第七章 三萜及其苷类 天然药物化学教案 沈阳药科大学

天然药物化学第7章三萜及其苷类第2讲四环三萜预备知识01三萜类化合物的定义02三萜的结构特点及分类学习目标01•掌握四环三萜的分类及其结构特点02•了解四环三萜的核磁特征1. 四环三萜的结构类型•存在于自然界较多的四环三萜或其皂苷苷元主要有六种，分别为✓达玛烷型✓羊毛脂烷型✓环阿屯烷（环阿尔廷烷）型✓甘遂烷型✓葫芦烷型✓楝苦素型1 41114HO•四环三萜在生源上可视为由鲨烯变为甾体的中间体，与甾醇类化合物相比，在4、14位上多三个甲基，也有认为是植物甾醇的三甲基衍生物•四环三萜均有环戊烷骈多氢菲的结构母核•A/B 、B/C 、C/D 环均为反式骈合HH123429285678910191112131415161718202122232425262730羊毛脂烷型lanostane813199与羊毛脂烷相比较：达玛烷型：CH3-18由13位迁移到8位；人参皂苷环阿屯烷型：CH3-19与9位脱氢形成三元环；黄芪皂苷1、达玛烷型2、羊毛脂烷型3、环阿屯烷HH123429285678910191112131415161718202122232425262730羊毛脂烷型lanostane•达玛烷型举例：人参皂苷•达玛烷型举例：人参皂苷•采用HCl溶液水解，水解产物中得不到原生的皂苷元。

结构发生改变，即20（S）-原人参二醇或20（S）-原人参三醇的20位上甲基和羟基发生差向异构化，转变为20（R）-原人参二醇或20（R）-原人参三醇，然后环合生成人参二醇（panaxadiol）或人参三醇（panaxatriol）•羊毛脂烷型举例•灵芝：多孔菌科真菌灵芝和紫芝的干燥子实体•补中益气、扶正固本、滋补强壮的名贵中药材•从中分离得到一百余种四环三萜类化合物，属于高度氧化的羊毛脂烷衍生物。

HH123429285678910191112131415161718202122232425262730羊毛脂烷型lanostane•环阿屯烷型举例•从中药黄芪当中分离得到的四环三萜多为环阿屯烷型R1 R2 R3cycloastragenol H H Hastragaloside I xyl(2,3-diAc) glc Hastragaloside V glc-xyl H glc1314209 1019•甘遂烷型四环三萜结构与羊毛脂烷型相比较，13、14位甲基相反，C-20连有α侧链（20S）。

天然药物化学第7章三萜及其苷类第1讲概述预备知识01什么是萜类化合物01萜类化合物的生源途径学习目标01•掌握三萜及其苷的定义和生物合成途径02•了解三萜的分布及存在形式1. 三萜化合物的定义由6个异戊二烯单位组成的30个碳原子的萜类化合物，通式(C5H8)6。

可以以游离状态或苷的形式存在，其苷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，故被称为三萜皂苷（triterpenoid saponins）。

三萜皂苷多具有羧基，故又称其为酸性皂苷。

•三萜皂苷元(Triterpenoid sapogenins)•三萜皂苷(Triterpenoid saponins)•主要分布于双子叶植物：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。

•分离条件的大幅改善：硅胶-ODS，P-HPLC•波谱测试仪器的精度大幅提高：高兆周数核磁•三萜类化合物的发现速度呈不断加快的趋势：1963-1970: 2321990-1994: 3301995-2000: 19382001-2008: 29383. 存在形式•苷元：四环三萜、五环三萜•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•成苷位置：3、28（酯皂苷）或其它位-OH•次皂苷：原生苷被部分降解的产物•研究表明三萜是由鲨烯（squalene）经过不同的途径环合而成，鲨烯是由倍半萜金合欢醇（farnesol）的焦磷酸酯尾尾缩合生成。

•三萜类化合物的结构类型很多，多数为四环三萜和五环三萜，少数为链状、单环、双环和三环三萜。

•近几十年还发现了许多由于氧化、环裂解、甲基转位、重排及降解等而产生的结构复杂的高度氧化的新骨架类型的三萜类化合物。

教学目的和要求：1.掌握四环三萜及五环三萜类的结构类型及常见的化合物。

2.掌握三萜类化合物及其苷类的主要理化性质。

3.掌握三萜类化合物及其苷类的提取分离方法。

4.了解三萜类化合物的波谱特征。

5.了解三萜类化合物的生物活性。

重点、难点：1.重点：（1）四环三萜的结构类型（2）五环三萜的结构类型（3）理化性质：性状与溶解度、呈色反应、表面活性、溶血作用、沉淀反应等。

（4）提取分离：三萜化合物的提取分离、三萜皂苷的提取分离、提取分离实例。

2.难点：结构测定：紫外光谱、质谱、核磁共振谱与测定实例。

作业布置：1.三萜类化合物有哪几种类型。

结构分别有哪些特点，代表药物是什么？2.三萜类化合物有哪些物理和化学性质。

3.三萜类化合物有哪些常用提取分离方法？内容提要：第一节概述一、定义：多数三萜含有30个碳原子，可看成是由 6个异戊二烯单位缩合而成。

二、分布三、三萜皂苷由三萜皂苷元与糖组成1.三萜皂苷元主要是四环三萜与五环三萜；2.常见的糖有：葡萄糖、半乳糖、鼠李糖、木糖、葡萄糖醛酸等；3.成苷位置多在C-3位，C-28位羧基往往形成酯；4.根据糖链的多少，可分为单糖链苷、双糖链苷与三糖链苷等。

第二节三萜类化合物的生物合成一、生物合成途径由倍半萜金合欢醇的焦磷酸酯尾尾缩合形成鲨烯，鲨烯再经过不同的途径环合生成三萜类成分。

二、三萜类化合物的结构类型1.无环三萜2.单环三萜3.双环三萜4.三环三萜三、三萜类化合物生物合成的关键步骤在酶的作用下，鲨烯与环氧鲨烯的环合是三萜类化合物生物合成的最重要途径。

1.四环三萜2.五环三萜3.环化酶的选择性相差较大4.环化过程经过一系列分离的结构相对稳定而且部分环化的碳正离子中间体。

第三节四环三萜一、达玛烷型1.结构特点2.实例：人参皂苷二、羊毛脂烷型1.结构特点2.实例:灵芝3.大戟烷三、甘遂烷型1.结构特点2.例如：从藤橘属植物果实中分离得到5个甘遂烷型化合物（1～5）四、环阿屯烷型1.结构特点基本骨架同羊毛脂烷很相似，差别仅在于环阿屯烷19位甲基与9位脱氢形成三元环。

第十章三萜及其苷类目的要求：1. 掌握三萜及其苷类的结构类型、性质、检识反应和提取分离方法；2. 了解三萜类化合物的化学反应和波谱特征提要；3. 了解结构测定方法，熟悉三萜极其苷类的生物活性；第一节概述一、概述三萜同前面讲的单、二萜一样是由MVA 衍生而来，由30 个碳原子组成,根据“异戊二烯规则”，多数三萜类化合物是由6 个异戊二烯缩合而成的，他们有的游离存在于植物体，有的则与糖结合成苷的形式存在，三萜与糖结合成的苷叫三萜皂苷，皂苷可溶于水，其水溶液振摇后可产生胶体溶液，并且有持久性肥皂水溶液样的泡沫故名三萜皂苷。

经典的皂苷从化学角度讲是一类由螺甾烷与其生源相似的甾类化合物衍生的低聚糖苷以及三萜化合物的低聚糖苷。

二、研究概况：三萜及其苷类，作为一类天然产物，100多年前就已为人们所认识，但因其结构复杂，分离、精制及结构鉴定都很困难，发展比较缓慢近年来，由于分离纯化及结构测定方法的进展，使一些复杂三萜类的分离、结构鉴定能较为顺利的进行，发现了不少新的化合物，同时又由于三萜类的生理生化活性的多样性，如人参皂苷能促进RNA蛋白质的生物合成，调节机体代谢，增强免疫功能。

柴胡皂苷有抑制中枢神经系统和明显的抗炎作用，并能减低血浆中胆固醇和甘油三酯的水平。

七叶皂苷有明显的抗渗出，抗炎，抗淤血作用，能恢复毛细血管正常渗透性，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三、分布三萜及其苷类，广泛分布与植物界，单子叶，双子叶植物中均有分布，尤以薯蓣科，百合科，石竹科，五加科，豆科，七叶树科，远志科，桔梗科，玄参科等植物中分布最普遍，含量也较高，许多常见的中药如人参，甘草，柴胡，黄芪，桔梗，川楝皮，泽泻，穿山龙，山药等中均含皂苷。

从真菌灵芝中也曾分离出许多的三萜成分，有些动物体中也有三萜类化合物，如从羊毛脂中分离出羊毛脂醇，从鲨肝脏中分离出鲨烯，另外海洋生物如海参，海星，软珊瑚中也分离出各种类型的三萜化合物。

天然产物化学<天然药物化学）教案大纲课程编号：80003347课程英文名：Natural Medicinal Chemistry课程性质：专业必修课课程类别：专业必修课先修课程：有机化学、分析化学等学分：3 学分总学时数：54学时周学时数：3适用专业：药学院中药学专业适用学生类别：内、外招生开课单位：药学院天然药物化学教研室、中药及天然药物研究所一、教案目标及教案要求：1 要求学生掌握天然药物中主要成分类别的结构特征、理化性质、提取、分离，精制及结构鉴定的基本理论和技能。

2 了解天然药物化学成分结构测定的一般原则和方法，以及寻找中药有效成分的途径，为开发研究新药奠定基础。

3 了解天然药物主要化学成分类别的生物合成途径。

二、本课程的重点和难点：1 本课程的重点是天然药物活性成分的提取、分离和鉴定，尤其是某些著名天然药物活性化合物，如紫杉醇、小檗碱、芦丁、青蒿素等的分离和鉴定工作。

2 难点多集中于天然药物化学成分的鉴定和主要化合物类别的生物合成工作。

三、主要实践性教案环节及要求：本课程的主要实践性教案环节为天然药物化学实验。

通过实验教案巩固课堂教案的理论知识，帮助学生掌握天然药物化学研究的实验操作技术，提高学生的应用能力。

具体说明请参阅《暨南大学本科实验教案大纲》。

四、教材和参考书：教材：[1] 吴立军主编. 天然药物化学<第四版）. 北京：人民卫生出版社,2005.参考书：[1] 姚新生主编. 天然药物化学<第三版）. 北京：人民卫生出版社,2001.[2] 陆蕴如主编. 中药化学. 北京：学苑出版社，1995.五、考核形式与成绩计算：考核形式：闭卷成绩计算：总成绩<100％）＝期末测试成绩<90％）＋平时成绩<10％）六、基本教案内容：天然药物化学是一门运用现代化学科学理论与方法研究天然药物中化学成分的一门学科，内容包括各类天然产物的化学成分<主要是生理活性成分或药效成分）的结构类型，物理化学性质、提取分离方法，以及主要类型化学成分的鉴定和生物合成途径等。

可编辑修改精选全文完整版第十章三萜及其苷类目的要求：1.掌握三萜及其苷类的结构类型、性质、检识反应和提取分离方法；2.了解三萜类化合物的化学反应和波谱特征提要；3.了解结构测定方法，熟悉三萜极其苷类的生物活性；第一节概述一、概述三萜同前面讲的单、二萜一样是由M V A衍生而来，由30个碳原子组成,根据“异戊二烯规则”，多数三萜类化合物是由6个异戊二烯缩合而成的，他们有的游离存在于植物体，有的则与糖结合成苷的形式存在，三萜与糖结合成的苷叫三萜皂苷，皂苷可溶于水，其水溶液振摇后可产生胶体溶液，并且有持久性肥皂水溶液样的泡沫故名三萜皂苷。

经典的皂苷从化学角度讲是一类由螺甾烷与其生源相似的甾类化合物衍生的低聚糖苷以及三萜化合物的低聚糖苷。

二、研究概况：三萜及其苷类，作为一类天然产物，100多年前就已为人们所认识，但因其结构复杂，分离、精制及结构鉴定都很困难，发展比较缓慢近年来，由于分离纯化及结构测定方法的进展，使一些复杂三萜类的分离、结构鉴定能较为顺利的进行，发现了不少新的化合物，同时又由于三萜类的生理生化活性的多样性，如人参皂苷能促进R N A蛋白质的生物合成，调节机体代谢，增强免疫功能。

柴胡皂苷有抑制中枢神经系统和明显的抗炎作用，并能减低血浆中胆固醇和甘油三酯的水平。

七叶皂苷有明显的抗渗出，抗炎，抗淤血作用，能恢复毛细血管正常渗透性，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三、分布三萜及其苷类，广泛分布与植物界，单子叶，双子叶植物中均有分布，尤以薯蓣科，百合科，石竹科，五加科，豆科，七叶树科，远志科，桔梗科，玄参科等植物中分布最普遍，含量也较高，许多常见的中药如人参，甘草，柴胡，黄芪，桔梗，川楝皮，泽泻，穿山龙，山药等中均含皂苷。

从真菌灵芝中也曾分离出许多的三萜成分，有些动物体中也有三萜类化合物，如从羊毛脂中分离出羊毛脂醇，从鲨肝脏中分离出鲨烯，另外海洋生物如海参，海星，软珊瑚中也分离出各种类型的三萜化合物。