单萜倍半萜精编课件

高等天然药物化学高等天然药物化学北京大学药学院北京大学药学院天然药物学系天然药物学系高等天然药物化学研究生高等天然药物化学（研究生高等天然药物化学（2008.9-2009.1）周次周次日期日期讲课教师讲课教师电话电话讲课内容讲课内容e-mail3-59-19,26梁梁 鸿鸿1592萜、生物碱萜、生物碱6-810-10,17,24屠鹏飞屠鹏飞2750动物药，鞣质动物药，鞣质 9-1110-31,11-7,14 林文翰林文翰6188海洋天然产物化学海洋天然产物化学12-1411-21,28,12-5杨秀伟杨秀伟5106天然产物结构的肠天然产物结构的肠内菌修饰内菌修饰15-1712-12,19,26张庆英张庆英1725苯乙醇苷苯乙醇苷,神经鞘苷神经鞘苷,木脂素木脂素18-201-2,9赵玉英赵玉英1592多糖、皂苷、黄酮多糖、皂苷、黄酮191-16考试考试研究生高等天然药物化学（2008.9-2009.1）周次日期萜类化合物萜类化合物一、萜类生物合成一、萜类生物合成天然烃类化合物，分子中具有异戊二烯（天然烃类化合物，分子中具有异戊二烯（isoprene）单位。）单位。生源的异戊二烯法则：萜类由生源的异戊二烯法则：萜类由C5单位（类异戊二烯）集合而单位（类异戊二烯）集合而成，最初形成的结构以许多方式发生酶促修饰，产生各种骨成，最初形成的结构以许多方式发生酶促修饰，产生各种骨架类型。架类型。天然存在天然存在C5单位：单位：1 2 3 4 5萜类化合物一、萜类生物合成1 MVA(mevalonic acid)甲瓦龙酸甲瓦龙酸，甲戊二羟酸，甲戊二羟酸重要中间体重要中间体 DMAPP IPP二甲基烯丙基焦磷酸二甲基烯丙基焦磷酸 异戊烯焦磷酸异戊烯焦磷酸MVA(mevalonic acid)甲瓦龙酸，甲戊二羟C5+C5 GPP NPP牻牛儿基焦磷酸牻牛儿基焦磷酸 橙花基焦磷酸橙花基焦磷酸 FPP（E，E）-法尼基焦磷酸法尼基焦磷酸C10+C5C5+C5 GPP 头头-尾尾尾尾-尾尾头-尾尾-尾含单萜类化合物的中草药：含单萜类化合物的中草药：唇形科：薄荷、紫苏、藿香唇形科：薄荷、紫苏、藿香伞形科：茴香、当归、白芷、川芎伞形科：茴香、当归、白芷、川芎菊科：艾叶、茵陈蒿、苍术、白术、木香菊科：艾叶、茵陈蒿、苍术、白术、木香芸香科：橙、橘、花椒芸香科：橙、橘、花椒樟科：樟、肉桂樟科：樟、肉桂姜科：生姜、姜黄、郁金姜科：生姜、姜黄、郁金含挥发油的中草药大多具有：发汗、理气、止痛、抑菌、矫含挥发油的中草药大多具有：发汗、理气、止痛、抑菌、矫味等作用；味等作用；应用：医药工业、香料工业、昆虫信息素、昆虫驱避剂等应用：医药工业、香料工业、昆虫信息素、昆虫驱避剂等含单萜类化合物的中草药：单萜（挥发油）的提取分离单萜（挥发油）的提取分离单萜的提取方法：单萜的提取方法：1.水蒸气蒸馏法水蒸气蒸馏法2.溶剂萃取法溶剂萃取法 石油醚或乙醚石油醚或乙醚 超临界超临界CO2萃取萃取3.直接压榨法直接压榨法 柑橘属植物果皮的油囊柑橘属植物果皮的油囊4.脂肪吸附法脂肪吸附法 香料工业：茉莉、晚香玉等花极不耐热，香料工业：茉莉、晚香玉等花极不耐热，将花洒在涂有脂肪的板上将花洒在涂有脂肪的板上 单萜（挥发油）的提取分离单萜的提取方法：单萜的初步分离单萜的初步分离:一、物理方法一、物理方法1、直接结晶法、直接结晶法薄荷油及樟油等芳香油，在薄荷油及樟油等芳香油，在1-5放置，分别析出薄荷脑及放置，分别析出薄荷脑及樟脑结晶。樟脑结晶。2、真空分馏法、真空分馏法 使用精密分馏装置，使用精密分馏装置，单萜烯类化合物：单萜烯类化合物：35-70/mmHg；单萜含氧化合物：单萜含氧化合物：70-100/mmHg；倍半萜烯及含氧化合物：倍半萜烯及含氧化合物：80-110/mmHg单萜的初步分离:3、溶剂处理法、溶剂处理法脱色素方法：脱色素方法：脂溶性成分（乙酸乙酯部分样品）：脂溶性成分（乙酸乙酯部分样品）：石油醚石油醚-甲醇（含水）萃取，色素在石油醚中；甲醇（含水）萃取，色素在石油醚中；RA型大孔吸附树脂，型大孔吸附树脂，70-95%乙醇洗脱乙醇洗脱水溶性成份（单萜苷类，丁醇部分样品）：水溶性成份（单萜苷类，丁醇部分样品）：中性氧化铝柱色谱，中性氧化铝柱色谱，甲醇甲醇-水水(100%,80%,50%,30%)洗脱洗脱3、溶剂处理法4、色谱分离法、色谱分离法碱性氧化铝：碱性氧化铝：I级，石油醚洗脱，得到纯单萜烯级，石油醚洗脱，得到纯单萜烯 II-IV级，石油醚洗脱，得到含氧萜类化合物级，石油醚洗脱，得到含氧萜类化合物硅胶色谱：石油醚硅胶色谱：石油醚-乙酸乙酯梯度洗脱乙酸乙酯梯度洗脱 依次得到不含氧及含氧的萜类化合物依次得到不含氧及含氧的萜类化合物Sephadex LH-20柱色谱：柱色谱：分离游离单萜：甲醇、丙酮、氯仿分离游离单萜：甲醇、丙酮、氯仿-甲醇洗脱；甲醇洗脱；分离单萜苷成分：水或稀醇洗脱。分离单萜苷成分：水或稀醇洗脱。气气-液色谱：液色谱：4、色谱分离法5、结构改造法、结构改造法洋甘菊奥洋甘菊奥(charmazulene)及愈疮木奥及愈疮木奥(S-guaiazulene)临床上临床上证明可作为组织肉芽再生剂，对灼伤有促进伤口愈合作用，对证明可作为组织肉芽再生剂，对灼伤有促进伤口愈合作用，对防裂、防辐射热及抗过敏有作用，很多含精油的植物中均含有防裂、防辐射热及抗过敏有作用，很多含精油的植物中均含有该类成分，但含量很低，上海立新香料厂从含有愈疮木奥前体该类成分，但含量很低，上海立新香料厂从含有愈疮木奥前体的芳樟油下脚料，用硫磺高温脱氢得愈疮木奥，制成针剂、片的芳樟油下脚料，用硫磺高温脱氢得愈疮木奥，制成针剂、片剂及外用等。剂及外用等。5、结构改造法二、化学方法二、化学方法1、酸、酚性物质的分离：、酸、酚性物质的分离：将精油溶于乙醚中，用将精油溶于乙醚中，用3-5%NaOH或或KOH萃取，碱溶液中通萃取，碱溶液中通入入CO2气体，使酚性物质析出，乙醚萃取，得到酸或酚性气体，使酚性物质析出，乙醚萃取，得到酸或酚性物质。物质。2、酮、醛类精油的分离：、酮、醛类精油的分离：(1)亚硫酸氢钠分离法亚硫酸氢钠分离法醛或酮的乙醚溶液与饱和亚硫酸氢钠溶液振摇，醛或酮的乙醚溶液与饱和亚硫酸氢钠溶液振摇，1-2小时后小时后生成加成物析出或溶于水，与其他精油分离，加碱处理，使生成加成物析出或溶于水，与其他精油分离，加碱处理，使加成物分解，用乙醚萃取得到醛酮类化合物。加成物分解，用乙醚萃取得到醛酮类化合物。二、化学方法(2)Girard试剂分离法试剂分离法Girard试剂是分子内带有酰肼试剂是分子内带有酰肼(hydrazide)及季铵基团及季铵基团试剂的总称，常用下列两种试剂：试剂的总称，常用下列两种试剂：Girard试剂试剂T Girard试剂试剂P酰肼基团与羰基反应，回流酰肼基团与羰基反应，回流1小时后，生成能溶于水的小时后，生成能溶于水的衍生物，使含羰基化合物转溶于水中，与其他精油分离，衍生物，使含羰基化合物转溶于水中，与其他精油分离，水溶液再以酸处理，得到羰基化合物。水溶液再以酸处理，得到羰基化合物。(2)Girard试剂分离法3、醇的分离：、醇的分离：可以将精油与丙二酸单酰氯反应生成相应的酯，转溶于碳可以将精油与丙二酸单酰氯反应生成相应的酯，转溶于碳酸钠溶液中，碱液酸化得到单酯，乙醚提取，蒸去乙醚得酸钠溶液中，碱液酸化得到单酯，乙醚提取，蒸去乙醚得到的残渣用到的残渣用20%NaOH溶液回流水解，乙醚萃取得到醇类溶液回流水解，乙醚萃取得到醇类化合物。化合物。鹰爪甲素及鹰爪乙素的分离，与光气反应生成碳酸酯，分鹰爪甲素及鹰爪乙素的分离，与光气反应生成碳酸酯，分离。离。鹰爪甲素鹰爪甲素 鹰爪乙素鹰爪乙素3、醇的分离：鹰爪甲素 环烯醚萜类化合物环烯醚萜类化合物 Iridoids环戊烷骈吡喃类单萜化合物环戊烷骈吡喃类单萜化合物19世纪末分离得到世纪末分离得到1958年年 O.Halpern和和 H.Schmid确定骨架确定骨架综述：综述：1969:Bobbitt&Segebarth1971:Plouvier&Farve-Bonvin 1974:Buchbauer1975:Sticher&Jund-Busch1975:Jensen,Niclsen&Dahlgren1980:J Leticia J Nat Prod 43(6):6491990:A Christie J Nat Prod 53(5):1055理化数据理化数据分布分布 结构结构 性质性质 生物合成生物合成药理活性药理活性研究工作研究工作植物分布植物分布mp 旋光旋光 UV IR 1H 13C MS环烯醚萜类化合物 Iridoids环戊烷骈吡喃类单萜化合物含环烯醚萜的中药：含环烯醚萜的中药：地黄，玄参，栀子，龙胆，胡黄连，缬草，马钱子等地黄，玄参，栀子，龙胆，胡黄连，缬草，马钱子等环烯醚萜功效及作用：环烯醚萜功效及作用：清热，利胆，抗菌，抗霉，杀虫，利尿，降血糖，降血压等清热，利胆，抗菌，抗霉，杀虫，利尿，降血糖，降血压等生物活性：生物活性：獐牙菜甙獐牙菜甙sweroside：退热，抗惊厥：退热，抗惊厥栀子甙栀子甙geniposide的甙元的甙元genipine：促胆汁分泌：促胆汁分泌桃叶珊瑚甙的甙元及其多聚体：较强抗菌作用桃叶珊瑚甙的甙元及其多聚体：较强抗菌作用梓甙、梓醇：利尿梓甙、梓醇：利尿栀子甙、马鞭草甙：缓泻作用栀子甙、马鞭草甙：缓泻作用含环烯醚萜的中药：环烯醚萜结构分类环烯醚萜结构分类一、环烯醚萜苷类一、环烯醚萜苷类 iridoid glycoside1.8C的骨架的骨架环烯醚萜结构分类一、环烯醚萜苷类 iridoid glyco2.9C的骨架的骨架桃叶珊瑚苷桃叶珊瑚苷 梓苷梓苷Mentzeloside decalosideC4无取代无取代C8无取代无取代2.9C的骨架桃叶珊瑚苷 3.10C的骨架的骨架 C4取代基有取代基有COOR R=H，CH3，CH2CH2-Ar C4取代基有取代基有COOH 与与C6-OH成内酯成内酯 C4取代基有取代基有CH3，CH2OH，CH2OR车叶草苷车叶草苷asperuloside马钱子苷马钱子苷loganin丁香醚苷丁香醚苷patrinoside3.10C的骨架车叶草苷asperuloside马钱子苷l二、裂环环烯醚萜苷类二、裂环环烯醚萜苷类secoiridiods1.简单类型简单类型Loniceroside 龙胆苦苷龙胆苦苷gentiopiside2.连接萜类片断连接萜类片断foliamenthin二、裂环环烯醚萜苷类secoiridiods1.简单类型Lo3.连接芳香基团连接芳香基团ligstrosidegentapicrin3.连接芳香基团ligstrosidegentapicrin三、双环烯醚萜和双裂环环烯醚萜三、双环烯醚萜和双裂环环烯醚萜Sylvestroside-IIIGI-3三、双环烯醚萜和双裂环环烯醚萜Sylvestroside-I四、非苷环烯醚萜四、非苷环烯醚萜 non-glycosidic iridoids1.miscellaneous臭蚁内酯臭蚁内酯 新木天蓼醇新木天蓼醇 gempin 龙胆内酯龙胆内酯2.plumiera型型plumericinoruwacin四、非苷环烯醚萜 non-glycosidic iridoi3.valeriana型型定位定位3.valeriana型定位环烯醚萜波谱特征环烯醚萜波谱特征一、光谱一、光谱1.UV230240 nm：C4-COOH,COOR ,-不饱和酸酯等不饱和酸酯等270290 nm：环戊烷部分有酮：环戊烷部分有酮2.IR1640 cm-1：烯醚双键的共同特征：烯醚双键的共同特征 1680 cm-1：C4-COOR1740 cm-1：环戊烷部分有酮：环戊烷部分有酮1250，830-890 cm-1：环戊烷有醚：环戊烷有醚990，910 cm-1：末端双烯（：末端双烯（-CH=CH2）环烯醚萜波谱特征一、光谱IR：（1）单取代：）单取代：（2）亚乙烯：）亚乙烯：（3）顺式二取代：）顺式二取代：（4）反式二取代：）反式二取代：（5）三取代：）三取代：990 cm-1910 cm-1890 cm-1730675 cm-1965 cm-1840800 cm-1IR：（1）单取代：990 cm-1910 cm-1890 3.1H-NMRH-1 4.56.2 ppmJ1,9 03 Hz H-1 平伏键平伏键 平面上方平面上方 710 Hz 直立键直立键 下方下方H-3 区别区别C4-COOR,CH3,CH2OR,无取代无取代C4-无取代无取代 6.5 ppm左右左右J3,4=6-8HzC4-CH3 6.0-6.2 ppm C4-CH2OH 6.3-6.6 ppmC4-COOR 7.3-7.7 ppm J3,5=0-2Hz3.1H-NMRC8-CH3 8位叔碳位叔碳 1.1-1.2 ppm(d,6)7 2.0 ppm(s)C8-CH2OH 3.22-4.25 ppm COOCH3 3.7-3.9 ppm(s)C8-CH3 8位叔碳 1.1-1.2 p4.13C-NMR常用溶剂常用溶剂D2O，CD3OD，Py-d5,DMSO-d6C-1 95-104 ppm d,J=170Hz C3、C4无双键无双键C-3 56 ppm C-4 22-32 ppm C3、C4有双键有双键C4-无取代无取代 C-3 143 C-4 105C4-CH3 C-3 134 C-11 15C4-COOR C-3 150-160 C-4 104-114 COO 164-171 COOCH3 51-544.13C-NMR糖上端基碳糖上端基碳 99-100 ppm d,J=170Hz其他碳：其他碳：C-7 63 ppm C-8 66 ppm C-7 127-132 ppm C-8 142-148 ppm糖上端基碳 99-100 ppm d,J=170二、化学方法二、化学方法1.显色反应显色反应Shear反应：反应：Shear试剂（浓试剂（浓HCl 1ml+苯胺苯胺15ml）与吡喃）与吡喃 衍生物产生特定颜色衍生物产生特定颜色与氨基酸共热：与氨基酸共热：红红-蓝色蓝色冰醋酸及少量铜离子共热：冰醋酸及少量铜离子共热：蓝色蓝色2.还原反应：确定立体构型还原反应：确定立体构型NaBH4，LiAlH4，Pd-H2，Pd-C-H2，Pt催化氢化催化氢化天然品：结晶天然品：结晶无定型粉末无定型粉末马鞭草苷马鞭草苷二、化学方法天然品：结晶无定型粉末马鞭草苷3.氧化反应氧化反应Kuhn-Roth氧化氧化铬酸铬酸-浓硫酸浓硫酸 C-CH3HOAc 确定确定C-CH3数数氢化、氢解，氧化降解，判断氢化、氢解，氧化降解，判断C5、C9构型构型衍生物制备衍生物制备3.氧化反应环烯醚萜结构测定程序环烯醚萜结构测定程序一、确定是否环烯醚萜类一、确定是否环烯醚萜类1.味苦味苦2.显色反应阳性显色反应阳性3.IR：1640cm-1强，有时强，有时1680cm-14.NMR：5-6 ppm H-1 7.3-7.7 or 6.0-6.5 H-3环烯醚萜结构测定程序一、确定是否环烯醚萜类二、确定结构类型二、确定结构类型环烯醚萜类环烯醚萜类观察观察NMR 7.3-7.7；IR：1680cm-1有以上各峰有以上各峰 无上述峰无上述峰观察观察IR有无有无990，910 有有 无无裂环环烯醚萜裂环环烯醚萜 C4有有COOR （裂环）环烯醚萜（裂环）环烯醚萜 观察观察NMR 6.0-6.6多重峰（多重峰（brs）二个二重峰二个二重峰（J2Hz）J=6-8，0-2HzC4-CH3，CH2OH环烯醚萜环烯醚萜 降解环烯醚萜降解环烯醚萜二、确定结构类型环烯醚萜类观察NMR 7.3-7.7；I三、取代基确定三、取代基确定1.糖的种类、数目糖的种类、数目2.环戊酮羰基环戊酮羰基UV、IR、ORD、2,4-二硝基苯肼二硝基苯肼3.OHIR、乙酰化物、乙酰化物NMR4.其他基团其他基团C-CH3，OCH3，CH2OR三、取代基确定四、确定构型四、确定构型1.环稠合方式：环稠合方式：顺式稠合顺式稠合5，9 天然产物为主天然产物为主反式稠合反式稠合(5,9)(5,9)UV 230-240：C4-COOR顺式顺式2.天然环烯醚萜类天然环烯醚萜类H-1 H-5 H-8 H-9 采用还原型与已知物对照采用还原型与已知物对照3.C6-OHC7-OHC8-OH构型构型 用反应用反应四、确定构型环稠合方式：构型 用反应五、优势构象的确定五、优势构象的确定整个六元环几乎在同一平面上，整个六元环几乎在同一平面上，C1略向上方或下方，构象略向上方或下方，构象判断采用判断采用J1,9J1,9=710 Hz H1,H9 180H1 a键 C1向下向下J1,9=02 Hz H1,H9 0H1 e键 C1向上向上五、优势构象的确定J1,9=710 HzJ1,9=0化合物化合物A-2的的1HNMR谱谱糖上质子信号糖上质子信号化合物A-2的1HNMR谱糖上质子信号化合物化合物A-2的的13CNMR谱谱糖上碳信号糖上碳信号化合物A-2的13CNMR谱糖上碳信号化合物化合物A-3的的1HNMR谱谱糖上质子信号糖上质子信号化合物A-3的1HNMR谱糖上质子信号化合物化合物A-3的的13CNMR谱谱糖上碳信号糖上碳信号化合物A-3的13CNMR谱糖上碳信号化合物化合物BL-13的的1HNMR谱谱CH3O糖上质子信号糖上质子信号芳环芳环化合物BL-13的1HNMR谱CH3O糖上质子信号芳环化合物化合物BL-13的的13CNMR谱谱23CCOCH3O糖上碳信号糖上碳信号化合物BL-13的13CNMR谱23CCOCH3O糖上碳信号化合物化合物BL-13的的1H-1HCOSY谱谱1 2 4 3 5 6 化合物BL-13的1H-1HCOSY谱124356化合物化合物BL-13的的13C-1HCOSY6 化合物BL-13的13C-1HCOSY6化合物化合物BL-13的的HMQC谱谱-1CH3OCH3化合物BL-13的HMQC谱-1CH3OCH3化合物化合物BL-13的的HMQC谱谱-2化合物BL-13的HMQC谱-2化合物化合物BL-13的的HMQC谱谱-3化合物BL-13的HMQC谱-3化合物化合物BL-13的的HMBC谱谱3 CH3O1 11 1CO34634化合物BL-13的HMBC谱3CH3O1111CO34PBM-141HNMR谱谱PBM-14PBM-14的的13CNMR谱谱CH3PBM-14的13CNMR谱CH3四甲基环己烯型单萜苷四甲基环己烯型单萜苷常见结构常见结构1四甲基环己烯型单萜苷常见结构11HNMR13CNMR 除糖以外有除糖以外有13个碳信号，四个甲基。个碳信号，四个甲基。1HNMR13CNMR 除糖以外有13个碳信号，四个甲PBM-14 1HNMR谱谱 PBM-14 1HNMR谱 PBM-14的的13CNMR谱谱CH3PBM-14的13CNMR谱CH3PBM-13的的1HNMR谱谱PBM-13的1HNMR谱PBM-13的的13CNMR谱谱210.7197.6PBM-13的13CNMR谱210.7197.6PBM-13的的DEPT谱谱CH3 carbonsCH carbonsCH2 carbonsall protonated carbonsPBM-13的DEPT谱CH3 carbonsCH carb常见结构常见结构2：香草醛香草醛-浓硫酸显紫红色，除糖外有浓硫酸显紫红色，除糖外有13个碳信号，四个甲基。个碳信号，四个甲基。UV：232 nmIR(cm-1)：3400(OH),1945(allenic structure 丙二烯丙二烯)，1670（conjugated ketone）常见结构2：香草醛-浓硫酸显紫红色，除糖外有13个碳信号，四1HNMR：1.17(3H,s),1.62(6H,s),2.20(3H,s,methyl ketone),6.00(1H,s,olefinic proton 烯碳烯碳)1HNMR：1.17(3H,s),1.62(6H,s)13CNMR 除糖以外有除糖以外有13个碳信号，个碳信号，4个甲基信号。个甲基信号。13CNMR 除糖以外有13个碳信号，4个甲基信号PBM-13的的1HNMR谱谱PBM-13的1HNMR谱PBM-13的的13CNMR谱谱210.7197.6PBM-13的13CNMR谱210.7197.6常见结构常见结构3：UV：230 nmIR(cm-1)：3500,3400(OH),1685(conjugated ketone)1HNMR：0.96(3H,s),1.13(6H,s),2.29(3H,s,methyl ketone)13CNMR 除糖以外有除糖以外有13个碳信号，个碳信号，4个甲基信号。个甲基信号。3个连氧碳信号：个连氧碳信号：67.1，69.9，71.5常见结构3：UV：230 nm单萜倍半萜精编课件倍半萜类化合物倍半萜类化合物橄榄烷橄榄烷maliane 马兜铃烷马兜铃烷aristolane aromadendrane 愈创木烷愈创木烷guaiane桉叶烷桉叶烷humulane 缬草烷缬草烷valerane eremophilane 葎草烷葎草烷humulane石竹烷石竹烷caryophyllane illudane proto-illudane hirsutane倍半萜类化合物橄榄烷maliane 马兜铃烷aristoMarasmene 没药烷没药烷bisabolane 檀香烷檀香烷santalane 佛手柑烷佛手柑烷bergamotane菖蒲烷菖蒲烷acorane 雪松烷雪松烷cedrane chamigrane 斧柏烷斧柏烷thujopsaneWiddrane 花侧柏烷花侧柏烷euparane 月桂烷月桂烷laurane trichothecaneMarasmene 没药烷bisabo杜松烷杜松烷cadinane 毕澄茄烷毕澄茄烷cubebane 依兰烷依兰烷ylangane himachalane长松叶烷长松叶烷longifolane longipinane sativane capane倍半萜中很多具有内酯结构，称为倍半萜内酯。倍半萜中很多具有内酯结构，称为倍半萜内酯。杜松烷cadinane 毕澄茄烷cubebane 倍半萜的生理作用倍半萜的生理作用:（一）植物生长发育的控制物质（一）植物生长发育的控制物质 脱落酸脱落酸(abscisic acid，ABA)广泛存在于植物的种子、广泛存在于植物的种子、果实、叶、根和茎中，脱落酸及其类似物果实、叶、根和茎中，脱落酸及其类似物xanthoxin等主要控等主要控制植物的落叶以及生长抑制、休眠、发芽等生理现象。制植物的落叶以及生长抑制、休眠、发芽等生理现象。trigol是从棉花根的渗出液中分离得到的，是玄参科植物是从棉花根的渗出液中分离得到的，是玄参科植物(Striga lutea)种子发芽的兴奋物质。种子发芽的兴奋物质。倍半萜的生理作用:(二二)昆虫保幼激素昆虫保幼激素 植物中存在的保幼激素类成分如植物中存在的保幼激素类成分如juvabione是从冷杉、枞是从冷杉、枞木树胶中分离得到的，对无翅红椿木树胶中分离得到的，对无翅红椿(Pyrrhocoris apterus)具有具有很强的保幼作用。很强的保幼作用。(二)昆虫保幼激素(三三)昆虫性引诱剂及昆虫驱避物质昆虫性引诱剂及昆虫驱避物质 一些倍半萜类是昆虫及低等动物的性引诱剂，一些倍半萜类是昆虫及低等动物的性引诱剂，sirein是从是从Allomyces sabviscula中分得的性引诱剂。倍半萜丙二烯酮中分得的性引诱剂。倍半萜丙二烯酮(allenic ketone)是从蚱蜢是从蚱蜢(R.microptera)中分离得到的天然丙中分离得到的天然丙二烯酮类化合物，对蚂蚁及其他昆虫有驱避作用。二烯酮类化合物，对蚂蚁及其他昆虫有驱避作用。(三)昆虫性引诱剂及昆虫驱避物质(四四)细胞毒倍半萜内酯细胞毒倍半萜内酯 具有细胞毒活性的倍半萜内酯己有具有细胞毒活性的倍半萜内酯己有120多种，分别对多种，分别对KB细胞体外培养、细胞体外培养、P-388淋巴白血病、淋巴白血病、L-l210白血病、白血病、B-16黑色黑色素瘤、瓦克肉瘤素瘤、瓦克肉瘤256等模型有效，其构效关系己经很清楚，等模型有效，其构效关系己经很清楚，亚甲基亚甲基-内酯是细胞毒作用的主要有效基团，内酯是细胞毒作用的主要有效基团，,-不饱和酮也不饱和酮也有较强的作用，具有酯侧链能增加亲脂性，细胞毒作用也增强。有较强的作用，具有酯侧链能增加亲脂性，细胞毒作用也增强。(四)细胞毒倍半萜内酯从紫苑族从紫苑族Asteraceae的的Baccharis megapetamica中分离得到中分离得到的大环内酯类成分的大环内酯类成分trichothecin，具有强烈的细胞毒作用，有，具有强烈的细胞毒作用，有抗白血病作用，对小白鼠抗白血病作用，对小白鼠P-388，KB细胞体外培养均有极强的细胞体外培养均有极强的抑制作用，主要有抑制作用，主要有baccharin，isobaccharin，baccharinol和和isobaccharinol。从紫苑族Asteraceae的Baccharis megap伞形科植物伞形科植物Thapsia gerganica在古阿拉伯被用作皮肤刺激剂，在古阿拉伯被用作皮肤刺激剂，从中分离得到的倍半萜类化合物从中分离得到的倍半萜类化合物arteglasin和和thapsigarin，具，具有强细胞毒作用，并具有强烈的组织胺释放作用，可能与其致有强细胞毒作用，并具有强烈的组织胺释放作用，可能与其致过敏有关。过敏有关。伞形科植物Thapsia gerganica在古阿拉伯被用作(五五)抗菌素类和细菌代谢产物抗菌素类和细菌代谢产物 Illudin S(lampteroI)是从夜光覃是从夜光覃(Clitocybe illudens)中中分离得到的抗菌活性成分，具有抗癌活性，分离得到的抗菌活性成分，具有抗癌活性，Fumagillin是从是从Aspergillus fumiga中分离得到的抗菌、抗寄生虫及抗肿瘤活中分离得到的抗菌、抗寄生虫及抗肿瘤活性成分。性成分。trichothecin是疣孢漆斑菌是疣孢漆斑菌(Myrothecium)、Trichothecium以及以及Trichoderma等属的细菌代谢产物，具有等属的细菌代谢产物，具有抗菌、抗霉菌和抗肿瘤作用。抗菌、抗霉菌和抗肿瘤作用。(五)抗菌素类和细菌代谢产物 trichoth(六六)驱虫杀虫作用驱虫杀虫作用 很多倍半萜类具有驱虫杀虫作用，山道年很多倍半萜类具有驱虫杀虫作用，山道年santonin有驱有驱蛔虫作用，土木香内酯蛔虫作用，土木香内酯costunolide和和eremanthine具有杀虫具有杀虫作用，青高素有抗疟作用。作用，青高素有抗疟作用。(六)驱虫杀虫作用(七七)神经系统作用神经系统作用 苦味素苦味素picrotoxin、马桑内酯、马桑内酯tutin及从莽草中分离到的剧及从莽草中分离到的剧毒成分莽草毒素毒成分莽草毒素anisatin具有中枢神经兴奋作用，与番木鳖碱具有中枢神经兴奋作用，与番木鳖碱一样有很强的致惊撅作用。苦味素临床用于巴比妥类安眠药中一样有很强的致惊撅作用。苦味素临床用于巴比妥类安眠药中毒的急救，马桑内酯用于治疗精神分裂症，毒的急救，马桑内酯用于治疗精神分裂症，amarilin有镇痛作有镇痛作用。用。(七)神经系统作用倍半萜的提取方法：倍半萜的提取方法：倍半萜无专一的显色反应，一般采用浓硫酸加热显色或倍半萜无专一的显色反应，一般采用浓硫酸加热显色或用硫酸香兰素显色。用硫酸香兰素显色。植物原料切细植物原料切细乙醚提取乙醚提取乙醚浸膏乙醚浸膏溶于甲醇，溶于甲醇，-20冷冻冷冻 固体固体油、酯、蜡及油、酯、蜡及三萜、甾体三萜、甾体溶液溶液浸膏浸膏系统分离法：系统分离法：倍半萜的提取方法：植物原料切细乙醚提取乙醚浸膏溶于甲醇，-2浸膏浸膏硅胶柱，石油醚硅胶柱，石油醚-乙醚乙醚-甲醇梯度甲醇梯度石油醚石油醚烃类：倍烃类：倍半萜烷烃、半萜烷烃、烯烃烯烃石油醚石油醚-乙醚乙醚(9:1)（醚、醛、酮）（醚、醛、酮）石油醚石油醚-乙醚乙醚(3:1)（醛、酮、酯）（醛、酮、酯）石油醚石油醚-乙醚乙醚(1:1)(内酯、羟基化合物内酯、羟基化合物)乙醚乙醚羟基和多羟基化羟基和多羟基化合物合物乙醚乙醚-甲醇甲醇(9:1)多羟基化合物多羟基化合物及羧酸类及羧酸类天然甾体、三萜的酯天然甾体、三萜的酯天然甾体、三萜的天然甾体、三萜的单羟基化合物单羟基化合物浸膏硅胶柱，石油醚-乙醚-甲醇梯度石油醚石油醚-乙醚(9:1倍半萜内酯：不溶于水及石油醚倍半萜内酯：不溶于水及石油醚植物粗粉植物粗粉乙醇提取乙醇提取乙醇浸膏乙醇浸膏氯仿（乙酸乙酯）氯仿（乙酸乙酯）-水水氯仿（乙酸乙酯）部分氯仿（乙酸乙酯）部分水部分水部分（水溶性杂质）（水溶性杂质）石油醚石油醚-10%含水甲醇含水甲醇 石油醚部分石油醚部分 甲醇部分甲醇部分（脂溶性杂质）（脂溶性杂质）倍半贴内酯类倍半贴内酯类倍半萜内酯：不溶于水及石油醚植物粗粉乙醇提取乙醇浸膏氯仿（乙倍半萜类成分的分离：倍半萜类成分的分离：天然倍半萜大多是多种同系物共同存在，分离相当困难，可天然倍半萜大多是多种同系物共同存在，分离相当困难，可考虑采用：考虑采用：1.AgNO3硅胶色谱分离：不饱和化合物硅胶色谱分离：不饱和化合物2.制备衍生物：制备衍生物：羟基羟基乙乙酰衍生物衍生物醛酮羰基衍生物羰基衍生物-亚甲基亚甲基-内酯内酯CH2N2衍生物衍生物倍半萜类成分的分离：倍半萜的波谱特征倍半萜的波谱特征一、一、UV光谱光谱 无特征吸收无特征吸收 如结构中有内酯环，如结构中有内酯环，210-200nm有吸收峰。有吸收峰。二、二、IR光谱光谱 确定羰基性质确定羰基性质酯类酯类17351750酸（饱和）酸（饱和）1700-1725-内酯内酯17351750环戊烷酮环戊烷酮17351750-内酯内酯17601780环己烷酮环己烷酮17001725,-不饱和不饱和-内酯内酯 17401760环己烯酮环己烯酮16651690-内酯内酯1840环戊烯酮环戊烯酮16901710醛醛17201740,-不饱和醛不饱和醛 16851710倍半萜的波谱特征一、UV光谱 无特征吸收酯类1735三、质谱三、质谱 一般可以找到分子离子峰，如果结构中有一般可以找到分子离子峰，如果结构中有OH或或OCOR，则分子离子峰很弱或不出现，主要出现脱水峰或则分子离子峰很弱或不出现，主要出现脱水峰或Mclafferty重重排而失去酸部分排而失去酸部分M-RCOOH+，只有用，只有用CI或或FD质谱才可以测定质谱才可以测定分子离子峰，再结合分子离子峰，再结合EI-MS确定酯侧链。确定酯侧链。三、质谱四、四、1HNMR谱谱（一）倍半萜（一）倍半萜1HNMR谱解析程序谱解析程序1.判断是否有酯侧链判断是否有酯侧链 倍半萜化合物一般碳原子为倍半萜化合物一般碳原子为15个，实际上经常超过个，实际上经常超过15个，应首先考虑有酯侧链（结合质谱观察）。个，应首先考虑有酯侧链（结合质谱观察）。酯侧链光谱特征：酯侧链光谱特征：(1)IR有酯羰基吸收；有酯羰基吸收；(2)CI-MS或或FD-MS测定正确分子离子峰，质谱容易丢测定正确分子离子峰，质谱容易丢失酸部分，推出酯侧链质量。失酸部分，推出酯侧链质量。(3)1HNMR解析酯部分解析酯部分四、1HNMR谱Ac乙酰基乙酰基acetate2-MeBu2-甲基丁甲基丁酰基酰基Pro丙酰基丙酰基propionateAng当归酰基当归酰基angelateiBu异丁酰异丁酰基基isobutyrateTigdiglateMac 甲基丙甲基丙酰基酰基methylacrylateEpoxyang环氧当归环氧当归酸酸epoxyangelate倍半萜常见酯侧链的倍半萜常见酯侧链的1HNMR谱特征谱特征Ac乙酰基2-MeBu2-甲基丁酰基Pro丙酰基Ang当归酰iVal 异戊异戊酰基酰基SarSaracMeSen 甲基千甲基千里光酸里光酸Sen 千里千里光酸光酸iVal异戊SarSaracMeSen甲基千Sen千里2.角甲基及环外亚甲基角甲基及环外亚甲基 倍半萜由三个异戊烯单元首尾连接而成，环合时会留下一倍半萜由三个异戊烯单元首尾连接而成，环合时会留下一些甲基或环外亚甲基，可以帮助推测基本母核。些甲基或环外亚甲基，可以帮助推测基本母核。甲基有三个质子，环外亚甲基为低场区一对峰型相同的质甲基有三个质子，环外亚甲基为低场区一对峰型相同的质子，容易辨认。子，容易辨认。2.角甲基及环外亚甲基单萜倍半萜精编课件3.解析邻接于氧原子的质子解析邻接于氧原子的质子 倍半萜中倍半萜中CH，CH2一般在较高场，相互重叠。倍半萜结一般在较高场，相互重叠。倍半萜结构类型很多，一般借助去偶技术确定各组质子的归属。构类型很多，一般借助去偶技术确定各组质子的归属。3.解析邻接于氧原子的质子 倍半萜中CH，C2.1HNMR与立体化学与立体化学 倍半萜内酯很多具有倍半萜内酯很多具有-亚甲基亚甲基-内酯结构，亚甲基上的内酯结构，亚甲基上的两个质子，一个在两个质子，一个在6以上，另一个在以上，另一个在6以下，而这化学位移相差以下，而这化学位移相差大约大约0.6ppm。Samek总结规律：总结规律：J反反 3 J顺顺2.1HNMR与立体化学单萜倍半萜精编课件例：从石胡荽（例：从石胡荽（Centipeda minima）全草分得一倍半萜内酯）全草分得一倍半萜内酯IR：1785，1730CI-MS：347M+1+(100%)，247M-100(34)，83（50）1HNMR：1.06(3H,s),1.24(3H,d,J=7),1.57(3H,d,J=7),1.68(1H,ddd,J=2,11,15),1.91(3H,dq,J=2,7),1.73(3H,d,J=2),2.23(1H,m),2.94(1H,J=7,11),2.48(1H,ddd,J=2,6.5,15),3.11(1H,J=7),3.88(1H,ddd,J=11,3.5),4.79(1H,ddd,J=2,7,7),6.03(1H,m,J=2,7),6.0(1H,dd,J=2.5,6.5),7.66(1H,dd,J=3,5,7),5.49(1H,brs)例：从石胡荽（Centipeda minima）全草分得一倍解析：倍半萜内酯解析：倍半萜内酯 IR:1785,1730 cm-1CI-MS：347M+1+(100%)，247M-100(34)，83（50）347M+1+(100%)分子量分子量346；C20H26O5247M-100+脱脱C5H8O2，可能为当归酸，可能为当归酸(ang)或巴豆酸或巴豆酸(tig)83 C5H7O：解析：倍半萜内酯1H NMR：1.91(3H,dq,J=2,7)1.73(3H,d,J=2)6.03(1H,m,J=2,7)NOE:照照1.91或或1.73-6.03去偶去偶 6.06(1H,dd,J=2.5,6.5)7.66(1H,dd,J=3,5,7)NOE:照照7.66-6.06，3.08去偶去偶 5.49(1H,brs)4.79(1H,ddd,J=2,7,7)NOE:照照4.79-2.48，1.68，2.94受影响受影响NOE:照照3.11-1.57，2.94去偶去偶NOE:照照2.23-3.08，1.24，1.68，2.48去偶去偶1H NMR：