河北医科大学药学院 本章目录 第1节 述 第4节三萜类的理化性质 第2节四环三萜 Physical&Chemical properties 第3节五环三萜 第4节理化性质和化学反应 第5节 提取分离 第6节 结构解析 第7节 生物活性 三美化合彬A有 一、一般通性 General properties 事的化性质 型 1.状态(state) .旋光性(optical activity) 。三苷元一般有完好的结晶 三菇类化合物均有旋光性。 ”三慈苷类由于分子量较大，不易结晶 无定形 上 天然药化教研室李力更教授
河北医科大学药学院 天然药化教研室李力更教授 1 1 本 章 目 录 ☞ 第1节 概 述 第2节 四环三萜 第3节 五环三萜 第4节 理化性质和化学反应 第5节 提取分离 第6节 结构解析 第7节 生物活性 2 第4节 三萜类的理化性质 Physical & Chemical properties 3 三萜类化合物具有 哪些特殊的理化性质 4 一、一 般 通 性 General properties 5 1. 状 态（state） ☞ 三萜苷元 一般有完好的结晶。 ☞ 三萜苷类 由于分子量较大，不易结晶， 多为无定形粉末。 6 2. 旋 光 性（optical activity） 三萜类化合物 均有旋光性。 R O O HOOC H 3 12 13 17 20 30 11 R1O H R2O 12 H 20S 24 25 HO 例：
河北医科大学药学院 3.昧觉(gustation) 4.溶解性(solubility) 三苷元不三皂苷易溶于热水、 溶于水，可溶于稀醇、甲（乙）醇 、正丁醇、 石油、乙醚、 戊醇中，在含水丁醇、戊酵 如：刺激鼻粘膜后引起喷境。 苯、氯仿等极性中溶解度较大。不溶于极性 小的有机溶剂中。小的有机溶剂。 矿少数例外。 有强吸湿性。 如：甘草皂苷对粘膜刺较强， 且有显著的甜味。 ★三裤皂苷有助溶性，即：可促进 其它成分在水中的溶解。 *5,水解性(aydrolysis). 三菇类易被酸或酶水解。 一酸、腹可引起苷元的脱水、双健移位、 二、三萜类的颜色反应 取代基移位、均型转化等化学变化。 Colourprodu ★在提取和分离原生苷、 原生苷元时要特别注意！ 三苦誉分子在无水黛件下，与其些酷反放， 提示 会产生系列额色变化或荧光，放置后逐渐褪色。 ★全饱和的、3位上又无羟基或无畿基的 三蓝类无以下所介绍的颜色反应。 ★笛体皂苷大多也有类似的反应现象。 ★可利用此颜色反应来检识或鉴别皂苷1 弱酸：硫酸、南酸，等。 中强酸：三氯乙晚，等。 Lews酸：ZaC、AIG、SbC、Sbs,等。 ”见后详细介绍。 天然药化教研室李力更教授 2
河北医科大学药学院 天然药化教研室李力更教授 2 7 3. 味 觉（gustation） 大多数三萜类味苦而辛辣， 对粘膜有较强刺激性。 如：刺激鼻粘膜后引起喷嚏。 ☞ 少数例外。 如：甘草皂苷对粘膜刺激较弱， 且有显著的甜味。 8 4. 溶 解 性（solubility） ★ 三萜皂苷 有助溶性，即：可促进 其它成分在水中的溶解。 三萜苷元 不 溶于水，可溶于 石油醚、乙醚、 苯、氯仿等极性 小的有机溶剂中。 三萜皂苷 易溶于热水、 稀醇、甲(乙)醇、正丁醇、 戊醇中，在含水丁醇、戊醇 中溶解度较大。不溶于极性 小的有机溶剂。 有强吸湿性。 9 *5. 水 解 性（hydrolysis） 三萜类 易被酸或酶水解。 ☞ 酸、酶可引起苷元的脱水、双键移位、 取代基移位、构型转化等化学变化。 ★ 在提取和分离原生苷、 原生苷元时要特别注意！ 10 二、三萜类的颜色反应 Colourproducing reactions 11 三萜类分子 在无水条件下，与某些酸反应， 会产生系列颜色变化或荧光，放置后逐渐褪色。 强 酸：硫酸、磷酸，等。 中 强 酸：三氯乙酸，等。 Lewis酸： ZnCl2、AlCl3、SbCl3、SbCl5，等。 + 多烯碳正离子 （carbocation） ★ 可利用此颜色反应来检识或鉴别皂苷！ 12 提 示： ★ 全饱和的、3-位上又无羟基或无羰基的 三萜类无以下所介绍的颜色反应。 ★ 甾体皂苷大多也有类似的反应现象。 ☞ 见后详细介绍
河北医科大学药学院 （)Liebermann--Berchard反应 (2)Salkowski反应（与氯仿浓硫酸的反应） ★三生卷成分 游提赞四国西反应淡红一景 50层 ★甾体类成分： 后色 。一可利用此反应现象区别三裤类与笛体类。 三齿类、菑体类均有类似的反应现象 (3)Kahlenberg反应（与ShCh或shCs的反应） (4)Rosenheim反应（与三氯乙酸的反应） 羟般装装含 性壁o…÷ 带超k成高查的 (试反应) 流密 →无放品黄绿兰东色荧光 。一笛体、三萜类均有英似的反应现象。 餐铁楚棉整线无 (S)T下chugae反应（与冰醋酸乙酰氯的反应） 业： 样品冰酸溶液 急所用前平的化香反 #期三燕其化金尚 。笛体、三萜类均有类似的反应现象 天然药化教研室李力更教授
河北医科大学药学院 天然药化教研室李力更教授 3 13 ★甾体类成分： ☞ 可利用此反应现象区别三萜类与甾体类。 （1）Liebermann Liebermann-Berchard Berchard 反应 ★三萜类成分： 样品的冰 醋酸溶液 H2SO4（浓）/ 醋酐（1:20） 反应液呈红 紫 兰 绿 污绿等颜色变化， 最后褪色 样品的冰 醋酸溶液 H2SO4（浓）/ 醋酐（1:20） 反应液呈红 紫 褪色 14 ☞ 三萜类、甾体类均有类似的反应现象。 （2）Salkowski Salkowski 反应（与氯仿-浓硫酸的反应） 样品氯仿液 沿试管慢加浓H2SO4 氯仿层显红色或青紫色 H2SO4层显绿色荧光 15 样品醇溶液点样 于滤纸或TLC板 1.喷20%的SbCl3或SbCl5 氯仿溶液 2.60-70 。C加热 显兰色或灰兰色、 灰紫色、黄色斑点 （3）Kahlenberg Kahlenberg 反应（与SbCl3或SbCl5的反应） ☞ 甾体、三萜类均有类似的反应现象。 16 ☞ 此反应可用于毛地黄毒苷类成分的区别：毛地黄毒苷类为黄色荧光， 羟基毛地黄毒苷类为兰色荧光，异羟基毛地黄毒苷类为灰兰色荧光。 （4）Rosenheim Rosenheim 反应（与三氯乙酸的反应 与三氯乙酸的反应） 样品氯仿液 滴在滤纸上 加三氯乙酸一滴 60C 100C O O 红-紫色：甾体皂苷 红-紫色：三萜皂苷 红-紫色：甾体皂苷 红-紫色：三萜皂苷 样品氯仿液加数滴25%三氯乙酸乙醇液 60C 100C O O （试管反应） 样品氯仿液点 样于滤纸或薄板 1.喷25%三氯乙酸+3%氯胺T 2.90。C加热数分钟 3.紫外灯下观察 斑点呈黄-绿-兰-灰色荧光 17 样品冰醋酸溶液 淡红~紫红 乙酰氯 + ZnCl2 （5）Tschugaeff Tschugaeff反应（与冰醋酸-乙酰氯的反应） ☞ 甾体、三萜类均有类似的反应现象。 18 如何用简单的化学反应 检识三萜类化合物 作 业：
河北医科大学药学院 三蕊皂苷具有降低水溶液表面张力的作用1 。皂苷水解为昔元后，表面活性作用亦消失。 翻 白质振据时 蛋白质的变性反皮！ 第1步： 华中蓄来滤出水液鞋产生持久性泡 卧血作用 to 第2步： 取两支试管，分入 2n0兰斜 客血 物质造成的溶血强弱程肉 被破坏而使血红蛋白释出的现象 可用能 ★溶血可由多种因素造成，如： ★浪血指数(haemolytic index): 在一定条件下，使血液中红细胞 或突然解冻 溶解所需要的最低浓度。 过酸或过 接触某些化学物质 天然药化教研室李力更教授
河北医科大学药学院 天然药化教研室李力更教授 4 19 三、表 面 活 性 性 质 Surfactivity 20 三萜皂苷 具有降低水溶液表面张力的作用！ ☞ 其水溶液经剧烈振摇后能产生持久性泡沫且 不因加热而消失（超过 15 mins 以上）。 ☞ 皂苷水解为苷元后，表面活性作用亦消失。 ★ 蛋白质 振摇时产生的泡 沫若加热时可消失，即发生了 蛋白质的变性反应。 21 泡沫试验（Foam test） 第 1 步： 第 2 步： 1g中药粉末 + 10ml水 10min滤出水液 振摇 若产生持久性泡沫 （15min）以上，则 认为含有皂苷类成分 取两支试管，分别加入： 1. 5ml 0.1MHCl + 3滴中药水提液 振摇1min 2. 5ml 0.1MNaOH + 3滴中药水提液 振摇1min 观察泡沫 持续时间 若两管产生泡沫持续时间相同，则药材中含有三萜皂苷； 若碱管产生泡沫持续时间几倍于酸管，则药材中含有甾体皂苷。 22 四、溶 血 作 用 Haemocytolysis 23 溶血（haemolysis）： 红血细胞膜被破坏而使血红蛋白释出的现象。 ★ 溶血可由多种因素造成，如： 低渗溶液 强力振荡 突然冷冻或突然解冻 过酸或过碱 接触某些化学物质 ………… 24 化学物质造成的溶血强弱程度 可用溶血指数表示。 ★ 溶血指数（haemolytic index）： 在一定条件下，使血液中红细胞 溶解所需要的最低浓度。 R O O HOOC H 3 12 13 17 20 30 11
河北医科大学药学院 三蓝皂苷的水溶液大多数能破坏血液中的 皂苷类物质造成溶血的原理 红细胞而具有溶血作用(haemocytolysis)。 能与血红细 阳破结合 。三菇皂苷又称为皂毒寒(apotoxins)。 分子复是 血红细胞的正 使细胞内渗透压增加而崩解 例：芋皂苷的溶血指数为1：400000。 利用流血现鱼可对京苷成分进行定性检识 甘草苷的溶血指数为1：400， 。利用溶血现象还可以粗略测定皂昔的含量 (与标准品皂昔对照)。 溶血作用与分子结构的关系（简介）： 溶血作用与分子结构的关系（简介） ★某些双糖链皇苷无溶血，但水解为单精链 皂苷后具有溶血作用。 ★由20)-原人参三醇衍生的皂昔有溶血性 质，而由2S原人叠二醇行生的皂苷则有抗 溶血性质，所以人参总皂苷不表现溶血性质。 、人环含有极性糕团二根有溶血作用。 a-OH 0时 例如人参皂苷，见下页。 乐 需植物粗提物中某些成分也可能有溶血作用 例：某些植物的树脂、服肪酸、挥发油等， 五、与金属盐的沉淀反应 。糅质则能凝集血红细胞，而抑制溶血。 Producing deposited matter with metallic ions 天然药化教研室李力更教授
河北医科大学药学院 天然药化教研室李力更教授 5 25 三萜皂苷的水溶液大多数能破坏血液中的 红细胞而具有溶血作用（haemocytolysis）。 ☞ 三萜皂苷又称为皂毒素（apotoxins）。 例：薯芋皂苷的溶血指数为 1:400000。 甘草皂苷的溶血指数为 1:4000。 26 皂苷类物质造成溶血的原理： 皂苷 能与血红细胞中的胆甾醇结合成 不溶性的分子复合物，破坏了血红细胞的正 常渗透，使细胞内渗透压增加而崩解。 ☞ 利用 溶血现象 可对皂苷成分进行定性检识。 ☞ 利用 溶血现象 还可以粗略测定皂苷的含量 （与标准品皂苷对照）。 27 溶血作用与分子结构的关系（简介）： ★ 某些双糖链皂苷无溶血，但水解为单糖链 皂苷后具有溶血作用。 ★ A 环上含有极性基团一般有溶血作用。 例：苷元 3-β-OH、16-α-OH 或 16-C=O 时 溶血作用最强。 例如人参皂苷，见下页。 28 溶血作用与分子结构的关系（简介）： ★ 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 衍生的皂苷则有抗 溶血性质，所以人参总皂苷不表现溶血性质。 HO H OR1 R2O H 12 20S 24 25 6 HO R1O H R2O 12 H 20S 24 25 HO 20(S)-原人参二醇型 20(S)-原人参三醇型 29 提 示： ★ 判断是否是由皂苷引起的溶血，除将样 品提纯再实验外，还可结合其它方法判断！ 例：胆甾醇沉淀法即沉淀后滤液无 溶血、沉淀分解后有溶血等性质。 ☞ 植物粗提物中某些成分也可能有溶血作用。 例：某些植物的树脂、脂肪酸、挥发油等。 ☞ 鞣质则能凝集血红细胞，而抑制溶血。 30 五、与金属盐的沉淀反应 Producing deposited matter with metallic ions
河北医科大学药学院 皂苷分子可以与Pb2、Ba2、Cu2” 等重金属离子生成络合物沉淀。 性特益物 六、与胆甾醇生成沉淀 Producing deposited cholestero 中性名资衣院 。利用此性质可进行皂苷的提取和韧步分离。 生成分子 (complex)沉淀， 附： 三新皂苷”沉淀（豫定性校差） 有关三萜类化合物的化学反应 Some chemical reactions 留休电苷■■■沉淀〔稳定性蚊置） 组格修风限天 ◆若3-0H为B-构型 一、环上羟基的脱水反应 中会由二由 Elimination of H2o 一发生反片的重挂，A环缩小，生成降3异丙烯基衍生物， ◆若3-0H为a构型： 山÷的 天然药化教研室李力更教授
河北医科大学药学院 天然药化教研室李力更教授 6 31 皂苷分子 可以与 Pb2+、Ba2+、Cu2+ 等重金属离子生成络合物沉淀。 ☞ 利用此性质可进行皂苷的提取和初步分离。 酸性皂苷 硫酸铵或醋酸或 其它中性金属盐类 沉淀 中性皂苷 碱式醋酸或Ba(OH)2 或其它碱性金属盐类 沉淀 32 *六、与胆甾醇生成沉淀 Producing deposited matter with cholesterol 33 皂苷 可与胆甾醇（cholesterol）生成分子 复合物（molecular complex）沉淀。 ★ 利用此性质可用于三萜皂苷 与甾体皂苷 的检识和提取分离。 （本节完） 三萜皂苷 胆甾醇 胆甾醇 甾体皂苷 沉淀 沉淀 （稳定性较差） （稳定性较强） 34 有关三萜类化合物的化学反应 Some chemical reactions *附： 35 一、环上羟基的脱水反应 Elimination of H2O 36 ☞ 发生反片呐重排，A环缩小，生成降-3-异丙烯基衍生物。 ♣ 若 3-OH 为 β-构型： ♣ 若 3-OH 为 α-构型： HO H PCl5 H + _OHH_ + H OH H H PCl5 _ H2O
河北医科大学药学院 ◆若4位只有一个C,30H为B-构型 士1 二、环上双键的异构化 Isomerization of double bond 。A环不会缩小，而转变为稳定的氯化物！ 示 产物的结构与反应物的立体构型有关！ 三萜苷元结构中常含有双键，双键 例：羊毛脂烯乙酰酯在较温和的酸性条件下， 遇酸易引起异构化，有时还会同时发生 可逆地转化为异羊毛胆烯乙酰酯。 甲基转移、重排等反应。 3乙联羊毛脂89-烯3乙酰羊毛脂-78-烯 。从C~稳定性、空间构型允许等考虑1 。双键由△转变为△调，无重排反应发生。 例：甘遂烷类型的三萜若用强酸处理时，要发生 双健位置的转变以及甲基的移位。 三、环上环丙烷的反应 About the cyclopropane 双健由△物转交为△，13a-C山“转移”-C出 天然药化教研室李力更教授 7
河北医科大学药学院 天然药化教研室李力更教授 7 37 ♣ 若 4-位只有一个 CH3，3-OH 为 β-构型： ☞ A 环不会缩小，而转变为稳定的氯化物！ 产物的结构与反应物的立体构型有关！ _ HO H2O PCl5 Cl 38 二、环上双键的异构化 Isomerization of double bonds 39 三萜苷元结构中常含有双键，双键 遇酸易引起异构化，有时还会同时发生 甲基转移、重排等反应。 ☞ 从 C+ 稳定性、空间构型允许等考虑！ 40 3-乙酰羊毛脂-8(9)-烯 3-乙酰羊毛脂-7(8)-烯 例：羊毛脂烯乙酰酯在较温和的酸性条件下， 可逆地转化为异羊毛脂烯乙酰酯。 ☞ 双键由△8(9)转变为△7(8) ，无重排反应发生。 AcO AcO 稀 H+ 7 8 9 7 8 9 41 HO H 8 9 H+ HO H H 8 9 13 14 + HO H H 8 9 13 14 HO H H 8 9 13 14 HO H 8 9 13 14 17 — H+ 甘遂-8(9)-烯-3β-醇 达玛-13(17)-烯- 3β-醇 例：甘遂烷类型的三萜若用强酸处理时，要发生 双键位置的转变以及甲基的移位。 ☞ 双键由△8(9)转变为△13(17) ，13-α-CH3 “转移”成8-β-CH3。 42 三、环上环丙烷的反应 About the cyclopropane
河北医科大学药学院 环阿尔廷类三蓝中，910、19-位骈有环丙 ，当用 会便 ,19-位键裂 四、环上的氧化反应 Oxidation reactions 主要指苷元上醇羟基被氧化成兼基的反应， 环阿尔事 主要产物△四 如：Oppenauer氧化、Joes氧化等。 4物 4 五、环上的还原反应 六、环骨架的重排 Reduction reactions rrangement reactions 在酸的彭响下，常常会发生由于甲基移位 引起的分子骨渠的重排 七、环上的内酯化反应 例：乌苏烷型在驶性条件下可转为齐嫩果烷型。 Lactone esterification HAe/Ha 醞 乌苏型 齐徽果桃型 天然药化教研室李力更教授 8
河北医科大学药学院 天然药化教研室李力更教授 8 43 HO 8 9 H+ + H H 19 10 HO 8 9 H 19 10 11 HO 8 9 H 19 10 HO 8 9 H 19 10 + + 环阿尔延醇 9(11) 8(9) 7(8) 7 7 7 7 主要产物 H 环阿尔廷类三萜 中，9、10、19-位骈有环丙 烷结构，当用酸处理时，会使 9-、19-位键断裂， 主要得到 △9(11)不饱和双键化合物。 例： 44 主要指苷元上醇羟基被氧化成羰基的反应， 如：Oppenauer 氧化、Joes 氧化等。 （略） 四、环上的氧化反应 Oxidation reactions 45 主要指苷元上羰基被还原成甲基、次 甲基，如：Wolff-Kishener-黄鸣龙反 应；用 LiAlH4还原羧基为羟甲基等。 （略） 五、环上的还原反应 Reduction reactions 46 主要指三萜分子在酸的影响下，常常会发生 由于甲基移位引起的分子骨架的重排。 六、环 骨 架 的 重 排 Rearrangement reactions 47 在酸的影响下，常常会发生由于甲基移位 引起的分子骨架的重排。 例：乌苏烷型在酸性条件下可转为齐墩果烷型。 AcO H AcO H HAc / HCl 乌苏烷型 齐墩果烷型 19 20 20 48 七、环上的内酯化反应 Lactone esterification
河北医科大学药学院 三萜的17-位上多有羧善，若在羧基的八。 位还有双德，则容易在酸催化下生成内酯。 例： 八、环上的脱羧反应 Decarboxylation ★空间要允许1 大，容易脱搬，并常伴有双健的转移。 九、苷键的裂解反应 例： Scission reactions of gly 0文必2 可采用性的餐解方装 解、水解、 土演颜生物培养法、光解法等。 本章目录 第1节概述 第2节 四环三能 第3节 五环三书 第4节 理化性质和化学反应 第5节 提取 生物话性 下个文件 天然药化教研室李力更教授 9
河北医科大学药学院 天然药化教研室李力更教授 9 49 HO C H O O H H HAc / HCl（浓） 17 12 13 HO 17 13 H O C O H 28 28 三萜的17-位上多有羧基，若在羧基的γ、δ 位还有双键，则容易在酸催化下生成内酯。 例： ★ 空间要允许！ 50 八、环上的脱羧反应 Decarboxylation 51 HO H COOH 17 12 13 28 HO 17 18 270~290C CO2 _ HO COOH 17 28 18 19 HO COOH 17 28 18 18 13 o CO2 _ CO2 _ 270~290C o 270~290C o 五环三萜中，若 17-位有羧基，尤其同时在 β,γ-位或 γ,δ-位还存在双键时，由于空间位阻较 大，容易脱羧，并常伴有双键的转移。 例： 52 可采用一般苷键的裂解方法，如： 两相酸水解、碱水解、Smith 氧化裂 解、酶水解、乙酰解等，也可以采用 土壤微生物培养法、光解法等。 （略） 九、苷键的裂解反应 Scission reactions of glycoside bonds 53 本 章 目 录 ☞ 第1节 概 述 第2节 四环三萜 第3节 五环三萜 第4节 理化性质和化学反应 第5节 提取分离 第6节 结构解析 第7节 生物活性 见下个ppt文件