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三萜及其苷

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第八章 三萜类化合物2

第八章 三萜类化合物2

4、研究概况
游离三萜 1963～1970年——发现232个 1990～1994年—— 发现330个（多为新骨架） 三萜皂苷 1966～1972年——鉴定了30个皂苷
1987～1989年—— 鉴定了1000多个皂苷
（尤以海洋生物中得到不少新型三萜） 5、结合糖种类 单糖—— glc、gal、xyl、arab、rha、fuc、
21 18 17 11 1 19 13 9 3 14 30 5 29 28 7 15 27 20 22 24 26 25
HO
20
24
O OH
OR3
R1
环黄芪醇
R1O OR 2
R2
H glc H glc
R3
H H glc glc
H
黄芪苷Ⅰ xyl(2，3-diAc) 黄芪苷V glc(1→2)xyl黄芪苷Ⅶ xyl
•
•
C4－ β 、 α － 2个CH3
C13－αCH3
20 22
17 13 9 10 3 HO H 4 5 H 8H 14
楝烷型（meliacane）
23
20 18 17 19 1 9 7 11 30 13 14 15
O 21
Hale Waihona Puke 35H H
H
HO
29 28
五环三萜
• 一、齐墩果烷型（oleanane）
glcA、 galA、qui等
双糖、三糖、四糖 6、结合位置—— C3、C28、C16、C23、C29
7、生源途径
三萜类化合物的生物合成途径从生源来看，(squalene) 通过不同的环化方式转变而来的，而鲨烯是由焦磷酸金
合欢酯(farnesyl pyrophosphate，FPP)尾尾缩合生成。

三萜及其苷类

三萜及其苷类
OH O OH O
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

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

第七章 三萜及其苷

第七章 三萜及其苷

）
5、从水溶液中萃取皂苷类最好用（ ） A．氯仿 B．丙酮 C．正丁醇 D．乙醚 E．乙醇
6、皂苷溶血作用的原因及表示方法？ 含有皂苷的药物临床应用时应注意 什么？
7、简述皂苷，甾体皂苷及皂苷通性。
问题：如何与皂苷类区别？
胆甾醇沉淀法
粗提物
胆甾醇沉淀，过滤
滤液
溶血实验
沉淀
乙醚回流
有溶血活性
乙醚溶液 树脂、脂肪酸、挥发油等
不溶物
溶血实验
有溶血活性 皂苷
五、沉淀反应（皂苷）：加盐
甾体皂苷多呈中性，三萜皂苷多呈酸性。
酸性皂苷+(NH4)2SO4 / Pb(AC)2等 中性盐→↓
中性皂苷+Ba(OH)2 /Pb(OH)Ac等 碱性盐→↓ 缺点：铅盐吸附力强，容易带入杂质，脱铅 时也会带走部分皂苷。
齐墩果酸（保肝、降血糖）
甘草中含有甘草次酸和甘草酸。临床上用于抗炎 和治疗胃溃疡。
COOH
O H
RO
H
COOH
O H
RO
H
本品适用于伴有谷丙转氨酶升高 的急、慢性病毒性肝炎的治疗。
29
30 21 22 17 16
20 19 H 12 11 25 2 3 1 4 10 5
H
18
13 9 26 14
附注： （1）并非所有的皂苷都有溶血作用 （2）溶血作用与皂苷分子结构相关 ①有无溶血作用与皂苷元结构有关，苷 元3位有-OH，16位有-OH或C=O时，溶血 指数最高；
②溶血作用的强弱与结合糖多少有关； 单糖链皂苷 > 双糖链酸性皂苷 >双糖 链中性皂苷。
21 20 12 1 2 3 28 4 19 10 5 6 29 11 9 18 8 7 13 14 30

三萜类及其苷类

三萜类及其苷类
42
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。

三萜及其苷

三萜及其苷

二、结构与重要的化合物
1、四环三萜（Tetracyclic Triterpenoids）
达玛烷型（dammarane） 羊毛脂烷型（lanostane） 四 环 三 萜
苷遂烷型（triucallane）
环阿屯烷型（环阿尔廷型）（Cycloartine）
葫芦烷型（cucurbitane）
楝烷型（楝苦素型）（meliacane） 食品与生物工程学院 主讲：罗登林
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：
29 30 12 25 1 2 3 11 9 20
19 18 30 29 20
H 19 18
E
17
21 22 28
2 1 25 11 9
12
H
E
HO OH
19 1 2 3 4 10 9 5 29 8 30 7 6 11 13 18 14 22 23 17 16 15 27 24 25 26
Glc-Glc-O OH
17 19 1 2 3 4 10 9 5 29 8 30 7 6 11 13 18 14
22 23 16 15
24 25
26
27
Glc-Glc-O
食品与生物工程学院
主讲：罗登林
天然产物化学-第九章 三萜及其苷

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）

三萜及其苷类分析

Section One Introduction
一、三萜的定义
• 定义:由30个碳原子组成的萜类化合物，分 子中有6个异戊二烯单位，通式(C5H8)6 。
• 三萜类(triterpenes)在自然界分布广泛， 有的游离存在于植物体，称为三萜皂苷元 (Triterpenoid sapogenins) ； 有 的 以 与 糖结合成苷的形式存在，称为三萜皂苷 (Triterpenoid saponins)。
药理作用： 熊果酸又名乌索酸，乌苏酸，属三萜 类化合物。具有镇静、抗炎、抗菌、抗糖尿病、 抗溃疡、降低血糖等多种生物学效应。
研发进展：
近年来发现它具有抗致癌、抗促癌、诱 导F9畸胎瘤细胞分化和抗血管生成作用。研 究发现：熊果酸能明显抑制HL－60细胞增殖， 可诱导其凋亡；能使小鼠的巨噬细胞吞噬功 能显著提高。体内试验证明，熊果酸可以明 显增强机体免疫功能。说明它的抗肿瘤作用 广泛，极有可能成为低毒有效的新型抗癌药 物。
• 皂苷：可溶于水，易溶于热水，溶于含水醇 （甲醇、乙醇、丁醇、戊醇等），溶于热甲醇、 乙醇；几不溶于乙醚、苯、丙酮等有机溶剂。
• 皂苷在提取的过程中会产生次级苷，水溶性下 降，溶于中等极性有机溶剂（醇，乙酸乙酯）。
• 皂苷元：不溶于水，易溶于石油醚、苯、 CHCl3、Et2O。
5.溶血作用
• 皂苷水溶液能与红细胞壁上的胆甾醇结合，生成不 溶于水的分子复合物，破坏了红细胞的正常渗透， 使细胞内渗透压增加而发生崩解，从而导致溶血现 象，故皂苷又称为皂毒素(saptoxins)。因此，皂 苷水溶液不能用于静脉注射或肌肉注射。
样品溶于冰醋酸，加浓硫酸-醋酐 (1:20)，产生红→ 紫→ 蓝→ 绿→ 污绿 等颜色变化，最后褪色。
甾体皂苷也有此反应，但颜色变化快， 在颜色变化的最后呈现污绿色；而三萜皂 苷颜色变化稍慢，且不出现污绿色。

第8章 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。

第六节三萜及其苷新


酸性皂苷
皂苷水或醇提取液
过量20％-30％中性 醋酸铅，搅拌过滤
沉淀 脱铅
滤液
过量20％-30％碱性 醋酸铅，搅拌过滤
中性皂苷
沉淀 脱铅
母液
用硫化氢或阳离子交换树脂脱铅
22
二、三萜皂苷的提取与分离
2）三氯化锑或五氯化锑（kahlenberg）反 应
样品醇溶液 60-70 ℃加热
显色剂
20%三氯化锑（五 氯化锑）氯仿溶液
显黄色、灰蓝色、灰紫色斑点，在紫外灯下显蓝 紫色荧光（甾体皂苷则显黄色荧光）。
注意：五氯化锑腐蚀性很强，宜少量配置，用后倒 掉。
11
六、显色反应
3）三氯醋酸（Rosen-Heimer）反应
第七章 三萜及其苷类
第五节 理化性质
一、性状：
（1）三萜类化合物多有较好的结晶；若与糖结合成为苷 类，则不易结晶，多为无色无定形粉末，但也有少数为 晶体，如常春藤皂苷为针状晶体。
（2）皂苷多数具有苦而辛辣味。 （3）皂苷具有吸湿性，保存时应干燥放置。 （4）多数三萜皂苷属于酸性。在植物体内常与金属离子
样品溶液点于滤纸上，喷25%三氯醋酸乙醇溶液， 加热至100℃，显红色→紫色斑点。
4）氯仿-浓硫酸（salkawski）反应
将样品溶于氯仿，加入浓硫酸后，在氯仿层呈现红 色或兰色，硫酸层有绿色荧光出现。
12
六、显色反应
5）冰醋酸-乙酰氯（Tschugaeff） 反应
样品溶于冰醋酸，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。
如钾、钙、镁等结合成盐的形式存在。
2
二、 溶解度
皂苷：可溶于水，易溶于热水，溶于含水醇（甲 醇、乙醇、丁醇、戊醇等），溶于热甲醇、乙醇； 几不溶于乙醚、苯、丙酮等有机溶剂。

三萜及其苷类


24
O
20
OR3
19
13 17
OH
H
14
10
R1O
H
OR2
R1
R2 R3
cycloastragenol H
HH
astragaloside I xyl(2,3-diAc) glc H
astragaloside V glc_xyl-
H glc
astragaloside VII xyl
glc glc
5、 葫芦烷型
成,其A/B, B/C,
9
1 10 8
15
3 4
H 7 30
C/D环均为反式。 10、13、14位分别 连有, , -
29 28 H
羊毛脂烷型 (lanostane)
CH3,C20为R构 型,C17侧链为β构 型,C3位常有-OH存 在。
H
20
O
HO
13 17
H 14
10
O
H
O
OH
H
ganoderic acid C
举例:人参中含有人参皂苷(ginsenosides)
人参中得人参皂苷(ginsenosides):
HO
HO
20
H
H
17 13
14
10 H 8
HO HR
20S 原人参二醇 R=H 20S 原人参三醇 R=-OH
H
HO HO
20
H
H
13 17
14
10
8
H
HO HR
20R 原人参二醇 R=H 20R 原人参三醇 R=-OH
HO
H
14
10
8
HO
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R -glc-6-ara(p)-4-xyl -glc-6-ara(f)-2-xyl -glc-6-glc -glc-6-ara(p) -glc-6-ara(f) -glc -H(20R)
glc
2
H H
glc
O
五加科植物人参 （Panax ginseng）
20(s)-protopanaxadiol
R2O HO H
§7.1 含义、生物活性及其生物合成
一、含义
三萜的定义：由30个碳原子组成的萜 类化合物，分子中有6个异戊二烯单位， 通式(C5H8)6 ； 游离或成苷、成酯的形式； 成苷位置：主要3-、28-（酯苷）；
1 3 5 25 9 10 30 20 12 26 14 27 18 22 29
H
16
CO2 H
齐墩果烷型(oleanes) 乌苏烷型 (ursanes) 羽扇豆烷型（lupanes） 木栓烷型 (friedelanes)
§7.2 三萜化合物的分类及其代表物
一、四环三萜（monotepenoids） 1. 达玛烷型三萜(dammaranes)
21 20 17 27 24 26
H
19 1 10 8 30 28 3 18 13
HO
H
29
H
四环：6-6-6-5，全反式， 全椅式构象 8β-CH3 10β-CH3 14α-CH3 13β-H 17β-侧链 20-位R或S构型
HO H
H
1. 达玛烷型三萜(dammaranes)
RO HO H
13 10 8 14 20 17
H
ginsenoside Ra1 Ra2 Rb1 Rb2 Rc Rd Rg1
3 1
H H
环阿屯烷型（cycloartane）
21 18 13 17 20 25 27 26
20
H H
1
10
H
8 30
30
3
H
H
29
五 环 三 萜
29
28
28
甘遂烷型 (tirucallanes) 楝烷型(meliacanes) 葫芦烷型(cucurbitane)
30 20 18 25 1 10 3 26 13 17 28 29
GlyO H
+
HO H+
HCl/Δ
O
Smith降解
20(S)-protopanaxadiol 20(S)-protopanaxatriol OH
+ 50%HOAc） （ H
20(S)-panaxadiol 20(S)-panaxatriol
O H+
HCl/Δ
20( R)-protopanaxadiol 20( R)-protopanaxatriol
H
26 20
CO 2H O
13 1 3
20
CO2 H

O OH
O
ganoderic acid C
第七章 三萜及其苷 （Triterpenoids）
三萜及其苷的主要内容
由30个碳原子组成的萜类化合物 三萜类化合物的含义、生物活性及其生物合成； 三萜类化合物的主要类型及其代表物；
三萜类化合物的理化性质；
三萜类化合物的提取、分离方法； 三萜类化合物的结构测定方法：IR、UV、NMR、MS
20( R )-panaxadiol 20( R )-panaxatriol
2. 羊毛脂烷型三萜（lanostane）
21 18 19 1 10 13 20 25 27 26
H H
HO
3
30
H
29 28
H HO H
四环：6-6-6-5，全反 式， 全椅式构象 10β-CH3 13β-CH3 14α-CH3 8β-H 17β-侧链 20R-构型
28
H 7
苷类多溶于水，水溶液振摇会产生持 久泡沫，故称三萜皂苷；因多含羧基， 又称酸性皂苷。
HO
24
H
23
Oleanolic acid
糖部分：单糖（葡萄糖、半乳糖、木糖、阿拉伯糖）、双糖、三 糖，多数为吡喃型
三萜皂苷（Triterpenoid Saponins） 甾体皂苷（Steroidal Saponins）
20 25 27
26
21 18 19 1 10 13
20 17 27 25
26
H
19 1 10 18 13
8
30
8
30
HO
29
3
HO
29
3
30 28
3
28
29
28
达玛烷型(dammaranes)
21 18 19 1 10 3 20 25 13 27 26
羊毛脂烷型（lanostane）
21 18 13 10 8
皂苷 （Saponins）
二、生物活性 抗炎活性：齐墩果酸用于治肝炎，甘珀酸钠用于抗溃疡， 雷公藤用于治疗类风湿性关节炎等。 抗肿瘤活性：乌苏酸，人参皂苷。 抗菌和抗病毒活性：齐墩果酸、甘草次酸。




降低胆固醇作用：甘草酸。
心脑血管作用：人参皂苷，三七皂苷，西洋参总皂苷 其他如溶血活性、镇咳祛痰、降血糖等。
三、三萜的生合成与类型
三萜是由角鲨烯(squalene)经过不同的途径环合而成，而角鲨烯 是由倍半萜金合欢醇(farnesol)的焦磷酸酯尾尾缩合而成。
OPP
焦磷酸香叶酯（GPP） 焦磷酸金合欢酯FPP
角鲨烯
环化酶
2,3-环氧角鲨烯
羊毛甾醇
四 环 三 萜
21
20 17 27 25
26
21 18 19 1 10 13
13 8 14 20
H
17
20S-原人参三醇皂苷有溶血（红细胞破 裂，血红蛋白逸出）作用，而20S-原人 参二醇皂苷则对抗溶血作用
R1 glc-2-rha glc-2-glc R2 glc H(20s)
10
H
HO
ginsenoside Re Rf
Rb1还有增强RNA聚合酶的活性，而Rc 则有抑制RNA聚合酶的活性。
H OR1
20(s)-protopanaxatriol
Rg1有轻度中枢神经兴奋作用及抗疲劳 作用，而Rh则有中枢神经抑制作用和安 定作用。

酸性条件下（HCl/煮沸），20S-原人参二醇（或三醇）可发生 差向异构化，转变成20R-原人参二醇（或三醇），再环合生成相 应的人参二醇或人参三醇（三甲基四氢吡喃环侧链）。
30 29 20 18 25 1 10 3 26 13 17 28
29 19
20
30 21 22
30 27 18
29 21 22 28
18 25 1 10 3 26 13 17
28
H 1 10 8
H
13
H 17 15
H8
15 27
H
8 27
15
H
8 27
15
3 23
25
26
24
23
24
23
24
23
24