第八章中药化学三帖类化合物.ppt
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1、第八章中药化学三帖类化合物现在学习的是第1页,共84页第一节概述第一节概述 一定义一定义 1三萜三萜(triterpenes)由甲戊二羟酸衍生而成,基本碳架多具由甲戊二羟酸衍生而成,基本碳架多具6个异戊二烯单个异戊二烯单位(位(C6)结构特征的化合物为三萜类化合物。结构特征的化合物为三萜类化合物。此类化合物在天然界中分布很广,菌类、蕨类、单子叶和双子叶植物、动此类化合物在天然界中分布很广,菌类、蕨类、单子叶和双子叶植物、动物及海洋生物中均有分布,特别在双子叶植物中分布最多。一些常用中药如人物及海洋生物中均有分布,特别在双子叶植物中分布最多。一些常用中药如人参、黄芪、甘草、三七、桔梗、远志、柴胡
2、、茯苓、川楝皮、甘遂和泽泻等都参、黄芪、甘草、三七、桔梗、远志、柴胡、茯苓、川楝皮、甘遂和泽泻等都含有三萜类化合物,并多是活性很强的有效成分。三萜类化合物中较为重要、含有三萜类化合物,并多是活性很强的有效成分。三萜类化合物中较为重要、研究最多的是三萜皂苷类。研究最多的是三萜皂苷类。现在学习的是第2页,共84页2.三萜皂苷三萜皂苷(Triterpenoid saponins)此类化合物大多数可溶于水,其水溶液振摇后能产生大量持久性肥皂样此类化合物大多数可溶于水,其水溶液振摇后能产生大量持久性肥皂样泡沫,故称为三萜皂苷,三萜皂苷多具泡沫,故称为三萜皂苷,三萜皂苷多具COOH故又称故又称“酸性皂苷酸
3、性皂苷”。三萜与糖形成的苷为三萜皂苷。三萜与糖形成的苷为三萜皂苷。现在学习的是第3页,共84页 常见三萜皂苷结构组成常见三萜皂苷结构组成 3 3,生物合成,生物合成OHOHOOH甲戊二羟酸甲戊二羟酸OPP鲨烯各各种种结结构构类类型型三三萜萜 2 2 焦磷酸金合欢酯(焦磷酸金合欢酯(C15C15)不不同同方方式式环环合合 现在学习的是第4页,共84页第二节三萜类化合物的结构与分类第二节三萜类化合物的结构与分类 结构特点是基本碳架中没有碳环结构特点是基本碳架中没有碳环 一、链状三萜一、链状三萜 现在学习的是第5页,共84页二、单环三萜二、单环三萜 结构特点是基本碳架中存在结构特点是基本碳架中存在1
4、个碳环个碳环 结构特点是基本碳架结构特点是基本碳架中存在中存在2个碳环个碳环。三、双环三萜三、双环三萜 其中其中pouoside A具有细具有细胞毒作用。胞毒作用。OR2OOOAcROOR4OHOHOR314681114171922232426272829301pouoside A1234pouoside B OAc H H Hpouoside C H Ac H Hpouoside D OAc Ac Ac Hpouoside E OAc Ac H Ac OAc Ac H HRRRR25现在学习的是第6页,共84页malabaricatriene 1 C13-Hmalabaricatriene
5、2 C13-Hlansioside A R=N-acetyl-D-glucosaminelansioside B R=-D-glucoselansioside C R=-D-xylose四、三环三萜四、三环三萜 结构特点是基本碳架中存在结构特点是基本碳架中存在3个碳环个碳环.现在学习的是第7页,共84页五、四环三萜五、四环三萜 结构特点是基本碳架中多存在有环戊烷骈多氢菲的结构特点是基本碳架中多存在有环戊烷骈多氢菲的4个碳环。个碳环。1羊毛脂烷羊毛脂烷(lanostane)型型 现在学习的是第8页,共84页2大戟烷大戟烷(euphane)型型 HHH131417结构特点结构特点是羊毛脂烷的立体异
6、构体,是羊毛脂烷的立体异构体,C C1313、C C1414和和C C1717上的取代基构型与羊毛脂烷相反,分别是上的取代基构型与羊毛脂烷相反,分别是1313、1414、17-17-构型。构型。OHCOOH789乳香二烯酮酸 7(8)异乳香二烯酮酸 8(9)如如现在学习的是第9页,共84页3 3达玛烷达玛烷(dammarane)型型 现在学习的是第10页,共84页4葫芦素烷葫芦素烷(cucurbitane)型型 结构特点结构特点基本碳架与羊毛脂烷型不同的是基本碳架与羊毛脂烷型不同的是9 9位连有位连有-CH-CH3 3,C C5 5、C C8 8、均连、均连-H-H,C C1010连连-H-H
7、。HOHOOglcglcglcglcglcOH6-12-11-6HH 雪胆甲素雪胆甲素 R=Ac R=Ac 罗汉果甜素罗汉果甜素 雪胆乙素雪胆乙素 A=H A=H (比蔗糖甜约(比蔗糖甜约256256倍)倍)(急性痢疾、肺结核、慢性气管炎)(急性痢疾、肺结核、慢性气管炎)现在学习的是第11页,共84页5原萜烷原萜烷(protostane)型型 现在学习的是第12页,共84页6楝烷楝烷(meliacane)型型 川楝素和异川楝素均有驱蛔作用,但异川楝素的毒性远比川楝素大。川楝素和异川楝素均有驱蛔作用,但异川楝素的毒性远比川楝素大。现在学习的是第13页,共84页7环菠萝蜜烷环菠萝蜜烷(cycloa
8、rtane)型型 现在学习的是第14页,共84页结构特点:结构特点:(1)(1)母核为多氢苉(母核为多氢苉(C C2222H H1414),),A/B,B/C,C/D环为反式,环为反式,D/E环为顺式环为顺式(2)(2)取代基取代基:甲基:具有甲基:具有8个(个(C23C30)C4 C8 C10 C17 C14 C202个甲基个甲基 -甲基甲基 -甲基甲基 -甲基甲基 -甲基甲基 2个甲基个甲基 (,)(,)六、五环三萜六、五环三萜 结构特点是基本碳架存在有结构特点是基本碳架存在有5个碳环。主要的结构类型有齐墩果烷型个碳环。主要的结构类型有齐墩果烷型、乌苏烷型、羽扇豆烷型和木栓烷型等。、乌苏烷
9、型、羽扇豆烷型和木栓烷型等。1齐墩果烷齐墩果烷(oleanane)型型 现在学习的是第15页,共84页 羟基:可连羟基:可连13个,一般个,一般C3多连多连-OH,多为多为-型,并型,并 多与糖成苷多与糖成苷。双键:一般为双键:一般为1212(1313),少数为少数为1111(1212)或其他位。或其他位。羧基:羧基:C C28 28,C,C2424,C,C3030三个甲基一般易氧化成羧基,少数三个甲基一般易氧化成羧基,少数C C1111上可上可 氧化成羰基。氧化成羰基。-香树脂醇型的三萜皂苷在五环三萜中占的数量最多,约为香树脂醇型的三萜皂苷在五环三萜中占的数量最多,约为 3/5以上。以上。现
10、在学习的是第16页,共84页现在学习的是第17页,共84页 2乌苏烷乌苏烷(ursane)型型 现在学习的是第18页,共84页3羽扇豆烷羽扇豆烷(lupane)型型 现在学习的是第19页,共84页4木栓烷木栓烷(friedeiane)型型 现在学习的是第20页,共84页5 5羊齿烷羊齿烷(fernane)型和异羊齿烷型和异羊齿烷(lsofernane)型型 是羽扇豆烷型的异构体,是羽扇豆烷型的异构体,E环上的取代基在环上的取代基在C22位上,而位上,而C8位上的位上的角甲基转到角甲基转到C13位上位上。现在学习的是第21页,共84页6何帕烷何帕烷(hopane)型和异何帕烷型和异何帕烷(iso
11、hopane)型型 为羊齿烷的异构体,为羊齿烷的异构体,C14和和C18位均有角甲基是其结构特点。位均有角甲基是其结构特点。7其他类型其他类型 基本碳架结构不属以上六种类型的三萜类化合物基本碳架结构不属以上六种类型的三萜类化合物 如如:现在学习的是第22页,共84页第三节三萜类化合物的理化性质和溶血作用第三节三萜类化合物的理化性质和溶血作用 一、物理性质一、物理性质 1性状性状 游离三萜类化合物大多有完好的结晶。游离三萜类化合物大多有完好的结晶。三萜皂苷多为白色无定形粉末,吸湿性强。少数为结晶。三萜皂苷多为白色无定形粉末,吸湿性强。少数为结晶。多有苦和刺激性较强辛辣味。多有苦和刺激性较强辛辣味
12、。少数皂苷不具苦和刺激性较强辛辣味。少数皂苷不具苦和刺激性较强辛辣味。2熔点与旋光性熔点与旋光性 游离三萜类化合物有固定的熔点,有羧基者熔点较高。游离三萜类化合物有固定的熔点,有羧基者熔点较高。三萜皂苷的熔点都较高(三萜皂苷的熔点都较高(200350),往往熔融前分解,),往往熔融前分解,熔点多不明显,测得的大多是分解点。熔点多不明显,测得的大多是分解点。三萜类化合物均有旋光性。三萜类化合物均有旋光性。现在学习的是第23页,共84页3溶解性溶解性 游离三萜、三萜皂苷及其次级皂苷由于连糖数目不同溶游离三萜、三萜皂苷及其次级皂苷由于连糖数目不同溶 解性差异较大解性差异较大 现在学习的是第24页,共
13、84页2发泡性(表面活性作用)发泡性(表面活性作用)三萜皂苷可降低水溶液的表面张力,。其水溶液经振摇能产生持久性的三萜皂苷可降低水溶液的表面张力,。其水溶液经振摇能产生持久性的泡沫,并不因加热而消失(可作三萜皂苷鉴别用):泡沫,并不因加热而消失(可作三萜皂苷鉴别用):泡沫试验:泡沫试验:区别酸性皂苷和中性皂苷:区别酸性皂苷和中性皂苷:因中性皂苷在碱性条件下形成的泡沫稳定因中性皂苷在碱性条件下形成的泡沫稳定 现在学习的是第25页,共84页1显色反应显色反应(1)Liebermann-Burchard反应反应(2)Rosen-Heimen反应反应 二、化学性质二、化学性质 现在学习的是第26页,共
14、84页(3)Salkowski反应反应(4)Tcchugaeff反应反应(5)Kahlenberg反应反应 现在学习的是第27页,共84页2.沉淀反应沉淀反应(1 1)皂苷可与铅盐(铜盐以及钡盐少用)产生沉淀。)皂苷可与铅盐(铜盐以及钡盐少用)产生沉淀。利用此性质可鉴别或分离中性和酸性皂苷。利用此性质可鉴别或分离中性和酸性皂苷。现在学习的是第28页,共84页(2)胆甾醇沉淀()胆甾醇沉淀(C3 OH为为-型的甾醇都可产生沉淀):型的甾醇都可产生沉淀):三萜皂苷可与胆甾醇生成分子复合物而产生沉淀,而且沉淀三萜皂苷可与胆甾醇生成分子复合物而产生沉淀,而且沉淀 反应有如下规律:反应有如下规律:具具3
15、 3-OH-OH,A/BA/B环反式或环反式或5 5结构的甾醇与三萜皂苷形成的结构的甾醇与三萜皂苷形成的 分子复合物稳定。分子复合物稳定。B.B.具具3 3-OH-OH,或或3 3-OH-OH被酯化成苷的甾醇,不能与三萜皂苷被酯化成苷的甾醇,不能与三萜皂苷 产生沉淀。产生沉淀。C.C.三萜皂苷与胆甾醇产生沉淀没有甾体皂苷稳定。三萜皂苷与胆甾醇产生沉淀没有甾体皂苷稳定。现在学习的是第29页,共84页3.3.水解反应水解反应(1)(1)酸水解酸水解 三萜皂苷所连多是三萜皂苷所连多是-OH-OH糖,因此要进行剧烈水解:糖,因此要进行剧烈水解:由于条件剧烈,因此常使苷元产生脱水,双键移位,构型由于条件
16、剧烈,因此常使苷元产生脱水,双键移位,构型 异构,环合的反应。异构,环合的反应。酸水解虽然易引起苷元结构的改变,但可使皂苷中的全部酸水解虽然易引起苷元结构的改变,但可使皂苷中的全部 单糖被水解,有助于了解成苷的单糖种类。单糖被水解,有助于了解成苷的单糖种类。现在学习的是第30页,共84页(2)乙酰解)乙酰解 如:如:现在学习的是第31页,共84页(3)Smith降解降解 水解不加热(低温加热),可得到完整结构的苷元。水解不加热(低温加热),可得到完整结构的苷元。如:如:现在学习的是第32页,共84页(4)酶解)酶解 断裂苷键的条件比断裂苷键的条件比Smith降解更温和。酯皂苷易完全酶解出苷元。
17、降解更温和。酯皂苷易完全酶解出苷元。(5)糖醛酸苷键的裂解糖醛酸苷键的裂解 现在学习的是第33页,共84页如:如:现在学习的是第34页,共84页四醋酸铅醋酐法四醋酸铅醋酐法 三萜皂苷三萜皂苷全甲基化(保护羟基)全甲基化(保护羟基)全甲基化皂苷全甲基化皂苷Pb(OAc)4,Pb(OAc)4,糖醛酸脱羧糖醛酸脱羧 脱羧甲基化皂苷脱羧甲基化皂苷 碱裂解苷键碱裂解苷键完整苷元完整苷元 现在学习的是第35页,共84页微生物转化法:微生物转化法:(6)酯苷键水解:酯苷键有酯键性质,可被碱加热水解)酯苷键水解:酯苷键有酯键性质,可被碱加热水解 此法用苛性碱,条件剧烈,水解的糖易分解此法用苛性碱,条件剧烈,水
18、解的糖易分解 此法水解可得到完整的糖,但酯苷键稳定的苷键难水解。此法水解可得到完整的糖,但酯苷键稳定的苷键难水解。此法可定量的裂解寡糖、苷元或次级苷,且酰基取代不解离。十分有利于测定裂解产物的结构此法可定量的裂解寡糖、苷元或次级苷,且酰基取代不解离。十分有利于测定裂解产物的结构,并可裂解苷键稳定的三萜皂苷,现多用此法裂解酯苷键三萜皂苷。,并可裂解苷键稳定的三萜皂苷,现多用此法裂解酯苷键三萜皂苷。现在学习的是第36页,共84页三溶血作用三溶血作用 绝大多数三萜皂苷水溶液能使血液中红细胞破裂而出现溶血:绝大多数三萜皂苷水溶液能使血液中红细胞破裂而出现溶血:少数三萜皂苷无溶血作用,甚至有抗溶血作用,
19、如少数三萜皂苷无溶血作用,甚至有抗溶血作用,如 酯皂苷苷元部分的酯键水解后失去溶血作用酯皂苷苷元部分的酯键水解后失去溶血作用 现在学习的是第37页,共84页三萜皂苷溶血作用强弱可用溶血指数表示。三萜皂苷溶血作用强弱可用溶血指数表示。溶血指数溶血指数 一定温度,一定时间内,一定一定温度,一定时间内,一定pH,同种红血球,等渗同种红血球,等渗 等条件下,能使血液中红细胞全部溶血的三萜皂苷溶等条件下,能使血液中红细胞全部溶血的三萜皂苷溶 液的最低浓度。液的最低浓度。如:如:甘草皂苷溶血指数为甘草皂苷溶血指数为1:4000 测定三萜皂苷的溶血试验:测定三萜皂苷的溶血试验:某些萜类(如三萜酸),胺类、脂
20、肪酸、树脂和酸败的油脂类也可引起溶某些萜类(如三萜酸),胺类、脂肪酸、树脂和酸败的油脂类也可引起溶血,因此在进行溶血试验时要注意将三萜皂苷纯化后再做(胆甾醇沉淀,血,因此在进行溶血试验时要注意将三萜皂苷纯化后再做(胆甾醇沉淀,沉淀得到的甾体皂苷再作溶血试验)。沉淀得到的甾体皂苷再作溶血试验)。现在学习的是第38页,共84页第四节三萜类化合物的提取与分离第四节三萜类化合物的提取与分离 一、三萜类化合物的提取一、三萜类化合物的提取 1 1醇类溶剂提取法醇类溶剂提取法 为提取皂苷首选方法为提取皂苷首选方法 现在学习的是第39页,共84页(1 1)含油脂高的原料可事先用石油醚脱脂以后再用醇提,)含油脂
21、高的原料可事先用石油醚脱脂以后再用醇提,(2 2)过滤时要趁热。)过滤时要趁热。(3 3)也可用大孔树脂纯化,将皂苷水液通过大孔树脂柱,先用)也可用大孔树脂纯化,将皂苷水液通过大孔树脂柱,先用 水洗去部分糖和其它水溶性杂质,再用甲醇或乙醇进行梯度水洗去部分糖和其它水溶性杂质,再用甲醇或乙醇进行梯度 (低高)洗脱纯化(极性大的杂质留在柱上)(低高)洗脱纯化(极性大的杂质留在柱上)现在学习的是第40页,共84页2 2酸水解有机溶剂提取法酸水解有机溶剂提取法 此法主要提苷元此法主要提苷元 注意:注意:1.1.事先可酶解后再酸水解。事先可酶解后再酸水解。2.2.要用要用TLCTLC监测控制水解条件,防
22、止异构化,以监测控制水解条件,防止异构化,以 及是否水解彻底。及是否水解彻底。现在学习的是第41页,共84页先提总皂苷,再水解苷键,继用石油醚、苯、溶剂汽油、先提总皂苷,再水解苷键,继用石油醚、苯、溶剂汽油、CHClCHCl3 3等弱极性有机溶剂提取苷元等弱极性有机溶剂提取苷元现在学习的是第42页,共84页 3 3碱水提取法碱水提取法 提取含羧基皂苷提取含羧基皂苷 现在学习的是第43页,共84页二、三萜类化合物的分离二、三萜类化合物的分离 1 1分段沉淀法分段沉淀法 现在学习的是第44页,共84页2 2胆甾醇沉淀法胆甾醇沉淀法 利用三萜皂苷能与胆甾醇生成不溶性分子复合物进行分离。利用三萜皂苷能
23、与胆甾醇生成不溶性分子复合物进行分离。现在学习的是第45页,共84页3 3色谱分离法色谱分离法 一般要用色谱法才能拿到游离三萜及三萜皂苷单体一般要用色谱法才能拿到游离三萜及三萜皂苷单体 (1)(1)吸附色谱法吸附色谱法 吸附剂:硅胶吸附剂:硅胶 移动相:氯仿移动相:氯仿-丙酮、氯仿丙酮、氯仿-甲醇或氯仿甲醇或氯仿-甲醇甲醇-水等水等.(2)(2)分配色谱法分配色谱法 皂苷极性较大,难分离的皂苷可用分配色谱法进行分离。皂苷极性较大,难分离的皂苷可用分配色谱法进行分离。现在学习的是第46页,共84页支持剂:硅胶支持剂:硅胶固定相:固定相:3草酸水溶液等草酸水溶液等流动相:氯仿流动相:氯仿-甲醇甲醇
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- 第八 中药 化学 三帖类 化合物
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