天然药物化学课件11-Triterpenoids

第十一章第十一章 三萜及其苷类三萜及其苷类Triterpenoids and their Glycosides 第一节第一节 概述概述第二节第二节 结构类型及重要化合物结构类型及重要化合物第三节第三节 理化性质理化性质第四节第四节 提取分离提取分离 第五节第五节 结构测定结构测定第六节第六节 生物活性生物活性第十一章第十一章 三萜及其苷类三萜及其苷类 第一节第一节 概概 述述一、定义一、定义由由30个碳原子组成的萜类化合物，个碳原子组成的萜类化合物，含含6个异戊二烯单元。个异戊二烯单元。多为含氧衍生物，多为含氧衍生物，C3多有羟基，多有羟基，为树脂的主要组成部分之一，许多与为树脂的主要组成部分之一，许多与甾醇共存于植物中。甾醇共存于植物中。常用中药：人参、甘草、三七、桔梗、柴胡、茯苓、黄芪、泽泻等常用中药：人参、甘草、三七、桔梗、柴胡、茯苓、黄芪、泽泻等 灵芝灵芝黄芪黄芪 第一节第一节 概概 述述二、存在状态二、存在状态：1游离或酯：几乎不溶或难溶于水，游离或酯：几乎不溶或难溶于水，可溶于常见的有机溶剂。可溶于常见的有机溶剂。2三萜皂苷（三萜皂苷（triterpenoid saponins）：）：可溶于水，振摇后产生肥皂水样泡沫。可溶于水，振摇后产生肥皂水样泡沫。多具有羧基，又称酸性皂苷。多具有羧基，又称酸性皂苷。第一节第一节 概概 述述 第一节第一节 概概 述述三、三萜皂苷的主要结构特点三、三萜皂苷的主要结构特点 1苷元：多为四环三萜、五环三萜苷元：多为四环三萜、五环三萜 2糖基：低聚糖糖基：低聚糖 单糖链、双糖链、三糖链单糖链、双糖链、三糖链 常见的糖有葡萄糖、半乳糖、鼠李糖、木糖、阿拉伯糖、呋糖、葡萄糖醛常见的糖有葡萄糖、半乳糖、鼠李糖、木糖、阿拉伯糖、呋糖、葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸；另外还有鸡纳糖、芹糖、乙酰基和乙酰氨基糖等；多数糖酸、半乳糖醛酸；另外还有鸡纳糖、芹糖、乙酰基和乙酰氨基糖等；多数糖为吡喃型为吡喃型糖，但也有呋喃型糖。糖，但也有呋喃型糖。3成苷的位置：成苷的位置：多为多为C3-OH 或或 C28-COOH C16，C21，C23，C29OH四、四、二萜二萜四、三萜类化合物的生物合成四、三萜类化合物的生物合成 第一节第一节 概概 述述角角三萜是由角鲨烯三萜是由角鲨烯(squalene)经过不经过不同的途径环合而同的途径环合而成。成。2,3-2,3-环氧鲨烯主要有以下两种立体构型及生物合成示例环氧鲨烯主要有以下两种立体构型及生物合成示例 第第I种种立立体体途途径径第第II种立体途径：种立体途径：原萜正离子原萜正离子I I、II II(protosterol cation I、protosterol cation II)是生物合成环状三萜类化合物的关键中间体。是生物合成环状三萜类化合物的关键中间体。原萜正离子经进一步甲基重排、原萜正离子经进一步甲基重排、H的迁移、再环的迁移、再环合等形成了不同结构的四环三萜、五环三萜等萜合等形成了不同结构的四环三萜、五环三萜等萜类化合物。类化合物。(一一)存在与分布存在与分布 分布：植物界（广泛），菌类代谢产物，分布：植物界（广泛），菌类代谢产物，海洋生物。海洋生物。存在：植物乳汁、树脂中。存在：植物乳汁、树脂中。化合物举例：紫杉醇、穿心莲内酯、丹参酮、银杏内酯、雷公藤内化合物举例：紫杉醇、穿心莲内酯、丹参酮、银杏内酯、雷公藤内 酯、甜菊苷等。酯、甜菊苷等。第二节第二节 三萜化合物的结构类型及重要化合物三萜化合物的结构类型及重要化合物 三萜类化物的结构类型，多数三萜为三萜类化物的结构类型，多数三萜为四环三萜四环三萜和和五环三萜五环三萜，少数为链状、单环、，少数为链状、单环、双环和三环三萜。双环和三环三萜。近几十年还发现了许多由于氧化、环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裂解、甲基转位、重排及降解等而产生的结构复杂的新骨架类型的三萜类化合物。结构复杂的新骨架类型的三萜类化合物。第二节第二节 三萜化合物的结构类型及重要化合物三萜化合物的结构类型及重要化合物一、无环三萜一、无环三萜 鲨烯：鲨烯：鲨鱼肝油和其他鱼类鱼肝油的非皂化部分，某些鲨鱼肝油和其他鱼类鱼肝油的非皂化部分，某些 植物油（如茶籽油、橄榄油）的非皂化部分。植物油（如茶籽油、橄榄油）的非皂化部分。2,3-环氧角鲨烯环氧角鲨烯是角鲨烯转变为三、四、五环三萜的重是角鲨烯转变为三、四、五环三萜的重要生源中间体。要生源中间体。第二节第二节 三萜化合物的结构类型及重要化合物三萜化合物的结构类型及重要化合物二、三环三萜二、三环三萜龙涎香醇龙涎香醇：龙涎香的成龙涎香的成分，龙涎香是抹香鲸肠分，龙涎香是抹香鲸肠道排泄的灰色块状物，道排泄的灰色块状物，贵重香料。贵重香料。三、四环三萜（三、四环三萜（Tetracyclic triterpenoids)第二节第二节 三萜化合物的结构类型及重要化合物三萜化合物的结构类型及重要化合物 四环三萜在生源上可视为由鲨烯变为甾体的中间体，四环三萜在生源上可视为由鲨烯变为甾体的中间体，大多数结构和甾醇很相似，亦大多数结构和甾醇很相似，亦具有环戊烷骈多氢菲的四具有环戊烷骈多氢菲的四环甾核环甾核。在。在4 4、4 4、1414位位上比甾醇多上比甾醇多三个甲基三个甲基，也有认为，也有认为是植物甾醇的三甲基衍生物，主要有如下六种结构类型：是植物甾醇的三甲基衍生物，主要有如下六种结构类型：1 1、达玛烷型达玛烷型(Dammaranes)(Dammaranes)2 2、羊毛脂烷型羊毛脂烷型(Lanostanes)(Lanostanes)3 3、环阿屯烷型环阿屯烷型(Cycloartanes)(Cycloartanes)4 4、甘遂烷型甘遂烷型(Tirucallanes)(Tirucallanes)5 5、楝烷型（楝烷型（MeliacanesMeliacanes）6 6、葫芦烷型葫芦烷型 （CucurbitanesCucurbitanes）1.达玛烷达玛烷(dammarane)型：型：三、四环三萜（三、四环三萜（Tetracyclic triterpenoids)第二节第二节 三萜化合物的结构类型及重要化合物三萜化合物的结构类型及重要化合物A/B、B/C、C/D 反式反式 特点：特点：C8、C10：b b-CH3，C13：b b-H,C14：-CH3 C17：b b-侧链，侧链，C20：R 或或 S 构型构型 达玛烷型四环三萜从环氧鲨烯由全椅式构象形成达玛烷型四环三萜从环氧鲨烯由全椅式构象形成.人参中的人参皂苷人参中的人参皂苷(ginsenosides):(ginsenosides):*为什么人参总皂苷不能表现出溶血现象？为什么人参总皂苷不能表现出溶血现象？若在若在C-3C-3、C-6 C-6 或或C-20C-20分别连有不同的糖基则形成了分别连有不同的糖基则形成了人参中的多种三萜皂苷人参中的多种三萜皂苷(ginsenosides)(ginsenosides)。由由20(S)-20(S)-原人参二醇衍生的皂苷（第一类）原人参二醇衍生的皂苷（第一类）:由由20(S)-20(S)-原人参二醇衍生的皂苷有抗溶血的作用原人参二醇衍生的皂苷有抗溶血的作用由由20(S)-原人参三醇衍生的皂苷（第二类）原人参三醇衍生的皂苷（第二类）:由由20(S)-20(S)-原人参三醇衍生的皂苷有溶血性质原人参三醇衍生的皂苷有溶血性质酸水解反应：酸水解反应：强酸水解：强酸水解：C C2020差向异构化、环合差向异构化、环合缓和酸水解缓和酸水解（5050 HOAcHOAc）：）：C C2020-苷键苷键 C C3 3苷键苷键2、羊、羊毛脂烷（毛脂烷（lanostane）型：）型：三、四环三萜（三、四环三萜（Tetracyclic triterpenoids)第二节第二节 三萜化合物的结构类型及重要化合物三萜化合物的结构类型及重要化合物A/B、B/C、C/D 反式反式 结构特点：结构特点：C10、C13：b b-CH3，C14：-CH3,C17：b b-侧链，侧链，C20：R构型构型环氧鲨烯经椅船椅构象式环合而成环氧鲨烯经椅船椅构象式环合而成2、羊、羊毛脂烷（毛脂烷（lanostane）型：）型：三、四环三萜（三、四环三萜（Tetracyclic triterpenoids)第二节第二节 三萜化合物的结构类型及重要化合物三萜化合物的结构类型及重要化合物A/B、B/C、C/D 反式反式 结构特点：结构特点：C10、C13：b b-CH3，C14：-CH3,C17：b b-侧链，侧链，C20：R构型构型环氧鲨烯经椅船椅构象式环合而成环氧鲨烯经椅船椅构象式环合而成灵芝中的灵芝酸灵芝中的灵芝酸(ginsenosides):(ginsenosides):灵芝为补中益气，滋补强壮，扶正固本，延年益灵芝为补中益气，滋补强壮，扶正固本，延年益寿的名贵中药材。由其中分离出四环三萜类化合物达寿的名贵中药材。由其中分离出四环三萜类化合物达100余个，属于余个，属于羊毛甾烷高度氧化的衍生物羊毛甾烷高度氧化的衍生物。3甘遂烷甘遂烷(tirucallane)型型:三、四环三萜（三、四环三萜（Tetracyclic triterpenoids)第二节第二节 三萜化合物的结构类型及重要化合物三萜化合物的结构类型及重要化合物A/B、B/C、C/D 反式反式 结构特点：结构特点：C10、C14：b b-CH3，C13：-CH3,C17：-侧链，侧链，C20：S构型构型与羊毛脂烷型连与羊毛脂烷型连接顺序相同，但接顺序相同，但空间构型不同。空间构型不同。三、四环三萜（三、四环三萜（Tetracyclic triterpenoids)第二节第二节 三萜化合物的结构类型及重要化合物三萜化合物的结构类型及重要化合物4.环阿屯烷环阿屯烷(cycloartane)型（环阿尔廷）型（环阿尔廷）:结构特点：结构特点：基本骨架与基本骨架与羊毛脂烷相似，羊毛脂烷相似，差别仅在于环差别仅在于环阿屯型阿屯型19位甲位甲基与基与9位脱氢位脱氢形形成三元环。成三元环。膜荚黄芪膜荚黄芪Astragalus membranaceus:具有补气强壮之功效，从黄芪中分离鉴定的皂苷有近具有补气强壮之功效，从黄芪中分离鉴定的皂苷有近20个，个，绝大多数为环阿屯烷型三萜皂苷。绝大多数为环阿屯烷型三萜皂苷。三、四环三萜（三、四环三萜（Tetracyclic triterpenoids)第二节第二节 三萜化合物的结构类型及重要化合物三萜化合物的结构类型及重要化合物5.葫芦烷型葫芦烷型(cucurbitane):结构特点：结构特点：结构特点：结构特点：C5、C8:b b-H,C10：-H，C9：b b-CH3,其余与羊毛脂烷型一样。其余与羊毛脂烷型一样。如：葫芦苦素、罗汉果甜素如：葫芦苦素、罗汉果甜素V 味味甜甜而而不不苦苦，其其0.020.02水水溶溶液液比比蔗蔗糖糖甜甜约约256256倍，可作调味剂用倍，可作调味剂用三、四环三萜（三、四环三萜（Tetracyclic triterpenoids)第二节第二节 三萜化合物的结构类型及重要化合物三萜化合物的结构类型及重要化合物6.楝烷楝烷(meliacane)型型:楝苦素类成分楝苦素类成分 由由2626个碳构成，属降四环三萜。个碳构成，属降四环三萜。其其A/B,B/C,C/DA/B,B/C,C/D均为反式；均为反式；具有具有C10-CH3，C8-CH3，C13-CH3。从生源上看，从生源上看，甘遂烷被认为是其前体化合物，甘遂烷被认为是其前体化合物，经过氧化、经过氧化、降解、重排等衍生而来。降解、重排等衍生而来。此类化合物又称降四环三萜类此类化合物又称降四环三萜类(nor-tetracyclic triterpeoids)。四、五环三萜（四、五环三萜（Pentacyclic triterpenoids)第二节第二节 三萜化合物的结构类型及重要化合物三萜化合物的结构类型及重要化合物 多数三萜皂苷苷元以五环三萜多数三萜皂苷苷元以五环三萜（Pen