C H H2 2O O H HC C
7、H H2 2O O H HC C H H2 2O O H HC C H H O OC C H H O OC C H H O O香香叶叶醇醇 G Ge er ra an ni io ol l 橙橙花花醇醇 N Ne er ro ol l香香茅茅醇醇 C Ci it tr ro on ne el ll lo ol l香香叶叶醛醛 G Ge er ra an ni ia al l 橙橙花花醛醛 N Ne er ra al l香香茅茅醛醛 C Ci it tr ro on ne el ll la al l天然药物化学天然药物化学 2023年4月26日14时37分13(二)单环单萜(二)单环单萜第二节第
8、二节 萜类结构类型及其重要化合物萜类结构类型及其重要化合物天然药物化学天然药物化学 2023年4月26日14时37分14第二节第二节 萜类结构类型及其重要化合物萜类结构类型及其重要化合物天然药物化学天然药物化学 2023年4月26日14时37分15n紫罗兰酮的工业合成第二节第二节 萜类结构类型及其重要化合物萜类结构类型及其重要化合物天然药物化学天然药物化学 2023年4月26日14时37分16(三)双环单萜(三)双环单萜代表药物代表药物樟樟 脑脑龙脑(冰片)龙脑(冰片)第二节第二节 萜类结构类型及其重要化合物萜类结构类型及其重要化合物兴奋、解痉、抗缺氧兴奋、解痉、抗缺氧天然药物化学天然药物化学
9、 2023年4月26日14时37分17n芍药苷:镇静、镇痛、抗炎及防治老年性痴呆等活性芍药苷:镇静、镇痛、抗炎及防治老年性痴呆等活性芍药苷结构式芍药苷结构式第二节第二节 萜类结构类型及其重要化合物萜类结构类型及其重要化合物天然药物化学天然药物化学 2023年4月26日14时37分18(四)卓酚酮类(四)卓酚酮类 卓酚酮类:变形单萜,其碳架不符合异戊二烯规则,具有抗菌活性,但同卓酚酮类:变形单萜,其碳架不符合异戊二烯规则,具有抗菌活性,但同时多有毒性。时多有毒性。1、酸性、酸性2、酚羟基易甲基化,不易酰化、酚羟基易甲基化,不易酰化3、羰基不能和一般羰基试剂反应、羰基不能和一般羰基试剂反应4、能与
10、多种金属离子络合显颜色用于鉴别、能与多种金属离子络合显颜色用于鉴别第二节第二节 萜类结构类型及其重要化合物萜类结构类型及其重要化合物天然药物化学天然药物化学 2023年4月26日14时37分191、概述、概述 为蚁臭二醛的缩醛衍生物,含有为蚁臭二醛的缩醛衍生物,含有环戊烷环戊烷结构单元结构单元 取代环戊烷环烯醚萜(取代环戊烷环烯醚萜(iridoids)环戊烷开裂的裂环环烯醚萜(环戊烷开裂的裂环环烯醚萜(secoiridoids)两种基本碳架。)两种基本碳架。二、环烯醚萜(二、环烯醚萜(iridoids)环烯醚萜骨架环烯醚萜骨架 裂环环烯醚萜骨架裂环环烯醚萜骨架第二节第二节 萜类结构类型及其重要
11、化合物萜类结构类型及其重要化合物天然药物化学天然药物化学 2023年4月26日14时37分20生物合成途径生物合成途径CH2OPPHCH3CH3CHOCH3CH3CHOCH2CH3CHOCH2OHCH3CHOCHOCH3CCH3OHHHOOOHHHCH3OCH3HHCH31 水 解2 氧 化环 合水 合烯 醇 化羟 醛 缩 合蚁 臭 二 醛环 烯 醚 萜氧化第二节第二节 萜类结构类型及其重要化合物萜类结构类型及其重要化合物天然药物化学天然药物化学 2023年4月26日14时37分21O OO O H H1234567891011O OC C O O O O H HO O H HO OO O H
12、 HO OO O H H脱脱羧羧氧氧化化氧氧化化环环合合开开环环810761159O OO O H HO O81076115944 4-去去甲甲环环烯烯醚醚萜萜裂裂环环环环烯烯醚醚萜萜裂裂环环内内酯酯环环烯烯醚醚萜萜第二节第二节 萜类结构类型及其重要化合物萜类结构类型及其重要化合物天然药物化学天然药物化学 2023年4月26日14时37分222、理化性质、理化性质l苷大多为白色结晶或粉末,多具旋光性,味苦;苷大多为白色结晶或粉末,多具旋光性,味苦;l苷易溶水和甲醇,苷易溶水和甲醇,l苷可溶乙醇、丙酮和正丁醇;苷可溶乙醇、丙酮和正丁醇;l苷难溶于氯仿、苯等亲酯性有机溶剂;苷难溶于氯仿、苯等亲酯性
13、有机溶剂;l其苷易水解,苷元为半缩醛结构容易聚合,难得到结晶苷元其苷易水解,苷元为半缩醛结构容易聚合,难得到结晶苷元l苷元遇酸、碱、羰基化合物和氨基酸能变色,与皮肤接触会变蓝苷元遇酸、碱、羰基化合物和氨基酸能变色,与皮肤接触会变蓝l苷元在冰醋酸溶液中,加少量铜离子,加热显蓝色苷元在冰醋酸溶液中,加少量铜离子,加热显蓝色第二节第二节 萜类结构类型及其重要化合物萜类结构类型及其重要化合物天然药物化学天然药物化学 2023年4月26日14时37分23 环烯醚萜在植物界分布较广,主要存在于玄环烯醚萜在植物界分布较广,主要存在于玄参科、茜草科、唇形科等植物中,大都以苷参科、茜草科、唇形科等植物中,大都以
14、苷的形式存在。的形式存在。栀子苷栀子苷第二节第二节 萜类结构类型及其重要化合物萜类结构类型及其重要化合物解热、抗炎、利胆、抗病毒解热、抗炎、利胆、抗病毒天然药物化学天然药物化学 2023年4月26日14时37分241 1、概述、概述 通式通式:(C(C5 5H H8 8)3 3 分布:分布:挥发油高沸点部分。海洋低等动物(海藻、软体动物等)、昆虫挥发油高沸点部分。海洋低等动物(海藻、软体动物等)、昆虫 中也有发现中也有发现 存在形式:存在形式:挥发油,醇、酮、内酯或苷,生物碱。挥发油,醇、酮、内酯或苷,生物碱。含氧衍生物多具有香气和生物活性,骨架繁杂,超过含氧衍生物多具有香气和生物活性,骨架繁
15、杂,超过200200余种余种三、倍半萜三、倍半萜第二节第二节 萜类结构类型及其重要化合物萜类结构类型及其重要化合物天然药物化学天然药物化学 2023年4月26日14时37分25生源生源 GPP(C10)+IPP(C5)FPP(C15)焦磷酸金合欢酯焦磷酸金合欢酯分类:分类:按碳环数:无环、单环、双环、三环、四环型;按碳环数:无环、单环、双环、三环、四环型;按环的碳原子数:五元环、六元环、七元环等;按环的碳原子数:五元环、六元环、七元环等;按含氧官能团:倍半萜醇、醛、酮、内酯等。按含氧官能团:倍半萜醇、醛、酮、内酯等。第二节第二节 萜类结构类型及其重要化合物萜类结构类型及其重要化合物天然药物化学
16、天然药物化学 2023年4月26日14时37分262 2、无环倍半萜:、无环倍半萜:链状倍半萜链状倍半萜C CH H3 3C CH H3 3C CH H3 3C CH H3 3C CH H2 2O OH HC CH H3 3C CH H3 3O OH HC CH H3 3金合欢烯金合欢烯橙花醇橙花醇-farnesene-farnesene-farnesene-farneseneFarnesolFarnesolNerolidolNerolidol金合欢烯金合欢烯金合欢醇金合欢醇第二节第二节 萜类结构类型及其重要化合物萜类结构类型及其重要化合物天然药物化学天然药物化学 2023年4月26日14时3
17、7分27青蒿素青蒿素青蒿青蒿3、单环倍半萜、单环倍半萜 第二节第二节 萜类结构类型及其重要化合物萜类结构类型及其重要化合物天然药物化学天然药物化学 2023年4月26日14时37分283、单环倍半萜、单环倍半萜 青蒿素:青蒿素:倍半萜过氧化物,抗恶性疟疾。倍半萜过氧化物,抗恶性疟疾。双氢青蒿素,蒿甲醚、青蒿琥珀酸单酯双氢青蒿素,蒿甲醚、青蒿琥珀酸单酯 用于临床。用于临床。鹰爪甲素:鹰爪甲素:抑制鼠疟原虫的生长。抑制鼠疟原虫的生长。OOOOC H3OOOOOOOOOHOH青青蒿蒿素素青青蒿蒿素素甲甲醚醚鹰鹰爪爪甲甲素素A Ar rt te em mi is si in ni in nA Ar r
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