三萜及其苷类3
三萜及其苷类

第八章三萜及其苷类三萜是由30个碳原子组成的萜类化合物,其结构根据异戊二烯法则,可视为6个异戊二烯单位的聚合体。
该类化合物在自然界分布广泛,以游离形式或者与糖成苷或酯的形式存在。
三萜类化合物因含有多个碳环而表现为亲脂性,不溶或难溶于水,可溶于常见的有机溶剂,与糖成苷后则水溶性增大,多数可溶于水,其水溶液经强烈振摇后能产生大量持久性肥皂样泡沫,故被称为三萜皂苷。
三萜皂苷分子中多具有羧基,所以又常被称为酸性皂苷。
三萜及其苷类化合物广泛存在于自然界中,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,常见于五加科、豆科、远志科、桔梗科、伞形科、玄参科及石竹科等植物中,如中药人参、三七、甘草、黄芪、远志、桔梗、柴胡等都含有此类成分。
少数三萜类成分存在于动物体中,如羊毛脂中含有的羊毛脂醇,鲨鱼肝脏中含有的鲨烯,另外,从海洋生物海参、软珊瑚中也分离出各种类型的三萜类化合物。
三萜及其苷类化合物具有广泛的生物活性。
文献报道其生物活性及毒性主要表现在溶血、抗癌、抗炎、抗菌、抗病毒、降低胆固醇、杀软体动物、抗生育等方面。
由于三萜及其苷类化合物生物活性的多样性及重要性,近年来成为天然药物化学研究的一个热点领域,加之现代分离、分析技术的运用,大大加快了此类化合物的研究进展。
1966~1972年间仅有30个皂苷结构被鉴定,而1987~1989年2年半时间分离鉴定的新皂苷就有1000多个,截止到2008年,共分离到天然来源的三萜类化合物12530个,结构类型共有43种。
近30年来,三萜及其苷类成分的研究进展很快,尤其近几年,从海洋生物中发现了许多具有新骨架或生物活性的三萜类化合物,成为萜类成分研究中的一个活跃领域。
第一节结构与分类从生源途径来看,三萜类化合物是由两分子焦磷酸金合欢酯(简称FPP)缩合生成鲨烯,再由鲨烯通过不同的环化方式转变而来。
少数三萜类化合物分子中的碳原子多于或少于30个,是因为在转变过程中产生异构化或发生了降解反应的结果,仍将它们归入三萜类化合物。
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
三萜类及其苷类

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
43
不符合皂苷通性的是( ) ❖ A.分子较大,多为白色结晶 ❖ 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
皂苷在无水条件下,与浓酸或某些Lewis酸作 用,会出现颜色变化或呈现荧光。此类反应虽然比 较灵敏,但专属性较差。常用呈色反应有: (-)醋酐-浓硫酸反应(Liebermann-Burchard反 应)
21
❖ 人参皂苷Rd属于(
A.羊毛脂烷 C.羽扇豆烷 E.葫芦烷
)型四环三萜。
B.达玛烷 D.甘遂烷
22
人参皂苷A型的真正苷元是( ) A 20(S)-原人参二醇 B 20(S)-原人参三醇 C 人参二醇 D 人参三醇
23
(三)原萜烷型
1、结构特点 其C8位有α-甲基、C9β-H、C13位有α-H、
39
利用发泡试验可区别甾体皂苷与三萜皂 苷:取两支试管,分别加入5ml 0.1mol/L的 HCl及0.1mol/L的NaOH,再各加中药水提 液3滴,振摇1分钟,如两管形成泡沫持久性、 高度相同,则提示中药含三萜皂苷(酸性皂 苷);如碱液管的泡沫较酸液管的泡沫高数 倍,持续时间长,则提示中药含甾体皂苷 (中性皂苷)。这是由于中性皂苷在碱水溶 液中能形成较稳定的泡沫。
齐墩果酸 30 29
26 27
COOH
熊果酸
32
3. 羽扇豆烷型 属此类型中草药成分较少,且 大多以苷元形式存在,少数以皂苷形式存在。 与齐墩果烷型不同的是E环为五元环,在C19 位上有α-构型的异丙烯基或异丙烷取代,D/E 环是反式,如白桦脂酸。
三萜类及其苷类资料

21 18 13 19 14 10 3 30 5 28 29
22 20 23 17
24 25
26
21
20 23
25
26
27 1
27 19 18
30 5 28 29
羊毛脂甾烷型
茯苓
羊毛脂甾烷型:从环氧鲨烯由椅-船-椅-船构象式环合而成, 其C10位有β-甲基、C13位有β-CH3、C14位有α-甲基、C17位 有β-侧链、C20为R-构型。且A/B、B/C、C/D环均为反式。
24
泽泻醇 b
泽泻
25
(四)葫芦烷型
1、结构特点 由羊毛甾烯Δ8进行质子化,在C-8产生正 碳离子,然后19-CH3转移到9位,9-H转移到8 位而形成,但A/B环上的取代和羊毛脂烷类型 化合物不同,有5β-H、8β-H、10α-H,C-9 位连有β-CH3,其余与羊毛脂烷一样。 2、存在:葫芦科许多植物均含此类成分,总称 为葫芦苦素类,像葫芦苦素E是抗肝炎药物, 葫芦苦素o则具有抗癌活性。
5
甘草
黄芪
6
甘草 根和根茎主含三萜皂苷。其中主要的 一种俗称甘草甜素,系甘草的甜味成份,是1 分子的18β-甘草次酸和2分子的葡萄醛酸结 合生成的甘草酸的钾盐和钙盐。其他的三萜 皂苷有:乌拉尔甘草皂苷A、B和甘草皂苷A3、 B2、C2、D3、E2、F3、G2、H2、J2、K2。
7
柴胡
人参
8
(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)
14
(5)四环三萜(较多)
羊毛甾烷型
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
[医学]天然药物化学第七章三萜及其苷类
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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
三萜类化合物

三萜及其苷类
一、四环三萜 1、达玛烷型( Dammaranes )
第二节、结构分类
母核结构:
21 20 22
24 25
26
23
12
17
11
13
19
18
16
27
1
14
15
2
10 9 8
30
34
7
5
6
28 29
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
三萜及其苷类 第二节、结构分类
一、四环三萜 1、达玛烷型( Dammaranes ) 2、羊毛脂烷型( Lanostanes ) 3、甘遂烷型( Tirucallanes ) 4、环阿屯烷型( Cycloartanes ) 5、葫芦烷型 (Cucurbitanes) 6、楝烷型(Meliacanes)
代表药材及代表化合物:
HO
HO HOH2C
H
COOH
H
H
Asiatic acid
从积雪草(Centella asiatica) 中分离到的积雪草酸(Asiatic acid)。
三萜及其苷类 第二节、结构分类
三、五环三萜 ( Pentacyclic Triterpenoids ) 3、羽扇豆烷型(Lupanes)
19
11
12
H
18
20
E
17
21 22
1
25 9
C
26 14 H D
28
2
16
A
3
H B 27
H6
24 23
D/E环为顺式。
天然产物化学(第七章)三萜及其苷类

二、分类 ㈠四环三萜(tetracyclic triterpenoids)
1.达玛烷型(dammarane) 结构特点:2013/10/29 第九周 化学
21
22
20
24 25
12 H 17
23
11
19
C18
13 D 16
27
9
14
26
1. 全反式:A/B,B/C,C/D皆为 反式稠合。
2. 侧链结构类型: 8、10位有
COOH
H
HO
H
Oleanolic acid
齐墩果烷型三萜的皂苷,糖链可以连接在3-C位,也 可以连接在28-COOH上形成酯苷。
二、分类 ㈡五环三萜(pentacyclic triterpenoids)
1.齐墩果烷型(oleanane)
游离的齐墩果酸首先从木樨科植物油橄榄(齐墩果,Olea europaea)中分到,女贞果实中也有,广泛分布于自然界。 具有降转氨酶作用,临床上用于治疗急性黄疸性肝炎。
三萜化合物
本章内容
一、概述
二、分类
三、理化性质 四、提取分离 五、结构测定
二、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:
无环三萜(鲨烯类)
OH
HO
OH
OH
O
O
O
单环三萜
longilene peroxide
HO
蓍醇 A achilleol A
二、分类
双环三萜:
R2 O
R1 O
naurol A R1=R2=β -OH naurol B R1=R2=α -OH
三环三萜:
A
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OH HO
O O O
OH OH
单环三萜
HO
longilene peroxide
蓍醇 A achilleol A
二、分类 双环三萜:
O R2 R1 O
naurol A naurol B
R1=R2=β -OH R1=R2=α -OH
三环三萜:
A
HO
C B
蓍醇 B achilleol B
( squalene )通过不同方式环合形成三萜类化合
物。这样就沟通了三萜与其他萜类之间的生源关 系。
一、概述 ㈣生物合成
焦磷酸金合欢酯(倍半萜)
OP OP
尾-尾缩合
(30个碳) 鲨烯 不同方式环合 三萜化合物
本章内容
一、概述
二、分类 三、理化性质
四、提取分离 五、结构测定
二、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:
本章内容
一、概述
二、分类 三、理化性质
四、提取分离 五、结构测定
一、概述 ㈠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。
结构特点:
20 13 14
13 , 14-Me 构 型 与
羊毛脂烷型相反
C-17——α 侧链
甘遂烷型 tirucallane
C-20——S构型
二、分类 ㈠四环三萜(tetracyclic triterpenoids) 4.环阿屯烷型(cycloartane)
结构特点:
20 19 9
与羊毛脂烷型很
相似,仅在于19位
结构特点:
①26个碳
②C-8、C-10——β 角甲基
H H H
③C-13——α角甲基 ④C-17——α 侧链
楝烷
二、分类 ㈡五环三萜(pentacyclic triterpenoids)
1.齐墩果烷型(oleanane) 2.乌苏烷型(ursane) 3.羽扇豆烷型(lupane) 4.木栓烷型(friedelane)
一、概述 ㈡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。
一、概述 ㈢生理活性
⑵由20(S) 原人参三醇(20(S)-protopanaxatriol) 衍生
的皂苷。——Re、Rf
结构如下:
二、分类 ㈠四环三萜(tetracyclic triterpenoids) 1.达玛烷型(dammarane) 属达玛烷型人参皂苷可分为二类:
HO OH
HO OH
HO
HO OH
20(S)-原人参二醇 20(S)-Protopanaxadiol
结构特点:
H H
13 20 17
R or S
10
H
8
H
dammarane
二、分类 ㈠四环三萜(tetracyclic triterpenoids) 1.达玛烷型(dammarane)
属达玛烷型人参皂苷可分为二类:
⑴由 20(S) 原人参二醇 (20(S)-protopanaxadiol) 衍生
的皂苷。——Ra,b,c,d等
30 29 29 30
二、分类 ㈠四环三萜(tetracyclic triterpenoids) 1.达玛烷型(dammarane)
21 12 11 18 1 2 10 3 4 5 9 19 13 14 8 30 7 22 20 17 23 16 15 24 25 27 26
H
H
6
H2Leabharlann 29dammarane二、分类 ㈠四环三萜(tetracyclic triterpenoids) 1.达玛烷型(dammarane)
二、分类(四环三萜、五环三萜) ㈠四环三萜(tetracyclic triterpenoids)
1.达玛烷型(dammarane)
2.羊毛脂烷型(lanostane)
3.甘遂烷型(tirucallane)
4.环阿屯烷型(cycloartane)
5.葫芦烷型(cucurbitane)
6.楝烷型(meliacane)
甲基与 9 位脱氢形
成三元环
环阿屯烷型
二、分类 ㈠四环三萜(tetracyclic triterpenoids) 5.葫芦烷型(cucurbitane)
H H H
结构特点:
①C-9位——β -Me
H
葫芦烷
②有5β-H、8β -H、10α -H
③其余与羊毛脂烷型相同
二、分类 ㈠四环三萜(tetracyclic triterpenoids) 6.楝烷型(meliacane)
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。
一、概述 ㈣生物合成
三萜类化合物,是由倍半萜金合欢醇
( farnesol )焦磷酸酯尾 - 尾缩合生成鲨烯。鲨烯
二、分类 ㈡五环三萜(pentacyclic triterpenoids) 1.齐墩果烷型(oleanane) 又称β -香树脂烷型(β -amyrane)
30 19 29 20 17 28
H 18
25 1 11 26
H
H
COOH
H H
24 23
27
HO
齐墩果烷
齐墩果酸
二、分类 ㈡五环三萜(pentacyclic triterpenoids) 2.乌苏烷型(ursane) α -香树脂烷(α -amyrane)型,多为乌苏酸衍生物
20(S)-原人参三醇 20(S)-Protopanaxatriol
二、分类 ㈠四环三萜(tetracyclic triterpenoids) 2.羊毛脂烷型(lanostane)
结构特点:
18
R
H 13 H H
8
羊毛脂烷型 lanostane
二、分类 ㈠四环三萜(tetracyclic triterpenoids) 3.甘遂烷型(tirucallane)