第二节皂苷.doc

第二节 皂苷定义 ：该类化合物溶于水后，形成的水溶液经振摇后能产生大量持久性、似肥皂样的泡沫，这类化合物称为皂苷。分布 1、甾体皂苷：主要分布百合科、玄参科、龙舌兰科等单子叶植物中。2、三萜皂苷： 菌类、蕨类、单子叶、双子叶植物、动物及海洋生物中均有分布，尤以双子叶植物中分布最多。主要分布于石竹科、五加科、豆科、七叶树科、远志科、桔梗科及玄参科。 少数三萜类成分也存在于动物体。 存在形式：多以游离或成苷成酯的形式存在 生物活性1、甾体皂苷类 （1）抗生育：杀灭精子、抗早孕 ； 主要用作合成甾体避孕药和激素类药物的原料。 （2）降血糖； （3） 降低胆固醇和免疫调节 （甘草酸） ；（4）抗真菌、杀虫等；（5）防治心脑血管疾病； （6）抗肿瘤。2、三萜皂苷类 如：乌苏酸为夏枯草等植物的抗癌活性成分，雪胆甲素是山苦瓜的抗癌活性成分 人参皂苷能促进RNA蛋白质的生物合成，调节机体代谢，增强免疫功能。 七叶皂苷具有明显的抗渗出、抗炎、抗淤血作用，能恢复毛细血管的正常的渗透性，提高毛细血管张力，控制炎症，改善循环，对脑外伤及心血管病有较好的治疗作用。 柴胡皂苷能抑制中枢神经系统，有明显的抗炎作用，并能减低血浆中胆固醇和甘油三酯的水平。 第一节 结构与分类 按苷元结构分为（考点） 1、甾体皂苷：具有27个C的螺旋甾烷或异螺旋甾烷结构； 2、三萜皂苷：具有30个C组成，由6个异戊二烯单位。一、甾体皂苷 ：由甾体皂苷元与糖组成，苷元具有27个碳，其基本碳架称为螺旋甾烷及其异构体异螺旋甾烷。 （一）甾体皂苷元的结构特点 （考点1,4,6,7）1、分子中含有A、B、C、D、E、F六个环，A、B、C、D环为甾体母核；C17位上侧链和C16骈合为五元含氧环（呋喃环E），E环上又以螺缩酮形式连接六元含氧环（吡喃环F），共同组成螺旋甾烷结构。 2、甾核四个环的稠合方式为A/B顺式（5、10）或反式（5、10），B/C（8、9）和C/D （13、14）均为反式。 3、所有的甾体皂苷元在C10、C13、C20和C25位都有一个甲基，C10、C13位的甲基为角甲基，均为-型；C20位甲基为-型。由于F环为椅式，C25位的甲基应有立方体异构，C25位为竖键时，为-型，其绝对构型为S型（L型），C25位甲基为平伏键时，为-型，其绝对构型为R型（D型）。4、分子中有多个羟基，大多数在C3位上有羟基，多为-型并常与糖结合成苷。5、苷元上常含有羰基和双键，羰基常在C12位上，少数在C6和C11位上。双键常在5（6）、9（11）。6、分子中有三个手性碳：C20、C22、C25 7、甾体皂苷分子大多不含羧基，呈中性，故甾体皂苷又称为中性皂苷。（二）甾体皂苷的结构分类1、单糖链皂苷： 糖链结合在C3-OH上（如知母皂苷A-和薯蓣皂苷） 糖链结合在C1-OH上（沿阶草皂苷D） 2、双糖链皂苷： 两个糖链分别与甾体皂苷元上的C3-OH和F环变形后形成的-OCH3相结合，如颠茄皂苷A。 两个糖链分别与甾体皂苷元上的C3和C1位置的羟基结合。 两个糖链分别与甾体皂苷元上的C3-OH和F环开环后形成的-OH相结合。二、 三萜皂苷是由30个碳组成的萜类化合物，由六个异戊二烯单位组成。 三萜皂苷分子多含有-COOH，又称为酸性皂苷。 三萜皂苷的分类多按其苷元中30个碳组成环的数目多少，分为四环三萜皂苷和五环三萜皂苷。（一）四环三萜类（考点） 1羊毛脂烷型 2达玛烷型 3甘遂烷型 4环阿屯烷型 5葫芦烷型 6楝烷型 （二）五环三萜（考点） 1齐墩果烷型 2乌苏烷型 3羽扇豆烷型 4木栓烷型第二节 理化性质性 状：苷元多有较好结晶； 苷不易结晶，多为无色无定形粉末。 溶解性： 苷元溶石油醚、苯、乙醚、氯仿等有机溶剂 ； 不溶于水。 苷易溶于热水、稀醇、热MeOH、EtOH； 含水丁醇、戊醇对皂苷的溶解度较好。不溶或难溶乙醚、苯等极性小的有机溶剂 味: 苦而辛辣，粉末对人体粘膜有强烈刺激性，尤其鼻内粘膜的敏感性最大，吸入鼻内能引起喷嚏。因此，有的皂苷内服，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。起泡性（考点4）1.具有表面活性剂的作用，能降低水溶液的表面张力。（清洁剂，乳化剂） 2、皂苷的水溶液经振摇能产生大量而持久性的泡沫，不因加热而消失（与蛋白质水溶液产生的泡沫相区别）； 3、皂苷的起泡作用决定于皂苷分子中亲脂性的皂苷元部分及亲水性的多糖部分比例；4、皂苷水溶液振摇后产生的持久性泡沫与溶液的PH有关； 中性皂苷在碱性条件下产生较稳定的泡沫，在酸性的条件下泡沫不稳定；（甾体皂苷） 酸性皂苷在碱性或酸性条件下，产生的泡沫的持久性相同。(三萜皂苷) 用此现象可以区别甾体皂苷与三萜皂苷。溶血性（考点） 皂苷又称皂毒类，是指其有溶血作用，即由于其可与细胞膜上的胆固醇生成不溶于水的复合物，生成沉淀，破坏了血红细胞的正常渗透，使血球内渗透压增加而发生崩解，产生溶血作用。 一般单皂苷溶血作用明显，双皂苷包括中性皂苷溶血作用较弱，酸性皂苷中等程度的溶血作用，皂苷元无溶血作用。 皂苷的水溶液大多能破坏红细胞而有溶血作用。（不能静脉注射给药） 皂苷水溶液肌肉注射易引起组织坏死，口服则无溶血作用。（可能在肠胃不被吸收的原故）溶血机理（考点）：并非所有的皂苷都产生溶血现象，如：人参皂苷：人参皂苷能促进RNA蛋白质的生物合成，调节机体代谢，增强免疫功能。 溶血与结构的关系： 和糖部分有关：某些双链皂苷（无溶血作用）酶解单糖链皂苷（具有溶血作用） 一些有溶血作用的三萜酯皂苷E环上脂键被水解生成物仍是皂苷（无溶血作用）显色反应： 由于皂苷类化合物结构中常有：-OH、=等，因此，在无水条件下，与强酸（硫酸、磷酸、高氯酸）、中等强酸（三氯乙酸）、Lewis酸（氯化锌、三氯化铝、三氯化锑）作用，会产生颜色变化或荧光。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，又在酸作用下形成阳碳离子盐而呈色。全饱和的、C-3无羟基或羰基的化合物呈阴性反应。（作用于母核） 1.醋酐-浓硫酸反应（Liebermann-Burchard反应甾体皂苷颜色变化快，在颜色变化的最后呈现蓝绿色；而三萜皂苷颜色变化稍慢，且不出现蓝绿色，只能显红或紫色。 用此法可以初步区别甾体皂苷和三萜皂苷。2. 氯仿-浓硫酸反应 （Salkowski反应） 试样溶于氯仿中加入浓硫酸后，氯仿层显红色或蓝色，硫酸层有绿色荧光出现。3、三氯醋酸反应 （Rosen-Heimer反应） 样品溶液点于滤纸上，喷25%三氯醋酸乙醇溶液，甾体皂苷在加热60 时即可显示红色紫色斑点，而三萜皂苷需加热至100，才显色。4、 五氯化锑反应（kahlenberg反应） 将样品醇溶液点于滤纸上，喷以20%三氯化锑（或五氯化锑）氯仿溶液（不应含乙醇和水）干燥后，60-70 加热，显黄色、灰蓝色、灰紫色斑点，在紫外灯下显蓝紫色荧光（甾体皂苷则显黄色荧光）。 注意：五氯化锑腐蚀性很强，宜少量配置，用后倒掉。5、 冰醋酸-乙酰氯反应（Tschugaeff反应）： 样品溶于冰醋酸，加乙酰氯数滴及氯化锌结晶数粒，稍加热，则呈现淡红色或紫色。凡具有三萜母核结构的化合物，均能产生上述反应。如：三萜苷元、三萜皂苷。 沉淀反应 皂苷的水溶液可以和铅盐、钡盐、铜盐等产生沉淀。酸性皂苷（通常指三萜皂苷）的水溶液加入硫酸铵、醋酸铅或其他中性盐类即生成沉淀。中性皂苷（通常指甾体皂苷）的水溶液则需加入碱式醋酸铅或氧化钡等碱性盐类才能生成沉淀。利用这一性质进行皂苷的提取和初步分离。皂苷的水解 皂苷酸水解多采用缓和酸水解，两相酸水解、酶解或Smith降解法。其原因为：一般酸水解时，易引起皂苷元的结构变化，而得不到真正的苷元。 如：女贞子中齐墩果酸的提取，用氯仿和酸水15%盐酸两相进行提取其中的苷元与苷。第三节 提取与分离一、提取方法 1、皂苷的提取： 1.1正丁醇提取法 1.2溶剂沉淀法 ： 利用皂苷在甲醇、乙醇中溶解度大，在丙酮、乙醚中溶解度小的性质，用乙醇提取后，在醇液中加入丙酮，使皂苷析出沉淀。二、皂苷的分离、精制(一)沉淀法 1.分段沉淀法 原理：利用皂苷难溶乙醚、丙酮等溶剂的性质。 操作：将粗皂苷先溶于少量甲醇或乙醇，然后逐滴加入乙醚、丙酮或乙醚-丙酮（11）的混合溶液，摇匀，皂苷即析出，过滤得到；滤液再加入乙醚等溶液，放置，又可析出不同的皂苷。 特点：这种方法简单，但得到的皂苷含杂质较多，分离不完全，需反复处理 2.铅盐沉淀法 原理：利用酸性皂苷可被中性醋酸铅沉淀，中性皂苷可被碱性醋酸铅沉淀而将两者分离。 （二）色谱法 ：1.分配色谱法 2.吸附色谱法 3.高效液相色谱法 4.大孔树脂吸附法1.分配色谱法 ：利用被分离成分在固定相和流动相之间的分配系数的不同而达到分离的方法。按照固定相与流动相的极性差别，分配色谱法有正相与反相色谱法之分。 对于皂苷的分离采用反相分配色谱法效果好。固定相：用水饱和的硅胶；流动相：三氯甲烷-甲醇-水组成的极性大的溶剂系统。 2.吸附色谱法 ：吸附剂：硅胶 ；流动相：混合溶剂 ； 皂苷（亲水性强）：反相硅胶色谱（极性大的先出） 皂苷元（亲脂性强）：正相硅胶色谱（极性小的先出） 3.高效液相色谱法：1.贮液瓶；