中药化学第八章三帖类化合物论述
第八章三萜化合物.
第八章三萜类化合物、概述(一)定义三萜(triterpenoids )是由 6 个异戊二烯单位、30 个碳原子组成。
三萜皂苷(triterpenoid saponins)是由三萜皂苷元(triterpene sapogenins)醛酸等组成。
由于该类化合物多数可溶于水,水溶液振摇后产生似肥皂水溶液样泡沫,故此称为结构中多具羧基,所以又称之为酸性皂苷。
(二)分布三萜及其苷类广泛存在于自然界,菌类、蕨类、单子叶、双子叶植物、动物及海洋生物中均有分布,尤以双子叶植物中分布最多。
三萜主要来源于菊科、豆科、大戟科、楝科、卫茅科、茜草科、橄榄科、唇形科等植物。
三萜皂苷在豆科、五加科、葫芦科、毛茛科、石竹科、伞形科、鼠李科等植物分布较多。
(三)生理活性具溶血、抗癌、抗炎、抗菌、抗生育等活性。
齐墩果酸—临床用于治疗肝炎;人参皂苷B2、柴胡皂苷A—降低高血脂大豆中的大豆皂苷——抑制血清中脂类氧化及过氧化脂质生成并有减肥作用由于皂苷能降低表面张力的活性,可被用来作乳化稳定剂、洗涤剂和起泡剂等。
(四)分类多数三萜为四环三萜和五环三萜,也有少数为链状、单环、双环和三环三萜,如:外伤及心血管病有较好的治疗作用。
1 .按存在形式、结构、性质分为:(1)三萜皂苷及苷元(2)其他三萜类(树脂、苦味素、三萜醇、三萜生物碱)2 .按碳环的数目分类:(1)链状三萜(较少)(2)单环三萜(较少)(3)双环三萜(较少)(4)三环三萜(较少)和糖、糖皂苷。
5)四环三萜(较多)羊毛脂甾烷型大戟烷型达玛烷型葫芦素烷型原萜烷型楝烷型环菠萝蜜烷型6)五环三萜(较多)齐墩果烷型乌苏烷型羽扇豆醇型茯苓酸大戟醇酸枣仁皂苷人参皂苷雪胆甲素及乙素泽泻萜醇A、B川楝素环黄芪醇齐墩果酸乌苏酸白桦脂醇白桦脂酸雷公藤酮羊齿烷型和异羊齿烷型何帕烷型和异何帕烷型HOHOH 3COCO30 2920 2122COOH10H29COOH2019 21H 171714 28H2817HO30HOH2627三、理化性质一)一般性质 性状: 苷元——多有较好结晶苷——不易结晶,多为无色无定形粉末 溶解度:苷—易溶于热水、稀醇、热 MeOH 、EtOH 、含水丁醇、戊醇对皂苷的溶解度较好不溶或难溶乙醚、苯等极性小的有机溶剂味:苦而辛辣,粉末对人体粘膜有强烈刺激性,尤其鼻内粘膜的敏感性最大。
三萜类化合物详解.ppt
glc-glc-o
罗汉果甜素V
中药罗汉果中的成分,味甜,0.02 %的溶液比蔗糖甜256倍。可作调 味剂。
15
五、原萜烷型(protostane)
HO
H O
H
OH OH
OH
结构特点:
①10β-CH3 ,14β-CH3,8αCH3。
② C-20 为S构型。
HO
H O
H
O OH
泽泻萜醇A、B具有降低血 清总胆固醇的作用。
③ 17-а侧链,C-20 为S构型。
19 1
H
10 H
4
H6
29
28
21
20 18
23
17
14
30
euphane
26 25
27
11
三、达玛烷型 (dammarane)
达玛烷型四环三萜是由环氧鲨烯全椅式构象形成,其结构特点: ① 8位有角甲基,且为β-构型 ② 13位连有β-H,10位有β-CH3 ③ 17位有β-侧链 ④ C-20构型为R或S
羊毛脂烷型四环三萜是环氧鲨烯经椅-船-椅构象式环合而成。 其结构特点: ① A/B,B/C,C/D环均为反式 ② 17-β侧链,C-20为R构型 ③10,13,14位分别连有β,β,α-CH3
21
18 20
23
12
17
1 19
H
10 H
4
H6
29
28
13
15 30
26 25
27
lanostane
16
六、楝烷型 (meliacane)
楝科楝属植物苦楝果实及树皮中含多种三萜成分,具苦味,总 称为楝苦素类成分(meliacins),其由26个碳构成,属于楝烷型。
中药化学:8-三萜类化合物
17 13 14
HO H
大戟醇
(大戟属植物乳液中)
大戟烷型
COOH
9 8
7
O
H
乳香二烯酮酸 △7(8)
• 母核的17位上有一个由8个碳原子组成的侧链;
R 17
14
甾醇
• 在母核上一般有5个甲基,即4位有偕二甲基、10位和
14位各有一个甲基、另一个甲基常连接在13位或8位上。
• 在4、4、14位上比甾醇多三个甲基,也有认为是植物
甾醇的三甲基衍生物。
2. 四环三萜或其皂苷苷元主要类型
达玛烷、羊毛脂烷、甘遂烷、环阿屯烷(环菠萝蜜烷
• 根据三萜类化合物碳环的有无和多少进行分类。 多数为四环三萜和五环三萜。
21
2224ຫໍສະໝຸດ 26菲H 20
23
12
(二)四环三萜
27
11 19
18 13
17
9
在中药中分布很广。
1 10 8
15
34
H 7 30
四环三萜
1. 结构特征:
29 28 H
A BCD
• 它们大部分具有环戊烷骈多氢菲的基本母核;
3 4
型)、葫芦烷、楝烷型三萜类。
① 达玛烷型
结构特点:A/B、B/C、C/D 环均为反式, C8位有-CH3,C13位 有-H, C17有侧链,C20构型为R或 S。
1 34
21
22
24
26
H 20 23
12
27
11 19
18 13
17
9
10 8
15
H 7 30
29 28 H
达玛烷型 (dammarane)
11C=O,15C=O,23C=O,27-CH3→27-COOH,是羊 毛甾烷的高度氧化物。
萜类和挥发油
第八章三萜类化合物三萜类化合物也是萜类化合物的一种,由30个碳原子组成,三萜类化合物在自然界中分布很广,是一类重要的中药化学成分。
第二节三萜类化合物的结构与分类重点是四环三萜和五环三萜,掌握它们的基本结构特点,并不需要将每种类型的所有细节都记住,而是组成四环和五环的几个主要部分,包括环、侧链、甲基等。
难点是结构中的绝对构型和相对构型,这可以在课堂上补充相关的有机化学知识,如环与环之间的顺反,α/β构型,R/S构型。
四环三萜的结构特点:包括三个部分,一、具有环戊烷骈多氢菲的基本母核;二、母核的17位上有一个由8个碳原子组成的侧链;三、在母核上一般有5个甲基。
四环三萜的进一步分为7类,主要依据环与环的稠和方式、C17侧链的构型、取代基的构型及手性碳的绝对构型等。
这7类里面,楝烷型和环菠萝蜜烷型结构容易识别,其他则较难,也不要求大家掌握,但要熟悉各种类型的代表中药或代表成分,重点是达玛烷型。
五环三萜主要的结构类型有齐墩果烷型、乌苏烷型、羽扇豆烷型和木栓烷型等。
这几种类型区别较为明显,掌握它们的结构特点,要求能区分,并熟悉各类型的代表成分。
第三节三萜类化合物的理化性质和溶血作用重点是三萜的溶解度、发泡性、溶血作用和显色反应。
溶解度:分为游离三萜和三萜皂苷两类。
游离三萜类化合物能溶于石油醚、乙醚、氯仿、甲醇、乙醇等有机溶剂,而不溶于水。
三萜皂苷类,由于糖分子的引入,使极性增大,可溶于水,易溶于热水,稀醇、热甲醇和热乙醇中,几不溶或难溶于丙酮、乙醚以及石油醚等极性小的有机溶剂。
皂苷在含水丁醇或戊醇中溶解度较好,是提取皂苷最常用的有机溶剂。
发泡性:这是皂苷的特性之一。
皂苷水溶液经强烈振摇能产生持久性的泡沫,且不因加热而消失,可用来初步检识皂苷的存在。
溶血作用:皂苷的特性之二。
皂苷的水溶液大多能破坏红细胞而有溶血作用。
但并不是所有皂苷都能破坏红细胞而产生溶血现象,相反,有的皂苷甚至还有抗溶血作用。
值得注意的是,中药提取液中的—些其他成分也有溶血作用,如某些植物的树脂、脂肪酸、挥发油等亦能产生溶血作用。
中药化学 第八章 三萜类化合物
5.原萜烷(protostane)型 其结构特点是C10位和C14位上有CH3,C8上有-CH3,C20为S构型。 泽泻萜醇A (alisol A)和泽泻萜醇B (alisol B)等是从利尿 渗湿中药泽泻(Alisma orientalis)中得到的主要成分,可降低 血清总胆固醇,用于治疗高血脂症。
化合物。
1.羊毛脂甾烷(lanostane)型 羊毛脂甾烷也叫羊毛脂烷,其结 构特点是A/B环、B/C环和C/D环都是反式,C20为R构型,侧链 的构型分别为10、13、14、17。 羊毛脂醇(lanosterol)是羊毛脂的主要成分,它也存在于大戟 属植物Euphorbia balsamifera的乳液中。
二、单环三萜
从菊科蓍属植物(Achillea odorta)中分离得到蓍醇A(achilleol A) 是一个具有新单环骨架的三萜类化合物,这是2,3-环氧鲨烯 在生物合成时环化反应停留在第一步的首例,环上取代基除 甲基和亚甲基外,还连有l~3个侧链。
三、双环三萜
从海洋生物Asteropus sp.中分离得到的pouoside A-E是 一类具有双环骨架的三萜半乳糖苷类化合物,分子中含有多 个乙酰基。其中pouoside A具有细胞毒作用。
生源途径
三萜类化合物的生物合成途径从生源来看,是由 鲨烯(squalene)通过不同的环化方式转变而来的,而鲨 烯是由焦磷酸金合欢酯(farnesyl pyrophosphate,FPP)尾 尾缩合生成。
第二节
三萜类化合物的结构与分类
根据三萜类化合物在植物体(生物体)内的存在形式、 结构和性质,可分为三萜皂苷及其苷元和其他三萜类(包 括树脂、苦味素、三萜生物碱及三萜醇等)两大类。但一 般则根据三萜类化合物碳环的有无和多少进行分类。目前 已发现的三萜类化合物,多数为四环三萜和五环三萜,少 数为链状、单环、双环和三环三萜。近几十年来还发现了 许多由于氧化、环裂解、甲基转位、重排及降解等而产生 的结构复杂的高度氧化的新骨架类型的三萜类化合物。
中药化学第八章三帖类化合物
3.羽扇豆烷(lupane)型
4.木栓烷(friedeiane)型
5.羊齿烷(fernane)型和异羊齿烷(lsofernane)型
是羽扇豆烷型的异构体,E环上的取代基在C22位上,而 C8位上的角甲基转到C13位上。
产生沉淀。 C. 三萜皂苷与胆甾醇产生沉淀没有甾体皂苷稳定。
3.水解反应
(1)酸水解 三萜皂苷所连多是α-OH糖,因此要进行剧烈水解:
由于条件剧烈,因此常使苷元产生脱水,双键移位,构型 异构,环合的反应。
酸水解虽然易引起苷元结构的改变,但可使皂苷中的全部 单糖被水解,有助于了解成苷的单糖种类。
glc
6-1
O glc2-1 glc
H OH
HO HH
结构特点
基本碳架与羊毛脂烷型不同的是 9位连有β-CH3,C5、C8、均连 β-H, C10连α-H。
雪胆甲素 R=Ac
glc1-6 glc O
罗汉果甜素Ⅴ
雪胆乙素 A=H
(比蔗糖甜约256倍)
(急性痢疾、肺结核、慢性气管炎)
5.原萜烷(protostane)型
malabaricatriene 1 C13-βH malabaricatriene 2 C13-αH
lansioside A R=N-acetyl-β-Dglucosamine
lansioside B R=β-D-glucose lansioside C R=β-D-xylose
五、四环三萜
结构特点是基本碳架中多存在有环戊烷骈多氢菲的4个碳环。 1.羊毛脂烷(lanostane)型
泡沫试验:
区别酸性皂苷和中性皂苷:
因中性皂苷在碱性条件下形成的泡沫稳定
中药化学第08章三萜类化合物6学时中资201009
药
pouoside D OAc Ac Ac H
中含有多个
学
pouoside E OAc Ac H
Ac 乙酰基
院
潘
为
高
第二节 三萜的结构与分类
三、双环三萜
25
28 27
OH
23 22
21
5
O6
4 3
20 18
26 2
31
7 8
9 10
19
17
1
14
16
12
11
15
13
29 O H
30
siphonellinol
五、四环三萜– 1、达玛烷型—实例
OH
O OH
H
OH
20
H
HO
H
棒锤三萜A
达玛烷型三萜
广 西 中 医 学 院
药 学 院
葫芦科---棒锤瓜茎皮中 潘
为 高
第二节 三萜的结构与分类
五、四环三萜– 2、羊毛脂甾烷(羊毛脂烷)型
广
西 中
医
➢ 由椅-船-椅形成,
学 院
➢ A/B, B/C, C/D环均为反式
广 西 中 医 学 院 药 学 院 潘 为 高
第二节 三萜的结构与分类
六、五环三萜– 2、(异)羊齿烷—实例
羊齿烷型
22
H 13 H
22
H 13 H
C13甲基-构型 C14甲基-构型
CH3O H
H
HO HH
羊齿烯醇
芦竹素
广
西
22
中
医
异羊齿烷型
H 13 H
学
院
C13甲基-构型 C14甲基-构型
第八章 三萜类化合物
二、甘草
豆科植物乌拉尔甘草、胀果甘草和光果甘草
的干燥根及根茎。 具有补脾益气、清热解毒、润肺止咳、调和 诸药的功能。 主要有效成分是皂苷和黄酮类。
甘草甜素(甘草酸、甘草皂苷)
30 19 20 18 17 16 15 7 27
COOH
21 22
O
1 2 3 4 25 10 5 23 6 9
第八章
三萜类化合物
北京中医药大学 李强
第一节
概
述
1 多数三萜,C-30, 6个异戊二烯单位 2 包括:
游离三萜—皂苷元—常见四环、五环三萜
三萜苷—皂苷---多含羧基,亦称酸性皂苷糖部分:常见葡萄
糖、鼠李糖、半乳糖、阿拉伯糖、葡萄糖醛酸、半乳 糖醛酸
也有木糖、夫糖、芹糖等
三萜皂苷的苷元多为醇苷,但也有酯苷。有单糖链、双糖链和叁
(一)主成分结构、性质 1、皂苷 含量约4%,根须中的含量高于 主根。
人参总皂苷(Rx)。 根据皂苷元的不同分为A、B、C三类。
(1)分类及主要化合物 A型
人参皂苷-苷元为20(S)原人参二醇(最
多), 人参皂苷Ra1、 Ra2、 Ra3、 Rb1、 Rb2、Rb3、 Rc、 21 Rd……..
29 21 22
COOH
2 3
HO
24
含有此类皂苷的中药有柴胡、桔梗、甘 草、远志、槲寄生、桑白皮、商陆以及 人参。 29 30 人参皂苷C 20 19 21
12 1 2 3 4 25 10 5 23 6 11 9 13 26 14 8 7 27 15 18 17 16 22
COO_glu
RO
24
2、乌苏烷型( α -香树脂醇型) 乌苏酸又称熊果酸的衍生物。与齐墩 果酸的区别是碳20没有偕二甲基,而是 20和19各有一个甲基取代。
中药化学 第八章 三萜类化合物
【化学性质】
2.沉淀反应 皂苷水液可和一些金属盐类如铅盐、钡盐、
铜盐等产生沉淀。酸性皂苷(三萜皂苷) 可用中性盐如硫酸铵、乙酸铅等沉淀,中 性皂苷(甾体皂苷)用碱性盐如碱式乙酸 铅沉淀。因采用此法重金属离子会超标, 故现在多不用。
【化学性质】
3.皂苷的水解 皂苷酸水解多采用缓和酸水解,两相酸水解、 酶解或Smith降解法。其原因为:一般酸水解时, 易引起皂苷元的结构变化,而得不到真正的苷元。 糖醛酸苷键的裂解一般采用光解法、四乙酸铅乙酸酐法,以及微生物转化法。 酯苷键的水解多采用LiI在2,6-二甲基吡啶/甲醇 溶液中与皂苷一起回流,本方法既不损伤苷元, 也不会使糖的结构发生变化。
第四节 三萜类化合物的提取分离
【提取方法】 1.醇提取法——最常用的提取皂苷的方法 2.酸水解有机溶剂萃取法——提取皂苷元的 方法 3.碱水提取——仅适用于含羧基的皂苷提取。
【分离方法】
1.沉淀法
⑴分段沉淀法 利用皂苷难溶于乙醚、丙酮的性质,将皂 苷溶于甲醇或乙醇,滴加乙醚或丙酮或乙 醚:丙 酮(1:1)的混合物液,边加边摇, 皂苷即可析出。但本法不易得到纯品。
【溶血作用】
皂苷具有破坏红细胞而产生溶血的现象。
溶血指数:指在一定条件下(等渗、缓冲
及恒温)下能使同一动物来源的血液中红 细胞完全溶血的最低浓度。 皂苷的溶血作用是皂苷和红细胞壁上的胆 甾醇结合,破坏血红细胞的正常渗透性, 使细胞内压增加,而产生溶血。但不是所 有皂苷都具溶血作用。另外有些树脂、脂 肪酸、挥发油也能产生溶血现象。
(5)四环三萜(较多)
羊毛脂甾烷型 茯苓酸 大戟烷型 大戟醇 达玛烷型 酸枣仁皂苷 人参皂苷 葫芦素烷型 雪胆甲素及乙素 原萜烷型 泽泻萜醇A、B 楝烷型 川楝素 环菠萝蜜烷型 环黄芪醇
四环三萜
Traditional Chinese Medical Chemistry
第八章 三萜类化合物 (triterpenes)
内容 ★ 概述
◆
定义
◆ ■
存在
◆
分布
■
◆
生理活性
■
◆
生物合成
★ 结构与分类* ★ 理化性质*
链状三萜 ■ 三环三萜 物理性质
● ▲
单环三萜 ■ 四环三萜 化学性质
▲
双环三萜 ■ 五环三萜 溶血作用
★ 概述
◆
存在
游离的三萜类 三萜皂苷(triterpenoid saponins) (酸性皂苷) 皂苷元(sapogenins):四环三萜和五环三萜 糖:D-葡萄糖、D-半乳糖、D-木糖、L-阿拉伯糖、 L-鼠李糖、D-葡萄糖醛酸、D-半乳糖醛酸, 类型:醇苷、酯皂苷(ester saponins) 单糖链皂苷(monodesmosidic saponins) 双糖链皂苷(bisdesmosidic saponins) 叁糖链皂苷(tridesmosidic saponins)
★ 概述
◆
分布
游离三萜:菊科、豆科、大戟科、楝科、卫矛科、 茜草科、橄榄科、唇形科 三萜苷类:豆科、五加科、桔梗科、远志科、葫 芦科、毛茛科、石竹科、伞形科、鼠李科、报春 花科
◆
生理活性
溶血、抗癌、抗炎、抗菌、抗病毒、降低胆固醇、 杀软体动物、抗生育等活性
★ 概述
◆
生物合成
OPP OPP
焦磷酸金合欢酯
H
14
15 16
17 18
19 20
21 22
30
malabaricatriene 1 C13-βH malabaricatriene 2 C13-αH
中药化学8三萜
H
H
18
13
17
8
H
7、其他
石松素
OH
OH
H
H
18
13
17
H8
O
HO
H CH2OH
8.3 三萜类化合物的理化性质 1、性状
游离三萜:多有完好的结晶 三萜皂苷:多为无定型粉末,苦味和辛辣 味,对人体粘膜有刺激性,还具有吸湿性。
2、熔点与旋光性
游离三萜:有固定熔点 三萜皂苷:熔点不明显,多为分解点
(200~350℃)
二、分离
1、沉淀法 (1) 分段沉淀法:醇中加乙醚或丙酮。 (2) 铅盐沉淀法:中性醋酸铅沉淀酸性皂苷
碱性醋酸铅沉淀中性皂苷
(3) 胆甾醇沉淀法: 粗总皂苷乙醇液+胆甾醇乙醇液 沉淀 (水、醇、乙醚洗),加乙醚回流,胆甾 醇溶于乙醚,剩下的残渣为三萜皂苷。
2、色谱法 (1)吸附层析:硅胶、氧化铝——正相
反相键合硅胶——反相 (2)高效液相色谱法:反相柱,用甲醇-水或
乙晴-水洗脱,分离皂苷
(3)大孔树脂色谱:水洗去糖等水溶性杂质, 10-30%醇洗下极性大的皂苷(含糖多), 50%以上醇洗下极性小的皂苷(含糖少)。
(4)Sephadex LH-20凝胶色谱:分子量大的先 洗下来,分子量小的后洗下来。
(3)Rosen-Heimer反应:纸片反应 25%三氯醋酸乙醇液;100℃显红-紫色
(4)Salkowski反应:试管 氯仿-浓硫酸;硫酸层(下层)——绿色荧光 氯仿层(上层)—— 红色或青色
(5)Tschugaer反应:试管
冰醋酸-乙酰氯-ZnCl2 ;稍加热,红色
(6)芳香醛-硫酸或高氯酸反应:香草醛-定量
均有旋光性。
长春中医大《中药化学》课件08三萜类化合物
R2:葡萄糖
OR1
欲得到真正人参皂苷元,应选择( ) 进行水解。 A. Smith’s降解 B.强烈酸水解 C.碱水解 D.光照水解 E.乙酰解
关于人参水解反应问题
根据人参结构特点分析应该采用何种方法进行水解? 并简述这种水解方法的特点和步骤
用酸水解时,从水解产物中得不到真正的皂苷元; 用酸水解时人参皂苷元侧链20位上的甲基和羟基发生差向 异构体,转变为20(R)构型;
继之发生侧链环合,
C20-OH加到侧链双键含氢较多的碳上,生成具有三甲基 四氢吡喃环侧链的异构化产物人参二醇和人参三醇
故不宜选择加热酸水解,应选择Smith’s降解法
关于Smith’s降解法(氧化开裂法)
苷类分子中糖具有邻二醇结构
氧化:过碘酸氧化糖苷,使之生成二元醛以及甲酸 还原:四氢硼钠还原成相应二元醇,具有缩醛结构不稳定 酸水解:在室温下与酸作用形成苷元
第八章 三萜类化合物
三萜类化合物的结构定义
多数三萜类化合物是一类基本母核由( )个碳 原子组成的萜类化合物
其结构根据异戊二烯法则可视为( )个异戊二烯 单位聚合而成。
结构分类 三萜类
链状三萜 单环三萜 双环三萜
四环三萜
五环三萜
达玛烷型—人参、三七、西洋参 羊毛脂甾烷型 大戟烷型 葫芦素烷型 原萜烷型 楝烷型 环木菠萝烷型—黄芪皂苷
关于皂苷溶血作用问题
所有皂苷均发生溶血作用;不同皂苷溶血强弱是不同的 皂苷成分溶血性以( )表示其溶血性大小。 溶血指数: P228
皂苷发生溶血机理: 大多数皂苷与胆甾醇结合生成不溶于水复合物 红细胞壁上存在胆甾醇 改变细胞渗透压 例:人参总皂苷没有溶血现象,但分离后B/C型有显著的
溶血作用;A型有抗溶血作用
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游离三萜类化合物有固定的熔点,有羧基者熔点较高。
三萜皂苷的熔点都较高(200℃~350℃),往往熔融前分解, 熔点多不明显,测得的大多是分解点。 三萜类化合物均有旋光性。
3.溶解性
游离三萜、三萜皂苷及其次级皂苷由于连糖数目不同溶 解性差异较大
2.发泡性(表面活性作用)
三萜皂苷可降低水溶液的表面张力,。其水溶液经振摇能产生持 久性的泡沫,并不因加热而消失(可作三萜皂苷鉴别用): 泡沫试验:
479[(M+Na)-162-162-146-132]+准分子离子峰-己糖×2-去氧己糖-戊糖:
去氧糖前连戊糖,且此四个单糖组成一条糖链 479=齐墩果酸分子量+Na (苷元):糖链全部打掉。
以上FD-MS测定数据与该三萜皂苷的分子量及糖链连接顺序完全吻合。
三、NMR谱
1.1H-NMR:
可提供甲基质子、连氧碳上质子、烯氢质子及糖端基质子结构信息。 -CH3: 三萜皂苷在高场区出多个-CH3单峰为其氢谱特征。 一般甲基质子 0.60~1.50
(4)酶解
断裂苷键的条件比Smith降解更温和。酯皂苷易完全酶解出苷元。
(5)糖醛酸苷键的裂解
如:
四醋酸铅-醋酐法
三萜皂苷
全甲基化(保护羟基) Pb(OAc)4,糖醛酸脱羧
全甲基化皂苷
完整苷元
脱羧甲基化皂苷
碱裂解苷键
微生物转化法:
(6)酯苷键水解:酯苷键有酯键性质,可被碱加热水解
此法用苛性碱,条件剧烈,水解的糖易分解
2. 三萜皂苷(Triterpenoid saponins)
三萜与糖形成的苷为三萜皂苷。 此类化合物大多数可溶于水,其水溶液振摇后能产生大量 持久性肥皂样泡沫,故称为三萜皂苷,三萜皂苷多具- COOH故又称“酸性皂苷”。
常见三萜皂苷结构组成
3,生物合成
O HO OH OH
O PP
×2 焦磷酸金合欢酯(C15)
6.何帕烷(hopane)型和异何帕烷(isohopane)型 为羊齿烷的异构体,C14和C18位均有角甲基是其结构特点。
7.其他类型 基本碳架结构不属以上六种类型的三萜类化合物 如:
第三节
一、物理性质
三萜类化合物的理化性质和溶血作用
1.性状 游离三萜类化合物大多有完好的结晶。 三萜皂苷多为白色无定形粉末,吸湿性强。少数为结晶。 多有苦和刺激性较强辛辣味。 少数皂苷不具苦和刺激性较强辛辣味。 2.熔点与旋光性
lansioside A R=N-acetyl-β -Dglucosamine malabaricatriene 1 C13-β H lansioside B R=β -D-glucose lansioside C R=β -D-xylose
malabaricatriene 2 C13-α H
五、四环三萜
结构特点是基本碳架中多存在有环戊烷骈多氢菲的4个碳环。 1.羊毛脂烷(lanostane)型
2.大戟烷(euphane)型
17
H H H
13 14
结构特点 是羊毛脂烷的立体异构体, C13、C14和C17 上的取代基构型与羊毛脂烷相反,分别是 13α 、14β 、17α -构型。
如
COOH
9 8 7
α , β -不饱和羰基
异环共轭双烯 同环共轭双烯
二、MS 1.游离三萜类化合物 多为烷烃结构,用EI-MS可出分子离子峰及相应的裂解碎片峰。 (1) 齐墩果-12-烯(乌苏-12-烯)类三萜化合物 [M-CH3] +,[M-OH] +,[M-COOH] +等碎片峰。 主要特征碎片离子峰是C环△12 RDA裂解产生的含A、B环和C、D 环的碎片峰.
3.色谱分离法
一般要用色谱法才能拿到游离三萜及三萜皂苷单体 (1) 吸附色谱法 吸附剂:硅胶 移动相:氯仿-丙酮、氯仿-甲醇或氯仿-甲醇-水等. (2) 分配色谱法 皂苷极性较大,难分离的皂苷可用分配色谱法进行分离。
支持剂:硅胶 固定相:3%草酸水溶液等 流动相:氯仿-甲醇-水、二氯甲烷-甲醇-水、乙酸乙酯-乙醇-水、 水饱和的正丁醇等。 反相柱:Rp-18、Rp-8或Rp-2 流动相:甲醇-水或乙腈-水等 也可用Rp-18、Rp-8等预制反相高效薄层板制备分离皂苷。
酯皂苷苷元部分的酯键水解后失去溶血作用
三萜皂苷溶血作用强弱可用溶血指数表示。 溶血指数 一定温度,一定时间内,一定pH,同种红血球,等渗 等条件下,能使血液中红细胞全部溶血的三萜皂苷溶 液的最低浓度。 如: 甘草皂苷溶血指数为1:4000 测定三萜皂苷的溶血试验:
某些萜类(如三萜酸),胺类、脂肪酸、树脂和酸败的油脂类也可 引起溶血,因此在进行溶血试验时要注意将三萜皂苷纯化后再做 (胆甾醇沉淀,沉淀得到的甾体皂苷再作溶血试验)。
FAB-MS(pos.)
1081[M+Na]+准分子离子峰 :1081-23 = 1058 (分子量) 919[(M+Na)-162]+ 准分子离子峰-末端己糖:糖链末端为己糖
757[(M+Na)-162-162]+ 准分子离子峰-己糖×2:末端己糖前连另一己糖
611[(M+Na)-162-162 -146]+准分子离子峰-己糖×2-去氧己糖:内侧己糖前 连一去氧己糖
此法水解可得到完整的糖,但酯苷键稳定的苷键难水解。
此法可定量的裂解寡糖、苷元或次级苷,且酰基取代不解离。十分有利于 测定裂解产物的结构,并可裂解苷键稳定的三萜皂苷,现多用此法裂解酯苷键三 萜皂苷。
三.溶血作用 绝大多数三萜皂苷水溶液能使血液中红细胞破裂而出现溶血:
少数三萜皂苷无溶血作用,甚至有抗溶血作用,如
羽扇豆烷30-CH3
-COCH3
1.63~1.80
宽S峰
S
1.82~2.07
-COOCH3
3.6
S
6-去氧糖 5-CH3
1.4~1.7
d
J=5.5~7.0 Hz
O
H
乳香二烯酮酸 △7(8) 异乳香二烯酮酸 △8(9)
3.达玛烷(dammarane)型
4.葫芦素烷(cucurbitane)型
glc
6-1
O
glc2-1 glc OH
H
HO H
H
glc1-6 glc O
结构特点
雪胆甲素 R=Ac
罗汉果甜素Ⅴ
基本碳架与羊毛脂烷型不同的是 9位连有β -CH3,C5、C8、均连 β -H, C10连α -H。
由于分子中存在C12双键,具环己烯结构,故C环易发生RDA裂 解,出现含A、B环和D、E环的碎片离子峰。
(2) 羽扇豆醇型三萜皂苷元
其特征碎片离子峰为失异丙基碎片离子峰[M-43]
+
。
2.三萜皂苷
主要以FD-MS和FAB-MS测定。
例 :齐墩果酸-3-0-β -D-葡萄糖基-(1→4)-0 -β -D-葡萄糖基-(1→3)0-α -L-鼠李糖基-(1→2)-0- α -L-阿拉伯糖苷.下形成的泡沫稳定
二、化学性质
1.显色反应 (1)Liebermann-Burchard反应
(2)Rosen-Heimen反应
(3) Salkowski反应
(4) Tcchugaeff反应
(5)Kahlenberg反应
2.沉淀反应 (1)皂苷可与铅盐(铜盐以及钡盐少用)产生沉淀。
利用此性质可鉴别或分离中性和酸性皂苷。
(2)胆甾醇沉淀(C3 -OH为β -型的甾醇都可产生沉淀): 三萜皂苷可与胆甾醇生成分子复合物而产生沉淀,而且沉淀 反应有如下规律: A. 具3β -OH,A/B环反式或Δ 5结构的甾醇与三萜皂苷形成的 分子复合物稳定。 B. 具3α -OH,或3β -OH被酯化成苷的甾醇,不能与三萜皂苷 产生沉淀。 C. 三萜皂苷与胆甾醇产生沉淀没有甾体皂苷稳定。
C4 2个甲基 (α ,β ) C8 β - 甲基 C10 β - 甲基 C17 C14 C20 2个甲基 (α ,β ) β - 甲基 α -甲基
羟基:可连1~3个,一般C3多连-OH,多为β -型,并
多与糖成苷 。 双键:一般为Δ 12(13),少数为Δ 11(12)或其他位。
羧基:C28 ,C24,C30三个甲基一般易氧化成羧基,少数C11上可
(3) 高效液相色谱法 高效液相色谱法是目前分离皂苷类化合物效率最高的方法。
反相色谱柱,以甲醇-水、乙腈-水等系统为洗脱剂。 (4) 大孔树脂柱色谱 大孔树脂色谱近年用于精制和初步分离皂苷。
将含有皂苷的水溶液湿法上样,先用水洗涤除去糖和其他水溶性 杂质,然后再用不同浓度的甲醇或乙醇依其浓度由低到高的顺序进 行梯度洗脱。极性大的皂苷,可被10%~30%的甲醇或乙醇洗脱下 来,极性小的皂苷,则被50%以上的甲醇或乙醇洗脱下来。
雪胆乙素 A=H
(急性痢疾、肺结核、慢性气管炎)
(比蔗糖甜约256倍)
5.原萜烷(protostane)型
6.楝烷 (meliacane)型
川楝素和异川楝素均有驱蛔作用,但异川楝素的毒性远比川楝素大。
7.环菠萝蜜烷(cycloartane)型
六、五环三萜
结构特点是基本碳架存在有5个碳环。主要的结构类型有齐 墩果烷型、乌苏烷型、羽扇豆烷型和木栓烷型等。 1.齐墩果烷(oleanane)型 结构特点: (1) 母核为多氢苉(C22H14), A/B,B/C,C/D环为反式,D/E环为 顺式 (2) 取代基: 甲基:具有8个(C23~C30)
氧化成羰基。 β -香树脂醇型的三萜皂苷在五环三萜中占的数量最多,约为 3/5以上。
2.乌苏烷(ursane)型
3.羽扇豆烷(lupane)型
4.木栓烷(friedeiane)型
5.羊齿烷(fernane)型和异羊齿烷(lsofernane)型
是羽扇豆烷型的异构体,E环上的取代基在C22位上,而 C8位上的角甲基转到C13位上。