第七章_三萜及其苷类-1
第七章 皂苷类 第一节 三萜类
第七章
皂苷(saponins):苷类化合物的一种,多数可溶于水,水溶
液振摇后产生似肥皂水溶液样泡沫,故被称为皂苷。
分类: (1)按其苷元结构的不同分: 三萜皂苷: 甾体皂苷: 强心苷:
(2)按性质分:
酸性皂苷:由于三萜皂苷多具有羧基,所以将三萜皂苷又
称为酸性皂苷。
中性皂苷:将甾体皂苷又称为中性皂苷。
21 12 19 1 2 3 4 10 9 5 29 8 30 7 6 11 13 18 14 20 17 16 15 27 22 23 24 25 26
结构特点:
1. 8、10位有两个β -CH3
2. 14位有一个α-CH3 3. 17位有一个β侧链 4. C20构型为R或S
28
二、四环三萜 1、达玛烷型( Dammaranes )
三、五环三萜
( Pentacyclic Triterpenoids )
29 20 19 21 18 30
3、羽扇豆烷型(Lupanes) 母核:
H
25 1 26
E
22 28
H
27
A H
24 23
H
7
Lupanes
结构特点:E环为五元环,C19位-α-异丙基。末端常有一个双键。
三、五环三萜
( Pentacyclic Triterpenoids )
(3)根据糖链的多少分
单糖链苷(monodemosides)
双糖链苷(bisdemosides) 三糖链皂苷(tridesmosidic saponins) (4)根据苷是否被降解,分为:
原生苷
次皂苷(prosapogenins)
(5)皂苷中连接的糖:D-glc、D-半乳糖、D-Rha、D-葡萄糖 醛酸等。
三萜及其苷类
20
H+
H+
甲基和羟基差向异构化 HCl/Δ
OH O
二、羊毛脂烷型
1、结构特点
①从环氧鲨烯由椅-船-椅构象式环合而成;
② C10位有β-角甲基、C13位有β-CH3、C14位 有α-甲基、C17位有β-侧链、C20为R-构型。 ③ A/B、B/C、C/D环均为反式。
20 17
H 13 H H
六、楝烷型
1、楝苦素类成分
有26个碳原子,属于楝烷型。
2 、生物合成过程:
大戟烷与甘遂烷被认为是楝烷化合物的前体 物质。
大戟烷
R2
R1
20 20
[O]
3 3 7 7
[O]
HO
20 20
14
3
O14
7
14 3 8 7
15
HO
rearrangement HO O
OH
17
3 8 7 14
HO
OH
OH O
20
22 23
24
26
H
13 8 14 30 17
25
27
16
3 29
H
6
28
H
dammarane
第一课件网 ( )
RO HO
12
20
3
glc-glc-O
6
20(S)-原人参二醇(Rb1,Rb2)
R2O HO
HO
6
OR1
20(S)-原人参三醇
(Re,Rf )
sugar
O
(3S)-环氧鲨烯
Chair-Boat-Chair + HO
HO
羊毛甾醇
第七章 三萜及其苷类
H
1 2
H
3
4
23
H
24
三、羽扇豆烷型
30
20
H
21
18 17
29
19
22
28
25
26
H
H H
24
23
环的构型为A/B反,B/C反,C/D反, D/E反式; 反 反式; 环的构型为 反 反 反式 19位异丙基取代 位异丙基取代
四、木栓烷型
29 30 19 27 12 11 13 18 17 22 28 16 8 25 7 6 24 23 26 15 20 21
例子:柴胡【鉴别】 (1) 取本品粉末0.5g,加水10ml, 例子:柴胡【鉴别】 取本品粉末 ,加水 ,
用力振摇, 用力振摇,产生持久性泡沫 。
溶血作用
皂苷的水溶液大多数具有使红细胞破裂的作用,临床症状: 皂苷的水溶液大多数具有使红细胞破裂的作用,临床症状: 将含皂苷成分的水溶液注射进入静脉,产生溶血; 将含皂苷成分的水溶液注射进入静脉,产生溶血;注射进入肌 肉组织,可引起组织坏死;口服则无溶血作用。 肉组织,可引起组织坏死;口服则无溶血作用。 溶血指数: 溶血指数:指皂苷在一定条件下能使血液中红细胞完全溶解 的最低浓度。 的最低浓度。如甘草皂苷的溶血指数为 1 :4000。 。 推算样品中皂苷的粗略含量: 推算样品中皂苷的粗略含量:如某药材浸出液的溶血指数为 1 : 1,而对照标准皂苷的溶血指数为 : 100,则药材中皂苷的含 ,而对照标准皂苷的溶血指数为1 , 量为1%。 量为 。
二、色谱检识:TLC、PC 色谱检识: 、
TLC 吸附剂多用硅胶,游离三萜多用亲脂性溶剂展开, 吸附剂多用硅胶,游离三萜多用亲脂性溶剂展开, 皂苷多用含水溶剂展开 RP-TLC:RP-8、RP-18 : 、 多用甲醇-水 乙腈 水展开 多用甲醇 水、乙腈-水展开 酸性皂苷可在展开剂中加甲酸或乙酸以减少拖尾
7 三萜及其苷类
第七章三萜及其苷类一、名词解释1.酯皂苷2. 次皂苷3.溶血指数二、指出所示化合物的结构类型O GlcXylR12三、填空题1.甘草皂苷又称(),由于有甜味,又称为()。
甘草皂苷在植物体内以()盐形式存在,易溶于()。
甘草皂苷在()条件下水解可以得到甘草皂苷元。
2.皂苷因其水溶液经振摇能产生()而得名,且不因加热而消失,这是由于()的缘故。
3.三萜皂苷结构中多具有羧基,所以又常被称为()皂苷。
4.皂苷的分子量较(),大多为无色或白色的()粉末,仅少数为晶体,又因皂苷极性较(),常具有吸湿性。
5.皂苷可与胆甾醇生成难溶性的分子复合物,但三萜皂苷与胆甾醇形成的复合物的稳定性()甾体皂苷与胆甾醇形成的复合物的稳定性。
6.在皂苷的提取通法中,总皂苷与其他亲水性杂质分离是用()方法。
四、选择题1.从水液中萃取皂苷最好用()A.丙酮B.乙醚C.醋酸乙酯D.正丁醇E.甲醇2.不适用于粗总皂苷分离的方法是()A.分段沉淀法B.胆甾醇沉淀法C.铅盐沉淀法D.正丁醇萃取法E.色谱法3.不符合皂苷通性的是()A.大多为白色结晶B.味苦而辛辣C.对粘膜有刺激性D.振摇后能产生泡沫E.大多数有溶血作用4.下列皂苷中具有甜味的是()A.人参皂苷B.甘草皂苷C.柴胡皂苷D.知母皂苷E.桔梗皂苷5.制剂时皂苷不适宜的剂型是()A.片剂B.糖浆剂C.合剂D.注射剂E.冲剂6.下列成分的水溶液振摇后能产生大量持久性泡沫,并不因加热而消失的是()A.蛋白质B.黄酮苷C.蒽醌苷D.皂苷E.生物碱7.Liebermann-Burchard反应所使用的试剂是()A.氯仿-浓硫酸B.冰醋酸-乙酰氯C.五氯化锑D.三氯醋酸E.醋酐-浓硫酸8.有关三萜皂苷的氯仿-浓硫酸反应叙述正确的是()A.应加热至80℃,数分钟后出现正确现象B.氯仿层呈红色或篮色,硫酸层呈绿色荧光C.振摇后,界面出现紫色环D.氯仿层呈绿色荧光,硫酸层呈红色或篮色E.此反应可用于纸色谱显色五、简答题1. 三萜类化合物按化学结构可以分为哪几类?2.人参能不能制成注射剂,为什么?。
第七章 三萜及其苷
)
5、从水溶液中萃取皂苷类最好用( ) A.氯仿 B.丙酮 C.正丁醇 D.乙醚 E.乙醇
6、皂苷溶血作用的原因及表示方法? 含有皂苷的药物临床应用时应注意 什么?
7、简述皂苷,甾体皂苷及皂苷通性。
问题:如何与皂苷类区别?
胆甾醇沉淀法
粗提物
胆甾醇沉淀,过滤
滤液
溶血实验
沉淀
乙醚回流
有溶血活性
乙醚溶液 树脂、脂肪酸、挥发油等
不溶物
溶血实验
有溶血活性 皂苷
五、沉淀反应(皂苷):加盐
甾体皂苷多呈中性,三萜皂苷多呈酸性。
酸性皂苷+(NH4)2SO4 / Pb(AC)2等 中性盐→↓
中性皂苷+Ba(OH)2 /Pb(OH)Ac等 碱性盐→↓ 缺点:铅盐吸附力强,容易带入杂质,脱铅 时也会带走部分皂苷。
齐墩果酸(保肝、降血糖)
甘草中含有甘草次酸和甘草酸。临床上用于抗炎 和治疗胃溃疡。
COOH
O H
RO
H
COOH
O H
RO
H
本品适用于伴有谷丙转氨酶升高 的急、慢性病毒性肝炎的治疗。
29
30 21 22 17 16
20 19 H 12 11 25 2 3 1 4 10 5
H
18
13 9 26 14
附注: (1)并非所有的皂苷都有溶血作用 (2)溶血作用与皂苷分子结构相关 ①有无溶血作用与皂苷元结构有关,苷 元3位有-OH,16位有-OH或C=O时,溶血 指数最高;
②溶血作用的强弱与结合糖多少有关; 单糖链皂苷 > 双糖链酸性皂苷 >双糖 链中性皂苷。
21 20 12 1 2 3 28 4 19 10 5 6 29 11 9 18 8 7 13 14 30
[医学]天然药物化学第七章三萜及其苷类
第三节 理化性质
1、性状 皂苷元: 结晶; 皂苷: 无定形粉末 2、苦味、辛辣,对粘膜具刺激性 3、表面活性 4、溶解性
皂苷元:脂溶性 CHCl3、CH3COOC2H5、醇 皂苷:水溶性 水、醇、正丁醇、戊醇
5、溶血性(皂苷特性)(口服给药,不做成注射剂)
原理:皂苷 + 胆甾醇
不溶于水的复合物
单糖链皂苷 强
③ 氯仿-浓H2SO4
7、沉淀反应 (可用于分离) 三萜皂苷(酸性皂苷): (NH4)2SO4、Pb(OAc)4 中性盐→↓ 甾体皂苷(中性皂苷): Pb(OH)2(OAc)2、Ba(OH)2 碱性盐或碱→↓ 8、水解反应
原(生)皂苷 水解 次(生)皂苷
第四节 提取分离
药材 提取 总皂苷 分离 单体皂苷
1、提取 ①溶剂提取
药粉 1)稀醇-水提取(CH3OH或C2H5OH) 2)回收溶剂
3)加水溶解
石油醚 氯仿
乙酸乙酯
色素、叶绿素
三萜苷元
极性小→大
正丁醇/水 粗总三萜皂苷
②树脂法
粗提物水溶液 1)大孔吸附树脂 2)水洗
水流出液 (糖、水溶性色素、鞣质)
树脂 (皂苷)
浓度由低到高醇-水洗脱 流出液
回收溶剂 总皂苷
CH3
12
13 17
10
C
D
1
8
B9
15
H
14
16
CH3
10
B
5
11 H
C
8 9
H
12
14
H
CH3
13 17
D
15 16
5
H
H
A
H
3
4
天然药物化学第7章 三萜及其苷类 Triterpenoids
20
22
24
26 25 27
17
1
15
HO
29
5 28
环阿尔廷型(cycloartane)
21 18 11 1 3
20
22
24
26 25 27
17
H
5 9 19
H
13 14 15
HO
29
7
30
H
28
葫芦烷型(cucurbitane)
23
20 18 19 11
O 21
17 30 9 7 13
1 3
OH
O
CH3 C O OH
OH
OH
CH3 C O OH
KOH EtOH
H O
+
H OH R3O CH2R1
H+
HO CH2R1
CH2OH OH
H+/CH3OH
H O +
CH3O H CH2OH OH
CH3OH
H OH R3O CH2R1
R3O CH2R1
H
+
硫酸
HO R3O COOH H CH2 O COOR1
HO HO
H
COOH
H
COOH
(OH )
Cl -
HCl
HO R3O COOH H CH2 O COOR1 +
HO HO COOH
H
COOH
H
H
H+ CH2Cl H H COOH COOH
CH2OH
HOLeabharlann HO HO COOHHO HO
COOH
HO -
HO
COOH H+ COOH
第七章 三萜及其苷类
第七章三萜及其苷类一、选择题(一)单项选择题(在每小题的五个备选答案中,选出一个正确答案,并将正确答案的序号填在题干的括号内)1.O HHOOHHOHglcglc按结构特点应属于()A.异螺甾烷型皂苷B.呋甾烷型皂苷C.四环三萜皂苷D.螺甾烷型皂苷E.五环三萜皂苷2.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3.极性较大的三萜皂苷分离多采用()A.氧化铝吸附柱色谱B.硅胶吸附柱色谱C.硅胶分配柱色谱D.聚酰胺柱色谱E.离子交换色谱4.不符合皂苷通性的是()A.分子较大,多为无定形粉末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5.三萜皂苷结构所具有的共性是()A.5个环组成B.一般不含有羧基C.均在C3位成苷键D.有8个甲基E.苷元由30个碳原子组成6.属于齐墩果烷衍生物的是()A.人参二醇B.薯蓣皂苷元C.甘草次酸D.雪胆甲素E.熊果酸7.溶剂沉淀法分离皂苷是利用总皂苷中各皂苷()A.酸性强弱不同B.在乙醇中溶解度不同C.极性不同D.难溶于石油醚的性质E.分子量大小的差异8.可以作为皂苷纸色谱显色剂的是()A.醋酐-浓硫酸试剂B.香草醛-浓硫酸试剂C.三氯化铁-冰醋酸试剂D.三氯醋酸试剂E.α-萘酚-浓硫酸试剂9.OH按结构特点应属于()A.螺甾烷型皂苷元B.五环三萜类C.乙型强心苷元D.呋甾烷型皂苷元E.四环三萜类10.可用于分离中性皂苷与酸性皂苷的方法是()A.中性醋酸铅沉淀B.碱性醋酸铅沉淀C.分段沉淀法D.胆甾醇沉淀法E.酸提取碱沉淀法11.三萜类化合物结构的共同特点是都有()A.30个碳原子B.8个甲基C.6个甲基D.E环为五元环E.都在C3位成苷键12.Liebermann-Burchard反应所使用的试剂是()A.氯仿-浓硫酸B.三氯醋酸C.香草醛-浓硫酸D.醋酐-浓硫酸E.盐酸-对二甲氨基苯甲醛13.从水溶液中萃取皂苷类最好用()A.氯仿B.丙酮C.正丁醇D.乙醚E.乙醇14.区别三萜皂苷与甾体皂苷的反应()A.3,5-二硝基苯甲酸B.三氯化铁-冰醋酸C.α-萘酚-浓硫酸反应D.20%三氯醋酸反应E.盐酸-镁粉反应15.有关人参皂苷叙述错误的是()A.C型是齐墩果酸的双糖链苷B.人参总皂苷可按皂苷提取通法提取C.A型、B型苷元是达玛烷型衍生物D.A型、B型有溶血作用,C型有抗溶血作用E.人参皂苷的原始苷元应是20(S)-原人参二醇和20(S)-原人参三醇16.下列皂苷中具有甜味的是()A.人参皂苷B.甘草皂苷C.薯蓣皂苷D.柴胡皂苷E.远志皂苷17.制剂时皂苷不适宜的剂型是()A.片剂B.注射剂C.冲剂D.糖浆剂E.合剂18.下列成分的水溶液振摇后能产生大量持久性泡沫,并不因加热而消失的是()A.蛋白质B.黄酮苷C.皂苷D.生物碱E.蒽醌苷19.人参皂苷Rd属于()型四环三萜。
第六节三萜及其苷新
酸性皂苷
皂苷水或醇提取液
过量20%-30%中性 醋酸铅,搅拌过滤
沉淀 脱铅
滤液
过量20%-30%碱性 醋酸铅,搅拌过滤
中性皂苷
沉淀 脱铅
母液
用硫化氢或阳离子交换树脂脱铅
22
二、三萜皂苷的提取与分离
2)三氯化锑或五氯化锑(kahlenberg)反 应
样品醇溶液 60-70 ℃加热
显色剂
20%三氯化锑(五 氯化锑)氯仿溶液
显黄色、灰蓝色、灰紫色斑点,在紫外灯下显蓝 紫色荧光(甾体皂苷则显黄色荧光)。
注意:五氯化锑腐蚀性很强,宜少量配置,用后倒 掉。
11
六、显色反应
3)三氯醋酸(Rosen-Heimer)反应
第七章 三萜及其苷类
第五节 理化性质
一、性状:
(1)三萜类化合物多有较好的结晶;若与糖结合成为苷 类,则不易结晶,多为无色无定形粉末,但也有少数为 晶体,如常春藤皂苷为针状晶体。
(2)皂苷多数具有苦而辛辣味。 (3)皂苷具有吸湿性,保存时应干燥放置。 (4)多数三萜皂苷属于酸性。在植物体内常与金属离子
样品溶液点于滤纸上,喷25%三氯醋酸乙醇溶液, 加热至100℃,显红色→紫色斑点。
4)氯仿-浓硫酸(salkawski)反应
将样品溶于氯仿,加入浓硫酸后,在氯仿层呈现红 色或兰色,硫酸层有绿色荧光出现。
12
六、显色反应
5)冰醋酸-乙酰氯(Tschugaeff) 反应
样品溶于冰醋酸,加乙酰氯数滴及氯化锌结晶 数粒,稍加热,则呈现淡红色或紫红色。
如钾、钙、镁等结合成盐的形式存在。
2
二、 溶解度
皂苷:可溶于水,易溶于热水,溶于含水醇(甲 醇、乙醇、丁醇、戊醇等),溶于热甲醇、乙醇; 几不溶于乙醚、苯、丙酮等有机溶剂。
天然产物化学全套 - 四环三萜
第七章 三萜及其苷类
Natural Products Chemistry
第一节 概
1. 定义:
述
由30个碳原子组成的萜类化合物,符合“异戊二 烯定则” 大多与糖结合成苷,大多溶于水,水溶液振摇会 产生持久的泡沫,因此称为三萜皂苷。 因为许多三萜皂苷具有羧基,因此又称为“酸性 皂苷”。 广泛存在于自然界,双子叶植物中分布最多。
COOH
HO
乌苏酸(熊果酸)
第七章 三萜及其苷类
Natural Products Chemistry
29 30
H H
20 19 18
H
1 3
HO
25
11 9
17 16
26 14 8 27
22 28
10 H 5
H
E环为五元环, E环C19a为异丙基 A/B, B/C, C/D, D/E 全反式
6
24
(2) 五环三萜
齐墩果烷型(oleanane) 乌苏烷型(ursane) 羽扇豆烷型(lupane) 木栓烷型(friedelane)
第七章 三萜及其苷类
Natural Products Chemistry
30 19
H
29 20 17 16 22 28
11 1 25 9 5 24 23 10 H
H
因此,若要得到真正苷元,需用过碘酸氧化法 (Smith降解法)或者缓和酸水解。
RO OH H
OH
20S
OH H
20R
50% 乙 酸
R2O R1
R2O R1
OH
Smith降 解
HO OH H
H+
20S
OH H
天然药物化学讲稿: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。
三萜及其苷类
三,质谱在三萜及其苷的结构测定中的应用
1. 三萜类化合物的质谱特点: 三萜类化合物的质谱特点:
对于游离的三萜化合物,EI-MS是结构测定中较常用的手段之一, 对于游离的三萜化合物, 是结构测定中较常用的手段之一, 是结构测定中较常用的手段之一 EIMS可提供化合物分子量,可能的结构骨架和取代基的信息. 可提供化合物分子量, 可提供化合物分子量 可能的结构骨架和取代基的信息. 齐墩果烷-12-烯和熊果 烯和熊果-12-烯及其醛,醇,酸和甲酯,乙酸酯的主要 烯及其醛, 酸和甲酯, 齐墩果烷 烯和熊果 烯及其醛 特征裂解方式是C环进行的 环进行的RDA裂解 把分子离子分为含AB环的离子碎 裂解. 特征裂解方式是C环进行的RDA裂解.把分子离子分为含AB环的离子碎 环的离子碎片b,大多情况下,离子a很弱 离子b很强或 很弱, 片a,和含 环的离子碎片 ,大多情况下,离子 很弱,离子 很强或 ,和含DE环的离子碎片 为基峰;只有在D, 环取代基很多时 离子b的相对丰度才会减弱 环取代基很多时, 的相对丰度才会减弱. 为基峰;只有在 ,E环取代基很多时,离子 的相对丰度才会减弱. 离子a和 还能继续裂解 根据取代基的性质不同,离子a常能产生 还能继续裂解, 常能产生a离子 和b还能继续裂解,根据取代基的性质不同,离子 常能产生 H, a-H2O, a-H-H2O, a-HOAc等;离子 则主要失去 17侧链,生成 则主要失去C 等 离子b则主要失去 侧链,生成b-CH3, b-CHO, b-CH2OH, b-COOH, b-COOCH3等.这些离子还能再失水或失 甲酸甲酯等. 甲酸甲酯等. 教材P298给出了齐墩果酸的质谱裂解图. 给出了齐墩果酸的质谱裂解图. 教材 给出了齐墩果酸的质谱裂解图
29
30
19
第七章三萜及其皂苷
无环三萜 单环三萜 双环三萜 三环三萜 四环三萜 五环三萜
25 1
29 20 30
19
21
22 26
28
27
24 23
例:无环三萜
鲨烯(squalene)
二环三萜:
COOH
HOOC
榔色酸(lansic acid)
三环三萜:
OH
龙涎香醇(ambrin)
蓝刺头
第二节 三萜类化合物的生物合成
30 7
6
29 28
葫芦烷 cucurbitane
26 27
从雪胆属植物Hemsleya amabilis中分离得到的 雪胆甲素:
HO 2
3
HO
O OH
18
O 9 11 H
20
H
23
OH
16
25
OAc
5 19 6
Cucurbitacin Ia
六、楝烷(meliacane)型
母体结构:由原萜烷碳正离子II经基团移位形成。与甘遂
楝烷 meliacane
从楝科植物Azadirachta indica中分离得到:
O
OMe
O
H
O
O
H
OCMe
O
1α -methoxy-1,2-dihydroepoxyazadione
楝科植物
第四节 五 环 三 萜
Pentacyclic Triterpenoids 一、齐墩果烷(oleanane)型
结构特点:
①环:A/B、B/C、C/D互为反式构型, D/E互为顺式构型。
Chemistry of Natural Medicines
三萜类化合物(中药化学)-PPT
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
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。
第三节 四环三萜
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。
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达玛烷、羊毛脂烷、 甘遂烷、环阿屯烷(环阿尔廷烷)、葫芦 烷、楝烷型三萜类。
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。
二、三萜的分布
三萜类(triterpenes)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。
A/B, B/C, C/D trans, D/E cis
H
COOH
HO
齐墩果酸 (olennolic acid)
第七章-三萜及其皂苷教学内容
2)乙酰基质子的δ值在1.82-2.07。
对于绝大多数齐墩果烷型和乌苏烷型三萜, 当-COOCH3位于C28位时,其甲酯的δ值小 于3.795,否则就大于3.795。这一规律常用 于推定齐墩果烷和乌苏烷母核中C28位的羧 基。
大多数三萜化合物C3上有羟基或其它含氧基团, 此时,C3质子的信号多为dd峰。以3-乙酰氧基取 代的三萜衍生物为例,C3-H为竖键(α-H,β-Oac)时, 其δ值在4.00-4.75之间,最大偶合常数为12Hz左右; C3-H若为横键(β-H,α-OAc),δ值在5.00-5.48之 间,最大偶合常数约为8Hz,二者均为宽峰。
▪ 抗肿瘤活性 如乌苏酸。 ▪ 抗菌和抗病毒活性 如齐墩果酸、甘草次酸等。 ▪ 降低胆固醇作用 如甘草酸。 ▪ 杀软体动物活性 ▪ 抗生育作用 ▪ 其他如溶血活性等。
小结: 第一节 概述 掌握三萜及三萜皂苷的定义,了解三萜类化合
物在自然界中的分布情况,及存在形式。 第二节 三萜类化合物的生物合成 了解环状三萜的一般生物合成途径。 第三节 Байду номын сангаас环三萜 掌握四环三萜的结构分类,每种类型的主要结
AcO
3
δ3-H:4.00-4H .75,J=12Hz
H
3
δ3-H:5.00-5.48,O J=A 8Hcz
3)三萜中甲基的信号一般出现在δ0.50-1.20之间, 以吡啶为溶剂时,可以得到分辨较好的单峰。
对于齐墩果烷型和乌苏烷型的三萜,其最高场甲 基的δ值与C28的取代基有关。当C28为COOCH3时 最高场甲基的δ值小于0.775,反之则大于0.775。
3. 羟基取代位置及取向的确定
羟基取代可引起α-碳向低场移34~50,β-碳 向低场移2~10,而γ-碳则高场移0~9。
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分离出四环三萜化合物达100多个,是羊毛甾烷高度
氧化的衍生物。根据分子中所含碳原子数目的多少
可分为C30、C27、C24三种基本骨架。后两种为第一
种三萜的降解产物。
1、羊毛脂甾烷型
从灵芝中分离出一个三萜化合物,具有扶正固本 之功。它的结构与羊毛甾烷相比,多了3C=O,11C=O, 15C=O,23C=O,26-COOH,是羊毛甾烷的高度氧化化 合物。
3、达玛烷型
达玛烷型的人参皂苷在HCl溶液中加热煮沸水解,会 发生差向异构化只能得到人参二醇和人参三醇,得不到原 生皂苷元原人参二醇和原人参三醇。
25
25
人参二醇
OH
O
20
O OH
20
3
3
HO
HO OH
人参三醇
若要得到原人参皂苷元,必须在缓和的条件下水解
3、达玛烷型
由达玛烷衍生的人参皂苷,在生物活性上有显著差异。
雪胆甲素及乙素 泽泻萜醇A、B 川楝素 环黄芪醇
人参皂苷
五环三萜*(较多)
齐墩果烷型 齐墩果酸
乌苏烷型
羽扇豆烷型
乌苏酸
白桦脂醇 白桦脂酸
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 其他类型
一、链状三萜:
多为鲨烯类化合物,主要存在于鱼肝油中。
2,3-环氧角鲨烯是角鲨烯转变为三环、四环和五环 三萜的重要生源中间体
27 12 1 11 25 10 4 5 23 24 8 7 14 26 16 18 20 22 30 28 29
26 7
α-polypodatetraenes
11 12 26 9 8 7 5 6 13 25 10
γ-polypodatetraenes
1 2 3 4
H
1
15 16
17
18
19 20
21
多数是醇苷,也有酯苷 据分子中糖链数目:单糖链、双糖链、三糖链皂苷 成苷位置:3-OH、28-COOH(酯苷)、其它位-OH 原生皂苷:天然产生,未发生水解的皂苷 次生皂苷:原生苷因水解或酶解,部分糖被降解生成的苷
四、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。 少数三萜类分子中的碳原子多于或少于30个,如 齿孔酸 (C31H50O3) ,楝烷型仅有 26 个碳原子组成等, 过去认为它们不属于三萜类范畴,后来根据植物生源 关系将其划入三萜类化合物。
R2 Ac H Ac Ac Ac
R4 H
H Ac
四、三环三萜:
从蕨类植物伏石蕨新鲜全草中分离到两个油状三环三萜类碳 氢化合物13βH-malabaricatriene和13αHmalabaricatriene(1和2),从生源上可看作是由αpolypodatetraenes和γ-polypodatetraenes环合而成。
21 12 19 2 3 1 4 5 11 9 10 18 13 20 17 14 30 7 22 24 25 23 16 15 27 26
R
H H
6 8
H
28
29 28
Lanostanes
29
1、羊毛脂甾烷型
羊毛脂甾烷型三萜结构
21 12 19 2 3 1 4 5 11 9 10 18 13 20 17 14 30 7 22 24 25 23 16 15 27 26
五、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。
OPP OPPຫໍສະໝຸດ 焦磷酸金合欢酯焦磷酸金合欢酯
鯊烯
第一节、 概 述
六、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。 • 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酯的水平。 • 七叶皂苷具有明显的抗渗出、抗炎、抗瘀血作用,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。
OR4 OH O OH OR3 O
19 17 22 14 30 11 26 28 29 27 25
4
1 6 23 24
R1
8
O
OR2 R3 H H Ac H
OAc A B C D E
pouoside pouoside H pouoside H H pouoside pouoside
R1 OAc OAc H OAc OAc
雪胆甲素 雪胆乙素
17
H H H
14
大戟烷
结构特点:大戟烷是羊毛脂甾烷的立体异构体。 全反式:A/B,B/C,C/D皆为反式稠合 侧链结构类型: 10β、13α、14β、17α C20为R型
2、大戟烷型
COOH
17 13 14
9 8 7
HO
H
大戟醇
O
H
乳香二烯酮酸 △7(8) 异乳香二烯酮酸 △8(9)
大戟醇存在于许多大戟属植物乳液中,在甘遂、狼毒和千 金子中均有大量存在。
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Rb1则有中枢神经抑制作用和安定作用。 人参皂苷Rb1有增强核糖核酸聚合酶的活性,
人参皂苷Rc则有抑制核糖核酸聚合酶的活性。
第二节
结构与分类
按存在形式、结构、性质分: 三萜皂苷 苷元 其它三萜类(树脂、苦味素、 三萜醇、三萜生物碱) 按碳环的有无和数目分 四环三萜* 五环三萜* (较多) 链状 单环 双环 三环三萜
四环三萜*(较多)
羊毛脂甾烷型
大戟烷型
茯苓酸
大戟醇
达玛烷型
葫芦素烷型 原萜烷型 楝烷型 环菠萝蜜烷型
酸枣仁皂苷
游离三萜-三萜皂苷元
糖苷-三萜皂苷
• 三萜苷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,故被称为三萜皂苷。三萜皂苷多 具有羧基,所以有时又称之为酸性皂苷。而甾体皂苷 称为中性皂苷。
第一节、 概述
二、三萜的分布
三萜类广泛存在于自然界的菌类、蕨类、单子叶、双子 叶植物、动物及海洋生物中,尤以双子叶植物中分布最 多。它们以游离、成苷、成酯的形式存在。 游离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、桔梗科 、远志科、葫芦科、 毛茛科、石竹科、伞形科、鼠李科、报春花科等植物分 布较多。
鲨 烯
环化酶
H H 环化酶 O HO
2,3-环氧角鲨烯
羊毛脂醇
二、单环三萜:
从菊科蓍属植物(Achillea odorta)中分离得到的蓍
醇A是一个具有新单环骨架的三萜类化合物。
HO
蓍 醇A
三、双环三萜:
从海洋生物Asteropus sp.中分离得到的pouoside AE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。
22
30
27
28
29
23 24
malabaricatriene 1 C13-βH malabaricatriene 2 C13-αH
五、四环三萜:
以环戊烷骈多氢菲为基本母核 17位上有一个由8个碳原子组成的侧链 5个甲基 : 4位有偕二甲基 与甾体皂苷区别 10位和14位各有一甲基、另一甲基常连在 13或8位上
第八章
三萜类化合物
概述 结构与分类 理化性质和溶血作用 提取分离 检识 结构研究 实例
人 参
功效:大补元气、复脉固脱、补脾益肺、生津、安神
黄 芪
功效:补气固表,托毒排脓,利尿,生肌。
甘草与柴胡
甘草功效:补脾益气,清热解毒,祛痰止咳,缓急止痛, 调和诸药。 柴胡功效:和解表里、疏肝、升阳。
学习目标
3、达玛烷型
达玛烷型三萜及其皂苷在自然界存在非常广泛,
仅次于齐墩果烷型三萜。
五加科植物人参(Panax ginseng)为名贵的滋补 强壮药,国内外对人参属植物研究十分活跃,分离鉴
定了40多个皂苷(人参皂苷,ginsenosides)。大多
属于达玛烷型四环三萜及其苷,少数为齐墩果烷型三
萜皂苷。
特点:3和12位均有羟基取代,C-20位也有OH取代, 且为S构型。 分类:根据6位是否有-OH取代可分为两类,人参二醇 型和人参三醇型皂苷。
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。
第一节、 概述
三、三萜皂苷的组成
苷元:常见四环三萜、五环三萜 糖:葡萄糖、半乳糖、木糖、阿拉伯糖、鼠李糖,葡 萄糖醛酸,特殊糖(如芹糖、呋糖、鸡纳糖、乙酰氨 基糖等)。多数为吡喃糖。这些糖多以低聚糖 形式与 苷元成苷,多为吡喃型糖苷,少数为呋喃型糖苷
Lucidenic acid A
Lucidone A
1、羊毛脂甾烷型
HOOC
20 24
OH
RO
茯苓酸 块苓酸
R=COCH3 R=H
茯苓酸和块苓酸等是具有利尿、渗湿、健脾、安神功效 的中药茯苓的主要成分。这类化合物的特征是多数在C24上 有一个额外的碳原子,即属于含31个碳原子的三萜酸。