中藥化學(xué)三萜專家講座

第八章三萜類化合物教學(xué)內(nèi)容：

8.1概述8.2結(jié)構(gòu)與分類8.3理化性質(zhì)8.4提取分離8.5檢識(shí)8.6結(jié)構(gòu)研究8.7實(shí)例：人參、甘草、柴胡、黃芪中藥化學(xué)三萜專家講座第1頁(yè)8.1概述（一）定義三萜是一類基本母核由六個(gè)異戊二烯單位聚合而成，多數(shù)由30個(gè)碳原子組成萜類化合物。以游離、成苷、成酯形式存在。

皂苷是一類結(jié)構(gòu)復(fù)雜螺甾烷及其相同生源甾體化合物及三萜類化合物低聚糖苷,可溶于水,其水溶液經(jīng)強(qiáng)烈振搖能產(chǎn)生大量持久性肥皂樣泡沫。甾體皂苷、三萜皂苷；酸性皂苷、中性皂苷；單皂苷、雙皂苷、酯皂苷中藥化學(xué)三萜專家講座第2頁(yè)（二）分布在自然界分布很廣，以雙子葉植物最多，單子葉植物、菌類、蕨類、動(dòng)物、海洋生物中都有。（三）生理活性三萜類化合物含有溶血、抗炎、抗菌、抗病毒、抗癌、抗生育、增強(qiáng)免疫、降血脂等作用。（四）生合成由焦磷酸金合歡酯尾尾縮合成鯊烯，再環(huán)化而成。中藥化學(xué)三萜專家講座第3頁(yè)8.2三萜結(jié)構(gòu)與分類一、鏈狀三萜多為角鯊烯類化合物，主要存在于魚肝油中。

環(huán)氧酶環(huán)化酶或弱酸性角鯊烯2，3-環(huán)氧角鯊烯中藥化學(xué)三萜專家講座第4頁(yè)二、單環(huán)三萜耆醇A(achilleolA)三、雙環(huán)三萜海洋生物——pouosideA-E、siphonellinol蕨類——油狀二環(huán)三萜四、三環(huán)三萜蕨類——油狀三環(huán)三萜楝科——三環(huán)三萜苷中藥化學(xué)三萜專家講座第5頁(yè)五、四環(huán)三萜基本母核為環(huán)戊烷駢多氫菲，17位為８?jìng)€(gè)碳原子組成側(cè)鏈，母核上有５個(gè)角甲基：10（9），14，8（13）-甲基，4-偕二甲基中藥化學(xué)三萜專家講座第6頁(yè)1、羊毛脂烷型

A/B,B/C,C/D均為反式稠合；C20-R構(gòu)型；

10,13,17-β；14-α中藥化學(xué)三萜專家講座第7頁(yè)2、大戟烷型大戟烷是羊毛脂烷立體異構(gòu)體，A/B,B/C,C/D均為反式稠合；10,14-β；13，17-α中藥化學(xué)三萜專家講座第8頁(yè)3、達(dá)瑪烷型

A/B,B/C,C/D均為反式稠合；C20-R或S構(gòu)型；8，10，17-β；14-α

中藥化學(xué)三萜專家講座第9頁(yè)4、葫蘆素烷型B/C為順式稠合；5，8，9-β；10-α中藥化學(xué)三萜專家講座第10頁(yè)5、原萜烷型C20-S構(gòu)型；10，14-βCH3；8-αCH3中藥化學(xué)三萜專家講座第11頁(yè)6、楝烷型楝苦素，26個(gè)碳中藥化學(xué)三萜專家講座第12頁(yè)7、環(huán)菠蘿蜜烷型10位甲基與9位環(huán)合，其余同羊毛脂烷型。中藥化學(xué)三萜專家講座第13頁(yè)六、五環(huán)三萜

1、齊墩果烷型（

β-香樹脂烷型）

基本骨架：多氫蒎，A/B,B/C,C/D為

反式稠合，D/E為順式。

8個(gè)甲基取代：8、10、17-β甲基

14-α甲基

4、20位為偕二甲基

其它：多有3-羥基，另外可見羥甲基、羧基、雙鍵等，△12（13）。中藥化學(xué)三萜專家講座第14頁(yè)齊墩果烷型齊墩果酸中藥化學(xué)三萜專家講座第15頁(yè)含有這類皂苷中藥有些人參、三七、柴胡、桔梗、甘草、遠(yuǎn)志、槲寄生、桑白皮、商陸等。2、烏蘇烷型（α-香樹脂烷型、熊果烷型）與齊墩果烷型區(qū)分：20位沒有偕二甲基，而是20和19位各有一個(gè)甲基取代。中藥化學(xué)三萜專家講座第16頁(yè)烏蘇烷烏蘇酸(熊果酸)中藥化學(xué)三萜專家講座第17頁(yè)3、羽扇豆烷型

E環(huán)為五元環(huán)，D/E為反式中藥化學(xué)三萜專家講座第18頁(yè)4、木栓烷型

4，5，9，14，17-β甲基

13-α甲基；20-偕二甲基

中藥化學(xué)三萜專家講座第19頁(yè)5、羊齒烷型、異羊齒烷型

羽扇豆烷型異構(gòu)體19位取代改為22位，8位改為13位中藥化學(xué)三萜專家講座第20頁(yè)6、何帕烷型、異何帕烷型

羊齒烷異構(gòu)體17位甲基改為18位，13位改為8位中藥化學(xué)三萜專家講座第21頁(yè)7、其它中藥化學(xué)三萜專家講座第22頁(yè)8.3三萜類化合物理化性質(zhì)1、性狀

游離三萜：多有完好結(jié)晶三萜皂苷：多為無(wú)定型粉末，苦味和辛辣味，對(duì)人體粘膜有刺激性，還含有吸濕性。2、熔點(diǎn)與旋光性

游離三萜：有固定熔點(diǎn)三萜皂苷：熔點(diǎn)不顯著,多為分解點(diǎn)（200~350℃）都有旋光性。

中藥化學(xué)三萜專家講座第23頁(yè)3、溶解性

游離三萜——溶于有機(jī)溶劑，不溶于水。三萜皂苷——可溶于水，易溶于熱水、熱甲醇、熱乙醇和稀醇，難溶于低極性有機(jī)溶劑。正丁醇常作為皂苷提取溶劑。4、發(fā)泡性：持久、不因加熱而消失。中藥化學(xué)三萜專家講座第24頁(yè)5、溶血性溶血指數(shù):在一定條件（等滲、緩沖、恒溫）下能使同一動(dòng)物起源血液中紅細(xì)胞完全溶解最低濃度。溶血原因:皂苷與膽甾醇結(jié)合生成不溶性分子復(fù)合物，破壞血紅細(xì)胞滲透性而發(fā)生崩解。溶血強(qiáng)度規(guī)律：?jiǎn)卧碥?gt;雙皂苷、中性皂苷一些植物樹脂、脂肪酸、揮發(fā)油也溶血中藥化學(xué)三萜專家講座第25頁(yè)6、沉淀反應(yīng)：（1）與膽甾醇、3-β-OH甾醇生成份子復(fù)合物沉淀（2）與金屬鹽類生成沉淀：酸性皂苷——硫酸銨、醋酸鉛等中性鹽中性皂苷——堿式醋酸鉛、氫氧化鋇等堿性鹽7、顏色反應(yīng)：

三萜類在無(wú)水條件下與強(qiáng)酸（硫酸、高氯酸、磷酸）、中強(qiáng)酸（三氯醋酸）、Lewis酸（ZnCl2,AlCl3,SbCl5,SbCl3）反應(yīng)產(chǎn)生顏色改變。中藥化學(xué)三萜專家講座第26頁(yè)（1）Lieberman-Burchard反應(yīng)：白瓷板

醋酐-濃硫酸/冰醋酸；顯紅紫色

（2）Kahlenberg反應(yīng)：紙片反應(yīng)

20%SbCl5,SbCl3/CHCl3；60-70℃顯色

（3）Rosen-Heimer反應(yīng)：紙片反應(yīng)

25%三氯醋酸乙醇液；100℃顯紅-紫色

（4）Salkowski反應(yīng)：試管

氯仿-濃硫酸；硫酸層(下層)——綠色熒光

氯仿層（上層）——紅色或青色

（5）Tschugaer反應(yīng)：試管

冰醋酸-乙酰氯-ZnCl2；稍加熱，紅色

（6）芳香醛-硫酸或高氯酸反應(yīng)：香草醛-定量中藥化學(xué)三萜專家講座第27頁(yè)8、皂苷水解酸水解：有會(huì)發(fā)生脫水、環(huán)合、雙鍵轉(zhuǎn)移等——兩相水解(2)乙酰解：醋酐+酸乙?；瘑翁?寡糖)+乙酰化苷元乙酰解速度：1-6苷鍵>1-4、1-3苷鍵>1-2苷鍵(3)Smith降解:過碘酸鈉+四氫硼鈉+酸苷元+多元醇(4)酶解：專屬性，推測(cè)苷鍵類型(5)糖醛酸苷鍵選擇性裂解：慣用光解法、四醋酸鉛-醋酐法、微生物轉(zhuǎn)化法。(6)酯皂苷水解：可用氫氧化鈉水溶液或5N氨水水解。也可用LiI+2，6-二甲基吡啶/甲醇水解。中藥化學(xué)三萜專家講座第28頁(yè)8.4三萜提取分離一、提取游離三萜——氯仿、乙醚三萜酸——堿溶酸沉法三萜皂苷——甲醇、乙醇或稀乙醇1、醇提法：242頁(yè)流程（+系統(tǒng)溶劑萃取法）2、堿水提取:用于酸性皂苷及三萜酸。3、皂苷元提取——藥材直接酸水解，藥渣水洗干燥后再用有機(jī)溶劑提取；或先提總皂苷，再水解，再提取皂苷元。中藥化學(xué)三萜專家講座第29頁(yè)二、分離

1、沉淀法(1)分段沉淀法：醇中加乙醚或丙酮。(2)鉛鹽沉淀法：中性醋酸鉛沉淀酸性皂苷堿性醋酸鉛沉淀中性皂苷(3)膽甾醇沉淀法：粗總皂苷乙醇液+膽甾醇乙醇液沉淀（水、醇、乙醚洗），加乙醚回流，膽甾醇溶于乙醚，剩下殘?jiān)鼮槿圃碥?。中藥化學(xué)三萜專家講座第30頁(yè)2、色譜法(1)吸附層析：硅膠、氧化鋁——正相反相鍵合硅膠——反相(2)高效液相色譜法：反相柱，用甲醇-水或乙晴-水洗脫，分離皂苷(3)大孔樹脂色譜：水洗去糖等水溶性雜質(zhì)，10-30%醇洗下極性大皂苷（含糖多），50%以上醇洗下極性小皂苷（含糖少）。(4)SephadexLH-20凝膠色譜：分子量大先洗下來(lái)，分子量小后洗下來(lái)。中藥化學(xué)三萜專家講座第31頁(yè)8.5檢識(shí)1、理化檢識(shí)：三萜皂苷顯紅紫色(1)醋酐-濃硫酸甾體皂苷顯藍(lán)綠色

三萜皂苷加熱到100℃顯色(2)25%三氯醋酸甾體皂苷加熱到60℃顯色中藥化學(xué)三萜專家講座第32頁(yè)泡沫試驗(yàn)：持久、加熱不消失。加熱消失或降低——蛋白質(zhì)(4)香草醛-濃硫酸/高氯酸：顯色可做定量2、色譜檢識(shí)硅膠層析：皂苷——氯仿-甲醇–水系統(tǒng)酸性皂苷——酸性溶劑系統(tǒng)（甲酸、乙酸）游離三萜——環(huán)己烷-乙酸乙酯等顯色劑：10%硫酸、25%三氯醋酸、5%香草醛-硫酸中藥化學(xué)三萜專家講座第33頁(yè)8.6結(jié)構(gòu)研究一、化學(xué)法水解皂苷，分別研究苷元、糖。復(fù)習(xí)第三章多糖和苷結(jié)構(gòu)測(cè)定：1、糖種類：色譜法；1H-NMR，13C-NMR，2D-HOHAHA，1H-1HCOSY，1H-13CCOSY2、糖數(shù)目：1H-NMR，13C-NMR（端基）3、糖和苷元連接位置：13C-NMR，HMBC4、糖和糖連接位置：13C-NMR，HMBC；全甲基化甲醇解中藥化學(xué)三萜專家講座第34頁(yè)5、糖和糖連接次序：部分水解（緩解酸水解、酶水解）；質(zhì)譜；13C-NMR6、苷鍵構(gòu)型：酶水解；Klyne經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算（苷與苷元分子比旋度之差）；

1H-NMR，13C-NMR（J、δ）中藥化學(xué)三萜專家講座第35頁(yè)二、波譜法（一）UV飽和：無(wú)紫外吸收不飽和：孤立C=C：205-250nm微弱吸收C=C—C=O：242-250nm有最大吸收C=C—C=C同環(huán)：285nm有最大吸收C=C—C=C異環(huán)：240，250，260nm中藥化學(xué)三萜專家講座第36頁(yè)（二）IRA區(qū)：1392~1355cm-1B區(qū)：1330~1245cm-1齊墩果烷型：A區(qū)2個(gè)峰，B區(qū)3個(gè)峰烏蘇烷型：A區(qū)3個(gè)峰，B區(qū)3個(gè)峰（三）MS1、游離三萜?12（13）-齊墩果烷或?yàn)跆K烷型——C環(huán)易發(fā)生RDA裂解，產(chǎn)生2個(gè)互補(bǔ)碎片離子。羽扇豆烷型——可見[M-C3H7]+中藥化學(xué)三萜專家講座第37頁(yè)2、三萜皂苷FD-MS、FAB-MS：[M+H]+、[M+Na]+、[M+K]+——準(zhǔn)分子離子[M+Na-162]+、[M+Na-146]+——失糖碎片（四）NMR1、1H-NMR-CH3：δ0.6-1.5C=C-CH3：δ1.6-1.8-OC-CH3：δ1.8-2.1-O-CH3：δ3.6左右-C=C-H：δ4.3-6.0(環(huán)內(nèi)>5；環(huán)外<5)-OH：δ3.2-4.0中藥化學(xué)三萜專家講座第38頁(yè)2、13C-NMRC=O：150-210ppmC=C：110-180ppm糖端基C：90-110ppm苷元與糖連接C：70-85ppm糖上其它C：65-85ppm苷元上C：10-70ppm季C：37-43ppm用于區(qū)分五環(huán)三萜類型。中藥化學(xué)三萜專家講座第39頁(yè)類型特征齊墩果烷型2個(gè)偕二甲基；6個(gè)季C（4，8，10，14，17，20）烏蘇烷型1個(gè)偕二甲基；5個(gè)季C（4，8，10，14，17）羽扇豆烷型1個(gè)偕二甲基；5個(gè)季C（4，8，10，14，18）；有異丙烯基（末端雙鍵150，110ppm）；齊墩果酸C28為COOH：180ppm（成酯后為176-178ppm）；?12（13）：C12=122~123ppm,C13=143~145ppm中藥化學(xué)三萜專家講座第40頁(yè)8.7實(shí)例：人參、甘草、柴胡、麥冬一、人參[起源]五加科人參屬植物人參干燥根。[功效]大補(bǔ)元?dú)?、生津止渴、調(diào)養(yǎng)營(yíng)衛(wèi)。[成份]皂苷、多糖、聚炔醇、揮發(fā)油等（一）人參皂苷1、結(jié)構(gòu)類型含量約5%，須根中含量高于主根。依據(jù)皂苷元結(jié)構(gòu)不一樣分為A、B、C三類，A型最多，B型次之，C型最少。中藥化學(xué)三萜專家講座第41頁(yè)（1）A型人參皂苷：

苷元：20（S）-原人參二醇，達(dá)瑪烷型

人參皂苷Ra1、Ra2、Ra3、Rb1、Rb2、Rb3、Rc、Rd、

Rg3、Rh2……..

Rb1——中樞抑制、安定

Rh2——抗癌中藥化學(xué)三萜專家講座第42頁(yè)（2）B型人參皂苷

苷元——20（S）-原人參三醇，達(dá)瑪烷型

人參皂苷Re、Rf、Rg1、Rg2、Rh1……

三七皂苷R1

Rg1——興奮中樞、抗疲勞中藥化學(xué)三萜專家講座第43頁(yè)（3）C型人參皂苷：苷元——齊墩果酸，齊墩果烷型人參皂苷Ro中藥化學(xué)三萜專家講座第44頁(yè)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：

A型：C3C12C20-OH；C3C20成苷；糖

多為葡萄糖、阿拉伯糖、木糖。

B型：C3C6

C12C20-OH、C6和C20成

苷；糖多為葡萄糖、鼠李糖、木

糖。

C型：C28為羧基，并與糖成酯苷鍵，

C3連接糖中有葡萄糖醛酸。中藥化學(xué)三萜專家講座第45頁(yè)2、理化性質(zhì)

水溶性：C型≥A型>B型

次級(jí)苷則較難溶于水,可溶于乙醚。

溶血性：總皂苷不溶血。

C、B型人參皂苷有較強(qiáng)溶血性。

A型人參皂苷含有抗溶血作用。

酸水解：A型人參二醇

B型人參三醇

酶解或Smiths降解：

A型20（S）-原人參二醇

B型20（S）-原人參三醇中藥化學(xué)三萜專家講座第46頁(yè)3、提取分離

人參粗粉

甲醇提取，回收溶劑

總提物

水分散，BuOH/H2O萃取

BuOH層H2O層

減壓回收溶劑

總皂苷

硅膠柱，氯仿-甲醇–水洗脫

Fr.1Fr.2Fr.3……

中藥化學(xué)三萜專家講座第47頁(yè)（二）人參多糖（人參果膠）

提取過皂苷藥渣中存有大量多糖，是其扶正固本有效成份。

骨架由半乳糖醛酸和半乳糖組成，末端為阿拉伯糖和鼠李糖。

（三）聚炔醇

從人參根醚提取物中分離得到12種聚乙炔醇類單體。多為17個(gè)碳鏈長(zhǎng)度，其中雙鍵、三鍵位置、數(shù)量不等，有1~3個(gè)羥基。

有抗癌、止痛、鎮(zhèn)靜、消炎作用。中藥化學(xué)三萜專家講座第48頁(yè)二、甘草

[起源]

豆科植物烏拉爾甘草、脹果甘草和

光果甘草干燥根及根莖。

[功效]補(bǔ)脾益氣、清熱解毒、潤(rùn)肺止咳、

調(diào)和諸藥功效。

[成份]皂苷和黃酮類等。

（一）主成份結(jié)構(gòu)和性質(zhì)

1、皂苷類：含量在5~11%。

甘草皂苷：又稱甘草酸或甘草甜素。

烏拉爾甘草皂苷A,B、甘草皂苷A3,B2,C2,D3,E2,F3,G2,H2,J2,K2及各種游離三萜。中藥化學(xué)三萜專家講座第49頁(yè)甘草甜素（甘草酸、甘草皂苷）

齊墩果烷型五環(huán)三萜皂苷

C30為COOH

18β-H中藥化學(xué)三萜專家講座第50頁(yè)

甘草酸由甘草次酸與2分子葡萄糖醛酸組成，極性大，易溶于熱稀乙醇，幾乎不溶于無(wú)水乙醇或乙醚，易溶于稀氨水，加酸可沉淀析出。在植物體中以鉀鹽或鈣鹽形式存在。

甘草酸為糖醛酸苷，較難酸水解，普通用10%硫酸加熱24小時(shí)或5%稀硫酸加壓、加熱（110-120℃）水解。生成甘草次酸有18β-H和18α-H兩種構(gòu)型，后者稱為烏拉爾甘草次酸。

甘草酸和甘草次酸含有促腎上腺皮質(zhì)激素樣活性，臨床治療胃潰瘍、肝炎等。中藥化學(xué)三萜專家講座第51頁(yè)2、黃酮類

已分離出70各種黃酮及黃酮苷，有黃酮（醇）、二氫黃酮（醇）、查爾酮、異黃酮、二氫異黃酮、異黃烷等，甘草中黃酮苷多為黃酮碳苷、二氫黃酮氧苷。甘草苷——二氫黃酮苷異甘草苷——查爾酮苷夏佛托苷——黃酮碳苷芒柄花苷——異黃酮苷中藥化學(xué)三萜專家講座第52頁(yè)中藥化學(xué)三萜專家講座第53頁(yè)（二）主成份提取分離1、甘草酸銨鹽制備甘草粉稀氨水滲漉堿水硫酸酸化，沉淀析出，過濾濾液沉淀（甘草酸）溶于稀氨水，蒸干甘草酸銨（三銨鹽）冰醋酸重結(jié)晶甘草酸單銨鹽