三萜類化合物

第八章三萜類化合物

一、概述二、分類三、理化性質(zhì)四、提取分離

本章內(nèi)容（一）定義三萜（triterpenoids）：

是由6個異戊二烯單元、30個碳原子組成的萜類化合物。三萜皂苷（triterpenoid

saponins）：

是由三萜皂苷元（tirterpene

saponins）和糖或糖醛酸等通過苷鍵組成的苷類化合物。一、概述皂苷：

由于多數(shù)三萜苷可溶于水，水溶液振搖后產(chǎn)生似肥皂水溶液樣泡沫，且不因加熱而消失，因此，三萜苷又叫皂苷。酸性皂苷：

由于三萜皂苷結(jié)構(gòu)中多具有羧基，所以有時又將三萜皂苷叫做酸性皂苷。（一）定義一、概述次生皂苷：當原生苷由于水解或酶解，部分糖被降解時，所生成的苷叫次生苷。據(jù)糖鏈的多少可分為：單糖鏈苷：含有一個糖鏈的苷。雙糖鏈苷：含有二個糖鏈的苷。三糖鏈苷：含有三個糖鏈的苷。（一）定義一、概述三萜及其苷類廣泛存在于自然界，在菌類、蕨類、單子葉、雙子葉植物、動物及海洋生物中均有分布，尤以雙子葉植物中分布最多。（二）分布一、概述三萜：主要來源于菊科、豆科、大戟科、衛(wèi)茅科、茜草科、橄欖科、唇型科等植物。三萜皂苷：在豆科、五加科、葫蘆科、毛茛科、石竹科、傘形科、鼠李科、報春花科等植物分布較多。（二）分布一、概述具有溶血、抗癌、抗炎、抗菌、抗生育等活性。例如：

-齊墩果酸：臨床上用于治療肝炎

-甘草次酸琥珀酸半酯：用于治療潰瘍

-甘草酸：可降低膽固醇

-人參皂苷b2、柴胡皂苷a：可降低高血脂（三）生物活性一、概述由于皂苷能降低表面張力的活性，可被用來作為乳化穩(wěn)定劑、洗滌劑和起泡劑等。（三）生物活性一、概述三萜類化合物：是由鯊烯（squalene）經(jīng)過不同的途徑環(huán)合而成。鯊烯：是由倍半萜金合歡醇（farnesol）的焦磷酸酯尾-尾縮合生成。（四）生物合成一、概述（四）生物合成一、概述本章內(nèi)容

一、概述二、分類三、理化性質(zhì)四、提取分離已發(fā)現(xiàn)的三萜類化合物結(jié)構(gòu)類型很多，但多數(shù)三萜為四環(huán)三萜和五環(huán)三萜，也有少數(shù)為鏈狀、單環(huán)、雙環(huán)和三環(huán)三萜。二、分類二、分類如：

-鏈狀三萜（無環(huán)三萜）：多為鯊烯類化合物單環(huán)三萜：二、分類雙環(huán)三萜：二、分類三環(huán)三萜：二、分類下面重點介紹四環(huán)三萜和五環(huán)三萜兩大類（一）四環(huán)三萜（tetracyclic

triterpenoids）

1、達瑪烷型（dammarane）

2、羊毛脂甾烷型（lanostane）

3、大戟烷型（euphane）

4、環(huán)阿屯烷型（cycloartane）

5、葫蘆素烷型（cucurbitane）

6、楝烷型（meliacane）二、分類二、分類（一）四環(huán)三萜（tetracyclic

triterpenoids）1、達瑪烷型（dammarane）123456789101112131416171819152021222324252726282930結(jié)構(gòu)特點：二、分類（一）四環(huán)三萜（tetracyclic

triterpenoids）1、達瑪烷型（dammarane）

A/B、B/C、C/D環(huán)：均為反式

8、10位：β-角甲基

14位：α-角甲基

13位：β-H17位：β-側(cè)鏈20位構(gòu)型：R或S810171320R或S例如：人參含有多種皂苷，大多數(shù)屬于達瑪烷型四環(huán)三萜。根據(jù)C6位是否含有-OH可分為兩種類型：（1）由20（S）－原人參二醇【（20（S）

-protopanaxadiol】衍生的皂苷。（2）由20（S）－原人參三醇【（20（S）

-protopanaxatriol】衍生的皂苷。二、分類（一）四環(huán)三萜（tetracyclic

triterpenoids）1、達瑪烷型（dammarane）二、分類（一）四環(huán)三萜（tetracyclic

triterpenoids）1、達瑪烷型（dammarane）：－

20（S）-原人參二醇C6：無-OH二、分類（一）四環(huán)三萜（tetracyclic

triterpenoids）1、達瑪烷型（dammarane）：－20（S）-原人參三醇C6：有－OH水解條件不同，產(chǎn)物不同。常見方法：

（1）緩和條件水解：能保持原生皂苷元

（2）強酸水解:二、分類（一）四環(huán)三萜（tetracyclic

triterpenoids）1、達瑪烷型（dammarane）：－人參皂苷（1）酸水解條件：

緩和水解條件：-50％HOAc，70℃，加熱4hr。

緩和水解條件：

-NaIO4氧化，NaBH4還原，

強酸水解條件：室溫2NH2SO4或HCl水解。（2）緩和水解：20位苷鍵斷裂二、分類（一）四環(huán)三萜（tetracyclic

triterpenoids）1、達瑪烷型（dammarane）：－

人參皂苷二、分類（一）四環(huán)三萜（tetracyclic

triterpenoids）1、達瑪烷型（dammarane）：－人參皂苷（2）緩和水解：

20位苷鍵斷裂，并保持原構(gòu)型繼續(xù)水解，則C3位苷鍵裂解二、分類（一）四環(huán)三萜（tetracyclic

triterpenoids）1、達瑪烷型（dammarane）：－人參皂苷（3）強酸水解：20位苷鍵斷裂，并C20位羥基與甲基環(huán)合，發(fā)生異構(gòu)化：20S20R20R－人參三醇20S－人參三醇由達瑪烷衍生的人參皂苷，在生物活性上有顯著的差異。

-20（S）-原人參三醇衍生的皂苷：

具有溶血性質(zhì)

-20（S）-原人參二醇衍生的皂苷：

具有對抗溶血作用因此，人參總皂苷不表現(xiàn)出溶血的現(xiàn)象。二、分類（一）四環(huán)三萜（tetracyclic

triterpenoids）1、達瑪烷型（dammarane）：－

人參皂苷二、分類（一）四環(huán)三萜（tetracyclic

triterpenoids）2、羊毛脂甾烷型（lanostane）823451076191123131614151718192021221224252627282930二、分類（一）四環(huán)三萜（tetracyclic

triterpenoids）2、羊毛脂烷型（lanostane）

A/B、B/C、C/D環(huán)：均為反式（與達瑪烷型一致）

17位：β-側(cè)鏈10、13位：β-角甲基

14位：α-角甲基

8位：β-H20位構(gòu)型：R（β-H）R81013結(jié)構(gòu)特點：201714二、分類（一）四環(huán)三萜（tetracyclic

triterpenoids）2、羊毛脂烷型（lanostane）一般C-3位均有-OH，或游離，或成苷，或氧取代例如：二、分類（一）四環(huán)三萜（tetracyclic

triterpenoids）3、大戟烷型（euphane）

A/B、B/C、C/D環(huán)：均為反式（與達瑪烷型一致）

10、14位：β-角甲基

13位：α-角甲基

8位：β-H17位：α-側(cè)鏈

20位構(gòu)型：S（α-H）結(jié)構(gòu)特點：20S13、14－CH3與羊毛脂烷型相反131014178二、分類（一）四環(huán)三萜（tetracyclic

triterpenoids）4、環(huán)阿屯烷型（cycloartane）結(jié)構(gòu)特點：與羊毛脂烷型相似差別：僅在于19位甲基與9位脫氫形成三元環(huán)19910二、分類（一）四環(huán)三萜（tetracyclic

triterpenoids）5、葫蘆素烷型（cucurbitane）結(jié)構(gòu)特點：

9、13位：β-角甲基

10位：α-H5、8位：β-H其余與羊毛甾烷一樣

17位：β-側(cè)鏈

20位構(gòu)型：R（β-H）1058913二、分類（一）四環(huán)三萜（tetracyclic

triterpenoids）6、楝烷型（meliacane）1314結(jié)構(gòu)特點：

26個碳

8、10位：β-角甲基

13位：α-角甲基

14位：β-H17位：α-側(cè)鏈

20位構(gòu)型：S（α-H）8102017S二、分類（二）五環(huán)三萜（pentacyclic

triterpenoids）1、齊墩果烷型（oleanane）2、烏蘇烷型（ursane）3、羽扇豆烷型（lupane）4、木栓烷型（friedelane）二、分類（二）五環(huán)三萜（pentacyclic

triterpenoids）1、齊墩果烷型（oleanane）又稱β-香樹脂烷型（β-amyrane）存在狀態(tài)：（1）游離（2）成酯（3）成苷123456789101112131415161718192021222324252627282930A/B、B/C、C/D環(huán)均為反式D/E環(huán)為順式有8個甲基C3：有-OH取代C28-CH3：易被氧化成CH2OH、COOH。二、分類（二）五環(huán)三萜（pentacyclic

triterpenoids）1、齊墩果烷型（oleanane）二、分類（二）五環(huán)三萜（pentacyclic

triterpenoids）1、齊墩果烷型（oleanane）二、分類（二）五環(huán)三萜（pentacyclic

triterpenoids）1、齊墩果烷型（oleanane）二、分類（二）五環(huán)三萜（pentacyclic

triterpenoids）1、齊墩果烷型（oleanane）二、分類（二）五環(huán)三萜（pentacyclic

triterpenoids）1、齊墩果烷型（oleanane）二、分類（二）五環(huán)三萜（pentacyclic

triterpenoids）2、烏蘇烷型（ursane）又稱α-香樹脂烷型（α-amyrane）與齊墩果烷的區(qū)別：C29-β-CH3在19位。二、分類（二）五環(huán)三萜（pentacyclic

triterpenoids）2、烏蘇烷型（ursane）烏蘇酸（ursolicacid），又稱熊果酸，在植物界分布較廣。烏蘇烷型三萜大多是烏蘇酸的衍生物。二、分類（二）五環(huán)三萜（pentacyclic

triterpenoids）3、羽扇豆烷型（lupane）E環(huán)為五元環(huán)；C-19位為α-構(gòu)型異丙基。所有環(huán)/環(huán)之間均為反式。二、分類（二）五環(huán)三萜（pentacyclic

triterpenoids）3、羽扇豆烷型（lupane）二、分類（二）五環(huán)三萜（pentacyclic

triterpenoids）4、木栓烷型（friedelane）木栓烷在生源上是由齊墩果烯甲基移位演變而來的。23285142410925814261327結(jié)構(gòu)特點：A/B、B/C、C/D環(huán)均為：反式D/E環(huán)為：順式二、分類（二）五環(huán)三萜（pentacyclic

triterpenoids）4、木栓烷型（friedelane）本章內(nèi)容

一、概述二、分類三、理化性質(zhì)四、提取分離

1、性狀：苷元：多有較好的結(jié)晶。苷：不易結(jié)晶，多為無色無定形粉末。2、溶解度：苷元：溶于石油醚、苯、乙醚、氯仿等有機溶劑。不溶于水。苷：易溶于熱水、稀醇、熱甲醇、乙醇、含水丁醇、戊醇對皂苷的溶解度較好。不溶于或難溶于乙醚、苯等極性較小的有機溶劑。三、理化性質(zhì)（一）一般性質(zhì)3、味：皂苷多數(shù)具有苦而辛辣味。粉末對人體粘膜有較強刺激性，尤其鼻內(nèi)粘膜的敏感性最大，吸入鼻內(nèi)能引起噴嚏。因此，有的皂苷內(nèi)服，能刺激消化道粘膜，產(chǎn)生反射性粘膜液腺分泌，而用于去痰止咳。三、理化性質(zhì)（一）一般性質(zhì)三、理化性質(zhì)（一）一般性質(zhì)4、熔點與旋光性：苷元：多有固定的熔點，有羧基者熔點較高。苷：熔點均較高，但有的常在熔融前即被分解，因此無明顯的熔點，一般測得的大多是分解點，多在200－350之間。5、旋光性：三萜類化合物均有旋光性由于三萜類化合物結(jié)構(gòu)中常有：－OH、>=<等，因此，在無水條件下，與強酸，中等強酸、Lewis酸等作用，會產(chǎn)生顏色變化或熒光。常見的各種酸：

-強酸：硫酸、磷酸、高氯酸

-中等強酸：三氯乙酸

-Lewis酸：氯化鋅、三氯化鋁、三氯化銻三、理化性質(zhì)（二）顏色反應原理：主要是使羥基脫水、增加雙鍵結(jié)構(gòu)，再經(jīng)雙鍵移位、雙分子縮合等反應生成共軛雙鍵系統(tǒng)，又在酸作用下形成陽碳離子鹽而呈色。注意：全飽和的、C-3無羥基或羰基的化合物呈陰性反應三、理化性質(zhì)（二）顏色反應常見的呈色反應：醋酐－濃硫酸反應（Liebermann-Burchardreaction）五氯化銻反應（Kahlenbergreaction）三氯醋酸反應（Rosen-Heimer

reation）氯仿-濃硫酸反應（Salkowskireaction）冰醋酸-乙酰氯反應（Tschugaeffreaction）三、理化性質(zhì)（二）顏色反應1、醋酐－濃硫酸反應（Liebermann-Burchard

反應）濃H2SO4-醋酐樣品/醋酐黃

紅

紫

藍

褪色

1：20三、理化性質(zhì)（二）顏色反應2、五氯化銻反應（Kahlenberg

反應）三、理化性質(zhì)（二）顏色反應點于噴于60－70，加熱藍色、灰藍色、灰紫色樣品/氯仿或醇20％五氯化銻/氯仿或三氯化銻/氯仿顯3、三氯醋酸反應（Rosen-Heimer

反應）三、理化性質(zhì)（二）顏色反應噴25％三氯醋酸/乙醇點于噴于100℃，加熱紅色紫色樣品4、氯仿-濃硫酸反應（Salkowski

反應）三、理化性質(zhì)（二）顏色反應紅色或藍色綠色熒光樣品/氯仿濃硫酸氯仿層硫酸層5、冰醋酸-乙酰氯反應（Tschugaeff

反應）三、理化性質(zhì)（二）顏色反應淡紅色或紫紅色樣品/冰醋酸乙酰氯氯化鋅應用：

凡具有三萜母核結(jié)構(gòu)的化合物，均能產(chǎn)生上述反應。如：三萜皂苷元、三萜皂苷皂苷水溶液經(jīng)強烈振搖能產(chǎn)生持久性的泡沫，且不因加熱而消失。這是由于皂苷類成分具有降低水溶液表面張力的緣故。因此，皂苷可作為清潔劑、乳化劑應用。皂苷的表面活性與其分子內(nèi)部親水性和親脂性結(jié)構(gòu)的比例相關(guān)，只有當二者比例適當，才能較好地發(fā)揮出這種表面活性。若親水性強于親脂性或相反，就不呈這種活性。三、理化性質(zhì)（三）表面活性皂苷的水溶液大多能破壞紅細胞而有溶血作用。若將其水溶液注射進入靜脈中，毒性極大，因此，不能靜脈注射給藥。（含皂苷的藥物盡可能不做成靜脈注射劑）皂苷水溶液肌內(nèi)注射易引起組織壞死，口服則無溶血作用三、理化性質(zhì)（四）溶血性質(zhì)三、理化性質(zhì)（四）溶血性質(zhì)溶血指數(shù)：表示皂苷溶血作用的強弱是指在一定條件（等滲、緩沖及恒溫）下能使同一動物來源的血液中紅細胞完全溶血的最低濃度。三、理化性質(zhì)（四）溶血性質(zhì)溶血機理：皂苷/H2O＋膽甾醇（紅細胞壁上的）分子復合物沉淀細胞內(nèi)滲透壓增加導致崩解溶血現(xiàn)象發(fā)生產(chǎn)生生成并非所有的皂苷都產(chǎn)生溶血現(xiàn)象，如：人參皂苷三、理化性質(zhì)（四）溶血性質(zhì)人參三醇及齊墩果酸為苷元的人參皂苷有溶血作用人參二醇為苷元的人參皂苷有抗溶血作用人參總皂苷沒有溶血作用溶血與結(jié)構(gòu)的關(guān)系：和糖部分有關(guān)：三、理化性質(zhì)（四）溶血性質(zhì)酶解無溶血作用具有溶血作用某些雙糖鏈皂苷單糖鏈皂苷和母核部分有關(guān)：

-一些有溶血作用的三萜酯皂苷，E環(huán)上酯鍵被水解，生成物仍是皂苷，則無溶血作用。

-在A環(huán)上有極性基團，D環(huán)或E環(huán)上有一中等極性基團的三萜皂苷，一般有溶血作用。三、理化性質(zhì)（四）溶血性質(zhì)-苷元C3-β-

OH、C16-α-

OH或羰基時，溶血指數(shù)最高。-D或E環(huán)有極性基團時，則可導致溶血作用消失。三、理化性質(zhì)（四）溶血性質(zhì)三、理化性質(zhì)（四）溶血性質(zhì)如何確定是否由皂苷引起的溶血？（1）可進一步提純再檢查。（2）運用膽甾醇沉淀法。沉淀后的濾液無溶血現(xiàn)象，而沉淀分解后有溶血現(xiàn)象，表示確系皂苷引起的溶血現(xiàn)象。皂苷的水溶液可以和一些金屬鹽類產(chǎn)生沉淀。金屬鹽類：有鉛鹽、鋇鹽、銅鹽等應用：利用此性質(zhì)進行提取和分離。三、理化性質(zhì)（五）沉淀反應三萜皂苷/水＋中性鹽類沉淀（酸性皂苷）（硫酸銨、醋酸鉛等）甾體皂苷/水＋堿性鹽類沉淀（中性皂苷）（堿式醋酸鉛、氫氧化鋇等）三、理化性質(zhì)（五）沉淀反應本章內(nèi)容

一、概述二、分類三、理化性質(zhì)四、提取分離

四、提取分離（一）三萜類化合物的提取本法為目前提取皂苷的常用方法，提取流程如下：1、醇類溶劑提取法四、提取分離（一）三萜類成分的提取2、酸水解、有機溶劑萃取法若以皂苷形式存在，可先水解，后用氯仿等溶劑進行萃取，再分離皂苷元。3、堿水提取法某些皂苷含有羧基，可溶于堿水，因此，可用堿溶酸析法提取。四、提取分離（一）三萜類成分的提取4、大孔吸附樹脂提取法

醇提取，回收醇，通過大孔吸附樹脂，用少量的水洗（除糖），再用30－80％醇洗脫，得粗總皂苷。四、提取分離（二）三萜類成分的分離常用方法：1、沉淀法2、色譜法四、提取分離（二）三萜類成分的分離1、沉淀法（1）分段沉淀法（溶劑法）利用皂苷難溶于乙醚、丙酮等溶劑來分離。皂苷/醇液＋滴加乙醚等沉淀優(yōu)點：簡便缺點：分離不完全，不易獲得純品，一般得到的是精制總提取物。四、提取分離（二）三萜類成分的分離1、沉淀法（2）重金屬鹽沉淀法三萜皂苷/水＋中性鹽類沉淀（酸性皂苷）（硫酸銨、醋酸鉛等）甾體皂苷/水＋堿性鹽類沉淀（中性皂苷）（堿式醋酸鉛、氫氧化鋇等）四、提取分離（二）三萜類成分的分離1、沉淀法（3）膽甾醇沉淀法原理：利用羰基可與吉拉爾試劑生成溶于水的腙，而將含羰基的甾體皂苷元與不含羰基的皂苷元分離，而后在適宜條件下分解腙，使恢復到原皂苷元形式。1、沉淀法（3）吉拉爾試劑法四、提取分離（二）三萜類成分的分離

混合皂苷元（溶于乙醇）│加入乙酸使成10％濃度，加吉拉爾試劑，室溫放置或水浴加熱↓反應液│加水稀釋，乙醚萃取┌──────┴──────┐↓↓水層乙醚層（非羰基皂苷元）│加HCl，加熱，乙醚萃取↓乙醚（含羰基皂苷元）四、提取分離（二）三萜類成分的分離2、色譜法

色譜法可得到純的單體皂苷。固定相：中性氧化鋁硅膠（低活度）（用于分配色譜）

大孔樹脂（30－80％醇洗脫）

SephadexLH-20（凝膠色譜）

一般分離三萜類化合物通常采用多種色譜法相組合的方法。

洗脫劑：硅膠柱色譜，多用于混和溶劑（如：含水系統(tǒng)）

如：CH3Cl：MeOHCH3Cl：MeOH：H2O=65：35：10下層顯色劑：10％H2SO4或特有的顯色劑四、提取分離（二）三萜類成分的分離2、色譜法1.泡沫試驗中藥水提取液振搖后，產(chǎn)生持久泡沫（15分鐘以上）2.顯色反應（