| 单词 | 萜类化学研究概况及展望 |
| 释义 | 【萜类化学研究概况及展望】 萜类是指在结构和生源关系上以(C5H8)n为基础单元的一系列饱和程度不等的烃类及含氧或具有取代基的衍生物。可分为单萜、倍半萜、二萜、二倍半萜、三萜、四萜以及多萜等。萜类化合物在天然药物中分布广泛，种类繁多，结构新奇，并具有多种多样的生理活性，是天然药物有效成分的重要组成部分。很多萜类化合物早已成为治疗疾病的有效药物而应用于临床，因此进行萜类化合物的化学研究，不仅对弄清天然药物的有效成分，探明天然药物的治病原理，控制天然药物(包括常用的中药和各国的民间药以及用它们制造的成药)的质量标准有意义，而且对寻找新的高效、低毒、副作用小的防病治病药物也有着非常重要的意义。 早期对萜类化合物的研究主要是对松节油以及一些植物精油中不饱和烃类化合物的研究，但由于受到研究方法限制，50年代之前，主要工作是对精油中的单萜化合物的研究。之后，由于新的分离技术，特别是各种柱层析、薄层层析、气液层析以及高效液相层析普遍应用于萜类化合物的分离，使各种结构相近、难以分离的混合物获得满意的分离，再加上一些新的物理分析方法，包括红外吸收光谱、核磁共振谱以及质谱等用于复杂结构化合物的结构研究，大大地促进了萜类化学研究的发展，陆续发现许多含量稀少而环系新奇的萜类化合物。到目前从天然存在的植物、菌类、动物及海洋生物中分离的萜类化合物达5000～6000种之多，这不仅丰富了有机化学知识，而且从中也发现许多化合物具有各种各样的生理活性，经药物学家的努力，创造了许多用于防病治病的有效药物。单萜和单萜类似物 单萜和单萜类似物是人们较早认识的一类萜类化合物，它们是香料工业的重要原料，在医药工业中也占有重要地位。近年来对单萜和单萜类似物的研究更加深入发展，每年都发表数百篇关于单萜和单萜类似物的化学、药物学、生物合成等方面的研究论文，特别是应用气相层析和质谱联用技术检索了许多精油的组成，发现分离了许多新的单萜化合物，找到一些新的有价值的单萜及单萜类似物的原料资源，并探索了它们的化学反应、化学转化和化学合成方法，丰富了单萜化学。由于成功地使用近代提取技术，如超临界二氧化碳提取法，应用高效液相层析和逆流液滴层析来分离天然产物，以及超导核磁共振仪的出现，应用1H-NMR和13C-NMR以及2D-NMR和快原子质谱进行复杂结构化合物的结构测定研究，使不易挥发和高含氧单萜类似物及单萜类似物的甙类以及重要的环烯醚萜类化合物的研究发展更加迅速。从一些新鲜的植物原料中分离得到许多单萜或单萜类似物的单糖、二糖、三糖和四糖甙，也分离得到许多单萜或单萜类似物的二聚体、三聚体和四聚体等化合物，特别是对世界各地有着重要应用价值的天然药物进行卓有成效的化学研究和生物学研究，发现许多具有抗菌、抗炎、降血压、镇痛、退热、镇咳和滋补等生理作用的单萜和单萜类似物，经实验也发现一些环烯醚萜化合物在小鼠体内有抗肿瘤的作用，使单萜和单萜类似物的研究出现了新的局面。倍半萜和倍半萜类似物 倍半萜和倍半萜类似物是萜类化学研究领域最为活跃的课题。70年代以来，具有新的碳骨架的化合物不断被发现，据不完全统计，倍半萜和倍半萜类似物的碳骨架类型已达160～170种之多，分离得到并确定其化学结构的化合物达数千种，经药物学家的研究也发现倍半萜的倍半萜类似物具有抗菌、抗炎、抗真菌、抗原虫、抗病毒、驱虫、解痉、镇咳、止痛、解热、解毒以及中枢神经抑制作用等广泛的生理活性，尤其是发现倍半萜类化合物的抗癌活性，加速了倍半萜化学的发展。特别是倍半萜内酯化学的发展更是突飞猛进，到目前为止已从各种植物原料、真菌以及海洋生物中分离到多种化合物，亦发现许多在医药领域很有价值的倍半萜内酯化合物，如从菊科植物中得到的不少具去马烷内酯的化合物均具有抗癌活性。中国学者也自黄衣蒿中分离得到青蒿素，对恶性疟有着明显的效果，目前已在临床应用。同时发现青蒿素的抗疟有效基团是氧键，而具过氧键的化合物鹰爪甲素对动物也具有抗疟效果。二萜和二萜类似物 二萜和二萜类似物虽然一开始就吸引了有机化学家的注意，但由于选择松树脂作为研究对象，而松脂中的松脂酸是多种结构非常相似的多种二萜酸混合物，将其分离在当时的技术条件卞是比较困难的，因而二萜的研究停滞不前。近年来由于采用各种层析技术，使分离类似结构的混合物成为可能，再加上近年现代的物理分析仪器的进步，积累了大量的紫外光谱、红外光谱、核磁共振谱和质谱方面的技术资料总结出二萜和二萜类似物的的各种光谱的规律性，使之四大谱成为测定二萜和二萜类似物结构的必不可少的工具，从而加速含有二萜成分的植物、真菌类和海洋生物的研究。具抗癌活性的二萜化合物有假白榄酮、斧松二烯以及自雷公藤植物中得到的雷公藤内酯，雷公藤羟内酯，雷公藤羰内酯，除证明具抗癌活性外，还有抗炎和抗生育的作用；从红豆杉属植物中得到的此杉醇类化合物是当前研究的热门课题，很有可能发展成为新型抗癌药物：从香茶菜属植物得到一系列二萜化合物，不少化合物被证明有抗炎和抗癌活性；从海洋生物中分离得到的二萜化合物也有许多被证明有抗癌活性。穿心莲是目前临床广泛应用的抗菌药，从中分离得到一系列二萜成分，证明是其抗菌有效成分。研究资料证明，有一些二萜成分是毒素类，包括闹弟花毒素类、林藜芦毒素类、马醉木毒素类、南烛毒素类，它们具有强的生理活性，但因毒性大而不能应用。从大戟科的和瑞香科的植物中也分离得到大量二萜类化合物，证明很多是具有辅致癌活性的化合物，但一些化合物则被证明也具有显著的抗癌活性。当然，二萜和二萜类似物还有其他很多生理活性。二倍半萜 二倍半萜是萜类化学中发展较迟的一类化合物。1965年分离得到第1个二倍半萜，到1972年仅知道13个二倍半萜单体，但到1984年9月之前的文献就报告了158个化合物，这些从羊齿植物、真菌、海洋生物、地衣和昆虫泌物中分离得到的化合物按照其碳骨架被分成为32个类型。尽管化合物的数量是有限的，但还是进行了大量的生物活性研究，从中发现30多个化合物具有抗菌、抗炎等活性。三萜和三萜类似物 三萜和三萜类似物是萜类家族中较早发展的一类化合物，它们广泛地分布于植物界，多数是以游离形式或和糖成甙的形式，或和各种有机酸成酯的形式存在于植物组织中，少数也在动物体中被发现。近年来，从海洋生物中也发现各种结构类型的三萜化合物。由于它们广泛的生理活性，因此在医药中占有重要的地位。1．游离的三萜化合物有的以游离状态存在于植物中，有的则以皂甙水解后得到的甙元，按其碳骨架可分为很多种类型，其中数量比较多、研究比较深入的是四环三萜和五环三萜类化合物。对于这些分离得到的游离三萜化合物进行生理活性的研究，发现某些三萜化合物具溶血作用，某些三萜化合物具抗菌作用，当然也发现三萜化合物有其他生理活性。2．三萜皂甙的研究比较多，最具特色的是对人参或人参属的乃至五加科的植物所含的三萜皂甙的研究，从中得到一系列皂甙分离齐敦果酸、人参二醇和人参三醇的各种糖甙，经研究证明是人参的有效成分，目前研究工作还在深入地进行。甘草、柴胡、远志、桔梗、地榆、夏枯草、酸枣仁、木通、怀牛膝、商陆、合欢皮、毛冬青等等都是中国传统中药，从这些中药中分离的皂甙成分也被证明多数为其有效成分。近年从植物和真菌中分离得到的一些甙成分，分别具有抗炎、抗癌、抗病毒、抗霉菌、抗浮肿、抗生育等作用。3．三萜苦味素的碳骨架大多不是由30个碳组成的，但从生源上分析，它们属于三萜化合物，像柠檬苦素类、苦楝苦素类、苦木苦素类和酸浆苦素类以及从胡芦科植物中分得的苦味素类成分都属于三萜味素，而对它们生理活性的研究表明，这些苦味素是其抗菌、抗癌、抗炎、驱虫等生理作用的有效成分。四萜和多萜 四萜的主要类型是胡萝卜素类，α、β、γ－胡萝卜烯存在于多种植物中，被内服至人体均能表现维生素A的生理作用，伴随它们存在于植物体中的还有醇、酮和环氧类衍生物，近年来又分离得到一些含有炔键的化合物。由于层析技术用于四萜和多萜的分离，四大谱用于其结构的鉴定，使四萜和多萜化学有了长足进步。近年又从天然原料中得到一些四倍半萜和五萜类化合物。萜类化学研究是天然药物研究中的重要组成部分，尤其是近年来已成为迅速发展的研究领域，无论在分离方法上，还是在鉴定和结构阐明上都有了很大的发展，分离得的新的萜类化合都在迅速地增加，但对其生物活性的试验还远远跟不上发展需要，提取分离手段尚需进一步改进，以期获得更多量的纯品以供筛选。可以设想，萜类化学研究将成为天然药物化学研究中最为活跃的领域，人们将会对试验材料的提取及进一步分离水平做系统的研究，使之进一步仪器化，提高检测方法导向分离水平，对药用的植物进行更加系统的研究。【参考文献】：1 Hirata Y．The active principles of the Euphorbiaceae and Thymelaeaceae，Bioact．MOL，1987，2：1812 程培元，等．香茶菜恪植物的研究概况及药用前景展望，中药通报，1987，12(120)：33 杨智．人参中皂甙成分化学研究的新进展，白求恩医科大学学报，1987，13：1824 Grayson D H．Monoterpenoids，Nat．Prod．Rep．，1988，5：4195 Fraga B M．Natural sesquiterpenoids，Nat．Prod．Rep．，1988，5：4976 Fraga B M．Natural sesquiterpenoids，Nat．Prod．Rep．，1990，7：617 Grayson D H．Monoterpenoids，Nat．Prod．Rep．，1990，7：3278 Fraga B M．Natural sesquiterpenoids，Nat．Prod．Rep．，1990，7：5159 陈未名．红豆杉属(Taxus)植物的化学成分和生理活性，药学学报，1990．25：16110 Pfander H，Stoll H．Terpenoid glycosides，Nat．Prod．Rep．，1991，8：69(中国医学科学院药用植物资源开发研究所杨峻山撰) |
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