第8章三萜课件

1、中中 药药 化化 学学第八章复习上次课内容 1、萜类化合物定义？ 2、常见萜类化合物有哪些？ 3、挥发油组成成分主要有哪些？常用提取方法？最佳提取方法？最佳分离鉴定方法？学习内容与目的要求（学习内容与目的要求（6学时）学时）一、目的要求： 掌握三萜及其苷类化合物的结构类型、分类、理化性质、波谱特征及常用提取分离方法。二、内容：1四环三萜的结构类型：羊毛烷型、达马烷型等。人参皂苷Rb1、Rg1、Re结构及类型。2五环三萜的结构类型：齐墩果烷型、乌苏烷型等。齐墩果酸、熊果酸、甘草酸、甘草次酸结构及类型与性质。3三萜皂苷的性质：性状与溶解度、呈色反应、表面活性、溶血作用及其沉淀反应。4三萜类化合物及

2、其苷提取分离。5. 人参、甘草主要成分和类型。6常见三萜类化合物波谱特征。学习重点与难点学习重点与难点 重点重点:皂苷的结构特点和类型(四环和五环三萜)、皂苷的理化性质、皂苷类化合物的提取和分离方法、皂苷的化学检识方法、皂苷元的光谱特征。人参、甘草、柴胡的主要活性成分。 难点难点:四环和五环三萜的结构类型、特点和理化性质，皂苷类化合物的提取分离方法。本 章 内 容一、概述二、分类三、理化性质四、提取分离五、结构测定一、概述定义 三萜（triterpenoids）是由6个异戊二烯单位、30个碳原子组成。 三萜皂苷(triterpenoid saponins)是由三萜皂苷元(triterpene

3、sapogenins)和糖、糖醛酸等组成。 由于该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，故此称为皂苷皂苷。 结构中多具羧基，所以又称之为酸性皂苷酸性皂苷。一、概述分布三萜及其苷类广泛存在于自然界，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。三萜主要来源于菊科、豆科、大戟科、楝科、卫茅科、茜草科、橄榄科、唇形科等植物。三萜皂苷在豆科、五加科、葫芦科、毛茛科、石竹科、伞形科、鼠李科等植物分布较多。存在形式存在形式 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 糖链：单糖链、

4、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：C-3C-3、C-28C-28（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常见的糖：葡萄糖、半乳糖、木糖、阿拉伯糖、鼠常见的糖：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）李糖，糖醛酸，特殊糖（如芹糖、乙酰氨基糖等）一、概述生理活性具溶血、抗癌、抗炎、抗菌、抗生育等活性。齐墩果酸临床用于治疗肝炎人参皂苷B2、柴胡皂苷A降低高血脂大豆中的大豆皂苷抑制血清中脂类氧化及过氧化脂质生成并有减肥作用由于皂苷能降低表面张力的活性，可被用来作乳

5、化稳定剂、洗涤剂和起泡剂等。一、概述生物合成三 萜 类 化 合 物 ， 是 由 倍 半 萜 金 合 欢 醇（farnesol）焦磷酸酯尾-尾缩合生成鲨烯。鲨烯（squalene）通过不同方式环合形成三萜类化合物。这样就沟通了三萜与其他萜类之间的生源关系。一、概述生物合成OPOP焦磷酸金合欢酯鲨烯不同方式环合三萜化合物尾-尾缩合(倍半萜)(30个碳)本 章 内 容一、概述二、分类三、理化性质四、提取分离五、结构测定二、分类 多数三萜为四环三萜和五环三萜，也有少数为链状、单环、双环和三环三萜，如：无环三萜（鲨烯类）OHOOHOOOHOHlongilene peroxide单环三萜OHachille

6、ol A蓍醇 A二、分类双环三萜:三环三萜：R1R2OOnaurol A R1=R2= -OHnaurol B R1=R2= -OHOHABCachilleol B蓍醇 B二、分类（四环三萜、五环三萜）四环三萜（tetracyclic triterpenoids） 1羊毛脂烷型（羊毛脂烷型（lanostane） 2达玛烷型（达玛烷型（dammarane） 3甘遂烷型（甘遂烷型（tirucallane） 4环阿屯烷型（环阿屯烷型（cycloartane） 5葫芦烷型（葫芦烷型（cucurbitane） 6楝烷型（楝烷型（meliacane）四环三萜皂苷结构特点：四环三萜皂苷结构特点：1 1、由、

7、由A A、B B、C C、D 4D 4个环构成，其中个环构成，其中D D环环为五元环并有为五元环并有取代的多碳原子的侧取代的多碳原子的侧链。链。环戊烷骈多氢菲为基本母核环戊烷骈多氢菲为基本母核2 2、A/BA/B、B/CB/C、C/DC/D的稠合均为反式的稠合均为反式3 3、C C4 4有偕二甲基。有偕二甲基。4 4、可根据母核上甲基取代的位置分类，、可根据母核上甲基取代的位置分类，四个环四个环1717个碳，个碳，1717号碳上支链号碳上支链8 8个碳，个碳，4 4号碳上二个皆二甲基，号碳上二个皆二甲基，一共个一共个基本固定不变；基本固定不变；、结构分类主要依据：、结构分类主要依据：剩下三个形

8、剩下三个形成的角甲基在，成的角甲基在，号上位置变化形成主要的四环号上位置变化形成主要的四环三萜结构类型。三萜结构类型。13478911121315171819202122232426 27282910HHH30d da am mm ma ar ra an ne e达玛烷型（）二、分类 四环三萜（tetracyclic triterpenoids）1羊毛脂烷型（lanostane） 结构特点：HHH81318lanostane羊毛脂烷型R 从补中益气、滋补强壮、扶正固本、延年益寿中药灵芝（Ganoderma lucidum (Leyss. Ex Fr.) Karst的子实体分离得到的ganode

9、ric acid C。二、分类 四环三萜（tetracyclic triterpenoids）2达玛烷型（dammarane）HHHdammarane123456789101112131415161718192021222324252627282930二、分类 四环三萜（tetracyclic triterpenoids）2达玛烷型（dammarane）结构特点：HHHdammarane810131720HH20R or S二、分类 四环三萜（tetracyclic triterpenoids）2达玛烷型（dammarane） 属达玛烷型人参皂苷可分为二类：由20(S)原人参二醇(20(S)-

10、protopanaxadiol)衍生的皂苷。Ra,b,c,d等由20(S)原人参三醇(20(S)-protopanaxatriol)衍生的皂苷。Re、Rf结构如下：二、分类 四环三萜（tetracyclic triterpenoids）2达玛烷型（dammarane） 属达玛烷型人参皂苷可分为二类：OHOHOHOHOHOHOH20(S)-Protopanaxadiol20（S）-原人参二醇20(S)-Protopanaxatriol20（S）-原人参三醇二、分类 四环三萜（tetracyclic triterpenoids）3环阿屯烷型（cycloartane） 结构特点： 与羊毛脂烷型很相似

11、，仅在于19位甲基与9位脱氢形成三元环三元环20199环阿屯烷型3环阿屯烷型(环菠萝蜜烷型环菠萝蜜烷型)：HOR1OR2OHOOR3HOHOOHOHOH环黄芪醇环黄芪醇 H H H黄芪苷黄芪苷xyl glc H黄芪苷黄芪苷 glc（-）xyl H glc黄芪苷黄芪苷 xyl glc glc 黄芪醇黄芪醇环菠萝蜜烷最近从合蕊五味子中分离出两个新三萜化最近从合蕊五味子中分离出两个新三萜化合物和一个环阿合物和一个环阿屯烷型化合物propinic lactone A propinic lactone B schizandronic acid 二、分类 四环三萜（tetracyclic triterpe

12、noids）4甘遂烷型(大戟烷大戟烷) （tirucallane） 结构特点：13，14-Me构型与羊毛脂烷型相反C-17侧链C-20S构型201314甘遂烷型tirucallane4.甘遂烷(大戟烷大戟烷)：为羊毛脂甾烷立体异构体，只是，HHHHOHHHHHHOCOOH乳香二烯酮酸乳香二烯酮酸大戟醇大戟醇甘遂烷(大戟烷大戟烷)二、分类 四环三萜（tetracyclic triterpenoids）5葫芦烷型（cucurbitane） 结构特点：C-9位-Me有5-H、8-H、10-H其余与羊毛脂烷型相同HHHH葫芦烷罗汉果甜苷（素）5葫芦素型：葫芦素型：与与HHHHHHOOOHOHOHORO

13、H葫芦烷葫芦烷雪胆甲素雪胆甲素雪胆乙素雪胆乙素二、分类 四环三萜（tetracyclic triterpenoids）6楝烷型（meliacane） 结构特点：26个碳C-8、C-10角甲基C-13角甲基C-17侧链HHH楝烷6楝烷型：楝烷型：具具个碳，苦味，楝苦素类成分，个碳，苦味，楝苦素类成分，HHHOOHACOOHHOHOACOOHOOOHACOOHHOHOOHOHAcO楝烷楝烷川楝素川楝素异川楝素异川楝素7原萜烷型：原萜烷型：结构特点结构特点和和有有，有有，为构型；为构型；HOHOHOHOHOHHOHOHOHO泽泻萜醇泽泻萜醇泽泻萜醇泽泻萜醇二、分类五环三萜（pentacyclic t

14、riterpenoids）1齐墩果烷型（齐墩果烷型（oleanane）2乌苏烷型（乌苏烷型（ursane）3羽扇豆烷型（羽扇豆烷型（lupane）4木栓烷型（木栓烷型（friedelane）结构特点： 1、有A、B、C、D、E五环，其中A/B、 B/C、C/D环以反式骈合， D/E以顺式骈合；多氢蒎（菲骈萘）（菲骈萘） 2、母核有8个甲基，C10、C8、C14、 C17有侧链取代，多为甲基，有时甲基可氧化为-CH2OH、-CHO、-COOH等，C4、 C20为偕二甲基； 3、C3-OH，但也有C3-OH； 根据E环可将五环三萜皂苷分为以下几类：1234567891011121314151617

15、18192021232425262728293022齐墩果烷(oleanane)A/B, B/C, C/D trans, D/E cisHHHH结构分类主要依据：结构分类主要依据：号上甲基是否分开，号上甲基是否分开，环是六元还是五元环。环是六元还是五元环。二、分类 五环三萜（pentacyclic triterpenoids）1齐墩果烷型（oleanane） 又称-香树脂烷型（-amyrane）HHHH111171819202324252627282930齐墩果烷OHHCOOH齐墩果酸 甘草(Glycyrrhiza urlensis)中含有甘草次酸(glycyrrhetinic acid)和甘

16、草酸(glycyrrhizic acid)，又称甘草皂苷(glycyrrhizin )或甘草甜素。 甘草次酸有促肾上腺皮质激素(ACTH)样作用，临床上用于抗炎和治疗胃溃疡。但只有18-H的甘草次酸才有此活性，18H者无此活性。COOHHOROH甘草次酸甘草次酸甘草次酸R=H甘草酸 R=2Glua18COOHHOROH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

17、柴胡皂苷元B柴胡皂苷元C二、分类 五环三萜（pentacyclic triterpenoids）2乌苏烷型（ursane）-香树脂烷（-amyrane）型，多为乌苏酸衍生物HHHHHCOOHOH29302930乌苏烷乌苏酸（熊果酸）232425262728、乌苏烷型（、乌苏烷型（Ursane)Ursane) 二、分类 五环三萜（pentacyclic triterpenoids）3羽扇豆烷型（lupane）结构特点：E环为五元碳环，19位有异丙基以-构型HHH192021222930羽扇豆烷RHHOH192021222930羽扇豆醇白桦醇白桦酸CH3CH2OHCOOHR白桦脂醇(betulin

18、)存在于中草药酸枣仁、桦树皮、棍栏树皮、槐花等中。 白桦脂酸(betulinic acid) 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。 羽扇豆醇(lupeol)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=COOHRHO2726252423222119181716151413121110987654321HHHH202930H二、分类 五环三萜（pentacyclic triterpenoids）4木栓烷型（friedelane）HHH232425262728木栓烷HHH齐墩果烯、其它、其它何伯烷型和异何伯烷型何伯烷型和异何伯烷型何伯烷型的

19、结构特点：何伯烷型的结构特点： 与羽扇豆烷型的主要区别在于异丙基的位置。 1、C19位异丙基移到C21位； 2、C17位甲基移到C18位，即C28由C17位移到C18位； 3、C21位异丙基为型。 4、与何伯烷型相比，异何伯烷型的C21位异丙基为型。何伯烷HHHH1718192021何伯烷HHHH1718192021异何伯烷型异何伯烷型羽扇豆醇 R=CH3白桦脂醇 R=CH2OH白桦脂酸 R=COOHRHO2726252423222119181716151413121110987654321HHHH202930H羽扇豆烷型羽扇豆烷型 其它 三萜皂苷还有其它分类方法，如：三萜皂苷还有其它分类方法

20、，如： 三萜皂苷结构类型三萜皂苷结构类型-小结小结13478911121315171819202122232426 27282910HHH30d da am mm ma ar ra an ne e达玛烷型（）134789111213151719202122232426 27282910HH30(lanostane18H羊毛脂烷型)123456789101112131415161718192021232425262728293022齐墩果烷(oleanane)A/B, B/C, C/D trans, D/E cisA/B, B/C, C/D trans, D/E cisHHH2325262729

21、30乌苏烷 （ursane)1920羽扇豆醇 R=CH3白桦脂醇 R=CH2OH白桦脂酸 R=COOHRHO2726252423222119181716151413121110987654321HHHH202930H羽扇豆烷型人参皂苷齐墩果酸、甘草次酸熊果酸本 章 内 容一、概述二、分类三、理化性质四、提取分离五、结构测定三、理化性质 一 般 性 质性 状：苷元多有较好结晶 苷不易结晶，多为无色无定形粉末溶解度： 苷元溶石油醚、苯、乙醚、氯仿等有机溶剂 不溶于水 苷易溶于热水、稀醇、热MeOH、EtOH 含水丁醇、戊醇对皂苷的溶解度较好 不溶或难溶乙醚、苯等极性小的有机溶剂三、理化性质 一 般

22、 性 质 味:苦而辛辣，粉末对人体粘膜有强烈刺激性，尤其鼻内粘膜的敏感性最大，吸入鼻内能引起喷嚏。因此，有的皂苷内服，能刺激消化道粘膜，产生反射性粘液腺分泌，而用于祛痰止咳。三、理化性质 颜 色 反 应 由于三萜化合物结构中常有：-OH、=5 ppm环外烯氢 5 ppmOCH3OCH31.822.073.6 左右乙酰基中甲基甲酯中甲基五、结构测定（三）核磁共振1.1H-NMR甲基位移值不同与糖上甲基比较：CH329CH330HHOCH3H乌苏烷型0.81.0J = 6 Hz均为二重峰1.41.7J = 5.57.0 Hz二重峰6-去氧- 5甲基糖五、结构测定（三）核磁共振1.1H-NMR烯氢的

23、位移值比较：HHHHO4.935.50宽峰或多重峰5.55单峰C12双键C11-oxo C12双键引入羰基而导致烯氢去屏蔽向低场位移五、结构测定（三）核磁共振1.1H-NMR同环双烯与异环双烯的比较：HHHHH5.505.602个烯氢信号均为二重峰5.405.60双峰6.406.802个二重峰异环双烯同环双烯五、结构测定（三）核磁共振2.13C-NMR一般C的位移值 C=CC=O）角甲基 8.9 33.7五、结构测定（三）核磁共振2.13C-NMR双键位置及结构母核的确定根据碳谱中苷元的烯碳的个数和化学位移值不同，可推测一些三萜的双键位置。如：齐墩果烯类化合物的烯碳位移情况五、结构测定（三）核

24、磁共振2.13C-NMROHOHO齐墩果烯122124143144C13:C12:1211-oxo,齐墩果烯12128129155167C13:C12:C11:199200向低场位移五、结构测定（三）核磁共振2.13C-NMROHRHHOH齐墩果烯122124143144C13:C12:122930乌苏烯19202122293012124125139140C13:C12:150109C29:C20:20(29)羽扇豆烯五、结构测定（三）核磁共振2.13C-NMR苷化位置的确定OO234OCOO+810C3苷化糖之间连接+38C28-COOH 成酯苷苷化位移向高场羰基碳位移约-2ppm9596C

25、2,C4稍向高场稍向高场稍向低场位置的苷化五、结构测定（三）核磁共振2.13C-NMR羟基取代位置及取向的确定羟基取代可引起-碳向低场移、-碳向低场位移、-碳则向高场位移345CH2OH68处低场低场移约高场移约- 4高场移约 - 2.4含皂苷的中药实例含皂苷的中药实例目前，用色谱法从人参（白参、红参）及其地上部分共分得39个人参皂苷，一般将总皂苷总皂苷称为人参皂人参皂苷苷Rx，按硅胶薄层色谱Rf值的大小顺序，由小到大命名为Ro、Ra、Rb1、Rb2、Rb3、Rc、Rd、Re、Rf、Rg1、Rg2、Rg3、Rh2、Rh2、Rh3。人参皂苷的结构分类 1. 人参皂苷二醇型A型2. 人参皂苷三醇型B型3. 齐墩果酸型C型根据苷元的结构分为三类，即 A型 皂苷元结构母核为四环三萜达马烷型人参皂苷 B型 C型皂苷元结构母核为五环三萜齐墩果烷型人参皂苷二醇型人参皂苷二醇型A型型人参皂苷Rb1 R1 =葡萄糖葡萄糖 R2=葡萄糖葡萄糖人参皂苷Rb2 R1 =葡萄糖葡萄糖 R2=葡萄糖阿拉伯吡喃糖人参皂苷Rc R1 =葡萄糖葡萄糖 R2=葡萄糖阿拉伯呋喃糖人参皂苷Rd R1=葡萄糖葡萄糖 R2=葡萄糖人参皂苷Rh2 R1= R2=葡萄糖20（S0）- 原人参二醇R1=R2=HH8OglcglcHHH1013141720HORO2ginsenoside R Ra1 -gl