三萜类化合物教育课件

三萜类化合三萜类化合物物PPTPPT讲座讲座一、概述一、概述二、结构与分类二、结构与分类三、理化性质三、理化性质四、提取与分离四、提取与分离五、结构测定五、结构测定本 章 内 容第一节概述第一节概述 三三萜(triterpenes)：多数通式为(C5H8)6，基本母核含30个碳原子。三萜皂苷（Triterpenoid Glycosides)：由三萜与糖而成的一类苷类化合物。多数可溶于水，且水溶由三萜与糖而成的一类苷类化合物。多数可溶于水，且水溶液振摇后产生似肥皂水溶液样泡沫，结构中多有羧基，故又液振摇后产生似肥皂水溶液样泡沫，结构中多有羧基，故又称酸性皂苷。称酸性皂苷。三萜皂苷（三萜皂苷（Triterpenoid Saponins）甾体皂苷甾体皂苷（Steroidal Saponins）皂苷皂苷（Saponins）分布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，双子叶植物中分布最多。生源途径生源途径三萜类化合物的生物合成途径从生源来看，是由鲨烯(squalene)通过不同的环化方式转变而来的，而鲨烯是由焦磷酸金合欢酯(farnesyl pyrophosphate，FPP)尾尾尾尾缩合生成。第二节三萜类化合物的结构与分类第二节三萜类化合物的结构与分类根据三萜类化合物在植物体（生物体）内的存在形式、结构和性质。一般根据碳环的有无和多少进行分类。多为四环三萜和五环三萜，少数为链状、单环、双环和三环三萜。四环三萜类在中药中分布很广。它们大部分具有环戊烷骈多氢菲的基本母核；母核的17位上有一个由8个碳原子组成的侧链；在母核上一般有5个甲基，即4位有偕二甲基、10位和14位各有一个甲基、另一个甲基常连接在13位或8位上。羊毛脂甾烷 第三节第三节 四环三萜四环三萜1、羊毛脂甾羊毛脂甾烷型型 (Lanostanes)2、大戟烷型(euphane)3、达达玛烷型型(Dammaranes)4、葫芦烷型(Cucurbitanes)5、原萜烷型(protostane)6、楝烷型(Meliacanes)7、环菠菠萝蜜蜜烷型型(cycloartane)8、甘遂烷型(Tirucallanes)存在于自然界中的四环三萜主要有以下类型。1.羊毛脂甾烷型羊毛脂甾烷型(lanostane)亦叫羊毛脂烷，其结构特点是A/B环、B/C环和C/D环都是反式，C20为R构型，侧链的构型分别为10、13、14、17。羊毛脂甾烷羊毛脂醇(lanosterol)是羊毛脂的主要成分，它也存在于大戟属植物 Euphorbia balsamifera 的乳液中。3.达达玛烷(dammarane)型型结构特点是A/B、B/C、C/D环均为反式，环均为反式，在8位和10位有-构型的角甲基，13位连有-H，17位的侧链为-构型，C20构型为R或S。R1 R2Ra1 H -glc-(6-1)-ara(p)-(4-1)-xylRa2 H -glc-(6-1)-ara(f)-(2-1)-xylRb1 H -glc-(6-1)-glcRb2 H -glc-(6-1)-ara(p)Rc H -glc-(6-1)-ara(f)Rd H -glcRg3 H H(20R)人参皂苷人参皂苷(gensenosides)20(S)-protopanaxadiol R1=H20(S)-protopanaxatriol R1 R2Re O-glc-(2-1)-rha glcRf O-glc-(2-1)-glc H(20S)Rg1 O-glc -glc对抗溶血对抗溶血溶血溶血中枢神经中枢神经抑制、安抑制、安定定中枢神经兴中枢神经兴奋抗疲劳奋抗疲劳注意：强酸水解中次生产物的生成注意：强酸水解中次生产物的生成20(S)-protopanaxadiol20(S)-protopanaxatriolH+异构化异构化Panaxadiolpanaxatriol煮沸煮沸7.环环菠菠萝萝蜜蜜烷烷(cycloartane)型型 又称环阿屯烷型。其基本碳架与羊毛脂甾烷很相似，差别仅在于10位上的甲基与9位脱氢形成三元环。膜膜荚荚黄黄芪芪，具具有有补补气气，强强壮壮之之功功效效。从从其其中中分分离离鉴鉴定定的的皂皂苷苷有有近近20个个，多多数数皂皂苷苷的的苷苷元元为为环环黄黄芪芪醇醇，少少数数为为黄黄芪芪醇醇。环黄芪醇在黄芪中与糖结合成单糖链、双糖链或三糖链皂苷的形式而存在。黄黄芪芪苷苷(astragaloside)则是是自自然然界界发现的第一个三糖的第一个三糖链三三萜苷。苷。R1 R2 R3环黄芪醇 H H H黄芪苷 xyl(2,3-diAc)glc H黄芪苷V glc(12)xyl-H glc黄芪苷 xyl glc glc1、齐墩果烷型(Oleananes)；-香树脂烷（香树脂烷（-amyrane）2、乌苏烷型(Ursanes)；-香树脂烷（香树脂烷（-amyrane）3、羽扇豆烷型（Lupanes）4、木栓烷型（Friedelanes）六、五环三萜六、五环三萜(Pentacyclic Triterpenoids)齐墩果烷 1.齐墩墩果果烷(oleanane)型型，又称-香树脂烷(-amyrane)型。分布极为广泛，主要分布在豆科、五加科。基本碳架是多氢蒎的五环母核，环的构型为A/B环、B/C环、C/D环均为反式，而D/E环为顺式。母核上有8个甲基，其中C10、C8、C17上的甲基均为-型，而C14上的甲基为-型，C4位和C20位各有二个甲基。分子中还可能有其他取代基存在。一般在C3位有羟基，而且多为-型，也有-型，如-乳香酸(-boswellic acid)。若有双键，则多在C12位或C11位；若有羰基，则多在C11位；若有羧基，则多在C28、C30或C24位上。-乳香酸 齐墩果酸具有抗炎、镇静、防肿瘤等齐墩果酸具有抗炎、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。迁延性肝炎的有效药物。齐墩果酸(oleanolic acid)首先由木樨科植物油橄榄(Olea europaea，习称齐墩果)的叶中分得。该化合物广泛分布于植物界。有的以游离形式存在，如青叶胆、女贞子、白花蛇舌草、柿蒂、连翘；但大多数以与糖但大多数以与糖结合成苷的形式存在合成苷的形式存在，如人参、三七、紫菀、柴胡、八月札、木通、牛膝、楤木等。含齐墩果酸的植物很多，但含量超过含齐墩果酸的植物很多，但含量超过10%的很少，从刺五的很少，从刺五加、龙牙葱木中提取齐墩果酸，得率都超过加、龙牙葱木中提取齐墩果酸，得率都超过10%，纯度在，纯度在95%以上，是很好的植物资源。以上，是很好的植物资源。刺五加刺五加龙牙葱木龙牙葱木(刺嫩芽刺嫩芽)【性状与稳定性性状与稳定性】白色结晶性粉末；无臭，无味，微溶于乙醇，氯仿，几乎不白色结晶性粉末；无臭，无味，微溶于乙醇，氯仿，几乎不溶于水，对酸碱均不稳定。宜置密闭，干燥处贮存。溶于水，对酸碱均不稳定。宜置密闭，干燥处贮存。【适应证适应证】本品系肝病辅助药，用于肝病的辅助治疗。本品对四氯化碳引起的本品系肝病辅助药，用于肝病的辅助治疗。本品对四氯化碳引起的急性和慢性肝损伤有明显保护作用，可使升高的急性和慢性肝损伤有明显保护作用，可使升高的ALTALT下降，减轻肝细胞的变下降，减轻肝细胞的变性、坏死以及肝组织的炎性反应和纤维化过程，促进肝细胞再生，加速坏性、坏死以及肝组织的炎性反应和纤维化过程，促进肝细胞再生，加速坏死组织的修复。此外，本品尚有纠正蛋白质代谢障碍的作用。死组织的修复。此外，本品尚有纠正蛋白质代谢障碍的作用。【不良反应不良反应】少数患者有口干、腹泻、上腹部不适等反应。个别患者出现血小少数患者有口干、腹泻、上腹部不适等反应。个别患者出现血小板轻度减少，停药后可恢复。板轻度减少，停药后可恢复。【用法用量用法用量】口服：每次口服：每次3030毫克，每日毫克，每日3 3次次 【剂型剂型】片剂片剂 【生产企业生产企业】青岛制药股份有限公司青岛制药股份有限公司湖南株州湘江药业股份有限公司湖南株州湘江药业股份有限公司青岛青岛黄海制药厂黄海制药厂浙江省浙南制药厂浙江省浙南制药厂仙居制药股份有限公司仙居制药股份有限公司新疆制药厂新疆制药厂东药沈阳克达制药有限公司东药沈阳克达制药有限公司北京第四制药厂北京第四制药厂宁夏制药厂宁夏制药厂江西制药有江西制药有限责任公司限责任公司河北东风制药厂河北东风制药厂甘肃省酒泉制药厂甘肃省酒泉制药厂重庆制药七厂重庆制药七厂齐墩果酸齐墩果酸 Oleanolic Acid（庆回素（庆回素;扶正女贞素扶正女贞素;Oleanol;aryophyllin）甘甘草草(Glycyrrhiza urlensis)中中含含有有甘甘草草次次酸酸(glycyrrhetinic acid)和和甘甘草草酸酸(glycyrrhizic acid)又又称称甘甘草草皂皂苷苷(glycyrrhizin)或或甘甘草草甜甜素素。甘甘草草次次酸酸有有促促肾肾上上腺腺皮皮质质激激素素(ACTH)样样作作用用，临临床床上上用用于于抗抗炎炎和和治治疗疗胃胃溃溃疡疡。但但只只有有18-H的的甘甘草草次次酸酸才才有有此此活活性性，18H者者无无此此活性。活性。R甘草次酸 H甘草酸 -D-gluA2-D-gluA-乌拉尔甘草皂苷A -D-gluA2-D-gluA-乌拉尔甘草皂苷B -D-gluA3-D-gluA-黄甘草皂苷 -D-gluA4-D-gluA-甘草酸甘草酸(Glycyrrhizic acid)分子式及分子量：分子式及分子量：C42H62O16;822.92药理作用：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，减轻过敏性休克的症状。可以降低高血压病人的管通透性，减轻过敏性休克的症状。可以降低高血压病人的血清胆甾醇。血清胆甾醇。甘草次酸甘草次酸(Glycyrrhetinic acid)分子式及分子量：分子式及分子量：C30H46O4;470.64 药理作用：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、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。过敏性及职业性皮炎、眼耳鼻喉科炎症及溃疡等。1.抗炎作用：抗炎作用：Anderso和和Tillman最最早早注注意意到到甘甘草草次次酸酸在在结结构构上上同同氢氢化化可可的的松松类类似似，就就把把它它用用于于各各种种皮皮肤肤病病的的治治疗疗中中，通通过过许许多多临临床床试试验验，确确证证了了甘甘草草次次酸酸的的抗抗炎炎有有效效性性。由由此此开开始始，广广大大医医学学界界进进行行了了一一系系列列药药理理研研究究，发发现现此此类类衍衍生生物物中中许许多多都都具具有有抗抗炎炎活活性性。Zakirov研研究究发发现现：3-氨氨基基-11-脱脱氧氧甘甘草草次次酸酸对对各各类类动动物物的的无无菌菌性性关关节节炎炎表表现现出出明明显显的的抗抗炎炎活活性性。Toyoshima等等制制备备出出11-脱脱氧氧甘甘草草次次酸酸顺顺丁丁烯烯二二酸酸酯酯及及其其盐盐，作作为为抗抗炎炎剂剂，亦亦作作为为抗抗溃溃疡疡剂剂和和免免疫疫调调节节剂剂，口口服服或或局局部部治治疗疗，均均取取得得较较好疗效。好疗效。柴胡：清热解毒，抗菌消炎柴胡：清热解毒，抗菌消炎从柴胡中分离得到从柴胡中分离得到100多个三多个三萜皂苷萜皂苷柴胡皂苷柴胡皂苷a 16-OH柴胡皂苷柴胡皂苷d 16-OH抗炎作用抗炎作用2.乌苏烷(ursane)型型 又称-香树脂烷(-amyrane)型或熊果烷型。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上两个甲基位置不同，即在同，即在C19位和位和C20位上分位上分别各有一个甲基各有一个甲基。乌苏酸(ursolic acid)又称熊果酸，是代表化合物。乌苏酸乌苏酸(熊果酸熊果酸)熊果酸（熊果酸（Ursolic acid）来来源源于于木木犀犀科科植植物物女女贞贞(Ligustrum lucidum Ait.)叶叶中中，熊熊果果酸酸又又名名乌乌索索酸酸，乌乌苏苏酸酸，属属三三萜萜类类化化合合物物。具具有有镇镇静静、抗抗炎炎、抗菌、抗糖尿病、抗溃疡、降低血糖等多种生物学效应。抗菌、抗糖尿病、抗溃疡、降低血糖等多种生物学效应。地榆皂苷地榆皂苷B R=H地榆皂苷地榆皂苷E R=3-Ac-glc 中中药药地地榆榆(Sanguisorba officinalis)具具有有凉凉血血止止血血的功效，其中含有地榆皂苷的功效，其中含有地榆皂苷B,E，是乌苏酸的苷。，是乌苏酸的苷。3.羽扇豆羽扇豆烷(lupane)型型 羽扇豆烷型与齐墩果烷型不同点是C21与与C19连成五元成五元环E环，且D/E环的构型的构型为反式反式。同时，在E环的19位有位有-构型的异丙基构型的异丙基取代，并有20(29)双键。羽扇豆醇羽扇豆醇 R=CH3白桦醇白桦醇 R=CH2OH白桦酸白桦酸 R=COOH白白桦桦脂脂醇醇(betulin)存存在在于于中中草草药药酸酸枣枣仁仁、桦桦树树皮皮、棍棍栏栏树皮、槐花等中。树皮、槐花等中。白白桦桦脂脂酸酸(betulinic acid)存存在在于于酸酸枣枣仁仁、桦桦树树皮皮、柿柿蒂蒂、天天门门冬冬、石石榴榴树树皮皮及及叶叶、睡睡菜叶等中。菜叶等中。羽羽扇扇豆豆醇醇(lupeol)存存在在于于羽羽扇豆种皮中。扇豆种皮中。从白头翁（从白头翁（Pulsatilla chinensis）中分离得到）中分离得到23-羟基白桦羟基白桦酸。酸。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、物理性一、物理性质1、性状及溶解度苷苷元元：多有较好结晶，能溶于石油醚、苯、乙醚等有机溶剂，而不溶于水；苷苷：极性加大，不易结晶，可溶于水，几不溶或难溶于低极性有机溶剂，含水丁醇或戊醇对皂苷的溶解度较好。第三节第三节 理化性质理化性质2、气味、气味多数具有苦而辛辣味苦而辛辣味，吸入鼻内能引起喷嚏。某些皂苷内服，能刺激，产生反射性粘液腺分泌，而用于祛痰止咳。3、吸湿性、吸湿性4、表面活性作用、表面活性作用振振摇摇产产生生泡泡沫沫（降降低低水水溶溶液液表表面面张张力力），且且不不因因加加热热而而消消失失（区分蛋白质）（区分蛋白质）应用：清洁剂、乳化剂应用：清洁剂、乳化剂表面活性与分子内部亲亲水水性性和和亲亲脂脂性性结构的比例相关，只有当二者比例相当，才能较好地发挥出这种表面活性。若亲水性强于亲脂性或相反，就不呈现这种活性。1.酸性酸性酸性皂苷：多数三萜皂苷（含羧基）酸性皂苷：多数三萜皂苷（含羧基）;中性皂苷：部分三萜皂苷、甾体皂苷。中性皂苷：部分三萜皂苷、甾体皂苷。2.沉淀反应沉淀反应（1）胆甾醇沉淀）胆甾醇沉淀（2）金属盐类沉淀）金属盐类沉淀二、化学性质二、化学性质皂苷水溶液皂苷水溶液+胆甾醇胆甾醇(cholesterol)水溶液水溶液胆甾醇胆甾醇皂苷皂苷乙醚回流乙醚回流乙醚溶液乙醚溶液 不溶物不溶物分子复合物沉淀分子复合物沉淀（1）胆甾醇沉淀）胆甾醇沉淀可用于纯化皂苷可用于纯化皂苷大多数皂苷大多数皂苷（2）与金属盐类沉淀）与金属盐类沉淀皂苷/水 +金属盐类 沉淀（金属盐类铅盐、钡盐、铜盐等）*利用此性质进行提取和分离三萜皂苷三萜皂苷/水水 +中性盐类中性盐类 沉淀沉淀（酸性皂苷）（硫酸铵、醋酸铅等）甾体皂苷甾体皂苷/水水 +碱性盐类碱性盐类 沉淀沉淀（中性皂苷）（碱式醋酸铅、氢氧化钡等）皂苷皂苷+红细胞壁上的胆甾醇红细胞壁上的胆甾醇3.溶血作用溶血作用 人参总皂苷：无溶血作用人参总皂苷：无溶血作用原人参三醇及齐墩果酸为苷元的人参皂苷：显著溶血作用。原人参三醇及齐墩果酸为苷元的人参皂苷：显著溶血作用。原人参二醇为苷元的人参皂苷：抗溶血作用原人参二醇为苷元的人参皂苷：抗溶血作用。破坏血红细胞的正常渗透，破坏血红细胞的正常渗透，细胞内渗透压增加，崩解细胞内渗透压增加，崩解不溶性的分子复合物沉淀不溶性的分子复合物沉淀 溶血现象溶血现象原理：原理：大多数皂苷大多数皂苷三萜化合物（包括苷元和苷）三萜化合物（包括苷元和苷）无水条件无水条件强酸（硫酸、磷酸、高氯酸）、中等强酸（三氯乙酸）强酸（硫酸、磷酸、高氯酸）、中等强酸（三氯乙酸）或或Lewis酸（氯化锌、三氯化铝、三氯化锑）酸（氯化锌、三氯化铝、三氯化锑）现象：颜色变化或荧光。现象：颜色变化或荧光。4.显色反应显色反应 阴性：全饱合的、阴性：全饱合的、3位无羟基或羰基的化合物。位无羟基或羰基的化合物。阳性：含羟基、双键（共轭、孤立）等。阳性：含羟基、双键（共轭、孤立）等。(1)浓浓H2SO4-醋酐（醋酐（Liebermann-burchard）反应反应甾甾体体皂皂苷苷也也有有此此反反应应，但但颜颜色色变变化化快快，在在颜颜色色变变化化的的最最后后呈呈现现污污绿绿色色；而而三三萜皂苷颜色变化稍慢，且不出现污绿色。萜皂苷颜色变化稍慢，且不出现污绿色。(2)三氯化锑或五氯化锑（三氯化锑或五氯化锑（kahlenberg）反应）反应 将将样样品品醇醇溶溶液液点点于于滤滤纸纸上上，喷喷以以20%三三氯氯化化锑锑（或或五五氯氯化化锑锑）氯氯仿仿溶溶液液（不不应应含含乙乙醇醇和和水水）干干燥燥后后，60-70 加加热热，显显黄黄色色、灰灰蓝蓝色色、灰灰紫紫色色斑斑点点，在在紫紫外外灯灯下下显显蓝蓝紫紫色色荧荧光光（甾体皂苷则显黄色荧光）。（甾体皂苷则显黄色荧光）。注意：五氯化锑腐蚀性很强，宜少量配置，用后倒掉。注意：五氯化锑腐蚀性很强，宜少量配置，用后倒掉。(3)三氯醋酸三氯醋酸(Rosen-Heimer)反应反应(4)氯仿氯仿-浓硫酸浓硫酸(salkawski)反应反应将将样样品品溶溶于于氯氯仿仿，加加入入浓浓硫硫酸酸后后，在在氯氯仿仿层层呈呈现现红红色色或或兰兰色色，硫酸层有绿色荧光硫酸层有绿色荧光出现。出现。凡具有三萜母核结构的化合物，均能产生上述反应。第四第四节 提取分离提取分离一、苷元的提取与分离一、苷元的提取与分离（一）提取提取1、醇类溶剂提取；提取物依次用石油醚、氯仿、乙酸乙酯等溶剂进行分步萃取，以备进一步的分离；2、制备成衍生物再作分离；如甲基化制成甲酯衍生物或制成乙酰衍生物然后进行分离。3、以皂苷形式存在的，可先水解，水解后用氯仿等溶剂萃取，然后进行分离。二、三萜皂苷的提取与分离二、三萜皂苷的提取与分离特性：特性：v难以结晶，多为无定形粉末。难以结晶，多为无定形粉末。v由于糖分子的引入，极性基团明显增多，致使极性增强，故由于糖分子的引入，极性基团明显增多，致使极性增强，故具有较大的极性而易溶于醇类溶剂、含水醇及水。具有较大的极性而易溶于醇类溶剂、含水醇及水。v难溶于弱极性的有机溶剂。难溶于弱极性的有机溶剂。常用的提取方法常用的提取方法常用的提取方法常用的提取方法甲醇或乙醇甲醇或乙醇甲醇或乙醇甲醇或乙醇 提取提取提取提取脱脂脱脂脱脂脱脂 正丁醇萃取正丁醇萃取正丁醇萃取正丁醇萃取沉降沉降沉降沉降总皂苷总皂苷总皂苷总皂苷大孔大孔大孔大孔 吸附树脂柱吸附树脂柱吸附树脂柱吸附树脂柱 分离分离1沉淀法 分段沉淀法（溶剂沉淀法）利用皂苷难溶于乙醚、丙丙酮等溶剂来分离。皂苷/醇液 +滴加乙醚等 沉淀优点简便缺点分离不完全，不易获得纯品。重金属盐沉淀法三萜皂苷/水 +中性盐类 沉淀甾体皂苷/水 +碱性盐类 沉淀2.氧化镁吸附法可吸附糖、鞣质、色素等杂质。3.透析法可除去无机盐等杂质。4.乙酰化精制法 多数皂苷的亲水性较强且极性大，夹带水溶性杂质亦多。若将水溶性大的粗皂苷制成酰化物后增大其亲脂性，可以溶于低极性溶剂中，无论是脱色、层析、重结晶都比较容易，待纯化后再水解去乙酰基恢复原来皂苷形式。5.色谱法色谱法可得到纯的单体皂苷。吸附剂：中性氧化铝、硅胶硅胶（低活度）（分配）a.分分配配柱柱层层析析法法 以以硅硅胶胶为为支支持持剂剂，CHCl3-MeOH-H2O，CH2Cl2-MeOH-H2O，EtOAc-EtOH-H2O或或水水饱饱和和的的正正丁丁醇醇等等溶溶剂系统洗脱。剂系统洗脱。b.反反相相层层析析法法 以以反反相相键键合合相相RP-18、RP-8或或RP-2为为填填充充剂剂，常常用用CH3OH-H2O或乙腈或乙腈-水为洗脱剂。水为洗脱剂。显色剂：10%H2SO4或特有的显色反应本 章 内 容一、概述二、分类三、理化性质四、提取分离五、结构测定第五第五节 结构构测定定（一）苷元（一）苷元（二）糖（二）糖（种类及连接顺序、连接（种类及连接顺序、连接位置）位置）波谱方法、化学方法等。波谱方法、化学方法等。苷键裂解苷键裂解苷元苷元-波谱方法、化学方法（氧化、波谱方法、化学方法（氧化、还原、脱水、乙酰化、甲酯化、半还原、脱水、乙酰化、甲酯化、半合成、全合成等）。合成、全合成等）。糖糖-TLC对照、对照、HPLC、GC-MS等。等。一、结构鉴定的一般步骤一、结构鉴定的一般步骤Molilsh 反反应二、主要波谱特征二、主要波谱特征（一）紫外光谱（一）紫外光谱（UV）（二）红外光谱（二）红外光谱（IR）（三）质谱（三）质谱（MS）（四）核磁共振（四）核磁共振（NMR）三萜苷元三萜苷元（一）（一）紫外光谱（紫外光谱（UV）共轭体系共轭体系现以齐墩果烷型三萜及其皂苷为例简单介绍：（二）红外光谱（二）红外光谱（IR）官能团官能团判断官能团判断官能团（OH，C=O，等），等）OH：3625 cm-1C=O：1700 cm-1 （三）质谱（三）质谱（MS）分子离子峰分子离子峰碎片峰碎片峰分子量，分子式（分子量，分子式（高分辨质谱）高分辨质谱）骨架及取代基（种类、骨架及取代基（种类、位置和数目）位置和数目）皂苷的难挥发性，使电子轰击质谱(Electron ionization EI-MS）和化学电离质谱（CI-MS）技术在三萜皂苷的应用受到限制。目前常应用不依赖样品挥发性的质谱技术：场解析质谱 FD(field desorption)-MS、正或负离子快原子轰击质谱 FAB(Fast Atom Bombardment)-MS（可获得皂苷的准分子离子峰：M+H+、M+Na+、M+K+等）。五环三萜类化合物质谱裂解的共同规律是：当有环内双键时，一般都有较特征的RDA裂解裂解无环内双键时，常从C环断裂环断裂为两个碎片有时，可以同时产生RDA断裂和C环断裂当有11-oxo，12时，将产生RDA裂解并发生麦麦氏重排氏重排例：（1）12齐墩果烯类齐墩果烯类RDA裂解裂解C30H48O3,M+m/z 456b C14H24O,m/z 208a m/z 248(100)a1 m/z 203b-1 m/z 207b-18 m/z 190b-19 m/z 189（2）11-氧氧-12-齐墩果烯类齐墩果烯类RDA裂解裂解和麦氏重排和麦氏重排M+m/z 440m/z 232m/z 2732.皂苷的皂苷的MS特征特征（1）EI-MS：（2）FAB-MS：分子离子峰很弱或无，碎片峰强。：分子离子峰很弱或无，碎片峰强。准分子离子峰（准分子离子峰（Quasi-molecular ion peaks）positive:M+K+,M+Na+,M+H+negative:M-H-碎片峰：从外到内逐一失去糖基碎片峰：从外到内逐一失去糖基 M-n糖基糖基927 M+H-C48H78O17 926781 M+H-146-146 C6H10O4,C42H68O13619 M+H-146-162-162 C6H10O5,C36H58O8457 M+H-146-162-162-162 C6H10O5,C30H48O3FAB-MS(Positive)（四）核磁共振（四）核磁共振1.1.1 1H-NMRH-NMR三萜及其苷中的主要信息：三萜及其苷中的主要信息：甲基质子甲基质子 CHCH3 3 连氧碳质子连氧碳质子 O-CHO-CH烯氢质子烯氢质子 CHCHCHCH糖端基质子糖端基质子1.1.1 1H-NMRH-NMR在在1 1H-NMRH-NMR谱的高场出现多个谱的高场出现多个甲基单峰甲基单峰甲基单峰甲基单峰是三萜类化合物的是三萜类化合物的最大特征最大特征最大特征最大特征一般一般-CH-CH3 3质子信号质子信号 0.63 1.50 0.63 1.50 0.18 1.5 0.18 1.5 出现出现出现出现堆积成山形的亚甲基信号堆积成山形的亚甲基信号堆积成山形的亚甲基信号堆积成山形的亚甲基信号烯氢质子一般为烯氢质子一般为 4.3 6 4.3 6 左右左右C C3 3-OH-OH中中C C3 3上质子上质子 3.2 4 3.2 4 左右左右1.1.1 1H-NMRH-NMR环内双键质子环内双键质子 5 ppm 5 ppm环外烯氢环外烯氢 5 ppm 5 ppmd 4.9-5.5,1H,md 5.5,1H,sd 5.5-5.6,2H,dd 6.4-6.8,1H,ddd 5.4-5.6,1H,dCH3：0.62.0OCH：3.25.5 CHCH：4.36.0CH3及其他脂肪氢及其他脂肪氢（1）三萜皂苷元）三萜皂苷元1.1.1 1H-NMRH-NMR甲基位移值不同甲基位移值不同与糖上甲基比较：与糖上甲基比较：羽扇豆烯型羽扇豆烯型 30-CH3:1.6-1.8，brs1.1.1 1H-NMRH-NMR烯氢的位移值比较：烯氢的位移值比较：1.1.1 1H-NMRH-NMR同环双烯与异环双烯的比较：同环双烯与异环双烯的比较：（）皂苷（）皂苷（苷元（苷元+糖）糖）CH=C 5.25 br.sGlc 其他其他H苷元上苷元上O-CH7个个CH3,sGlc-1 5.13(d,8.0Hz)糖端基氢糖端基氢:4.35.5,6.16.3(酯苷酯苷糖端基氢糖端基氢)甲基五碳糖甲基五碳糖CH3:1.41.8(d,J 5.57.0)糖其他氢糖其他氢:3.24.2 Rha CH3 1.75(d,6.0Hz)推测结构类型推测结构类型如：齐墩果烷型：如：齐墩果烷型：0.61.5,8个个CH3(s)信号信号 乌苏烷：乌苏烷：0.61.5,6个个CH3(s)信号信号,2个个CH3(d,J=6 Hz)信号信号,29,30-CH3推测推测取代基的构型取代基的构型根据根据J值大小不同，值大小不同，Jaa 大偶合，大偶合，Jae,Jee 小偶合小偶合（）应用：（）应用：其他类型如达玛烷型、其他类型如达玛烷型、羽扇豆烷型或其他结羽扇豆烷型或其他结构不同时如何区别？构不同时如何区别？2.13C-NMR化学位移（化学位移（）-推测皂苷元的骨架，取代基种类、位置、推测皂苷元的骨架，取代基种类、位置、构型等构型等一般C的位移值 C=CC=O）角甲基8.933.7（三）核磁共振（1）三萜皂苷元）三萜皂苷元C=O 170220C=C 109160C-O 6090其他碳其他碳 602.13C-NMRC=CC=OC-OGlc-1 105.9C-12 123.0C-13 143.29个个C-O（2）皂苷：苷元）皂苷：苷元+糖糖糖端基碳糖端基碳:95110,9596(酯苷的酯苷的糖端基碳糖端基碳)甲基五碳糖甲基五碳糖CH3:18糖其他碳糖其他碳:6090C=O 176.4C=C 122.7,144.12.13C-NMR 双键位置及结构母核的确定根据碳谱中苷元的烯碳的个数和化学位移值不同，可推测一些三萜的双键位置。如：齐墩果烯类化合物的烯碳位移情况a.双健位置和结构母核的确定双健位置和结构母核的确定烯碳（数目和化学位移）烯碳（数目和化学位移）双键位置和结构母核双键位置和结构母核2.2.1313C-NMRC-NMRC-9：154-155C-11：116-117C-12：121-122C-13：143-147C-11：126-127C-12：126 C-13：136-137C-18：133 2.2.1313C-NMRC-NMROH 成苷：成苷：-C苷化位移为苷化位移为+6 10 ppm 糖的端基碳糖的端基碳 :98 110 COOH 成苷：成苷：C=O苷化位移为苷化位移为-2 ppm;糖的端基碳糖的端基碳 :95 96糖与糖连接位置：糖与糖连接位置：-C：+3 8 ppmb.苷化位置的确定苷化位置的确定 苷化位移苷化位移(glycosidation shift)2.2.1313C-NMRC-NMR苷化位置的确定苷化位置的确定c.OH取代位置及构型的确定取代位置及构型的确定位置或构型不同，位置或构型不同，C 不同不同如：如：29，30-COOH or CH2OH23，24-OH16-OH2.2.1313C-NMRC-NMR羟基取代位置及取向的确定羟基取代位置及取向的确定羟羟基基取取代代可可引引起起-碳碳向向低低场场移移、-碳碳向向低低场场位位移移、-碳则向高场位移碳则向高场位移结构测定实例结构测定实例456,438,423,410,392(10),377,349,335,323,300,281,269,248(100),233,219,203(73),189(18),175(12),163,147,133(17),119(12),95(11),81(10),69(12),57(13),43(12),28,18从唇形科植物碎米桠 Rabdosia rubescens(Hemsl.)Hara 的干燥地上部分（冬凌草）中分离得到一化合物，为白色粉末，易溶于丙酮、三氯甲烷。茴香醛-浓硫酸加热显紫红色(105)。化合物的13C-NMR数据(CDCl3)M 456,C30H48O3,=7还有5个不饱和度，可能为五环三萜456,392(10),248(100),203(73),189(18),133(17),57(13).1H-NMR谱中，5.29(1H,br.s,H-12),3.21(1H,t,J=2.7 Hz,H-3),0.61.2之间出现7个甲基氢质子，1.02.1之间出现多个CH、CH2氢信号峰。456,438,423,410,392(10),377,248(100),233,219,203(73),189(18),133(17),119(12),57(13),43(12).1H-NMR,13C-NMR谱图见波谱解析课本P180.（二）化合物（二）化合物P1白色粉末，白色粉末，mp 241243，Libermann-Burchard反应和反应和Molish反应均为阳性。反应均为阳性。TOF-MS实验给出分子离子加钠峰，实验给出分子离子加钠峰，m/z 981M+Na+。M=9581H-NMR谱中谱中5个角甲基信号个角甲基信号 0.89,0.99,1.02,1.23 和和1.67。UV：243,251,260；1H-NMR谱中的烯氢信号谱中的烯氢信号 6.77(1H,d,J=10.6 Hz)，5.69(1H,d,J=10.6 Hz)，及，及13C-NMR谱中的双烯谱中的双烯碳信号碳信号 136.5,133.0,126.4,126.2。P1苷苷元元部部分分的的13C-NMR谱谱信信号号 68.2,64.6,65.3,73.6和和82.4显显 示示 P1的的苷苷元元具具有有 5个个羟羟基基。通通过过对对比比 P1和和柴柴胡胡皂皂苷苷 1(saikosaponin 1)苷苷元元部部分分的的13C-NMR谱谱数数据据，发发现现两两者者完完全全一一致致；并并且且两两者者的的薄薄层层酸酸水水解解实实验验证证实实它它们们苷苷元元的的 Rf值值相相同同，从从而而可可以以确确定定 P1的的苷苷元元为为 3,16,23,28,30-五五羟羟基基-齐齐墩墩果果烷烷-1 1,1 3(1 8)-二二烯烯。通过与标准品对照，通过与标准品对照，P1的薄层酸水解给出呋糖和葡萄糖。的薄层酸水解给出呋糖和葡萄糖。结合结合1H-NMR谱信号谱信号 4.96(1H,d,J=7.8 Hz)，5.08(1H,d,J=7.9 Hz)和和5.11(1H,d,J=7.8 Hz)以及以及13C-NMR谱信号谱信号104.6，105.3，107.2，62.1(glc 6-C)，62.4(glc 6-C)，17.4(fuc 6-C)，可以推断，可以推断P1分子中具有一分子呋糖和两分子葡分子中具有一分子呋糖和两分子葡萄糖，并且都为萄糖，并且都为构型。温和的酸水解只给出葡萄糖，说明构型。温和的酸水解只给出葡萄糖，说明分子中呋糖为内侧糖。分子中呋糖为内侧糖。将将P1与与柴柴胡胡皂皂苷苷1糖糖部部分分的的13C-NMR谱谱数数据据进进行行对对比比，可可见见P1中中的的一一葡葡萄萄糖糖2位位发发生生了了苷苷化化位位移移(75.986.1)。因因此此可可以以推推断断P1与与柴柴胡胡皂皂苷苷1的的差差异异仅仅在在于于在在一一葡葡萄萄糖糖2位位上上连连接接了了另另一一葡葡萄萄糖糖。并并且且P1与与2-O-D-吡吡喃喃葡葡萄萄糖糖柴柴胡胡皂皂苷苷b2糖糖部部分分13C-NMR谱谱数数据据完完全全一一致致，这这一一推推断断为为HMBC实实验验证证实实，在在HMBC谱谱中中显显示示fuc1-H与与苷苷元元3-C，1个个glc1-H与与fuc3-C，另另一一个个glc1-H与与前前1个个glc2-C有有相相关关关关系系。根根据据以以上上分分析析，将将P1的的结结构构确确定定为为：3,16,23,28,30-五五羟羟基基-齐齐墩墩果果烷烷-11,13(18)-二二烯烯-3-O-D-吡吡喃喃葡葡萄萄糖糖基基-(12)-D-吡吡喃喃葡葡萄萄糖糖基基-(13)-D-吡吡喃喃呋呋糖糖苷苷，为为一一新新皂皂苷苷，命命名名为为柴柴胡皂苷胡皂苷r(saikosaponin r)。C48H78O19,M 958,=10第六第六节 含皂苷的中含皂苷的中药研究研究实例例（1）人参四环三萜皂苷、五环三萜皂苷硅胶柱层析 氯仿-甲醇-水（2）柴胡