中药化学皂苷

1、第第9 9章章 皂苷（皂苷（SaponinsSaponins）1. 掌握掌握皂苷的结构类型和分类。皂苷的结构类型和分类。2. 掌握掌握皂苷的理化性质和检识。皂苷的理化性质和检识。3. 熟悉熟悉皂苷的提取、分离方法。皂苷的提取、分离方法。4. 了解皂苷的结构测定。了解皂苷的结构测定。5. 了解皂苷的含义、分布和生理活性。了解皂苷的含义、分布和生理活性。 天然药物化学天然药物化学 三萜及其皂苷类三萜及其皂苷类 甾体及其皂苷类甾体及其皂苷类三萜及其皂苷类三萜及其皂苷类OleananesOleananes3029282726252423222120191817161514131211109876543

2、21H HH HH HH H甾体及其皂苷类甾体及其皂苷类 C21甾类（侧链为羟甲基衍生物）甾类（侧链为羟甲基衍生物） 强心苷类（侧链为不饱和内酯环）强心苷类（侧链为不饱和内酯环） 甾体皂苷类（侧链为含氧螺杂环）甾体皂苷类（侧链为含氧螺杂环）C CC CH H3 3O OR R5 5R R3 3R R1 1R R2 2H HO OC CC CH H3 3R R3 3R R2 2R R1 1O OH HH HO OH HR R4 4H HI IIIIIR RO OH HH HO OH HO OO O2122232420R RO OH HH HO OH HO OO O232220甲型甲型乙型乙型O

3、OO OH HH HH HH HABCDEF螺旋甾烷螺旋甾烷概述概述v定义：皂苷大多数是指螺甾烷及其生源相似的甾族化合物的低聚糖苷或三萜类化合物的低聚糖苷。具有发泡、溶血等特性。 许多中草药如许多中草药如人参人参、远志、桔梗、甘草、远志、桔梗、甘草、知母和知母和柴胡柴胡等的主要有效成分都含有皂等的主要有效成分都含有皂苷。苷。v组成组成 皂苷元皂苷元：甾体皂苷元（合成激素的原料）：甾体皂苷元（合成激素的原料） 三萜皂苷元（生理活性成分）三萜皂苷元（生理活性成分） 糖糖：多分子糖或糖醛酸：多分子糖或糖醛酸Dioscorea opposita 薯蓣总皂苷薯蓣总皂苷活血化瘀，行气止痛，扩张冠脉血管，活

4、血化瘀，行气止痛，扩张冠脉血管，改善改善心肌缺血心肌缺血。用于预防和治疗冠心病、。用于预防和治疗冠心病、心绞痛以及瘀血内阻之胸痹、眩晕、心绞痛以及瘀血内阻之胸痹、眩晕、气短、心悸、胸闷或痛等症气短、心悸、胸闷或痛等症 人参皂苷人参皂苷 Rg3 (Rg3 (ginsenoside Rg3) )培元固本，补益气血。与化疗配合用药，培元固本，补益气血。与化疗配合用药，有助于提高原发性肺癌、肝癌的疗效，有助于提高原发性肺癌、肝癌的疗效，可改善肿瘤患者的气虚症状，可改善肿瘤患者的气虚症状， 提高机体免疫功能。提高机体免疫功能。 散瘀止血，消肿定痛。散瘀止血，消肿定痛。用于外伤出血，跌扑肿痛用于外伤出血，

5、跌扑肿痛 用于脑水肿、创伤或手术所致肿胀，用于脑水肿、创伤或手术所致肿胀，也用于静脉回流障碍性疾病也用于静脉回流障碍性疾病 益气固脱，养阴生津，生脉益气固脱，养阴生津，生脉 第一节第一节 皂苷的分类皂苷的分类v甾体皂苷（中性皂苷，甾体皂苷（中性皂苷，2727个个C C）v三萜皂苷（酸性皂苷，三萜皂苷（酸性皂苷，3030个个C C） 1.1.甾体皂苷甾体皂苷（1 1）结构特点）结构特点母核母核：甾体（：甾体（A A、B B、C C、D D）及螺环（及螺环（E E、F F）构象构象：A/BA/B顺或反，顺或反，B/CB/C反，反，C/DC/D反反取代基取代基：- -OHOH，C C3 3-OH-O

6、H - -CHCH3 3，C C1010、C C1313 C C2020、C C22 22 C C2525 (e)(e)、(a)(a)HHH1234567891011121314151617181920212223HOOABCDEFHH24252627OF2527HOF2527H 螺旋甾烷25S, 25L, 25 F, Neo 异 螺旋甾烷(稳定)25R, 25D, 25 F, IsoLD（2 2）结构分类）结构分类皂苷元：皂苷元：螺甾烷螺甾烷-3-3-OH-OH 糖：糖：分枝低聚糖、直链多聚糖分枝低聚糖、直链多聚糖皂苷元：皂苷元：螺甾烷多醇螺甾烷多醇 糖：可与其他糖：可与其他- -OHOH结

7、合、或与结合、或与2 2个以上个以上- -OHOH结合结合 皂苷元：皂苷元：变形螺甾烷变形螺甾烷 糖：变形螺甾烷与糖结合成苷糖：变形螺甾烷与糖结合成苷 OOOOOOHOCH2OHOOHOHHOCH3OOHOHHOCH3OOHOHHOCH2OHOOOOOHHOCH2OHO薯蓣皂甙知母皂甙A-IIOOHOOOHOHHOCH3沿阶草皂甙DOOOOHOCH3OOHOHHOOOOOOHOHOCH3铃蓝皂甙DOOOHOHHOCH2OHHHOOOHHOOOHOHHOCH3OOO燕麦皂甙DOOOHOCH2OHOOHOHHOCH3OOHOHOCH2OHOOHOHHOCH2OHOOHOHOHHOH2CCH2O变形

8、螺甾烷变形螺甾烷2.2.三萜皂苷三萜皂苷（1 1）四环三萜皂苷四环三萜皂苷u羊毛脂甾烷型羊毛脂甾烷型u达马烷型达马烷型lanostane（2 2）五环三萜皂苷五环三萜皂苷u-香树脂醇型（齐墩果烷型）香树脂醇型（齐墩果烷型）u-香树脂醇型（熊果烷型、乌苏烷型）香树脂醇型（熊果烷型、乌苏烷型）u羽扇豆醇型羽扇豆醇型OleananesOleananes302928272625242322212019181716151413121110987654321H HH HH HH H-香树脂醇型香树脂醇型 齐墩果烷型齐墩果烷型从油橄榄（从油橄榄（Olea europaea）中分到）中分到齐墩果酸：齐墩果酸：

9、H HH HH HC CO OO OH HH HO OOleanolic acidOleanolic acid降酶，降浊，纠正异常蛋白代谢，降酶，降浊，纠正异常蛋白代谢，改善肝病的症状与体征。改善肝病的症状与体征。用于急性黄疸型肝炎，慢性迁延型与活动型肝炎。用于急性黄疸型肝炎，慢性迁延型与活动型肝炎。 从甘草（从甘草（Glycyrrhiza uralensis）中分离）中分离得到的得到的 甘草次酸甘草次酸H HH HC CO OO OH HH HH HO OO OGlycyrrhetinic acidGlycyrrhetinic acid - -香树脂醇型香树脂醇型 熊果烷型、乌苏烷型熊果烷型

10、、乌苏烷型H HH HH HH H123456789101112131415161718192021222324252627282930UrsanesUrsanes从女贞子叶中从女贞子叶中 分离分离得到的得到的 熊果酸熊果酸 ：H HH HH HC CO OO OH HH HO OUrsonic acidUrsonic acid从积雪草（从积雪草（Centella asiatica）中）中分离到的分离到的 积雪草酸积雪草酸H HO OH H2 2C CH HH HH HC CO OO OH HH HO OH HO OAsiatic acidAsiatic acid羽扇豆醇（烷）型羽扇豆醇（烷）

11、型L Lu up pa an ne es s3029282726252423222120191871H HH HH HH H从白头翁（从白头翁（Pulsatilla chinensis）中分离得到的中分离得到的 23羟基白桦酸：羟基白桦酸：3029222120C CH H2 2O OH HH HH HH HH HC CO OO OH HH HH HO O2 23 3- -H Hy yd dr ro ox xy yb be et tu ul li in ni ic c a ac ci id dHHH4581012141718202324252627283029a-amyraneHHH458101

12、2141718202324252627282930-amyraneHHH45810121417182023242526272829lupane19302122（3 3）其他分类其他分类单皂苷（中性皂苷、酯皂苷、酸性皂单皂苷（中性皂苷、酯皂苷、酸性皂苷）苷）双皂苷双皂苷第二节 皂苷的性质v物理性质物理性质v化学性质（水解反应）化学性质（水解反应）1.物理性质（1）性状u多数为无色或乳白色无定形粉末，少数为晶体；u多数有苦、辛辣味，对粘膜有刺激性；有吸湿性。（2）溶解度u原生皂苷：易溶水、热醇、含水丁醇，难溶丙酮、乙醚；u次生皂苷：易溶醇、丙酮、乙酸乙酯，在水中溶解度降低；u皂苷元：易溶醚、苯、氯

13、仿等低极性溶剂，不溶于水。u皂苷有助溶性能，可促进其他成分在水中的溶解。（3）发泡性 皂苷能降低水溶液的表面张力，振摇后产生持久性泡沫。1g中药粉末10ml水,煮沸10min,过滤滤液振摇持久性泡沫2支试管0.1M HCl 5ml, 3d中药水提液, 振摇1min0.1M NaOH 5ml, 3d中药水提液, 振摇1min甾体皂甙: 碱液管的泡沫比酸液管持久时间长几倍三萜皂甙: 两管形成泡沫持久相同（4 4）溶血性）溶血性u皂苷有使红细胞破裂的作用，用溶血指数表示。皂苷有使红细胞破裂的作用，用溶血指数表示。u溶血指数：对同一动物来源的红细胞稀悬浮液，溶血指数：对同一动物来源的红细胞稀悬浮液，在

14、同一条件下造成完全溶血的最低浓度。如薯在同一条件下造成完全溶血的最低浓度。如薯蓣皂苷蓣皂苷1:4000001:400000（毒性大）（毒性大）u溶血作用与分子结构的关系：溶血作用与分子结构的关系： 皂苷元决定有无溶血作用；糖决定溶血作用的皂苷元决定有无溶血作用；糖决定溶血作用的强弱。强弱。 单糖链皂苷较显著，酸性皂苷中等，中性三萜单糖链皂苷较显著，酸性皂苷中等，中性三萜皂苷最弱。皂苷最弱。u皂苷消化道不吸收，口服无毒，皂苷消化道不吸收，口服无毒，胆甾醇能解皂胆甾醇能解皂毒毒。（5 5）熔点）熔点 皂苷无明显熔点皂苷无明显熔点( (dec.)dec.)；苷元熔点随苷元熔点随羟基数目增加而升高羟基

15、数目增加而升高( (单单OH208OH240OH240)；甾体皂苷鉴定时不能单靠熔点甾体皂苷鉴定时不能单靠熔点（混熔点不降）。（混熔点不降）。（6 6）旋光度）旋光度 甾体皂苷及苷元均为左旋，且与双键甾体皂苷及苷元均为左旋，且与双键有关。未饱和的苷元或乙酰化物均较相应有关。未饱和的苷元或乙酰化物均较相应的饱和物为负（左旋）。的饱和物为负（左旋）。 2.2.化学性质化学性质（1 1）剧烈酸水解（全水解）剧烈酸水解（全水解）： 变形苷元糖变形苷元糖（2 2）温和酸水解（部分水解）、碱水解温和酸水解（部分水解）、碱水解： 次皂苷次皂苷（3 3）SmithSmith氧化降解、酶解氧化降解、酶解： 皂苷

16、元皂苷元HR1OHOR2OHHOHOHOHHOHOOH+2-4 MA型人参皂苷(20S)原人参二醇(20R)人参二醇50% HAcHR1OHOHO20(R)-次皂苷第三节第三节 提取分离提取分离v皂苷的提取皂苷的提取v皂苷元的提取皂苷元的提取v皂苷的分离皂苷的分离1.1.皂苷的提取皂苷的提取（1）正丁醇提取法（2）甲醇或乙醇提取-丙酮或乙醚沉淀法（3）碱水提取法（1 1）正丁醇提取法）正丁醇提取法 HOR2OR1OOR3人参根甲醇冷浸水层用水饱和的正丁醇提取 乙醚层(亲脂性杂质)浸膏正丁醇层减压蒸干 水层(糖类等)人参总皂甙甲醇液回收甲醇加水用乙醚脱脂（2 2）甲醇或乙醇提取）甲醇或乙醇提取-

17、 -丙酮或乙醚沉淀法丙酮或乙醚沉淀法 R1OHOCOOHCH2OHCOOR2远志粉石油醚脱脂浓缩后加入丙酮,过滤滤液 沉淀(远志总皂甙)脱脂远志粉95%乙醇回流提取提取液（3 3）碱水提取法）碱水提取法 槲寄生叶粉乙醚浸泡溶解物(酸性物质)浓缩,脱色后加HCl,过滤 不溶物(中性物质)浸膏沉淀石油醚脱脂精制滤液土当归酸乙醚液回收乙醚1%KOH溶液R1OCOOH 2.2. 皂苷元的提取皂苷元的提取（酸水解（酸水解- -有机溶剂提取）有机溶剂提取） 中药甲醇冷浸水解液有机溶剂提取浸膏有机溶剂提取液回收溶剂甾体皂甙元甲醇液回收甲醇加酸,加热,过滤3.3.皂苷的分离皂苷的分离（1 1）分段沉淀法）分段

18、沉淀法（2 2）铅盐沉淀法）铅盐沉淀法（3 3）胆甾醇沉淀法）胆甾醇沉淀法（4 4）吉拉尔试剂法）吉拉尔试剂法（5 5）色谱法）色谱法（1 1）分段沉淀法）分段沉淀法原理：利用皂苷难溶于乙醚、丙酮等溶剂的性质。原理：利用皂苷难溶于乙醚、丙酮等溶剂的性质。 混合皂甙甲醇溶解,加入乙醚,放置30min,过滤滤液 沉淀(洋地黄皂甙)加乙醚,长时间放置,过滤滤液 沉淀(吉托皂甙)（2 2）铅盐沉淀法）铅盐沉淀法（分离中性皂苷与酸性皂苷） 粗皂甙用少量乙醇溶解,加入过量饱和中性醋酸铅,搅拌,过滤滤液 沉淀(酸性皂甙)加入饱和碱式醋酸铅,过滤滤液 沉淀(中性皂甙)悬浮于乙醇,脱铅,过滤悬浮于乙醇,脱铅滤液

19、减压浓缩加入乙醚,过滤浓缩液 沉淀(酸性皂甙)滤液减压浓缩加入乙醚,过滤浓缩液 沉淀(中性皂甙)中性醋酸铅沉淀酸性皂苷中性醋酸铅沉淀酸性皂苷碱性醋酸铅沉淀中性皂苷碱性醋酸铅沉淀中性皂苷（3 3）胆甾醇沉淀法胆甾醇沉淀法原理：甾体皂苷与胆甾醇生成难溶性分子复合物。甾体皂苷与胆甾醇生成难溶性分子复合物。特点：w 可用于皂苷的分离精制；甾体化合物中C3-OH差向异构体的分离；A/B环顺反异构的分离；C3-OH构型的判断。w 有些皂苷可与其共存的甾醇形成难溶的复合物，而不能被醇提出。 w 具有3-OH，A/B反式或5的平展结构的皂苷可形成；3-OH，或3-OH酯化或成苷，不能形成；其中三萜皂苷形成的复

20、合物不如甾体皂苷稳定。粗皂甙用少量乙醇溶解,加入胆甾醇的饱和乙醇溶液,过滤滤液 沉淀残留物(皂甙)用水,乙醇,乙醚依次洗涤(除杂),干燥后用乙醚连续回流提取 乙醚层(胆甾醇)（4 4）吉拉尔（吉拉尔（GirardGirard）试剂法试剂法原理：原理：含羰基的甾体皂苷元含羰基的甾体皂苷元与与Girard试剂试剂 生成溶于水的腙生成溶于水的腙。Girard试剂：季铵盐型氨基乙酰肼类试剂。试剂：季铵盐型氨基乙酰肼类试剂。 Girard T：NH2NHCOCH2N+(CH3)3Cl- Girard P：NH2NHCOCH2- Cl-N +含羰基皂甙元加盐酸,加热粗皂甙用少量乙醇溶解,加入Girard试

21、剂的乙醇溶液,再加乙酸使达10%的浓度,放置反应产物水层(腙)用水稀释,用醚萃取 乙醚层(非羰基皂甙元)C=NNHR（4 4）色谱法）色谱法u吸附色谱法：吸附色谱法：极性小的皂苷或皂苷元的分离。极性小的皂苷或皂苷元的分离。 吸附剂：硅胶吸附剂：硅胶 洗脱剂：洗脱剂：2%2%氯仿苯，单羟基皂苷元氯仿苯，单羟基皂苷元 20% 20%氯仿苯，单羟基酮基的皂苷元氯仿苯，单羟基酮基的皂苷元 10% 10%甲醇苯，双羟基皂苷元甲醇苯，双羟基皂苷元u分配色谱法：分配色谱法：极性较大的皂苷的分离。极性较大的皂苷的分离。 固定相：固定相：3%3%草酸水溶液草酸水溶液 流动相：氯仿流动相：氯仿- -甲醇甲醇- -

22、水（水（26:14:3726:14:37） u高效液相色谱法：高效液相色谱法：制备分离皂苷。制备分离皂苷。 反相色谱：流动相为乙腈反相色谱：流动相为乙腈- -水水 正相色谱：皂苷衍生化，如苯甲酰衍生物正相色谱：皂苷衍生化，如苯甲酰衍生物 流动相为正己烷流动相为正己烷- -氯仿氯仿- -乙腈（乙腈（15:3:215:3:2）u液滴逆流色谱法：液滴逆流色谱法：分离结构相近的皂苷。分离结构相近的皂苷。 溶剂系统：氯仿溶剂系统：氯仿- -甲醇甲醇- -正丁醇正丁醇- -水（水（45:60:6:4045:60:6:40） 下层：固定相；上层：流动相下层：固定相；上层：流动相u大孔树脂法：大孔树脂法：极性

23、较大的甾体皂苷的分离。极性较大的甾体皂苷的分离。 洗脱剂：水洗脱剂：水( (糖糖) )；甲醇；甲醇( (粗苷粗苷) )第四节 皂苷的检识v初步检查初步检查v化学检识化学检识v色谱检识色谱检识1.1.初步检查初步检查u糖的检查糖的检查 FehlingFehling试剂试剂( (水解液水解液) )、MolishMolish试验、纸层析试验、纸层析( (水解液水解液u溶血试验溶血试验 皂苷水溶液皂苷水溶液+ +等渗等渗NaCl+NaCl+红细胞悬浮液（等渗红细胞悬浮液（等渗NaClNaCl对照）对照）u泡沫实验泡沫实验 甾体皂苷：碱管比酸管持久时间长几倍甾体皂苷：碱管比酸管持久时间长几倍 三萜皂苷：

24、酸碱管形成泡沫持久相同三萜皂苷：酸碱管形成泡沫持久相同u铅盐沉淀铅盐沉淀 中性乙酸铅：酸性三萜皂苷中性乙酸铅：酸性三萜皂苷 碱式乙酸铅：中性甾体皂苷碱式乙酸铅：中性甾体皂苷2.2.化学检识化学检识uLibermann-BurchardLibermann-Burchard反应反应 试剂：试剂：s/CHCls/CHCl3 3，浓硫酸浓硫酸- -乙酐乙酐 现象：黄现象：黄- -红红- -蓝蓝- -紫紫- -绿绿- -褪色褪色 三萜皂苷：红三萜皂苷：红- -紫色；紫色；甾体皂苷：蓝绿色甾体皂苷：蓝绿色u三氯乙酸三氯乙酸反应反应 试剂：试剂：s/CHCls/CHCl3 3，点样点样( (PC)PC)，三

25、氯乙酸试液三氯乙酸试液 现象：现象：红红- -紫色紫色 甾体皂苷：加热甾体皂苷：加热6060；三萜皂苷：加热三萜皂苷：加热100100uSalkowskiSalkowski反应反应 试剂：试剂：s/CHCls/CHCl3 3，浓硫酸。浓硫酸。 现象：氯仿层显血红或青色，硫酸层显绿现象：氯仿层显血红或青色，硫酸层显绿色荧光色荧光u五氯化锑五氯化锑反应反应 试剂：试剂：s/CHCls/CHCl3 3，点样点样( (PC)PC)，五氯化锑试剂五氯化锑试剂 现象：紫蓝色现象：紫蓝色u芳香醛芳香醛- -硫酸或高氯酸硫酸或高氯酸反应反应( (PC)PC)Legal反应反应三氯乙酸反应三氯乙酸反应三氯乙酸反应三氯乙酸反应第五节第五节 结构研究结构研究vUVUVvIRIRvMSMSvNMRNMR1H-NMR第六节第六节 含皂苷的中药实例含皂苷的中药实例v人参人参v甘草甘草v柴胡柴胡v桔梗桔梗1.1.人参人参 从人参及其地上部分共分得从人参及其地上部分共分得4040多个人参皂多个人参皂苷，按硅胶薄层色谱苷，按硅胶薄层色谱RfRf值的大小顺序，由小