第七章三萜及其苷类

第十章三萜及其苷类目的要求：1.掌握三萜及其苷类的结构类型、性质、检识反应和提取分离方法；2.了解三萜类化合物的化学反应和波谱特征提要；3.了解结构测定方法，熟悉三萜极其苷类的生物活性；第一节概述一、概述三萜同前面讲的单、二萜一样是由M V A衍生而来，由30个碳原子组成,根据“异戊二烯规则”，多数三萜类化合物是由6个异戊二烯缩合而成的，他们有的游离存在于植物体，有的则与糖结合成苷的形式存在，三萜与糖结合成的苷叫三萜皂苷，皂苷可溶于水，其水溶液振摇后可产生胶体溶液，并且有持久性肥皂水溶液样的泡沫故名三萜皂苷。

经典的皂苷从化学角度讲是一类由螺甾烷与其生源相似的甾类化合物衍生的低聚糖苷以及三萜化合物的低聚糖苷。

二、研究概况：三萜及其苷类，作为一类天然产物，100多年前就已为人们所认识，但因其结构复杂，分离、精制及结构鉴定都很困难，发展比较缓慢近年来，由于分离纯化及结构测定方法的进展，使一些复杂三萜类的分离、结构鉴定能较为顺利的进行，发现了不少新的化合物，同时又由于三萜类的生理生化活性的多样性，如人参皂苷能促进R N A蛋白质的生物合成，调节机体代谢，增强免疫功能。

柴胡皂苷有抑制中枢神经系统和明显的抗炎作用，并能减低血浆中胆固醇和甘油三酯的水平。

七叶皂苷有明显的抗渗出，抗炎，抗淤血作用，能恢复毛细血管正常渗透性，提高毛细血管张力，控制炎症，改善循环，对脑外伤及心血管病有较好的治疗作用三、分布三萜及其苷类，广泛分布与植物界，单子叶，双子叶植物中均有分布，尤以薯蓣科，百合科，石竹科，五加科，豆科，七叶树科，远志科，桔梗科，玄参科等植物中分布最普遍，含量也较高，许多常见的中药如人参，甘草，柴胡，黄芪，桔梗，川楝皮，泽泻，穿山龙，山药等中均含皂苷。

从真菌灵芝中也曾分离出许多的三萜成分，有些动物体中也有三萜类化合物，如从羊毛脂中分离出羊毛脂醇，从鲨肝脏中分离出鲨烯，另外海洋生物如海参，海星，软珊瑚中也分离出各种类型的三萜化合物。

四、三萜皂苷的化学构成方式三萜皂苷由三萜皂苷元和糖或糖的衍生物组成，常见的三萜皂苷元有五环三萜和四环三萜。

1.糖：组成皂苷常见的糖有：葡萄糖、半乳糖、鼠李糖、阿拉伯糖、木糖。

糖的衍生物有糖醛酸（如葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸）、乙酰基和乙酰氨基糖等。

糖链中所含糖的个数从1-10个。

也可能与其他有机酸结合成苷。

如桂皮酸、阿魏酸。

2.成苷方式：这些糖和糖醛酸先结合成低聚糖，再和皂苷元分子中-O H（或-C O O H）缩合成的皂苷称为单糖链皂苷；由两个糖链分别和皂苷元分子中二个不同位置的-O H（或一个-O H，一个-C O O H）缩合成的皂苷称为双糖链皂苷。

近年来也发现有三糖链皂苷存在。

三萜皂苷的结构中也可能有其他基团，如磺酰基，氨基。

三萜皂苷中的糖基大多数是和皂苷元中C3-O H相连，但少数情况C3-O H游离，糖基和其他位置羟基相连，即C23，C29，或C21-O H都可能与糖结合成苷。

有时糖和皂苷元中-C O O H相连形成酯苷键，这种带有酯苷键的皂苷称为酯皂苷。

酯皂苷易酶解断裂。

酸水解，碱水解都可使皂苷转变为次级苷，这些次级苷称为次皂苷。

由于三萜皂苷具有多种生物活性，显示出广泛的应用前景，所以皂苷类化合物已成为天然药物研究中的一个重要领域。

如1963—1970年8年间报道的游离三萜为232个，1990—1994年5年间发现的新三萜类化合物约为330个，许多为新的骨架类型，1966—1972年7年间仅有30个皂苷的结构被鉴定，而1987年—1989年2年半中就有1000多个新皂苷类化合物被分离鉴定。

第二节三萜化合物的生物合成生源：三萜化合物是由鲨烯通过不同方式环合形成的，而年鲨烯则是由倍半萜金合欢醇的焦磷酸酯尾尾缩合生成。

三萜类化合物结构类型：三萜类化合物结构类型很多，已发现达30多种，仅少数是无环三萜（鲨烯），二环三萜（榔色酸），三环三萜（龙涎香醇），主要是四环三萜和五环三萜。

第三节：四环三萜的结构类型具有环戊骈多氢菲的四环甾核，C 17位上连有8个碳的侧链，结构与甾醇很相似，在甾核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，包括：1、达玛烷型( Dammaranes )2、羊毛脂烷型( Lanostanes )3、甘遂烷型( Tirucallanes )4、环阿屯烷型( Cycloartanes )5、葫芦烷型 （Cucurbitanes ）6、楝烷型（Meliacanes ）C 17位上连有8个碳的侧链，结构与甾醇很相似，在甾核4，4，14位上比甾醇多三个甲基。

一. 达玛甾烷型结构特点：C 8位有角甲基β型，C 13β-H ，C 10-β-C H 3，C 14α-C H 3，C 17β侧链，C 2 0构型为R 或S 。

O PO P焦磷酸金合欢酯?焦磷酸金合欢酯?+?鲨烯?2五加科植物人参（P a n a x g i n s e n g）为名贵的滋补强壮药，国内外对人参属的植物研究十分活跃。

人参的主根，侧根，茎叶均含多种人参皂苷，主要分为三种类型，其中两种是四环三萜类的达玛烷型（A，B型），另一种是五环三萜含量较少（C型）。

A型皂苷元为20（S）-原人参二醇系20（S）R a1，R a2，R b1，R b2，R c。

R g1为20（R）构型。

B型皂苷元为20（S）-原人参三醇系20（S）R e，R f这两类皂苷元，用缓和条件水解，如50%稀醋酸70℃加热4小时，20位苷键能断裂生成次级苷，较难溶于水，进一步再水解，则使3位苷键水解。

若用盐酸溶液加热煮沸水解，水解产物中得不到原生的皂苷元。

这是由于在盐酸液中20（S）-原人参二醇或20（S）原人参三醇，20位上甲基和羟基发生差向异构化，由S型变为R型，然后再环合生成人参二醇或人参三醇，具有三甲基四氢派喃环的侧链。

因此要得到原来的皂苷元，须用缓和的方法进行水解，例：先用过碘酸钠氧化，水解后再用四氢硼钠还原或在室温下用盐酸水解，再加入消除试剂叔丁醇钠。

由达玛甾烷衍生的人参皂苷，生物活性有显著的差异。

如由20（S）-原人参三醇系衍生的皂苷有溶血作用，而由20（S）-原人参二醇衍生的皂苷有对抗溶血的作用，因此人参皂苷不能出现溶血的现象。

人参皂苷R g1有轻度神经兴奋作用及抗疲劳作用，人参皂苷R b1则有中枢神经抑制作用和安定作用。

人参皂苷R b1还有增强核糖核酸聚合酶的活性，而人参皂苷R c则有抑制核糖核酸聚合酶的活性。

鼠李科植物酸枣（Z i z y p h u s j u j u b e M i l l v a r.s p i n o s a）的成熟种子为常用的中药，具有养肝、宁心、安神之功效，由其中曾分离出多种皂苷均属此类皂苷酸枣仁皂苷A经水解得到的伊比林内酯。

伊比林内酯结构中保留了A、B、C三个环系，从生源观点看，环保留了D环空间，仍可列入四环三萜范畴，可视为达玛甾烷型裂环衍生物。

二：羊毛甾烷型（L a n o s t a n e）：三.甘遂烷型（t r i u c a l l a n e）3-oxotirucalla-7,24-dine-23-ol四. 环阿屯烷型（C y c l i a r t a n e ）基本骨架与羊毛脂烷很相似，差别仅在于环阿屯烷19位脱氢形成三环。

药典收载的膜荚黄芪（A a t r a g a l u s m e m b r a n a c e u s ）具补气、强壮功效。

从黄芪中分离鉴定的皂苷有近20个，绝大多数为环阿屯型四环三萜皂苷。

多数皂苷的苷元为环黄芪醇（c y c l o a s t r a g e n o l ）。

它在黄芪中与糖结合成单糖链、双糖链、三糖链的皂苷而存在。

黄芪皂苷Ⅳ即为黄芪甲苷，多数含黄芪的中成药都以黄芪甲苷的含量来作为质量控制指标。

五： 葫芦烷型（c u c u r b i t a n e ）结构特点；1 C 8β-H ， C 9β- C H 3，C 10-α-H ，（羊毛甾烷型为C 8β-H ， C 9α-H ，C 10β- C H 3） C 13-β-C H 3，C 14α-C H 3，C 17α侧链，（这些取代基与羊毛甾烷型相同）。

24222224H A cH许多葫芦科植物中都含有葫芦烷型四环三萜皂苷类化合物，葫芦科植物中所含的这类成分总称为葫芦苦素类。

中药雪胆的根中分离出来的雪胆甲素和雪胆乙 素就属于葫芦素类，临床上主要用于极性痢疾、肺结核、慢性气管炎的治疗 在研究过程中，有人想利用K O H -E t O H 液将雪胆甲素水解，得到雪胆乙素，而实际上得到的却是另一种产物。

分子仍保留乙酰基而且具有β-二羰体系的烯醇结构，这可能是由于雪胆甲素为叔醇酯，皂解反应速度低，而C -12，C -23位碳在碱性条件下均易形成碳负离子，其中23位的碳负离子对乙酰羰基进行分子内部的进攻，反应速度超过了皂解速度，因而酰基由氧向碳转移，其反应式如下： 六：楝烷型楝科楝属植物苦楝果实及树皮中含多种三萜类成分，具苦味，总称为楝苦素类成分，由26个碳构成，属于楝烷型（m e l i a c a n e ）.在芸香目植物中大多数该类化合物和三萜化合物都具有甘遂烷骨架，因此甘遂烷认为是楝烷型的前体。

从楝科植物Azadirachta indica 中分离得到多种三萜成分，具苦味，称楝苦素类成分（meliacins ）。

第四节 五环三萜的结构类型五环三萜类型数目较多，主要的五环三萜类化合物 包括：a n e s1α-m e t h o x y -1,2-d i h y d r o e p o x y a z a d i o n e1、齐墩果烷型(Oleananes ）（β-香树脂烷型）2、乌苏烷型（Ursanes ）（α-香树脂烷型）3、羽扇豆烷型（Lupanes ）4、木栓烷型（Friedelanes ） 一. 齐墩果烷型（o l e a n a n e ）：又称β香树脂烷型（β-a m y r a n e ），此类三萜在植物界分布极为广泛，有呈游离状态，有的成酯或以苷的方式存在，以齐墩果酸最常见。

齐墩果酸首先由木犀草科植物油橄榄（齐墩果）的叶子中分得，广泛分布于植物界，如在青叶胆全草，女贞果实中游离存在，但大多数与糖结合成苷存在。

齐墩果酸经动物实验有降低转氨酶作用，对C C l 4引起的大鼠急性肝损伤有明显保护作用，促进肝细胞再生，防止肝硬变。

已用做治疗肝炎有效药物。

甘草为豆科甘草属植物，作为药用的有乌拉尔甘草（Glycyrrhiza uralensis ）和光果及胀果甘草（G .glabra,G .inflata ）之根茎。

其有缓急、解毒、调和诸药的作用，为常用中药，从古至今广为药用，甘草酸及苷元甘草次酸为其主要有效成分。