三萜及其苷類

關于三萜及其苷類12[基本內(nèi)容]

四環(huán)三萜及五環(huán)三萜類化合物，如羊毛甾烷型、達瑪烷型、齊墩果烷型、烏蘇烷型的基本骨架特征。三萜類皂苷的提取分離方法，分配色譜，如各種中低壓反相柱色譜、高壓液相色譜（HPLC）等。三萜皂苷類結構研究中的苷鍵裂解，三萜類化合物的MS及NMR譜的特征。第2頁,共98頁，2024年2月25日，星期天3[基本要求]掌握四環(huán)三萜和五環(huán)三萜的結構特征，分類；三萜類化合物MS及NMR譜的特征熟悉三萜類化合物的提取分離方法。

第3頁,共98頁，2024年2月25日，星期天4內(nèi)容第一節(jié)

概念

分類第二節(jié)

理化性質第三節(jié)

提取分離方法第四節(jié)

結構研究方法第五節(jié)

第4頁,共98頁，2024年2月25日，星期天5第一節(jié)概述定義：由6個異戊二烯單位組成的30個碳原子的萜類化合物?？梢砸杂坞x狀態(tài)或苷的形式存在，其苷類化合物多數(shù)可溶于水，水溶液振搖后產(chǎn)生似肥皂水溶液樣泡沫，故被稱為三萜皂苷（triterpenoidsaponins）。2.生物活性：三萜及其皂苷廣泛分布于自然界，具有廣泛的生物活性，如溶血、抗癌、抗炎、抗菌、殺軟體動物、抗生育等活性。第5頁,共98頁，2024年2月25日，星期天6齊墩果酸－－治療肝炎。甘草次酸琥珀酸半酯的鈉鹽－－－抗?jié)兯?。具有羧基的三萜和三萜皂苷化合物多具有抗腫瘤活性第一節(jié)概述如：齊墩果酸甘草次酸

皂苷具有表面活性劑的作用－－穩(wěn)定劑、洗滌劑和起泡劑。第6頁,共98頁，2024年2月25日，星期天7

3、三萜類化合物的生物合成三萜是由鯊烯（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而成。第一節(jié)概述第7頁,共98頁，2024年2月25日，星期天8第8頁,共98頁，2024年2月25日，星期天9

第一節(jié)概述

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。近幾十年還發(fā)現(xiàn)了許多由于氧化、環(huán)裂解、甲基轉位、重排及降解等而產(chǎn)生的新骨架類型的三萜類化合物。第9頁,共98頁，2024年2月25日，星期天10內(nèi)容第一節(jié)

概述

分類第二節(jié)

理化性質第三節(jié)

提取分離方法第四節(jié)

結構研究方法第五節(jié)

第10頁,共98頁，2024年2月25日，星期天11第二節(jié)分類四環(huán)和五環(huán)三萜三萜無環(huán)三萜單環(huán)三萜雙環(huán)和三環(huán)三萜第11頁,共98頁，2024年2月25日，星期天12四環(huán)三萜達瑪烷型（dammarane）

羊毛脂烷型（Lanostane）環(huán)阿屯烷（cycloartane）甘遂烷（tirucallane）葫蘆烷（cucurbitane）楝烷型（meliacane）第12頁,共98頁，2024年2月25日，星期天13a、達瑪烷型（dammarane）

結構特點:環(huán)互為反式稠合，8、10位為β-CH3，13位β-H，17位β-側鏈，C-20構型R或S，3位多有羥基，或糖苷化。dammarane第二節(jié)分類1)四環(huán)三萜第13頁,共98頁，2024年2月25日，星期天14

如：五加科植物人參中的皂苷第二節(jié)分類1)四環(huán)三萜a、達瑪烷型（dammarane）原人參二醇型第14頁,共98頁，2024年2月25日，星期天15

五加科植物人參中的皂苷第二節(jié)分類原人參三醇型第15頁,共98頁，2024年2月25日，星期天16《神農(nóng)本草經(jīng)》列為上品，主補五臟，安精神，定魂魄，止驚悸，明目，開心益智，久服有輕身延年之功效。第16頁,共98頁，2024年2月25日，星期天17

人參皂苷，用緩和條件水解,如50%HOAc于70℃加熱4小時，20位苷鍵能斷裂，進一步再水解，可使3位苷鍵裂解。采用HCl溶液水解，水解產(chǎn)物中得不到原生的皂苷元。結構發(fā)生改變，即20（S）-原人參二醇或20（S）-原人參三醇的20位上甲基和羥基發(fā)生差向異構化，轉變?yōu)?0（R）-原人參二醇或20（R）-原人參三醇，然后環(huán)合生成人參二醇（panaxadiol）或人參三醇（panaxatriol）第二節(jié)分類人參皂苷的水解：第17頁,共98頁，2024年2月25日，星期天18第18頁,共98頁，2024年2月25日，星期天19

獲得原人參皂苷元，須采用緩和酸水解法。人參皂苷過碘酸鈉氧化水解四氫硼鈉還原室溫下用2NH2SO4水解；人參皂苷室溫HCl水解叔丁醇鈉

消除第二節(jié)分類獲得次生人參皂苷元氧化堿解法：在通氧高溫條件下，以醇鈉進行堿解反應，可以高收率得到原人參皂苷元。第19頁,共98頁，2024年2月25日，星期天20①IO4-②BH4-③H+①HCl②t-BuO-③H+20(S)原人參二醇20(R)次皂苷20(S)20(R)人參二醇第二節(jié)分類第20頁,共98頁，2024年2月25日，星期天21b.羊毛脂烷（Lanostane）A/B、B/C、C/D環(huán)均為反式，10、13位β-CH3,14位α-CH3,C-20為R構型第二節(jié)分類lanostane第21頁,共98頁，2024年2月25日，星期天22

存在于海洋生物如海參、海星等分離得到的毒魚成分，從名貴藥材靈芝當中分離得到100余個。ganodericacidClucidenicacidA第二節(jié)分類第22頁,共98頁，2024年2月25日，星期天23野生無柄赤芝野生平蓋靈芝野生云芝野生紫芝靈芝第23頁,共98頁，2024年2月25日，星期天24c.甘遂烷（tirucallane）A/B、B/C、C/D環(huán)均為反式，13α-CH3

、14位β-CH3，C-20為α-側鏈（20S）。tirucallane第二節(jié)分類第24頁,共98頁，2024年2月25日，星期天25從藤桔屬植物Paramignyamonophylla

分得的成分如下：第二節(jié)分類第25頁,共98頁，2024年2月25日，星期天26d環(huán)阿屯烷（環(huán)阿爾廷，cycloartane）

基本骨架與羊毛脂烷相似，差別：環(huán)阿屯烷19位甲基與9位脫氫形成三元環(huán)。cycloartane第二節(jié)分類第26頁,共98頁，2024年2月25日，星期天27從中藥黃芪當中分離得到的四環(huán)三萜多為環(huán)阿屯烷型R1R2R3cycloastragenolHHHastragalosideIxyl(2,3-diAc)glcHastragalosideVglc-xylHglc第二節(jié)分類黃芪（Astragalusmembranaceus）補氣諸藥之最第27頁,共98頁，2024年2月25日，星期天28e、葫蘆烷（cucurbitane）特點：5β-H、8β-H、10α-H,9位連有β-CH3,其余與羊毛甾烷一樣。第二節(jié)分類cucurbitane第28頁,共98頁，2024年2月25日，星期天29從雪膽屬植物的根中分離得到的一些成分雪膽甲素R=Ac雪膽乙素R=H第二節(jié)分類雪膽曲蓮中華雪膽大籽雪膽第29頁,共98頁，2024年2月25日，星期天30f、楝烷型（meliacane）如：蕓香目植物中的楝苦素類成分14－β-H，13－αCH3，17-α側鏈，其余同達瑪烷型第二節(jié)分類meliacane第30頁,共98頁，2024年2月25日，星期天31dammaranetirucallanelanostanecycloartanecucurbitane第31頁,共98頁，2024年2月25日，星期天32五環(huán)三萜齊墩果烷型（oleanane）

烏蘇烷（ursane）木栓烷（friedelane）羽扇豆烷（lupane）第32頁,共98頁，2024年2月25日，星期天33

a、齊墩果烷（oleanane）型，又稱β-香樹脂烷（β-amyrane）型oleanane甘草次酸10232425262729302324第二節(jié)分類2)、五環(huán)三萜(pentacyclictriterpenoids)第33頁,共98頁，2024年2月25日，星期天34A/B、B/C、C/D環(huán)為反式，D/E環(huán)為順式。C-3常有-OH取代；C-28-CH3易被氧化成酸或CH2OH第二節(jié)分類第34頁,共98頁，2024年2月25日，星期天35

齊墩果酸（oleanoicacid)臨床用于治療肝炎第二節(jié)分類R甘草次酸H甘草酸

-D-gluA2

-D-gluA-烏拉爾甘草皂苷A

-D-gluA2

-D-gluA-烏拉爾甘草皂苷B

-D-gluA3

-D-gluA-黃甘草皂苷

-D-gluA4

-D-gluA-第35頁,共98頁，2024年2月25日，星期天36b烏蘇烷（ursane）型，又稱

-香樹脂烷（

-amyrane）型

烏蘇烷烏蘇酸（ursanoicacid)

具有抗菌活性第二節(jié)分類第36頁,共98頁，2024年2月25日，星期天37與齊墩果烷的區(qū)別：29-CH3由α變成β且連在19位。第二節(jié)分類積雪草酸R1=H，R2=H羥基積雪草酸R1=OH，R2=H積雪草苷R1=H，R2=glc-glc-rha羥基積雪草苷R1=OH，R2=glc-glc-rha積雪草（Centellaasiatica）第37頁,共98頁，2024年2月25日，星期天38c.羽扇豆烷（lupane）lupaneE環(huán)為5元環(huán)；C-19位為α-構型異丙基。所有環(huán)/環(huán)之間均為反式。第二節(jié)分類第38頁,共98頁，2024年2月25日，星期天39如：第二節(jié)分類白樺酸(betulinicacid

)白樺醇(betulin)酸棗仁（SemenZiziphiSpinosae）第39頁,共98頁，2024年2月25日，星期天40d、木栓烷（friedelane）

木栓烷（friedelane）第二節(jié)分類第40頁,共98頁，2024年2月25日，星期天41

雷公藤酮（triptergone）

3-hydroxy-25-nor-friedel-3,1(10)-dien-2-one-30-oicacid

（25位去甲基的木栓烷型衍生物）第二節(jié)分類第41頁,共98頁，2024年2月25日，星期天42e、hopane與isohopaneHopaneR=b-Ha-CH(CH3)2isohopaneR=a–Hb-CH(CH3)2第二節(jié)分類第42頁,共98頁，2024年2月25日，星期天43內(nèi)容第一節(jié)

概念

分類第二節(jié)

理化性質第三節(jié)

提取分離方法第四節(jié)

結構研究方法第五節(jié)

第43頁,共98頁，2024年2月25日，星期天44第三節(jié)理化性質一一般性質

1、苷元多有較好結晶，易溶于石油醚、（Et）2O、CHCl3等有機溶劑。

2、皂苷多為無定形粉末，易溶于稀醇、熱MeOH和熱EtOH，可溶于水，含水丁醇或戊醇對皂苷的溶解度較好，因此是提取和純化皂苷時常采用的溶劑。

3、皂苷多具有苦、辛辣味，對人體粘膜有強烈刺激性。

第44頁,共98頁，2024年2月25日，星期天45二顯色反應

三萜化合物在無水條件下，與強酸（硫酸、磷酸、高氯酸）、中等強酸（三氯乙酸）或Lewis酸（氯化鋅、三氯化鋁、三氯化銻）作用，會產(chǎn)生顏色變化或熒光。

原因：主要是使羥基脫水，增加雙鍵結構，再經(jīng)雙鍵移位、雙分子縮合等反應生成共軛雙烯系統(tǒng)，又在酸作用下形成陽碳離子而呈色。第三節(jié)理化性質第45頁,共98頁，2024年2月25日，星期天46二顯色反應1、醋酐-濃硫酸反應（Liebermann-Burchard)樣品/醋酐濃H2SO4黃

紅紫藍褪色2、五氯化銻反應樣品/CHCl3or醇20%五氯化銻Or三氯化銻/CHCl360-70藍色灰藍灰紫第三節(jié)理化性質第46頁,共98頁，2024年2月25日，星期天47二顯色反應

3、三氯醋酸反應（Rosen-Heimer）TLCPC25%三氯醋酸/EtOH紅

紫4、氯仿-濃硫酸反應（Salkowski）樣品/CHCl3濃H2SO4CHCl3層（紅、藍色或綠色熒光）第三節(jié)理化性質第47頁,共98頁，2024年2月25日，星期天485、冰醋酸—乙酰氯反應（Tschugaeff）：樣品/冰醋酸

淡紅色或紫紅色。

乙酰氯及氯化鋅具有三萜母核的化合物均可反應。第三節(jié)理化性質二顯色反應三表面活性

皂苷水溶液經(jīng)強烈振搖能產(chǎn)生持久性的泡沫，因其具有降低水溶液表面張力的緣故。故皂苷可作為清潔劑、乳化劑。第48頁,共98頁，2024年2月25日，星期天49泡沫實驗：區(qū)別蛋白和皂苷泡沫持久（15分以上）：皂苷

泡沫不持久，很快消失：蛋白質、粘液質第三節(jié)理化性質第49頁,共98頁，2024年2月25日，星期天50四溶血作用

皂苷能溶血，是因為多數(shù)皂苷能與膽甾醇（cholesterol，或谷甾醇,豆甾醇,麥角甾醇等)結合生成不溶性的分子復合物。其溶血作用的有無、強弱與結構有關。第三節(jié)理化性質

如：達瑪烷衍生的人參皂苷，20（S）-原人參三醇衍生的皂苷有溶血性質，而20（S）-原人參二醇衍生的皂苷則能對抗溶血作用，因此人參總皂苷不表現(xiàn)出溶血現(xiàn)象。第50頁,共98頁，2024年2月25日，星期天51溶血與結構的關系：1）.A環(huán)上有極性基團，而在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。2）.苷元3位有β-OH，16位有α-OH或=O時，溶血指數(shù)最高，3）若D環(huán)或E環(huán)有極性基團，而28位連有糖鏈，或具有一定數(shù)量的羥基取代，則可導致溶血作用消失。第三節(jié)理化性質第51頁,共98頁，2024年2月25日，星期天52五沉淀反應

酸性皂苷（通常指三萜皂苷）/水溶液+中性鹽類（硫酸銨或醋酸鉛）生成沉淀。

中性皂苷（通常指甾體皂苷）/水溶液+堿性鹽類（堿式醋酸鉛或氫氧化鋇等）沉淀。

利用這一性質可進行皂苷的提取和初步分離。皂苷/水溶液+鉛鹽、鋇鹽、銅鹽---沉淀。第三節(jié)理化性質第52頁,共98頁，2024年2月25日，星期天53內(nèi)容第一節(jié)

概念

分類第二節(jié)

理化性質第三節(jié)

提取分離方法第四節(jié)

結構研究方法第五節(jié)

第53頁,共98頁，2024年2月25日，星期天54第四節(jié)提取與分離一提?。?.三萜苷元類化合物的提?。憾嗖捎脴O性較小的溶劑進行回流提取

2.三萜皂苷類化合物的提?。憾嗖捎脴O性較大的溶媒提取，如甲醇、乙醇、含水醇等。第54頁,共98頁，2024年2月25日，星期天55二分離1.系統(tǒng)溶劑萃取法

總提取物H2O分散后，依次用石油醚、CHCl3、EtOAc、n－BuOH萃取石油醚脫脂層CHCl3三萜類EtOAcn－BuOH總皂苷層苷元第四節(jié)提取分離方法水層大極性苷第55頁,共98頁，2024年2月25日，星期天56二分離2.沉淀法

a.分段沉淀法利用皂苷難溶于乙醚、丙酮等溶劑而分離皂苷/醇＋乙醚or丙酮沉淀

b.皂苷/水溶液+鉛鹽、鋇鹽、銅鹽---沉淀。第四節(jié)提取分離方法第56頁,共98頁，2024年2月25日，星期天57第四節(jié)提取分離方法3.大孔樹脂分離法

醇提取液減壓回收醇后，通過大孔吸附樹脂，先用少量水洗去糖和其它水溶性成分，后改用30%～80%甲醇或乙醇梯度洗脫，獲得極性不同的皂苷。第57頁,共98頁，2024年2月25日，星期天584.色譜法吸附色譜：固定相為中性氧化鋁、硅膠，洗脫劑為有機溶媒（極性較小、或中等極性皂苷）分配色譜：如反相HPLC、MPLC、ODS、紙色譜（極性較大皂苷）、DCCC、HSCCC。第四節(jié)提取分離方法硅膠柱色譜：CHCl3-MeOH-H2O反相色譜(Rp-18,8,2)：

MeOH-H2O,CH3CN-H2O

第58頁,共98頁，2024年2月25日，星期天59內(nèi)容第一節(jié)

概念

分類第二節(jié)

理化性質第三節(jié)

提取分離方法第四節(jié)

結構研究方法第五節(jié)

第59頁,共98頁，2024年2月25日，星期天60第五節(jié)結構研究法

三萜及其皂苷的結構測定主要依照生源關系并采用化學和波譜等方法。

1.UV法：孤立雙鍵：205－250nm

同環(huán)共軛雙鍵：285nm

異環(huán)共軛雙鍵：240、250、260nmα，β-不飽和羰基：235nm

第60頁,共98頁，2024年2月25日，星期天61UV法：能判斷11-oxo、Δ12-齊墩果烷型化合物C18-H的構型：

C18-H：α構型：242－243nm，

β構型：248－249nm。第五節(jié)結構研究方法第61頁,共98頁，2024年2月25日，星期天622.紅外光譜(IR)：

根據(jù)1245~1330cm-1、1355~1392cm-1兩個區(qū)域中碳氫吸收峰的數(shù)目，可以區(qū)分三萜骨架結構類型。

A(1355~1392cm-1)B(1245~1330cm-1)

齊墩果烷型2個峰3個峰

烏蘇烷型3個峰3個峰

四環(huán)三萜類1個峰1個峰第五節(jié)結構研究方法第62頁,共98頁，2024年2月25日，星期天633.質譜（MS）五環(huán)三萜裂解化合物質譜裂解的共同規(guī)律有環(huán)內(nèi)雙鍵，較特征的RDA裂解無環(huán)內(nèi)雙鍵，常從C環(huán)裂解為兩個碎片；有時可同時產(chǎn)生RDA和C環(huán)裂解；第五節(jié)結構研究方法第63頁,共98頁，2024年2月25日，星期天64第五節(jié)結構研究方法有環(huán)內(nèi)雙鍵，較特征的RDA裂解第64頁,共98頁，2024年2月25日，星期天653.質譜（MS）第五節(jié)結構研究方法無環(huán)內(nèi)雙鍵，常從C環(huán)裂解為兩個碎片；第65頁,共98頁，2024年2月25日，星期天664.核磁共振（NMR)1H-NMR：提供的信息甲基質子連氧的碳上質子烯氫質子糖的端基質子信號第五節(jié)結構研究方法4.核磁共振（NMR)第66頁,共98頁，2024年2月25日，星期天674.核磁共振（NMR)H-NMR：最大特征：高場出現(xiàn)多個甲基單峰一般甲基質子信號在

0.625～1.50間。最高場甲基（26-CH3）

δ<0.775（28-COOCH3）

δ>0.775（28-CH2OH、CH3或內(nèi)酯）最低場甲基

δ1.13~1.15（27-CH3）其它小于1.0δ<1.0（27-含氧基團）第五節(jié)結構研究方法1.51-------0.78第67頁,共98頁，2024年2月25日，星期天68齊墩果烷型29、30位甲基以單峰出現(xiàn)，

：0.8～1.0烏蘇烷型29、30位甲基以雙峰出現(xiàn)

：0.8～1.0J＝6Hz30293029第五節(jié)結構研究方法第68頁,共98頁，2024年2月25日，星期天69

羽扇豆烷型三萜的30-CH3,因與雙鍵相連，在

1.63～1.80間，具有烯丙偶合。30第五節(jié)結構研究方法第69頁,共98頁，2024年2月25日，星期天70連OH的碳上質子信號一般出現(xiàn)在

3.2～4，連OAc的碳上的質子信號一般為

4～5.5烯氫信號的化學位移值一般為

4.3～6環(huán)內(nèi)雙鍵質子的

一般大于5，環(huán)外雙鍵質子的

一般小于5。第五節(jié)結構研究方法第70頁,共98頁，2024年2月25日，星期天71

13C-NMR-CH3δ8.9~33.7-C-O-δ60~90

烯碳:δ109~160

羰基碳:δ170~220第五節(jié)結構研究方法4.核磁共振（NMR)第71頁,共98頁，2024年2月25日，星期天7290°CH↑135°CH↑CH3↑

CH2↓20015010050第72頁,共98頁，2024年2月25日，星期天734.核磁共振（NMR)13C-NMR1).

根據(jù)烯碳的化學位移可推知五環(huán)三萜的類型第五節(jié)結構研究方法第73頁,共98頁，2024年2月25日，星期天74144.2123.0第五節(jié)結構研究方法齊墩果烷型第74頁,共98頁，2024年2月25日，星期天75150.3109.519.4第五節(jié)結構研究方法羽扇豆烷型第75頁,共98頁，2024年2月25日，星期天764.核磁共振（NMR)13C-NMR

2).苷化位置的確定C3苷化＋8~10C2,4（）稍向高場C28羧基成酯苷，羰基碳向高場－2。

C1’

95~96第五節(jié)結構研究方法第76頁,共98頁，2024年2月25日，星期天77苷化位移：苷元:C3-O-sugar,C3+8~10

糖:端基碳+7

其上OH與其它糖連接成苷的碳+3~8

酯苷:-COO-sugar-2；糖端基碳δ95

叔醇:苷元

-C+10;糖端基碳δ<100第五節(jié)結構研究方法第77頁,共98頁，2024年2月25日，星期天78例1：

化合物A，白色粉末(甲醇)，mp.250～252℃；Molish反應和Liebermann-Burchard反應均為陽性。完全酸水解，薄層檢測，苷元為齊墩果酸，PC檢測出葡萄糖醛酸和葡萄糖，用10％的KOH－MeOH堿水解后，PC檢測出葡萄糖。該化合物的碳譜數(shù)據(jù)如下：第五節(jié)結構研究方法第78頁,共98頁，2024年2月25日，星期天79苷元部分的碳譜數(shù)據(jù)第五節(jié)結構研究方法第79頁,共98頁，2024年2月25日，星期天80苷元部分的碳譜數(shù)據(jù)糖部分的碳譜數(shù)據(jù)C1’105.3104.3

80.573.878.076.073.772.377.475.6172.4175.0

糖

β

－甲基苷第五節(jié)結構研究方法第80頁,共98頁，2024年2月25日，星期天81

糖部分的碳譜數(shù)據(jù)

糖

β

－甲基苷C1”104.3103.776.573.778.475.572.370.372.370.362.961.7C1’’’96.174.279.271.378.662.9推測該化合物的結構并寫出苷元的結構式第五節(jié)結構研究方法第81頁,共98頁，2