中药化学-皂苷.

第九章皂苷本章内容：概述结构类型理化性质提取与分离知识回顾苷类（配糖体）：糖或糖的衍生物与另一非糖物质（苷元）通过糖的端基碳连接而成的化合物。苷类：糖或糖的衍生物与另一非糖物质（苷元）通过糖的端基碳连接而成的化合物。知识回顾一、定义皂苷是一类结构复杂、性质特殊的苷类化合物,因其水溶液振摇后产生大量、似肥皂样的持久泡沫，故名皂苷。概述二、分布主要分布在桔梗科、薯蓣科、远志科、五加科、百合科、豆科、玄参科等植物中。主要中药有桔梗、远志、人参、三七、绞股蓝、甘草、柴胡、商陆等。三、生物活性1、祛痰止咳，如桔梗、远志中的皂苷2、调节机体代谢、增强机体免疫功能，如人参皂苷3、抗变态反应和治疗消化性溃疡，如甘草中的皂苷……蒺藜心脑舒通—由蒺藜果实中提取的总甾体皂苷，用于心脑血管疾病的防治。4、防治心脑血管疾病：盾叶薯蓣盾叶冠心宁—从盾叶薯蓣中提取的水溶性皂苷。虎眼万年青5、抗肿瘤：从百合科植物虎眼万年青中分离出的皂苷OSW-1,对人的正常细胞几乎没有毒性，而对恶性肿瘤细胞具有强烈毒性。抗癌活性比顺铂、紫杉醇等高100倍。夏枯草山苦瓜夏枯草等植物中的乌苏酸是抗癌活性成分，山苦瓜的雪胆甲素是抗癌活性成分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。柴胡结构与分类按苷元结构分为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。5OO异螺旋甾烷1234678101118191213141516172021222324252627ABCDEFOO螺旋甾烷1234678101118191213141516172021222324252627ABCDEF通式：HHH9H5HH9HH直立键平伏键一、甾体皂苷甾体皂苷的结构分类1、螺旋甾烷醇型自然界中占绝大多数2、呋甾烷醇型3、呋喃螺甾烷型螺旋甾烷型异螺旋甾烷型结构举例约莫皂苷元薯蓣皂苷元二、三萜皂苷由30个碳组成的萜类化合物。三萜皂苷分子多含有-COOH，又称为酸性皂苷。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）四环三萜皂苷四环三萜皂苷元分成三类：1、羊毛脂甾烷型2、达玛烷型3、葫芦烷型1、羊毛甾烷型13478911121315171920212223242627282910HH3018H羊毛甾烷型14羊毛脂甾烷也叫羊毛脂烷，其结构特点是A/B环、B/C环和C/D环都是反式，10、13、14位分别连有,,-CH3，C20为R构型。1347891112131517181920212223242627282910HHH30达玛烷型2、达玛烷型达玛烷型的结构特点是在8位和10位有甲基，13位连有-H，17位的侧链为-构型，C20构型为R或S。举例：人参中含有人参皂苷(ginsenosides)（二）五环三萜皂苷基本母核为五个六元环，根据E环变化可分为三种类型：1、齐墩果烷型2、乌苏烷型α-香树脂烷型3、羽扇豆烷型1、齐墩果烷型基本碳架是5个六元碳环稠合而成123456789101112131415161718192021232425262728293022齐墩果烷ABCDEHHHHCOOHHHO齐墩果酸齐墩果酸具有抗炎、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。油橄榄女贞子刺五加刺五加是我国自古以来一种名贵的中草药，经常饮用，使人增加体力，增加智力“宁得一把五加，不要金玉满车”，这是人们对刺五加作用的最佳评价。2、乌苏烷型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位的甲基移到C19位上。此类三萜大多是乌苏酸的衍生物。HHH232526272930乌苏烷1920OHCOOH乌苏酸乌苏酸，属三萜类化合物，在熊果叶、女贞叶、车前草、石榴叶和果实中均有存在。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。车前草：清热利尿，祛痰，凉血，解毒。地榆羽扇豆烷HHHH1920212229303、羽扇豆烷型羽扇豆烷三萜类E环为五元碳环。羽扇豆天门冬皂苷的理化性质一、性状白色无定形粉末，少数为结晶有强吸湿性、大多味苦而辛辣二、溶解性极性较大,可溶于水,易溶热水,热甲醇,热乙醇和稀醇。正丁醇常作为皂苷的提取溶剂。3.发泡性4.溶血性与细胞壁上的胆甾醇生成沉淀，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。5.与金属盐类反应与铅盐、钡盐、铜盐生成沉淀。6.水解性皂苷一般可被酸和酶水解酯皂苷等可被碱水解皂苷的检识1、醋酐-浓H2SO4反应样品溶于冰醋酸，加浓硫酸-醋酐(1:20)，产生黄→红→紫→蓝→绿等颜色变化。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。区别甾体皂苷和三萜皂苷。一、化学检识2、三氯甲烷-浓硫酸反应样品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℃时可显色，而三萜皂苷需加热至100℃，才显色。提取与分离(一)提取总皂苷的提取可以先用甲醇、乙醇或稀乙醇提取,然后用正丁醇萃取或用丙酮、乙醚沉淀。1.正丁醇提取法:通法2.溶剂沉淀法:用丙酮或乙醚3.碱水提取:对酸性皂苷可用。4.大孔吸附树脂吸附方法药材醇（甲醇或乙醇）提醇提液回收溶剂后，加适量水，亲脂性溶剂（石油醚、苯）萃取亲脂性杂质水层正丁醇萃取正丁醇层回收溶剂粗制总皂苷油脂，色素等杂质1.1正丁醇提取法1、皂苷的提取：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。药材（可先脱脂）乙醇提取提取液适量浓缩后加入丙酮滤液沉淀（粗总皂苷）1.3皂苷元的提取(1)先提总皂苷,再水解。(2)植物原料直接酸水解,再用有机溶剂提取。原料按上述提取皂苷工艺进行皂苷提取常规酸水解水解水解液苯、氯仿等有机溶剂萃取萃取液（苯、氯仿）回收皂苷元（二）皂苷的分离、精制沉淀法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（1∶1）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。原理:利用甾体皂苷能与胆甾醇生成难溶性的分子复合物，与其它水溶性成分分离。3.胆甾醇沉淀法吉拉尔试剂法分离含羰基的化合物这类试剂在一定条件下与含羟基的甾体皂苷元生成腙，而与不含羟基的皂苷元分离。层析法(1)硅胶、氧化铝（吸附剂）:分离苷元(2)高压液相:反相色谱法,用甲醇-水,乙腈-水洗脱。皂苷结构的研究—波谱分析•1.UV•2.IR•3.MS•4.核磁共振光谱NMR光谱实例-人参•结构类型—三类•1.人参皂苷二醇型—A型：b1,b2,c,d,h2•2.人参皂苷三醇型—B型：e,f,g1,g2,h1•3.齐墩果酸型－C型：R0实例-甘草•甘草酸COOHHOOHOCOOHOOHOHHOOCOHOHOHO实例-柴胡•柴胡皂苷aCH2HOCH2OHOCH3OHOOHOOCH2OHOHOHOH柴胡实例-桔梗•桔梗皂苷HOHOH2CCH2OHOCH2OHOHOHOOCH2OHOHOHOHHOOHCOOOOOHOHOCH3OOR2OR1OOHOOHOCH2OHOHOHTheend