萜类化合物的结构分类

中药化学技术萜类和挥发油-萜类化合物的结构分类概述萜类（terpenoids）是概括所有异戊二烯聚合物及其含氧衍生物的总称。其结构可看作异戊二烯的聚合体及其含氧和饱和程度不同的衍生物，且大多数萜类化合物（如罗勒烯）确实可拆分出异戊二烯单位。异戊二烯罗勒烯概述研究表明，异戊二烯不是萜类化合物的真正前体，甲戊二羟酸（mevalonicacid，MVA）才是萜类化合物生物合成途径中关键的前体物。在生物体内由其衍变所形成的植物成分都可称为萜类化合物。

甲戊二羟酸

结构分类通常按照萜类分子中含有的异戊二烯单位进行分类。分子中含一个异戊二烯单位的萜类化合物为半萜；含两个异戊二烯单位的为单萜；含三个异戊二烯单位的为倍半萜……以此类推。分子中含异戊二烯单位多于八的萜类化合物为多萜。倍半萜如下面这一化合物，分子中可画出三个异戊二烯单位，为倍半萜类化合物。名称碳原子数通式(C5H8)n分布半萜5n=1植物叶单萜10n=2挥发油倍半萜15n=3挥发油、苦味素、树脂二萜20n=4树脂、苦味素、叶绿素二倍半萜25n=5海绵、植物病菌、昆虫代谢物三萜30n=6皂苷、树脂、植物汁等四萜40n=8植物胡萝卜素类多萜>40n>8橡胶表

萜类化合物的分类与分布（一）单萜类由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。广泛分布于高等植物的腺体、油室和树脂道等分泌组织中，是很多植物挥发油的主要成分，在昆虫激素及海洋生物中也有存在。根据结构中碳环的有无与多少，分为链状单萜、单环单萜、双环单萜等。1、链状单萜链状单萜中含氧衍生物类化合物多具有较强的生理活性和香气，是医药、化妆品和食品工业的重要原料。香叶醇香叶醛香茅醛2、单环单萜单环单萜如薄荷醇，是薄荷挥发油的代表性成分，它可从薄荷油中析出，习称薄荷脑，具祛风、止痛、消炎等作用。α-崖柏素属卓酚酮型单环单萜，其碳架不符合经验异戊二烯法则，且具芳香族化合物的性质，由于酚羟基邻位的强吸电子基（羰基）的存在而使分子显示酸性，强度介于羧酸和酚之间。卓酚酮能与多种金属离子形成络合物结晶，并显示不同颜色，可用于鉴定。3、双环单萜龙脑俗称“冰片”，右旋体存在于龙脑香树挥发油中，左旋体存在于艾纳香叶子和野菊花花蕾挥发油中，工业合成品为消旋体。“冰片”为白色片状结晶，气香，具抗缺氧作用，广泛用于治疗冠心病的成方制剂中。樟脑习称辣薄荷酮，为白色晶形固体，存在于樟树的挥发油中，在医药上主要用于神经痛和跌打损伤，并可作为强心剂，现主要为人工合成，是重要的工业原料。4、环烯醚萜是一种结构特殊的单萜类化合物，分为环烯醚萜和裂环环烯醚萜。（1）环烯醚萜结构特点是具C3=C4，2位为醚O，C1位多有半缩醛羟基，该羟基性质活泼不稳定，常与糖结合成苷的形式存在。环烯醚萜苷根据其结构上C4位有无取代基又可分为C4位有取代的环烯醚萜苷、C4位无取代的环烯醚萜苷。羟异栀子苷梓醇（2）裂环环烯醚萜是由环烯醚萜的C7-C8断键开环衍变而成，主要存在龙胆科龙胆属和獐牙菜属植物中。如龙胆中的龙胆苦苷和獐牙菜中的獐牙菜苷（当药苷）。龙胆苦苷当药苷龙胆苦苷在氨作用下可转变成龙胆碱。故中药龙胆、当药等在提取过程中加氨碱化，再加酸水解可得龙胆碱。（二）倍半萜类是由3个异戊二烯单位构成、含15个碳原子的一类化合物及其衍生物。多与单萜共存于植物挥发油中，是挥发油中高沸点部分（250℃～280℃）的主要成分。倍半萜的含氧衍生物多有较强的生物活性及香气，是医药、食品、化妆品行业的重要原料。倍半萜类化合物数量较多，结构骨架复杂多变，植物中多以单环、双环倍半萜的含氧衍生物为主。1、链状倍半萜金合欢烯又称麝子油烯，有α、β两种双键位置异构体，同存于枇杷叶的挥发油中，β式存在于藿香、啤酒花、生姜挥发油中。金合欢醇又称麝子油醇，存在于豆科植物合欢干燥花序的挥发油中，是重要的高级香料。α-金合欢烯β-金合欢烯金合欢醇2、环状倍半萜姜烯是姜挥发油的成分，有祛风止痛作用。青蒿素存在于黄花蒿中，具有抗恶性疟疾作用。桉叶醇存在于桉叶油、苍术油以及厚朴油等挥发油中，用于香精生产。

姜烯青蒿素α-桉叶醇3、薁类倍半萜薁由五元环和七元环骈合而成，属非苯型芳香烃类化合物，不溶于水，溶于有机溶剂及强酸，故可用60%～65%硫酸或磷酸提取薁类成分，提取液加水稀释后，薁类成分即沉淀析出。薁有美丽的颜色，但自然存在于植物挥发油中的薁类倍半萜化合物往往为其氢化物，无芳香性，亦无颜色。含氢化薁的挥发油在分馏时，因高温氧化脱氢而显色，使挥发油出现美丽的颜色。洋甘菊挥发油（蓝色）愈创木薁存在于愈创木挥发油、老鹳草挥发油中，蓝色结晶，有抗炎作用。莪术醇存在于莪术挥发油中，有抗肿瘤活性。洋甘菊薁存在于洋甘菊挥发油中，有抗炎作用。愈创木薁莪术醇洋甘菊薁（三）二萜类由4个异戊二烯单位构成、含20个碳原子的天然化合物及其衍生物。因分子量较大，二萜及聚合度更高的萜类化合物不能随水蒸汽蒸馏。二萜类化合物链状和单环结构的较少，以二环、三环和四环型碳架的为多，多数以树脂、内酯或苷的形式存在于自然界。许多二萜类化合物具显著生理活性。1、链状二萜植物醇是叶绿素水解的产物，为合成维生素E、K1的原料。植物醇2、单环二萜维生素A主要存在于动物肝脏中，是保持正常夜间视力的必需物质。维生素A3、双环二萜穿心莲内酯从中药穿心莲中得到，具有良好的抗菌消炎作用。穿心莲内酯4、多环二萜雷公藤内酯是从雷公藤中分离出来的抗肿瘤活性物质。紫杉醇又称红豆杉醇，为上世纪90年代国际上抗肿瘤药三大成就之一，临床对卵巢癌、乳腺癌和肺癌疗效较好。

雷公藤内酯紫杉醇菊科植物甜叶菊叶中含甜菊苷，其中甜菊苷A甜味最强，是蔗糖的450倍，可作为蔗糖的代用品；丹参酮ⅡA是丹参根中20多种具有活血化瘀活性的丹参酮类中的一种，是《中国药典》规定需检测的丹参脂溶性有效成分，其结构经修饰为水溶性的磺酸钠盐后抗心绞痛作用明显，副作用小，是治疗冠心病的新药。甜菊苷A丹参酮ⅡA（四）二倍半萜类是由5个异戊二烯单位构成、含25个碳原子的化合物。二倍半萜发现较晚且数量较少，多为结构复杂的多环化合物，分布在羊齿植物、菌类、地衣、海绵及昆虫分泌物中。二倍半萜中蛇孢假壳素A是1965年从寄生于稻植物的病原菌芝麻枯病菌中分离出的第一个二倍半萜成分，有阻止白藓菌及毛滴虫生长发育的作用。（五）三萜类三萜类化合物的基本骨架由6个异戊二烯单位，共30个碳原子组成。三萜类化合物是萜类中最多的一类，以四环三萜和五环三萜为主要类型，以游离或成苷、酯的形式存在。三萜苷可溶于水，其水溶液经振摇后可产生大量持久的泡沫，故习称三萜皂苷。三萜类化合物分布很广，如人参、甘草、柴胡、女贞子、桔梗等都含有此类成分。人参皂苷Rb1具有中枢神经抑制和安定作用。甘草次酸有促肾上腺皮质激素样作用，临床作为抗炎药，用于胃溃疡的治疗。人参皂苷Rb1甘草次酸