三萜类化合物的综述课件

萜类化合物的综述 TYPE OF TERPENOIDS一、三萜的定义一、三萜的定义 三萜是由三萜是由30个碳原子组成的萜类化合物，分子中个碳原子组成的萜类化合物，分子中有有6个异戊二烯单位。个异戊二烯单位。三萜类化合物在自然界分布广泛，有的游离存在三萜类化合物在自然界分布广泛，有的游离存在于植物体，称为三萜皂苷元于植物体，称为三萜皂苷元(Triterpenoid sapogenins)；有的与糖结合成苷的形式存在，；有的与糖结合成苷的形式存在，称为三萜皂苷称为三萜皂苷(Triterpenoid saponins)。因三萜皂苷多溶于水，振摇后可生成胶体溶液，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。并有持久性似肥皂溶液的泡沫，故有此名。与甾体皂苷相同，三萜皂苷也具有溶血、毒鱼及与甾体皂苷相同，三萜皂苷也具有溶血、毒鱼及毒贝类的作用。毒贝类的作用。Section One Introduction二、三萜的分布二、三萜的分布 三萜广泛存在于自然界，单子叶植物和双三萜广泛存在于自然界，单子叶植物和双子叶植物中均有分布。子叶植物中均有分布。主要分布于石竹科、五加科、豆科、七叶主要分布于石竹科、五加科、豆科、七叶树科、远志科、桔梗科及玄参科。含有三树科、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、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。黄芪、桔梗、川楝皮、泽泻、灵芝等。动物中也有分布，如从羊毛脂中分离出羊动物中也有分布，如从羊毛脂中分离出羊毛脂醇，从鲨鱼肝脏中分离出鲨烯；毛脂醇，从鲨鱼肝脏中分离出鲨烯；也存在于海洋生物如海参、软珊瑚中。也存在于海洋生物如海参、软珊瑚中。v存在形式：游离、与糖结合成苷存在形式：游离、与糖结合成苷三萜皂苷由三萜皂苷元三萜皂苷由三萜皂苷元(triterpene sapogenins)和糖组成。和糖组成。苷元：四环三萜、五环三萜苷元：四环三萜、五环三萜常见的糖：葡萄糖、半乳糖、木糖、阿拉伯糖、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、乙酰氨基鼠李糖，糖醛酸，特殊糖（如芹糖、乙酰氨基糖等）糖等）糖链：单糖链、双糖链、三糖链糖链：单糖链、双糖链、三糖链成苷位置：成苷位置：3、28（酯皂苷）或其它位羟基（酯皂苷）或其它位羟基次皂苷：原生苷被部分降解的产物次皂苷：原生苷被部分降解的产物 豆科植物甘草HR=H 甘草次酸R=glcuA(2)-glcuA()-甘草酸COOHROOHH伞形科植物柴胡HHCH2OHCH2OHHOOH柴胡皂苷元A豆科植物黄芪豆科植物黄芪19HHH10131417OHR1OOR2OR32024cycloastragenol H H Hastragaloside I xyl(2,3-diAc)glc Hastragaloside V glc_xyl-H glcastragaloside VII xyl glc glc R1 R2 R3 桔梗科植物桔梗楝科植物川楝HH1013141720H楝烷泽泻萜醇 AOH8H1013141720HHOHOOHOH泽泻科植物泽泻2017141310HHHHHCOOHOOHOOOganoderic acid C多孔菌科植物紫芝三、研究进展三、研究进展19631970：232种种1977-1981：410种种1987-1989：1000种种19901994：330种种 人参皂苷人参皂苷能调节机体代谢，增强免疫功能。能调节机体代谢，增强免疫功能。柴胡皂苷柴胡皂苷能抑制中枢神经系统，抗炎降胆能抑制中枢神经系统，抗炎降胆固醇和甘油三酯。固醇和甘油三酯。七叶皂苷七叶皂苷具有抗炎、抗淤血作用，能恢复具有抗炎、抗淤血作用，能恢复毛细血管的正常的渗透性，提高毛细血管毛细血管的正常的渗透性，提高毛细血管张力，改善循环，对脑外伤及心血管病有张力，改善循环，对脑外伤及心血管病有较好的治疗作用。较好的治疗作用。四、类型四、类型 个别是无环三萜（鲨烯）、二环三萜（榔个别是无环三萜（鲨烯）、二环三萜（榔色酸色酸lansic acid）及三环三萜（龙涎香醇，）及三环三萜（龙涎香醇，ambrein），主要是四环三萜和五环三萜），主要是四环三萜和五环三萜两大类。两大类。三萜类化合物可看作由鲨烯三萜类化合物可看作由鲨烯(squalene)通通过不同方式环合而成。鲨烯则是由倍半萜过不同方式环合而成。鲨烯则是由倍半萜金合欢醇金合欢醇(farnesol)焦磷酸酯尾焦磷酸酯尾-尾缩合而成。尾缩合而成。Section Two Biosynthesis of TriterpenoidsOPOP2017141310HHHHOO环化酶焦磷酸金合欢酯鲨烯2，3-环氧角鲨烯羊毛甾醇 四环三萜四环三萜(tetracyclic triterpenoids)在生在生源上可视为由鲨烯变为甾体的中间体，大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，亦具有环戊烷骈多数结构和甾醇很相似，亦具有环戊烷骈多氢菲的四环甾核。在多氢菲的四环甾核。在4、4、14位上比甾位上比甾醇多三个甲基，也有认为是植物甾醇的三醇多三个甲基，也有认为是植物甾醇的三甲基衍生物。目前发现的四环三萜主要有甲基衍生物。目前发现的四环三萜主要有以下几种类型。以下几种类型。Section Three Tetracyclic Triterpenoids一、羊毛甾烷一、羊毛甾烷(lanostane)型型结结构构特特点点?HHHHH1013141720羊毛甾烷12345678911121516181921222324252627282930生源：从环氧鲨烯经椅生源：从环氧鲨烯经椅-船船-椅式构象环合而成。椅式构象环合而成。一、羊毛甾烷一、羊毛甾烷(lanostane)型型结 构 特 点：结 构 特 点：1)A/B、B/C、C/D环均为反式。环均为反式。2)C10、C13位有两个位有两个-CH3,C14位有位有 一个一个-CH3。3)C20为为R 构型，即构型，即C20为为-H。4)C17侧链为侧链为构型。构型。5)C3位常有位常有-OH存在。存在。HHHHH1013141720羊毛甾烷12345678911121516181921222324252627282930羊毛甾烷羊毛甾烷HO138914104从灵芝中分离出一个三萜化合物，具有扶正固本之功。它的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，多了结构与羊毛甾烷相比，多了3=O，11=O，15=O，23=O，27-CH327-COOH，是羊毛甾烷的高度氧化化合物。，是羊毛甾烷的高度氧化化合物。2017141310HHHHHCOOHOOHOOOganoderic acid C二、达玛甾烷二、达玛甾烷(Dammarane)型型达玛甾烷H8HHHH1013141720结结构构特特点点?生源：从环氧鲨烯由全椅式构象形成。生源：从环氧鲨烯由全椅式构象形成。二、达玛甾烷二、达玛甾烷(Dammarane)型型达玛甾烷H8HHHH1013141720结构特点：结构特点：1)C13位甲基移到位甲基移到C8位，位，且为且为型。型。2)C20位构型可为位构型可为R型或型或S型。型。HHHHH1013141720羊毛甾烷12345678911121516181921222324252627282930达玛甾烷达玛甾烷 型型HO891314104HO138914104羊毛甾烷羊毛甾烷人参皂苷人参皂苷(ginsenosides):以下为由以下为由20(S)-原人参二醇衍生的皂苷原人参二醇衍生的皂苷.人参皂苷人参皂苷Rb1有增强核糖核酸聚合酶的有增强核糖核酸聚合酶的活性，而人参皂苷活性，而人参皂苷Rc则有抑制核糖核则有抑制核糖核酸聚合酶的活性。酸聚合酶的活性。20(s)-protopanaxadiolginsenoside R Ra1 -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)2ROHO2017141310HHHOglcglc8H20S型结构在型结构在HCl中可转化为中可转化为20R型型.HCl 20R 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由由20(S)原人参三醇衍生的皂苷有溶血性质，而由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，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。因此人参总皂苷不能表现出溶血的现象。由人参三醇衍生的皂苷由人参三醇衍生的皂苷H8HOOR1HHH1013141720HOR2O20(s)-protopanaxatriolginsenoside R1 R2Re glc-2-rha glcRf glc-2-glc H(20s)在在HCl溶液中溶液中,20(S)原人参二醇或原人参二醇或20(S)原人参三醇原人参三醇20位羟基位羟基发生异构发生异构,转变成转变成20(R)原人参二醇或原人参二醇或20(R)原人参三醇原人参三醇,再环再环合生成人参二醇或人参三醇。合生成人参二醇或人参三醇。OH O20H+HO20H+HO20H+OO20(s)-protopanaxadiol20(s)-protopanaxatriol20(R)-protopanaxadiol20(R)-protopanaxatriolpanaxadiolpanaxatriol三、甘遂烷型三、甘遂烷型(tirucallane)结构特点？结构特点？HHHH1013141720tirucallane三、甘遂烷型三、甘遂烷型HHHHH1013141720羊毛甾烷12345678911121516181921222324252627282930 与羊毛甾烷型类似，与羊毛甾烷型类似，A/B，B/C，C/D环均环均为反式；为反式；但但13，14位甲基与羊位甲基与羊毛甾烷型相反，分别毛甾烷型相反，分别为为、-CH3，且，且20位位为为S构型。构型。HHHH1013141720tirucallane四、环阿尔廷型四、环阿尔廷型(cycloartane)结构特点？结构特点？2017141310HHHH19cycloartane四、环阿尔廷型四、环阿尔廷型(cycloartane)HHHHH1013141720羊毛甾烷12345678911121516181921222324252627282930 与羊毛甾烷不与羊毛甾烷不 同同之处：之处：19位甲基与位甲基与9位位 脱氢形成三元环。脱氢形成三元环。2017141310HHHH19cycloartane 膜荚黄芪膜荚黄芪Astragalusmembranaceus，具有补气，具有补气，强壮之功效。从其中分离鉴定的皂苷有近强壮之功效。从其中分离鉴定的皂苷有近20个，个，多数皂苷的苷元为环黄芪醇多数皂苷的苷元为环黄芪醇 cycloastragenol。19HH10131417OHR1OOR2OOR32024cycloastragenol H H Hastragaloside I xyl(2,3-diAc)glc Hastragaloside V glc_xyl-H glcastragaloside VII xyl glc glc R1 R2 R3 五、葫芦烷五、葫芦烷(cucurbitane)型型3029182726252321HH2017141310H8葫芦烷结构特点？结构特点？五、葫芦烷五、葫芦烷(cucurbitane)型型3029182726252321HH2017141310H8葫芦烷结构特点：结构特点：A、B环环上取代与羊毛甾烷不上取代与羊毛甾烷不同，其余相同。具有同，其余相同。具有C9-CH3，C8-H，C10-H。HHHHH1013141720羊毛甾烷12345678911121516181921222324252627282930HH+H+HHRRRRHHHH1819v可以认为是羊毛甾烯可以认为是羊毛甾烯(lanoslene)8质子化质子化(protonation)，在，在C8位产生阳碳离子，然后位产生阳碳离子，然后 C10-CH3 位甲基移至C9 位位，C9 H移至C8 位所位所致。致。云南果血胆为清热解毒药，从其中分离出抗菌消炎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成分血胆甲素(cucurbitacin IIa)，血胆乙素，血胆乙素(cucurbitacin Iib)。188H1013141720HOOORHOHOOHHO血胆乙素 R=H血胆甲素R=CH3六、楝烷型HH1013141720H楝烷结构特点：分子中有结构特点：分子中有26个碳原子；个碳原子；A/B,B/C,C/D均为均为反式；反式；具有具有C8-CH3，C10-CH3，C13-CH3。七、原萜烷七、原萜烷(protostane)型型 原萜烷型HH2017141310HH8 结构特点：与达玛烷结构特点：与达玛烷型比较，实际上是达玛型比较，实际上是达玛烷型的立体异构体。烷型的立体异构体。1）C8-CH3为为型，型，C9-H为为型；型；C13-H为为型，型，C14-CH3为为型。型。2）C17侧链为侧链为型。型。HOH4589101314原萜烷原萜烷HO891314104达玛甾烷达玛甾烷 型型中药泽泻具有利尿渗湿的功效，近年来用于治疗高中药泽泻具有利尿渗湿的功效，近年来用于治疗高血脂症，对降低血清总胆固醇有疗效。已分离出泽血脂症，对降低血清总胆固醇有疗效。已分离出泽泻萜醇泻萜醇A、B、C等原萜烷型三萜化合物。等原萜烷型三萜化合物。泽泻萜醇 AOH8H1013141720HHOHOOHOH 多数三萜皂苷苷元以五环三萜形式存多数三萜皂苷苷元以五环三萜形式存在。其在。其C3-OH与糖结合成苷，苷元中与糖结合成苷，苷元中常含有羧基，故又称酸性皂苷，在植常含有羧基，故又称酸性皂苷，在植物体中常与钙、镁等离子结合成盐。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：五环三萜主要有下面几种类型：Section Four Pentacyclic Triterpenoids一、齐墩果烷型一、齐墩果烷型(oleanane)，又称，又称-香树脂烷型香树脂烷型(-amyrane)齐墩果烷H3029272625242322212019181716151413121110987654321HHH28结构特点？结构特点？一、齐墩果烷型一、齐墩果烷型(oleanane)，又称，又称-香树脂烷型香树脂烷型(-amyrane)齐墩果烷H3029272625242322212019181716151413121110987654321HHH28结构特点：结构特点：1)C3-OH可与糖结可与糖结合成苷，与酸结合成苷，与酸结合成酯；合成酯；2)C28位有羧位有羧基，有时基，有时C24位位也有，故也称为也有，故也称为酸式皂苷；酸式皂苷；C12、C13位位往往有不饱和双往往有不饱和双键的存在。键的存在。A/B,B/C,C/D trans,D/E cisH齐墩果酸COOHHOHH 齐墩果酸齐墩果酸(oleanolic acid)首先从油橄榄首先从油橄榄(习习称齐墩果树称齐墩果树)的叶中获得。的叶中获得。齐墩果酸具有抗炎、镇静、齐墩果酸具有抗炎、镇静、防肿瘤等作用，是治疗防肿瘤等作用，是治疗急性黄胆性肝炎和慢性急性黄胆性肝炎和慢性迁延性肝炎的有效药物。迁延性肝炎的有效药物。刺五加、龙牙葱木中齐刺五加、龙牙葱木中齐墩果酸的含量在墩果酸的含量在10%以以上。上。甘草中含有甘草次酸和甘草酸甘草中含有甘草次酸和甘草酸(glycyrrhizic acid)又又称甘草皂苷称甘草皂苷(glycyrrhizin或甘草甜素或甘草甜素。HR=H 甘草次酸R=glcuA(2)-glcuA()-甘草酸COOHROOHH有促肾上腺皮质激素有促肾上腺皮质激素(ACTH)样作用，临床样作用，临床上用于抗炎和治疗胃溃上用于抗炎和治疗胃溃疡。但只有疡。但只有18-H的甘的甘草次酸才有此活性，草次酸才有此活性，18H者无此活性。者无此活性。甘草酸（甘草酸（Glycyrrhizic acid）植物来源：豆科植物甘草植物来源：豆科植物甘草(Glycyrrhiza uralensis Fisch)的干燥根及根茎的干燥根及根茎英文名称：英文名称：Liquorice分子式及分子量：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，减轻过敏作用，能抑制毛细血管通透性，减轻过敏性休克的症状。可以降低高血压病人的血性休克的症状。可以降低高血压病人的血清胆甾醇。清胆甾醇。甘草次酸（甘草次酸（Glycyrrhetinic acid）植物来源：豆科植物甘草植物来源：豆科植物甘草(Glycyrrhiza uralensis Fisch)的根、根茎的根、根茎英文名称：英文名称：Liquorice分子式及分子量：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。业性皮炎、眼耳鼻喉科炎症及溃疡等。二、乌苏烷二、乌苏烷(ursane)型型 又称又称-香树香树脂烷脂烷(-amyrane)型型乌苏烷28HHH1234567891011121314151617181920212223242526272930H结构特点？结构特点？二、乌苏烷二、乌苏烷(ursane)型型 又称又称-香树香树脂烷脂烷(-amyrane)型型乌苏烷28HHH1234567891011121314151617181920212223242526272930H结构特点：结构特点：与齐墩果烷型与齐墩果烷型唯一不同的是唯一不同的是C30由由20位移位移到到19位上。位上。齐墩果烷H3029272625242322212019181716151413121110987654321HHH28A/B,B/C,C/D trans,D/E cisH乌苏酸HHCOOHHO乌苏酸乌苏酸(ursolic acid)，又称熊，又称熊果酸，分布于熊果叶等植物中。果酸，分布于熊果叶等植物中。具有镇静、抗炎、抗菌、抗糖尿具有镇静、抗炎、抗菌、抗糖尿病、抗溃疡、降低血糖等作用。病、抗溃疡、降低血糖等作用。且具有广泛的抗肿瘤作用，极有且具有广泛的抗肿瘤作用，极有可能成为低毒有效的新型抗癌药可能成为低毒有效的新型抗癌药物。物。H地榆皂甙B R=H地榆皂甙E R=3-Ac-glcAra(p)HHCOOR中药地榆中药地榆(Sanguisorba officinalis)具有凉血止血具有凉血止血的功效，其中含有地榆皂的功效，其中含有地榆皂苷苷B,E(sanguisorbin B and E)，是乌苏酸的苷。，是乌苏酸的苷。三、羽扇豆烷三、羽扇豆烷(lupane)型型羽扇豆烷H30292028HHHH1234567891011121314151617181921222324252627结构特点？结构特点？三、羽扇豆烷三、羽扇豆烷(lupane)型型羽扇豆烷H30292028HHHH1234567891011121314151617181921222324252627结构特点：结构特点：1)19位与位与21位直接位直接相连相连(C20竖在上面竖在上面)；2)D/E为反式为反式(18-H)，E环为五元环；环为五元环；3)C19位有一个异位有一个异丙基，且为丙基，且为构型；构型；4)C20 C30为不饱为不饱和末端双键；和末端双键；5)C3位多具有位多具有OH，C28位多具有位多具有COOH。羽扇豆烷羽扇豆烷(lupane)型型 D/E为反式为反式(18-H)，E环为五元环环为五元环 DE羽扇豆醇 R=CH3白桦脂醇 R=CH2OH白桦脂酸 R=COOHRHO2726252423222119181716151413121110987654321HHHH202930H白桦脂醇白桦脂醇(betulin)存在于中草药酸枣仁、桦树皮、存在于中草药酸枣仁、桦树皮、棍栏树皮、槐花等中。棍栏树皮、槐花等中。白桦脂酸白桦脂酸(betulinic acid)存在于酸枣仁、桦树皮、存在于酸枣仁、桦树皮、柿蒂、天门冬、石榴树皮及叶、睡菜叶等中。柿蒂、天门冬、石榴树皮及叶、睡菜叶等中。羽扇豆醇羽扇豆醇(lupeol)存在于羽扇豆种皮中。存在于羽扇豆种皮中。四、木栓烷四、木栓烷(friedelane)型型由齐墩果烯经甲基移位转变而来。由齐墩果烯经甲基移位转变而来。HHHH2324252627HH28木栓烷齐墩果烯 雷公藤酮是失去雷公藤酮是失去25甲基的木栓烷型衍生物。甲基的木栓烷型衍生物。化学名化学名3-hydroxy-25-nor-friedel-3,1(10)-dien-2-one-30-oic acid.COOHOHO23242627H28雷公藤酮五、何伯烷型和异何伯烷型五、何伯烷型和异何伯烷型羽扇豆烷H30292028HHHH1234567891011121314151617181921222324252627何伯烷HHHHH 结构特点？结构特点？五、何伯烷型和异何伯烷型五、何伯烷型和异何伯烷型羽扇豆烷H30292028HHHH1234567891011121314151617181921222324252627何伯烷HHHHH何伯烷型的结构特点：与羽扇豆烷型的主要区别在于异丙何伯烷型的结构特点：与羽扇豆烷型的主要区别在于异丙基的位置。基的位置。C19位异丙基移到位异丙基移到C21位；位；C17位甲基移到位甲基移到C18位，即位，即C28由由C17位移到位移到C18位；位；C21位异丙基为位异丙基为型。型。HHHDEH何伯烷型何伯烷型DE羽扇豆烷型羽扇豆烷型异何伯烷型的结构特点？异何伯烷型的结构特点？异何伯烷何伯烷HHHHHHHHHH2121异何伯烷型的结构特点：与何伯烷型相比，异何伯烷型的结构特点：与何伯烷型相比，C21位位异丙基为异丙基为型。型。异何伯烷何伯烷HHHHHHHHHH2121HHHDEH异何伯烷型异何伯烷型HHHDEH何伯烷型何伯烷型