第八章 三萜类化合物
第八章 三萜类化合物2
4、研究概况
游离三萜 1963~1970年——发现232个 1990~1994年—— 发现330个(多为新骨架) 三萜皂苷 1966~1972年——鉴定了30个皂苷
1987~1989年—— 鉴定了1000多个皂苷
(尤以海洋生物中得到不少新型三萜) 5、结合糖种类 单糖—— glc、gal、xyl、arab、rha、fuc、
21 18 17 11 1 19 13 9 3 14 30 5 29 28 7 15 27 20 22 24 26 25
HO
20
24
O OH
OR3
R1
环黄芪醇
R1O OR 2
R2
H glc H glc
R3
H H glc glc
H
黄芪苷Ⅰ xyl(2,3-diAc) 黄芪苷V glc(1→2)xyl黄芪苷Ⅶ xyl
•
•
C4- β 、 α - 2个CH3
C13-αCH3
20 22
17 13 9 10 3 HO H 4 5 H 8H 14
楝烷型(meliacane)
23
20 18 17 19 1 9 7 11 30 13 14 15
O 21
Hale Waihona Puke 35H H
H
HO
29 28
五环三萜
• 一、齐墩果烷型(oleanane)
glcA、 galA、qui等
双糖、三糖、四糖 6、结合位置—— C3、C28、C16、C23、C29
7、生源途径
三萜类化合物的生物合成途径从生源来看,(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。
中药化学第八章三帖类化合物详解演示文稿
第38页,共80页。
第四节 三萜类化合物的提取与分离 一、三萜类化合物的提取 1.醇类溶剂提பைடு நூலகம்法
为提取皂苷首选方法
第39页,共80页。
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)
第11页,共80页。
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。
第29页,共80页。
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
异构酸,水环解合虽的然反易应引。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。
第41页,共80页。
先提总皂苷,再水解苷键,继用石油醚、苯、溶剂汽油、 CHCl3等弱极性有机溶剂提取苷元
第42页,共80页。
3.碱水提取法 提取含羧基皂苷
第43页,共80页。
二、三萜类化合物的分离 1.分段沉淀法
第44页,共80页。
2.胆甾醇沉淀法 利用三萜皂苷能与胆甾醇生成不溶性分子复合物进行分离。
三、双环三萜
OR4
28 29
27
结构特点是基本碳架 OH O O
三萜类及其苷类
皂苷具溶血作用的原因为( ) ❖ A.具表面活性 ❖ B.与细胞壁上胆甾醇生成沉淀 ❖ C.具甾体母核 ❖ D.多为寡糖苷,亲水性强 ❖ E.有酸性基团存在
43
不符合皂苷通性的是( ) ❖ A.分子较大,多为白色结晶 ❖ B.有显著而强烈的甜味 ❖ C.对粘膜有刺激 ❖ D.振摇后能产生泡沫 ❖ E.大多数有溶血作用
皂苷在无水条件下,与浓酸或某些Lewis酸作 用,会出现颜色变化或呈现荧光。此类反应虽然比 较灵敏,但专属性较差。常用呈色反应有: (-)醋酐-浓硫酸反应(Liebermann-Burchard反 应)
21
❖ 人参皂苷Rd属于(
A.羊毛脂烷 C.羽扇豆烷 E.葫芦烷
)型四环三萜。
B.达玛烷 D.甘遂烷
22
人参皂苷A型的真正苷元是( ) A 20(S)-原人参二醇 B 20(S)-原人参三醇 C 人参二醇 D 人参三醇
23
(三)原萜烷型
1、结构特点 其C8位有α-甲基、C9β-H、C13位有α-H、
39
利用发泡试验可区别甾体皂苷与三萜皂 苷:取两支试管,分别加入5ml 0.1mol/L的 HCl及0.1mol/L的NaOH,再各加中药水提 液3滴,振摇1分钟,如两管形成泡沫持久性、 高度相同,则提示中药含三萜皂苷(酸性皂 苷);如碱液管的泡沫较酸液管的泡沫高数 倍,持续时间长,则提示中药含甾体皂苷 (中性皂苷)。这是由于中性皂苷在碱水溶 液中能形成较稳定的泡沫。
齐墩果酸 30 29
26 27
COOH
熊果酸
32
3. 羽扇豆烷型 属此类型中草药成分较少,且 大多以苷元形式存在,少数以皂苷形式存在。 与齐墩果烷型不同的是E环为五元环,在C19 位上有α-构型的异丙烯基或异丙烷取代,D/E 环是反式,如白桦脂酸。
三萜类化合物
一般C-3位均有-OH,或游离,或成苷,或氧取代
例如:
O
OH
OH
3
HO
H
HO
羊毛脂醇
OH
黄芪醇
二、分类
(一)四环三萜(tetracyclic triterpenoids) 3、 大戟烷型(euphane) 结构特点:
A/B、B/C、C/D环:均为反式 (与达玛烷型一致) 10、14位:β-角甲基 13位:α-角甲基
21 11 1 19 9 2 3 12 18 22 20 17 16 15
1 4 10 14 13
24 23 25 27
26
C 13 D H 14
30 7
A
4 28
10 5
B
6
H 8
17
20
H
29
lanostane
二、分类
(一)四环三萜(tetracyclic triterpenoids)
2、羊毛脂烷型(lanostane)
A
4
B
6
8
30
7
H
29
dammarane
二、分类
(一)四环三萜(tetracyclic triterpenoids)
1、达玛烷型(dammarane) 结构特点:
A/B、B/C、C/D环:均为 反式 8、10位:β-角甲基 14位:α-角甲基 13位: β-H 17位:β-侧链 20位构型:R 或 S
C 13 A
10
R或S 20
H
17
D
B 8
H
dammarane
二、分类
(一)四环三萜(tetracyclic triterpenoids)
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
三萜类及其苷类资料
21 18 13 19 14 10 3 30 5 28 29
22 20 23 17
24 25
26
21
20 23
25
26
27 1
27 19 18
30 5 28 29
羊毛脂甾烷型
茯苓
羊毛脂甾烷型:从环氧鲨烯由椅-船-椅-船构象式环合而成, 其C10位有β-甲基、C13位有β-CH3、C14位有α-甲基、C17位 有β-侧链、C20为R-构型。且A/B、B/C、C/D环均为反式。
24
泽泻醇 b
泽泻
25
(四)葫芦烷型
1、结构特点 由羊毛甾烯Δ8进行质子化,在C-8产生正 碳离子,然后19-CH3转移到9位,9-H转移到8 位而形成,但A/B环上的取代和羊毛脂烷类型 化合物不同,有5β-H、8β-H、10α-H,C-9 位连有β-CH3,其余与羊毛脂烷一样。 2、存在:葫芦科许多植物均含此类成分,总称 为葫芦苦素类,像葫芦苦素E是抗肝炎药物, 葫芦苦素o则具有抗癌活性。
5
甘草
黄芪
6
甘草 根和根茎主含三萜皂苷。其中主要的 一种俗称甘草甜素,系甘草的甜味成份,是1 分子的18β-甘草次酸和2分子的葡萄醛酸结 合生成的甘草酸的钾盐和钙盐。其他的三萜 皂苷有:乌拉尔甘草皂苷A、B和甘草皂苷A3、 B2、C2、D3、E2、F3、G2、H2、J2、K2。
7
柴胡
人参
8
(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)
14
(5)四环三萜(较多)
羊毛甾烷型
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
三萜类化合物
29 19
COOH
▪ 3、羽扇豆烷型19 H21
18 22
第三节 三萜类化合物的理化性质
一、一般物理性质
1、性状
➢ 苷元多有较好的结晶 ➢ 苷多为无定型粉末 ➢ 具有苦和辛辣味,对人体粘膜有刺激性,还具有吸湿性.
2、溶解性
➢ 苷元能溶于石油醚、苯、乙醚、氯仿等。 ➢ 苷极性较大,可溶于水,易溶热水,热甲醇,热乙醇和稀醇,难溶于
3、溶血实验 供试液1毫升,水浴蒸干,0.9%生 理盐水溶解,加入几滴2%红细胞悬浮液,溶液 油浑浊变澄清,则溶血。
二、色谱检识 1、薄层色谱 吸附剂 :硅胶 展开剂:游离三萜 环己烷-乙酸乙酯
苯-丙酮 氯仿-乙酸乙酯 三萜皂苷 氯仿-甲醇-水 正丁醇-醋酸-水 显色剂:10%硫酸、三氯乙酸等。
▪ 2、纸色谱 ▪ 皂苷:水为固定相 ▪ 苷元:甲酰胺为固定相
第七节 含皂苷的中药实例 一、人参
➢ 五加科人参属植物人参的干燥根。 ➢ 有大补元气、生津止渴、调养营卫。
(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
3分布
三萜类化合物在菌类、蕨类、单子叶和双子叶植物、动 物及海洋生物中均有分布,尤以双子叶植物中分布最 多
➢ 游离三萜:豆科、菊科、大戢科、卫矛科 ➢ 三萜苷类:豆科、五加科、桔梗科、远志科、葫芦科、
毛茛科等分布较多
➢ 常用中药人参、黄芪、甘草、三七、桔梗、远志、柴
胡等都含有皂苷(三萜苷)。
第二节 三萜类化合物的结构与分类
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。
中药化学:8-三萜类化合物
A/B, B/C, C/D trans, D/E cis
①齐墩果烷(oleanane)型 又称-香树脂烷型
基本碳架:
• 母核上有8个甲基,其中C10、C8、C17上的甲基
均为 -型,而C14上的甲基为 -型,C4位和C20
位各有二个甲基。C28常有-COOH。
30
29
H 19
12
18
20 21
E
二、分布
• 三萜类在自然界分布广泛,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。 • 主要分布于菊科、石竹科、五加科、豆科、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。
三、组成形式
游离或成苷、成酯的形式存在。
五、生物合成途径
从生源来看,是由鲨烯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(FPP)尾尾缩合生成。
OPP
焦磷酸金合欢酯
OPP
焦磷酸金合欢酯
鲨烯
第二节 三萜类化合物的结构与分类
(一)分类
• 在植物体(生物体)内的存在形式、结构和性质 三萜皂苷及其苷元 其他三萜类(树脂、苦味素、三萜生物碱及三萜醇等)
2
2
xyl rha
xyl 2 glc 3 ara
2
rha
其衍生物经X-射线衍射分析,证明它的C20的绝对构 型为S,C23为R。
② 羊毛脂甾烷型
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 。
21
型)、葫芦烷、楝烷型三萜类。
① 达玛烷型
中药化学-第八章-三萜类化合物
其他NMR技术
➢ DEPT (用于确定碳的类型CH3、CH2、CH) ➢ 1H-1HCOSY ➢ 13C-1HCOSY ➢ HMQC(通过氢检测的异核多量子相关谱) ➢ HMBC(通过氢检测的异核多键相关谱)
【分离方法】
➢ 2、大孔树脂法 适合皂苷的精制和初 步分离。先用水洗除去糖和水溶性杂质, 再用不同浓度醇浓度由低至高洗脱皂苷 按极性由大到小的顺序被洗下来。
【分离方法】
3、色谱分离法 ⑴吸附柱色谱法:吸附剂为硅胶,流动相为氯 仿-甲醇不同比例 ⑵分配柱色谱法 支持剂:硅胶 固定相:3%草酸水溶液 流动相:含水混合有机溶剂 反相柱色谱:吸附剂为Rp-18、Rp-8或Rp-2, 流动相为甲醇-水,乙腈-水
【分离方法】
(3)高效液相色谱法 目前最常用, 一般选用反相柱,流动相为甲醇-水, 乙腈-水。
(4)凝胶色谱法 应用较多的是能 在有机相使用的Sephadex LH-20。
第五节 三萜类化合物检识
【理化检识】
➢ 1.泡沫试验 中药水提取液振摇后,产生 持久泡沫(15分钟以上),注意假阳性反 应。
【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。
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)
第8章 三萜及其苷类
第八章三萜及其苷类三萜是由30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6个异戊二烯单位的聚合体。
该类化合物在自然界分布广泛,以游离形式或者与糖成苷或酯的形式存在。
三萜类化合物因含有多个碳环而表现为亲脂性,不溶或难溶于水,可溶于常见的有机溶剂,与糖成苷后则水溶性增大,多数可溶于水,其水溶液经强烈振摇后能产生大量持久性肥皂样泡沫,故被称为三萜皂苷。
三萜皂苷分子中多具有羧基,所以又常被称为酸性皂苷。
三萜及其苷类化合物广泛存在于自然界中,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,常见于五加科、豆科、远志科、桔梗科、伞形科、玄参科及石竹科等植物中,如中药人参、三七、甘草、黄芪、远志、桔梗、柴胡等都含有此类成分。
少数三萜类成分存在于动物体中,如羊毛脂中含有的羊毛脂醇,鲨鱼肝脏中含有的鲨烯,另外,从海洋生物海参、软珊瑚中也分离出各种类型的三萜类化合物。
三萜及其苷类化合物具有广泛的生物活性。
文献报道其生物活性及毒性主要表现在溶血、抗癌、抗炎、抗菌、抗病毒、降低胆固醇、杀软体动物、抗生育等方面。
由于三萜及其苷类化合物生物活性的多样性及重要性,近年来成为天然药物化学研究的一个热点领域,加之现代分离、分析技术的运用,大大加快了此类化合物的研究进展。
1966~1972年间仅有30个皂苷结构被鉴定,而1987~1989年2年半时间分离鉴定的新皂苷就有1000多个,截止到2008年,共分离到天然来源的三萜类化合物12530个,结构类型共有43种。
近30年来,三萜及其苷类成分的研究进展很快,尤其近几年,从海洋生物中发现了许多具有新骨架或生物活性的三萜类化合物,成为萜类成分研究中的一个活跃领域。
第一节结构与分类从生源途径来看,三萜类化合物是由两分子焦磷酸金合欢酯(简称FPP)缩合生成鲨烯,再由鲨烯通过不同的环化方式转变而来。
少数三萜类化合物分子中的碳原子多于或少于30个,是因为在转变过程中产生异构化或发生了降解反应的结果,仍将它们归入三萜类化合物。
中药化学第八章 三萜类化合物
HO
羊毛脂甾烷
H
H
羊毛脂醇
2.大戟烷(euphane)型(甘遂烷型)
大戟烷是羊毛脂甾烷的立体异构体,基本碳架相同, 只是C13、C14和C17上的取代基构型不同,即是13α、14β 、17α-羊毛脂甾烷。
21 20 22
24
26
12 18
23 17
25 27
H 11
13
1 19 9 14
16 15
角鲨烯
2,3-环氧角鲨烯
三环三萜 四环三萜 五环三萜
(一)链状三萜
肝 脏 环 氧 酶
—
(一)链状三萜
2,3-环氧基角鲨烯在环化酶(从鼠肝中提得)或 弱酸性介质中很容易被环化。
环化 酶
O
2,3-环氧角鲨烯
HO
H H
羊毛脂醇
(二)单环三萜
HO 蓍醇A
(三)双环三萜
OR4
28
29
27
OH O
O
OH
14
熊果酸(Ursolic acid)
来源于木犀科植物女 贞(Ligustrum lucidum Ait.)叶中,熊果酸又名 乌索酸,乌苏酸,属三 萜类化合物。具有镇 静、抗炎、抗菌、抗糖 HO 尿病、抗溃疡、降低血 糖等多种生物学效应。
H
COOH
H
H
Ursonic acid
中药地榆 (Sanguisorba officinalis)具有凉血止血的功效,其 中含有地榆皂苷B, E (sanguisorbin B and E),是乌苏酸的苷。
Ara(p)
H COOR
H
H
地榆皂甙B R=H 地榆皂甙E R=3-Ac-glc
3. 羽扇豆烷(lupane)型
中药化学期末复习第八章三萜类化合物习题-学生ok
第八章三萜类化合物一、填空题1.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。
2.三萜皂苷结构中多具有羧基,所以又常被称为()皂苷。
3.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,这是由于皂苷具有()作用的缘故。
4.各类皂苷的溶血作用强弱可用()表示。
5.()色谱是近年来常用于分离极性较大的化合物的一种方法,尤其适用于皂苷的精制和初步分离。
二.选择题1.人参皂苷中含有在结构上属于四环三萜类化合物中的()A 乌苏烷型B. 羊毛脂甾烷型C. 达玛烷型D.葫芦素烷型2.分离三萜皂苷的优良溶剂为()A. 乙醇B. 氯仿C. 乙醚D. 正丁醇3.三萜皂苷在进行Rosen-Heimer(三氯乙酸)反应时,若要观察阳性结果需加热到()A. 60℃B. 80℃C. 100℃D. 120℃E. 140℃4.目前对皂苷的分离效能最高的色谱是()A.聚酰胺色谱B. 大孔树脂色谱C. 高效液相色谱D. 凝胶色谱5.用于三萜皂苷的结构研究的方法中,由于皂苷的难挥发性而受到限制的是()A. EI-MS B. FD-MS C. FAB-MS D. ESI-MS6.柴胡皂苷的结构类型主要是()。
A.甾体皂苷B.五环三萜皂苷C.四环三萜皂苷D.都有7.下列中药中,其主要活性成分为三萜的是()。
A. 人参B. 槐米C. 薄荷D. 大黄8.下列不属于三萜皂苷性质的有()。
A.发泡性B.挥发性C.溶血作用D.旋光性9.下列方法中常用于检识三萜类化合物的显色反应是()A.盐酸-镁粉反应B.Molish反应C.醋酐-浓硫酸反应D.AlCl3反应10. 不符合齐墩果烷结构特点的是( )A. 属于三萜B. C23、C24连接在C4位上C. C29、C30连接在C20上D. A、B、C、D、E环都是六元环E. C29、C30分别连接在C19、C20上11. 活性皂苷化合物一般不做成针剂,这是因为( )A 不能溶于水B 产生泡沫C 有溶血作用D 久置产生沉淀12.皂甙在下列何种溶剂中具有较大的溶解度( )A.丙酮B.乙醚C.含水正丁醇D.氯仿13. 人参中的主要活性成分人参皂苷属于()A 二萜类B 三萜类C 黄酮类D 蒽醌类E 木脂素类14.要除去甙提取液中的糖等水溶性杂质,下列方法中哪种较为有效?( )A.聚酰胺吸附法B.碱溶酸沉法C.酸溶碱沉法D.大孔吸附树脂色谱法15.下列属于四环三萜的有( )。
第八章 三萜及其苷
R3 R R2
17
R1 8 R4 15
HO
四、五环三萜 (Pentacyclic Triterpenoids) Triterpenoids)
√ • • √ • √
齐墩果烷型( 齐墩果烷型 Oleananes ) 乌苏烷型( 乌苏烷型(Ursanes) ) 羽扇豆烷型( 羽扇豆烷型(Lupanes) )
20R 原 参 醇R 人 二 =H 20R 原 参 醇R -O 人 三 =α H
羊毛脂烷型( (二)羊毛脂烷型( Lanostanes )
• 结构特点 A/B, B/C, C/D环均为反式 C/D环均为 环均为反式 10、13、14位分别连有β, β, α-CH3 10、13、14位分别连有 位分别连有β CH3 8位连有β-H 位连有β C17侧链为β构型 17侧链为 侧链为β C20为R构型 20为
羊毛脂烷
大戟烷
• 从藤桔属植物 Paramignya monophylla 的果实分离得到: 的果实分离得到:
20 17 13 8 14
OH
10 3
H
O
4
H
3-oxotirucalla-7,24-dine-23-ol
(五)楝烷型(Meliacanes) 楝烷型(Meliacanes)
• 结构特点 26个碳 个碳 A/B, B/C, C/D均为反式 均为反式 8、10、13位分别连有 β, β, α,-CH3 、 、 位分别连有
A
4 10 20 17
羊毛脂烷
C 9 B
8
13 D 14
环阿屯烷
常见中药成分:黄芪苷 常见中药成分:
2 4 2 5 2 0 1 9 1 3 0 6 9
中药化学三萜
5、糖和糖的连接顺序: 部分水解(缓和酸水解、酶水解); 质谱; 13C-NMR
6、苷键构型: 酶水解; Klyne经验公式计算(苷与苷元的分子
比旋度之差); 1H-NMR,13C-NMR(J、δ)
二、波谱法
(一)UV 饱和:无紫外吸收 不饱和的:
孤立C=C:205-250nm微弱吸收 C=C—C=O:242-250nm有最大吸收 C=C—C=C同环: 285nm有最大吸收 C=C—C=C异环: 240,250,260nm
7、颜色反应: 三萜类在无水条件下与强酸(硫酸、高
氯酸、磷酸)、中强酸(三氯醋酸)、Lewis 酸(ZnCl2,AlCl3,SbCl5,SbCl3)反应产生颜 色变化。
(1)Lieberman-Burchard反应:白瓷板 醋酐-浓硫酸/冰醋酸;显红紫色
(2)Kahlenberg反应:纸片反应 20%SbCl5,SbCl3/CHCl3;60-70℃显色
10(9),14,8(13)-甲基,4-偕二甲基
19 11 1
2
10 9
3 45
6
28 29
21
22 24
20
12
23 17
18 13
16
14
15
8
30
7
26 25 27
1、羊毛脂烷型
A/B,B/C,C/D均为反式稠合;C20-R构型; 10,13,17-β;14-α
10 3
4
HO H
羊毛脂醇
20 17
草醛-硫酸
8.6 结构研究
一、化学法 水解皂苷,分别研究苷元、糖。
复习第三章多糖和苷的结构测定: 1、糖的种类:色谱法;1H-NMR,13C-NMR,
第八章 三萜类化合物2
4、研究概况
游离三萜 1963~1970年——发现232个 1990~1994年—— 发现330个(多为新骨架) 三萜皂苷 1966~1972年——鉴定了30个皂苷
1987~1989年—— 鉴定了1000多个皂苷
(尤以海洋生物中得到不少新型三萜) 5、结合糖种类 单糖—— glc、gal、xyl、arab、rha、fuc、
OR OH
•
Rh2
glc
3-o-glc
glc2-1glc-O
B型-人参三醇(有显著溶血性)
R1
OR2 OH
R2
glc
人参皂苷Re glc-rha(2-1)
人参皂苷Rf
glc-glc(2-1) H
人参皂苷Rg1
glc
glc
H H
人参皂苷Rg2 glc-rha(2-1)
人参皂苷Rh1 glc
HO OR1
22 28
H
16
H
9
H
14
H
H
3 27
H
24 23
6
第三节 理化性质
一、物理性质 (一)形状与溶解性 1、形状 游离三萜——结晶态 • 皂苷——无定形粉末 2、溶解性 苷元——亲脂性,难溶于水 • 苷—— 可溶于水,易溶于热水、稀醇、热甲乙醇, • 难溶于乙醚、苯、等极性小的溶剂 3、皂苷——多具苦味,辛辣。 4、对粘膜有刺激(可用于祛痰止渴)有吸湿性,有吸湿性。皂苷类具 有表面活性 5、具有溶血作用,原因是可与胆甾醇形成水不溶性分子复合物。 (人参三醇皂苷有溶血作用,人参二醇皂苷抗溶血) 6、可与金属盐类发生沉淀反应
H H
环化 酶
HO
O
2,3-环氧角鲨烯
羊毛脂醇
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游离三萜
1990~1994年—— 发现330个(多为新骨架) 三萜皂苷 1966~1972年——鉴定了30个皂苷 1987~1989年—— 鉴定了1000多个皂苷 (尤以海洋生物中得到不少新型三萜)
5、结合糖种类 单糖—— glc、gal、xyl、arab、rha、fuc、
glcA、 galA、qui等双糖、三糖、四糖
【化学性质】
1.颜色反应:
Liebermann-Burchard反应 :浓硫酸-醋酐(1:20) Kahlenberg反应 20%五氯化锑(或三氯化锑的氯仿饱和 液)可用于滤纸显色,干燥后60-70℃加热,显蓝色、灰 蓝色、灰紫色等 Rosen-Heimer反应 25%三氯乙酸乙醇液,可用于滤纸 显色,加热至100℃,猩红色,逐渐变为紫色 Salkowski反应 氯仿-浓硫酸,硫酸层显红色或蓝色,氯 仿层有绿色荧光出现
COOH
HO
COOH
HO
【MS特征】
皂苷EI-MS得不到分子离子。
场解析质谱(FD-M
S)和快原子轰击 质谱(FAB-MS),可得到皂苷的准 分子离子峰[M+H]+、[M+Na]+和[M+K]+ 等,还可以给出皂苷分子失去寡聚糖 基或单糖碎片峰,并同时出现相应的 糖单元的碎片峰。
【1H-NMR特征】
【分离方法】
2、大孔树脂法
适合皂苷的精制和初 步分离。先用水洗除去糖和水溶性杂质, 再用不同浓度醇浓度由低至高洗脱皂苷 按极性由大到小的顺序被洗下来。
【分离方法】
3、色谱分离法 ⑴吸附柱色谱法:吸附剂为硅胶,流动相为氯 仿-甲醇不同比例 ⑵分配柱色谱法 支持剂:硅胶 固定相:3%草酸水溶液 流动相:含水混合有机溶剂 反相柱色谱:吸附剂为Rp-18、Rp-8或Rp-2, 流动相为甲醇-水,乙腈-水
【13C-NMR谱特征】
三萜母核上的角甲基一般出现在δ8.9-
33.7,其中23、29位甲基在e键,出现在 较低场,δ依次为28.0、33.0。 苷元中除与氧连接的碳和烯碳外,其他δ 一般在60.0以下,苷元和糖上与氧相连碳 为δ60.0-90.0,烯碳在δ109.0-160.0,羰 基碳为δ170.0-220.0。
三萜类化合物的存在形式
三萜类化合物在自然界的存在形式有游离或者与
糖结合成苷或酯的形式存在。游离三萜化合物不 溶于水,易溶于有机溶剂。三萜苷类易于水,其 水溶液剧烈振摇时能产生大量、持久的肥皂样泡 沫,故称为三萜皂苷。另外,三萜皂苷多具有羧 基,所以又常称为酸性皂苷。
三萜皂苷分类: 1.按存在形式、结构、性质分为: (1)三萜皂苷及苷元 (2)其它三萜类(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)
(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
(6)五环三萜(较多)
齐墩果烷型 齐墩果酸 乌苏烷型 乌苏酸 羽扇豆醇型 白桦脂醇 木栓烷型 雷公藤酮 羊齿烷型和异羊齿烷型 何帕烷型和异何帕烷型 其它类型
【色谱检识】
1.薄层色谱 硅胶为吸附剂,皂苷元展开剂为亲脂性展开剂; 皂苷的展开剂为含水有机溶剂。酸性皂苷薄层拖 尾,可加入少量甲酸或乙酸消除。 显色剂:10%硫酸乙醇溶液、三氯乙酸试剂、香 草醛-浓硫酸试剂。 2.纸色谱 水为固定相,展开剂含水量较多,但斑点不太集 中。
第六节 三萜类化合物的结构研究
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。
第八章
三萜类化合物
第一节 概 述
1、定义——由30个碳原子组成的萜类化合物,符合“异戊
二烯定则”
2、存在 1)游离三萜(C5H10)6 2)苷—— 又名三萜皂苷 (水液振摇起泡 3)广泛存在于自然界,双子叶植物中分布最多
3、因为许多三萜皂苷具有羧基,因此又称为“酸性皂苷”。
4、研究概况 1963~1970年——发现232个
1.性状 多为无定形粉末(极性较大),具吸湿性; 苦、辛辣,有粘膜刺激性。 2.熔点与旋光性 游离态有固定熔点;皂苷无明显熔点,一 般测得的大多为分解点。三萜化合物均有旋光 性。
【物理性质】
3.溶解度 游离态溶于有机溶剂,不溶于水;成苷后,极 性增强,可溶于水,易溶于热水、稀醇、热甲醇、 热乙醇,几不溶或难溶于丙酮、乙醚等极性小的 有机溶剂。皂苷常用正丁醇作为分离提取的溶剂。 皂苷有助溶性,可促进其他成分在水中的溶解度。 4.发泡性 皂苷水液经剧烈震荡能产生持久性泡沫,且不 因加热而消失(原因:降低水液表面张力)
三萜类出现多个甲基单峰,一般甲基质子
信号在δ0.60-1.50;甲基与双键相连, δ1.63-1.80,呈宽单峰。高场区甲基信号 数目及峰形有助于推断三萜类化合物的基 本骨架。 烯氢信号δ4.3-6.0,环内双键δ大于5,环 外双键δ小于5;连接羟基的碳上质子信 号在δ3.2-4.0;连接乙酰氧基的碳上的质 子信号在δ4.0-5.5。
6、结合位置—— C3、C28、C16、C23、C29
7、生源途径
三萜类化合物的生物合成途径从生源来看,(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。
OPP OPP
焦磷酸金合欢酯
焦磷酸金合欢酯
第二节
白桦脂酸
21 18 13 19 14 10 3 30 5 28 29
22 20 23 17
24 25
26
21
20 23
25
26
27 1
27 19 18
30 5 28 29
羊毛脂甾烷型
达玛烷型
H H H
大戟烷型
HO
H
HOOC OH
大戟醇
H3COCO H
茯苓酸
30 20 13 1 2 10 3 4 5 6 23 24 27 7 25 26 14 17
29 21 22 28
1 25 26 30
29
30
29 20 19 21
H
28
1 25 10 26
H
17 14 28
3
H H
23 24
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
27
3
H
27
HO
HO
23
H
24
β -香树脂醇型
a-香树脂醇型
羽扇豆醇型
COOH
HO
齐墩果酸
HO
COOH
熊果酸
COOH
HO
白桦脂酸
第三节 理化性质和溶血作用
【物理性质】
【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。
【分离方法】
(3)高效液相色谱法 目前最常用, 一般选用反相柱,流动相为甲醇-水, 乙腈-水。 (4)凝胶色谱法 应用较多的是能 在有机相使用的Sephadex LH-20。
第五节 三萜类化合物检识
【理化检识】 1.泡沫试验 中药水提取液振摇后,产生 持久泡沫(15分钟以上),注意假阳性反 应。 2.显色反应(见颜色反应) 3.溶血试验 取供试液1ml,水浴蒸干,生 理盐水溶解,加入几滴2%红细胞悬浮液, 若发生溶血,溶液由混浊变澄明。
三萜类化合物的结构与分类
三萜---以六分子异戊二烯为单位的聚合体。由于三萜 类化合物生物活性的多样性及重要性,近年来成为中药 化学研究的一个热点领域,而且加之现代分离、分析技 术的运用,大大加快了三萜类化合物的研究进展。
1966~1972年间仅有30个皂苷结构被搞清楚,而
1987~1989年2年多时间分离鉴定的新皂苷就有1000 多 种。
【分离方法】
⑵胆甾醇沉淀法
利用胆甾醇能和皂苷生成复合物的性质,
但三萜皂苷与胆甾醇形成的复合物没有甾 体皂苷与胆甾醇形成的复合物稳定。先将 皂苷和胆甾醇充分反应,然后用水、醇、 乙醚顺次洗涤沉淀,以除去糖类、色素、 油脂和游离的胆甾醇,再将沉淀干燥,乙 醚回流,提去胆甾醇,剩下为较纯皂苷。
【UV光谱】
随共轭程度而变化。 11-oxo,△12-齐墩果烷型 化合物可用UV判断18-H的 构型,当18-H为β构型,最 大吸收在248-249nm,18H为α构型,最大吸收在 242-243nm。
COOH
HO
【MS特征】
EI-MS:皂苷得不到分子离子。 游离三萜(皂苷元)可得到 分子离子及碎片离子(MCH3、M-OH、M-COOH)。 齐墩果烷型:结构中含环己烯 时,可发生RDA裂解。 羽扇豆烷型:出现一个失去异 丙基的M-43的特征离子峰。
【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、