中药化学第八章三帖类化合物课件.ppt
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1、第七章第七章三萜类化合物三萜类化合物(triterpenestriterpenes)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个异戊二烯单位(个异戊二烯单位(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。一些常用中药如人参、黄芪、甘草、三七、桔梗、远
2、志、柴胡、多。一些常用中药如人参、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、研究最多的是三萜皂苷强的有效成分。三萜类化合物中较为重要、研究最多的是三萜皂苷类。类。2.三萜皂苷三萜皂苷(Triterpenoidsaponins)此类化合物大多数可溶于水,其水溶液振摇后能产生大量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,三萜皂苷多具持久性肥皂样泡沫,故称为三萜皂苷,三萜皂苷多具COOH故又称故又称“酸性皂苷酸性
3、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。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pouosideA具具有细胞毒作用。有细胞毒作用。malabaricatriene 1 C13-Hmalabaricatriene 2 C13-Hlansioside A R=N-acetyl-D-glucosam
4、inelansioside 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.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3 3达玛烷达玛烷(dammarane)型型 5原萜烷原萜烷(protostane)型型7环菠萝蜜烷环菠萝蜜烷(cycloartane)型型结构特点:结构特点:(1)(1)母核为多氢苉(母核为多氢苉(C C2222H H1414),
5、),A/B,B/C,C/D环为反式,环为反式,D/E环为环为顺式顺式(2)(2)取代基取代基:甲基:具有甲基:具有8个(个(C23C30)C4C8C10C17C14C202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。果烷型、乌苏烷型、羽扇豆烷型和木栓烷型等。1齐墩果烷齐墩果烷(oleanane)型型羟基: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
6、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。2乌苏烷乌苏烷(ursane)型型4木栓烷木栓烷(friedeiane)型型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
7、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位上的角甲基转到位上的角甲基转到C13位上位上。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。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
8、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。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(3)Salkowski反应反应(4)Tcchugaeff反应反应(5)Kahlenber
9、g反应反应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。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
10、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。(2)乙酰解)乙酰解如:如:(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:(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。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如:如: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
11、完整苷元完整苷元 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。皂苷
12、。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,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
13、。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、脂肪酸、树脂和酸败的油脂类也可某些萜类(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,沉淀得到的甾体皂苷再作溶血试验)。(胆甾醇沉淀,沉淀得到的甾体皂苷再作溶血试验)。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
14、首选方法 (1 1)含油脂高的原料可事先用石油)含油脂高的原料可事先用石油醚醚脱脂以后再用醇提,脱脂以后再用醇提,(2 2)过滤时过滤时要趁要趁热热。(3 3)也可用大孔)也可用大孔树树脂脂纯纯化,将皂苷水液通化,将皂苷水液通过过大孔大孔树树脂柱,先用脂柱,先用 水洗去部分糖和其它水溶性水洗去部分糖和其它水溶性杂质杂质,再用甲醇或乙醇,再用甲醇或乙醇进进行梯度行梯度 (低高)洗脱(低高)洗脱纯纯化(极性大的化(极性大的杂质杂质留在柱上)留在柱上)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.事先可事先可酶酶解后再酸水解。解后再酸水解。2.2.
15、要用要用TLCTLC监测控制水解条件,防止异构化,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。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 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 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 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。利用三萜皂苷能与胆甾醇生成不溶性分子复合物进行分离。3 3色谱分离法色谱分离法 一般要用色一般
16、要用色谱谱法才能拿到游离三法才能拿到游离三萜萜及三及三萜萜皂苷皂苷单单体体 (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。支持支持剂剂:硅胶:硅胶固定相:固定相:3草酸水溶液等草酸水溶液等流流动动相:相:氯氯仿仿-甲醇甲醇-水、二水、二氯氯甲甲烷烷-甲醇甲醇-水、乙酸乙水、乙酸乙酯酯-乙醇乙醇-水、水、水水饱饱和的正丁醇等。和的正丁醇等。反相柱:反相柱:Rp-
17、18、Rp-8或或Rp-2流流动动相:甲醇相:甲醇-水或乙水或乙腈腈-水等水等也可用也可用Rp-18Rp-18、Rp-8Rp-8等预制反相高效薄层板制备分离皂苷。等预制反相高效薄层板制备分离皂苷。(3)(3)高效液相色谱法高效液相色谱法 高效液相色高效液相色谱谱法是目前分离皂苷法是目前分离皂苷类类化合物效率最高的方法。化合物效率最高的方法。反相色谱柱,以甲醇反相色谱柱,以甲醇-水、乙腈水、乙腈-水等系统为洗脱剂。水等系统为洗脱剂。(4)(4)大孔树脂柱色谱大孔树脂柱色谱 大孔大孔树树脂色脂色谱谱近年用于精制和初步分离皂苷。近年用于精制和初步分离皂苷。将含有皂苷的水溶液湿法上将含有皂苷的水溶液湿
18、法上样样,先用水洗,先用水洗涤涤除去糖和其他水溶性除去糖和其他水溶性杂质杂质,然后再用不同,然后再用不同浓浓度的甲醇或乙醇依其度的甲醇或乙醇依其浓浓度由低到高的度由低到高的顺顺序序进进行梯度洗脱。极性大的皂苷,可被行梯度洗脱。极性大的皂苷,可被1030的甲醇或乙醇洗脱下的甲醇或乙醇洗脱下来,极性小的皂苷,来,极性小的皂苷,则则被被50以上的甲醇或乙醇洗脱下来。以上的甲醇或乙醇洗脱下来。(5)(5)凝胶色谱法凝胶色谱法 SephadexLH-20,不同不同浓浓度的甲醇、乙醇或水等溶度的甲醇、乙醇或水等溶剂剂洗脱分离洗脱分离第五第五节节三三萜类萜类化合物的化合物的结结构研究构研究一、一、UVUV光
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- 中药 化学 第八 章三帖类 化合物 课件
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