三萜及其苷類講解

第七章三萜及其苷類第一節(jié)概述一、三萜的定義定義:由30個碳原子組成的萜類化合物，分子中有6個異戊二烯單位，通式(C5H8)6。三萜類(triterpenes)在自然界分布廣泛，有的游離存在于植物體，稱為三萜皂苷元(Triterpenoidsapogenins)；有的以與糖結合成苷的形式存在，稱為三萜皂苷(Triterpenoidsaponins)。因三萜皂苷多溶于水，振搖后可生成膠體溶液，并有許久性似肥皂溶液的泡沫，故有此名。三萜皂苷多具有羧基，故又稱其為酸性皂苷。與甾體皂苷相同，三萜皂苷也具有溶血、毒魚及毒貝類的作用。二、三萜的分布三萜類(triterpenes)在自然界分布廣泛，菌類、蕨類、單子葉、雙子葉植物、動物及海洋生物中均有分布，尤以雙子葉植物中分布最多。主要分布于菊科、石竹科、五加科、豆科、遠志科、桔?？萍靶⒖?。含有三萜類成分的主要中藥如人參、甘草、柴胡、黃芪、桔梗、川楝皮、澤瀉、靈芝等。少數(shù)三萜類成分也存在于動物體，如從羊毛脂中分別出羊毛脂醇，從鯊魚肝臟中分別出鯊烯；從海洋生物如海參、軟珊瑚中也分別出各種類型的三萜類化合物。三、存在形式多以游離或成苷、成酯的形式存在苷元：四環(huán)三萜、五環(huán)三萜常見的糖：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）糖鏈：單糖鏈、雙糖鏈、三糖鏈成苷位置：3、28（酯皂苷）或其它位-OH次皂苷：原生苷被部分降解的產(chǎn)物四、探討進展近30年來，三萜類成分的探討進展很快，特殊是近10年從海洋生物中得到不少新型三萜化合物，是萜類成分探討中較為活躍的領域之一。人參皂苷能促進RNA蛋白質的生物合成，調整機體代謝，增加免疫功能。柴胡皂苷能抑制中樞神經(jīng)系統(tǒng)，有明顯的抗炎作用，并能減低血漿中膽固醇和甘油三酯的水平。七葉皂苷具有明顯的抗?jié)B出、抗炎、抗瘀血作用，能復原毛細血管的正常的滲透性，提高毛細血管張力，限制炎癥，改善循環(huán)，對腦外傷及心血管病有較好的治療作用。

三萜是由鯊烯(squalene)經(jīng)過不同的途徑環(huán)合而成，而鯊烯是由倍半萜金合歡醇(farnesol)的焦磷酸酯尾尾縮合而成。這樣就溝通了三萜和其它萜類之間的生源關系。其次節(jié)三萜類化合物的生物合成第三節(jié)四環(huán)三萜三萜類化合物的結構類型很多，多數(shù)三萜為四環(huán)三萜和五環(huán)三萜，少數(shù)為鏈狀、單環(huán)、雙環(huán)和三環(huán)三萜。近幾十年還發(fā)覺了很多由于氧化、環(huán)裂解、甲基轉位、重排及降解等而產(chǎn)生的結構困難的高度氧化的新骨架類型的三萜類化合物。四環(huán)三萜(tetracyclictriterpenoids)在生源上可視為由鯊烯變?yōu)殓摅w的中間體，大多數(shù)結構和甾醇很相像，亦具有環(huán)戊烷駢多氫菲的四環(huán)甾核。在4、4、14位上比甾醇多三個甲基，也有認為是植物甾醇的三甲基衍生物。存在于自然界較多的四環(huán)三萜或其皂苷苷元主要有達瑪烷、羊毛脂烷、甘遂烷、環(huán)阿屯烷（環(huán)阿爾廷烷）、葫蘆烷、楝烷型三萜類。甾醇四環(huán)三萜一、達瑪烷型

從環(huán)氧鯊烯由全椅式構象形成，其結構特點是A/B、B/C、C/D環(huán)均為反式,C8位位有-CH3,C13位有-H,C17有側鏈,C20構型為R或S。ABDC人參中的人參皂苷(ginsenosides):由20(S)-原人參二醇衍生的皂苷:由人參三醇衍生的皂苷:在HCl溶液中,20(S)原人參二醇或20(S)原人參三醇20位羥基發(fā)生異構,轉變成20(R)原人參二醇或20(R)原人參三醇,再環(huán)合生成人參二醇或人參三醇。由達瑪烷衍生的人參皂苷，在生物活性上有顯著的差異。例如由20(S)-原人參三醇衍生的皂苷有溶血性質，而由20(S)-原人參二醇衍生的皂苷則具對抗溶血的作用，因此人參總皂苷不能表現(xiàn)出溶血的現(xiàn)象。人參皂苷Rg1有輕度中樞神經(jīng)興奮作用及抗乏累作用。人參皂苷Rh則有中樞神經(jīng)抑制作用和安定作用。人參皂苷Rb1還有增加核糖核酸聚合酶的活性，而人參皂苷Rc則有抑制核糖核酸聚合酶的活性。二、羊毛脂烷型

從環(huán)氧鯊烯由全椅-船-椅式構象形成，其A/B,B/C,C/D環(huán)均為反式。10、13、14位分別連有,,-CH3，C20為R構型，C17側鏈為β構型,C3位常有-OH存在。從靈芝中分別出一個三萜化合物，具有扶正固本之功。它的結構與羊毛甾烷相比，多了3=O，11=O，15=O，23=O，27-CH3→27-COOH，是羊毛甾烷的高度氧化化合物。三、甘遂烷型從環(huán)氧鯊烯由全椅-船-椅式構象形成，是羊毛脂甾烷的立體異構體其A/B,B/C,C/D環(huán)均為反式，只是13、14位分別連有,-CH3，C20為S構型與羊毛脂甾烷構型不同。四、環(huán)阿屯型基本骨架與羊毛脂烷相像，差別僅在于環(huán)阿屯型19位甲基與9位脫氫形成三元環(huán)。膜莢黃芪Astragalusmembranaceus，具有補氣，強壯之功效。從其中分別鑒定的皂苷有近20個，多數(shù)皂苷的苷元為環(huán)黃芪醇cycloastragenol。五、葫蘆烷型基本骨架與羊毛脂烷相像，但它有5-H,10-H,9-CH3（羊毛脂烷為5-H,10-CH3,9-H）從雪膽屬植物小蛇蓮Hemsleyaamabilis根中分別得到的雪膽甲素和雪膽乙素，臨床上用于治療急性痢疾、肺結核、慢性氣管炎等。六、楝烷型楝科楝屬植物苦楝果實及樹皮中含多種三萜成分，具苦味，總稱為楝苦素類成分，其由26個碳構成，屬于楝烷型。其A/B,B/C,C/D均為反式；具有C8-βCH3，C10-βCH3，C13-αCH3。第四節(jié)五環(huán)三萜多數(shù)三萜皂苷苷元以五環(huán)三萜形式存在。其C3-OH與糖結合成苷，苷元中常含有羧基，故又稱酸性皂苷，在植物體中常與鈣、鎂等離子結合成鹽。五環(huán)三萜主要有下面幾種類型：一、齊墩果烷型(oleanane)又稱β

-香樹脂烷型(β-amyrane)，在植物界分布極為廣泛。其基本碳架是多氫蒎的五環(huán)母核，環(huán)的構型為A/B反，B/C反，C/D反，D/E順，C28常有-COOH，有時也在C24位，C3常有羥基，C12、C13位往往有不飽和雙鍵的存在。AEDCB齊墩果酸首先由油橄欖的葉子中分得，廣泛分布于植物界，如在青葉膽全草、女貞果實等植物中游離存在，但大多數(shù)與糖結合成苷存在。齊墩果酸具有抗炎、冷靜、防腫瘤等作用，是治療急性黃膽性肝炎和慢性遷延性肝炎的有效藥物。含齊墩果酸的植物很多，但含量超過10%的很少，從刺五加(Acanthopanaxsenticosus)、龍牙蔥木(Araliamandshurica)中提取齊墩果酸，得率都超過10%，純度在95%以上，是很好的植物資源。甘草(Glycyrrhiza

urlensis)中含有甘草次酸(glycyrrhetinicacid)和甘草酸(glycyrrhizicacid)[又稱甘草皂苷(glycyrrhizin)或甘草甜素]。甘草次酸有促腎上腺皮質激素(ACTH)樣作用，臨床上用于抗炎和治療胃潰瘍。但只有18-βH的甘草次酸才有此活性，18αH者無此活性。柴胡皂苷元B二、烏蘇烷型又稱-香樹脂烷型(α-amyrane)或熊果烷型，其分子結構與齊墩果烷型不同之處是E環(huán)上兩個甲基位置不同，即C20位的一個甲基移到C19位上。此類三萜大多是烏蘇酸的衍生物。熊果酸（Ursolicacid）來源于木犀科植物女貞(LigustrumlucidumAit.)葉中，熊果酸又名烏索酸，烏蘇酸，屬三萜類化合物。具有冷靜、抗炎、抗菌、抗糖尿病、抗?jié)?、降低血糖等多種生物學效應。近年來發(fā)覺熊果酸具有抗致癌、抗促癌、誘導F9畸胎瘤細胞分化和抗血管生成作用。探討發(fā)覺：熊果酸能明顯抑制HL－60細胞增殖，可誘導其凋亡；能使小鼠的巨噬細胞吞噬功能顯著提高。體內試驗證明，熊果酸可以明顯增加機體免疫功能。說明它的抗腫瘤作用廣泛，極有可能成為低毒有效的新型抗癌藥物。中藥地榆(Sanguisorbaofficinalis)具有涼血止血的功效，其中含有地榆皂苷B,E(sanguisorbinBandE)，是烏蘇酸的苷。從積雪草（Centellaasiatica）中分別到的積雪草酸：三、羽扇豆烷型羽扇豆烷三萜類E環(huán)為五元碳環(huán)，且在E環(huán)19位有異丙基以α構型取代，A/B、B/C、C/D及D/E均為反式。白樺脂醇(betulin)存在于中草藥酸棗仁、樺樹皮、棍欄樹皮、槐花等中。白樺脂酸(betulinicacid)存在于酸棗仁、樺樹皮、柿蒂、天門冬、石榴樹皮及葉、睡菜葉等中。羽扇豆醇(lupeol)存在于羽扇豆種皮中。從白頭翁（Pulsatillachinensis）中分別得到的23－羥基白樺酸：四、木栓烷型由齊墩果烯經(jīng)甲基移位轉變而來。與其他類型五環(huán)三萜皂苷相比，最明顯的區(qū)分在于4位只有一個甲基。雷公藤酮是失去25甲基的木栓烷型衍生物。第五節(jié)理化性質1.性狀：苷元有較好晶型，皂苷多為無定形粉末。2.氣味：皂苷多數(shù)具有苦而辛辣味，其粉末對人體黏膜具有猛烈刺激性，但甘草皂苷有顯著而強的甜味，對黏膜刺激性弱。皂苷還具吸濕性。3.表面活性：親水性基團為糖，親脂性基團為苷元，當二種基團比例適當時具有表面活性。皂苷水溶液經(jīng)猛烈振搖能產(chǎn)生許久性的泡沫，且不因加熱而消逝。4.溶解度皂苷：可溶于水，易溶于熱水，溶于含水醇（甲醇、乙醇、丁醇、戊醇等），溶于熱甲醇、乙醇；幾不溶于乙醚、苯、丙酮等有機溶劑。皂苷在提取的過程中會產(chǎn)生次級苷，水溶性下降，溶于中等極性有機溶劑（醇，乙酸乙酯）。皂苷元：不溶于水，易溶于石油醚、苯、CHCl3、Et2O。5.溶血作用皂苷水溶液能與紅細胞壁上的膽甾醇結合，生成不溶于水的分子復合物，破壞了紅細胞的正常滲透，使細胞內滲透壓增加而發(fā)生崩解，從而導致溶血現(xiàn)象，故皂苷又稱為皂毒素(saptoxins)。因此，皂苷水溶液不能用于靜脈注射或肌肉注射。但并不是全部的皂苷都具有溶血作用，如以人參二醇為苷元的皂苷則無溶血作用。溶血指數(shù)：指在確定條件下能使血液中紅細胞完全溶解的最低皂苷濃度。如甘草皂苷，溶血指數(shù)1：4000，溶血性能較強。6.沉淀反應皂苷的水溶液可以和一些金屬鹽類如鉛鹽、鋇鹽、銅鹽等產(chǎn)生沉淀。此性質可用于皂苷的分別：先用金屬鹽使皂苷沉淀下來，分別出來之后在對其分解脫鹽。如：三萜皂苷+PbAc2→沉淀→分解脫鉛→皂苷缺點：鉛鹽吸附力強，簡潔帶入雜質，并且在脫鉛時鉛鹽也會帶走一些皂苷，脫鉛也不確定能脫干凈。三萜皂苷為酸性皂苷，可用中性PbAc2沉淀，而甾體皂苷則為中性皂苷，須用堿性PbAc2沉淀。7.顯色反應1）濃H2SO4-醋酐（Liebermann-burchard）反應樣品溶于冰醋酸，加濃硫酸-醋酐(1:20)，產(chǎn)生黃→紅→紫→藍等顏色變更，最終褪色。甾體皂苷也有此反應，但顏色變更快，在顏色變更的最終呈現(xiàn)污綠色；而三萜皂苷顏色變更稍慢，且不出現(xiàn)污綠色。2）三氯化銻或五氯化銻（kahlenberg）反應將樣品醇溶液點于濾紙上，噴以20%三氯化銻（或五氯化銻）氯仿溶液（不應含乙醇和水）干燥后，60-70℃加熱，顯黃色、灰藍色、灰紫色斑點，在紫外燈下顯藍紫色熒光（甾體皂苷則顯黃色熒光）。留意：五氯化銻腐蝕性很強，宜少量配置，用后倒掉。3）三氯醋酸（Rosen-Heimer）反應樣品溶液點于濾紙上，噴25%三氯醋酸乙醇溶液，加熱至100℃，顯紅色→紫色斑點。4）氯仿-濃硫酸（salkawski）反應將樣品溶于氯仿，加入濃硫酸后，在氯仿層呈現(xiàn)紅色或蘭色，硫酸層有綠色熒光出現(xiàn)。5）冰醋酸-乙酰氯（Tschugaeff）反應

樣品溶于冰醋酸，加乙酰氯數(shù)滴及氯化鋅結晶數(shù)粒，稍加熱，則呈現(xiàn)淡紅色或紫紅色。

第六節(jié)提取與分別一、苷元的提取與分別（一）提取1.醇提，提取物干脆進行分別；2.醇提，有機溶劑萃??；3.制備成衍生物再進行分別；4.將皂苷進行水解，有機溶劑提；（二）分別硅膠吸附柱層析