中药化学皂苷类化合物的提取分离技术专家讲座

3.6皂苷类化学成分的提取分离技术中药化学皂苷类化合物的提取分离技术专家讲座第1页一、结构与分类二、理化性质三、检识方法四、提取与分离方法中药化学皂苷类化合物的提取分离技术专家讲座第2页一、结构与分类（一）定义该类化合物溶于水后，形成水溶液经振摇后能产生大量持久性、似肥皂样泡沫，这类化合物称为皂苷。中药化学皂苷类化合物的提取分离技术专家讲座第3页（二）分布1、甾体皂苷

主要分布薯蓣科、百合科、玄参科、菝契科、龙舌兰科等单子叶植物中。

2、三萜皂苷

三萜类(triterpenes)在自然界分布广泛，菌类、蕨类、单子叶、双子叶植物、动物及海洋生物中都有分布，尤以双子叶植物中分布最多。少数三萜类成份也存在于动物体，如从羊毛脂中分离出羊毛脂醇，从鲨鱼肝脏中分离出鲨烯；从海洋生物如海参、软珊瑚中也分离出各种类型三萜类化合物。

中药化学皂苷类化合物的提取分离技术专家讲座第4页（三）存在形式

多以游离或成苷成酯形式存在常见糖：葡萄糖、半乳糖、木糖、阿拉伯糖、鼠李糖，糖醛酸，特殊糖（如芹糖、乙酰氨基糖等）糖链：单糖链、双糖链、三糖链成苷位置：3、28（酯皂苷）或其它位-OH次皂苷：原生苷被部分降解产物中药化学皂苷类化合物的提取分离技术专家讲座第5页（四）研究进展与生物活性1、甾体皂苷类抗生育：杀灭精子、抗早孕主要用作合成甾体避孕药和激素类药品原料。降血糖:伪原知母皂苷AⅢ和原知母皂苷AⅢ降低胆固醇和免疫调整抗真菌、杀虫等中药化学皂苷类化合物的提取分离技术专家讲座第6页防治心脑血管疾病：地奥心血康胶囊——含8种由黄山药中提取甾体皂苷，总量在90%以上，治疗冠心病。心脑舒通——由蒺藜果实中提取总甾体皂苷，用于心脑血管疾病防治。盾叶冠心宁——从盾叶薯蓣中提取水溶性皂苷。抗肿瘤：

从百合科植物Ornithogalumsaundersiae中分离出一个皂苷OSW-1,此化合物对人正常细胞几乎没有毒性，而对恶性肿瘤细胞含有强烈毒性。体外生理活性试验表明，它抗癌活性比当前临床应用顺铂、紫杉醇等高100倍，有望成为一类新抗癌药品。（四）研究进展与生物活性中药化学皂苷类化合物的提取分离技术专家讲座第7页（四）研究进展与生物活性2、三萜皂苷类人参皂苷能促进RNA蛋白质生物合成，调整机体代谢，增强免疫功效。柴胡皂苷能抑制中枢神经系统，有显著抗炎作用，并能减低血浆中胆固醇和甘油三酯水平。七叶皂苷含有显著抗渗出、抗炎、抗淤血作用，能恢复毛细血管正常渗透性，提升毛细血管张力，控制炎症，改进循环，对脑外伤及心血管病有很好治疗作用。近30年来，三萜类成份研究进展很快，尤其是近10年从海洋生物中得到不少新型三萜化合物，是萜类成份研究中较为活跃领域之一。中药化学皂苷类化合物的提取分离技术专家讲座第8页

（五）结构与分类按苷元结构分为两大类型:1、甾体皂苷：含有27个C螺旋甾烷或异螺旋甾烷结构；2、三萜皂苷：含有30个C组成，由6个异戊二烯单位。中药化学皂苷类化合物的提取分离技术专家讲座第9页1、甾体皂苷

由甾体皂苷元与糖组成，苷元含有27个碳，其基本碳架称为螺甾烷及其异构体异螺甾烷。

中药化学皂苷类化合物的提取分离技术专家讲座第10页以异螺甾烷为例，说明甾体皂苷元结构特点中药化学皂苷类化合物的提取分离技术专家讲座第11页甾体皂苷元结构特点

（1）分子中含有A、B、C、D、E、F六个环，A、B、C、D环为环戊烷骈多氢菲甾体母核；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）甾核四个环稠合方式为A/B顺式或反式，B/C和C/D均为反式。螺缩酮形式中药化学皂苷类化合物的提取分离技术专家讲座第12页甾体皂苷元结构特点（3）全部甾体皂苷元在C10、C13、C20和C25位都有一个甲基，

1)C10、C13位甲基为角甲基，均为β-型；

2)C20位甲基为α-型;

3)因为F环为椅式，C25位甲基应有立方体异构，C25位为竖键时，为β-型，其绝对构型为S型（L型），C25位甲基为平伏键时，为α-型，其绝对构型为R型（D型）。中药化学皂苷类化合物的提取分离技术专家讲座第13页甾体皂苷元结构特点（4）分子中有多个羟基，大多数在C3位上有羟基，多为β-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Δ5（6）、Δ9（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。中药化学皂苷类化合物的提取分离技术专家讲座第14页甾体皂苷结构分类1、糖链结合在C3-OH上（如知母皂苷A-Ⅲ和薯蓣皂苷）；2、糖链结合在C1-OH上：沿阶草皂苷D；3、两个糖链分别与甾体皂苷元上C3和C1位置羟基结合。4、两个糖链分别与甾体皂苷元上C3-OH和F环开环后形成-OH相结合。中药化学皂苷类化合物的提取分离技术专家讲座第15页甾体皂苷元结构举例中药化学皂苷类化合物的提取分离技术专家讲座第16页2、三萜皂苷

是由30个碳组成萜类化合物，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。三萜皂苷分类多按其苷元中30个碳组成环数目多少，分为四环三萜皂苷和五环三萜皂苷。中药化学皂苷类化合物的提取分离技术专家讲座第17页（1）四环三萜皂苷

其基本骨架也是甾烷结构,A/B、B/C、C/D环均为反式稠合；C17连接8个碳原子支链，C4位上有偕二甲基，C10、C14位上各连有一甲基，依据C18甲基位置不一样，又可将四环三萜皂苷元分成两类：

1）羊毛脂甾烷型

2）达玛烷型中药化学皂苷类化合物的提取分离技术专家讲座第18页1）羊毛脂甾烷型

C10、C14位上各连有一个甲基，C4位上有二个甲基，另外一个甲基在羊毛甾烷型中位于C13位。中药化学皂苷类化合物的提取分离技术专家讲座第19页

从灵芝中分离出一个三萜化合物，含有扶正固本之功。它结构与羊毛甾烷相比，多了3=O，11=O，15=O，23=O，27-CH3→27-COOH，是羊毛脂甾烷高度氧化化合物。中药化学皂苷类化合物的提取分离技术专家讲座第20页2）达玛烷型与羊毛脂烷型区分：C18甲基连在C8位上。中药化学皂苷类化合物的提取分离技术专家讲座第21页举例：人参中含有人参皂苷(ginsenosides)中药化学皂苷类化合物的提取分离技术专家讲座第22页人参中人参皂苷(ginsenosides)中药化学皂苷类化合物的提取分离技术专家讲座第23页由20(S)-原人参三醇衍生皂苷有溶血性质，而由20(S)-原人参二醇衍生皂苷则具反抗溶血作用，所以人参总皂苷不能表现出溶血现象。由达玛烷衍生人参皂苷，在生物活性上有显著差异。中药化学皂苷类化合物的提取分离技术专家讲座第24页（2）五环三萜皂苷

基本母核为五个六元环（多氢蒎），依据E环改变可分为三种类型：

1）β-香树脂烷型（齐墩果烷型）

2）α-香树脂烷型（乌苏烷型）

3）羽扇豆烷型中药化学皂苷类化合物的提取分离技术专家讲座第25页

1）β-香树脂烷型（齐墩果烷型）基本碳架是多氢蒎五环母核，环构型为A/B反，B/C反，C/D反，D/E顺，其中C4、C20位上均为偕二甲基，C8、C10、C17均为β-型甲基，C14位上甲基为α-型甲基。普通C3位上羟基为β-型，并与糖结合成苷。C28常有-COOH，C12、C13位往往有不饱和双键存在。

中药化学皂苷类化合物的提取分离技术专家讲座第26页举例：（1）

齐墩果酸首先由油橄榄叶子中分得，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。齐墩果酸含有抗炎、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有效药品。含齐墩果酸植物很多，但含量超出10%极少，从刺五加、龙牙葱木中提取齐墩果酸，得率都超出10%，纯度在95%以上，是很好植物资源。

中药化学皂苷类化合物的提取分离技术专家讲座第27页举例：（2）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]。甘草酸含有肾上腺皮质激素样作用，能抑制毛细血管通透性，减轻过敏性休克症状。能够降低高血压病人血清胆甾醇。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-βH甘草次酸才有此活性，18αH者无此活性。

中药化学皂苷类化合物的提取分离技术专家讲座第28页中药化学皂苷类化合物的提取分离技术专家讲座第29页举例：（3）柴胡为伞形科柴胡属植物柴胡、狭叶柴胡以及同属植物干燥根。柴胡中皂苷类成份主要为：柴胡皂苷A、C、D、E等。含有解热、镇痛、镇咳、抗炎等作用。中药化学皂苷类化合物的提取分离技术专家讲座第30页2）α-香树脂烷型（乌苏烷型）

-香树脂烷型(α-amyrane),又称为熊果烷型，其分子结构与齐墩果烷型不一样之处是E环上两个甲基位置不一样，即C20位甲基移到C19位上。这类三萜大多是乌苏酸衍生物。中药化学皂苷类化合物的提取分离技术专家讲座第31页

熊果酸（Ursolicacid）

植物起源：木犀科植物女贞(LigustrumlucidumAit.)叶药理作用：熊果酸又名乌索酸，乌苏酸，属三萜类化合物。含有镇静、抗炎、抗菌、抗糖尿病、抗溃疡、降低血糖等各种生物学效应。

女贞中药化学皂苷类化合物的提取分离技术专家讲座第32页熊果酸研发进展

近年来发觉熊果酸含有抗致癌、抗促癌、诱导F9畸胎瘤细胞分化和抗血管生成作用。研究发觉：熊果酸能显著抑制HL－60细胞增殖，可诱导其凋亡；能使小鼠巨噬细胞吞噬功效显著提升。体内试验证实，熊果酸能够显著增强机体免疫功效。说明它抗肿瘤作用广泛，极有可能成为低毒有效新型抗癌药品。中药化学皂苷类化合物的提取分离技术专家讲座第33页

中药地榆

(Sanguisorbaofficinalis)含有凉血止血功效，其中含有地榆皂苷B,E(sanguisorbinBandE)，是乌苏酸苷。中药化学皂苷类化合物的提取分离技术专家讲座第34页3）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α构型取代，A/B、B/C、C/D及D/E均为反式。中药化学皂苷类化合物的提取分离技术专家讲座第35页白桦脂醇(betulin)存在于中草药酸枣仁、桦树皮、棍栏树皮、槐花等中。白桦脂酸(betulinicacid)存在于酸枣仁、桦树皮、柿蒂、天门冬、石榴树皮及叶、睡菜叶等中。羽扇豆醇(lupeol)存在于羽扇豆种皮中。中药化学皂苷类化合物的提取分离技术专家讲座第36页二、理化性质（一）性状

分子量大，多为白色，乳白色无定形粉末；无显著熔点；含有苦而辛辣味；强吸湿性；（二）溶解性

1、多数皂苷易溶于水，热甲醇/乙醇、难溶于丙酮、乙酸乙酯、乙醚（含有多个糖分子、极性较大）。

2、在含水丁醇和含水戊醇中溶解度较大,所以丁醇与戊醇常作为自水溶液中分离皂苷萃取溶剂。

3、次级皂苷在水中溶解度较原生苷低，易溶于醇，丙酮、乙酸乙酯中。

4、皂苷元亲脂性强。

5、含有助溶性。中药化学皂苷类化合物的提取分离技术专家讲座第37页（三）起泡性又称表面活性1、含有表面活性剂作用，能降低水溶液表面张力。2、皂苷水溶液经振摇能产生大量而持久性泡沫，不因加热而消失（与蛋白质水溶液产生泡沫相区分）；3、皂苷起泡作用决定于皂苷分子中亲脂性皂苷元部分及亲水性多糖部分百分比；4、皂苷水溶液振摇后产生持久性泡沫与溶液PH相关（区分中性皂苷和酸性皂苷）；（1）中性皂苷在碱性条件下产生较稳定泡沫，在酸性条件下泡沫不稳定；（2）酸性皂苷在碱性或酸性条件下，产生泡沫持久性相同。中药化学皂苷类化合物的提取分离技术专家讲座第38页（四）溶血性

皂苷溶血作用是因为其可与胆甾醇生成不溶于水复合物，生成沉淀，破坏了血红细胞正常渗透，使血球内渗透压增加而发生崩解，产生溶血作用。

中药化学皂苷类化合物的提取分离技术专家讲座第39页（五）熔点与旋光性皂苷熔点较高，普通在熔解前就分解，所以普通测得熔点是分解点，苷元熔点随羟基数目标增加而升高。中药化学皂苷类化合物的提取分离技术专家讲座第40页（六）水解性

猛烈条件进行水解，普通用2-4mol/L盐酸或硫酸，有时还需要加热或加压。因为水解条件猛烈，得到往往不是真正皂苷元，而是人工次生物。为得到原生皂苷元可采取酶水解或Smith降解。中药化学皂苷类化合物的提取分离技术专家讲座第41页（七）沉淀反应皂苷水溶液能够和一些金属盐类如铅盐、钡盐、铜盐等产生沉淀。

此性质可用于皂苷分离：先用金属盐使皂苷沉淀下来，分离出来之后在对其分解脱盐。如：三萜皂苷+PbAc2→沉淀→分解脱铅→皂苷缺点：铅盐吸附力强，轻易带入杂质，而且在脱铅时铅盐也会带走一些皂苷，脱铅也不一定能脱洁净。三萜皂苷为酸性皂苷，可用中性PbAc2沉淀，而甾体皂苷则为中性皂苷，须用碱性PbAc2沉淀。中药化学皂苷类化合物的提取分离技术专家讲座第42页（八）甾体皂苷可与甾醇形成份子复合物

甾体皂苷乙醇溶液可被甾醇（惯用胆甾醇）沉淀。除胆甾醇外，凡是含有C3位β－OH甾醇都可与皂苷结合生成难溶性分子复合物。若C3-OH为α构型，或者是当C3-OH被酰化或生成苷键，就不能与皂苷生成难溶性分子复合物。生成分子复合物用乙醚回流提取时，胆甾醇可溶于醚，但皂苷不溶，从而到达纯化皂苷和检验是否有皂苷成份存在。中药化学皂苷类化合物的提取分离技术专家讲座第43页三、检识方法（一）显色反应（1）浓H2SO4-醋酐（Liebermann-burchard）反应

样品溶于冰醋酸，加浓硫酸-醋酐(1:20)，产生红→紫→蓝→绿→污绿等颜色改变，最终褪色。

甾体皂苷颜色改变快，在颜色改变最终展现污绿色；而三萜皂苷颜色改变稍慢，且不出现污绿色。

（2）氯仿-浓硫酸（salkawski）反应

将样品溶于氯仿，加入浓硫酸后，在氯仿层展现红色或兰色，硫酸层有绿色荧光出现。

中药化学皂苷类化合物的提取分离技术专家讲座第44页（3）三氯醋酸（Rosen-Heimer）反应

样品溶液点于滤纸上，喷25%三氯醋酸乙醇溶液，加热至100℃，显红色→紫色斑点。（4）三氯化锑或五氯化锑反应

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，宜少许配置，用后倒掉。（5）冰醋酸-乙酰氯（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，则展现淡红色或紫红色。中药化学皂苷类化合物的提取分离技术专家讲座第45页（二）色谱检识亲水性强皂苷：分配色谱展开剂：极性大溶剂（水饱和正丁醇）亲脂性强皂苷和皂苷元，用吸附或分配薄层均能得到很好分离效果。中药化学皂苷类化合物的提取分离技术专家讲座第46页1、吸附薄层吸附剂：硅胶展开剂：（亲脂性相对强一些）环已烷-乙酸乙酯（1：1），氯仿-丙酮（1：1）酸性皂苷：在展开剂中加入少许醋酸，预防产生拖尾现象；显色剂：三氯醋酸、浓硫酸或50%硫酸，三氯化锑或五氯化锑等。中药化学皂苷类化合物的提取分离技术专家讲座第47页2、纸色谱亲脂性皂苷/皂苷元：固定相为甲酰胺；流动相为氯仿/苯；亲水性较大苷：固定相为水；流动相为乙酸乙酯-吡啶-水（3：1：3）显色剂：三氯化锑、五氯化锑、三氯醋酸-氯胺T等。（三）其它检识方法1、泡沫试验2、溶血试验中药化学皂苷类化合物的提取分离技术专家讲座第48页第二节提取分离方法一、提取皂苷：用不一样浓度醇溶剂提取；再用石油醚、苯等亲脂性溶剂萃取，除去油脂、色素等脂溶性杂质；水溶液再用正丁醇萃取出皂苷成份。皂苷元：先将药材或提取出来皂苷溶液加酸加热水解后，再用亲脂性有机溶剂提取；

注意

1、在猛烈酸水解条件下，皂苷元可能发生异构化；

2、酸水解前先用酶水解，不但能缩短酸水解时间，还能提升皂苷元得率。中药化学皂苷类化合物的提取分离技术专家讲座第49页二、分离1、混合溶剂沉淀法（分段沉淀法）2、胆甾醇沉淀法3、铅盐沉淀法4、色谱法中药化学皂苷类化合物的提取分离技术专家讲座第50页

中药化学皂苷类化合物的提取分离技术专家讲座第51页第三节应用甘草是豆科植物甘草属甘草等干燥根及根茎。含有补脾益气、润肺止咳、缓急止痛、调和诸药功效。甘草中主要有效成份为甘草皂苷，甘草皂苷属β-香树脂烷型三萜皂苷，称为甘草酸（甘草甜素）。中药化学皂苷类化合物的提取分离技术专家讲座第52页（一）甘草酸粗品提取中药化学皂苷类化合物的提取分离技术专家讲座第53页（二）甘草酸单钾盐制备中药化学皂苷类化合物的提取分离技术专家讲座第54页三）甘草次酸制备中药化学皂苷类化合物的提取分离技术专家讲座第55页1、皂苷类化合物

A.

分子较小，易结晶

B.

分子较大，不易结晶

C.

易溶于石油醚、苯、乙醚

D.

有升华性

E.

多数无溶血现象

中药化学皂苷类化合物的提取分离技术专家讲座第56页2、柴胡皂苷a

是

A.β-香树脂烷型三萜类

B.α-香树脂烷型三萜类

C.

达玛烷型三萜类

D.

羊毛脂甾烷型三萜类

E.

甾醇类中药化学皂苷类化合物的提取分离技术专家讲座第57页3、乌索酸结构类型是

A.

螺旋甾烷醇型

B.β-香树脂烷型

C.α-香树脂烷型D.

羽扇豆烷型E.

达玛烷型中药化学皂苷类化合物的提取分离技术专家讲座第58页4、人参皂苷元主要结构类型是

A.

羊毛甾烷型

B.

呋甾烷型

C.

达玛烷型

D.

异螺旋甾烷型

E.

变形螺旋甾烷型

中药化学皂苷类化合物的提取分离技术专家讲座第59页5、甾体皂苷与三氯乙酸在滤纸上

A.

加热至60

℃生成红色渐变为紫色

B.

加热至60

℃生成黑色后逐步退色

C.

加热至100

℃生成红色渐变为紫色2

D.

不加热即有阳性反应

E.

加热至100

℃以上也不显色中药化学皂苷类化合物的提取分离技术专家讲座第60页6、甾体皂苷元

A.

由20

个碳原子组成

B.

由25

个碳原子组成C.

由27

个碳原子组成

D.

由28

个碳原子组成

E.

由30

个碳原子组成中药化学皂苷类化合物的提取分离技术专家讲座第61页7、甘草皂苷是A.β-香树脂烷型三萜类

B.α-香树脂烷型三萜类C.

达玛烷型三萜类D.

羊毛脂甾烷型三萜类

E.

甾醇类中药化学皂苷类化合物的提取分离技术专家讲座第62页8、分离酸性皂苷和中性皂苷可选取方法是

A.

丙酮沉淀法B.

冰醋酸-乙酰氯

C.

乙醚沉淀法

D.

有机溶剂萃取法

E.

碱水萃取法中药化学皂苷类化合物的提取分离技术专家讲座第63页9、原人参二醇是

A.

齐墩果烷型三萜B.

乌索烷型三萜C.

达玛烷型三萜

D.

羊毛脂甾烷型三萜

E.

螺旋甾烷醇类中药化学皂苷类化