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天然药物化学

天然药物化学. 第七章. 三萜及其苷类. Triterpenoids. 三萜及其苷类 第一节、概 述. 一、含义：. 1、三萜（ triterpenoids): 由 30个碳原子 、 6个异戊二烯单位 缩 合而成的萜类化合物。 常以游离形式或成苷的形式 存在。. 2、 皂苷 （ saponins） ： 苷类化合物的一种，多数可溶于水，水 溶液振摇后产生似肥皂水溶液样泡沫，故被称为皂苷 。. 三萜及其苷类 第一节、概 述. （1）、按其苷元结构的不同分： 甾体皂苷 三萜皂苷：.

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  1. 天然药物化学 第七章 三萜及其苷类 Triterpenoids

  2. 三萜及其苷类 第一节、概 述 一、含义： 1、三萜（triterpenoids):由30个碳原子、6个异戊二烯单位缩 合而成的萜类化合物。 常以游离形式或成苷的形式存在。 2、皂苷（saponins）：苷类化合物的一种，多数可溶于水，水 溶液振摇后产生似肥皂水溶液样泡沫，故被称为皂苷。

  3. 三萜及其苷类 第一节、概 述 （1）、按其苷元结构的不同分： 甾体皂苷 三萜皂苷： （2）、按性质分： 酸性皂苷：由于三萜皂苷多具有羧基，所以将三萜皂苷 又称为酸性皂苷。 中性皂苷：将甾体皂苷又称为中性皂苷。 一、含义： 3、皂苷的分类：

  4. 三萜及其苷类 第一节、概 述 单糖链苷（monodemosides） 双糖链苷（bisdemosides） 三糖链皂苷（tridesmosidic saponins） （4）根据苷是否被降解，分为： 原生苷 次皂苷（prosapogenins） 一、含义： 3、皂苷的分类： （3）根据糖链的多少分

  5. 三萜及其苷类 第一节、概 述 一、含义： 4、皂苷中连接的糖：D-glc、D-半乳糖、D-Rha、D-葡萄糖醛酸 等。 皂苷元：四环三萜和五环三萜 成苷位置：多为3位或与28位羧基成酯皂苷（estersaponins）， 也有与16、21、23、29位等羟基成苷的。

  6. 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）

  7. 三萜及其苷类 第二节、结构分类 • 一、四环三萜 • 1、达玛烷型( Dammaranes ) 母核结构： 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 4. C20构型为R或S

  8. 三萜及其苷类 第二节、结构分类 • 一、四环三萜 • 1、达玛烷型( Dammaranes ) 代表药材及代表化合物：传统中药人参（Panax ginseng C. A. Mey.的干燥根）及其炮制品红参中的人参皂苷（ginsenosides）。根据苷元的不同可分为A、B、C三种类型，C型属于五环三萜类，A、B型属于达玛烷型。 人参皂苷-Rb1 人参皂苷-Rh2 具有诱导细胞凋亡的作用 二者均属于A型人参皂苷，即20（S）-原人参二醇型

  9. 三萜及其苷类 第二节、结构分类 • 一、四环三萜 • 2、羊毛脂烷型( Lanostanes ) 结构特点： 1. 10、13位有两个β-CH3 2. 14位有一个α-CH3 3. 17位有一个β侧链 4. C20构型为R型

  10. 三萜及其苷类 第二节、结构分类 • 一、四环三萜 • 2、羊毛脂烷型( Lanostanes ) 代表药材及代表化合物： 从补中益气、滋补强壮、扶正固本、延年益寿的中药灵芝中分离得到的ganoderic acid C。 ganoderic acid C

  11. 三萜及其苷类 第二节、结构分类 • 一、四环三萜 • 3、环阿屯烷型( Cycloartanes ) 结构特点：骨架与羊毛脂烷型相似，区别在于19位甲基与9位脱氢形成三元环。

  12. 三萜及其苷类 第二节、结构分类 • 一、四环三萜 • 3、环阿屯烷型( Cycloartanes ) 代表药材及代表化合物： 从中药黄芪（Astragalus membranaceus)中分离到的黄芪苷 I 黄芪苷 I

  13. 三萜及其苷类 第二节、结构分类 • 一、四环三萜 • 4、葫芦烷型(Cucurbitanes) 母核： 特点：骨架与羊毛脂烷型相似，区别在于19位甲基转移至9位。

  14. 三萜及其苷类 第二节、结构分类 • 一、四环三萜 • 4、葫芦烷型(Cucurbitanes) 代表药材及代表化合物： 雪胆属植物Hemsleya amabilis中分离得到的 雪胆甲素及雪胆乙素。临床用于急性痢疾、肺结核、慢性气管炎的治疗。 雪胆甲素

  15. 三萜及其苷类 第二节、结构分类 三、五环三萜 （ Pentacyclic Triterpenoids ) 1、齐墩果烷型( Oleananes ） 2、乌苏烷型（Ursanes） 3、羽扇豆烷型（Lupanes） 4、木栓烷型（Friedelanes）

  16. 三萜及其苷类 第二节、结构分类 三、五环三萜 （ Pentacyclic Triterpenoids ) 1、齐墩果烷型( Oleananes ） 又称β-香树脂烷型，自然界分布很广，有的呈游离状态，有的成酯或苷。 结构特点:(1)大多含有3-β-OH。 (2)A/B，B/C、C/D环皆为反式，D/E环为顺式。 (3) 常在11或12位有双键，11位有时氧化成羰基，24、28或30位经常是羧基。 (4)4、20 位各有一对偕-CH3 母核：

  17. 三萜及其苷类 第二节、结构分类 三、五环三萜 （ Pentacyclic Triterpenoids ) 1、齐墩果烷型( Oleananes ） 代表药材及代表化合物： 从油橄榄（Olea europaea）、 葡萄籽、新疆鼠尾草中提取 得到的齐墩果酸。具有保肝降脂作用。 齐墩果酸

  18. 三萜及其苷类 第二节、结构分类 酸水解 + + 甘草次酸 甘草酸（也叫甘草皂苷、甘草甜素） 三、五环三萜 （ Pentacyclic Triterpenoids ) 1、齐墩果烷型( Oleananes ） 传统中药甘草中提取得到的甘草酸（也叫甘草皂苷、 甘草甜素）及其甘草次酸。甘草的甜味成分，己广泛用作矫味剂，也是甘草的抗炎有效成分之一。

  19. 三萜及其苷类 第二节、结构分类 • 三、五环三萜 （ Pentacyclic Triterpenoids ) 2、乌苏烷型（Ursanes） 又称α-香树脂烷型，与齐墩果烷型结构的差别在于：齐墩果烷型20位连接2个甲基，乌苏烷型在19和20位分别连接1个甲基。 母核： 齐墩果烷型

  20. 三萜及其苷类 第二节、结构分类 • 三、五环三萜 （ Pentacyclic Triterpenoids ) 2、乌苏烷型（Ursanes） 代表药材及代表化合物： 车前草、石榴叶和果实中含有的熊果酸（乌苏酸），可抑制革兰氏阳性和阴性菌，明显降低大鼠的正常体温，并有安定作用。 熊果酸（乌苏酸）

  21. 三萜及其苷类 第二节、结构分类 • 三、五环三萜 （ Pentacyclic Triterpenoids ) 2、乌苏烷型（Ursanes） 代表药材及代表化合物： 从积雪草（Centella asiatica）中分离到的积雪草酸（Asiatic acid）。

  22. 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） 母核： 结构特点：E环为五元环， C19位-α-异丙基。末端常有 一个双键。

  23. 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） 代表药材及代表化合物： 从白头翁（Pulsatilla chinensis）中分离得到的 23－羟基白桦酸：

  24. 三萜及其苷类 第二节、结构分类 齐墩果烯 • 三、五环三萜 （ Pentacyclic Triterpenoids ) 4、木栓烷型（Lupanes） 生源上由齐墩果烯甲基移位演变而来 母核：

  25. 三萜及其苷类 第二节、结构分类 • 三、五环三萜 （ Pentacyclic Triterpenoids ) 4、木栓烷型（Lupanes） 代表药材及代表化合物： 从雷公藤（tripterygium wilfordii）（卫茅科植物，对类风湿病有独特疗效）去皮根中分离得到的雷公藤酮（Triptergone）。

  26. 三萜及其苷类 第三节 理化性质 一 、物理性质 １、性状及溶解度 （１）苷元：多有较好结晶，能溶于石油醚、苯、乙醚、氯 　　　　　　仿等有机溶剂，而不溶于水； （２）三萜皂苷：极性增大，不易结晶，故皂苷大多为无色定 形粉末。 可溶于水，易溶于热水，稀醇、热甲醇和热乙醇中，几不 溶或难溶于乙醚、苯等极性小的有机溶剂，含水丁醇或戊醇对皂苷的溶解度较好，是常采用的溶剂。

  27. 三萜及其苷类 第三节 理化性质 一 、物理性质 ２、味：多数具有苦而辛辣味，其粉末对人体粘膜有强烈刺激性， 某些皂苷可用于祛痰止咳。少数例外：如甘草酸 ３、吸湿性：皂苷多具吸湿性，保存时应干燥放置。 ４、发泡性（表面活性） 　许多皂苷水溶液强烈振摇后产生持久的泡沫，但有一些皂苷没有此种性质。

  28. 三萜及其苷类 第三节 理化性质 一 、物理性质 ５、溶血作用 即能破坏红细胞，是中草药不能直接做注射液的主原因，故通常称皂苷为皂毒类。 各类皂苷溶血作用强弱不同，可用溶血指数表示。 溶血指数是指在一定条件下能使血液中的红细胞完全 溶解的最低溶液浓度。 例： 皂苷 溶血指数 溶血性能 薯蓣皂苷 1:40万 甘草皂苷 1:4000

  29. 三萜及其苷类 第三节 理化性质 一 、物理性质 ５、溶血作用 注意：并不是所有皂苷都能破坏红细胞而产生溶血现象。 皂苷在高等动物的消化道中不被吸收或经肠内细菌降解为苷元和糖，故口服无溶血活性。由于皂苷能与胆甾醇形成沉淀，故胆甾醇能解除皂苷的溶血毒性。

  30. 三萜及其苷类 第三节 理化性质 皂苷的水溶液可以和铅盐、钡盐、铜盐等产生沉淀。酸性皂苷（通常指三萜皂苷）：加入硫酸铵、醋酸铅 中性皂苷（通常指甾体皂苷）:加入碱式醋酸铅或氧化钡 利用这一性质可进行皂苷的提取和初步分离。 二 、化学性质 1、沉淀反应

  31. 三萜及其苷类 第三节 理化性质 黄 红 紫 蓝 褪色 三萜皂苷 黄 红 紫 蓝 绿色 甾体皂苷 二 、化学性质 2、颜色反应 三萜化合物（苷元和苷）在无水条件下，与强酸、三氯乙酸或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。但全饱和、且3位又无羟基或羰基的化合物呈阴性反应： （1）、醋酐-浓硫酸反应（Liebermann-Burchard反应）： 将样品溶于醋酐中，加硫酸-醋酐（1:20），可产生现象：

  32. 三萜及其苷类 第三节 理化性质 （2）、三氯醋酸反应（Rosen-Heimer反应）：将样品溶液滴在滤纸上，喷25%三氯醋酸乙醇溶液： 三萜皂苷：加热至100℃，生成红色，渐变为紫色。 甾体皂苷：加热至60 ℃，有以上颜色变化。 二 、化学性质 2、颜色反应 （3）、氯仿-浓硫酸反应（Salkowski反应）：样品溶于氯仿，加入浓硫酸后，在氯仿层呈现红色或蓝色，硫酸层有绿色荧光出现。

  33. 三萜及其苷类 第三节 理化性质 二 、化学性质 2、颜色反应 （4）、五氯化锑反应（Kahlenberg反应）：将样品氯仿或醇溶液点于滤纸上，喷以20%五氯化锑的氯仿溶液，干燥后60-70℃加热，显蓝色、灰蓝色，灰紫色等多种颜色斑点。 （5）、冰醋酸-乙酰氯反应（Tschugaeff反应）：样品溶于冰醋酸中，加乙酰氯数滴及氯化锌结晶数粒，稍加热，则呈现淡红色或紫红色。 （6）、芳香醛-浓硫酸反应：常用的一类显色剂。 芳香醛以香草醛为最常用，显色灵敏。

  34. 三萜及其苷类 第四节 提取分离 一、三萜皂苷元提取与分离： （一）提取法： 1、醇类溶剂提取后，提取物依次用石油醚、氯仿、乙酸乙 酯等溶剂进行分步萃取，然后进一步分离 ； 2、制备成衍生物再作分离； 3、以皂苷形式存在的，水解后用氯仿等溶剂萃取，然后进 行分离。 （二）分离法：常采用反复硅胶吸附柱色谱法。

  35. 三萜及其苷类 第四节 提取分离 药材粗粉 EtOH or MeOH回流提取，合并提取液，浓缩 浓缩液 加热水溶解趁热过滤 水不溶成分 水溶液 石油醚萃取 水层 醚层 正丁醇或戊醇萃取 水层 正丁醇层 （粗皂苷） 二、三萜皂苷提取与分离： 1、提取 用稀醇提取。

  36. 三萜及其苷类 第四节 提取分离 大孔树脂柱色谱 水洗脱 乙醇或甲醇洗脱 药材甲醇提取物 皂苷混合物 洗去糖 硅胶柱色谱法 单体皂苷类成分 或高效液相色谱法 二、三萜皂苷提取与分离： 2、分离 常用色谱法 1） 大孔吸附树脂法： 2） 分配色谱法：多用硅胶为支持剂，以不同比例的氯仿-甲醇-水或其他极性较大的有机溶剂进行梯度洗脱。 3） 高效液相色谱法：一般采用反相色谱柱进行分离，以甲醇-水或乙腈-水系统为流动相可得到良好的效果。

  37. 三萜及其苷类 第五节 结构测定 1、化学法 用Liebermann-Burchard反应和Molish反应鉴定三萜皂苷； 2、NMR波谱法 (1)、1H-NMR法 　　可获得三萜及其皂苷中甲基质子、连氧的碳上质子、烯氢质子及糖的端基质子信号。 -CH30.625～1.50 CH3CO- 　　1.82～2.07 CH3O- 　3.6左右 　　烯氢信号：　　4.3～6.0(环内烯氢质子δ>５, 　　　　　　　　　环外烯氢质子δ < ５

  38. 三萜及其苷类 第五节 结构测定 2、NMR波谱法 (1)、1H-NMR法 连氧的碳上质子：连-OH的：δ 3.2～4.0; 　　　　　　　　连CH3CO-的： δ4.0～5.5 端基H：δ 4.5～6.0，d, Jaa=6～9Hz (β-D-Glc) Jae=2～4Hz (α-D-Glc)

  39. 三萜及其苷类 第五节 结构测定 2、NMR波谱法 (2)、13C-NMR法：三萜苷元给出30个碳的信号 此法是确定三萜及其皂苷结构最有用的技术，几乎可 给出每一个碳的信号： 角甲基-CH3 :δ8.9～33.7 烯碳 ：δ109～160 羰基碳 ： δ170～220 与氧相连的碳： δ60～90 其余碳： < δ60

  40. 三萜及其苷类 第五节 结构测定 2、NMR波谱法 (2)、13C-NMR法 13C-NMR法可以解决三萜的结构类型、某些取代基位置和构型问题。 1）-CH3 ① 齐墩果烷型: 8个-CH3，角甲基-CH3 :δ8.9～33.7ppm C4, C10, C8, C14, C17, C20 -CH3取代， 这6个C为季碳，δ30～42ppm C4，C20为两对偕甲基，e键甲基出现在最低场，分别为： C23-CH3:δ27.8～28.7ppm, C29-CH3:δ32.7～33.7ppm 当最低场甲基δ值低于30ppm时，示C20为有CH2OH, COOH等含氧基团取代

  41. 三萜及其苷类 第五节 结构测定 2、NMR波谱法 (2)、13C-NMR法 1）-CH3 ②乌苏烷型：在30～42范围内有5个季碳。 ③羽扇豆烷型：在此范围内有5个季碳。 且结构中一般有异丙稀基取代，在图谱中一般有19.3，109.2, 150.6三个峰 因此，可以根据季碳信号及异丙稀基信号区别上述三种五环三萜

  42. 三萜及其苷类 第五节 结构测定 2、NMR波谱法 (2)、13C-NMR法 2）双键C: 根据结构中烯C的个数和化学位移值不同，可推测一些三萜的结构类型及三萜的双键位置。 Δ12齐墩果烯 C12:122～124 C13:143～144 Δ12乌苏烯 C12:124～125 C13:138～140 Δ20（29）羽扇豆烯 C29:109 C20:150 (同时CH3：19.3) 3)端基碳 若Glc在C-3成苷，则端基碳：δ100 而与28-COOH成酯苷，则端基碳：δ96ppm

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