《萜及其苷》PPT课件.ppt

由30个碳原子组成的萜类化合物，符合“异戊二烯定则” 大多与糖结合成苷，大多溶于水，水溶液振摇会产生持久的泡沫。 因为许多三萜皂苷具有羧基，因此又称为“酸性皂苷”。 广泛存在于自然界，双子叶植物中分布最多。,第八章 三萜及其苷,甾醇,四环三萜,第一节 四环三萜结构类型与分布,1. 达玛烷型,从环氧鲨烯由全椅式构象形成，其结构特点是A/B、B/C、C/D环均为反式, C8位有-CH3,C13位有-H, C14位有-CH3 ，C17有侧链,C20构型为R或S。,A,B,D,C,人参中的人参皂苷(ginsenosides):,由20(S)-原人参二醇衍生的皂苷:,由人参三醇衍生的皂苷:,由达玛烷衍生的人参皂苷，在生物活性上有显著的差异。例如由20(S)-原人参三醇衍生的皂苷有溶血性质，而由20(S)-原人参二醇衍生的皂苷则具对抗溶血的作用，因此人参总皂苷不能表现出溶血的现象。 人参皂苷Rg1有轻度中枢神经兴奋作用及抗疲劳作用。人参皂苷Rh则有中枢神经抑制作用和安定作用。 人参皂苷Rb1还有增强核糖核酸聚合酶的活性，而人参皂苷Rc则有抑制核糖核酸聚合酶的活性。,.羊毛脂烷型,从环氧鲨烯由全椅-船-椅式构象形成，其A/B, B/C, C/D环均为反式。10、13、14位分别连有, , -CH3，C20为R构型，C17侧链为构型,C3位常有-OH存在。,从灵芝中分离出一个三萜化合物，具有扶正固本之功。它的结构与羊毛甾烷相比，多了3=O，11=O，15=O，23=O，27-CH327-COOH，是羊毛甾烷的高度氧化化合物。,.甘遂烷型,从环氧鲨烯由全椅-船-椅式构象形成，是羊毛脂甾烷的立体异构体其A/B, B/C, C/D环均为反式，只是13、14位分别连有 , -CH3，C20为S构型与羊毛脂甾烷构型不同。,4. 环阿屯型,基本骨架与羊毛脂烷相似，差别仅在于环阿屯型19位甲基与9位脱氢形成三元环。,膜荚黄芪Astragalusmembranaceus，具有补气，强壮之功效。从其中分离鉴定的皂苷有近20个，多数皂苷的苷元为环黄芪醇 cycloastragenol 。,5. 葫芦烷型,基本骨架与羊毛脂烷相似，但它有5-H, 10-H,9-CH3（羊毛脂烷为5 - H, 10-CH3,9 -H ）,从雪胆属植物小蛇莲Hemsleya amabilis根中分离得到的 雪胆甲素和雪胆乙素，临床上用于治疗急性痢疾、肺结核、慢性气管炎等。,第二节 五环三萜,多数三萜皂苷苷元以五环三萜形式存在。其C3-OH与糖结合成苷，苷元中常含有羧基，故又称酸性皂苷，在植物体中常与钙、镁等离子结合成盐。,此类型在药用植物中分布很多，主要分布在豆科、五加科、桔梗科、远志科、桑寄生科、木通科等植物中。 山楂酸、齐墩果酸、甘草酸就属于这种结构 有些已证明有显著的生物活性 齐墩果酸有抗炎、镇静、防癌等作用，对肝炎有一定疗效。 从甘草及文冠果中分离到多种齐墩果烷型三萜甙元。,一、齐墩果烷型(oleanane),又称 -香树脂烷型(-amyrane) ，在植物界分布极为广泛。其基本碳架是多氢蒎的五环母核，环的构型为A/B反，B/C反，C/D反，D/E顺，C28常有-COOH，有时也在C24位，C3常有羟基，C12、C13位往往有不饱和双键的存在。,A,E,D,C,B,齐墩果酸首先由油橄榄的叶子中分得，广泛分布于植物界，如在青叶胆全草、女贞果实等植物中游离存在，但大多数与糖结合成苷存在。齐墩果酸具有抗炎、镇静、防肿瘤等作用，是治疗急性黄胆性肝炎和慢性迁延性肝炎的有效药物。 含齐墩果酸的植物很多，但含量超过10%的很少，从刺五加(Acanthopanax senticosus)、龙牙葱木(Aralia mandshurica)中提取齐墩果酸，得率都超过10%，纯度在95%以上，是很好的植物资源。,甘草(Glycyrrhiza urlensis)中含有甘草次酸(glycyrrhetinic acid)和甘草酸(glycyrrhizic acid)又称甘草皂苷(glycyrrhizin )或甘草甜素。甘草次酸有促肾上腺皮质激素(ACTH)样作用，临床上用于抗炎和治疗胃溃疡。但只有18-H的甘草次酸才有此活性，18H者无此活性。,柴胡皂苷元B,二、乌苏烷型,又称-香树脂烷型(-amyrane)或熊果烷型，其分子结构与齐墩果烷型不同之处是E环上两个甲基位置不同，即C20位的一个甲基移到C19位上。此类三萜大多是乌苏酸的衍生物。,熊果酸（Ursolic acid） 来源于木犀科植物女贞叶中，熊果酸又名乌索酸，属三萜类化合物。具有镇静、抗炎、抗菌、抗糖尿病、抗溃疡、降低血糖等多种生物学效应。,近年来发现熊果酸具有抗致癌、抗促癌、诱导F9畸胎瘤细胞分化和抗血管生成作用。研究发现：熊果酸能明显抑制HL60细胞增殖，可诱导其凋亡；能使小鼠的巨噬细胞吞噬功能显著提高。体内试验证明，熊果酸可以明显增强机体免疫功能。说明它的抗肿瘤作用广泛，极有可能成为低毒有效的新型抗癌药物。,中药地榆 (Sanguisorba officinalis)具有凉血止血的功效，其中含有地榆皂苷B, E (sanguisorbin B and E)，是乌苏酸的苷。,从积雪草（Centella asiatica）中分离到的 积雪草酸。,三、羽扇豆烷型,羽扇豆烷三萜类E环为五元碳环，且在E环19位有异丙基以构型取代，A/B、B/C、C/D及D/E均为反式。,白桦脂醇(betulin)存在于中草药酸枣仁、桦树皮、槐花等中。 白桦脂酸(betulinic acid) 存在于酸枣仁、桦树皮、天门冬、石榴树皮及叶等中。 羽扇豆醇(lupeol)存在于羽扇豆种皮中。,从白头翁（Pulsatilla chinensis） 中分离得到的 23羟基白桦酸：,四、木栓烷型,由齐墩果烯经甲基移位转变而来。与其他类型五环三萜皂苷相比，最明显的区别在于4位只有一个甲基。,雷公藤酮是失去25甲基的木栓烷型衍生物。,五、其它类型三萜 苦木素类成分碳数为20，过去归于二萜类，现认为是三萜氧化分解的衍生物。它是苦木科植物的典型成分。 有多种苦木内酯类化合物。 从鸦胆子中分得一系列苦木素类成分，多具有显著抗癌活性，尤以鸦胆亭抗癌活性最为广泛，对淋巴细胞白血病、肺癌、宫颈癌、胃癌、黑色素瘤等均有抑制活性。,第三节 皂苷的性质, 一、一般性质 1. 性状 由于分子结构较大，极性大，不易结晶，多为白色、乳白色无定形粉末，仅少数为结晶体。 皂苷元(三萜类)多有较好晶形。一般无明显熔点，在熔融之前就分解，分解点多在200350之间。其混合熔点往往不降低。 皂苷类多具吸湿性，味苦而辛辣。其粉末对人体各部粘膜均有强烈的刺激性，尤以鼻内粘膜灵敏性最大。但也有例外，如甘草皂苷刺激性极弱，具显著甜味。,2. 溶解性：皂苷一般可溶于水，易溶于热水、稀醇、热甲醇和热乙醇，不溶或难溶于苯、乙醚、氯仿等，在正丁醇、戊醇中有一定的溶解度，并在含水醇中溶解度增大。溶于水后多呈胶体状态。 由皂苷次皂苷苷元，水溶性逐渐降低 皂苷有助溶性能，促进其它成分在水中的溶解。,3. 表面活性：皂苷有降低水溶液表面张力的作用。多数皂苷的水溶液强烈振摇后产生持久性泡沫(15min以上)，且不因加热而消失。 有些皂苷(如薯蓣皂苷)，由于其水溶性较小，不易起泡沫。糖链数目愈多，发泡性能反而愈弱，甚至不发泡。 4. 旋光性：皂苷均有旋光性，决定于其苷元结构和糖苷键构型等，根据Hudson法则、Klyne法比较皂苷、次皂苷、苷元分子旋光比与已知构型的该糖一对甲基苷分子旋光比对照，即可推定各苷键构型。,4.溶血作用 三萜皂苷元无溶血作用，而皂苷常有使红血球破裂(溶血)的作用。溶血作用的有无、强弱与苷元结构及糖部分均有关系。 一般单糖链皂苷作用明显，中性三萜类双糖链皂苷溶血作用较弱或无溶血作用。如人参总皂苷无溶血现象，其中皂甙B溶血，而皂甙A抗溶血。 酸性皂甙溶血作用呈中等强度。 溶血作用强弱用溶血指数表示，它是指皂苷对同一动物来源的红血球稀悬浮液在一定等渗条件下、缓冲条件下及恒温下造成完全溶血的最低浓度。常以稀释倍数表示。 甘草皂苷为14000 甾体皂苷中的洋拔葜皂苷为1125000 薯蓣皂苷为140万。 皂苷类对蛙、鱼类等毒性特别大，即使稀释至10-6的溶液也能使鱼类致死，可做毒鱼用(皂毒)。,应注意： 某些萜类、挥发油、树脂、腐植酸、胺类、酸败油等也有溶血现象，它们在粗提物中存在时会产生干扰。应加以区别。 溶血作用的产生系皂苷与血液中的胆固醇结合成分子复合物所致，破坏了红血球，因而导致溶血现象。 测定中试管大小、 pH（47）、温度、血液种类均会对溶血指数产生影响。 溶血判定：试管中溶液为鲜红色，管底无红色沉淀物，为全部溶血；溶液透明但无色，管底沉着大量红细胞，振摇即混浊，为不溶血。,5. 降胆固醇作用 皂苷可防止胆固醇在肠道被吸收，因而具有降低血浆脂质中胆固醇的作用。如柴胡皂苷、甘草皂苷、驴蹄草总皂苷、无患子皂苷等均有明显降低血中胆固醇的作用。,6. 沉淀作用 皂苷水溶液可与铅盐、钡盐、铜盐等沉淀。 向酸性皂苷的水溶液加入硫酸铵、醋酸铅或其它中性盐即生成沉淀。 中性皂苷用碱性盐Ba(OH)或碱式醋酸铅沉淀。利用此反应提取和粗分离皂苷、萜类等。 皂苷也可与甾醇(如胆甾醇)在乙醇溶液中生成分子复合物沉淀。用乙醚回收沉淀时胆甾醇可溶于醚，而皂苷不溶。若甾醇C3OH为构型或C5OH成酯或苷时则不能与皂苷形成难溶性分子复合物。,二、显色反应 1. 醋酐浓硫酸试验(Libermann-Burchard反应，L-B反应)：三萜皂苷一般由黄转为红、紫、或兰色，不出现绿色，而甾体皂苷色变快，且最后呈污绿色。 2. 氯仿浓硫酸试验：样品溶于氯仿，加入浓硫酸后，氯仿层呈现红或蓝色，硫酸层可见绿色荧光。 3. 三氯醋酸试验：皂苷溶液滴于滤纸上，滴三氯醋酸试剂，热至近100时，三萜皂苷经反应显红、红紫色。 4. 三氯化锑或五氯化锑试验：三萜皂苷与其氯仿溶液(无水)反应呈紫色(在薄层或滤纸上反应，70，2min紫外灯下呈蓝色荧光。,5. 磷钼酸乙醇溶液(5）试验：在薄层上120反应时，甾醇、皂苷、三萜类均反应呈蓝蓝紫色斑点。,第四节 三萜皂甙的提取、精制和分离,特性： 难以结晶，多为无定形粉末。 由于糖分子的引入，极性基团明显增多，致使极性增强，故具有较大的极性而易溶于醇类溶剂、含水醇及水。 难溶于弱极性的有机溶剂。,一、提取方法 1. 正丁醇提取法 皂苷的提取常用乙醇、甲醇等极性溶剂提取，回收溶剂后将流浸膏溶于水，滤除不溶物，水溶液用石油醚、乙醚等脂溶性溶剂萃取以除去油脂、色素等杂质。若为含油脂量较大的材料应预先脱脂。水溶液用食盐饱和后，继续用饱和的正丁醇萃取，将正丁醇溶液浓缩至干即得粗制总皂苷。,2. 其它方法 有些皂苷在冷、热乙醇中溶解度差别大，常用70%95%乙醇回流提取34 h，重复34次，合并乙醇提取液放冷即可析出，或浓缩后冷置可析出。 脱脂后的药材亦可用水加热提取皂苷，浓缩提取液，加入倍量95乙醇使蛋白质、多糖类杂质沉淀，除去杂质后，回收乙醇即可。 某些酸性皂苷，难溶于冷水，易溶于碱性水溶液，可用碱水溶出皂苷，再用酸沉淀的方法获得粗皂苷(如甘草酸)。, 也可使用大孔树脂法获得总皂苷，即将(水)粗提物(已除去蛋白质、多糖等大量杂质)通过大孔树脂柱，使皂苷吸附在大孔树脂上。先用水洗去极性大的成分，再用50左右的乙醇溶液冼出总皂苷，或用不同浓度的乙醇洗脱获得分组皂苷。 应该注意，提取分离时应控制温度、酸、碱条件及层析条件，避免对某些皂苷产生影响，结构发生变化或在层析中形成不可逆吸附。,二、皂苷分离精制方法,1. 溶剂沉淀法(分步、分段沉淀法)将粗皂苷溶于适当少量甲醇(乙醇)中，逐渐加入乙醚、丙酮或其混合溶剂(1：1），混匀，皂苷即析出，如此处理几次，并逐渐降低溶剂极性，使皂苷分批析出。 2. 吸附法：将粗皂苷(含色素、糖、鞣质等杂质)用硅藻土吸附后，以甲醇温热提取，即可获得精制混合皂苷。,3. 重金属盐沉淀法：皂甙可与铅盐、铜盐、钡盐等产生沉淀。利用此性质可将中性皂甙