萜类化合物案例分析.ppt

萜类化合物 萜类化合物是指具有(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。萜类化合物在自然界中广泛存在，高等植物、真菌、微生物、昆虫、以及海洋生物，都有萜类成分的存在。 萜类化合物简介 萜类化合物的分布 萜类化合物在植物界分布很广泛，据不完全统计， 萜类化合物超过了22000多种。 存在最多的是种子植物，尤其是被子植物。 萜类化合物经常与树脂、树胶并生，与生物碱相排斥。 某些菌类和苔藓类植物可合成一些萜类，如 斜卧青霉菌(青霉属decumbens)合成橙花叔醇 近年来从海洋生物中发现了大量的萜类化合物 各种含萜类植物 香菜种子含芳樟醇 从樟树的枝叶可获得樟脑 在柑橘类果皮：如橙，柠檬中发现柠檬烯 百里香中可获得百里酚 萜类化合物的分类 按异戊二烯单位的多少，可将常见萜类化合物 分为单萜、倍半萜、二萜、二倍半萜、三萜、四 萜和多萜。每类再根据基本碳链是否成环及成环 数的多少进一步分类， 可分为直链、单环、 双环、三环、四环和 多环。 分类表 分类 碳原子数 通式(C5H8)n 存在 单萜 10 n=2 挥发油 倍半萜 15 n=3 挥发油、内酯 二萜 20 n=4 树脂、苦味质、植物醇、叶绿素 二倍半萜 25 n=5 海绵、细菌 三萜 30 n=6 皂苷、树脂 四萜 40 n=8 色素、植物胡萝卜素 多聚萜 103-105 (C5H8)n 橡胶 倍半萜类化合物之青蒿素 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。其分布较广，在木兰目（magnoliales）、芸香目（rutales）、山茱萸目（cornales）及菊目（asterales）植物中最丰富。在植物体内常以醇、酮、内酯等等形式存在于挥发油中，是挥发油中高沸点部分的主要组成部分。多具有较强的香气和生物活性，是医药、食品、化妆品工业的重要原料。 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。 青蒿素是什么？ 青篙素（arteannuin ）是从中药青篙中提取的有过氧基团的倍半萜内酯药物。其对鼠疟原虫红内期超微结构的影响，主要是疟原虫膜系结构的改变，该药首先作用于食物泡膜、表膜、线粒体，内质网，此外对核内染色质也有一定的影响。 青蒿素的基本性质 分子式： C15H22O5 　　 分子量： 282.33 　　 物理性状：无色针状晶体，味苦。 　 溶解性： 在丙酮、醋酸乙酯、氯仿、苯及冰醋酸中易溶， 在乙醇和甲醇、乙醚及石油醚中可溶解，在水中几乎不溶。 　　 熔点： 156-157℃ ( 水煎后分解） 青蒿素结构式 青蒿素空间结构示意图 青蒿素的发现——“523项目” 最早见于公元前168年《五十二病方》 中国抗疟新药的研究源于1967年成立的五二三项目，其全称为中国疟疾研究协作项目，成立于1967年的5月23日,因绝密军事项目,遂设代号523。 历经380多次鼠疟筛选，1971年10月取得中药青蒿素筛选的成功。1972年从中药青蒿中分离得到抗疟有效单体，命名为青蒿素，对鼠疟、猴疟的原虫抑制率达到100%。 1973年经临床研究取得与实验室一致的结果、抗疟新药青蒿素由此诞生。 1981年10月在北京召开的由世界卫生组织主办的“青蒿素”国际会议上，中国《青蒿素的化学研究》的发言，引起与会代表极大的兴趣，并认为“这一新的发现更重要的意义是在于将为进一步设计合成新药指出方向”。 1986年，青蒿素获得新一类新药证书，双氢青蒿素也获一类新药证书。这些成果分别这些成果分别获得国家发明奖和全国十大科技成就奖。 2011年9月，中国女药学家屠呦呦因创制新型抗疟药———青蒿素和双氢青蒿素的贡献，获得被誉为诺贝尔奖“风向标”的拉斯克奖。这是中国生物医学界迄今为止获得的世界级最高级大奖。 青蒿素的提取工艺 从青蒿中提取青蒿素的方法是以萃取原理为基础，主要有乙醚浸提法和溶剂汽油浸提法。 挥发油主要采用水蒸汽蒸馏提取，减压蒸馏分离，其工艺为：投料—加水—蒸馏—冷却—油水分离—精油； 非挥发性成分主要采用有机溶剂提取，柱层析及重结晶分离，基本工艺为：干燥—破碎—浸泡、萃取（反复进行）—浓缩提取液—粗品—精制 青蒿素化学合成 半合成路线：从青蒿酸为原料出发，经过五步反应得到青蒿素，总得率约为35～50%。 第一步：青蒿酸在重氮甲烷/碘甲烷/酸催化下与甲醇反应，再在氯化镍存在的条件下，被硼氢化钠选择性还原得到二氢青蒿酸甲酯； 第二步：二氢青蒿酸甲酯在四氢呋喃或乙醚溶液中用氢化铝锂还原成青蒿醇； 第三步：青蒿醇在甲醇/二氯甲烷/氯仿/四氯化碳溶液中被臭氧氧化