天然产物化学刘湘版皂苷类化合物

1、第八章第八章 皂苷类化合物皂苷类化合物学习目标学习目标 1、了解皂苷化合物的分类及生物活性。 2、掌握三萜皂苷和甾体皂苷的结构类型、理化性质及提取方法。 3、熟悉三萜皂苷和甾体皂苷的结构鉴定方法。 4、掌握强心苷的理化性质。 重点：三萜皂苷和甾体皂苷的结构类型、理化性质及提取。 难点：三萜皂苷和甾体皂苷的结构鉴定方法。第一节第一节 概述概述 （Introduction） 皂苷是苷元为三萜或螺旋甾烷类化合物的皂苷是苷元为三萜或螺旋甾烷类化合物的一类糖苷。一类糖苷。主要分布于陆地高等植物中，也少量存在于海洋（海参）中。 皂苷由皂苷元和糖、糖醛酸或其他有机酸所组成。组成皂苷的糖常见的有：葡萄糖、半乳

2、糖、鼠李糖、阿拉伯糖、木糖和其他戊糖类。依据苷元分为两类：甾体皂苷元(中性皂苷)和三萜皂苷元(酸性皂苷)。根据苷元连接糖链数目不同,可分为单糖链皂苷(单皂苷):由一条糖链形成； 双糖链皂苷(双皂苷):由两条糖链分别和皂苷元分子中分子中两个不同位置的羟基或羧基结合成酯苷。三糖链皂苷等。 三萜三萜又可分为又可分为四环三萜和五环三四环三萜和五环三萜，其中萜，其中以五环三萜为常见。四环三萜型皂苷中以以五环三萜为常见。四环三萜型皂苷中以达玛烷型皂苷达玛烷型皂苷研究较多，且较深入；五环研究较多，且较深入；五环三萜型皂苷中作药用的以三萜型皂苷中作药用的以齐墩果烷型皂苷齐墩果烷型皂苷研究最多。研究最多。 甾体

3、皂苷甾体皂苷中又分为中又分为螺旋甾烷类皂苷螺旋甾烷类皂苷和和呋喃呋喃甾烷类皂苷甾烷类皂苷，以螺旋甾烷类皂苷生理活性，以螺旋甾烷类皂苷生理活性为显著。为显著。 甾体皂苷甾体皂苷主要存在于单子叶植物百合科的主要存在于单子叶植物百合科的丝兰属和知母属，以及菝葜科、薯蓣科、丝兰属和知母属，以及菝葜科、薯蓣科、龙食兰科等；双子叶植物中也有发现，如龙食兰科等；双子叶植物中也有发现，如豆科、玄参科、茄科等。豆科、玄参科、茄科等。 三萜皂苷三萜皂苷在豆科、五加科、伞形花科、报在豆科、五加科、伞形花科、报春花科、葫芦科等植物中比较普遍。很多春花科、葫芦科等植物中比较普遍。很多重要的中药如重要的中药如人参、三七、

4、绞股蓝、柴胡、人参、三七、绞股蓝、柴胡、黄芪、黄芪、远志、商陆、桔梗和知母等所含的远志、商陆、桔梗和知母等所含的皂苷成分均已得到系统的研究。皂苷成分均已得到系统的研究。 皂苷为一种皂苷为一种表面活性剂表面活性剂，应用于乳化剂、，应用于乳化剂、洗洁剂、发泡剂的制造。洗洁剂、发泡剂的制造。 皂苷类化合物具有多种生理功能，是许多皂苷类化合物具有多种生理功能，是许多植物药的主要活性成分。植物药的主要活性成分。 皂苷的皂苷的主要生物活性主要生物活性：抗肿瘤和细胞毒作：抗肿瘤和细胞毒作用；免疫调节作用；抗微生物作用；心血用；免疫调节作用；抗微生物作用；心血管系统活性；抗炎、抗渗出、抗水肿作用；管系统活性；

5、抗炎、抗渗出、抗水肿作用；其它。其它。抗肿瘤和细胞毒作用抗肿瘤和细胞毒作用 最令人激动的是近年来报道的取自百合科最令人激动的是近年来报道的取自百合科的的虎眼万年青虎眼万年青（ornithogalum saundersiae ）甾体类皂苷及其同系物，）甾体类皂苷及其同系物，它们在体外对人体细胞无毒性，而对恶性它们在体外对人体细胞无毒性，而对恶性肿瘤细胞却具有极强的毒性，可达临床常肿瘤细胞却具有极强的毒性，可达临床常用抗癌药物如丝裂霉素、表柔比星、顺铂、用抗癌药物如丝裂霉素、表柔比星、顺铂、喜树碱和紫杉醇的喜树碱和紫杉醇的100 倍。倍。 三萜皂苷三萜皂苷土贝母苷甲土贝母苷甲和和人参皂苷人参皂苷R

6、g3等。等。防治心脑血管疾病：防治心脑血管疾病：地奥心血康胶囊地奥心血康胶囊含含8 8种由黄山药中提取种由黄山药中提取的甾体皂苷，总量在的甾体皂苷，总量在90%90%以上，治疗冠心以上，治疗冠心病。病。心脑舒通心脑舒通由蒺藜果实中提取的总甾体皂由蒺藜果实中提取的总甾体皂苷，用于心脑血管疾病的防治。苷，用于心脑血管疾病的防治。盾叶冠心宁盾叶冠心宁从盾叶薯蓣中提取的水溶性从盾叶薯蓣中提取的水溶性皂苷。皂苷。三七皂苷、黄芪皂苷三七皂苷、黄芪皂苷等。 免疫调节作用：人参皂苷，绞免疫调节作用：人参皂苷，绞股蓝皂苷股蓝皂苷 抗微生物作用抗微生物作用 (抗病毒、抗真抗病毒、抗真菌作用菌作用)：柴胡皂苷、苷草

7、甜素柴胡皂苷、苷草甜素 抗炎、抗渗出、抗水肿作用：抗炎、抗渗出、抗水肿作用：七叶皂苷等七叶皂苷等第二节第二节 三萜及其苷类三萜及其苷类( (Triterpenoids and Saponins) )Section One Introduction一、三萜的定义一、三萜的定义 定义定义: :由由3030个碳原子组成的萜类化合物，个碳原子组成的萜类化合物，分子中有分子中有6 6个异戊二烯单位，通式个异戊二烯单位，通式(C(C5 5H H8 8) )6 6 。 三萜类三萜类(triterpenes)(triterpenes)在自然界分布广泛在自然界分布广泛, ,有的游离存在于植物体，称为三萜皂苷元有

8、的游离存在于植物体，称为三萜皂苷元 ( (Triterpenoid sapogeninsTriterpenoid sapogenins) )；有的以与；有的以与糖结合成苷的形式存在，称为三萜皂苷糖结合成苷的形式存在，称为三萜皂苷 ( (Triterpenoid saponinsTriterpenoid saponins) )。 因三萜因三萜皂苷皂苷多溶于水，振摇后可生成胶多溶于水，振摇后可生成胶体溶液，并有持久性体溶液，并有持久性似肥皂溶液的泡沫似肥皂溶液的泡沫，故有此名。故有此名。三萜皂苷多具有三萜皂苷多具有羧基羧基，故又，故又称其为称其为酸性皂苷酸性皂苷。 三萜皂苷与甾体皂苷都具有溶血、毒

9、鱼三萜皂苷与甾体皂苷都具有溶血、毒鱼及毒贝类的作用。及毒贝类的作用。二、三萜的分布二、三萜的分布 三萜类三萜类(triterpenes)在自然界分布广泛，菌类、在自然界分布广泛，菌类、蕨类、单子叶、双子叶植物、动物及海洋生蕨类、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。物中均有分布，尤以双子叶植物中分布最多。 主要分布于石竹科、五加科、豆科、七叶树主要分布于石竹科、五加科、豆科、七叶树科、远志科、桔梗科及玄参科。含有三萜类科、远志科、桔梗科及玄参科。含有三萜类成分的主要中药如成分的主要中药如人参、甘草、柴胡、黄芪、人参、甘草、柴胡、黄芪、桔梗、川楝皮、泽泻、灵芝等

10、。桔梗、川楝皮、泽泻、灵芝等。 少数三萜类成分也存在于动物体，如从羊少数三萜类成分也存在于动物体，如从羊毛脂中分离出毛脂中分离出羊毛脂醇羊毛脂醇，从鲨鱼肝脏中分，从鲨鱼肝脏中分离出离出鲨烯鲨烯；从海洋生物如海参、软珊瑚中；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。也分离出各种类型的三萜类化合物。三、存在形式三、存在形式多以游离或成苷成酯的形式存在多以游离或成苷成酯的形式存在苷元：四环三萜、五环三萜苷元：四环三萜、五环三萜常见的糖：葡萄糖、半乳糖、木糖、阿拉常见的糖：葡萄糖、半乳糖、木糖、阿拉伯糖、鼠李糖，糖醛酸，特殊糖（如芹糖、伯糖、鼠李糖，糖醛酸，特殊糖（如芹糖、乙酰氨基糖等

11、）乙酰氨基糖等）糖链：单糖链、双糖链、三糖链糖链：单糖链、双糖链、三糖链成苷位置：成苷位置：3 3、2828（酯皂苷）或其它位（酯皂苷）或其它位-OH-OH次皂苷：原生苷被部分降解的产物次皂苷：原生苷被部分降解的产物134789111213151719202122232426 27282910HH30(lanostane18H羊毛脂烷型)四、研究进展四、研究进展 近近3030年来，三萜类成分的研究进展很快，年来，三萜类成分的研究进展很快，特别是近特别是近1010年从海洋生物中得到不少新型年从海洋生物中得到不少新型三萜化合物，是萜类成分研究中较为活跃三萜化合物，是萜类成分研究中较为活跃的领域之一

12、。的领域之一。 人参皂苷人参皂苷能促进能促进RNARNA蛋白质的生物合成，调蛋白质的生物合成，调节机体代谢，增强免疫功能。节机体代谢，增强免疫功能。 柴胡皂苷柴胡皂苷能抑制中枢神经系统，有明显的能抑制中枢神经系统，有明显的抗炎作用，并能减低血浆中胆固醇和甘油抗炎作用，并能减低血浆中胆固醇和甘油三酯的水平。三酯的水平。 七叶皂苷七叶皂苷具有明显的抗渗出、抗炎、抗淤具有明显的抗渗出、抗炎、抗淤血作用，能恢复毛细血管的正常的渗透性，血作用，能恢复毛细血管的正常的渗透性，提高毛细血管张力，控制炎症，改善循环，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。对脑外伤及心血管病有

13、较好的治疗作用。 Section Two Biosynthesis of Triterpenoids 三萜是由鲨烯三萜是由鲨烯(squalene)经过不同的途经过不同的途径环合而成，而鲨烯是由倍半萜金合欢醇径环合而成，而鲨烯是由倍半萜金合欢醇(farnesol)的焦磷酸酯尾尾缩合而成。的焦磷酸酯尾尾缩合而成。这样这样就沟通了三萜和其它萜类之间的生源关系。就沟通了三萜和其它萜类之间的生源关系。OPOP2017141310HHHHOO环化酶焦磷酸金合欢酯鲨烯2，3-环氧角鲨烯羊毛甾醇 Section Three Tetracyclic Triterpenoids 三萜类化合物的结构类型很多，多数三

14、萜类化合物的结构类型很多，多数三萜为三萜为四环三萜和五环三萜四环三萜和五环三萜，少数为链状、，少数为链状、单环、双环和三环三萜。近几十年还发现单环、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。的新骨架类型的三萜类化合物。 四环三萜四环三萜(tetracyclic triterpenoids) 在生源上可视为由鲨烯变为甾体的中间体，在生源上可视为由鲨烯变为甾体的中间体，大多数结构和甾醇很相似，亦具有环戊烷大多数结构和甾醇很相似，亦具有环戊烷

15、骈多氢菲的四环甾核。在骈多氢菲的四环甾核。在4 4、4 4、1414位上比位上比甾醇多三个甲基，也有认为是植物甾醇的甾醇多三个甲基，也有认为是植物甾醇的三甲基衍生物。存在于自然界较多的四环三甲基衍生物。存在于自然界较多的四环三萜或其皂苷苷元主要有三萜或其皂苷苷元主要有羊毛脂烷、达玛羊毛脂烷、达玛烷、甘遂烷、环阿屯烷（环阿尔廷烷）、烷、甘遂烷、环阿屯烷（环阿尔廷烷）、葫芦烷、楝苦素型和原萜烷葫芦烷、楝苦素型和原萜烷型三萜类。型三萜类。134789111213151719202122232426 27282910HH30(lanostane18H羊毛脂烷型)甾一、羊毛甾烷型一、羊毛甾烷型 从环氧鲨

16、烯由椅从环氧鲨烯由椅- -船船- -椅式构象形成，其椅式构象形成，其A/B, B/C, C/D环均为环均为反式反式。10、13、14位分别连位分别连有有 , , -CH3，C20为为R构型，构型，C17侧链为侧链为构构型型, ,C3位常有位常有-OH存在。存在。从灵芝中分离出一个三萜化合物，具有扶正固本之从灵芝中分离出一个三萜化合物，具有扶正固本之功。它的结构与羊毛甾烷相比，多了功。它的结构与羊毛甾烷相比，多了3=O3=O，11=O11=O，15=O15=O，23=O23=O，27-CH27-CH3 327-COOH27-COOH，是羊毛甾烷的高度，是羊毛甾烷的高度氧化化合物。氧化化合物。20

17、17141310HHHHHCOOHOOHOOOganoderic acid C 灵芝灵芝是一种药用真菌，我国汉代是一种药用真菌，我国汉代神农本草经神农本草经和明代和明代本草纲目本草纲目已有记载，认为有益心气、益已有记载，认为有益心气、益肺气、补肝气、坚筋骨、利关节、治耳聋等功效。肺气、补肝气、坚筋骨、利关节、治耳聋等功效。泰山药物志泰山药物志（19191919年）记载：年）记载：“饮之目明脑清，饮之目明脑清，以静肾坚，真宝物也以静肾坚，真宝物也”，“宁神益精，服之延年，宁神益精，服之延年，返老还童返老还童”。七十年代有关部门深入研究发现，灵。七十年代有关部门深入研究发现，灵芝有止咳、平喘、安神

18、、降血脂、平血压、解毒、芝有止咳、平喘、安神、降血脂、平血压、解毒、增强冠动脉血流量、延缓神经性疲劳、提高机体抗增强冠动脉血流量、延缓神经性疲劳、提高机体抗缺氧能力等作用。临床试验证明，疗效显著。因此，缺氧能力等作用。临床试验证明，疗效显著。因此，各种灵芝产品畅销于国内外市场。各种灵芝产品畅销于国内外市场。 灵芝灵芝【Ganoderma lucidum(Leyss ex Fr.)Karst】在现代分类学上属于担子菌门、多孔菌目、灵芝在现代分类学上属于担子菌门、多孔菌目、灵芝菌科、灵芝属。灵芝属的品种全世界已知的有菌科、灵芝属。灵芝属的品种全世界已知的有100100余种，我国有记录的有余种，我国

19、有记录的有5757种。灵芝在真菌分类学种。灵芝在真菌分类学上一般以赤芝为代表种上一般以赤芝为代表种, ,此外还有紫芝、薄树芝、此外还有紫芝、薄树芝、平盖灵芝、松衫灵芝等。平盖灵芝、松衫灵芝等。 膜荚膜荚黄芪黄芪AstragalusmembranaceusAstragalusmembranaceus，具有补气，强壮，具有补气，强壮之功效。从其中分离鉴定的皂苷有近之功效。从其中分离鉴定的皂苷有近2020个，多数皂苷个，多数皂苷的苷元为环黄芪醇的苷元为环黄芪醇 cycloastragenol cycloastragenol 。19HH10131417OHR1OOR2OOR32024cycloastr

20、agenol H H Hastragaloside I xyl(2,3-diAc) glc Hastragaloside V glc_xyl- H glcastragaloside VII xyl glc glc R1 R2 R3 黄芪是名贵黄芪是名贵中药材中药材，根据，根据药典药典记载有补气固表、利尿记载有补气固表、利尿之功效，民间还有冬令取黄之功效，民间还有冬令取黄芪配成滋补强身之食品的习芪配成滋补强身之食品的习惯。因此黄芪年消耗量十分惯。因此黄芪年消耗量十分庞大。而药用部分是根，一庞大。而药用部分是根，一旦根部被刨取，整个植株不旦根部被刨取，整个植株不再存活。黄芪的野生资源在再存活。黄芪

21、的野生资源在大量采挖的情况下日渐稀少。大量采挖的情况下日渐稀少。为此确定该为此确定该植物植物为国家三级为国家三级保护植物。保护植物。 二、达玛烷型二、达玛烷型 从环氧鲨烯由全椅式构象从环氧鲨烯由全椅式构象形成，其结构特点是形成，其结构特点是A/B、B/C、C/D环均为环均为反式反式, C13位位 -CH3移到移到C8位位, ,C13有有 -H, C17有有 侧链侧链, ,C20构型为构型为R或或S。13478911121315171819202122232426 27282910HHH30d da am mm ma ar ra an ne e达玛烷型（）举例：人参中含有举例：人参中含有人参皂苷

22、人参皂苷(ginsenosides)人参中的人参皂苷人参中的人参皂苷(ginsenosides):20R 原人参二醇 R=H20R 原人参三醇 R=-OH20S 原人参三醇 R=-OH20S 原人参二醇 R=HHOHOHO2017141310HHHHHOHOR8H2017141310HHHHOR8H由由20(S)-20(S)-原人参二醇衍生的皂苷原人参二醇衍生的皂苷: :H8OglcglcHHH1013141720HORO2ginsenoside R Ra1 -glc-6-ara(p)-4-xylRa2 -glc-6-ara(f)-2-xylRb1 -glc-6-glcRb2 -glc-6-a

23、ra(p)Rc -glc-6-ara(f)Rd -glcRg1 -H(20R)20(s)-protopanaxadiol由人参三醇衍生的皂苷由人参三醇衍生的皂苷:H8HOOR1HHH1013141720HOR2O20(s)-protopanaxatriolginsenoside R1 R2Re glc-2-rha glcRf glc-2-glc H(20s) 由达玛烷衍生的人参皂苷，在生物活性上有由达玛烷衍生的人参皂苷，在生物活性上有显著的差异。例如由显著的差异。例如由20(S)-20(S)-原人参三醇原人参三醇衍生衍生的皂苷有溶血性质，而由的皂苷有溶血性质，而由20(S)-20(S)-原人参

24、二醇原人参二醇衍生的皂苷则具抗溶血的作用，因此人参总衍生的皂苷则具抗溶血的作用，因此人参总皂苷皂苷不能表现出溶血不能表现出溶血的现象。的现象。 人参皂苷人参皂苷RgRg1 1有轻度中枢神经有轻度中枢神经兴奋作用兴奋作用及抗及抗疲劳作用。人参皂苷疲劳作用。人参皂苷RhRh则有中枢神经则有中枢神经抑制抑制作作用和安定作用。用和安定作用。 人参皂苷人参皂苷RbRb1 1还有还有增强增强核糖核酸聚合酶的活核糖核酸聚合酶的活性，而人参皂苷性，而人参皂苷RcRc则有则有抑制抑制核糖核酸聚合酶核糖核酸聚合酶的活性。的活性。人参人参 Panax ginseng 五加科植物五加科植物 栽培品称栽培品称“园参园参

25、”，野生者称，野生者称“山参山参”。其中经洗净晒干者为其中经洗净晒干者为生晒生晒参参；除去侧根和细根，蒸熟晒干或烘；除去侧根和细根，蒸熟晒干或烘干者为干者为红参红参。生晒参适用于气阴不足。生晒参适用于气阴不足者；红参偏温，适用于气弱阳虚者。者；红参偏温，适用于气弱阳虚者。人参产于朝鲜的为人参产于朝鲜的为高丽参高丽参。 浆果状核果扁球形，熟时鲜红色（习称浆果状核果扁球形，熟时鲜红色（习称亮红顶亮红顶） 伞形花伞形花序序主根主根通常通常一年生一年生者生者生1 1枚三出枚三出复叶（习称复叶（习称三花三花），）， 二年生二年生者生者生1 1枚五出复枚五出复叶（习称叶（习称巴掌巴掌），）， 三年生三年生

26、者生者生2 2枚五出复枚五出复叶（习称叶（习称二甲子二甲子），）， 四年生四年生者生者生3 3枚五出复枚五出复叶（习称叶（习称灯台灯台），）， 以后每年递增以后每年递增1 1枚复叶，枚复叶，最多可达最多可达6 6枚五出复叶枚五出复叶（习称（习称六批叶六批叶）。）。掌状复叶：掌状复叶：人参为东北特产之一，由于根部肥大，形若纺人参为东北特产之一，由于根部肥大，形若纺锤，常有分叉，全貌颇似人的头、手、足和四肢，锤，常有分叉，全貌颇似人的头、手、足和四肢，故而称为人参。故而称为人参。人生人生古代人参的雅称为黄精、地精、神草。人参被古代人参的雅称为黄精、地精、神草。人参被人们称为人们称为“百草之王百草之

27、王”，是闻名遐迩的，是闻名遐迩的“东北三宝东北三宝”（人参、貂皮、鹿茸）之一，是驰名中外、老幼皆（人参、貂皮、鹿茸）之一，是驰名中外、老幼皆知的名贵药材。知的名贵药材。在中国医药史上，使用在中国医药史上，使用人参的历史人参的历史十分久远。十分久远。早在战国时代，良医扁鹊对人参药性和疗效已有了早在战国时代，良医扁鹊对人参药性和疗效已有了解；秦汉时代的解；秦汉时代的神农本草经神农本草经将其列为药中上品。将其列为药中上品。 生长于东北阔叶林与针叶林混生的人际生长于东北阔叶林与针叶林混生的人际罕至的原始森林中，是罕至的原始森林中，是中国一类保护植物中国一类保护植物。 三七参与高丽参、西洋参统称三七参与

28、高丽参、西洋参统称世界三大世界三大参参，其中以三七在民间知名度最低。最新，其中以三七在民间知名度最低。最新研究发现人参皂甙高丽参含量最高，故高研究发现人参皂甙高丽参含量最高，故高丽参又被称为丽参又被称为“人参之王人参之王”，特别是对血，特别是对血液类疾病具有很好疗效，有血液卫士之称。液类疾病具有很好疗效，有血液卫士之称。三、葫芦烷型三、葫芦烷型 基本骨架与羊毛基本骨架与羊毛脂烷相似，但脂烷相似，但它有它有5 -H, 10 -H,9 -CH3。 A/B、C/D环为环为反式，反式，B/C环为环为顺式。顺式。HHHH918(cucurbitane)葫芦烷型1085从葫芦科雪胆属植物的根中分离出抗菌消

29、炎从葫芦科雪胆属植物的根中分离出抗菌消炎成分血胆甲素成分血胆甲素(cucurbitacin IIa)(cucurbitacin IIa)，血胆乙，血胆乙素素(cucurbitacin Iib)(cucurbitacin Iib)。188H1013141720HOOORHOHOOHHO血胆乙素 R=H血胆甲素R=CH3四、楝烷型四、楝烷型 楝科楝属植物苦楝果实及树皮中含多种三萜成楝科楝属植物苦楝果实及树皮中含多种三萜成分，具分，具苦味苦味，总称为苦楝素类成分，其由，总称为苦楝素类成分，其由2626个碳构个碳构成，属于楝烷型。其成，属于楝烷型。其A/B, B/C, C/DA/B, B/C, C/D

30、均为反式；具均为反式；具有有 C C8 8-CH-CH3 3， C C1010-CH-CH3 3，C C1313-CH-CH3 3。OOO楝烷(meliacane)1 ,2 -diepoxyazadioneOOOCOMe81013五、原萜烷五、原萜烷 (protostane) (protostane) 型型 与达玛烷型比与达玛烷型比较，实际上是达较，实际上是达玛烷型的立体异玛烷型的立体异构体。构体。C C8 8-CH-CH3 3为为型，型，C C9 9-H-H为为型；型；C C1313-H-H为为型，型，C C1414-CH-CH3 3为为型；型；C C1717侧链为侧链为型。型。 原萜烷型2

31、017141310HH89H中药泽泻具有利尿渗湿的功效，近年来用于治疗中药泽泻具有利尿渗湿的功效，近年来用于治疗高血脂症，对降低血清总胆固醇有疗效。已分离高血脂症，对降低血清总胆固醇有疗效。已分离出泽泻萜醇出泽泻萜醇A A、B B、C C等原萜烷型三萜化合物。等原萜烷型三萜化合物。泽泻萜醇 AOH8H1013141720OHOOHOHH六、环阿屯型六、环阿屯型 基本骨架与羊毛脂基本骨架与羊毛脂烷相似，差别仅在烷相似，差别仅在于环阿屯型于环阿屯型19位甲位甲基与基与9位脱氢形成位脱氢形成三三元环。元环。H91920(cycloartane)环阿屯型绿升麻、黄芪中均含有环阿屯型三萜皂苷。 Sect

32、ion Four Pentacyclic Triterpenoids 多数三萜皂苷苷元以五环三萜形式存在。多数三萜皂苷苷元以五环三萜形式存在。其其C3-OH与糖结合成苷，苷元中常含有羧与糖结合成苷，苷元中常含有羧基，故又称基，故又称酸性皂苷酸性皂苷，在植物体中常与钙、，在植物体中常与钙、镁等离子结合成盐。五环三萜主要有下面镁等离子结合成盐。五环三萜主要有下面几种类型：几种类型：一、齐墩果烷型一、齐墩果烷型(oleanane) 又称又称-香树脂烷型香树脂烷型(-amyrane) ，在植物界分布极，在植物界分布极为广泛。其基本碳架是多氢蒎的五环母核，环的为广泛。其基本碳架是多氢蒎的五环母核，环的构

33、型为构型为A/B反，反，B/C反，反，C/D反，反，D/E顺，顺，C28常有常有-COOH，有时也在，有时也在C4位，位，C3常有常有羟基羟基，C C1212、C C1313位位往往有往往有不饱和双键不饱和双键的存在。的存在。123456789101112131415161718192021232425262728293022齐墩果烷(oleanane)A/B, B/C, C/D trans, D/E cisCOOHHHO齐墩果酸(olennolic acid) 齐墩果酸首先由油橄榄的叶子中分得，齐墩果酸首先由油橄榄的叶子中分得，广泛分布于植物界，如在青叶胆全草、女贞果广泛分布于植物界，如在青

34、叶胆全草、女贞果实等植物中游离存在，但大多数与糖结合成苷实等植物中游离存在，但大多数与糖结合成苷存在。齐墩果酸具有抗炎、镇静、防肿瘤等作存在。齐墩果酸具有抗炎、镇静、防肿瘤等作用，是治疗用，是治疗急性黄胆性肝炎和慢性迁延性肝炎急性黄胆性肝炎和慢性迁延性肝炎的有效药物。的有效药物。 含齐墩果酸的植物很多，但含量超过含齐墩果酸的植物很多，但含量超过10%10%的很少，从的很少，从刺五加刺五加( (Acanthopanax Acanthopanax senticosussenticosus) )、龙牙葱木、龙牙葱木( (Aralia mandshuricaAralia mandshurica) )中

35、提取齐墩果酸，得率都超过中提取齐墩果酸，得率都超过10%10%，纯度在，纯度在95%95%以上，是很好的植物资源。以上，是很好的植物资源。刺五加刺五加 Radix Radix Acanthopanacis SenticosiAcanthopanacis Senticosi五加科植物五加科植物刺五加刺五加AcanthopanaxAcanthopanax senticosussenticosus 干燥根及根茎。干燥根及根茎。 化学成分化学成分 含刺五加苷含刺五加苷A A，刺五加苷，刺五加苷B B等。等。 药理作用药理作用 有适应原样作用，能增强机体对有适应原样作用，能增强机体对各种有害因素的非特异

36、性抵抗力。各种有害因素的非特异性抵抗力。 甘草甘草(Glycyrrhiza urlensis)(Glycyrrhiza urlensis)中含有中含有甘甘草次酸草次酸(glycyrrhetinic acid)(glycyrrhetinic acid)和甘草酸和甘草酸(glycyrrhizic acid)(glycyrrhizic acid)又称甘草皂苷又称甘草皂苷(glycyrrhizin )(glycyrrhizin )或甘草甜素或甘草甜素 。甘草次酸有。甘草次酸有促肾上腺皮质激素促肾上腺皮质激素(ACTH)(ACTH)样作用，临床上用样作用，临床上用于抗炎和治疗胃溃疡。但只有于抗炎和治疗胃

37、溃疡。但只有18-H18-H的甘草的甘草次酸才有此活性，次酸才有此活性，18-H18-H者无此活性。者无此活性。COOHHOROH甘草次酸甘草酸乌拉尔甘草皂苷A乌拉尔甘草皂苷B黄甘草皂苷RH-D-gluA2-D-gluA4-D-gluA3-D-gluA2-D-glu A-D-glu A-D-glu A-D-glu A-OHCH2OHHOHOCH2R1CH2OHR2R1R2OHOHHOHOHOH-柴胡皂苷元A柴胡皂苷元B柴胡皂苷元C柴胡皂苷元母核属于齐墩果烷型。柴胡皂苷元母核属于齐墩果烷型。二、乌苏烷型二、乌苏烷型 又称又称 - -香树脂烷型香树脂烷型(-amyrane)(-amyrane)或熊

38、果烷型，其或熊果烷型，其分子结构与齐墩果烷型不同之处是分子结构与齐墩果烷型不同之处是E E环环上两个甲基上两个甲基位置不同，即位置不同，即C C2020位的甲基移到位的甲基移到C C1919位位上。此类三萜上。此类三萜大多是乌苏酸的衍生物。大多是乌苏酸的衍生物。A/B, B/C, C/D trans, D/E cisHHH232526272930乌苏烷 （ursane)1920 熊果酸熊果酸（Ursolic acidUrsolic acid） 植物来源：植物来源：木犀科植物女贞木犀科植物女贞(Ligustrum lucidum (Ligustrum lucidum Ait.)Ait.)叶叶英文

39、名称：英文名称：Glossy PrivetGlossy Privet分子式及分子量：分子式及分子量：C C3030H H4848O O3 3 ：456.68 456.68 3-Hydroxyurs -12-en -28-oic acid (I)3-Hydroxyurs -12-en -28-oic acid (I) 药理作用：药理作用： 熊果酸又名乌索酸，乌苏酸，属三萜熊果酸又名乌索酸，乌苏酸，属三萜类化合物。具有镇静、抗炎、抗菌、抗糖尿病、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抗溃疡、降低血糖等多种生物学效应。研发进展：研发进展： 近年来发现它具有抗致癌、

40、抗促癌、诱导近年来发现它具有抗致癌、抗促癌、诱导F9F9畸胎瘤细胞分化和抗血管生成作用。研究发畸胎瘤细胞分化和抗血管生成作用。研究发现：熊果酸能明显抑制现：熊果酸能明显抑制HLHL6060细胞增殖，可诱细胞增殖，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。可能成为低毒有效的新型抗癌药物。 中药地榆中药地榆 ( (Sanguisorba officinalisSang

41、uisorba officinalis) )具有具有凉血止血的功效，其中含有地榆皂苷凉血止血的功效，其中含有地榆皂苷B, E B, E (sanguisorbin B and E)(sanguisorbin B and E)，是乌苏酸的苷。，是乌苏酸的苷。H地榆皂甙B R=H地榆皂甙E R=3-Ac-glcAra(p)HHCOOR三、羽扇豆烷型三、羽扇豆烷型 羽扇豆烷三萜类羽扇豆烷三萜类E E环为环为五元碳环五元碳环，且在，且在E E环环1919位有位有异丙基异丙基以以构型取代，构型取代，A/BA/B、B/CB/C、C/DC/D及及D/ED/E均为均为反式反式。DEHHHH1920212229

42、30羽羽扇扇豆豆烷烷(lupane)白桦脂醇白桦脂醇(betulin)(betulin)存在于中草药酸枣仁、桦树皮、存在于中草药酸枣仁、桦树皮、棍栏树皮、槐花等中。棍栏树皮、槐花等中。白桦脂酸白桦脂酸(betulinic acid) (betulinic acid) 存在于酸枣仁、桦树存在于酸枣仁、桦树皮、柿蒂、天门冬、石榴树皮及叶、睡菜叶等中。皮、柿蒂、天门冬、石榴树皮及叶、睡菜叶等中。羽扇豆醇羽扇豆醇(lupeol)(lupeol)存在于羽扇豆种皮中。存在于羽扇豆种皮中。羽扇豆醇 R=CH3白桦脂醇 R=CH2OH白桦脂酸 R=COOHRHO272625242322211918171615

43、1413121110987654321HHHH202930H四、木栓烷型四、木栓烷型由齐墩果烯经甲基移位转变而来。由齐墩果烯经甲基移位转变而来。HHHH2324252627HH28木栓烷齐墩果烯雷公藤酮是失去雷公藤酮是失去25甲基的木栓烷型衍生物。对类风甲基的木栓烷型衍生物。对类风湿疾病有独特疗效。湿疾病有独特疗效。COOHOHO23242627H28雷公藤酮五、何伯烷型和异何伯烷型五、何伯烷型和异何伯烷型 何伯烷型的结构特点：与羽扇豆烷型的主要区何伯烷型的结构特点：与羽扇豆烷型的主要区别在于别在于异丙基异丙基的位置。的位置。C C1919位异丙基移到位异丙基移到C C2121位；位；C C1

44、717位甲基移到位甲基移到C C1818位，即位，即C C2828由由C C1717位移到位移到C C1818位；位；C C2121位异位异丙基为丙基为型。与何伯烷型相比，异何伯烷型的型。与何伯烷型相比，异何伯烷型的C C2121位位异丙基为异丙基为型型。何伯烷HHHH1718192021何伯烷HHHH1718192021 Section Five Physical and Chemical Properties of Triterpenoids 1.性状性状：苷元有较好晶型，皂苷多为无苷元有较好晶型，皂苷多为无定形粉末。定形粉末。 2.气味气味：皂苷多数具有苦而辛辣味，其皂苷多数具有苦而辛辣

45、味，其粉末对人体黏膜具有强烈刺激性，但甘草粉末对人体黏膜具有强烈刺激性，但甘草皂苷有显著而强的甜味，对黏膜刺激性弱。皂苷有显著而强的甜味，对黏膜刺激性弱。皂苷还具吸湿性。皂苷还具吸湿性。 3.表面活性表面活性：亲水性基团为糖，亲脂亲水性基团为糖，亲脂性基团为苷元，当二种基团比例适当时具性基团为苷元，当二种基团比例适当时具有表面活性。有表面活性。皂苷水溶液经强烈振摇能产皂苷水溶液经强烈振摇能产生持久性的泡沫，且不因加热而消失。生持久性的泡沫，且不因加热而消失。4. 溶解度溶解度 皂苷：可溶于水，易溶于热水，溶于皂苷：可溶于水，易溶于热水，溶于含水醇含水醇（甲（甲醇、乙醇、醇、乙醇、丁醇、戊醇丁醇

46、、戊醇等），溶于热甲醇、乙醇；等），溶于热甲醇、乙醇；几乎不溶于乙醚、苯、丙酮等有机溶剂。几乎不溶于乙醚、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，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）。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、皂苷元：不溶于水，易溶于石油醚、苯、CHClCHCl3 3、EtEt2 2O O。5.5.溶血作用溶血作用 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，溶于水的分子复合物，破坏了红细

47、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，故皂苷又称为象，故皂苷又称为皂毒素皂毒素(saptoxins)(saptoxins)。因此，皂因此，皂苷水溶液不能用于静脉注射或肌肉注射。苷水溶液不能用于静脉注射或肌肉注射。 但并不是所有的皂苷都具有溶血作用，如但并不是所有的皂苷都具有溶血作用，如以人参二以人参二醇为苷元的皂苷则无溶血作用醇为苷元的皂苷则无溶血作用。 溶血指数：溶血指数：指在一定条件下能使血液中红细胞完全指在一定条件下能使血液中红细胞完全溶解的最低皂苷浓度。如甘草皂苷，溶血指数溶解的最低皂苷浓度。如甘草皂苷，溶血指数1：4

48、000，溶血性能较强。，溶血性能较强。6.6.沉淀反应沉淀反应 皂苷的水溶液可以和一些金属盐类如铅盐、钡盐、皂苷的水溶液可以和一些金属盐类如铅盐、钡盐、铜盐等产生沉淀。此性质可用于皂苷的分离：先用铜盐等产生沉淀。此性质可用于皂苷的分离：先用金属盐使皂苷沉淀下来，分离出来之后在对其分解金属盐使皂苷沉淀下来，分离出来之后在对其分解脱盐。脱盐。 如：三萜皂苷如：三萜皂苷+PbAc+PbAc2 2沉淀沉淀分解脱铅分解脱铅皂苷皂苷 缺点：铅盐吸附力强，容易带入杂质，并且在脱铅缺点：铅盐吸附力强，容易带入杂质，并且在脱铅时铅盐也会带走一些皂苷，脱铅也不一定能脱干净。时铅盐也会带走一些皂苷，脱铅也不一定能脱

49、干净。 三萜皂苷为酸性皂苷，可用三萜皂苷为酸性皂苷，可用中性中性PbAcPbAc2 2沉淀，而甾体沉淀，而甾体皂苷则为中性皂苷，须用皂苷则为中性皂苷，须用碱性碱性PbAcPbAc2 2沉淀。沉淀。7.7.显显色反应色反应v1 1）浓）浓H H2 2SOSO4 4- -醋酐（醋酐（Liebermann-burchardLiebermann-burchard） 反应反应 样品溶于冰醋酸，加浓硫酸样品溶于冰醋酸，加浓硫酸- -醋酐醋酐(1:20)(1:20)，产生产生红红 紫紫 蓝蓝 绿绿 蓝绿蓝绿等颜色变化，等颜色变化，最后褪色。最后褪色。 甾体皂苷甾体皂苷有此反应，但颜色变化有此反应，但颜色变化

50、快快，在，在颜色变化的最后呈现颜色变化的最后呈现蓝绿色蓝绿色；而；而三萜皂苷三萜皂苷颜颜色变化稍色变化稍慢慢，且，且不出现不出现蓝绿蓝绿色（红或紫）色（红或紫）。v2 2）五氯化锑（）五氯化锑（kahlenbergkahlenberg）反应）反应 五氯化锑反应五氯化锑反应 将样品醇溶液点于滤将样品醇溶液点于滤纸上，喷以纸上，喷以20%20%五氯化锑（或三氯化锑）氯五氯化锑（或三氯化锑）氯仿溶液（不应含乙醇和水）干燥后，仿溶液（不应含乙醇和水）干燥后，60-70 60-70 加热，显黄色、加热，显黄色、灰蓝色灰蓝色、灰紫色灰紫色斑点，斑点，在紫外灯下显在紫外灯下显蓝紫色蓝紫色荧光（甾体皂苷则显荧

51、光（甾体皂苷则显黄色黄色荧光）。荧光）。 注意：注意：五氯化锑腐蚀性很强，宜少量配置，五氯化锑腐蚀性很强，宜少量配置，用后倒掉。用后倒掉。v3 3）三氯醋酸（）三氯醋酸（Rosen-HeimerRosen-Heimer）反应）反应 样品溶液点于滤纸上，喷样品溶液点于滤纸上，喷25%25%三氯醋酸三氯醋酸乙醇溶液，加热至乙醇溶液，加热至100100，显，显红色红色紫色紫色斑点。斑点。v4 4）氯仿）氯仿- -浓硫酸（浓硫酸（salkawskisalkawski）反应）反应 将样品溶于氯仿，加入浓硫酸后，在将样品溶于氯仿，加入浓硫酸后，在氯仿层呈现氯仿层呈现红色或红色或兰色兰色，硫酸层有，硫酸层有

52、绿色绿色荧荧光光出现。出现。v5 5）冰醋酸）冰醋酸- -乙酰氯（乙酰氯（Tschugaeff） 反应反应 样品溶于冰醋酸，加乙酰氯数滴及氯化样品溶于冰醋酸，加乙酰氯数滴及氯化锌结晶数粒，稍加热，则呈现锌结晶数粒，稍加热，则呈现淡红色淡红色或或紫红紫红色色。皂苷作为三萜衍生物，也具有上述三萜皂苷作为三萜衍生物，也具有上述三萜化合物的显色反应。化合物的显色反应。 Section Six Extraction and Isolation of Triterpenoids and Saponins一、苷元的提取与分离一、苷元的提取与分离（一）（一） 提取提取 1.1.醇提，提取物直接进行分离；醇提，

53、提取物直接进行分离； 2.2.醇提，有机溶剂萃取；醇提，有机溶剂萃取； 3.3.制备成衍生物再进行分离；制备成衍生物再进行分离； 4.4.将皂苷进行水解，有机溶剂提；将皂苷进行水解，有机溶剂提；（二）分离（二）分离 硅胶柱层析硅胶柱层析二、三萜皂苷的提取与分离二、三萜皂苷的提取与分离特性：特性：v难以结晶，多为无定形粉末。难以结晶，多为无定形粉末。v由于糖分子的引入，极性基团明显增多，由于糖分子的引入，极性基团明显增多，致使极性增强，故具有较大的极性而致使极性增强，故具有较大的极性而易易溶于醇类溶剂、含水醇及水溶于醇类溶剂、含水醇及水。v难溶于弱极性的有机溶剂。难溶于弱极性的有机溶剂。（一）提

54、取（一）提取醇提药材醇提液减压浓缩后,加适量水，亲脂性溶剂萃取亲脂性杂质水层正丁醇萃取正丁醇层通过大孔吸附树脂柱，水:醇 (极性递减)洗脱洗脱液蒸干总皂苷（二）分离（二）分离 1.1.分配柱层析法分配柱层析法 以硅胶为支持剂，以硅胶为支持剂，CHCl3-MeOH-H2O，EtOAc-EtOH-H2O或水饱和的正丁或水饱和的正丁醇等溶剂系统洗脱。醇等溶剂系统洗脱。 2.2.反相层析法反相层析法 以反相键合相以反相键合相RP-18、RP-8为填充为填充剂，常用剂，常用CH3OH-H2O或乙腈或乙腈- -水为洗脱剂。水为洗脱剂。 3.3.液液分配色谱液液分配色谱 无不可逆吸附无不可逆吸附。 4.4.

55、沉淀法加入大量的沉淀法加入大量的( (Et)2O或丙酮。或丙酮。初步的纯化初步的纯化方法。方法。 Section Seven Structural Identificationof Triterpenoids and Saponins 苷键的裂解反应是一类研究多糖和苷类化合物的重苷键的裂解反应是一类研究多糖和苷类化合物的重要反应。通过该反应，可以使苷键切断，从而更方便要反应。通过该反应，可以使苷键切断，从而更方便地了解苷元的结构、所连糖的种类和组成、苷元与糖地了解苷元的结构、所连糖的种类和组成、苷元与糖的连接方式、糖与糖的连接方式。的连接方式、糖与糖的连接方式。 常用的方法有常用的方法有酸水解

56、、碱水解、酶水解、酸水解、碱水解、酶水解、Smith降降解解等。等。 1、酸催化水解：、酸催化水解： 苷键属于缩醛结构，易为苷键属于缩醛结构，易为稀酸催化水解稀酸催化水解。 反应一般在反应一般在水或稀醇溶液水或稀醇溶液中进行。中进行。 常用的常用的酸有酸有HCl, H2SO4, 乙酸和甲酸乙酸和甲酸等。等。一、苷键的裂解一、苷键的裂解 酸水解的一般方法酸水解的一般方法是将皂苷溶于是将皂苷溶于HCl或或H2SO4溶液溶液中，加热一段时间，然后减压蒸去有机溶剂，水中，加热一段时间，然后减压蒸去有机溶剂，水溶液用有机溶剂萃取出皂苷元，可用过滤法收集溶液用有机溶剂萃取出皂苷元，可用过滤法收集析出的析出

57、的皂苷元皂苷元沉淀。除出皂苷元后的水溶液用碱沉淀。除出皂苷元后的水溶液用碱或阴离子交换树脂中和，然后采用纸色谱、薄层或阴离子交换树脂中和，然后采用纸色谱、薄层色谱或气相色谱与标准品比较鉴定水解生成的色谱或气相色谱与标准品比较鉴定水解生成的单单糖糖。 二相酸水解（缓和酸水解）二相酸水解（缓和酸水解）是指在酸水解反应液是指在酸水解反应液中加入一有机相，如苯、甲苯等，反应过程中苷中加入一有机相，如苯、甲苯等，反应过程中苷元一旦生成就转入有机相，从而避免了进一步与元一旦生成就转入有机相，从而避免了进一步与酸的接触，使苷元的副反应得到抑制。酸的接触，使苷元的副反应得到抑制。2、过碘酸裂解反应、过碘酸裂解

58、反应(Smith裂解裂解) 用过碘酸氧化用过碘酸氧化1,2-二元醇的反应可以用于苷键的二元醇的反应可以用于苷键的水解水解,称为称为Smith裂解裂解,是一种温和的水解方法是一种温和的水解方法.反应的基本方法反应的基本方法:该反应的应用该反应的应用: 苷元不稳定的苷苷元不稳定的苷(酸水解酸水解)，以及碳苷用此法进行，以及碳苷用此法进行水解水解,可得到完整的苷元，这对苷元的研究具有重要可得到完整的苷元，这对苷元的研究具有重要的意义。此外，从降解得到的多元醇的意义。此外，从降解得到的多元醇,还可确定苷中还可确定苷中糖的类型。如糖的类型。如联有葡萄糖联有葡萄糖,甘露糖甘露糖,半乳糖或果糖的半乳糖或果糖

59、的C-苷经过降解后苷经过降解后,其降解产物中有其降解产物中有丙三醇丙三醇;联有阿拉伯糖联有阿拉伯糖,木糖的木糖的C-苷经过降解后苷经过降解后,其降解产物中有其降解产物中有乙二醇乙二醇;而联有鼠李糖的而联有鼠李糖的C-苷经过降解后苷经过降解后,其降解产物中应有其降解产物中应有丙二醇丙二醇.OCH2OHOHOHRIO4-BH4-H+CH2OHCH2OHCHOHRCH2OHIO4-R CHOHCOOHOCH3OHOHOHRIO4-BH4-H+CH3CH2OHOHCHOHRCH2OHIO4-R CHOHCOOH+C-鼠 李糖苷阿拉伯糖阿拉伯糖3、酶催化水解、酶催化水解酶水解的酶水解的优点优点: 专属性

60、高专属性高,条件温和条件温和. 用酶水解苷键可以用酶水解苷键可以获知苷键的构型，可以保持苷元的结构不变，还可获知苷键的构型，可以保持苷元的结构不变，还可以保留部分苷键得到次级苷或低聚糖，以便获知苷以保留部分苷键得到次级苷或低聚糖，以便获知苷元和糖、糖和糖之间的连接方式。元和糖、糖和糖之间的连接方式。酶降解反应的效果取决于酶的纯度以及对酶的专一性酶降解反应的效果取决于酶的纯度以及对酶的专一性的认识的认识. 转化糖酶转化糖酶-水解水解-果糖苷键果糖苷键 麦芽糖酶麦芽糖酶-水解水解-葡萄糖苷键葡萄糖苷键 杏仁苷酶杏仁苷酶-水解水解-葡萄糖苷键葡萄糖苷键,专属性较低专属性较低 纤维素酶纤维素酶-水解水