中药化学8三萜.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2021/10/3,#,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,第1页,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，,多数,由30个碳原子组成萜类化合物。,以游离、成苷、成酯形式存在。,皂苷是一类结构复杂螺甾烷及其相同生源甾体化合物及三萜类化合物低聚糖苷,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,第2页,（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、海洋生物中都有。,（三）生理活性,三萜类化合物含有溶血、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。,第3页,8.2 三萜结构与分类,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,第4页,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,第5页,五、四环三萜,基本母核为环戊烷骈多氢菲，17位为个碳原子组成侧链，母核上有个角甲基：,10（9），14，8（13）-甲基，4-偕二甲基,第6页,1、羊毛脂烷型,A/B,B/C,C/D均为反式稠合；C,20,-R构型；10,13,17-,；14-,第7页,2、大戟烷型,大戟烷是羊毛脂烷立体异构体，,A/B,B/C,C/D均为反式稠合；10,14-,；13，17-,第8页,3、达玛烷型,A/B,B/C,C/D均为反式稠合；C,20,-R或S构型；,8，10，17-,；14-,第9页,4、葫芦素烷型,B/C为顺式稠合；5，8，9-,；10-,第10页,5、原萜烷型,C,20,-S构型；10，14-,CH,3,；8-,CH,3,第11页,6、楝烷型,楝苦素，26个碳,第12页,7、环菠萝蜜烷型,10位甲基与9位环合，其余同羊毛脂烷型。,第13页,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位为偕二甲基其它：多有3-羟基，另外可见羟甲基、羧基、双键等，,12（13）,。,第14页,齐墩果烷型 齐墩果酸,第15页,含有这类皂苷中药有些人参、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,齐墩果烷型区分：20位没有偕二甲基，而是20和19位各有一个甲基取代。,第16页,乌苏烷 乌苏酸(熊果酸),第17页,3、羽扇豆烷型,E环为五元环，,D/E为反式,第18页,4、木栓烷型 4，5，9，14，17-,甲基 13-,甲基；20-偕二甲基,第19页,5、羊齿烷型、异羊齿烷型羽扇豆烷型异构体,19位取代改为22位，8位改为13位,第20页,6、何帕烷型、异何帕烷型羊齿烷异构体,17位甲基改为18位，13位改为8位,第21页,7、其它,第22页,8.3,三萜类化合物理化性质,1、性状,游离三萜：多有完好结晶,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，还含有吸湿性。,2、熔点与旋光性,游离三萜：有固定熔点,三萜皂苷：熔点不显著,多为分解点,（200350）,都有旋光性。,第23页,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。,正丁醇常作为皂苷提取溶剂。,4、发泡性：,持久、不因加热而消失。,第24页,5、溶血性,溶血指数:,在一定条件（等渗、缓冲、恒温）下能使同一动物起源血液中红细胞完全溶解最低浓度。,溶血原因:,皂苷与胆甾醇结合生成不溶性分子复合物，破坏血红细胞渗透性而发生崩解。,溶血强度规律：,单皂苷 双皂苷、中性皂苷,一些植物树脂、脂肪酸、挥发油也溶血,第25页,6、沉淀反应：,（1）与胆甾醇、3-,-OH甾醇生成份子复合物沉淀,（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（ZnCl,2,AlCl,3,SbCl,5,SbCl,3,）反应产生颜色改变。,第26页,（1）Lieberman-Burchard反应：白瓷板 醋酐-浓硫酸/冰醋酸；显,红紫色（2）Kahlenberg,反应：纸片反应,20%,SbCl,5,SbCl,3,/CHCl,3,；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-,ZnCl,2,；稍加热，红色（6）芳香醛-硫酸或高氯酸反应：香草醛-定量,第27页,8、皂苷水解,酸水解：有会发生脱水、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)糖醛酸苷键选择性裂解：惯用光解法、四醋酸铅-醋酐法、微生物转化法。,(6)酯皂苷水解：,可用氢氧化钠水溶液或5N氨水水解。也可用,LiI+2，6-二甲基吡啶/甲醇水解。,第28页,8.4 三萜提取分离,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。,第29页,二、分离,1、沉淀法,(1)分段沉淀法：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，剩下残渣为三萜皂苷。,第30页,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%醇洗下极性大皂苷（含糖多），50%以上醇洗下极性小皂苷（含糖少）。,(4)Sephadex LH-20凝胶色谱：分子量大先洗下来，分子量小后洗下来。,第31页,8.5 检识,1、理化检识：,三萜皂苷显红紫色,(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,第32页,泡沫试验：持久、加热不消失。,加热消失或降低蛋白质,(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,第33页,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结构测定：,1、糖种类：色谱法；,1,H-NMR，,13,C-NMR，2D-HOHAHA，,1,H-,1,H COSY，,1,H-,13,C COSY,2、糖数目：,1,H-NMR，,13,C-NMR（端基）,3、糖和苷元连接位置：,13,C-NMR，HMBC,4、糖和糖连接位置：,13,C-NMR，HMBC；,全甲基化甲醇解,第34页,5、糖和糖连接次序：,部分水解（缓解酸水解、酶水解）；,质谱；,13,C-NMR,6、苷键构型：,酶水解；,Klyne经验公式计算（苷与苷元分子比旋度之差）；,1,H-NMR，,13,C-NMR（J、,）,第35页,二、波谱法,（一）UV,饱和：无紫外吸收,不饱和：,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,第36页,（二）IR,A区：13921355cm,-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-C,3,H,7,+,第37页,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、,1,H-NMR,-CH,3,：,0.6-1.5,C=C-CH,3,：,1.6-1.8,-OC-CH,3,：,1.8-2.1,-O-CH,3,：,3.6左右,-C=C-H：,4.3-6.0(环内5；环外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型人参皂苷有较强溶血性。A型人参皂苷含有抗溶血作用。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,第46页,3、提取分离,人参粗粉 甲醇提取，回收溶剂 总提物 水分散，BuOH/H,2,O萃取 BuOH层 H,2,O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,第47页,（二）人参多糖（人参果胶）提取过皂苷药渣中存有大量多糖，是其扶正固本有效成份。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、三键位置、数量不等，有13个羟基。有抗癌、止痛、镇静、消炎作用。,第48页,二、甘草,起源,豆科植物乌拉尔甘草、胀果甘草和 光果甘草干燥根及根茎。功效 补脾益气、清热解毒、润肺止咳、调和诸药功效。成份,皂苷和黄酮类等,。（一）主成份结构和性质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A,3,B,2,C,2,D,3,E,2,F,3,G,2,H,2,J,2,K,2,及各种游离三萜。,第49页,甘草甜素（甘草酸、甘草皂苷）齐墩果烷型五环三萜皂苷C,30,为COOH18,-H,第50页,甘草酸由甘草次酸与2分子葡萄糖醛酸组成，极性大，易溶于热稀乙醇，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,，普通用10%硫酸加热二十四小时或5%稀硫酸加压、加热（110-120,）水解。生成甘草次酸有18,-H和18-H两种构型，后者称为,乌拉尔甘草次酸。甘草酸和甘草次酸含有促肾上腺皮质激素样活性，临床治疗胃溃疡、肝炎等。,第51页,2、黄酮类,已分离出70各种黄酮及黄酮苷，有黄酮（醇）、二氢黄酮（醇）、查尔酮、,异黄酮,、二氢异黄酮、异黄烷等，甘草中黄酮苷多为黄酮碳苷、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,第52页,第53页,（二）主成份提取分离,1、甘草酸铵盐制备,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,第54页,2、黄酮类分离,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,第55页,三、柴胡,起源 伞形科柴胡属植物柴胡Bupleurum chinenes D.C.、狭叶柴胡Bupleurum scorzonerifolium Willd.根。,功效 解表退热，疏肝解郁。,成份 皂苷、挥发油、多糖等。,（一）皂苷 1.6-3.8%,1、柴胡皂苷分类和结构特点,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b,1,b,2,b,3,b,4,g,第56页,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,第57页,柴胡皂苷元 E,第58页,第59页,2、柴胡皂苷提取分离,因为柴胡皂苷d环氧醚键很不稳定，在酸性条件下很轻易断裂生成柴胡皂苷b系列，所以通常情况下分离得到是柴胡皂苷a、b、c；假如在提取时在甲醇中加入5%吡啶，则可中和植物酸性，预防柴胡皂苷d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,第60页,