1、第八章 三萜类化合物,教学内容：8.1 概述8.2 结构与分类8.3 理化性质8.4 提取分离8.5 检识8.6 结构研究8.7 实例：人参、甘草、柴胡、黄芪,8.1 概述 （一） 定义三萜是一类基本母核由六个异戊二烯单位聚合而成的，多数由30个碳原子组成的萜类化合物。以游离、成苷、成酯的形式存在。皂苷是一类结构复杂的螺甾烷及其相似生源的甾体化合物及三萜类化合物的低聚糖苷, 可溶于水, 其水溶液经强烈振摇能产生大量持久性的肥皂样泡沫。甾体皂苷、三萜皂苷； 酸性皂苷、中性皂苷； 单皂苷、双皂苷、酯皂苷,（二） 分布在自然界分布很广，以双子叶植物最多，单子叶植物、菌类、蕨类、动物、海洋生物中均有。
2、 （三） 生理活性三萜类化合物具有溶血、抗炎、抗菌、抗病毒、抗癌、抗生育、增强免疫、降血脂等作用。 （四）生合成由焦磷酸金合欢酯尾尾缩合成鲨烯，再环化而成。,8.2 三萜的结构与分类 一、链状三萜多为角鲨烯类化合物，主要存在于鱼肝油中。环氧酶 环化酶或弱酸性 角鲨烯 2，3-环氧角鲨烯,二、单环三萜耆醇A (achilleol A)三、双环三萜海洋生物pouoside A-E、siphonellinol蕨类油状二环三萜 四、三环三萜蕨类油状三环三萜楝科三环三萜苷,五、四环三萜基本母核为环戊烷骈多氢菲，17位为个碳原子组成的侧链，母核上有个角甲基：10（9），14，8（13）-甲基，4-偕二甲基
3、,1、羊毛脂烷型 A/B,B/C,C/D均为反式稠合；C20-R构型； 10,13,17-；14-,2、大戟烷型大戟烷是羊毛脂烷的立体异构体， A/B,B/C,C/D均为反式稠合；10,14-； 13，17-,3、达玛烷型A/B,B/C,C/D均为反式稠合；C20-R或S构型；8，10，17-；14-,4、葫芦素烷型B/C为顺式稠合； 5，8，9-；10-,5、原萜烷型C20-S构型；10，14-CH3；8-CH3,6、楝烷型楝苦素，26个碳,7、环菠萝蜜烷型 10位甲基与9位环合，其余同羊毛脂烷型。,六、五环三萜 1、齐墩果烷型 （ -香树脂烷型） 基本骨架：多氢蒎， A/B,B/C,C/D
4、为 反式稠合，D/E为顺式。 8个甲基取代：8、10、17-甲基 14-甲基 4、20位为偕二甲基 其他：多有3-羟基，此外可见羟甲基、羧基、双键等，12（13）。,齐墩果烷型 齐墩果酸,含有此类皂苷的中药有人参、三七、柴胡、桔梗、甘草、远志、槲寄生、桑白皮、商陆等。 2、乌苏烷型（ -香树脂烷型、熊果烷型）与齐墩果烷型的区别：20位没有偕二甲基，而是20和19位各有一个甲基取代。,乌苏烷 乌苏酸(熊果酸),3、 羽扇豆烷型 E环为五元环， D/E为反式,4、木栓烷型 4，5，9，14，17- 甲基 13- 甲基；20-偕二甲基,5、羊齿烷型、异羊齿烷型 羽扇豆烷型的异构体19位取代改为22位
5、，8位改为13位,6、何帕烷型、异何帕烷型 羊齿烷的异构体17位甲基改为18位，13位改为8位,7、其他,8.3 三萜类化合物的理化性质 1、性状 游离三萜：多有完好的结晶三萜皂苷：多为无定型粉末，苦味和辛辣味，对人体粘膜有刺激性，还具有吸湿性。2、熔点与旋光性游离三萜：有固定熔点三萜皂苷：熔点不明显,多为分解点（200350）均有旋光性。,3、溶解性 游离三萜溶于有机溶剂，不溶于水。 三萜皂苷可溶于水，易溶于热水、热甲醇、热乙醇和稀醇，难溶于低极性有机溶剂。正丁醇常作为皂苷的提取溶剂。 4、发泡性：持久、不因加热而消失。,5、溶血性 溶血指数: 在一定条件（等渗、缓冲、恒温）下能使同一动物来
6、源的血液中红细胞完全溶解的最低浓度。 溶血原因: 皂苷与胆甾醇结合生成不溶性分子复合物，破坏血红细胞的渗透性而发生崩解。 溶血强度规律： 单皂苷 双皂苷、中性皂苷某些植物的树脂、脂肪酸、挥发油也溶血,6、沉淀反应： （1）与胆甾醇、3-OH甾醇生成分子复合物沉淀 （2）与金属盐类生成沉淀： 酸性皂苷硫酸铵、醋酸铅等中性盐 中性皂苷碱式醋酸铅、氢氧化钡等碱性盐 7、颜色反应： 三萜类在无水条件下与强酸（硫酸、高氯酸、磷酸）、中强酸（三氯醋酸）、Lewis酸（ZnCl2,AlCl3,SbCl5,SbCl3）反应产生颜色变化。,（1）Lieberman-Burchard反应：白瓷板 醋酐-浓硫酸/冰
7、醋酸；显红紫色 （2）Kahlenberg反应：纸片反应 20%SbCl5,SbCl3/CHCl3；60-70显色 （3）Rosen-Heimer反应：纸片反应 25%三氯醋酸乙醇液；100显红-紫色 （4）Salkowski反应：试管 氯仿-浓硫酸；硫酸层(下层)绿色荧光 氯仿层（上层） 红色或青色 （5）Tschugaer反应：试管 冰醋酸-乙酰氯-ZnCl2 ；稍加热，红色 （6）芳香醛-硫酸或高氯酸反应：香草醛-定量,8、皂苷的水解 酸水解：有的会发生脱水、环合、双键转移等 两相水解 (2)乙酰解： 醋酐+酸 乙酰化单糖(寡糖)+乙酰化苷元乙酰解速度：1-6苷键1-4、1-3苷键1-2
8、苷键 (3)Smith降解: 过碘酸钠+四氢硼钠+酸 苷元+多元醇 (4)酶解：专属性，推测苷键类型 (5)糖醛酸苷键的选择性裂解：常用光解法、四醋酸铅-醋酐法、微生物转化法。 (6)酯皂苷的水解：可用氢氧化钠水溶液或5N的氨水水解。也可用 LiI+2，6-二甲基吡啶/甲醇水解。,8.4 三萜的提取分离 一、提取游离三萜氯仿、乙醚 三萜酸碱溶酸沉法 三萜皂苷甲醇、乙醇或稀乙醇 1、醇提法：242页流程（+系统溶剂萃取法） 2、碱水提取: 用于酸性皂苷及三萜酸。 3、皂苷元的提取药材直接酸水解，药渣水洗干燥后再用有机溶剂提取；或先提总皂苷，再水解，再提取皂苷元。,二、分离 1、沉淀法 (1) 分
9、段沉淀法：醇中加乙醚或丙酮。 (2) 铅盐沉淀法：中性醋酸铅沉淀酸性皂苷碱性醋酸铅沉淀中性皂苷 (3) 胆甾醇沉淀法：粗总皂苷乙醇液+胆甾醇乙醇液 沉淀（水、醇、乙醚洗），加乙醚回流，胆甾醇溶于乙醚，剩下的残渣为三萜皂苷。,2、色谱法 (1)吸附层析：硅胶、氧化铝正相反相键合硅胶反相 (2)高效液相色谱法：反相柱，用甲醇-水或乙晴-水洗脱，分离皂苷 (3)大孔树脂色谱：水洗去糖等水溶性杂质，10-30%醇洗下极性大的皂苷（含糖多），50%以上醇洗下极性小的皂苷（含糖少）。 (4)Sephadex LH-20凝胶色谱：分子量大的先洗下来，分子量小的后洗下来。,8.5 检识 1、理化检识：三萜皂苷
10、显红紫色 (1) 醋酐-浓硫酸甾体皂苷显蓝绿色 三萜皂苷加热到100显色 (2) 25%三氯醋酸 甾体皂苷加热到60显色,泡沫试验：持久、加热不消失。加热消失或减少蛋白质 (4) 香草醛-浓硫酸/高氯酸：显色可做定量 2、色谱检识 硅胶层析： 皂苷氯仿-甲醇 水系统 酸性皂苷酸性溶剂系统 （甲酸、乙酸） 游离三萜环己烷-乙酸乙酯等 显色剂：10%硫酸、25%三氯醋酸、5%香草醛-硫酸,8.6 结构研究,一、化学法水解皂苷，分别研究苷元、糖。 复习第三章多糖和苷的结构测定： 1、糖的种类：色谱法；1H-NMR，13C-NMR，2D-HOHAHA，1H-1H COSY，1H-13C COSY 2、
11、糖的数目： 1H-NMR，13C-NMR（端基） 3、糖和苷元的连接位置： 13C-NMR，HMBC 4、糖和糖的连接位置： 13C-NMR，HMBC； 全甲基化甲醇解,5、糖和糖的连接顺序：部分水解（缓和酸水解、酶水解）；质谱； 13C-NMR 6、苷键构型：酶水解；Klyne经验公式计算（苷与苷元的分子比旋度之差）；1H-NMR，13C-NMR（J、）,二、波谱法,（一）UV 饱和：无紫外吸收 不饱和的：孤立C=C：205-250nm微弱吸收C=CC=O：242-250nm有最大吸收C=CC=C同环： 285nm有最大吸收C=CC=C异环： 240，250，260nm,（二）IR,A区：1
12、3921355cm-1 B区：13301245cm-1 齐墩果烷型： A区2个峰， B区3个峰 乌苏烷型： A区3个峰， B区3个峰 （三）MS 1、游离三萜 12（13）-齐墩果烷或乌苏烷型C环易发生RDA裂解，产生2个互补碎片离子。 羽扇豆烷型可见M-C3H7+,2、三萜皂苷,FD-MS、FAB-MS：M+H+、M+Na+、M+K+准分子离子M+Na-162+、 M+Na-146+失糖碎片 （四）NMR 1、 1H-NMR -CH3：0.6-1.5 C=C-CH3：1.6-1.8 -OC-CH3：1.8-2.1 -O-CH3：3.6左右 -C=C-H：4.3-6.0(环内5；环外5) -O
13、H：3.2-4.0,2、 13C-NMR,C=O：150-210ppm C=C ：110-180ppm 糖端基C：90-110ppm 苷元与糖连接的C：70-85ppm 糖上其他C：65-85ppm 苷元上的C：10-70ppm 季C：37-43ppm用于区分五环三萜的类型。,齐墩果酸的C28为COOH：180ppm（成酯后为176-178ppm）； 12（13） ：C12=122123ppm, C13=143145ppm,8.7 实例：人参、甘草、柴胡、麦冬,一、人参 来源 五加科人参属植物人参的干燥根。 功效 大补元气、生津止渴、调养营卫。 成分 皂苷、多糖、聚炔醇、挥发油等 （一）人参皂
14、苷 1、结构类型含量约5%，须根中的含量高于主根。根据皂苷元结构的不同分为A、B、C三类， A型最多，B型次之，C型最少 。,（1）A型人参皂苷： 苷元：20（S）-原人参二醇，达玛烷型 人参皂苷Ra1、 Ra2、 Ra3、 Rb1、 Rb2、Rb3、 Rc、 Rd 、 Rg3、 Rh2 Rb1中枢抑制、安定 Rh2 抗癌,（3）C型人参皂苷： 苷元齐墩果酸，齐墩果烷型 人参皂苷Ro,结构特点： A型：C3 C12 C20-OH；C3 C20成苷；糖 多为葡萄糖、阿拉伯糖、木糖。 B型：C3 C6 C12 C20-OH、 C6和 C20成 苷；糖多为葡萄糖、鼠李糖、木 糖。 C型：C28为羧基
15、，并与糖成酯苷键， C3连接的糖中有葡萄糖醛酸。,2、理化性质 水溶性：C型A型B型 次级苷则较难溶于水,可溶于乙醚。 溶血性：总皂苷不溶血。 C 、B型人参皂苷有较强的溶血性。 A型人参皂苷具有抗溶血作用。 酸水解： A型 人参二醇 B型 人参三醇 酶解或Smiths降解： A型 20（S）-原人参二醇 B型 20（S）-原人参三醇,3、提取分离 人参粗粉 甲醇提取，回收溶剂 总提物 水分散，BuOH/H2O萃取 BuOH层 H2O层 减压回收溶剂 总皂苷 硅胶柱，氯仿-甲醇 水洗脱 Fr.1 Fr.2 Fr.3,（二）人参多糖（人参果胶） 提取过皂苷的药渣中存有大量的多糖，是其扶正固本的有
16、效成分。 骨架由半乳糖醛酸和半乳糖组成，末端为阿拉伯糖和鼠李糖。 （三）聚炔醇 从人参根的醚提取物中分离得到12种聚乙炔醇类单体。多为17个碳链长度，其中双键、三键的位置、数量不等，有13个羟基。 有抗癌、止痛、镇静、消炎作用。,二、甘草 来源 豆科植物乌拉尔甘草、胀果甘草和 光果甘草的干燥根及根茎。 功效 补脾益气、清热解毒、润肺止咳、 调和诸药的功能。 成分 皂苷和黄酮类等。 （一）主成分结构和性质 1、皂苷类：含量在511%。 甘草皂苷：又称甘草酸或甘草甜素。 乌拉尔甘草皂苷A,B、甘草皂苷A3,B2,C2,D3, E2, F3,G2,H2,J2,K2及多种游离三萜。,甘草甜素（甘草酸、
17、甘草皂苷） 齐墩果烷型五环三萜皂苷 C30为COOH 18-H,甘草酸由甘草次酸与2分子的葡萄糖醛酸组成，极性大，易溶于热的稀乙醇，几乎不溶于无水乙醇或乙醚，易溶于稀氨水，加酸可沉淀析出。在植物体中以钾盐或钙盐形式存在。 甘草酸为糖醛酸苷，较难酸水解，一般用10%的硫酸加热24小时或5%的稀硫酸加压、加热（110-120）水解。生成的甘草次酸有18-H和18-H两种构型，后者称为乌拉尔甘草次酸。 甘草酸和甘草次酸具有促肾上腺皮质激素样活性，临床治疗胃溃疡、肝炎等。,2、黄酮类,已分离出70多种黄酮及黄酮苷，有黄酮（醇）、二氢黄酮（醇）、查尔酮、异黄酮、二氢异黄酮、异黄烷等，甘草中的黄酮苷多为黄
18、酮碳苷、二氢黄酮氧苷。甘草苷二氢黄酮苷异甘草苷查尔酮苷夏佛托苷黄酮碳苷芒柄花苷异黄酮苷,（二）主成分的提取分离,1、甘草酸铵盐的制备甘草粉稀氨水渗漉碱水硫酸酸化，沉淀析出，过滤滤液 沉淀（甘草酸）溶于稀氨水，蒸干甘草酸铵（三铵盐）冰醋酸重结晶甘草酸单铵盐,2、黄酮类的分离,甘草粉80%乙醇渗漉，回收乙醇总流浸膏热水分散，EtOAc萃取水层 EtOAc层n-BuOH萃取 回收水层 n-BuOH层 游离黄酮回收总黄酮苷,三、柴胡,来源 伞形科柴胡属植物柴胡Bupleurum chinenes D.C. 、狭叶柴胡Bupleurum scorzonerifolium Willd.的根。 功效 解表退
19、热，疏肝解郁。 成分 皂苷、挥发油、多糖等。 （一）皂苷 1.6-3.8% 1、柴胡皂苷的分类和结构特点均为齐墩果烷型五环三萜皂苷。原生苷：柴胡皂苷a,c,d,e次生苷：柴胡皂苷b1,b2,b3,b4,g,苷元：原生苷元：柴胡皂苷元E,F,G水解产物：柴胡皂苷元A,B,C,D柴胡皂苷元 F,柴胡皂苷元 E,2、柴胡皂苷的提取分离,由于柴胡皂苷d的环氧醚键很不稳定，在酸性条件下很容易断裂生成柴胡皂苷b系列，因此通常情况下分离得到的是柴胡皂苷a、b、c；如果在提取时在甲醇中加入5%的吡啶，则可中和植物的酸性，防止柴胡皂苷d的环氧醚键断裂，从而得到柴胡皂苷d。 （二）挥发油 柴胡注射液流感、肺炎 （三）多糖 抗病毒、抗辐射、增强免疫 四、黄芪 羊毛脂烷型四环三萜皂苷为主,
