三萜类化合物详解课件.ppt

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1、概述概述多数三萜多数三萜(triterpenoids)是由是由30个碳原子组成的萜类个碳原子组成的萜类化合物，根据化合物，根据“异戊二烯定则异戊二烯定则”，多数三萜被认为是，多数三萜被认为是由由6个异戊二烯个异戊二烯(30个碳个碳)缩合而成的。缩合而成的。苷类化合物多数可溶于水，水溶液振摇后产生似肥皂苷类化合物多数可溶于水，水溶液振摇后产生似肥皂水溶液样泡沫，故被称为三萜皂苷水溶液样泡沫，故被称为三萜皂苷(triterpenoidsaponins)，该类皂苷多具有羧基，所以有时又称之为，该类皂苷多具有羧基，所以有时又称之为酸性皂苷。酸性皂苷。1概述概述三萜皂苷是由三萜皂苷元三萜皂苷是由三萜皂苷

2、元(triterpenesapogenins)和糖和糖组成的，常见的苷元为四环三萜和五环三萜。组成的，常见的苷元为四环三萜和五环三萜。根据糖链的多少，可分：根据糖链的多少，可分：单糖链苷单糖链苷(monodemosides)双糖链苷双糖链苷(bisdemosides)三糖链皂苷三糖链皂苷(tridesmosidicsaponins)当原生苷由于水解或酶解，部分糖被降解时，所生成当原生苷由于水解或酶解，部分糖被降解时，所生成的苷叫次皂苷的苷叫次皂苷(prosapogenins)。2生物合成生物合成对三萜类化合物生物合成对三萜类化合物生物合成(biosynthesis)的研究表明三萜是由的研究表明

3、三萜是由鲨烯鲨烯(squalene)经过不同的途径环合而成，鲨烯是由倍半萜金经过不同的途径环合而成，鲨烯是由倍半萜金合欢醇合欢醇(farnesol)的焦磷酸酯尾尾缩合生成。的焦磷酸酯尾尾缩合生成。3已发现的三萜类化合物结构类型很多，多数三萜为四已发现的三萜类化合物结构类型很多，多数三萜为四环三萜和五环三萜，也有少数为链状、单环、双环和环三萜和五环三萜，也有少数为链状、单环、双环和三环三萜。近几十年还发现了许多由于氧化、环裂解、三环三萜。近几十年还发现了许多由于氧化、环裂解、甲基转位、重排及降解等而产生的结构复杂的高度氧甲基转位、重排及降解等而产生的结构复杂的高度氧化的新骨架类型的三萜类化合物。

4、化的新骨架类型的三萜类化合物。生物合成生物合成4结构与分类结构与分类多数三萜为四环三萜和五环三萜，也有少数为链状、多数三萜为四环三萜和五环三萜，也有少数为链状、单环、双环和三环三萜，如：单环、双环和三环三萜，如：无环三萜：鲨烯无环三萜：鲨烯单环三萜：蓍醇单环三萜：蓍醇5结构与分类结构与分类双环三萜：双环三萜：三环三萜如：龙涎香为抹香鲸肠道排泄的灰色块状三环三萜如：龙涎香为抹香鲸肠道排泄的灰色块状物，本身无味，空气中变化产生香气，为名贵香料物，本身无味，空气中变化产生香气，为名贵香料6四环三萜四环三萜存在于天然界较多的四环三萜存在于天然界较多的四环三萜(tetracyclictriterpeno

5、ids)或其皂苷苷元主要有：或其皂苷苷元主要有：达玛烷型达玛烷型羊毛脂烷型羊毛脂烷型大戟烷型大戟烷型葫芦烷型葫芦烷型原萜烷型原萜烷型楝烷型楝烷型环菠萝蜜烷型（环阿屯烷）型环菠萝蜜烷型（环阿屯烷）型7结构共同特点结构共同特点1、具有、具有环戊烷骈多氢菲环戊烷骈多氢菲的基本母核（的基本母核（17个碳原子）。个碳原子）。2、C17位有一个由位有一个由8个碳原子组成的侧链个碳原子组成的侧链。3、母核上有、母核上有5个角甲基个角甲基，4个连接在个连接在C4、C4、C10、C14、另一、另一个编号为个编号为C18的甲基连于的甲基连于C8或或C13位上。位上。123034567891011121314151

6、6171819202122232425262728298一、羊毛脂烷型一、羊毛脂烷型(Lanostane)羊毛脂烷型四环三萜是环氧鲨烯经椅羊毛脂烷型四环三萜是环氧鲨烯经椅-船船-椅构象式环合而成。椅构象式环合而成。其结构特点：其结构特点：A/B，B/C，C/D环环均为反式均为反式17-侧链，侧链，C-20为为R构型构型10,13,14位分别连有位分别连有,-CH39灵芝为多孔菌科真菌赤芝的灵芝为多孔菌科真菌赤芝的干燥子实体。干燥子实体。具有补中益气、扶正固本、具有补中益气、扶正固本、延年益寿的作用延年益寿的作用一、一、Lanostane10二、大戟烷型二、大戟烷型(euphane)其结构特点：

7、其结构特点：A/B，B/C，C/D环均为反式环均为反式13，14位连的位连的CH3与羊毛脂烷相反分别为与羊毛脂烷相反分别为,-CH317-侧链，侧链，C-20为为S构型。构型。11三、达玛烷型三、达玛烷型(dammarane)达玛烷型四环三萜是由环氧鲨烯全椅式构象形成，其结构特点：达玛烷型四环三萜是由环氧鲨烯全椅式构象形成，其结构特点：8位有角甲基，且为位有角甲基，且为-构型构型13位连有位连有-H，10位有位有-CH317位有位有-侧链侧链C-20构型为构型为R或或S12三、三、dammarane人参皂苷人参皂苷P252存在于人参中存在于人参中Rg1具有轻度中枢神经兴奋作用及抗疲劳作用具有轻

8、度中枢神经兴奋作用及抗疲劳作用Rb1中枢神经抑制作用和安定作用；增强核糖核酸聚合中枢神经抑制作用和安定作用；增强核糖核酸聚合酶的活性酶的活性Rc抑制核糖核酸聚合酶的活性抑制核糖核酸聚合酶的活性13四、葫芦烷型四、葫芦烷型(cucurbitane)结构特点：结构特点：A/B环上的取代和羊毛环上的取代和羊毛脂脂烷类型化合物不同，有烷类型化合物不同，有5-H，8-H，l0-H，9位连有位连有-CH3，其余与羊毛甾烷一样。其余与羊毛甾烷一样。14罗汉果甜素罗汉果甜素V中药罗汉果中的成分，味甜，中药罗汉果中的成分，味甜，0.02的溶液比蔗糖甜的溶液比蔗糖甜256倍。可作调倍。可作调味剂。味剂。四、四、c

9、ucurbitane15五、原萜烷型五、原萜烷型(protostane)结构特点：结构特点：10-CH3，14-CH3，8-CH3。C-20为为S构型。构型。泽泻萜醇泽泻萜醇A、B具有降低血具有降低血清总胆固醇的作用。清总胆固醇的作用。16六、楝烷型六、楝烷型(meliacane)楝科楝属植物苦楝果实及树皮中含多种三萜成分，具苦味，总楝科楝属植物苦楝果实及树皮中含多种三萜成分，具苦味，总称为楝苦素类成分称为楝苦素类成分(meliacins)，其由，其由26个碳构成个碳构成，属于楝烷，属于楝烷型。型。降四环三萜或四降三萜降四环三萜或四降三萜 17七、环阿屯烷型七、环阿屯烷型(cycloartan

10、e)结构特点：结构特点：环阿屯烷环阿屯烷(环阿尔廷环阿尔廷)基本骨架与羊毛脂烷很相似，差别仅在于基本骨架与羊毛脂烷很相似，差别仅在于环阿屯烷环阿屯烷19位甲基与位甲基与9位脱氢形成三元环。位脱氢形成三元环。18黄芪具有补气、强壮之功。黄芪具有补气、强壮之功。R1R2R3CycloastragenolHHHAstragalosidexyl(2,3diAc)glcHAstragalosideglc2xylHglcAstragalosidexylglcglc七、七、cycloartane19五环三萜五环三萜五环三萜五环三萜(pentacyclictriterpenoids)类型数目较多，类型数目较多

11、，主要的类型：主要的类型：齐墩果烷型齐墩果烷型乌苏烷型乌苏烷型羽扇豆烷型羽扇豆烷型木栓烷型木栓烷型20一、齐墩果烷型一、齐墩果烷型(oleanane)齐墩果烷型，又称齐墩果烷型，又称-香树脂烷香树脂烷(-amyrane)型，结构特点：型，结构特点：多多氢蒎的五环母核，氢蒎的五环母核，A/B,B/C,C/D反式反式,D/E顺式。顺式。母体有母体有8个个CH3：C4,C20位各有两个甲基；位各有两个甲基；C10,C8,C17-CH3C14-CH321齐墩果酸齐墩果酸广泛分布于植物界广泛分布于植物界具有降转氨酶作用，对四氯化碳引起的大具有降转氨酶作用，对四氯化碳引起的大鼠急性肝损伤有保护作用，用于治

12、疗急性鼠急性肝损伤有保护作用，用于治疗急性黄疸性肝炎。黄疸性肝炎。一、一、oleanane22二、乌苏烷型二、乌苏烷型(ursane)乌苏烷型，又称乌苏烷型，又称-香树脂烷香树脂烷(-amyrane)型，此类三萜大多是型，此类三萜大多是乌苏酸的衍生物。与齐墩果烷型的不同在于乌苏酸的衍生物。与齐墩果烷型的不同在于C20位的甲基移到位的甲基移到C19位上位上23地榆皂苷地榆皂苷BR=H地榆皂苷地榆皂苷ER=3-Ac-glc中药地榆具有凉血、止血的作用。中药地榆具有凉血、止血的作用。二、二、ursane24三、羽扇豆烷型三、羽扇豆烷型(lupane)结构特点：结构特点：A/B,B/C,C/D,D/E

13、反式。反式。E环为五元环环为五元环。E环环19位有异丙基以位有异丙基以-构构型取代。型取代。25四、木栓烷型四、木栓烷型(friedelane)木栓烷型结构特点：木栓烷型结构特点：A/B,B/C,C/D反式反式,D/E顺顺式。式。C4,C5,C9,C14-CH3C17多为多为-CH3。C13-CH326一、物理性质一、物理性质1、性状：、性状：三萜类化合物多有较好结晶，皂苷尤其寡糖皂苷，三萜类化合物多有较好结晶，皂苷尤其寡糖皂苷，由于糖分子的引入，使羟基数目增多，极性加大，由于糖分子的引入，使羟基数目增多，极性加大，不易结晶，因而皂苷大多为无色无定形粉末。不易结晶，因而皂苷大多为无色无定形粉末

14、。272、溶解度、溶解度游离三萜类：游离三萜类：能溶于石油醚、苯、乙醚、氯仿等有机能溶于石油醚、苯、乙醚、氯仿等有机溶剂，而不溶于水。溶剂，而不溶于水。三萜苷类：三萜苷类：可溶于水，易溶于热水，稀醇、热甲醇和可溶于水，易溶于热水，稀醇、热甲醇和热乙醇中，几不溶或难溶于乙醚、苯等极性小的有机热乙醇中，几不溶或难溶于乙醚、苯等极性小的有机溶剂，溶剂，含水丁醇或戊醇含水丁醇或戊醇对皂苷的溶解度较好，因此是对皂苷的溶解度较好，因此是提取皂苷时常采用的溶剂。提取皂苷时常采用的溶剂。283、味、味皂苷多数具有苦而辛辣味。其粉末对人体粘膜有强烈皂苷多数具有苦而辛辣味。其粉末对人体粘膜有强烈刺激性，尤其鼻内粘

15、膜的敏感性最大，吸人鼻内能引刺激性，尤其鼻内粘膜的敏感性最大，吸人鼻内能引起喷嚏。因此某些皂苷内服，能刺激消化道粘膜，产起喷嚏。因此某些皂苷内服，能刺激消化道粘膜，产生反射性粘液腺分泌，而用于祛痰止咳。生反射性粘液腺分泌，而用于祛痰止咳。294、表面活性、表面活性皂苷水溶液经强烈振摇能产生持久性的泡沫，且不因皂苷水溶液经强烈振摇能产生持久性的泡沫，且不因加热而消失，这是由于皂苷具有降低水溶液表面张力加热而消失，这是由于皂苷具有降低水溶液表面张力的缘故。的缘故。因此皂苷可作为清洁剂、乳化剂应用。皂苷的表面活因此皂苷可作为清洁剂、乳化剂应用。皂苷的表面活性与其分子内部亲水性和亲脂性结构的比例相关，

16、只性与其分子内部亲水性和亲脂性结构的比例相关，只有当二者比例适当，才能较好地发挥出这种表面活性。有当二者比例适当，才能较好地发挥出这种表面活性。某些皂苷由于亲水性强于亲脂性或亲脂性强于亲水性，某些皂苷由于亲水性强于亲脂性或亲脂性强于亲水性，就不呈现这种活性。就不呈现这种活性。30二、化学性质二、化学性质1、颜色反应、颜色反应条件：三萜化合物在无水条件下。条件：三萜化合物在无水条件下。试剂：试剂：强酸强酸(硫酸、磷酸、高氯酸硫酸、磷酸、高氯酸)中等强酸中等强酸(三氯乙酸三氯乙酸)Lewis酸酸(氯化锌氯化锌,三氯化铝三氯化铝,三氯化锑三氯化锑)。现象：会产生颜色变化或荧光。现象：会产生颜色变化或

17、荧光。31原理原理主要是使羟基脱水，增加双键结构，再经双键移位、主要是使羟基脱水，增加双键结构，再经双键移位、双分子缩合等反应生成共轭双烯系统，又在酸作用双分子缩合等反应生成共轭双烯系统，又在酸作用下形成阳碳离子盐而呈色。下形成阳碳离子盐而呈色。全饱和的、全饱和的、3位又无羟基或羰基的化合物呈阴性反应。位又无羟基或羰基的化合物呈阴性反应。321、醋酐醋酐-浓硫酸反应浓硫酸反应(Liebermann-Burchard反应反应)将样品溶于醋酐中，加浓硫酸将样品溶于醋酐中，加浓硫酸-醋酐醋酐(1：20)，可产生，可产生黄黄红红紫紫蓝等颜色变化，最后褪色。蓝等颜色变化，最后褪色。反应常在蒸发皿中进行。

18、反应常在蒸发皿中进行。332、五氯化锑反应五氯化锑反应(Kahlenberg反应反应)将样品氯仿或醇溶液点于滤纸上，喷以将样品氯仿或醇溶液点于滤纸上，喷以20五氯化锑的氯仿溶五氯化锑的氯仿溶液，该反应试剂也可选用三氯化锑饱和的氯仿溶液代替液，该反应试剂也可选用三氯化锑饱和的氯仿溶液代替(不应不应含乙醇和水含乙醇和水)，干燥后，干燥后6070加热，显蓝色、灰蓝色，灰紫加热，显蓝色、灰蓝色，灰紫色等多种颜色斑点色等多种颜色斑点343、三三氯醋酸反应氯醋酸反应(Rosen-Heimer反应反应)将样品溶液滴在滤纸上，喷将样品溶液滴在滤纸上，喷25三氯醋酸乙醇溶液，三氯醋酸乙醇溶液，加热至加热至100

19、，生成红色渐变为紫色。，生成红色渐变为紫色。354、氯仿、氯仿-浓硫酸反应浓硫酸反应(Salkowski反应反应)样品溶于氯仿，加入浓硫酸后，在氯仿层呈现红色或样品溶于氯仿，加入浓硫酸后，在氯仿层呈现红色或蓝色，硫酸层有绿色荧光出现。蓝色，硫酸层有绿色荧光出现。5、冰醋酸-乙酰氯反应(Tschugaeff反应)样品溶于冰醋酸中，加乙酰氯数滴及氯化锌结晶数粒，样品溶于冰醋酸中，加乙酰氯数滴及氯化锌结晶数粒，稍加热，则呈现淡红色或紫红色。稍加热，则呈现淡红色或紫红色。362、沉淀反应、沉淀反应皂苷的水溶液可以和一些金属盐类如铅盐、钡盐、铜皂苷的水溶液可以和一些金属盐类如铅盐、钡盐、铜盐等产生沉淀。

20、盐等产生沉淀。酸性皂苷酸性皂苷(通常指三萜皂苷通常指三萜皂苷)的水溶液加入硫酸铵、醋的水溶液加入硫酸铵、醋酸铅或其他中性盐类即生成沉淀。酸铅或其他中性盐类即生成沉淀。中性皂苷中性皂苷(通常指甾体皂苷通常指甾体皂苷)的水溶液则需加入碱式醋的水溶液则需加入碱式醋酸铅或氢氧化钡等碱性盐类才能生成沉淀。利用这一酸铅或氢氧化钡等碱性盐类才能生成沉淀。利用这一性质可进行皂苷的提取和初步分离。性质可进行皂苷的提取和初步分离。37三、溶血作用三、溶血作用皂苷又称皂毒类（皂苷又称皂毒类（sapotoxins），是指其有溶血作用。），是指其有溶血作用。皂苷的水溶液大多能破坏红细胞而有溶血作用（皂苷的水溶液大多能破

21、坏红细胞而有溶血作用（不能不能静脉注射给药）静脉注射给药）皂苷水溶液肌肉注射易引起组织坏死，口服则无溶血皂苷水溶液肌肉注射易引起组织坏死，口服则无溶血作用。（可能在肠胃不被吸收的原故）作用。（可能在肠胃不被吸收的原故）溶血指数溶血指数在一定条件下能使血液中红细胞完全溶解在一定条件下能使血液中红细胞完全溶解的最低浓度。的最低浓度。38溶血机理溶血机理并非所有的皂苷都产生溶血现象，如：人参皂苷并非所有的皂苷都产生溶血现象，如：人参皂苷39如何确定是否是由皂苷引起的溶血呢？如何确定是否是由皂苷引起的溶血呢？可进一步提纯再检查；可进一步提纯再检查；运用胆甾醇沉淀法。沉淀后的滤液无溶血现象，而运用胆甾醇

22、沉淀法。沉淀后的滤液无溶血现象，而沉淀分解后有溶血现象，表示确系皂苷引起的溶血现沉淀分解后有溶血现象，表示确系皂苷引起的溶血现象。象。40提取提取1、醇类溶剂提取法，醇提取物依次用石油醚、氯仿、醇类溶剂提取法，醇提取物依次用石油醚、氯仿、乙酸乙酯，正丁醇等溶剂进行分部提取，然后进一步乙酸乙酯，正丁醇等溶剂进行分部提取，然后进一步分离，三萜成分主要从氯仿部位中获得。分离，三萜成分主要从氯仿部位中获得。2、酸水解有机溶剂萃取法：以获得苷元为目的。由、酸水解有机溶剂萃取法：以获得苷元为目的。由于水解反应比较强烈，发生结构变异而生成次生结构，于水解反应比较强烈，发生结构变异而生成次生结构，得不到原始皂

23、苷元，得不到原始皂苷元，欲获得原始皂苷元，则应采用温和酸水解，两相酸欲获得原始皂苷元，则应采用温和酸水解，两相酸水解、酶水解或水解、酶水解或Smith降解等方法。降解等方法。3、碱水提取法：酸性皂苷。、碱水提取法：酸性皂苷。41分离分离1、分段沉淀法、分段沉淀法利用皂苷难溶于乙醚、丙酮利用皂苷难溶于乙醚、丙酮等溶剂来分离。等溶剂来分离。皂苷皂苷/醇液醇液+滴加乙醚等滴加乙醚等沉淀沉淀优点优点简便简便缺点缺点分离不完全，不易获分离不完全，不易获得纯品得纯品2、胆甾醇沉淀法、胆甾醇沉淀法42分离分离3、正相分配色谱、正相分配色谱支持剂：硅胶支持剂：硅胶洗脱剂：洗脱剂：CHCl3-MeOH-H2O，CH2Cl2-MeOH-H2O，EtOAc-EtOH-H2O梯度洗脱梯度洗脱；用水饱和的；用水饱和的n-BuOH。制备薄层色谱用于皂苷分离，可取得较好效果。制备薄层色谱用于皂苷分离，可取得较好效果。反相正相分配色谱反相正相分配色谱填充剂：反相键合相，填充剂：反相键合相，Rp-18、Rp-8或或Rp-2洗脱剂：洗脱剂：CH3OH-H2O或乙腈或乙腈-水水反相色谱柱需用相对应的反相薄层色谱进行检识，反相色谱柱需用相对应的反相薄层色谱进行检识，有预制的有预制的Rp-18、Rp-8等反相高效薄层板等反相高效薄层板43