第八章 三萜化合物

第八章三萜类化合物一、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)和糖、糖醛酸等组成。

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，故此称为皂苷。

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）（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 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OHHH 3COCOHOHHOOCOH COOHOH COOHOH COOH2345671013141720212229302827262524231H H β-香树脂醇型 a -香树脂醇型 羽扇豆醇型三、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：苷元—溶石油醚、苯、乙醚、氯仿等有机溶剂， 不溶于水苷—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。

因此，有的皂苷内服，能刺激消化道粘膜，产生反射性粘液腺分泌，而用于祛痰止咳。

（二）颜色反应由于三萜化合物结构中常有：-OH 、>=<等，因此，在无水条件下，与强酸（硫酸、磷酸、高氯酸）、中等强酸（三氯乙酸）、Lewis 酸（氯化锌、三氯化铝、三氯化锑）作用，会产生颜色变化或荧光。

主要是使羟基脱水、增加双键结构，再经双键移位、双分子缩合等反应生成共轭双烯系统，又在酸作用下形成阳碳离子盐而呈色。

全饱和的、C-3无羟基或羰基的化合物呈阴性反应。

（作用于母核） 1．醋酐-浓硫酸反应（Liebermann-Burchard 反应） 样品/醋酐+浓硫酸-醋酐（1:20）——黄—红—紫—蓝—褪色131013141720222425263029282723191852120252621183029282723195羊毛脂甾烷型 达玛烷型2．五氯化锑反应（Kahlenberg反应）3．三氯醋酸反应（Rosen-Heimer反应）4．氯仿-浓硫酸反应（Salkowski反应）5．冰醋酸-乙酰氯反应（Tschugaeff反应）凡具有三萜母核结构的化合物，均能产生上述反应。

如：三萜苷元、三萜皂苷。

（三）表面活性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。

这是由于皂苷类成分具有降低水溶液表面张力的缘故。

因此，可作为清洁剂、乳化剂应用。

表面活性与分子内部亲水性和亲脂性结构的比例相关，只有当二者比例相当，才能较好地发挥出这种表面活性。

若亲水性强于亲脂性或相反，就不呈现这种活性。

（四）溶血作用皂苷又称皂毒类（sapotoxins），是指其有溶血作用。

皂苷的水溶液大多能破坏红细胞而有溶血作用（不能静脉注射给药）；皂苷水溶液肌肉注射易引起组织坏死，口服则无溶血作用。

（可能在肠胃不被吸收的原故）※并非所有的皂苷都产生溶血现象，如：人参皂苷※溶血与结构的关系：①和糖部分有关：②一些有溶血作用的三萜酯皂苷→E环上脂键被水解→生成物仍是皂苷（无溶血作用），溶血与结构的关系：在A环上有极性基团，D环或E环上有一中等极性基团的三萜皂苷，一般有溶血作用；苷元C3-β-OH、C16-α-OH或=O时，溶血指数最高；D或E环有极性基团→导致溶血作用消失（如C28-糖链或-OH）。

※如何确定是否是由皂苷引起的溶血呢？①可进一步提纯再检查；②运用胆甾醇沉淀法。

沉淀后的滤液无溶血现象，而沉淀分解后有溶血现象，表示确系皂苷引起的溶血现象。

（五）沉淀反应皂苷/水+ 金属盐类（金属盐类——铅盐、钡盐、铜盐等）→沉淀*利用此性质进行提取和分离三萜皂苷/水（酸性皂苷）+ 中性盐类（硫酸铵、醋酸铅等）→沉淀甾体皂苷/水（中性皂苷）+ 碱性盐类（碱式醋酸铅、氢氧化钡等）→沉淀四、提取分离（一）三萜类成分的提取1．用乙醇或甲醇提取。

2．醇提后用石油醚、氯仿、乙酸乙酯等萃取。

3．制成衍生物。

如甲基化制成甲酯衍生物或制成乙酰衍生物然后进行分离。

4．若以皂苷形式存在，可先水解，后用氯仿等溶剂进行萃取，再分离。

（二）三萜类成分的分离1．沉淀法⑴分段沉淀法（溶剂沉淀法）利用皂苷难溶于乙醚、丙酮等溶剂来分离。

皂苷/醇液+ 滴加乙醚等→沉淀优点——简便缺点——分离不完全，不易获得纯品。

⑵重金属盐沉淀法三萜皂苷/水+ 中性盐类→沉淀甾体皂苷/水+ 碱性盐类→沉淀2．氧化镁吸附法：可吸附糖、鞣质、色素等杂质。

3．透析法：可除去无机盐等杂质。

4．乙酰化精制法：皂苷的亲水性多数较强且极性大，夹带水溶性杂质亦多。

若将水溶性大的粗皂苷制成酰化物后增大其亲脂性，可以溶于低极性溶剂中，无论是脱色、层析、重结晶都比较容易，待纯化后再水解去乙酰基恢复原来皂苷形式。

5．色谱法色谱法可得到纯的单体皂苷。

吸附剂：中性氧化铝、硅胶（低活度）（分配）洗脱剂：多用混合溶剂（如CHCl3:MeOH:H2O=65:35:10下层）显色剂：10%H2SO4或特有的显色反应五、结构测定现以齐墩果烷型三萜及其皂苷为例简单介绍：（一）紫外光谱1、可判断齐墩果烷型化合物结构中的双键类型：一个孤立双键——仅在205~250nm处有微弱吸收αβ-不饱和羰基——最大吸收在242~250nm异环共轭双烯——最大吸收在240、250、260nm同环共轭双烯——最大吸收在285nm2、在11-oxo，△12-齐墩果烷型化合物中可判断18-H的构型：当18-H为β构型——最大吸收为248~249nm当18-H为α构型——最大吸收为242~243nm（二）质谱1、五环三萜类化合物质谱裂解的共同规律是：当有环内双键时，一般都有较特征的RDA裂解无环内双键时，常从C环断裂为两个碎片有时，可以同时产生RDA断裂和C环断裂当有11-oxo，△12时，将产生RDA裂解并发生麦氏重排2、皂苷的难挥发性，使电子轰击质谱（EI-MS）和化学电离质谱（CI-MS）技术在三萜皂苷的应用受到限制。

可制备成衍生物进行应用。

目前常应用不依赖样品挥发性的质谱技术：场解析质谱（FD-MS）正或负离子快原子轰击质谱(FAB-MS)（可获得皂苷的准分子离子峰：[M+H]+、[M+Na]+、[M+K]+等）（三）核磁共振1、1H-NMR（1）在1H-NMR谱的高场出现多个甲基单峰是三萜类化合物的最大特征一般-CH3质子信号—— 0.625 ~ 1.50δ0.18 ~ 1.5 出现堆积成山形的亚甲基信号烯氢质子一般为—— 4.3 ~ 6 左右C3-OH中C3上质子—— 3.2 ~ 4 左右环内双键质子—— >5 ppm 环外烯氢—— <5 ppm （2）甲基位移值不同——与糖上甲基比较：（3）烯氢的位移值比较：（4）同环双烯与异环双烯的比较：2、13C-NMR（1）一般C的位移值< 60 ppm （连氧碳除外）苷元和糖上与O相连的C多在60~90范围内烯碳—— 109 ~ 160 （>C=C<）羰基碳—— 170 ~ 220 （>C=O）角甲基—— 8.9 ~ 33.7（2）双键位置及结构母核的确定：根据碳谱中苷元的烯碳的个数和化学位移值不同，可推测一些三萜的双键位置。

如：齐墩果烯类化合物的烯碳位移情况（3）苷化位置的确定（4）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、β-碳向低场位移、γ-碳则向高场位移。