沈阳药科大学天然药物化学课件——第七章-三萜及其苷类

1天然药物化学ChemistryofNaturalProducts卫生部规划教材第四版2ChemistryofNaturalProducts第七章三萜及其苷类（Triterpenoids）3[基本内容]四环三萜及五环三萜类化合物，如羊毛甾烷型、达玛烷型、齐墩果烷型、乌苏烷型的基本骨架特征。三萜类皂苷的提取分离方法，分配色谱，如各种中低压反相柱色谱、高压液相色谱（HPLC）等。三萜皂苷类结构研究中的苷键裂解，三萜类化合物的MS及NMR谱的特征。4[基本要求]掌握四环三萜和五环三萜的结构特征，分类；三萜类化合物MS及NMR谱的特征熟悉三萜类化合物的提取分离方法。5内容第一节概念分类第二节理化性质第三节提取分离方法第四节结构研究方法第五节6第一节概述1.定义：由6个异戊二烯单位组成的30个碳原子的萜类化合物。可以以游离状态或苷的形式存在，其苷类化合物多数可溶于水，水溶液振摇后产生似肥皂水溶液样泡沫，故被称为三萜皂苷（triterpenoidsaponins）。2.生物活性：三萜及其皂苷广泛分布于自然界，具有广泛的生物活性，如溶血、抗癌、抗炎、抗菌、杀软体动物、抗生育等活性。7齐墩果酸－－治疗肝炎。甘草次酸琥珀酸半酯的钠盐－－－抗溃疡药。具有羧基的三萜和三萜皂苷化合物多具有抗肿瘤活性第一节概述如：齐墩果酸甘草次酸皂苷具有表面活性剂的作用－－稳定剂、洗涤剂和起泡剂。83、三萜类化合物的生物合成三萜是由鲨烯（squalene）经过不同的途径环合而成，鲨烯是由倍半萜金合欢醇（farnesol）的焦磷酸酯尾尾缩合而成。第一节概述9OPPOPPHOOHOHHOHOHOHOHOfarnesolsqualenesqualene-hydroxyhopanelanosteroleuphollupeol10第一节概述多数三萜为四环三萜和五环三萜，也有少数为链状、单环、双环和三环三萜。近几十年还发现了许多由于氧化、环裂解、甲基转位、重排及降解等而产生的新骨架类型的三萜类化合物。11内容第一节概述分类第二节理化性质第三节提取分离方法第四节结构研究方法第五节12第二节分类四环和五环三萜三萜无环三萜单环三萜双环和三环三萜13四环三萜达玛烷型（dammarane）羊毛脂烷型（Lanostane）环阿屯烷（cycloartane）甘遂烷（tirucallane）葫芦烷（cucurbitane）楝烷型（meliacane）14a、达玛烷型（dammarane）结构特点:环互为反式稠合，8、10位为β-CH3，13位β-H，17位β-侧链，C-20构型R或S，3位多有羟基，或糖苷化。dammarane第二节分类1)四环三萜HH12342928252423222021121417159187111081327193026ABCDH15如：五加科植物人参中的皂苷第二节分类1)四环三萜a、达玛烷型（dammarane）原人参二醇型16五加科植物人参中的皂苷第二节分类原人参三醇型17《神农本草经》列为上品，主补五脏，安精神，定魂魄，止惊悸，明目，开心益智，久服有轻身延年之功效。18人参皂苷，用缓和条件水解,如50%HOAc于70℃加热4小时，20位苷键能断裂，进一步再水解，可使3位苷键裂解。采用HCl溶液水解，水解产物中得不到原生的皂苷元。结构发生改变，即20（S）-原人参二醇或20（S）-原人参三醇的20位上甲基和羟基发生差向异构化，转变为20（R）-原人参二醇或20（R）-原人参三醇，然后环合生成人参二醇（panaxadiol）或人参三醇（panaxatriol）第二节分类人参皂苷的水解：19OHO糖O+HHOHOH+O20(s)-protopanaxadiol20(s)-protopanaxatriolH+20(R)-protopanaxadiol20(R)-protopanaxatriolpanaxadiolpanaxatriol2020获得原人参皂苷元，须采用缓和酸水解法。人参皂苷过碘酸钠氧化水解四氢硼钠还原室温下用2NH2SO4水解；人参皂苷室温HCl水解叔丁醇钠消除第二节分类获得次生人参皂苷元氧化碱解法：在通氧高温条件下，以醇钠进行碱解反应，可以高收率得到原人参皂苷元。21①IO4-②BH4-③H+OOOHglcglc6glcglc2HOHOOHOOHOHglcglc2HOOHOHOAc①HCl②t-BuO-③H+20(S)原人参二醇20(R)次皂苷20(S)20(R)人参二醇第二节分类22b.羊毛脂烷（Lanostane）A/B、B/C、C/D环均为反式，10、13位β-CH3,14位α-CH3,C-20为R构型第二节分类HH12342928252423222021121417159187111081327193026ABCDHlanostane23存在于海洋生物如海参、海星等分离得到的毒鱼成分，从名贵药材灵芝当中分离得到100余个。ganodericacidClucidenicacidA第二节分类24野生无柄赤芝野生平盖灵芝野生云芝野生紫芝灵芝25c.甘遂烷（tirucallane）A/B、B/C、C/D环均为反式，13α-CH3、14位β-CH3，C-20为α-侧链（20S）。tirucallane第二节分类HH12342928252423222021121417159187111081327193026ABCDH26从藤桔属植物Paramignyamonophylla分得的成分如下：第二节分类R1R2OHR1=OR2=CH3R1=β-OHR2=CH3R1=OR2=CH2OHR1=β-OHR2=CH2OH27d环阿屯烷（环阿尔廷，cycloartane）基本骨架与羊毛脂烷相似，差别：环阿屯烷19位甲基与9位脱氢形成三元环。cycloartane第二节分类H12342928252423222021121417159187111081327193026ABCDH28从中药黄芪当中分离得到的四环三萜多为环阿屯烷型R1R2R3cycloastragenolHHHastragalosideIxyl(2,3-diAc)glcHastragalosideVglc-xylHglc第二节分类黄芪（Astragalusmembranaceus）补气诸药之最29e、葫芦烷（cucurbitane）特点：5β-H、8β-H、10α-H,9位连有β-CH3,其余与羊毛甾烷一样。第二节分类H12342928252423222021121417159187111081327193026ABCDHHcucurbitane30从雪胆属植物的根中分离得到的一些成分雪胆甲素R=Ac雪胆乙素R=H第二节分类雪胆曲莲中华雪胆大籽雪胆2212HOOHOOHOORHO31f、楝烷型（meliacane）如：芸香目植物中的楝苦素类成分14－β-H，13－αCH3，17-α侧链，其余同达玛烷型第二节分类HABCDHHmeliacane3215719301517202122242526271114928291813157191830151720212224252627111492829dammaranetirucallane157191830151720212224252627111492829lanostane157191830151720212224252627111492829cycloartane157191830151720212224252627111492829cucurbitane33五环三萜齐墩果烷型（oleanane）乌苏烷（ursane）木栓烷（friedelane）羽扇豆烷（lupane）34a、齐墩果烷（oleanane）型，又称β-香树脂烷（β-amyrane）型oleanane甘草次酸10232425262729302324第二节分类2)、五环三萜(pentacyclictriterpenoids)COOHHHHOOHHHH156891011141617181920222824232526272930335•A/B、B/C、C/D环为反式，D/E环为顺式。•C-3常有-OH取代；C-28-CH3易被氧化成酸或CH2OH第二节分类HHHH12345678910111213141516171819202122232425262728293014105891413171820ABCDE36齐墩果酸（oleanoicacid)临床用于治疗肝炎第二节分类R甘草次酸H甘草酸-D-gluA2-D-gluA-乌拉尔甘草皂苷A-D-gluA2-D-gluA-乌拉尔甘草皂苷B-D-gluA3-D-gluA-黄甘草皂苷-D-gluA4-D-gluA-HOCOOHCOOHHHROO37b乌苏烷（ursane）型，又称-香树脂烷（-amyrane）型乌苏烷乌苏酸（ursanoicacid)具有抗菌活性第二节分类2324252627282930HHHH2324252627282930COOHHHO38•与齐墩果烷的区别：29-CH3由α变成β且连在19位。第二节分类积雪草酸R1=H，R2=H羟基积雪草酸R1=OH，R2=H积雪草苷R1=H，R2=glc-glc-rha羟基积雪草苷R1=OH，R2=glc-glc-rhaCOOR2CH2OHHOHOR1积雪草（Centellaasiatica）39c.羽扇豆烷（lupane）lupane•E环为5元环；C-19位为α-构型异丙基。•所有环/环之间均为反式。第二节分类1929302040如：第二节分类白桦酸(betulinicacid)白桦醇(betulin)酸枣仁（SemenZiziphiSpinosae）41d、木栓烷（friedelane）木栓烷（friedelane）第二节分类282324253029272642雷公藤酮（triptergone）3-hydroxy-25-nor-friedel-3,1(10)-dien-2-one-30-oicacid（25位去甲基的木栓烷型衍生物）第二节分类43e、hopane与isohopaneHopaneR=-H-CH(CH3)2isohopaneR=–H-CH(CH3)231213181720108141921R242342510262781417293019182021221718192021第二节分类44内容第一节概念分类第二节理化性质第三节提取分离方法第四节结构研究方法第五节45第三节理化性质一一般性质1、苷元多有较好结晶，易溶于石油醚、（Et）2O、CHCl3等有机溶剂。2、皂苷多为无定形粉末，易溶于稀醇、热MeOH和热EtOH，可溶于水，含水丁醇或戊醇对皂苷的溶解度较好，因此是提取和纯化皂苷时常采用的溶剂。3、皂苷多具有苦、辛辣味，对人体粘膜有强烈刺激性。46二显色反应三萜化合物在无水条件下，与强酸（硫酸、磷酸、高氯酸）、中等强酸（三氯乙酸）或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。原因：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而呈色。第三节理化性质47二显色反应1、醋酐-浓硫酸反应（Liebermann-Burchard)样品/醋酐浓H2SO4黄红紫蓝褪色2、五氯化锑反应样品/CHCl3or醇20%五氯化锑Or三氯化锑/CHCl360-70蓝色灰蓝灰紫第三节理化性质48二显色反应3、三氯醋酸反应（Rosen-Heimer）TLCPC25%三氯醋酸/EtOH红紫4、氯仿-浓硫酸反应（Salkowski）样品/CHCl3浓H2SO4CHCl3层（红、蓝色或绿色荧光）第三节理化性质495、冰醋酸—乙酰氯反应（Tschugaeff）：样品/冰醋酸淡红色或紫红色。乙酰氯及氯化锌具有三萜母核的化合物均可反应。第三节理化性质二显色反应三表面活性皂苷水溶液经强烈振摇能产生持久性的泡沫，因其具有降低水溶液表面张力的缘故。故皂苷可作为清洁剂、乳化剂。50泡沫实验：区别蛋