Galería de mapas mentales Terpenos y aceites volátiles de química medicinal natural
Este es un mapa mental sobre la química medicinal natural, los terpenos y los aceites volátiles. Los terpenos son el tipo más común de compuestos en sustancias naturales, como los aceites volátiles, el caucho, las resinas y los carotenos. Muchos tienen una fuerte actividad fisiológica o biológica. Las sustancias sexuales se utilizan clínicamente.
Editado a las 2024-01-16 20:36:44,Este es un mapa mental sobre una breve historia del tiempo. "Una breve historia del tiempo" es una obra de divulgación científica con una influencia de gran alcance. No sólo presenta los conceptos básicos de cosmología y relatividad, sino que también analiza los agujeros negros y la expansión. del universo. temas científicos de vanguardia como la inflación y la teoría de cuerdas.
¿Cuáles son los métodos de fijación de precios para los subcontratos de proyectos bajo el modelo de contratación general EPC? EPC (Ingeniería, Adquisiciones, Construcción) significa que el contratista general es responsable de todo el proceso de diseño, adquisición, construcción e instalación del proyecto, y es responsable de los servicios de operación de prueba.
Los puntos de conocimiento que los ingenieros de Java deben dominar en cada etapa se presentan en detalle y el conocimiento es completo, espero que pueda ser útil para todos.
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Terpenos y aceites volátiles
Descripción general de los terpenos
Definición de terpenoides
Definición: Clase de compuestos derivados de la polimerización del isopreno cuya fórmula molecular se ajusta a la fórmula general (C5H8)n.
Los terpenoides son el tipo más común de compuestos en sustancias naturales, como aceites volátiles, caucho, resinas y carotenos. En la clínica se utilizan muchas sustancias con fuertes actividades fisiológicas o biológicas. Tales como: mentol (monoterpeno), artemisinina (sesquiterpeno monocíclico), andrografólido (diterpeno bicíclico), ácido glicirrícico (triterpeno pentacíclico, tipo oleanano), etc.
Reglas experimentales de isopreno
Terpenoides: Derivados del isopreno, son polímeros o derivados del isopreno. Ruzicka propuso la "regla empírica del isopreno": el precursor de los terpenos es el isopreno activo
Ley del isopreno biogénico
Los terpenoides son una clase de compuestos derivados de la vía del ácido mevalérico, con la fórmula general (C5H8)n. En el trabajo real, las reglas experimentales de isopreno siguen siendo el método principal.
Clasificación y distribución de terpenoides.
¡Tenga en cuenta que una unidad es un hemiterpeno!
Tipos estructurales y principales representantes.
Monoterpeno (10): es el componente principal de los aceites volátiles vegetales. La mayoría de sus derivados que contienen oxígeno tienen fuertes propiedades bioactivas. Tiene actividad física y aroma, y sus glucósidos no son volátiles y no pueden destilarse con vapor de agua.
monoterpenos de cadena
Lo importante son algunos derivados que contienen oxígeno, como alcoholes terpénicos, aldehídos terpénicos, etc.
Geraniol, nerolidol, citronelol, linalool, geranial, neralaldehído
monoterpenos cíclicos
Mentol, borneol (borneol), alcanfor
Monoterpenos cíclicos importantes: cantaridina: agente para el crecimiento del cabello; cantaridina: utilizada para el cáncer de hígado: prevención y tratamiento de la enfermedad de Alzheimer;
Monoterpenos metamórficos
Zhuofenonas: el marco de carbono no cumple con la regla del isopreno (Zhuo: anillo de siete miembros)
Propiedades especiales de las mesofenonas: • Tiene las propiedades del fenol, y su acidez está entre fenoles y ácidos carboxílicos, es decir, fenol < mesofenona < ácido carboxílico. • El Ar-OH se metila fácilmente pero no se acila fácilmente. • C=O es similar a las propiedades del grupo carbonilo en los ácidos carboxílicos, pero no reacciona con los reactivos carbonilo. Su grupo carbonilo se muestra en IR. Los picos de absorción de (1650~1600 cm-1) y OH (3200~3100 cm-1) son ligeramente diferentes de los de los grupos carbonilo generales. • Puede formar complejos de diferentes colores con una variedad de iones metálicos. Por ejemplo: Cu2 es verde, Fe2 es rojo.
Iridoides: Rehmannia glutinosa, Scrophulariaceae, gardenia, genciana, plátano, enredadera de pollo
Propiedades físicas y químicas de los iridoides: • Principalmente cristales o polvos blancos, en su mayoría ópticamente activos y de sabor amargo. • Los glucósidos son fácilmente solubles en H2O y CH3OH, solubles en EtOH, Acetona y n-BuOH, e insolubles en CHCl3, (CH3CH2)2O, C6H6 y otros disolventes orgánicos lipófilos. • El hemiacetal -OH hace que la aglicona sea inestable, fácil de descomponer y polimerizar y difícil de obtener aglicona cristalizada. El doble enlace puede sufrir una reacción de adición. Los iridoides existen principalmente en forma de glucósidos. La aglicona generada por hidrólisis es una estructura hemiacetal que puede cambiar de color cuando se expone a aminoácidos o entra en contacto con la piel. • Puede producir la reacción de color característica de los derivados del pirano. Por ejemplo, el reactivo de Shear reacciona con la banana para producir amarillo, luego se vuelve marrón y finalmente se vuelve verde oscuro.
La reacción del aglicon con ácido, álcali, compuesto carbonílico y aminoácido provocará una reacción de color. El ennegrecimiento de las Scrophulariaceae, Rehmannia glutinosa, etc. de la medicina tradicional china durante el proceso de procesamiento se debe a la hidrólisis y polimerización de los glucósidos iridoides.
Genipósido: elimina el calor y desintoxicante; gentiopicrósido: componente amargo: elimina el calor y la humedad, antibiótico;
Sesquiterpenos (15)
Definición: Consta de 3 unidades de isopreno y contiene 15 átomos de carbono. Es el componente principal de la parte de alto punto de ebullición de los aceites volátiles. Existe principalmente en forma de alcoholes, cetonas, lactonas o glucósidos, o alcaloides. Es la categoría con mayor número y tipos de estructura esquelética entre los terpenoides.
Clasificación
Sesquiterpenos acíclicos: α/β-farnesol, nerolidol
Sesquiterpenos cíclicos: artemisinina, dihidroartemisinina
Derivados del azuleno
El esqueleto del anillo aromático compuesto por un anillo de cinco miembros y un anillo de siete miembros se denomina compuesto de azuleno (un compuesto de hidrocarburo aromático distinto del benceno con un alto grado de sistema conjugado). La mayoría de ellos tienen actividades antibacterianas, antitumorales, insecticidas y otras actividades biológicas.
Propiedades físicas y químicas: • Los compuestos de azuleno son solubles en solventes orgánicos como éter de petróleo, éter dietílico, etanol, metanol, etc., insolubles en agua y solubles en ácidos fuertes (60~65% de ácido sulfúrico o ácido fosfórico se pueden usar para extraer compuestos de azuleno) . Forma un complejo Π cristalino con ácido pícrico. • El punto de ebullición es relativamente alto, normalmente entre 250 ℃ y 300 ℃. Cuando se fraccionan aceites volátiles, aparecen hermosos colores azul, violeta o verde en las fracciones de alto punto de ebullición, lo que indica la presencia de compuestos de azuleno.
Diterpenos (20)
Definición: Grupo de compuestos compuestos por 4 unidades de isopreno y que contienen 20 átomos de carbono. Los diterpenos suelen existir en forma de resinas, sustancias amargas, alcoholes vegetales, etc.
Clasificación
diterpenos de cadena
diterpenos cíclicos
Andrographolide: diterpeno bicíclico principal ingrediente activo por sus efectos antiinflamatorios.
Paclitaxel: diterpeno tricíclico utilizado actualmente clínicamente para tratar el cáncer de ovario, cáncer de mama y cáncer de pulmón;
Ginkgolida: un diterpeno bicíclico un fármaco eficaz para el tratamiento de enfermedades cardiovasculares y cerebrovasculares;
disquiterpeno
Dos anillos, tres anillos, cuatro anillos, cadena abierta
Propiedades físicas y químicas de los terpenos.
propiedades físicas
forma: • Los monoterpenos y sesquiterpenos son en su mayoría líquidos aceitosos y algunos son sólidos, con un aroma especial. • A medida que aumentan el peso molecular y los dobles enlaces, aumentan los grupos funcionales, disminuye la volatilidad del compuesto y, en consecuencia, aumentan el punto de fusión y el punto de ebullición. Pueden separarse mediante destilación fraccionada. • Los diterpenos y sesquiterpenos son en su mayoría sólidos cristalinos.
Sabor: La mayoría de los terpenoides tienen un sabor amargo, también conocido como amargo.
Rotación óptica y propiedades refractivas: la mayoría de los terpenos tienen átomos de carbono asimétricos y son ópticamente activos, y muchos de ellos existen en isómeros.
Solubilidad: • Los terpenoides son altamente lipófilos y fácilmente solubles en alcohol y solventes orgánicos liposolubles. Los terpenoides con estructura de lactona se pueden disolver en agua alcalina y volver a precipitar después de la acidificación. Esta propiedad se puede utilizar para la separación y purificación de terpenos con estructura de lactona (extracción alcalina y precipitación ácida). • Los terpenos son sensibles a las altas temperaturas, la luz y los ácidos y álcalis, por lo que se debe tener cuidado durante la extracción y separación.
propiedades químicas
reacción de adición
Los terpenoides que contienen dobles enlaces y grupos carbonilo, como aldehídos y cetonas, pueden sufrir reacciones de adición con ciertos reactivos.
reacción de oxidación
Se utiliza para determinar la posición de dobles enlaces en moléculas, síntesis de aldehídos y cetonas, etc. Oxidantes de uso común: ozono, anhídrido de cromo (trióxido de cromo), Tetraacetato de plomo, permanganato de potasio, dióxido de selenio, etc.
reacción de deshidrogenación
En la reacción de deshidrogenación, el esqueleto carbonado de los terpenos cíclicos se convierte en derivados de hidrocarburos aromáticos. La reacción suele llevarse a cabo bajo la protección de un gas inerte. Utilice negro de platino o paladio como catalizador.
reacción de reordenamiento molecular
Entre los terpenoides, especialmente los terpenos bicíclicos, las reacciones a menudo ocurren cuando ocurren reacciones de adición, eliminación o sustitución nucleofílica. Los cambios en el andamio de carbono producen un reordenamiento de Wagner-Meerwein.
Descripción general de los aceites volátiles
Definición: Los aceites volátiles, también conocidos como aceites esenciales, son un término general para una clase de líquidos aceitosos que pueden destilarse con vapor de agua y tienen un olor aromático. Puede volatilizarse a temperatura ambiente y algunos se combinan con el azúcar para formar glucósidos. La medicina herbaria china existe principalmente en plantas con semillas, especialmente plantas de Asteraceae, Rutaceae, Apiaceae, Lamiaceae y otras plantas.
actividad biológica
Los aceites volátiles tienen principalmente efectos expectorantes, antitusivos, analgésicos, antibacterianos y antiinflamatorios. Por ejemplo: el aceite de clavo tiene efectos anestésicos y analgésicos locales; el aceite de nepeta tiene efectos antihelmínticos; el aceite de menta tiene efectos refrescantes, carminativos, antiinflamatorios, anestésicos locales, etc. Se utiliza mucho en la industria de las especias. El aceite volátil es una materia prima importante en la industria alimentaria diaria y en la industria química.
Composición química: un aceite volátil suele estar compuesto de decenas a cientos de componentes.
terpenoides
Son principalmente monoterpenos, sesquiterpenos y sus derivados que contienen oxígeno, y la mayoría de los derivados que contienen oxígeno son los componentes principales con fuerte actividad biológica u olor aromático. Por ejemplo: el aceite de menta contiene aproximadamente un 8% de mentol; el aceite de Litsea cubeba contiene un 8% de citral; el aceite de alcanfor contiene aproximadamente un 50% de alcanfor, etc.
compuestos aromáticos
Los compuestos aromáticos de los aceites volátiles son en su mayoría derivados de terpenos y derivados de fenilpropano con un esqueleto C6-C3.
compuestos alifáticos
Los compuestos alifáticos de moléculas pequeñas suelen existir en los aceites volátiles, como: n-heptano en la trementina, n-decano en el incienso de osmanto, etc., algunos aceites volátiles también suelen contener alcoholes, aldehídos y compuestos ácidos de moléculas pequeñas. Como el n-nonanol en el aceite volátil de cáscara de mandarina, etc.
Otros compuestos
También existen algunas sustancias volátiles parecidas al aceite, como el aceite de mostaza, el aceite de almendras volátiles, el aceite de Pulsatilla crudo, el aceite de ajo, etc., que también se pueden destilar con vapor de agua, por lo que también se les llama "aceites volátiles".
Generalidad
Forma: El aceite volátil es un líquido transparente a temperatura ambiente y algunos de sus componentes principales pueden precipitar y cristalizar cuando se enfrían. Los precipitados a menudo se denominan "cerebros", como el mentol, el alcanfor, etc.
Volatilidad: el aceite volátil puede evaporarse por sí solo a temperatura ambiente sin dejar rastros. Ésta es la diferencia esencial entre el aceite volátil y el aceite graso.
Solubilidad: los aceites y grasas volátiles son altamente solubles e insolubles en agua, pero fácilmente solubles en diversos solventes orgánicos, como éter de petróleo, éter dietílico, disulfuro de carbono, grasa, etc. Se puede disolver completamente en etanol de alta concentración, pero solo parcialmente en etanol de baja concentración.
Constantes físicas: El punto de ebullición generalmente está entre 70 y 300°C, y tiene la característica de destilar con vapor de agua la gravedad específica está entre; Entre 0,85 y 1,065 (divididos en petróleos ligeros y pesados), casi todos son ópticamente activos y tienen fuertes propiedades refractivas.
estabilidad: • Cuando el aceite volátil entra en contacto con el aire y la luz, a menudo se oxida y deteriora gradualmente, lo que hace que su gravedad específica aumente, su color se oscurezca, se pierda su fragancia original y puede formar una sustancia similar a una resina que no puede ya no se puede destilar con vapor de agua. • Por lo tanto, el producto debe almacenarse en botellas marrones, llenas, tapadas herméticamente y almacenadas a baja temperatura en un lugar fresco.
Extracción, separación e identificación de aceites volátiles.
extracto
Método de destilación al vapor: el aceite volátil y el agua no se mezclan. Cuando se calientan, cuando la suma de las presiones de vapor de los dos es igual a la presión atmosférica, la solución hierve y el aceite volátil se puede destilar con el vapor de agua. Si el destilado al vapor de aceite volátil no es fácil de estratificar porque la solubilidad del aceite volátil en agua es ligeramente mayor o el contenido de aceite volátil es bajo, se le puede agregar salmuera saturada para promover la separación del aceite y el agua mediante salazón. o al mismo tiempo, use un punto de ebullición bajo. El solvente orgánico se usa como solvente de dos fases para extraer el aceite volátil, y luego el solvente orgánico se destila para recuperar el aceite volátil.
Según la ley de presión parcial de Dalton: • Presión de vapor total P=PA+PB (PA y PB son las presiones parciales de las sustancias A y B respectivamente) • Punto de ebullición del líquido mezclado P < sustancia con el punto de ebullición más bajo en la mezcla. Por lo tanto, el punto de ebullición de una mezcla es menor que el punto de ebullición de cualquier líquido. El ratio de fraccionamiento se mantiene sin cambios.
Método de lixiviación: los métodos comúnmente utilizados incluyen el método de absorción de aceite, el método de extracción con solventes y el método de extracción con fluidos supercríticos. Método de absorción de grasa: extraiga aceites volátiles valiosos utilizando las propiedades de las grasas que generalmente absorben aceites volátiles.
Método de extracción con disolvente: método de lixiviación a reflujo, método de remojo en frío, etc. Las impurezas también se pueden eliminar aprovechando el hecho de que la solubilidad de las impurezas liposolubles, como las ceras vegetales, en etanol disminuye a medida que disminuye la temperatura.
Extracción con fluidos supercríticos (extracción con fluidos supercríticos SFE): utiliza las propiedades especiales de los fluidos de los solventes en condiciones supercríticas para extraer muestras. El uso de esta tecnología para extraer aceites aromáticos volátiles tiene las ventajas sobresalientes de prevenir la oxidación, la pirólisis y mejorar la calidad.
Fluido supercrítico (SF): Fluido por encima de la temperatura crítica (Tc) y la presión crítica (Pc), entre gas y líquido. La densidad es similar a la del líquido, la viscosidad es similar a la del gas, el coeficiente de difusión es 100 veces mayor que el del líquido y tiene una gran capacidad para disolver muchas sustancias.
Método de prensado en frío • Este método es adecuado para materias primas frescas, como materias primas con cáscaras de naranja, mandarina y limón que contienen aceites más volátiles. • Ventajas: El aceite volátil obtenido mediante este método puede mantener su fragancia fresca original. • Desventajas: Pero puede disolver sustancias no volátiles en materias primas.
separación
Método de congelación: Coloque el aceite volátil por debajo de 0°C para precipitar cristales. Si no precipitan cristales, baje la temperatura a -20°C y continúe colocándolo. El producto puro se puede obtener extrayendo los cristales y recristalizándolos.
Método de destilación fraccionada: La separación aprovecha los diferentes puntos de ebullición de los componentes y las diferentes secuencias de gasificación. Ley del punto de ebullición: • A medida que aumenta el número de átomos de carbono, aumenta el punto de ebullición. • Cuanto mayor sea el número de dobles enlaces, mayor será el punto de ebullición • Cuanto mayor sea la polaridad del grupo funcional, mayor será el punto de ebullición, éter<cetona<aldehído<alcohol<ácido • El punto de ebullición trans es mayor que el punto de ebullición de la estructura cis.
Método químico: separación mediante diferentes ácidos y bases; separación mediante características de grupos funcionales;
Método de separación cromatográfica: Entre los métodos cromatográficos, la cromatografía en columna de adsorción de gel de sílice y alúmina son los más utilizados. Pero la cromatografía en gel de sílice es impotente cuando se separan dos isómeros cis-trans. Por lo tanto, a menudo se utiliza la cromatografía compleja de AgNO3.
Principio de separación: El número y posición de los dobles enlaces son diferentes, formando un complejo π con el nitrato de plata, y la separación se consigue por diferencias de dificultad y estabilidad. Las reglas específicas de adsorción son las siguientes: 1. La capacidad de adsorción de los dobles enlaces es mayor que la de los triples enlaces. 2. Cuantos más dobles enlaces, mayor será la capacidad de adsorción. 3. La fuerza de adsorción de los dobles enlaces terminales es mayor que la de los dobles enlaces ordinarios. 4. La forma cis es mayor que la forma trans. 5. El doble enlace fuera del anillo es mayor que el doble enlace dentro del anillo.
Identificación de ingredientes
Determinación de constantes físicas: Determinación de constantes físicas como densidad relativa, rotación específica, índice de refracción y punto de congelación.
Determinación de constantes químicas: índice de acidez (mg de hidróxido de potasio necesarios para neutralizar los ácidos carboxílicos libres y los fenoles contenidos en 1 g de aceite volátil), índice de saponificación (el valor de saponificación es igual a la suma del índice de acidez y el índice de éster) y el índice de éster. importante Las constantes químicas son indicadores importantes de calidad.
Identificación cromatográfica
Cromatografía en capa fina: la TLC se usa ampliamente y se usa principalmente gel de sílice G o alúmina G neutra de grado II-III.
Cromatografía GC: ampliamente utilizada para análisis cualitativos y cuantitativos de aceites volátiles.
Método de cromatografía de gases-espectrometría de masas (GC/MS): este método se ha convertido en un método volátil para composiciones químicas extremadamente complejas. Un medio potente para el análisis cualitativo del petróleo. Hoy en día, se utiliza principalmente la conexión del sistema de datos de cromatografía de gases, espectrometría de masas y datos. El uso de la tecnología (GC/MS/DS) ha mejorado enormemente la velocidad y el nivel de investigación del análisis e identificación de aceites volátiles.