單萜

單萜（monoterpenoids ）萜類化合物之一種。通常指由二分子異戊二烯聚合而成的萜類化合物及其含氧的和飽和程度不等的衍生物。單萜按分子的基本碳骨架分為：無環單萜、單環單萜、雙環單萜及三環單萜四大類。除三環單萜天然成分數目較少外，其他三類均有許多天然成分存在，主要存在於各種揮髮油中。

基本介紹

• 中文名：單萜
• 外文名：monoterpenoids 
• 性質：萜類化合物
• 組成：二分子異戊二烯聚合而成

簡介

單萜類化合物有直鏈型、單環型、雙環型及三環單萜四種類型。廣泛分布於高等植物的腺體、油室和樹脂道等分泌組織中。單萜類的含氧衍生物（醇類、醛類、酮類）具有較強的香氣和生物活性，是醫藥、食品和化妝品工業的重要原料，常用作芳香劑、防腐劑、矯味劑、消毒劑及皮膚刺激劑。如樟腦有局部刺激作用和防腐作用，斑蝥素可作為皮膚發赤、發泡劑，其半合成產物N-羥基斑蝥胺（N-hydroxycantharidimide）具有抗癌活性。

中間為單環單萜，右側為雙環單萜

單萜類化合物廣泛存在於高等植物中的分泌組織里，多數是揮髮油中沸點較低部分的主要組成部分，其含氧衍生物沸點較高，多數具有較強的香氣和生理活性，是醫藥、儀器和化妝品工業的重要原料，有些成苷後則不具揮發性。

分類

根據單萜分子中碳環的數目分：

（1）無環（鏈狀）單萜，其代表物有月桂烯、香橙醇和檸檬醛。

（2）單環單萜

單環單萜是由鏈狀單萜環合作用衍變而來，由於環合方式不同，產生不同的結構類型，比較重要的代表物有：薄荷酮、薄荷醇，其中酚酮型是單環單萜的一種變形結構類型，其碳架不符合異戊二烯規則，其分子中有1個七元芳環的基本結構，由於酮基的存在使七元環顯示一定的芳香性，如扁柏素。

酚酮類分子中的酚羥基，由於鄰位吸電子基團的存在而顯有較強的酸性，其酸性比一般酚類強，但弱於羧酸，它是揮髮油的酸性部分，酚酮類常與某些金屬離子發生具有鮮明色調的顏色反應（如Fe3+、Cu2+等），所以常用這些反應來鑑別酚酮類化合物。

（3）雙環單萜：雙環單萜的結構類型較多。其中以蒎烷型和坎烷型最穩定。

1. 蒎烷型：比較重要的化合物如芍藥苷，是中藥芍藥和牡丹中的有效成分。

2. 莰烷型：多以含氧衍生物存在。如：樟腦、龍腦。

a.樟腦：樟腦（camphor）是最重要的萜酮之一，它在自然界中的分布不太廣泛，主要存在於樟樹的揮髮油中。樟腦是重要的醫藥工業原料，我國產的天然樟腦產量占世界第一位。樟腦在醫藥上主要作刺激劑和強心劑，其強心作用是由於在人體內被氧化成π-氧化樟腦和對-氧化樟腦而導致的。

b.龍腦（borneol）：俗稱冰片，又稱樟醇，是樟腦的還原產物，其右旋體存在於龍腦香樹的揮髮油中及其他多種揮髮油中。一般以游離狀態或結合成酯的形式存在。左旋體存在艾納香的葉子和野菊花的花蕾揮髮油中。

龍腦是白色片狀結晶，具有似胡椒又似薄荷的香氣，有升華性，mp204～208℃，[α]D20+37.7°（乙醇）和-37.3°（乙醇）。合成品為外消旋混合物。冰片不但有發汗、興奮、鎮痙和防止腐蝕等作用，還有顯著的抗氧功能，它與蘇合香脂配合製成蘇冰滴丸代替冠心蘇合丸，用於治療冠心病心絞痛療效一致。

環烯醚萜及其苷

1. 概述
環烯醚萜是一類特殊的單萜。最早是由伊蟻的分泌物中得到的，曾稱為伊蟻內酯，是從動物中發現的第一個抗生素。現今已從許多植物中分出多種環烯醚萜類化合物，而且它們具有多種多樣的生理活性。

2. 結構類型

環烯醚萜類的衍生物數目較多，其結構特點是：（1）C1位多數存在官能團，可能是羥基、甲氧基或酮基；而C1-OH很活潑，易與糖結合成苷。（2）C3、C4位大多有雙鍵，C4-甲基易氧化成-CH2OH、-CH2OR、-COOH、-COOR等。（3）分子中的環戊烷部分呈現不同的氧化狀態。

環烯醚萜類化合物主要分為環烯醚萜及其苷和裂環環烯醚萜及其苷兩大類。

（1）環烯醚萜及其苷：根據環烯醚萜結構中的C4位上有無取代基，又可分為兩類型。

a.4-位無取代的環烯醚萜及其苷。重要的代表物有梓醇和梓苷。二者均為中藥地黃中降血糖的有效成分。

b.4-位有取代的環烯醚萜及其苷。重要的代表物有山梔苷、梔子苷。

（2）裂環環烯醚萜及其苷：裂環環烯醚萜是環烯在C7、C8處開環衍變而來，如中藥龍膽草中的龍膽苦苷，味極苦，是苦味成分。如龍膽苦苷。

3.理化性質

（1）性狀

簡單的環烯醚類化合物一般為液體或低熔點固體，成苷後為白色結晶或無定形具吸濕性的粉末，此類化合物一般均味苦，是中草藥中顯苦味的成分之一，分子中有手性C，故都具有旋光性。

（2）溶解度

此類化合物總的來說偏於親水性，大多數易溶於乙醇、丙酮、正丁醇，難溶於氯仿、苯、石油醚等親脂性有機溶劑。

（3）顯色反應及檢識

此類化合物對酸很敏感，苷鍵容易被酸水解斷裂，產生的苷元因具有半縮醛結構，性質活潑，容易進一步發生聚合等反應，故水解後不但難以得到原苷的苷元，而且還隨水解條件不同而產生不同顏色的沉澱。因此，可以利用酸水解反應檢查植物中環烯醚萜苷的存在。一般植物組織易變黑者常常可作為提供環烯醚萜苷存在的線索。

環烯醚萜苷由於苷元的結構特點，還能與一些試劑發生顏色反應，也可作為該類成分的定性檢識方法，例如：京尼平與胺基酸在加熱條件下反應所形成的藍紫色沉澱，它與皮膚接觸也能使皮膚染成藍紫色；將樣品溶於冰乙酸，加入少量銅離子並加熱，則產生藍色反應；Shear試劑（濃鹽酸1體積與苯胺15體積的混合液）與哌喃衍生物 常產生特殊的顏色反應，如車葉草與Shear試劑反應，產生黃色然後變為棕色，最後轉為深綠色。

4. 提取分離

環烯醚萜苷的提取，一般採用溶劑法，提取時常在植物材料中拌入碳酸鈣或氫氧化鋇以抑制酶的活性和中和植物酸，常用水、甲醇、乙醇、稀丙酮溶液、正丁醇、乙酸乙酯等作為提取溶劑。可採用冷滲液法和熱回流提取法。

在同一植物中，往往含有多種結構相似的環烯醚萜苷，欲進一步分離單一成分，可採用矽膠、氧化鋁等製備性薄層或柱色譜柱進行分離，目前高效液相色譜也已廣泛套用於環烯醚萜苷的分離，有時還需要製成衍生物，如乙醯化合物才能達到有效的分離。

重要的單萜化合物

氂牛兒醇（geraniol）和氂牛兒醛是開鏈萜中的重要化合物。氂牛兒醇是玫瑰油的主要成分（約占40%~60%），具有玫瑰花的香味，是一種名貴的香料。對黃麴黴菌和癌細胞有強大的抑制活性。氂牛兒醇是一個不飽和的伯醇，具有伯醇和不飽和醇的性質。它具有E式的構型，它的Z式異構體是橙花醛，存在於橙花油中。

檸檬醛a （氂牛兒醇）和檸檬醛b（橙花醛）兩者互為幾何異構體，它們存在於新鮮檸檬油中，有很強的檸檬香氣，用於配製香精或作為合成維生素A的原料。

寧是無色液體有檸檬香味，不溶於水而易溶於有機溶劑，比較穩定，可以在高壓下蒸餾而不分解。寧含有一個手性碳原子，有旋光性，具有兩個異構體。右旋寧存在於檸檬油和橙皮油中，左旋寧存在於松針和薄荷油中；外消旋寧存在於松節油中。

萜醇的羥基連在C3上，稱為3-萜醇。3-萜醇有三個手性碳原子（C1、C3、C4），有八個旋光異構體；自然界存在的主要是薄荷醇，它的C1、C3、C4都是以e鍵連取代基。

薄荷醇（menthanol）是薄荷油的主要成分。薄荷油是重要的出口創匯商品，它有芳香、清涼氣味， 有殺菌、消炎和防腐作用，熔點為42~44℃。它廣用於醫療、食品工業， 是馳名的清涼劑， 是配製清涼油、十滴水、人參、痱子水的主要成分之一。