天然药物化学-三萜及其苷.ppt

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1ChemistryofNaturalProducts第七章三萜及其苷三萜及其苷（Triterpenoids）2基本内容基本内容u四环三萜及五环三萜类化合物，如羊毛甾烷型、达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、乌苏烷型的玛烷型、齐墩果烷型、乌苏烷型的基本骨架特征基本骨架特征。

u三萜类皂苷的三萜类皂苷的提取分离方法提取分离方法，分配色谱，如各种，分配色谱，如各种中低压反相柱色谱、高压液相色谱（中低压反相柱色谱、高压液相色谱（HPLCHPLC）等。

）等。

u三萜皂苷类结构研究中的三萜皂苷类结构研究中的苷键裂解苷键裂解，三萜类化合物，三萜类化合物的的MSMS及及NMRNMR谱的特征谱的特征。

3基本要求基本要求掌握掌握四环三萜和五环三萜的结构特征，分类；三萜四环三萜和五环三萜的结构特征，分类；三萜类化合物类化合物MSMS及及NMRNMR谱的特征谱的特征熟悉熟悉三萜类化合物的提取分离方法。

三萜类化合物的提取分离方法。

4内内容容第一节第一节概念概念分类分类第二节第二节理化性质理化性质第三节第三节提取分离方法提取分离方法第四节第四节结构研究方法结构研究方法第五节第五节第六节第六节生物活性生物活性5第一节概述一、三萜的定义定义:

由30个碳原子组成的萜类化合物，分子中有6个异戊二烯单位，通式（C5H8）6。

三萜类（triterpenes）在自然界分布广泛，有的游离存在于植物体，称为三萜皂苷元（Triterpenoidsapogenins）；有的以与糖结合成苷的形式存在，称为三萜皂苷（Triterpenoidsaponins）。

6nn因因三三萜萜皂皂苷苷多多溶溶于于水水，振振摇摇后后可可生生成成胶胶体体溶溶液液，并并有有持持久久性性似似肥肥皂皂溶溶液液的的泡泡沫沫，故故有有此此名名。

三三萜萜皂皂苷苷多多具具有有羧羧基基，故故又又称其为称其为酸性皂苷酸性皂苷。

nn三萜皂苷具有溶血、毒鱼及毒贝类的作三萜皂苷具有溶血、毒鱼及毒贝类的作用。

用。

7二、三萜的分布nn三萜类（triterpenes）在自然界分布广泛，菌类、蕨类、单子叶、双子叶植物、动物及海洋生物中均有分布，尤以双子叶植物中分布最多。

nn主要分布于菊科、石竹科、五加科、豆科、远志科、桔梗科及玄参科。

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。

89nn少数三萜类成分也存在于动物体，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的三萜类化合物。

10羊毛脂是附着在羊毛上的一种分泌油脂，为淡黄色或棕黄色的软膏状物；有黏性而滑腻；臭微弱而特异。

11三、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12四、研究进展nn近30年来，三萜类成分的研究进展很快，特别是近10年从海洋生物中得到不少新型三萜化合物，是萜类成分研究中较为活跃的领域之一。

nn人参皂苷能促进RNA蛋白质的生物合成，调节机体代谢，增强免疫功能。

13nn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。

nn七叶皂苷具有明显的抗渗出、抗炎、抗瘀血作用，能恢复毛细血管的正常的渗透性，提高毛细血管张力，控制炎症，改善循环，对脑外伤及心血管病有较好的治疗作用。

14柴胡15齐墩果酸齐墩果酸治疗肝炎。

治疗肝炎。

甘草次酸甘草次酸琥珀酸半酯的钠盐抗溃疡药。

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第一节概述概述如：

如：

齐墩果酸齐墩果酸甘草次酸甘草次酸皂苷具有表面活性剂的作用稳定剂、洗涤剂和起皂苷具有表面活性剂的作用稳定剂、洗涤剂和起泡剂。

泡剂。

16三萜类化合物的生物合成三萜类化合物的生物合成三三萜萜是是由由鲨鲨烯烯（squalene）经经过过不不同同的的途途径径环环合合而而成成，鲨鲨烯烯是是由由倍倍半半萜萜金金合合欢欢醇醇（farnesol）的的焦焦磷磷酸酸酯酯尾尾缩合而成。

尾尾缩合而成。

第一节第一节概述概述nn三萜是由鲨烯（squalene）经过不同的途径环合而成，而鲨烯是由倍半萜金合欢醇（farnesol）的焦磷酸酯尾尾缩合而成。

这样就沟通了三萜和其它萜类之间的生源关系。

1718第一节第一节概述概述多数三萜为多数三萜为四环三萜四环三萜和和五环三萜五环三萜，也有少数为，也有少数为链状、单环、双环和三环三萜。

近几十年还发现链状、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、重排及降了许多由于氧化、环裂解、甲基转位、重排及降解等而产生的解等而产生的新骨架类型的三萜类化合物新骨架类型的三萜类化合物。

19第二节第二节分类分类四环和五环三萜四环和五环三萜三萜三萜无环三萜无环三萜单环三萜单环三萜双环和三环三萜双环和三环三萜三萜皂苷元三萜皂苷元+糖糖三萜皂苷三萜皂苷多为多为四环三萜四环三萜以及以及五环三萜五环三萜葡萄糖葡萄糖半乳糖半乳糖鼠李糖鼠李糖阿拉伯糖阿拉伯糖木糖木糖三萜皂苷的结构类型三萜皂苷的结构类型三萜皂苷是由三萜皂苷元和糖、糖醛酸和其他有机三萜皂苷是由三萜皂苷元和糖、糖醛酸和其他有机酸组成，已发现达酸组成，已发现达3030余种类型，除了个别是无环三萜、二环余种类型，除了个别是无环三萜、二环三萜及三环三萜外，主要是四环三萜和五环三萜两大类。

三萜及三环三萜外，主要是四环三萜和五环三萜两大类。

21nn三萜类化合物的结构类型很多，多数三萜为四环三萜和五环三萜，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结构复杂的高度氧化的新骨架类型的三萜类化合物。

22四环三萜四环三萜达玛烷型（达玛烷型（dammarane）羊毛脂烷型（羊毛脂烷型（Lanostane）环阿屯烷（环阿屯烷（cycloartane）甘遂烷（甘遂烷（tirucallane）葫芦烷（葫芦烷（cucurbitane）楝烷型（楝烷型（meliacane）23nn四环三萜（tetracyclictriterpenoids）在生源上可视为由鲨烯变为甾体的中间体。

存在于自然界较多的四环三萜或其皂苷苷元主要有达玛烷、羊毛脂烷、甘遂烷、环阿屯烷（环阿尔廷烷）、葫芦烷、楝烷型三萜类。

24a、达玛烷型（、达玛烷型（dammarane）结结构构特特点点:

环环互互为为反反式式稠稠合合，8、10位位为为-CH3，13位位-H，17位位-侧侧链链，C-20构构型型R或或S，3位位多多有有羟基，或糖苷化。

羟基，或糖苷化。

dammarane第二节第二节分类分类1）四环三萜四环三萜代表药材及代表化合物：

代表药材及代表化合物：

传统中药传统中药人参人参（PanaxginsengC.A.Mey.的干燥根）及其的干燥根）及其红参红参中的中的人参皂苷人参皂苷（ginsenosides）。

）。

根据根据苷元的不同可分为苷元的不同可分为A、B、C三种类型，三种类型，C型属于五环三萜类，型属于五环三萜类，A、B型属于达玛烷型。

型属于达玛烷型。

人参皂苷人参皂苷-Rh2具有诱导细胞凋亡的作用具有诱导细胞凋亡的作用人参皂苷人参皂苷-Rb126如：

五加科植物人参中的皂苷如：

五加科植物人参中的皂苷第二节第二节分类分类1）四环三萜四环三萜a、达玛烷型（、达玛烷型（dammarane）原人参二醇型原人参二醇型27五加科植物人参中的皂苷五加科植物人参中的皂苷第二节第二节分类分类原人参三醇型原人参三醇型28神农本草经神农本草经列为上品，主列为上品，主补五脏，安精神，定魂魄，止补五脏，安精神，定魂魄，止惊悸，明目，开心益智，久服惊悸，明目，开心益智，久服有轻身延年之功效。

有轻身延年之功效。

29人参中的人参皂苷（ginsenosides）:

30R或S是分子的绝对构型，是按照CIP惯例来命名的，此种命名方式避免了Fischer惯例的局限性，手性碳上相连的四个碳原子，把排列次序最小的放在最远的位置，再看其它三个基的排列，如果由大到小是按顺时针方向，则是R型，如果是反时针方向，则是S型。

31由20（S）-原人参二醇衍生的皂苷:

32由人参三醇衍生的皂苷:

33人参皂苷，用缓和条件水解人参皂苷，用缓和条件水解,如如50%HOAc于于70加热加热4小时，小时，20位位苷键能断裂，进一步再水解，可使苷键能断裂，进一步再水解，可使3位苷键裂解。

位苷键裂解。

采用采用HCl溶液水解，溶液水解，水解产物中得不到原生的皂苷水解产物中得不到原生的皂苷元。

元。

结构发生改变，即结构发生改变，即20（S）-原人参二醇或原人参二醇或20（S）-原人参三醇的原人参三醇的20位上甲基和羟基发生差向异位上甲基和羟基发生差向异构化，转变为构化，转变为20（R）-原人参二醇或原人参二醇或20（R）-原人参原人参三醇，然后环合生成人参二醇（三醇，然后环合生成人参二醇（panaxadiol）或人参三）或人参三醇（醇（panaxatriol）第二节第二节分类分类人参皂苷的水解：

人参皂苷的水解：

34在在HClHCl溶液中溶液中,20（,20（S）S）原人参二醇或原人参二醇或20（20（S）S）原人参三醇原人参三醇2020位羟基发位羟基发生异构生异构,转变成转变成20（20（R）R）原人参二醇或原人参二醇或20（20（R）R）原人参三醇原人参三醇,再环合生再环合生成成人参二醇或人参三醇。

人参二醇或人参三醇。

3536获得原人参皂苷元，须采用缓和酸水解法。

获得原人参皂苷元，须采用缓和酸水解法。

人参皂苷人参皂苷过碘酸钠氧化过碘酸钠氧化水解水解四氢硼钠还原四氢硼钠还原室温下用室温下用2NH2SO4水解；水解；人参皂苷人参皂苷室温室温HCl水解水解叔丁醇钠叔丁醇钠消除消除第二节第二节分类分类获得次生人参皂苷元获得次生人参皂苷元氧化碱解法氧化碱解法：

在通氧高温条件下，以醇钠进：

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。

行碱解反应，可以高收率得到原人参皂苷元。

37nn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。

nn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。

nn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。

结构特点：

结构特点：

14位有一个位有一个-CH317位有一个位有一个侧链侧链C20构型为构型为R型型10、13位有两个位有两个-CH3母核：

母核：

b.羊毛脂烷型（羊毛脂烷型（Lanostane）第二节第二节分类分类39存在于海洋生物如海参、海星等分离得到的毒鱼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成分，从名贵药材灵芝当中分离得到100余个。

余个。

ganodericacidClucidenicacidA第二节第二节分类分类代表药材及代表化合物：

代表药材及代表化合物：

从补中益气、滋补强壮、扶正固从补中益气、滋补强壮、扶正固本、延年益寿的中药本、延年益寿的中药灵芝灵芝（Ganodermalucidum）中分离得到的中分离得到的ganodericacidC。

ganodericacidC41野生无柄赤芝野生无柄赤芝野生平盖灵芝野生平盖灵芝野生云芝野生云芝野生紫芝野生紫芝灵灵芝芝42c.甘遂烷型（甘遂烷型（tirucallane）A/B、B/C、C/D环均为反式，环均为反式，13-CH3、14位位-CH3，C-20为为-侧链（侧链（20S）。

）。

tirucallane第二