天然药物化学-皂苷

三、存在形式
多以游离或成苷成酯的形式存在
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
次皂苷：原生苷被部分降解(酶解)的产物
四、生物活性
1、甾体皂苷类
抗生育：杀灭精子、抗早孕 (薯蓣皂苷元) 降血糖:伪原知母皂苷AⅢ和原知母皂苷AⅢ
异螺旋甾烷
（一）甾体皂苷元的结构特点
1、四环三侧链，呋喃加吡喃； 分子中含有A、B、C、D、E、F六个环，A、 B、C、D环为甾体母核；C17位上侧链和C16 骈合为五元含氧环（呋喃环E），E环上又 以螺缩酮形式连接六元含氧环（吡喃环 F），共同组成螺旋甾烷结构。 2、前二反与顺，后三皆为反； 甾核四个环的稠合方式为A/B顺式或反式， B/C和C/D 均为反式。
柴胡皂苷元C H β -OH
柴胡皂苷有明显的抗炎作用，并能减低血浆中 胆固醇和甘油三酯的水平。
2、α-香树脂烷型（乌苏烷型）
30 29 H 25 26
19
20
H H 23
27
乌苏烷
-香树脂烷型,又称 为熊果烷型，其分子 结构与齐墩果烷型不 同之处是E环上两个甲 基位置不同，即C20位 的甲基移到C19位上。 此类三萜大多是乌苏 酸的衍生物。
体异螺旋甾烷。
27
通式：
18 12
21 20 E 22
O
F
26 24
25
23
2 3
17 11 13 16 19 C D 1 9 H 14 15 10 H 8 H A B 5 7 4 6 21 H
O
螺旋甾烷
25
O
F 23
26 27 24
2 3
22 20 18 E 12 O 17 11 13 16 19 C D 1 9 H 14 15 10 H 8 H A B 5 7 4 6 H
棒锤三萜A(neoalsamitin A)是从葫芦科植物 棒锤瓜(Neoalsomitra integrifoliola)茎皮中 分到的达玛烷型三萜类成分。
OH
OH O OH H
20
H HO H
棒锤三萜A
举例：人参中含有人参皂苷(ginsenosides)
人参中的人参皂苷(ginsenosides):
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
R H β-D-gluA2α -D-glu Aβ-D-gluA2 α-D-glu A-
β-D-gluA3 β -D-glu Aβ-D-gluA4 β -D-glu A-
甘草
CH 2OH R2 HO
R1
R2
来自百度文库
CH 2R1
柴胡皂苷元A OH β - OH 柴胡皂苷元B OH α - OH
3、所有的甾体皂苷元在C10、C13、C20和C25 位都有一个甲基，C10、C13位的甲基为角甲 基，均为β-型；C20位甲基为α-型。由于 F环为椅式，C25位的甲基应有立方体异构， C25位为竖键时，为β-型，其绝对构型为S 型（L型），C25位甲基为平伏键时，为α型，其绝对构型为R型（D型）。
甘草次酸具有抗 菌、抗肿瘤及肾 上腺皮质激素样 作用，可制成抗 炎抗过敏制剂， 用于治疗风湿性 关节炎、气喘、 过敏性及职业性 皮炎、眼耳鼻喉 甘草酸具有肾上 科炎症及溃疡等。 腺皮质激素样作
COOH
O
18
H
RO H
用，能抑制毛细 血管通透性，减 轻过敏性休克的 症状。可以降低 高血压病人的血 清胆甾醇。
降低胆固醇和免疫调节 （甘草酸）
主要用作合成甾体避孕药和激素类药物的原料。
抗真菌、杀虫等
防治心脑血管疾病：
地奥心血康胶囊—含8种由黄山药中提取的
甾体皂苷，总量在90%以上，治疗冠心病。
心脑舒通—由蒺藜果实中提取的总甾体皂苷，
用于心脑血管疾病的防治。 盾叶冠心宁—从盾叶薯蓣中提取的水溶性皂 苷。
（一）四环三萜皂苷
其基本骨架也是甾烷结构,A/B、B/C、C/D 环均为反式稠合；C17连接8个碳原子支链， C4位上有偕二甲基，C30甲基连接在C14位上， 根据C18甲基位置不同,四环三萜皂苷元分 成三类 ： 1、羊毛脂甾型 2、达玛烷型 3、葫芦烷型
1、羊毛脂甾烷型
12 19 1 3 29 4 11 9 10 8 H 7 H
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。
柴 胡
★第一节 结构与分类
按苷元结构分为 1、甾体皂苷：具有27个C的螺旋甾烷或异螺旋 甾烷结构； 2、三萜皂苷：具有30个C组成，由6个异戊二烯 单位。
一、甾体皂苷
由甾体皂苷元与糖组成，苷元具有27
个碳，其基本碳架称为螺旋甾烷及其异构
2、双糖链皂苷： ①两个糖链分别与甾体皂苷元上的C3-OH和F环变形后 形成的-OCH3相结合，如颠茄皂苷A。 ②两个糖链分别与甾体皂苷元上的C3和C1位置的羟基结 合。 ③两个糖链分别与甾体皂苷元上的C3-OH和F环开环后 形成的-OH相结合。
（三）结构举例
O
O
O O O
HO 薯蓣皂苷元
OH
HO O glc
H
剑麻皂苷元
O O CH 2OH
O
O H 薤xiè白苷丁
gala
HO
纽替皂苷元
2glc
二、三萜皂苷
是由30个碳组成的萜类化合物，由六个异 戊二烯单位组成。 三萜皂苷分子多含有-COOH，又称为酸性皂 苷。 三萜皂苷的分类多按其苷元中30个碳组成 环的数目多少，分为四环三萜皂苷和五环 三萜皂苷。
HO
HO
雪胆甲素 R=Ac 雪胆乙素 R=H
（二）五环三萜皂苷
基本母核为五个六元环（多氢蒎），根
据E环变化可分为三种类型： 1、β-香树脂烷型 2、α-香树脂烷型
3、羽扇豆烷型
1、β-香树脂烷型（齐墩果烷）
30 19 12 11 H 18 20
29
21 22 28
E
25
1 2
26 13 8
9 C 14 D
熊果酸又名乌索酸，乌苏酸，属三萜类 化合物，在熊果叶、女贞叶、车前草、石 榴叶和果实中均有存在。具有镇静、抗炎、 抗菌、抗糖尿病、抗溃疡、降低血糖等多 种生物学效应。
COOH
HO
熊果酸
车前草：清热利尿，
祛痰，凉血，解毒。
研发进展
近年来发现熊果酸具有抗致癌、抗促 癌、诱导F9畸胎瘤细胞分化和抗血管生成 作用。研究发现：熊果酸能明显抑制HL－ 60细胞增殖，可诱导其凋亡；能使小鼠的 巨噬细胞吞噬功能显著提高。体内试验证 明，熊果酸可以明显增强机体免疫功能。 说明它的抗肿瘤作用广泛，极有可能成为 低毒有效的新型抗癌药物。
四环羊毛与达玛；差别仅在18甲；十三羊毛八达 玛
3、葫芦烷型
21 20 22 24 26 25 27 15
18
17 11 1 H
10
H
9 19
13
8
7
14
30
3
5
HO
29
H
28
葫芦烷型（cucurbitane）
基本骨架同羊毛甾烷型，唯其A/B环上的取代基 不同，即有5-H、8-H、10-H、9位连有CH3。
第
皂 苷
八 章
学习目标
通过学习皂苷的基本概念、结构分类、理
化性质、提取与分离的有关知识，为后续
章节的学习奠定基础。
本章内容：
概述 结构类型 理化性质 提取与分离
概 述
★一、定义
该类化合物溶于水后，形成的水溶 液经振摇后能产生大量持久性、似肥皂 样的泡沫，这类化合物称为皂苷。
二、分布
HO HO H
13 14 10 17 20
H
HO HO
20
H
H
13 14 8
H
17
H
8
10
H
HO
HO H
R
H
R
20S 原人参二醇 R=H 20S 原人参三醇 R=α-OH
20R 原人参二醇 R=H 20R 原人参三醇 R=α -OH
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。
21 18 13 14 30 17
22 20 23
24
26
27
15
羊毛脂烷型
28
H
羊毛脂甾烷也叫羊毛脂烷，C18-甲基连接在C13 位上。
羊毛脂醇是羊毛脂的主要成分，它也存在 于大戟属植物Euphorbia balsamifera的乳 液中。
H
HO H
羊毛脂醇
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3=O，11=O， 15=O，23=O，26-COOH，是羊毛甾烷的高度氧化化合 物。
H
COOH
HO
齐墩果酸
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。
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。
含齐墩果酸的植物很多，但含量超过10%的很
少，从刺五加、龙牙葱木中提取齐墩果酸，得率
4、分子中有多个羟基，大多数在C3位上有羟 基，多为β-型并常与糖结合成苷。
5、分子中有三个手性碳：C20、C22、C25
6、甾体皂苷分子大多不含羧基，呈中性，故 甾体皂苷又称为中性皂苷。
（二）甾体皂苷的结构分类
1、单糖链皂苷： ①糖链结合在C3-OH上（如知母皂苷A-Ⅲ和薯蓣皂苷）
②糖链结合在C1-OH上（沿阶草皂苷D）
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。如：乌苏酸为夏枯草等植物 的抗癌活性成分，雪胆甲素是山苦瓜的抗 癌活性成分
夏枯草
山苦瓜
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。
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。
蒺 藜 黄山药
盾叶薯蓣
抗肿瘤：
从百合科植物虎眼万年青中分离出一 种皂苷OSW-1,此化合物对人的正常细胞几 乎没有毒性，而对恶性肿瘤细胞具有强烈 毒性。体外生理活性实验表明，它的抗癌 活性比目前临床应用的顺铂、紫杉醇等高 100倍，有望成为一类新的抗癌药物。
虎眼万年青
2、三萜皂苷类
近30年来，三萜类成分的研究进展很快，
中药地榆具有凉血止血的功效，其中含 有地榆皂苷B,E，是乌苏酸的苷。
H H Ara(p) H
COOR
地榆皂苷B R=H 地榆皂苷E R=3-Ac-glc
1、甾体皂苷： 主要分布薯蓣科、百合科、玄参科、菝 葜 (báqià)科、龙舌兰科等单子叶植物中。 2、三萜皂苷： 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。
2、三萜皂苷的分布
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。 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。
H 17
16 15
A 5 3
4 24
10
HB
6 7
27
H 23
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，母环上有8个甲基， 其中C4和C20位为偕二甲 基， 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。
齐墩果烷
都超过10%，纯度在95%以上，是很好的植物资源。
油 橄 榄
女 贞 子
刺五加
刺五加是我国自古以来一 种名贵的中草药，经常饮 用，使人增加体力，增加 智力“宁得一把五加，不 要金玉满车”，这是人们 对刺五加作用的最佳评价。
甘草中含有甘草次酸和甘草酸[又称甘 草皂苷或甘草甜素]。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
23
20
COOH 26
O
11
10 13 H 14 17
H
15
O
O H
3
O H
OH
灵芝酸C
2、达玛烷型
21
12 19 1 11 9 22 20 17 24 26
H
23
27
18 13
10
3
8
15 30
H
4 28
7
29
H
达玛烷型 dammarane
达玛烷型的结构特点是C18-甲基由C13位转为到 C8位连接。
许多来源于葫芦科植物的中药，如甜瓜蒂、丝 瓜子、苦瓜、喷瓜等均含有此类成分，总称为葫芦 素类。葫芦素类除有抑制肿瘤的作用外，还有抗菌、 消炎、催吐、致泻等广泛的生物活性。例如由雪胆 属植物小蛇莲根中分出雪胆甲素和乙素，临床上用 于急性痢疾、肺结核、慢性气管炎的治疗，均取得 较好疗效。 O
HO OR O H OH