三萜和苷类

三萜和苷类本章内容•一、概述•二、分类•三、理化性质四、提取分离五、结构测定一、概述㈠定义三萜是由6个异戊二烯单位、30个碳原子组成，通式(C5H8)6。三萜皂苷是由三萜皂苷元和糖、糖醛酸等组成。由于该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，故此称为皂苷。结构中多具羧基，所以又称之为酸性皂苷。皂角及其产品㈡分布三萜及其苷类广泛存在于自然界，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。三萜主要来源于菊科、豆科、大戟科、楝科、卫茅科、茜草科、橄榄科、唇形科等植物。三萜皂苷在豆科、五加科、葫芦科、毛茛科、石竹科、伞形科、鼠李科等植物分布较多。含有三萜类成分的主要中药如人参、甘草、柴胡、黄芪、桔梗、川楝皮、泽泻、灵芝等。100多种四环三萜化合物黄芪皂苷茯苓酸㈢生理活性具溶血、抗癌、抗炎、抗菌、抗生育等活性。齐墩果酸——临床用于治疗肝炎。人参皂苷B2、柴胡皂苷A——降低高血脂。大豆中的大豆皂苷——抑制血清中脂类氧化及过氧化脂质生成并有减肥作用。由于皂苷能降低表面张力的活性，可被用来作乳化稳定剂、洗涤剂和起泡剂等。（四）存在形式多以游离或成苷成酯的形式存在苷元：四环三萜、五环三萜常见的糖：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：原生苷被部分降解的产物OHCH2OHHO328(五）生物合成三萜类化合物，是由倍半萜金合欢醇的焦磷酸酯尾-尾缩合生成鲨烯。鲨烯通过不同方式环合形成三萜类化合物。这样就沟通了三萜与其他萜类之间的生源关系。生物合成过程OPOP焦磷酸金合欢酯鲨烯不同方式环合三萜化合物尾-尾缩合(倍半萜)(30个碳)二、分类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，如：无环三萜（鲨烯类）OHOOHOOOHOHlongileneperoxide单环三萜OHachilleolA蓍醇A双环三萜:三环三萜：R1R2OOnaurolAR1=R2=β-OHnaurolBR1=R2=α-OHOHABCachilleolB蓍醇B㈠四环三萜（tetracyclictriterpenoids）1．达玛烷型（dammarane）2．羊毛脂烷型（lanostane）3．甘遂烷型（tirucallane）4．环阿屯烷型（cycloartane）5．葫芦烷型（cucurbitane）6．楝烷型（meliacane）1347891112131517181920212223242627282910HHH30dammarane达玛烷型（）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,C13位-CH3移到C8位,C13有-H,C17有侧链,C20构型为R或S。13478911121315171920212223242627282910HH30(lanostane18H羊毛脂烷型)举例：人参中含有人参皂苷(ginsenosides)属达玛烷型人参皂苷可分为二类：⑴由20(S)原人参二醇(20(S)-protopanaxadiol)衍生的皂苷。——Ra,b,c,d等⑵由20(S)原人参三醇(20(S)-protopanaxatriol)衍生的皂苷。——Re、Rf20R原人参二醇R=H20R原人参三醇R=-OH20S原人参三醇R=-OH20S原人参二醇R=HHOHOHO2017141310HHHHHOHOR8H2017141310HHHHOR8H人参中的人参皂苷(ginsenosides):由20(S)-原人参二醇衍生的皂苷:H8OglcglcHHH1013141720HORO2ginsenosideRRa1-glc-6-ara(p)-4-xylRa2-glc-6-ara(f)-2-xylRb1-glc-6-glcRb2-glc-6-ara(p)Rc-glc-6-ara(f)Rd-glcRg1-H(20R)20(s)-protopanaxadiol木糖H8HOOR1HHH1013141720HOR2O20(s)-protopanaxatriolginsenosideR1R2Reglc-2-rhaglcRfglc-2-glcH(20s)由人参三醇衍生的皂苷:OH糖O20H+HO20H+HO20H+OO20(s)-protopanaxadiol20(s)-protopanaxatriol20(R)-protopanaxadiol20(R)-protopanaxatriolpanaxadiolpanaxatriol在HCl溶液中,20(S)原人参二醇或20(S)原人参三醇20位羟基发生异构,转变成20(R)原人参二醇或20(R)原人参三醇,再环合生成人参二醇或人参三醇。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。13478911121315171920212223242627282910HH30(lanostane18H羊毛脂烷型)2.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β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-CH3→27-COOH，是羊毛甾烷的高度氧化化合物。羊毛甾烷型四环三萜的灵芝提取物在研究中显示出对肝恶性肿瘤细胞的抑制作用。2017141310HHHHHCOOHOOHOOOganodericacidC13478911121315171920212223242627282910HH3018H13491112131517282910OHH3CO(tirucallane)3-oxotirucalla-7,24dien-23-ol甘遂烷型3.甘遂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，13，14-Me构型与羊毛脂烷型相反，C-17—α侧链，C-20—S构型。13478911121315171920212223242627282910HH30(lanostane18H羊毛脂烷型)来源于大戟属的甘遂烷型三萜H91920(cycloartane)环阿屯型4.环阿屯型与羊毛脂烷型很相似，仅在于19位甲基与9位脱氢形成三元环来源于绿升麻中的环阿屯烷型三萜对宫颈癌细胞和小鼠成纤维细胞具有一定的细胞毒作用IC50分别为72.24和55.97mg/L膜荚黄芪具有补气，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。19HH10131417OHR1OOR2OOR32024cycloastragenolHHHastragalosideIxyl(2,3-diAc)glcHastragalosideVglc_xyl-HglcastragalosideVIIxylglcglcR1R2R3HHHH918(cucurbitane)葫芦烷型10855.葫芦烷型基本骨架与羊毛脂烷相似，但它有5-H,10-H,9-CH3。188H1013141720HOOORHOHOOHHO血胆乙素R=H血胆甲素R=CH3云南果血胆为清热解毒药，从其中分离出抗菌消炎成分血胆甲素(cucurbitacinIIa)，血胆乙素(cucurbitacinIib)。OOO楝烷(meliacane)1,2-diepoxyazadioneOOOCOMe810136.楝烷型楝科楝属植物苦楝果实及树皮中含多种三萜成分，具苦味，总称为楝苦素类成分，其由26个碳构成，属于楝烷型。其A/B,B/C,C/D均为反式；具有C8-βCH3，C10-βCH3，C13-αCH3。㈡五环三萜（pentacyclictriterpenoids）1．齐墩果烷型（oleanane）2．乌苏烷型（ursane）3．羽扇豆烷型（lupane）4．木栓烷型（friedelane）123456789101112131415161718192021232425262728293022齐墩果烷(oleanane)A/B,B/C,C/Dtrans,D/Ecis1.齐墩果烷型(oleanane)又称b-香树脂烷型(β-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C4位，C3常有羟基，C12、C13位往往有不饱和双键的存在。齐墩果烷型降三萜的类型-1齐墩果烷型降三萜的类型-2齐墩果烷型降三萜的类型-3COOHHHO齐墩果酸(olennolicacid)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-βH的甘草次酸才有此活性，18-αH者无此活性。COOHHOROH18COOHHOROH甘草次酸甘草酸乌拉尔甘草皂苷A乌拉尔甘草皂苷B黄甘草皂苷RH-D-gluA2-D-gluA4-D-gluA3-D-gluA2-D-gluA--D-gluA--D-gluA--D-gluA-植物来源：豆科植物甘草的干燥根及根茎英文名称：Liquorice分子式及分子量：C42H62O16;822.92药理作用：甘草酸具有肾上腺皮质激素样作用，能抑制毛细血管通透性，减轻过敏休克的症状。可以降低高血压病人的血清胆甾醇。甘草酸（Glycyrrhizicacid）甘草次酸（Glycyrrhetinicacid）植物来源：豆科植物甘草的根、根茎英文名称：Liquorice分子式及分子量：C30H46O4;470.64药理作用：甘草次酸具有抗菌、抗肿瘤及肾上腺皮质激素样作用，可制成抗炎抗过敏制剂，用于治疗风湿性关节炎、气喘、过敏性及职业性皮炎、眼耳鼻喉科炎症及溃疡等。OHCH2OHHOHOCH2R1CH2OHR2R1R2OHOHHOHOHOH---柴胡皂苷元A柴胡皂苷元B柴胡皂苷元C柴胡为伞形科柴胡属植物的干燥根，具和解退热，疏肝解郁，升举阳气的功能。迄今为止，柴胡属植物中已经分离出100多种三萜皂苷，绝大多数为齐墩果烷型骨架。2.乌苏烷型又称-香树脂烷型(α-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位的甲基移到C19位上。此类三萜大多是乌苏酸的衍生物。A/B,B/C,C/Dtrans,D/EcisHHH232526272930乌苏烷（ursane)1920123456789101112131415161718192021232425262728293022齐墩果烷(oleanane)A/B,B/C,C/Dtrans,D/Ecis熊果酸（Ursolicacid）植物来源：木犀科植物女贞叶英文名称：GlossyPrive