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1、1,Chemistry of Natural Products,第七章,三萜及其苷 （Triterpenoids）,2,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。,3,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。,4,内 容,第一节,概念,第六节,生物活性,5,第一节 概述,一、三萜的定义 定义:由
2、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 (Triterpenoid sapogenins)； 有的以与糖结合成苷的形式存在，称为三萜皂苷 (Triterpenoid saponins)。,6,因三萜皂苷多溶于水，振摇后可生成胶体溶液，并有持久性似肥皂溶液的泡沫，故有此名。三萜皂苷多具有羧基，故又称其为酸性皂苷。 三萜皂苷具有溶血、毒鱼及毒贝类的作用。,7,二、三萜的分布 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
3、中均有分布，尤以双子叶植物中分布最多。 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。,8,9,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）
4、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,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。 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。,13,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。 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,齐墩果酸治疗肝炎。
5、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。,16,三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,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。,17,18,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
6、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。,19,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,三萜皂苷的结构类型,三萜皂苷是由三萜皂苷元和糖、糖醛酸和其他有机酸组成，已发现达30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。,21,三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,23,四环三萜(te
7、tracyclic triterpenoids) 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。,24,a、达玛烷型（dammarane ）,结构特点: 环互为反式稠合， 8、10位为-CH3，13位-H，17位-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,代表药材及代表化合物：传统中药人参（Panax ginseng C. A. Mey.的干燥根）及其红参中的人参皂苷（ginsenosides）。根据苷元的不同可分为A、B、C三
8、种类型，C型属于五环三萜类，A、B型属于达玛烷型。,人参皂苷-Rh2 具有诱导细胞凋亡的作用,人参皂苷-Rb1,26,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,27,五加科植物人参中的皂苷,第二节 分类,原人参三醇型,28,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。,29,人参中的人参皂苷(ginsenosides):,30,R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，
9、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, 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：,
10、34,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。,35,36,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2N H2SO4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。,37,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
11、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。,结构特点：,14位有一个-CH3,17位有一个侧链,C20构型为R型,10、13位有两个-CH3,母核：,b.羊毛脂烷型（Lanostane ）,第二节 分类,39,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。,ganoderic acid C lucidenic acid A,第二节 分类,代表药材及代表化合物：,
12、从补中益气、滋补强壮、扶正固本、延年益寿的中药灵芝(Ganoderma lucidum )中分离得到的ganoderic acid C。,ganoderic acid C,41,野生无柄赤芝,野生平盖灵芝,野生云芝,野生紫芝,灵,芝,42,c.甘遂烷型（tirucallane）,A/B、B/C、C/D环均为反式，13 -CH3 、14位-CH3，C-20为-侧链（20S）。,tirucallane,第二节 分类,43,从藤桔属植物 Paramignya monophylla 分得的 成分如下：,第二节 分类,44,d 环阿屯烷型（环阿尔廷，cycloartane）,基本骨架与羊毛脂烷相似，差别
13、：环阿屯烷19位甲基与9位脱氢形成三元环。,cycloartane,第二节 分类,结构特点：骨架与羊毛脂烷型相似，区别在于19位甲基与9位脱氢形成三元环。,45,从中药黄芪当中分离得到的四环三萜多为环阿屯烷型,R1 R2 R3 cycloastragenol H H H astragaloside I xyl(2,3-diAc) glc H astragaloside V glc-xyl H glc,第二节 分类,黄芪（Astragalus membranaceus）,补气诸药之最,46,膜荚黄芪Astragalusmembranaceus，具有补气，强壮之功效。从其中分离鉴定的皂苷有近20个
14、，多数皂苷的苷元为环黄芪醇 cycloastragenol 。,47,e、葫芦烷（cucurbitane ）,特点：骨架与羊毛脂烷型相似，区别在于19位甲基转移至9位。,第二节 分类,cucurbitane,48,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,雪胆甲素及雪胆乙素。临床用于急性痢疾、肺结核、慢性气管炎的治疗。,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，血胆乙素。临床上用于治疗急性痢疾、肺结核、慢性气管炎等。,49,50,f、楝烷型（meliacane）,如：芸香目植物中的楝苦素类成分,14 -H ， 13 CH3，17- 侧链，
15、其余同达玛烷型,第二节 分类,meliacane,17,13,14,51,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-CH3， C10-CH3，C13-CH3。,52,Dammarane （达玛烷）,Tirucallane （苷遂烷）,Lanostane （羊毛烷）,Cycloartane （环菠萝烷）,Cucurbitane （葫芦烷）,53,五环三萜,齐墩果烷型（oleanane）,乌苏烷（ursane）,木栓烷（friedelane）,羽扇豆烷（lupane）,54,五环三萜,很多
16、三萜皂苷苷元以五环三萜形式存在。其C3-OH可与糖结合成苷，苷元中常含有羧基，故又称酸性皂苷，在植物体中常与钙、镁等离子结合成盐。五环三萜主要有下面几种类型：,又称-香树脂烷型，自然界分布很广，有的呈游离状态，有的成酯或苷。,母核：,结构特点: 大多含有3-OH。 A/B，B/C、C/D环皆为反式，D/E环为顺式。 常在11或12位有双键，11位有时氧化成羰基，24、28或30位经常是羧基。 4、20 位各有一对偕-CH3,a、齐墩果烷（oleanane ）型,第二节 分类,56,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,代表药材及代表化合物：,从油橄榄（Olea europaea）、
