皂苷類化合物

關(guān)于皂苷類化合物學(xué)習(xí)目標(biāo)1、掌握皂苷的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與分類。2、掌握皂苷的理化性質(zhì)。3、掌握皂苷化合物的提取方法和沉淀分離法。4、掌握皂苷的顯色反應(yīng)。

第2頁,共37頁，2024年2月25日，星期天5、掌握人參、甘草中主要化學(xué)成分的結(jié)構(gòu)類型、理化性質(zhì)、提取分離方法和生物活性及儲(chǔ)存保管注意事項(xiàng)。6、熟悉甾體皂苷元的紅外特征。7、熟悉分離和純化皂苷化合物的吸附和分配色譜法。8、熟悉柴胡中主要化學(xué)成分結(jié)構(gòu)類型及保管注意事項(xiàng)。

第3頁,共37頁，2024年2月25日，星期天重點(diǎn)：皂苷類化合物的結(jié)構(gòu)、皂苷的性質(zhì)與提取。難點(diǎn)：皂苷化合物的結(jié)構(gòu)。第4頁,共37頁，2024年2月25日，星期天一、基本含義：

皂苷是一類結(jié)構(gòu)復(fù)雜的螺甾烷及其相似生源的甾體化合物及三萜類化合物的低聚糖苷,可溶于水,其水溶液經(jīng)強(qiáng)烈振搖能產(chǎn)生大量持久性的肥皂樣的泡沫。二、生理活性：

祛痰,鎮(zhèn)咳,抗炎,抗疲勞,抗?jié)?抗菌,抗腫瘤,抑制中樞,促進(jìn)核酸及蛋白質(zhì)的合成。存在薯蕷科,百合科,五加科,傘形科,豆科,桔?？?遠(yuǎn)志科,葫蘆科等廣泛分布。第5頁,共37頁，2024年2月25日，星期天第一節(jié)結(jié)構(gòu)與分類

皂苷是由皂苷元和糖兩部分組成，依據(jù)苷元分為兩類：甾體皂苷元(中性皂苷)和三萜皂苷元(酸性皂苷)。糖：有單糖和寡糖。

單糖鏈皂苷(單皂苷):由一條糖鏈形成；

雙糖鏈皂苷(雙皂苷):由兩條糖鏈分別和皂苷元分子中兩個(gè)不同位置的羥基或羧基結(jié)合成酯苷。

次皂苷:酯皂苷可被酶、酸、堿水解后的皂苷。第6頁,共37頁，2024年2月25日，星期天一、甾體皂苷

結(jié)構(gòu)特點(diǎn):皂苷元由27個(gè)碳組成,共有A.B.C.D.E和F六個(gè)環(huán).其中E和F以螺縮酮的形式連接,共同組成螺旋甾烷。

螺旋甾烷第7頁,共37頁，2024年2月25日，星期天

根據(jù)碳25的構(gòu)型將螺甾烷類分為螺甾烷醇類(C25S)25L（絕對(duì)構(gòu)型）,25βF（直立鍵）,neo。和異螺甾烷醇(C25R)類，25D（絕對(duì)構(gòu)型）,25αF（平伏鍵）,iso.25R穩(wěn)定性大于25S。

異螺甾烷醇螺甾烷醇第8頁,共37頁，2024年2月25日，星期天

組成甾體皂苷的糖種類以D-葡萄糖、D-半乳糖、D-木糖、L-屬李糖和阿拉伯糖為主一般在3位成苷，多為寡糖苷。也有分支糖鏈。第9頁,共37頁，2024年2月25日，星期天

1、螺甾烷醇型皂苷：自然界中占絕大多數(shù)。分為螺甾烷醇型和異螺甾烷醇型。薯蕷皂苷元是異螺甾烷醇的代表，是合成甾體激素和甾體避孕藥的重要原料。約莫皂苷元是螺甾烷醇的代表。

第10頁,共37頁，2024年2月25日，星期天2、呋甾烷醇型：螺甾烷醇型皂苷的生源前體，稱為原皂苷，最大的特征是F環(huán)開環(huán)，碳22位上多有羥基或甲基取代；碳26上羥基均與葡萄糖成苷。

原菝契皂苷第11頁,共37頁，2024年2月25日，星期天

3、變形螺甾烷：F環(huán)為呋喃環(huán)，碳26羥基與葡萄糖成苷。

第12頁,共37頁，2024年2月25日，星期天二、三萜皂苷

含有30個(gè)碳原子。苷元分為四環(huán)三萜和五環(huán)三萜。組成苷的糖常見的有葡萄糖、屬李糖、半乳糖、阿拉伯糖、木糖、夫糖、芹糖以及葡萄糖酸、半乳糖酸等。

（一）四環(huán)三萜皂苷：

由A.B.C.D四環(huán)30個(gè)碳原子組成,與甾醇相似,也具有環(huán)戊烷并多氫菲的四環(huán),但在碳4.14上多三個(gè)甲基取代,結(jié)構(gòu)中有側(cè)鏈。

第13頁,共37頁，2024年2月25日，星期天

1．羊毛脂甾烷(lanostane)型

羊毛脂甾烷也叫羊毛脂烷，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是A/B環(huán)、B/C環(huán)和C/D環(huán)都是反式，C20為R構(gòu)型，側(cè)鏈的構(gòu)型分別為10

、13

、14

、17

。羊毛脂甾烷

羊毛脂醇

第14頁,共37頁，2024年2月25日，星期天2．達(dá)瑪烷(dammarane)型達(dá)瑪烷型的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是在8位和10位有

-構(gòu)型的角甲基，13位連有

-H，17位的側(cè)鏈為

-構(gòu)型，C20構(gòu)型為R或S。達(dá)瑪烷

第15頁,共37頁，2024年2月25日，星期天（二）五環(huán)三萜皂苷

1、齊墩果烷型：又稱

-香樹脂烷(

-amyrane)型。此類化合物在植物界分布極為廣泛，主要分布在豆科、五加科。

其基本碳架是多氫蒎的五環(huán)母核，環(huán)的構(gòu)型為A/B反，B/C反，C/D反，D/E順，C28常有-COOH，有時(shí)也在C4位，C3常有羥基，C12、C13位往往有不飽和雙鍵的存在。第16頁,共37頁，2024年2月25日，星期天齊墩果烷

齊墩果酸第17頁,共37頁，2024年2月25日，星期天甘草(Glycyrrhizaurlensis)中含有甘草次酸和甘草酸acid)[又稱甘草皂苷或甘草甜素]。甘草次酸有促腎上腺皮質(zhì)激素(ACTH)樣作用，臨床上用于抗炎和治療胃潰瘍。第18頁,共37頁，2024年2月25日，星期天

2、烏蘇烷型：又稱

-香樹脂烷(

-amyrane)型或熊果烷型。其分子結(jié)構(gòu)與齊墩果烷型不同之處是E環(huán)上兩個(gè)甲基位置不同，即在C19位和C20位上分別各有一個(gè)甲基。

烏蘇酸(ursolicacid)

又稱熊果酸，是烏蘇烷型的代表性化合物。第19頁,共37頁，2024年2月25日，星期天3．羽扇豆烷(lupane)型

羽扇豆烷型與齊墩果烷型不同點(diǎn)是C21與C19連成五元環(huán),即E環(huán)，且D/E環(huán)的構(gòu)型為反式。同時(shí)，在E環(huán)的19位有

-構(gòu)型的異丙基取代，并有△20（29）雙鍵。第20頁,共37頁，2024年2月25日，星期天第二節(jié)理化性質(zhì)一、性狀：多為無定型粉末,具有苦和辛辣味,對(duì)人體粘膜有刺激性,還具有吸濕性。二、溶解性：極性較大,可溶于水,易溶熱水,熱甲醇,熱乙醇和稀醇,難溶于低極性有機(jī)溶劑。正丁醇常作為皂苷的提取溶劑。三、表面活性：

皂苷的水溶液經(jīng)強(qiáng)烈振搖能產(chǎn)生持久性的泡沫，且不因加熱而消失?？山璐伺袛嘣碥铡?/p>

第21頁,共37頁，2024年2月25日，星期天四、溶血性：

皂苷的水溶液大多能破壞紅細(xì)胞，產(chǎn)生溶血現(xiàn)象。因此在制備中藥注射液時(shí)必須考察溶血性。其原因是皂苷與膽甾醇結(jié)合生成不溶于水的分子復(fù)合物。常用溶血指數(shù)來表示（溶血指數(shù):在一定條件下能使血液中紅細(xì)胞完全溶解的最低溶血濃度）。一般單皂苷的溶血作用明顯,雙皂苷較弱。五.旋光性：甾體皂苷的旋光度為左旋。第22頁,共37頁，2024年2月25日，星期天

六、皂苷的水解：

1、酸水解：強(qiáng)烈水解也會(huì)發(fā)生脫水、環(huán)和、雙鍵轉(zhuǎn)移；

2、乙酰解；

3、Smith降解；

4、酶解；

5、酯皂苷的水解，可在氫氧化鈉水中水解。第23頁,共37頁，2024年2月25日，星期天

七、顏色反應(yīng)：多利用甾體的反應(yīng)。

1、醋酐-濃硫酸：三萜皂苷顯紅紫色；甾體皂苷顯藍(lán)綠色；三萜皂苷加熱到100℃顯色。

2、三氯醋酸：甾體皂苷加熱到60℃顯色。

3、氯仿-濃硫酸：氯仿層顯紅色或藍(lán)色，硫酸曾有綠色熒光。

4、香草醛-硫酸/高氯酸：可做定量。第24頁,共37頁，2024年2月25日，星期天第三節(jié)提取分離一、提取

總皂苷的提取可以先用甲醇、乙醇或稀乙醇提取,然后用正丁醇萃取或用丙酮、乙醚沉淀。

1.正丁醇提取法；

2.溶劑沉淀法：用丙酮或乙醚；

3.堿水提?。簩?duì)酸性皂苷可用；

4.皂苷元的提取：

(1)先提總皂苷,再水解；

(2)植物原料直接酸水解,再用有機(jī)溶劑提取。第25頁,共37頁，2024年2月25日，星期天

二、分離

1.沉淀法：

(1)溶劑沉淀法：分段沉淀；

(2)鉛鹽沉淀法：中性醋酸鉛：酸性皂苷沉淀；

堿性醋酸鉛：中性皂苷沉淀。

(3)膽甾醇沉淀法。

2、吉拉爾試劑法：含羰基的化合物(247)；

3、層析法：

(1)硅膠、氧化鋁：分離苷元

(2)反相高壓液相：用甲醇-水,乙腈-水洗脫。第26頁,共37頁，2024年2月25日，星期天第四節(jié)含皂苷的中藥實(shí)例

一、人參：

五加科人參屬植物人參的干燥根。有大補(bǔ)元?dú)?、生津止渴、調(diào)養(yǎng)營衛(wèi)。

第27頁,共37頁，2024年2月25日，星期天（一）主成分結(jié)構(gòu)、性質(zhì)

1、皂苷：含量約4%，根須中的含量高于主根。人參總皂苷（Rx)。根據(jù)皂苷元的不同分為A、B、C三類。

（1）分類及主要化合物：

A型人參皂苷-苷元為20（S)原人參二醇（最多），人參皂苷Ra1、Ra2、Ra3、Rb1、Rb2、Rb3、Rc、Rd等.

B型人參皂苷-苷元為20（S)原人參三醇（第二），人參皂苷Re、Rf、Rg1、Rg2、

Rh1。第28頁,共37頁，2024年2月25日，星期天人參中的人參皂苷第29頁,共37頁，2024年2月25日，星期天

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：A、B型均為達(dá)瑪甾烷型，是達(dá)瑪烯二醇的衍生物，上有角甲基、為?-H、的構(gòu)型為S。不同點(diǎn)是：A型母核上有三個(gè)羥基取代,B型母核上有四個(gè)羥基取代。成苷的位置A型在和，糖多為葡萄糖、阿拉伯糖、木糖；B型在和，糖多為葡萄糖、鼠李糖、木糖。C型人參皂苷的苷元為齊墩果烷型，為羧基，并與糖成酯苷鍵，連接的糖中有葡萄糖醛酸。第30頁,共37頁，2024年2月25日，星期天（2）溶解性：C型人參皂苷的結(jié)構(gòu)有羧基，極性較大，易溶于水、堿水。A型人參皂苷極性較小。B型人參皂苷因糖的數(shù)目較小，極性下降。A、B型人參皂苷水解產(chǎn)生次級(jí)苷，則較難溶于水,可溶于乙醚。

（3）溶血性：總皂苷不溶血。C、B型人參皂苷有較強(qiáng)的溶血性。A型人參皂苷則具有抗溶血作用。

第31頁,共37頁，2024年2月25日，星期天

（4）水解反應(yīng)：A、B型人參皂苷水解后的苷元不穩(wěn)定，酸水解產(chǎn)物為人參二醇和三醇，采用Smith降解才能得到真正的皂苷元-原人參二醇和三醇。（二）提取分離

總皂苷采用正丁醇法；單體分離采用硅膠柱層析、大孔樹脂、葡聚糖凝膠等。

第32頁,共37頁，2024年2月25日，星期天二、甘草：

豆科植物烏拉爾甘草、脹果甘草和光果甘草的干燥根及根莖。具有補(bǔ)脾益氣、清熱解毒、潤肺止咳、調(diào)和諸藥的功能。主要有效成分是皂苷和黃酮類。

第33頁,共37頁，2024年2月25日，星期天（一）主成分結(jié)構(gòu)和性質(zhì)

1、皂苷類：含量在5～11%。甘草皂苷多有羧基，分子極性大，不易結(jié)晶，分離純化困難。甘草甜素（甘草酸、甘草皂苷）。

甘草酸由甘草次酸與2分子的葡萄糖醛酸組成。甘草酸和甘草次酸具有促腎上腺皮質(zhì)激素樣的生物活性，臨床治療胃潰瘍、肝炎等。

第34頁,共37頁，2024年2月25日，星期天

甘草酸易溶于熱的稀乙醇,幾乎不溶于無水乙醇或乙醚。在植物體中以鉀鹽或鈣鹽存在，甘草酸易溶于水和稀氨水，加酸可沉淀析出。甘草酸有糖醛酸，難水解，一般用10%的硫酸加熱24小時(shí)或稀酸加壓、加熱水解。第35頁,共37頁，2024年2