天然药物化学肖崇厚版第九章皂苷

第八章皂苷目录第一节概述第二节结构与分类第三节理化性质第四节提取和分离第五节实例应用第一节概述定义皂苷（Saponins）是一类结构复杂的苷类化合物,多数可溶于水，水溶液振摇后产生大量持久性、似肥皂样泡沫。分布广泛存在于自然界。在单子叶植物和双子叶植物中均有分布。常见于百合科、薯蓣科、石竹科、远志科、玄参科、豆科、五加科等植物中。许多重要的天然药物如甘草、人参、三七、桔梗、远志、柴胡、薯蓣等的主要成分都是皂苷类。具有多种生物活性，如抗肿瘤、抗炎、免疫调节、抗病毒、抗真菌、保肝等活性。生物活性人参皂苷能促进RNA蛋白质的生物合成，调节机体代谢，增强免疫功能。七叶皂苷具有明显的抗渗出、抗炎、抗瘀血作用，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，对脑外伤及心血管病有较好的治疗作用柴胡皂苷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三酯的水平。抗生育：杀灭精子、抗早孕主要用作合成甾体避孕药和激素类药物的原料。降血糖:伪原知母皂苷AⅢ和原知母皂苷AⅢ降低胆固醇和免疫调节抗真菌、杀虫等防治心脑血管疾病：地奥心血康胶囊——含8种由黄山药中提取的甾体皂苷，总量在90%以上，治疗冠心病。心脑舒通——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。盾叶冠心宁——从盾叶薯蓣中提取的水溶性皂苷。抗肿瘤：从百合科一植物中分离出的一种皂苷OSW-1,此化合物对人的正常细胞几乎没有毒性，而对恶性肿瘤细胞具有强烈毒性。体外生理活性实验表明，它的抗癌活性比目前临床应用的顺铂、紫杉醇等高100倍，有望成为一类新的抗癌药物。

皂苷是由皂苷元和糖两部分组成，依据苷元分为两类

甾体皂苷元(中性皂苷)

三萜皂苷元(酸性皂苷)糖：有单糖和寡糖。

单糖链皂苷(单皂苷):由一条糖链形成；

双糖链皂苷(双皂苷):由两条糖链形成；

酯皂苷：糖链与皂苷元的羧基结合成酯苷键。

次皂苷:皂苷可被酶、酸、碱水解后的苷。第二节、结构与分类第三节、理化性质一.性状

甾体皂苷元有较好晶形。皂苷多为无定形粉末，味苦而辛辣，对人体黏膜有强烈的刺激性；但甘草皂苷有显著而强的甜味，对黏膜刺激性弱。皂苷还具吸湿性。皂苷多具旋光性，且多为左旋。二.溶解性皂苷一般可溶于水,易溶于热水、稀醇，难溶于石油醚、苯、乙醚等亲脂性溶剂。皂苷在含水正丁醇或戊醇中有较大溶解度，可利用此性质从含皂苷水溶液中用该溶剂进行萃取。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。三、表面活性亲水性基团为糖，亲脂性基团为苷元，当二种基团比例适当时具有表面活性。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。因此皂苷可作为清洁剂、乳化剂应用。区别皂苷与蛋白质蛋白质水溶液皂苷水溶液加热蛋白质凝固，泡沫消失泡沫不消失区别甾体皂苷与三萜皂苷0.1mol/LHCl5mL0.1mol/LNaOH5mL中药提取液泡沫高度一样：三萜皂苷碱管中泡沫高，保持时间长：甾体皂苷四.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。但并不是所有的皂苷都具有溶血作用，如以人参二醇为苷元的皂苷则无溶血作用。溶血指数：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1：4000，溶血性能较强。五.显色反应1）浓H2SO4-醋酐（Liebermann-burchard反应）样品溶于冰醋酸，加浓硫酸-醋酐(1:20)，产生黄→红→紫→蓝等颜色变化，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。2）三氯甲烷-浓硫酸反应（Salkowski反应）试样溶于三氯甲烷、加入浓硫酸，三氯甲烷层显红色或蓝色，浓硫酸层显绿色荧光3）三氯乙酸（Rosen-Heimer）反应样品溶液点于滤纸上，喷25%三氯醋酸乙醇溶液，加热至60℃（甾体皂苷）或100℃（三萜皂苷），显红色→紫色斑点。4）三氯化锑或五氯化锑（kahlenberg）反应将样品醇溶液点于滤纸上，喷以20%三氯化锑（或五氯化锑）氯仿溶液（不应含乙醇和水）干燥后，60-70℃加热，显黄色、灰蓝色、灰紫色斑点，在紫外灯下显蓝紫色荧光。注意：五氯化锑腐蚀性很强，宜少量配置，用后倒掉。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。

6）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。六.沉淀反应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：先用金属盐使皂苷沉淀下来，分离出来之后在对其分解脱盐。如：三萜皂苷+PbAc2→沉淀→分解脱铅→皂苷缺点：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。三萜皂苷为酸性皂苷，可用中性PbAc2沉淀，而甾体皂苷则为中性皂苷，须用碱性PbAc2沉淀。另：甾体皂苷可与甾醇形成分子复合物，甾体皂苷的乙醇溶液可被甾醇（常用胆甾醇）沉淀。除胆甾醇外，凡是含有C3位β－OH的甾醇都可与皂苷结合生成难溶性分子复合物。若C3-OH为α构型，或者是当C3-OH被酰化或生成苷键，就不能与皂苷生成难溶性的分子复合物。生成的分子复合物用乙醚回流提取时，胆甾醇可溶于醚，但皂苷不溶，从而达到纯化皂苷和检查是否有皂苷成分的存在。皂苷提取通法：

①甲醇或乙醇提取。②回收溶剂（约1/3），转溶于水。③水溶液用石油醚，氯仿等萃取。除去油脂和脂溶性成份。④

正丁醇萃取，将皂苷转溶出来。与亲水性杂质分离。⑤

回收正丁醇，得粗制总皂苷。第四节提取与分离1.皂苷的提取其他方法：先用石油醚脱脂，再用醇类溶剂提取，冷却后，皂苷难溶于冷乙醇而析出。碱提取、酸沉淀的方法:酸性皂苷的提取，某些酸性皂苷难溶于冷水，易溶于碱性水溶液，采用碱提取、酸沉淀的方法。2.皂苷元的提取：

1）.在植物组织中将皂苷水解，然后用低极性溶剂提取皂苷元。2）.先用极性溶剂如甲醇、乙醇、丁醇将皂苷提出，再加酸加热水解，滤出水解物，然后用低极性溶剂提取皂苷元。◆常用的提取方法甲醇或乙醇提取石油醚等脱脂正丁醇萃取总皂苷大孔吸附树脂柱二、精制与分离（一）分段沉淀法粗皂苷溶于少量的甲醇或乙醇中，逐滴加入乙醚或丙酮至混浊，放置产生沉淀，得极性较大的皂苷。母液继续滴加乙醚或丙酮，至析出沉淀得极性较小的皂苷。（二）胆固醇沉淀法粗皂苷溶于少量乙醇中，再加入胆固醇的饱和溶液，直至不再析出沉淀（混合后需稍加热），浓集沉淀。用水、乙醇、乙醚依次洗涤，除去糖类、色素、油脂及游离的胆固醇。沉淀干燥，用乙醚连续回流提取。（三）色谱法1.分配柱层析法以硅胶为支持剂，CHCl3-MeOH-H2O，CH2Cl2-MeOH-H2O，EtOAc-EtOH-H2O或水饱和的正丁醇等溶剂系统洗脱。2.吸附色谱法吸附剂常用硅胶，适用于分离亲脂性皂苷元，用混合溶剂洗脱3.高效液相色谱法以反相键合相RP-18、RP-8或RP-2为填充剂，常用CH3OH-H2O或乙腈-水为洗脱剂。4.大孔树脂吸附法

大孔吸附树脂法①

甲醇或乙醇提取，回收溶剂，残渣溶于水。②

通过大孔树脂。③

洗脱；（a）先用少量水洗，洗去糖类及水溶性杂质。（b）30~50%乙醇洗脱皂苷，与黄酮等分离。④将醇洗脱部分减压浓缩，得粗制总皂苷。第五节中药实例一般提取分离方法中药粉末95%乙醇提取浸膏药渣石油醚/水石油醚层水层氯仿萃取氯仿层水层正丁醇萃取正丁醇层水层稀醇提取药渣浸膏水提物水提取同左方法实例1一、穿山龙穿山龙为薯蓣科薯蓣属植物穿龙薯蓣的根茎。穿山龙有祛风湿、止痛的功效，常用于风湿腰腿痛。其苷元俗称薯蓣皂素，是合成甾体激素和甾体避孕药的重要原料。薯蓣皂苷属甾体皂苷，单糖链苷，中性皂苷（分子中无羧基）。白色针晶或无定型粉末，mp.275-277℃（分解），微溶于水，可溶于甲醇、乙醇、醋酸，微溶于丙酮、戊醇，难溶于乙醚、苯、石油醚。薯蓣皂苷元mp.204-207℃，可溶于石油醚，汽油、乙醚及醋酸，不溶于水。薯蓣皂苷元经酸、铬酐等试剂处理可被降解，生成醋酸孕甾双烯醇酮是合成各种甾体激素的重要中间体。薯蓣皂苷元醋酸孕甾双烯醇酮二、人参人参为五加科人参属的根，是传统名贵中药。具有大补元气、补脾益肺、生津安神的功能。临床常用于体虚欲脱、肢冷脉微、脾虚食少、肺虚咳喘、津伤口渴、久病虚赢、阳痿、心力衰竭等病症。人参总皂苷大都为白色粉末或无色结晶，味微甘苦，有吸湿性，易溶于水、甲醇、乙醇，可溶于正丁醇、乙酸乙酯、乙酸等，不溶于乙醚、苯，水溶液振摇后能产生大量泡沫。实例2A型(20-S)原人参二醇B型(20-S)原人参三醇C型齐墩果酸型人参中皂苷的化学结构人参皂苷A型和B型对酸不稳定，弱酸条件下即可水解，20-S构型易转变为20-R构型，同时侧链发生环合作用，产物分别是人参二醇和人参三醇。人参二醇人参三醇三、甘草甘草是豆科甘草属植物甘草等的干燥根及根茎，具有补脾益气、润肺止咳、缓急止痛、调和诸药等功效。甘草皂苷属β-香树脂烷型三萜皂苷，苷元部分由羧基取代，是酸性皂苷，因此又称甘草酸。甘草皂苷为无色柱状结晶（冰醋酸），mp.220℃（分解），易溶于热稀乙醇，几乎不溶于无水乙醇或乙醚。水溶液有微弱的发泡性及溶血性。实例3甘草皂苷在5%硫酸溶液中，加压，110-120℃进行水解，产生1分子甘草皂苷元（又称甘草次酸）及2分子葡萄糖醛酸。H2OH++2葡萄糖醛酸四、柴胡柴胡为伞形科柴胡属植物柴胡、狭叶柴胡及同属植物的干燥根。具有发表和里、疏肝解郁、止痛升阳的功效。临床常用于感冒发热、胸胁胀痛、月经不调、脱肛等症。柴胡总皂苷为无定型粉末，无明显熔点，加热至160℃变红棕色，170℃分解。具有皂苷的一般性质，能溶于热水，易溶于甲醇、乙醇、正丁醇、吡啶，难溶于苯、氯仿、乙醚等有机溶剂。实例4柴胡粗粉甲醇提取，回收溶剂，水混悬，乙酸乙酯萃取乙酸乙酯层水层正丁醇萃取正丁醇层水层D101大孔吸附树脂水部分95%乙醇部分回收溶剂柴胡粗皂苷柴胡皂苷A，D例1柴胡皂苷a,d柴胡皂苷e柴胡皂苷b2柴胡皂苷b4二糖皂苷及其乙酰化衍生物柴胡粗皂苷c柴胡粗皂苷f三糖皂苷已知酸枣仁中含有大量脂肪油、黄酮苷、皂苷、多糖，皂苷中以酸枣仁皂苷A和B含量最高，请设计提取分离酸枣仁皂苷A和B的方法？实例五JujubosideAJujubosideB酸枣仁酸枣仁粗粉石油醚提取石油醚部分药渣50%乙醇提取50%乙醇提取液