中药化学课件-陈勇-三萜类化合物

三萜第一页，共65页。1、定义：

三萜类(triterpenes)化合物是一类基本母核由30个碳原子组成的萜类化合物，其结构根据异戊二烯定则可视为六个异戊二烯单位聚合而成。

游离三萜与糖结合成甙后，振摇可产生持久性似肥皂样的泡沫，故有皂苷之称。

游离三萜+糖

三萜皂苷概述第二页，共65页。2、三萜的分布三萜广泛存在于自然界，单子叶植物和双子叶植物中均有分布。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。含有三萜类成分的主要中药如人参、甘草、柴胡、黄芪、桔梗、川楝皮、泽泻、灵芝等。动物中也有分布，如从羊毛脂中分离出羊毛脂醇，从鲨鱼肝脏中分离出鲨烯；概述第三页，共65页。3、存在形式：游离、与糖结合成苷

三萜皂苷由三萜皂苷元(triterpenesapogenins)和糖组成。苷元：四环三萜、五环三萜常见的糖：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）糖链：单糖链、双糖链、三糖链成苷位置：3、28（酯皂苷）或其它位羟基次皂苷：原生苷被部分降解的产物概述第四页，共65页。4、作用皂甙是很好的表面活性剂镇咳祛痰作用--对粘膜有一定的刺激性抑菌消炎作用个别皂甙还有一些特殊的生理作用，如甘草皂甙具有促肾上腺皮质激素样作用，人参皂甙有强壮作用。概述第五页，共65页。三萜第六页，共65页。三萜

分类第七页，共65页。

a、由30个C原子组成四个环，C17连接一8个C的侧链。b、-CH3多。c、若为苷，糖可连接在C3-OH上，也可连接在C6-OH上。d、稠合：反-反-反。

结构特点?分类—四环三萜第八页，共65页。1)A/B、B/C、C/D环均为反式2)C10、C13位有两个β-CH3,C14位有一个α-CH3。3)C20为R构型，即C20为β-H4)C17侧链为β构型。5)C3位常有-OH存在。结构特点?一、羊毛甾烷(lanostane)型分类—四环三萜第九页，共65页。二、达玛甾烷(Dammarane)型结构特点?C13位甲基移到C8位，

且为β型。2)C20位构型可为R型或S型。

分类—四环三萜第十页，共65页。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3-C=O，11-C=O，15-C=O，23-C=O，27-CH3→27-COOH，是()的高度氧化化合物。羊毛甾烷分类—四环三萜第十一页，共65页。人参皂苷(ginsenosides):

以下为由20(S)-原人参二醇衍生的皂苷.人参皂苷Rb1有增强核糖核酸聚合酶的活性，而人参皂苷Rc则有抑制核糖核酸聚合酶的活性。

分类—四环三萜第十二页，共65页。20S型结构在HCl中可转化为20R型.

HCl

由20(S)—原人参三醇衍生的皂苷有溶血性质，而由20(S)—原人参二醇衍生的皂苷则具对抗溶血的作用，因此人参总皂苷不能表现出溶血的现象。分类—四环三萜第十三页，共65页。三、甘遂烷型

与羊毛甾烷型类似，A/B，B/C，C/D环均为反式；但13，14位甲基与羊毛甾烷型相反，分别为、-CH3，且20位为S构型。结构特点?分类—四环三萜第十四页，共65页。四、环阿尔廷型(cycloartane)

与羊毛甾烷不同之处：

19位甲基与9位脱氢形成三元环。分类—四环三萜结构特点?第十五页，共65页。

膜荚黄芪Astragalusmembranaceus，具有补气，强壮之功效。从其中分离鉴定的皂苷有近20个，多数皂苷的苷元为环黄芪醇cycloastragenol

。分类—四环三萜第十六页，共65页。五、葫芦烷(cucurbitane)型结构特点?A、B环上取代与羊毛甾烷不同，其余相同。具有C9-βCH3，C8-βH，C10-αH。分类—四环三萜第十七页，共65页。六、楝烷型结构特点：分子中有26个碳原子；A/B,B/C,C/D均为反式；具有C8-βCH3，C10-βCH3，C13-αCH3。分类—四环三萜第十八页，共65页。七、原萜烷(protostane)型

结构特点：与达玛烷型比较，实际上是达玛烷型的立体异构体。1）C8-CH3为α型，C9-H为β型；C13-H为α型，C14-CH3为β型。2）C17侧链为α型。

分类—四环三萜第十九页，共65页。

a、30个C原子组成五个环，形成多氢苉的母核。也有E环五元环的。b、-CH3多，C4-2个甲基，10、8、14、17各一个甲基，C20二个甲基，也有C19、C20各一个甲基的，双键常在△12（13）。c、若为苷，糖大多连在C3-OH上。d、常含-COOH，故三萜皂甙又称为酸性皂甙。五环三萜分类—五环三萜第二十页，共65页。一、齐墩果烷型(oleanane)，

又称β-香树脂烷型(β-amyrane)结构特点？1)A/B环反式，（即，C5α-H），B/C，C/D环均为反式，D/E环为顺式。2)C28位有羧基，有时C24位也有，故也称为酸式皂苷；C12、C13位往往有不饱和双键的存在。分类—五环三萜第二十一页，共65页。

齐墩果酸(oleanolicacid)首先从油橄榄(习称齐墩果树)的叶中获得。齐墩果酸具有抗炎、镇静、防肿瘤等作用，是治疗急性黄胆性肝炎和慢性迁延性肝炎的有效药物。刺五加、龙牙葱木中齐墩果酸的含量在10%以上。

分类—五环三萜第二十二页，共65页。伞形科植物柴胡分类—五环三萜第二十三页，共65页。甘草中含有甘草次酸和甘草酸(glycyrrhizicacid)[又称甘草皂苷(glycyrrhizin或甘草甜素]。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-βH的甘草次酸才有此活性，18αH者无此活性。分类—五环三萜第二十四页，共65页。二、乌苏烷(ursane)型

又称α-香树脂烷(α-amyrane)型结构特点？

与齐墩果烷型唯一不同的是C30由20位移到19位上。分类—五环三萜第二十五页，共65页。乌苏酸(ursolicacid)，又称熊果酸，分布于熊果叶等植物中。具有镇静、抗炎、抗菌、抗糖尿病、抗溃疡、降低血糖等作用。且具有广泛的抗肿瘤作用，极有可能成为低毒有效的新型抗癌药物。分类—五环三萜第二十六页，共65页。三、羽扇豆烷(lupane)型结构特点？与α、β-香树脂烷型不同点在于E环变为五元环，多出一个异丙烯基，且A/B、B/C、C/D、D/E环均为反式稠合。分类—五环三萜第二十七页，共65页。白桦脂酸(betulinicacid)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。分类—五环三萜白桦脂醇(betulin)存在于中草药酸枣仁、桦树皮、棍栏树皮、槐花等中。第二十八页，共65页。四、木栓烷(friedelane)型由齐墩果烯经甲基移位转变而来。分类—五环三萜第二十九页，共65页。

雷公藤酮是失去25甲基的木栓烷型衍生物分类—五环三萜第三十页，共65页。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别在于异丙基的位置。C19位异丙基移到C22位；C17位甲基移到C18位，即C28由C17位移到C18位；C21位异丙基为α型。分类—五环三萜第三十一页，共65页。异何伯烷型的结构特点：与何伯烷型相比，C21位异丙基为β型。分类—五环三萜第三十二页，共65页。三萜第三十三页，共65页。一、性状1、形态

苷不易结晶，苷元较好结晶。2、味

苦、辛辣，也有甜味；有刺激性。3、吸湿性。4、多数酸性

羧基在糖上或在苷元上，但人参

皂苷和柴胡皂苷是中性皂苷。理化性质（刺激性、吸湿性、酸性）第三十四页，共65页。二、溶解度

游离亲脂；成苷亲水

可溶于水、甲醇、乙醇；难溶于丙酮、乙醚；在含水的正丁醇中有较大的溶解度，常利用来提取皂苷。

具助溶性促进其他成分在水中的溶解。理化性质第三十五页，共65页。三、发泡性（表面活性）水溶液能产生持久性泡沫，且不因加热而消失，蛋白质也产生泡沫，却因加热而消失。利用泡沫性初步判断是否有皂苷存在。皂苷水液振摇泡沫(15min以上)△

泡沫高度不降低蛋白质水液振摇泡沫△泡沫消失(凝固)理化性质第三十六页，共65页。四、溶血性皂苷的水溶液大多能破坏红血球而有溶血作用机理：与胆甾醇结合生成水不溶性的分子复合物。注意：人参总皂甙没有溶血现象。B型、C型人参皂苷——显著的溶血作用；A型人参皂苷-------抗溶血作用。理化性质第三十七页，共65页。

五、水解性三萜皂苷可被酸或酶水解,但水解条件较其它苷强烈，

(糖大多是α-羟基糖)

用有机酸如20%HAc中几乎无水解作用，常用2-4M的HCl或H2SO4水解皂苷，还可加热、加压为了避免苷元结构的破坏，采用的方法：光分解法、Smith氧化降解法、酶解法、土壤微生物淘汰培养法。理化性质第三十八页，共65页。理化性质六、显色反应Liebermann-Burchard反应样品(溶于CHCl3)+醋酐-浓H2SO4(20:1)——红~紫2、Kahlenberg反应(五氯化锑或三氯化锑反应)3、Salkowski反应(氯仿-浓硫酸反应)

样品溶于氯仿+五氯化锑——灰蓝、蓝、灰紫色（60℃～70℃）样品溶于氯仿+H2SO4H2SO4层血红或蓝色CHCl3层绿色荧光第三十九页，共65页。4、Rosen-Heimer反应(三氯乙酸反应)

样品点样PC或TLC+三氯乙酸试剂——红色→紫色(100℃)5、Tschugaev反应(冰乙酸-氯化锌-乙酰氯反应)——淡红→紫红6、沉淀反应(金属盐反应)

酸性皂甙(三萜皂甙)+中性盐(醋酸铅,硫酸铵)——沉淀中性皂甙(甾体皂甙)+碱性盐(碱式醋酸铅)——沉淀理化性质第四十页，共65页。三萜第四十一页，共65页。（1）醇提（2）亲脂性有机溶剂提（3）酸水解——有机溶剂提取法（4）含羧基皂苷元——碱提可用碱溶酸沉法提取的成分类型有哪些？提取分离1、皂苷元提取方法第四十二页，共65页。①正丁醇法2、三萜皂苷的提取（1）提取通法

醇提，正丁醇萃取提取分离第四十三页，共65页。（2）大孔树脂法2、三萜皂苷的提取提取分离第四十四页，共65页。3、分离（1）分段沉淀法提取分离粗皂苷(溶于EtOH)+Et2O或Et2O,Me2CO滤液沉淀(皂苷)滤液+Et2O或Et2O,Me2CO滤液+Et2O或Et2O,Me2CO滤液沉淀(皂苷)沉淀(皂苷)第四十五页，共65页。(2)色谱分离法吸附柱色谱法——三萜类化合物

吸附剂——硅胶

流动相——氯仿-甲醇不同比例or氯仿－丙酮等洗脱。分配柱色谱法——三萜皂苷

支持剂：硅胶

洗脱剂：氯仿－甲醇－水；二氯甲烷－甲醇－水；

乙酸乙酯－正丁醇－水

反相柱色谱：吸附剂为Rp-18、Rp-8或Rp-2，

流动相为甲醇-水，乙腈-水提取分离第四十六页，共65页。练习泡沫试验可用于（）成分的鉴别。A、黄酮B、挥发油C、生物碱D、皂苷皂苷是否有溶血现象一般与（）有关。A、糖类B、苷元C、糖数量D、苷人参皂苷具有溶血的是________型和_________型，具有抗溶血的_______型，因此，总皂苷_________溶血作用，溶血强度用_________表示。第四十七页，共65页。皂苷类化合物的分离过程中，将皂苷先溶于少量甲醇中，然后逐滴加入（），使皂苷析出。A、乙醚B、丙酮C、乙醚——丙酮（1：1）混合剂D、正丁醇目前皂苷类成分提取的通法有哪些？利用所学知识设计提取人参总皂苷的工艺路线？练习()多具有羧基，所以又常被称为酸性皂苷。A、甾体皂苷B、黄酮苷C、三萜皂苷D、强心苷一般皂苷提取分离过程中最常选用的试剂是（）。A、正丁醇B、乙酸乙酯C、乙醚D、氯仿第四十八页，共65页。1、A、主要含有香豆素成分B、主要含木脂素成分

C、主要含三萜皂苷类成分D、主要含甾体皂苷类成分

E、主要含挥发油（1）五味子（B）（2）人参（C）（3）薄荷（E）（4）秦皮（A）2、从水溶液中萃取皂苷常选用的溶剂是（D）

A、乙醚B、乙醇C、乙酸乙酯D、正丁醇E、丙酮3、A、乙醚沉淀法B、胆甾醇沉淀法C、铅盐沉淀法

D、吉拉德试剂提取法E、酸水提取法（1）自总皂苷中分离甾体皂苷可选用的方法是（B）（2）自总皂肝中分离酸性皂苷可选用的方法是（C）（3）自中药乙醇提取浓缩液中分离总皂苷可选用的方法是（A）（4）自总皂苷元中分离含羰基的皂苷元可选用的方法是（D）练习第四十九页，共65页。三萜第五十页，共65页。颜色反应；苷键裂解；

氧化；还原；脱水；甲基或双键转位；乙酰化；甲基化；半合成或全合成查阅同属植物化学成分研究的报道UV；IR；MS；NMR：1H-NMR、13C-NMR、2D-NMR生源关系化学法波谱法结构鉴定第五十一页，共65页。三萜及其皂苷结构确定核磁共振谱特征质谱特征紫外光谱特征结构鉴定第五十二页，共65页。齐墩果烷型三萜的UV特征结构中有一个孤立双键：205-250nm处有微弱吸收;α,β-不饱和羰基λmax：242-250nm；异环共轭双烯λmax：240、250、260nm；同环共轭双烯λmax：285nm。11-oxo,Δ12-齐墩果烷型化合物中，18β-H时，λmax：248-249nm；18α-H时，λmax：242-243nm；结构鉴定第五十三页，共65页。齐墩果烷型三萜的质谱1.Δ12-齐墩果烯型三萜1)EI-MS显示分子离子峰，以及失去CH3、OH或COOH的碎片峰；2)一般都有较特征的反Diels-Alder(RDA)裂解产生含有A、B环和C、D环的离子；结构鉴定第五十四页，共65页。齐墩果酸的EI-MS结构鉴定第五十五页，共65页。

2.11-oxo,Δ12-齐墩果烷型三萜

该类化合物除发生RDA裂解之外，还有麦氏重排发生。结构鉴定第五十六页，共65页。

3.三萜皂苷多采用FD或FAB电离，正模式下得到[M+H]+，[M+Na]+，[M+K]+，负模式下得到[M-H]-。分析准分子离子峰和碎片峰可以给出分子中糖单元的连接顺序信息。另外还可采用电喷雾质谱ESI-MS，多级质谱MSn等进行皂苷结构的研究。结构鉴定第五十七页，共65页。核磁共振氢谱1H-NMR三萜类化合物的氢谱在高场区重叠严重，峰形复杂，仅可辩认甲基质子信号，故呈现“小山上长小树”的形状。中场和低场区信号可给出重要信息。结构鉴定第五十八页，共65页。Grandifoliolenone的氢谱结构鉴定第五十九页，共65页。核磁共振碳谱13C-NMR

角甲基一般出现在δ8.9～33.7，其中23-CH3和29-CH3为e键甲基，出现在低场，δ值依次为28和33左右。糖上碳和苷元中与氧相连的碳的δ值为60～90;糖的端基碳在δ95－105;烯碳在δ109－160;羰基碳为