《萜及其苷》PPT课件

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Hemsleyaamabilis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(Acanthopanaxsenticosus)、龙牙葱木(Araliamandshurica)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(Glycyrrhizaurlensis)中含有甘草次酸(glycyrrhetinicacid)和甘草酸(glycyrrhizicacid)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（Ursolicacid）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(Sanguisorbaofficinalis)具有凉血止血的功效，其中含有地榆皂苷B,E(sanguisorbinBandE)，是乌苏酸的苷。,从积雪草（Centellaasiatica）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(betulinicacid)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（Pulsatillachinensis）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34h，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与酸性皂