天然药物化学-第七章 三萜及其苷类
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2014-11-18 19
二、羊毛脂烷型
21 12 19 1 3 4 28 11 9 10 18 17 20 22 23 27 24 26
H
8
wenku.baidu.com
13
15 30
H
7
29
H
羊毛脂烷型 (lanostane )
从环氧鲨烯由全椅-船椅式构象形成，其A/B, B/C, C/D环均为反式。 10、13、14位分别连 有, , -CH3，C20 为R构型，C17侧链为 β构型,C3位常有-OH 存在。
13 8 14 20
H
17
10
H
HO
ginsenoside Re Rf
R1 glc-2-rha glc-2-glc
R2 glc H(20s)
H OR1
20(s)-protopanaxatriol
2014-11-18 17
在HCl溶液中,20(S)原人参二醇或20(S)原人参三醇 20位羟基发生异构,转变成20(R)原人参二醇或20(R) 原人参三醇,再环合生成人参二醇或人参三醇。
云南果血胆为清热解毒药，从其中分离出抗菌 消炎成分血胆甲素(cucurbitacin IIa)，血胆乙 素(cucurbitacin Iib)。
HO 18
13 20 17
O H OH OR
O HO
10
H
8
14
HO
血 胆 甲 素 血 胆 乙 素 R=H
R=CH3
2014-11-18
27
Section Four Pentacyclic Triterpenoids
2014-11-18
32
COOH
O H
RO
H
甘草次酸 甘草酸 乌拉尔甘草皂苷A 乌拉尔甘草皂苷B 黄甘草皂苷
2014-11-18
R H -D-gluA2 -D-gluA2 -D-gluA3 -D-gluA4 -D-glu A-D-glu A-D-glu A-D-glu A33
H
1 3 4 28
19
11 9
H
8
13
10
H
7
29
O
甘遂烷型 (tirucallane)
2014-11-18
29
3-oxotirucalla-7,24dien-23-ol
24
五、楝烷型 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，其由26个碳构 成，属于楝烷型。其A/B, B/C, C/D均为反式； 具有 C8-βCH3， C10-βCH3，C13-αCH3。
2014-11-18 31
甘草(Glycyrrhiza urlensis)中含有甘草次酸
(glycyrrhetinic acid)和甘草酸(glycyrrhizic
acid)[又称甘草皂苷(glycyrrhizin )或甘草甜素]。
甘草次酸有促肾上腺皮质激素(ACTH)样作用，
临床上用于抗炎和治疗胃溃疡。但只有18-βH 的甘草次酸才有此活性，18αH者无此活性
H
7
29
H
达玛烷型 （dammarane）
2014-11-18
侧链,C20构型为R或
S。
13
举例：人参中含有人参皂苷(ginsenosides)
2014-11-18
14
人参中的人参皂苷(ginsenosides):
HO HO H
13 10 8 14 10 20
H HO H
17
HO H
13
20
H
酯的水平。
七叶皂苷具有明显的抗渗出、抗炎、抗淤 血作用，能恢复毛细血管的正常的渗透性， 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。
2014-11-18
8
Section Two Biosynthesis of Triterpenoids
三萜是由鲨烯(squalene)经过不同的途 径环合而成，而鲨烯是由倍半萜金合欢 醇(farnesol)的焦磷酸酯尾尾缩合而成。 这样就沟通了三萜和其它萜类之间的生 源关系。
O O
13
O
10 8
H
H
O
O OCOMe
H
2014-11-18
楝烷 (meliacane)
1,2-diepoxyazadione
25
六、葫芦烷型
18 H 9
10 5
H
H
8
基本骨架与羊毛脂 烷相似，但它有5H, 10-H,9-CH3。
H
葫芦烷型 (cucurbitane)
2014-11-18 26
四、研究进展 近30年来，三萜类成分的研究进展很快，特别
是近10年从海洋生物中得到不少新型三萜化合
物，是萜类成分研究中较为活跃的领域之一。
人参皂苷能促进RNA蛋白质的生物合成，调
节机体代谢，增强免疫功能。
2014-11-18
7
柴胡皂苷能抑制中枢神经系统，有明显的
抗炎作用，并能减低血浆中胆固醇和甘油三
30 19 12 11 25 2 3 1 4 5 10 9 8 20 29 21 22 17 14 16 15 27 7 28
H
18
26 13
H
6
24
23
H
齐墩果烷 2014-11-18 (oleanane)
A/B, B/C, C/D trans, D/E cis
29
H
COOH
HO
齐墩果酸 (olennolic acid)
2014-11-18 9
OP OP 焦磷酸金合欢酯
鲨烯 H
20
H 环化酶
10 13 14 17
O
2014-11-18 2，3-环氧角鲨烯
HO
H 羊毛甾醇
10
Section Three Tetracyclic Triterpenoids
三萜类化合物的结构类型很多，多数三萜为四环 三萜和五环三萜，少数为链状、单环、双环和三
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。 主要分布于石竹科、五加科、豆科、七叶树科、 远志科、桔梗科及玄参科。含有三萜类成分的 主要中药如人参、甘草、柴胡、黄芪、桔梗、 川楝皮、泽泻、灵芝等。
2014-11-18 4
少数三萜类成分也存在于动物体，如 从羊毛脂中分离出羊毛脂醇，从鲨鱼 肝脏中分离出鲨烯；从海洋生物如海 参、软珊瑚中也分离出各种类型的三 萜类化合物。
2014-11-18
5
三、存在形式
多以游离或成苷成酯的形式存在
苷元：四环三萜、五环三萜
常见的糖：葡萄糖、半乳糖、木糖、阿拉伯 糖、鼠李糖，糖醛酸，特殊糖（如芹糖、乙酰 氨基糖等） 糖链：单糖链、双糖链、三糖链
成苷位置：3、28（酯皂苷）或其它位-OH
次皂苷：原生苷被部分降解的产物
2014-11-18 6
第七章 三萜及其苷类
(Triterpenoids and Saponins)
2014-11-18
1
Section One Introduction
一、三萜的定义 定义:由30个碳原子组成的萜类化合物，分子中 有6个异戊二烯单位，通式(C5H8)6 。 三萜类(triterpenes)在自然界分布广泛，有的 游离存在于植物体，称为三萜皂苷元 (Triterpenoid sapogenins)；有的以与糖结合 成苷的形式存在，称为三萜皂苷 (Triterpenoid saponins)。
R -glc-6-ara(p)-4-xyl -glc-6-ara(f)-2-xyl -glc-6-glc -glc-6-ara(p) -glc-6-ara(f) -glc -H(20R)
16
glc
2
H H
glc
O
20(s)-protopanaxadiol
2014-11-18
由人参三醇衍生的皂苷:
R2O HO H
糖O OH
20
HO
20
O H+
H+
20(s)-protopanaxadiol 20(s)-protopanaxatriol
HO
20
H+
O
2014-11-18
20(R)-protopanaxadiol 20(R)-protopanaxatriol
panaxadiol panaxatriol
18
由达玛烷衍生的人参皂苷，在生物活性上 有显著的差异。例如由20(S)-原人参三醇衍 生的皂苷有溶血性质，而由20(S)-原人参二 醇衍生的皂苷则具对抗溶血的作用，因此人 参总皂苷不能表现出溶血的现象。 人参皂苷Rg1有轻度中枢神经兴奋作用及 抗疲劳作用。人参皂苷Rh则有中枢神经抑制 作用和安定作用。 人参皂苷Rb1还有增强核糖核酸聚合酶的 活性，而人参皂苷Rc则有抑制核糖核酸聚合 酶的活性。
20
2014-11-18
从灵芝中分离出一个三萜化合物，具有扶正固本 之功。它的结构与羊毛脂烷相比，多了3=O， 11=O，15=O，23=O，27-CH3→27-COOH，是 羊毛脂烷的高度氧化化合物。
H
20
COOH H O
O
13 H 14 10 17
O H OH
O
H
ganoderic acid C
2014-11-18 21
三、环阿屯型
20 19 9
H
基本骨架与羊毛 脂烷相似，差别 仅在于环阿屯型
19位甲基与9位
环阿屯型 (cycloartane)
2014-11-18
脱氢形成三元环。
22
膜荚黄芪Astragalusmembranaceus，具有补 气，强壮之功效。从其中分离鉴定的皂苷有近 20个，多数皂苷的苷元为环黄芪醇 cycloastragenol 。
多数三萜皂苷苷元以五环三萜形式存在。 其C3-OH与糖结合成苷，苷元中常含有羧基，
故又称酸性皂苷，在植物体中常与钙、镁等
离子结合成盐。五环三萜主要有下面几种类
型：
2014-11-18
28
一、齐墩果烷型(oleanane)
又称β-香树脂烷型(β-amyrane) ，在植物界分布 极为广泛。其基本碳架是多氢蒎的五环母核，环 的构型为A/B反，B/C反，C/D反，D/E顺，C28 常有-COOH，有时也在C4位，C3常有羟基， C12、C13位往往有不饱和双键的存在。
环三萜。近几十年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。
2014-11-18
11
四环三萜(tetracyclic triterpenoids) 在生源上可 视为由鲨烯变为甾体的中间体，大多数结构和甾 醇很相似，亦具有环戊烷骈多氢菲的四环甾核。 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。存在于自然界较多的 四环三萜或其皂苷苷元主要有羊毛脂烷、达玛烷、 甘遂烷、环阿屯烷（环阿尔廷烷）、葫芦烷、楝 苦素型和原萜烷型三萜类。
17
H R
H H R
8
14
HO
H
HO
20S 原人参二醇 R=H 20S 原人参三醇 R=-OH
2014-11-18
20R 原人参二醇 R=H 20R 原人参三醇 R=-OH
15
由20(S)-原人参二醇衍生的皂苷:
RO HO H
13 10 8 14 20 17
H
ginsenoside Ra1 Ra2 Rb1 Rb2 Rc Rd Rg1
2014-11-18 30
齐墩果酸首先由油橄榄的叶子中分得，广泛分布 于植物界，如在青叶胆全草、女贞果实等植物中 游离存在，但大多数与糖结合成苷存在。齐墩果 酸具有抗炎、镇静、防肿瘤等作用，是治疗急性 黄胆性肝炎和慢性迁延性肝炎的有效药物。 含齐墩果酸的植物很多，但含量超过10%的很少， 从刺五加(Acanthopanax senticosus)、龙牙葱 木(Aralia mandshurica)中提取齐墩果酸，得率 都超过10%，纯度在95%以上，是很好的植物资 源。
O
20 24
OR3
19
H
10
13 14
17
OH
R1O
H OR2
R1 cycloastragenol astragaloside I astragaloside V astragaloside VII
2014-11-18
R2 H glc H glc
R3 H H glc glc
23
H xyl(2,3-diAc) glc_xylxyl
2014-11-18
12
一、达玛烷型 从环氧鲨烯由全椅式
21 12 19 1 3 4 28 11 9 10 8 15 30 22 20 17 23 27 24 26
H
构象形成，其结构特
点是A/B、B/C、C/D 环均为反式, C8位有 -CH3,C13有-H, C10有-CH3, C17有
18 13
2014-11-18 2
因三萜皂苷多溶于水，振摇后可生成胶体
溶液，并有持久性似肥皂溶液的泡沫，故有
此名。三萜皂苷多具有羧基，故又称其为酸
性皂苷。 与甾体皂苷相同，三萜皂苷也具有溶血、 毒鱼及毒贝类的作用。
2014-11-18
3
二、三萜的分布
三萜类(triterpenes)在自然界分布广泛，菌类、
四、甘遂烷型 从环氧鲨烯由全椅-船-椅式构象形成，其A/B, B/C, C/D环均为反式，10、13、14位分别连有 , , -CH3，C20为S构型。
21 12 18 17 20 22 23 27 11 15 30 3 9 1 4 28 10 15 12 13 17 24 26
H3C OH
二、羊毛脂烷型
21 12 19 1 3 4 28 11 9 10 18 17 20 22 23 27 24 26
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羊毛脂烷型 (lanostane )
从环氧鲨烯由全椅-船椅式构象形成，其A/B, B/C, C/D环均为反式。 10、13、14位分别连 有, , -CH3，C20 为R构型，C17侧链为 β构型,C3位常有-OH 存在。
13 8 14 20
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HO
ginsenoside Re Rf
R1 glc-2-rha glc-2-glc
R2 glc H(20s)
H OR1
20(s)-protopanaxatriol
2014-11-18 17
在HCl溶液中,20(S)原人参二醇或20(S)原人参三醇 20位羟基发生异构,转变成20(R)原人参二醇或20(R) 原人参三醇,再环合生成人参二醇或人参三醇。
云南果血胆为清热解毒药，从其中分离出抗菌 消炎成分血胆甲素(cucurbitacin IIa)，血胆乙 素(cucurbitacin Iib)。
HO 18
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O H OH OR
O HO
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H
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血 胆 甲 素 血 胆 乙 素 R=H
R=CH3
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Section Four Pentacyclic Triterpenoids
2014-11-18
32
COOH
O H
RO
H
甘草次酸 甘草酸 乌拉尔甘草皂苷A 乌拉尔甘草皂苷B 黄甘草皂苷
2014-11-18
R H -D-gluA2 -D-gluA2 -D-gluA3 -D-gluA4 -D-glu A-D-glu A-D-glu A-D-glu A33
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1 3 4 28
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甘遂烷型 (tirucallane)
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3-oxotirucalla-7,24dien-23-ol
24
五、楝烷型 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，其由26个碳构 成，属于楝烷型。其A/B, B/C, C/D均为反式； 具有 C8-βCH3， C10-βCH3，C13-αCH3。
2014-11-18 31
甘草(Glycyrrhiza urlensis)中含有甘草次酸
(glycyrrhetinic acid)和甘草酸(glycyrrhizic
acid)[又称甘草皂苷(glycyrrhizin )或甘草甜素]。
甘草次酸有促肾上腺皮质激素(ACTH)样作用，
临床上用于抗炎和治疗胃溃疡。但只有18-βH 的甘草次酸才有此活性，18αH者无此活性
H
7
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达玛烷型 （dammarane）
2014-11-18
侧链,C20构型为R或
S。
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举例：人参中含有人参皂苷(ginsenosides)
2014-11-18
14
人参中的人参皂苷(ginsenosides):
HO HO H
13 10 8 14 10 20
H HO H
17
HO H
13
20
H
酯的水平。
七叶皂苷具有明显的抗渗出、抗炎、抗淤 血作用，能恢复毛细血管的正常的渗透性， 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。
2014-11-18
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Section Two Biosynthesis of Triterpenoids
三萜是由鲨烯(squalene)经过不同的途 径环合而成，而鲨烯是由倍半萜金合欢 醇(farnesol)的焦磷酸酯尾尾缩合而成。 这样就沟通了三萜和其它萜类之间的生 源关系。
O O
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O
10 8
H
H
O
O OCOMe
H
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楝烷 (meliacane)
1,2-diepoxyazadione
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六、葫芦烷型
18 H 9
10 5
H
H
8
基本骨架与羊毛脂 烷相似，但它有5H, 10-H,9-CH3。
H
葫芦烷型 (cucurbitane)
2014-11-18 26
四、研究进展 近30年来，三萜类成分的研究进展很快，特别
是近10年从海洋生物中得到不少新型三萜化合
物，是萜类成分研究中较为活跃的领域之一。
人参皂苷能促进RNA蛋白质的生物合成，调
节机体代谢，增强免疫功能。
2014-11-18
7
柴胡皂苷能抑制中枢神经系统，有明显的
抗炎作用，并能减低血浆中胆固醇和甘油三
30 19 12 11 25 2 3 1 4 5 10 9 8 20 29 21 22 17 14 16 15 27 7 28
H
18
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H
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H
齐墩果烷 2014-11-18 (oleanane)
A/B, B/C, C/D trans, D/E cis
29
H
COOH
HO
齐墩果酸 (olennolic acid)
2014-11-18 9
OP OP 焦磷酸金合欢酯
鲨烯 H
20
H 环化酶
10 13 14 17
O
2014-11-18 2，3-环氧角鲨烯
HO
H 羊毛甾醇
10
Section Three Tetracyclic Triterpenoids
三萜类化合物的结构类型很多，多数三萜为四环 三萜和五环三萜，少数为链状、单环、双环和三
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。 主要分布于石竹科、五加科、豆科、七叶树科、 远志科、桔梗科及玄参科。含有三萜类成分的 主要中药如人参、甘草、柴胡、黄芪、桔梗、 川楝皮、泽泻、灵芝等。
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少数三萜类成分也存在于动物体，如 从羊毛脂中分离出羊毛脂醇，从鲨鱼 肝脏中分离出鲨烯；从海洋生物如海 参、软珊瑚中也分离出各种类型的三 萜类化合物。
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三、存在形式
多以游离或成苷成酯的形式存在
苷元：四环三萜、五环三萜
常见的糖：葡萄糖、半乳糖、木糖、阿拉伯 糖、鼠李糖，糖醛酸，特殊糖（如芹糖、乙酰 氨基糖等） 糖链：单糖链、双糖链、三糖链
成苷位置：3、28（酯皂苷）或其它位-OH
次皂苷：原生苷被部分降解的产物
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第七章 三萜及其苷类
(Triterpenoids and Saponins)
2014-11-18
1
Section One Introduction
一、三萜的定义 定义:由30个碳原子组成的萜类化合物，分子中 有6个异戊二烯单位，通式(C5H8)6 。 三萜类(triterpenes)在自然界分布广泛，有的 游离存在于植物体，称为三萜皂苷元 (Triterpenoid sapogenins)；有的以与糖结合 成苷的形式存在，称为三萜皂苷 (Triterpenoid saponins)。
R -glc-6-ara(p)-4-xyl -glc-6-ara(f)-2-xyl -glc-6-glc -glc-6-ara(p) -glc-6-ara(f) -glc -H(20R)
16
glc
2
H H
glc
O
20(s)-protopanaxadiol
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由人参三醇衍生的皂苷:
R2O HO H
糖O OH
20
HO
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O H+
H+
20(s)-protopanaxadiol 20(s)-protopanaxatriol
HO
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H+
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20(R)-protopanaxadiol 20(R)-protopanaxatriol
panaxadiol panaxatriol
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由达玛烷衍生的人参皂苷，在生物活性上 有显著的差异。例如由20(S)-原人参三醇衍 生的皂苷有溶血性质，而由20(S)-原人参二 醇衍生的皂苷则具对抗溶血的作用，因此人 参总皂苷不能表现出溶血的现象。 人参皂苷Rg1有轻度中枢神经兴奋作用及 抗疲劳作用。人参皂苷Rh则有中枢神经抑制 作用和安定作用。 人参皂苷Rb1还有增强核糖核酸聚合酶的 活性，而人参皂苷Rc则有抑制核糖核酸聚合 酶的活性。
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从灵芝中分离出一个三萜化合物，具有扶正固本 之功。它的结构与羊毛脂烷相比，多了3=O， 11=O，15=O，23=O，27-CH3→27-COOH，是 羊毛脂烷的高度氧化化合物。
H
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COOH H O
O
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O H OH
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ganoderic acid C
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三、环阿屯型
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H
基本骨架与羊毛 脂烷相似，差别 仅在于环阿屯型
19位甲基与9位
环阿屯型 (cycloartane)
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脱氢形成三元环。
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膜荚黄芪Astragalusmembranaceus，具有补 气，强壮之功效。从其中分离鉴定的皂苷有近 20个，多数皂苷的苷元为环黄芪醇 cycloastragenol 。
多数三萜皂苷苷元以五环三萜形式存在。 其C3-OH与糖结合成苷，苷元中常含有羧基，
故又称酸性皂苷，在植物体中常与钙、镁等
离子结合成盐。五环三萜主要有下面几种类
型：
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一、齐墩果烷型(oleanane)
又称β-香树脂烷型(β-amyrane) ，在植物界分布 极为广泛。其基本碳架是多氢蒎的五环母核，环 的构型为A/B反，B/C反，C/D反，D/E顺，C28 常有-COOH，有时也在C4位，C3常有羟基， C12、C13位往往有不饱和双键的存在。
环三萜。近几十年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。
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四环三萜(tetracyclic triterpenoids) 在生源上可 视为由鲨烯变为甾体的中间体，大多数结构和甾 醇很相似，亦具有环戊烷骈多氢菲的四环甾核。 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。存在于自然界较多的 四环三萜或其皂苷苷元主要有羊毛脂烷、达玛烷、 甘遂烷、环阿屯烷（环阿尔廷烷）、葫芦烷、楝 苦素型和原萜烷型三萜类。
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H R
H H R
8
14
HO
H
HO
20S 原人参二醇 R=H 20S 原人参三醇 R=-OH
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20R 原人参二醇 R=H 20R 原人参三醇 R=-OH
15
由20(S)-原人参二醇衍生的皂苷:
RO HO H
13 10 8 14 20 17
H
ginsenoside Ra1 Ra2 Rb1 Rb2 Rc Rd Rg1
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齐墩果酸首先由油橄榄的叶子中分得，广泛分布 于植物界，如在青叶胆全草、女贞果实等植物中 游离存在，但大多数与糖结合成苷存在。齐墩果 酸具有抗炎、镇静、防肿瘤等作用，是治疗急性 黄胆性肝炎和慢性迁延性肝炎的有效药物。 含齐墩果酸的植物很多，但含量超过10%的很少， 从刺五加(Acanthopanax senticosus)、龙牙葱 木(Aralia mandshurica)中提取齐墩果酸，得率 都超过10%，纯度在95%以上，是很好的植物资 源。
O
20 24
OR3
19
H
10
13 14
17
OH
R1O
H OR2
R1 cycloastragenol astragaloside I astragaloside V astragaloside VII
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R2 H glc H glc
R3 H H glc glc
23
H xyl(2,3-diAc) glc_xylxyl
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一、达玛烷型 从环氧鲨烯由全椅式
21 12 19 1 3 4 28 11 9 10 8 15 30 22 20 17 23 27 24 26
H
构象形成，其结构特
点是A/B、B/C、C/D 环均为反式, C8位有 -CH3,C13有-H, C10有-CH3, C17有
18 13
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因三萜皂苷多溶于水，振摇后可生成胶体
溶液，并有持久性似肥皂溶液的泡沫，故有
此名。三萜皂苷多具有羧基，故又称其为酸
性皂苷。 与甾体皂苷相同，三萜皂苷也具有溶血、 毒鱼及毒贝类的作用。
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3
二、三萜的分布
三萜类(triterpenes)在自然界分布广泛，菌类、
四、甘遂烷型 从环氧鲨烯由全椅-船-椅式构象形成，其A/B, B/C, C/D环均为反式，10、13、14位分别连有 , , -CH3，C20为S构型。
21 12 18 17 20 22 23 27 11 15 30 3 9 1 4 28 10 15 12 13 17 24 26
H3C OH