第六章 萜类-1(天然药物化学).ppt

第六章　萜类和挥发油 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。 甲戊二羟酸（Mevalonic acid, MVA）（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。 1、定义: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。 2、萜类化合物的分类: 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； 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、苷。 3、 萜类化合物的特点 （1）开链萜烯具有（C5H8）n通式，碳原子数一般为5的倍数，而氢的比例多数不是8的倍数。 （2）绝大多数萜类化合物为含氧衍生物，包括醇、醚、酮、酸、酯、内酯、亚甲二氧基等含氧基团。 （3）有的萜类化合物以苷的形式存在，如环烯醚萜苷类成分；有的萜类化合物分子中含有氮原子，称为萜类生物碱，如乌头碱。 三、萜类的生源学说 萜类化合物的生源主要有如下两种观点： 经验的异戊二烯法则 生源的异戊二烯法则 （一）经验的异戊二烯法则 1887年Wallach提出：自然界存在的萜类化合物是由异戊二烯衍生而成首尾相连的聚合体及其衍生物。这就是日后长期沿用的经验异戊二烯法则。 认为自然界存在的萜类化合物都是由异戊二烯衍变而来，是异戊二烯的聚合体或衍生物，并以是否符合异戊二烯法则作为判断萜类物质的一个重要原则。 IPP和DAPP称“活性异戊二烯”，是萜类成分在生物体形成的真正前体，在生物合成中起着烷基化的作用。 IPP和DAPP两者均可转化为半萜，并在酶的作用下，头—尾相接缩合为焦磷酸香叶酯(geranyl pyrophosphate, GPP)，衍生为单萜类化合物，或继续与IPP分子缩合衍生为其它萜类物质。 第二节　萜类的结构类型 1、单萜 单萜类是由2个异戊二烯单位构成、含10个碳原子的化合物及其衍生物，典型单萜的分子式为C10H16，有3个不饱和度。可形成链状单萜、单环单萜、双环单萜等结构。 分布：广泛分布于高等植物的腺体、油室和树脂道等分泌组织中，是植物挥发油的主要组成成分，在昆虫激素及海洋生物中也有存在。 （1）开链单萜 （2）环状单萜 举例：芍药苷（paeoniflorin）是从芍药paeoniaalbiflora根中得到的蒎烷单萜苦味苷，对小鼠显示有镇静、镇痛及抗炎等药理作用。近年报道芍药苷具有防治老年性痴呆的生物活性。 （3）卓酚酮类 卓酚酮类化合物是一类变形的单萜，它们的碳架不符合异戊二烯定则，该类化合物多具有抗菌活性，但同时多有毒性。 卓酚酮类化合物的特性 （1）卓酚酮具有芳香化合物性质，具有酚的通性，也显酸性，其酸性介于酚类和羧酸之间，即酚?卓酚酮?羧酸。 （2）分子中的酚羟基易于甲基化，但不易酰化。 （3）分子中的羰基类似于羧酸中的羰基的性质，但不能和一般的羰基试剂反应。IR较一般的化合物中的羰基略有区别。 （4）能于多种金属离子形成络和物结晶体，并显示不同颜色，以资区别。如铜络和物为绿色结晶，铁络和物为赤红色结晶 2、环烯醚萜 环烯醚萜为蚁臭二醛的缩醛衍生物，具有环戊烷结构单元，又是具有一定特点的环状单萜衍生物。包括含有取代环戊烷环烯醚萜（iridoids）和环戊烷开裂的裂环环烯醚萜（secoiridoids）两种基本碳架。 主要以苷的形式存在。以10个碳的环烯醚萜苷占多数，其结构上C1羟基多与葡萄糖形成苷，且大多为单糖苷；C11有的氧化成羧酸，并可形成酯。 （1）生源途径 环烯醚萜是由活性焦磷酸香叶酯（GPP）衍生而成，是GPP经水解脱去焦磷酸后，经氧化形成香茅醛，香茅醛在化合过程中发生双键转位，再水合成一个伯醇基，伯醇基进一步被氧化，衍生为仪臭二醛。仪臭二醛发生烯醇化后，再进行分子内的羟基缩合，即产生环烯醚萜。 举例：梓醇（catalpol）又称梓醇苷，是地黄中降血糖作用的主要有效成分。梓苷（catalposide）的药理作用与梓醇相似。桃叶珊瑚苷（aucubin）是车前草清湿热、利尿的有效成分。 （2） 结构与分类 (1)结构特点：C-1位一般连有官能团，多为羟基；C-3和C-4位间大多连有双键；C4-CH3和C8-CH3易被氧化成CH2OH、COOH等。 C1-OH为半缩醛羟基，性质活泼，易与糖结合成苷，天然界的环烯醚萜多以苷的形式存在，根据其环戊烷结构部分的环合与