《中药化学》课程教学资源（电子教案）电子教案：第八章 皂苷

第八章皂苷 课次22 教学目的了解皂苷的含义和分布。 掌握皂苷的结构类型和分类 掌握皂苷的理化性质。 教学内容皂苷的分布。 皂苷的分类及结构特点。 皂苷的一般性质和水解反应 教学重点皂苷的结构特点。 皂苷的发泡性、溶血性及水解反应 第一节结构和分类 、皂苷的分类 (一)皂苷的含义和分布 1.含义 (1)经典含义:存在于植物界的一类结构复杂的苷类化合物。它的水溶液易引 起肥皂样泡沫,多数具有溶血等特性 2)现代含义:螺甾烷及其生源相似的甾族化合物的低聚糖苷或三萜类化合物 的低聚糖苷。 2.分布 (1)甾体皂苷:百合科、薯蓣科、玄参科、石蒜科。 (2)三萜皂苷:伞形科、五加科、豆科、桔梗科、远志科、毛茛科。 (二)皂苷的分类 皂苷根据水解后苷元的结构类型分为两大类:甾体皂苷和三萜皂苷 1.甾体皂苷 r螺旋甾烷 r甾体皂苷元一—基本骨架 (1)甾体皂苷的组成 L异螺旋甾烷 中性糖 (2)甾体皂苷元的结构特点 a.由27个碳原子组成。含有A、B、C、D、E、F六个环,其中A、B、C、D环为甾 体母核即环戊烷骈多氢菲, 缩酮形式相连接,共同组成螺旋甾烷结构。 b.环的稠合方式:A/B环既有顺式(5B、10B),也有反式(5a、10β)稠合 B/C环和C/D环为反式稠合(8B、9a和13B、14a) 多羟基取代,大多数C3有羟基 d.E、F环中有3个手性碳原子,分别为C20 西,其中Ca相对F环为β型 (20BF),C2为a型(22aF),C25的甲基有两种构型,当甲基为直立键时(a键) 位于环平面上为β型,其绝对构型为L型(25、25L、25βF、Neo);当甲基为平伏键 时(e键),位于环平面下为a型,其绝对构型为D型(25R、25D、25aF、Iso)。 般型比L-型稳定。Ⅰ-型母体为螺旋甾烷,D型母体为异螺旋甾烷 e.甾体皂苷的结构中不含羧基,呈中性,故甾体皂苷又称中性皂苷 (3)甾体皂苷的结构分类

第八章 皂苷 课 次 22 教学目的 了解皂苷的含义和分布。 掌握皂苷的结构类型和分类。 掌握皂苷的理化性质。 教学内容 皂苷的分布。 皂苷的分类及结构特点。 皂苷的一般性质和水解反应 教学重点 皂苷的结构特点。 皂苷的发泡性、溶血性及水解反应 第一节 结构和分类 一、皂苷的分类 （一）皂苷的含义和分布 1．含义 （1）经典含义：存在于植物界的一类结构复杂的苷类化合物。它的水溶液易引 起肥皂样泡沫，多数具有溶血等特性。 （2）现代含义：螺甾烷及其生源相似的甾族化合物的低聚糖苷或三萜类化合物 的低聚糖苷。 2．分布 （1）甾体皂苷：百合科、薯蓣科、玄参科、石蒜科。 （2）三萜皂苷：伞形科、五加科、豆科、桔梗科、远志科、毛茛科。 （二）皂苷的分类 皂苷根据水解后苷元的结构类型分为两大类：甾体皂苷和三萜皂苷 1. 甾体皂苷 ┌ 螺旋甾烷 ┌ 甾体皂苷元 ── 基本骨架 ┤ （1）甾体皂苷的组成 ┤ └ 异螺旋甾烷 └ 中性糖 （2）甾体皂苷元的结构特点 a．由 27 个碳原子组成。含有 A、B、C、D、E、F 六个环，其中 A、B、C、D 环为甾 体母核即环戊烷骈多氢菲，E、F 环以缩酮形式相连接，共同组成螺旋甾烷结构。 b．环的稠合方式：A/B 环既有顺式（5β、10β），也有反式（ 5α、10β）稠合； B/C 环和 C/D 环为反式稠合（8β、9α 和 13β、 14α）。 c．多羟基取代，大多数 C3 有羟基。 d．E、F 环中有 3 个手性碳原子，分别为 C20、C22、C25，其中 C20 相对 F 环为 β 型 （20βF），C22 为 α 型（22αF），C25 的甲基有两种构型，当甲基为直立键时（a 键）， 位于环平面上为 β 型，其绝对构型为 L 型（25S、25L、25βF、Neo）；当甲基为平伏键 时（e 键），位于环平面下为 α 型，其绝对构型为 D 型 （25R、25D、25αF、Iso）。一 般 D-型比 L-型稳定。L-型母体为螺旋甾烷，D-型母体为异螺旋甾烷。 e．甾体皂苷的结构中不含羧基，呈中性，故甾体皂苷又称中性皂苷。 （3）甾体皂苷的结构分类

广3B-差F直链低聚糖苷(如知母皂苷) 分支低聚糖苷(如薯蓣皂苷) 单皂苷 糖与3-位羟基以外的羟基结合(如沿阶草皂苷D) 分类+多羟基十 皂苷元有2个以上羟基与糖结合(如铃蓝皂苷D) 双皂苷 LF环变形F环为呋喃环(呋喃甾烷)(如燕麦皂苷D) (4)常见的甾体皂苷元 皂苷 构型 取代基及构型 植物来源 薯蓣皂苷元 3B-0H 薯蓣属植物 洋菝契皂苷元顺式S 3B-0 知母 提果皂苷元 反式R 3B-0H 洋地黄 海可皂苷元 反式 3B-0H、12酮基 剑麻 剑麻皂苷元 反式S 3B-0H、12酮基 剑麻 龙舌兰皂苷元反式 3B-OH、12B-0H 龙舌兰 铃蓝皂苷元-A顺式S 1B-0H、3β-OH、5β-OH 铃蓝 铃蓝皂苷元-B顺式S1B-0H、3β-0H、4β-0H、5B-0H 铃蓝 洋地黄皂苷元反式 2a-0H、3B-0H、15B-0H 洋地黄 万年青皂苷元顺式S lB-0H、3β-0H 万年青 卡莫皂苷元 2a-0H、3β-0H、12酮基 Yucca schottii 丝兰皂苷元 2a-OH、3β-0H Yucca schottii 门诺皂苷元反式 2a-0H、3β-0H、12酮基 北重楼 美克索皂苷元顺式 2B-0H、3β-0H、12酮基 Yucca schott 2.三萜皂苷 三萜皂苷的皂苷元是三萜化合物,由6个异戊二烯单位、30个碳原子构成的,组成 的糖既有中性糖也有酸性糖。按环的数目分为二类 1)五环三萜皂苷 有A、B、C、D、E五环,其中A/B、D/E环以反式骈合,B/C、C/D以顺式骈合:C10、 CA、C1r有侧链取代,多为甲基,有时甲基可氧化为-CH2OH、-CHO、-COOH等,C4为偕 二甲基。C3-β-OH,但也有C3-a-OH。根据E环可将五环三萜皂苷分为以下几类。 β-香树脂烷(β- amyrane)型又称齐墩果烷( oleanane)型。其结 构特点是A/B、B/C、C/D环均为反式稠合,D/E环为顺式:基本母核 蒎为22个碳原子。C23、C24和C29、C30均为偕二甲基分别连接在C4 五环三萜皂苷〈和C0位。 2.α-香树脂烷(α- amyrane)型又称乌苏烷( ursane)型或熊果烷 型。与β一香树脂烷型不同之处是E环上Cs、Cs甲基分别连接在Cs 3.羽扇豆烷( upan)型,特点是E环为五元环,在Cp位上有a-构 型的异丙烯基或异丙烷取代。 (2)四环三萜皂苷

五环三萜皂苷 ┌ 直链低聚糖苷（如知母皂苷） ┐ ┌ 3β-羟基 ┤ │ │ └ 分支低聚糖苷（如薯蓣皂苷） ├ 单皂苷 │ │ │ ┌ 糖与 3-位羟基以外的羟基结合（如沿阶草皂苷 D） ┘ 分类 ┤ 多羟基 ┤ │ └ 皂苷元有 2 个以上羟基与糖结合（如铃蓝皂苷 D） ┐ │ ├ 双皂苷 └ F 环变形 F 环为呋喃环（呋喃甾烷）（如燕麦皂苷 D） ┘ （4）常见的甾体皂苷元 皂 苷 元 构 型 取 代 基 及 构 型 植 物 来 源 C5 C2 5 薯蓣皂苷元 △5(6) R 3β-OH 薯蓣属植物 洋菝契皂苷元 顺式 S 3β-OH 知母 提果皂苷元 反式 R 3β-OH 洋地黄 海可皂苷元 反式 R 3β-OH、12 酮基 剑麻 剑麻皂苷元 反式 S 3β-OH、12 酮基 剑麻 龙舌兰皂苷元 反式 R 2α-OH、3β-OH、12β-OH 龙舌兰 铃蓝皂苷元-A 顺式 S 1β-OH、3β-OH、5β-OH 铃蓝 铃蓝皂苷元-B 顺式 S 1β-OH、3β-OH、4β-OH、5β-OH 铃蓝 洋地黄皂苷元 反式 R 2α-OH、3β-OH、15β-OH 洋地黄 万年青皂苷元 顺式 S 1β-OH、3β-OH 万年青 卡莫皂苷元 △ 5(6 ) R 2α-OH、3β-OH、12 酮基 Yucca schottii 丝兰皂苷元 △5(6) R 2α-OH、3β-OH Yucca schottii 门诺皂苷元 反式 R 2α-OH、3β-OH、12 酮基 北重楼 美克索皂苷元 顺式 R 2β-OH、3β-OH、12 酮基 Yucca schottii 2. 三萜皂苷 三萜皂苷的皂苷元是三萜化合物，由 6 个异戊二烯单位、30 个碳原子构成的，组成 的糖既有中性糖也有酸性糖。按环的数目分为二类。 （1）五环三萜皂苷 有 A、B、C、D、E 五环，其中 A/B、D/E 环以反式骈合，B/C、C/D 以顺式骈合；C10、 C8、C14、 C17 有侧链取代，多为甲基，有时甲基可氧化为-CH2OH、-CHO、-COOH 等，C4 为偕 二甲基。C3-β-OH，但也有 C3-α-OH。根据 E 环可将五环三萜皂苷分为以下几类。 1．β-香树脂烷(β-amyrane)型 又称齐墩果烷(oleanane)型。其结 构特点是 A/B、B/C、C/D 环均为反式稠合，D/E 环为顺式；基本母核 蒎为 22 个碳原子。C23 、C24 和 C29 、C30 均为偕二甲基分别连接在 C4 和 C20 位。 2．α-香树脂烷(α-amyrane)型 又称乌苏烷(ursane)型或熊果烷 型。与β-香树脂烷型不同之处是 E 环上 C29、C30 甲基分别连接在 C19、 C20 位上。 3．羽扇豆烷(lupane)型，特点是 E 环为五元环，在 C19 位上有α-构 型的异丙烯基或异丙烷取代。 （2）四环三萜皂苷

由A、B、C、D4个环构成,其中D环为五元环并有β取代的多碳原子的侧链 A/B、B/C、C/D的稠合均为反式。C4有偕二甲基。可根据母核上甲基取代的位置分类,如 四环三萜皂「羊毛脂留烷型也称羊毛脂烷型,Gn甲基连在Cn位上,如猪苓酸A 2.达玛烷型C18甲基连在Cs位上(C环内),如20(S)-原人参二醇。 (3)其它 三萜皂苷还有其它分类方法,如 单糖链苷:含一条糖链,如柴胡皂苷 根据皂苷含糖链数目分类· 双糖链苷:含二条糖链,如人参皂苷Rhz。 中性皂苷:不含羧基,如柴胡皂苷 根据取代基分类酸含有(酯音腿众”般的酯键),如七叶每 第二节理化性质 、皂苷的性状 (1)皂苷分子量大,大多为无色或乳白色无定型粉末,而皂苷元大多有完好的结 (2)大多有苦和辛辣味,粉末对人体粘膜有强烈的刺激性。 (3)大多具有吸湿性。 皂苷的溶解度 苷元:不溶于水,溶于低极性有机溶剂,可溶于甲醇、乙醇 特点 原生苷:易溶于水、热甲醇、乙醇,难溶于丙酮、乙醚。在含 苷 丁醇中溶解度较大 次生苷:水溶性降低,易溶于醇、丙酮、乙酸乙酯 皂苷有助溶性,可促进其它成分在水中的溶解 三、皂苷的发泡性 皂苷有降低水溶液表面张力的作用,多数皂苷的水溶液振荡后产生持久性泡沫,并 且不因加热而消失。这点可与其它物质产生的泡沫进行区别 四、皂苷的溶血性 1.皂苷有使红细胞破裂的作用,称溶血性(某些皂苷无溶血性)。皂苷在高等动物 的消化道中不被吸收,故口服无溶血毒性 2.皂苷的溶血性与分子结构的关系 (1)有无溶血作用与皂苷元有关,作用强弱与糖有关。 (2)单皂苷溶血作用大于双皂苷;酸性皂苷溶血作用大于中性皂苷。 3.皂苷溶血作用常用溶血指数作为皂苷定量的指标。溶血指数是指皂苷对同一动物 来源的红细胞稀悬浮液,在同一等渗条件、缓冲条件及恒温下造成完全溶血的最低浓 由于皂苷能与胆甾醇形成沉淀,因此胆甾醇能解除皂苷的溶血毒性。 单皂苷溶血作用一般较显著:双皂苷,尤其是中性三萜类双皂苷溶血作用较弱或没 有溶血作用;酸性皂苷显示中等程度溶血作用。由此可见并不是所有的皂苷都能破坏红 细胞而产生溶血作用,例如人参皂苷无溶血现象,但经分离后,B型和C型人参皂苷具 有显著溶血作用,而A型皂苷则有抗溶血作用。 五、皂苷的熔点与旋光度 1.皂苷常在熔融前就分解,因此无明显的熔点 2.甾体皂苷及其苷元的旋光度几乎都是左旋,而且旋光度与双键间有密切的关系 如未饱和的苷元较相应的饱和化合物为负,可用于推定结构

四环三萜皂 苷 由 A、B、C、D 4 个环构成，其中 D 环为五元环并有 β 取代的多碳原子的侧链。 A/B、B/C、C/D 的稠合均为反式。C4 有偕二甲基。可根据母核上甲基取代的位置分类，如 1. 羊毛脂甾烷型 也称羊毛脂烷型，C18 甲基连在 C13 位上，如猪苓酸 A。 2．达玛烷型 C18 甲基连在 C8 位上（C 环内），如 20(S)-原人参二醇。 （3）其它 三萜皂苷还有其它分类方法，如 根据皂苷含糖链数目分类 根据取代基分类 单糖链苷：含一条糖链，如柴胡皂苷。 双糖链苷：含二条糖链，如人参皂苷Rh2。 中性皂苷：不含羧基，如柴胡皂苷。 酸性皂苷：含有羧基（皂苷元及糖），如地榆皂苷B。 酯皂苷：含有酯键（酯苷键及一般的酯键），如七叶皂苷。 第二节 理化性质 一、皂苷的性状 （1）皂苷分子量大，大多为无色或乳白色无定型粉末，而皂苷元大多有完好的结 晶。 （2）大多有苦和辛辣味，粉末对人体粘膜有强烈的刺激性。 （3）大多具有吸湿性。 二、皂苷的溶解度 苷元：不溶于水，溶于低极性有机溶剂，可溶于甲醇、乙醇。 特点 原生苷：易溶于水、热甲醇、乙醇，难溶于丙酮、乙醚。在含 苷： 丁醇中溶解度较大。 次生苷：水溶性降低，易溶于醇、丙酮、乙酸乙酯。 皂苷有助溶性，可促进其它成分在水中的溶解。 三、皂苷的发泡性 皂苷有降低水溶液表面张力的作用，多数皂苷的水溶液振荡后产生持久性泡沫，并 且不因加热而消失。这点可与其它物质产生的泡沫进行区别。 四、皂苷的溶血性 1．皂苷有使红细胞破裂的作用，称溶血性（某些皂苷无溶血性）。皂苷在高等动物 的消化道中不被吸收，故口服无溶血毒性。 2．皂苷的溶血性与分子结构的关系： （1）有无溶血作用与皂苷元有关，作用强弱与糖有关。 （2）单皂苷溶血作用大于双皂苷；酸性皂苷溶血作用大于中性皂苷。 3．皂苷溶血作用常用溶血指数作为皂苷定量的指标。溶血指数是指皂苷对同一动物 来源的红细胞稀悬浮液，在同一等渗条件、缓冲条件及恒温下造成完全溶血的最低浓 度。 由于皂苷能与胆甾醇形成沉淀，因此胆甾醇能解除皂苷的溶血毒性。 单皂苷溶血作用一般较显著；双皂苷，尤其是中性三萜类双皂苷溶血作用较弱或没 有溶血作用；酸性皂苷显示中等程度溶血作用。由此可见并不是所有的皂苷都能破坏红 细胞而产生溶血作用，例如人参皂苷无溶血现象，但经分离后，B 型和 C 型人参皂苷具 有显著溶血作用，而 A 型皂苷则有抗溶血作用。 五、皂苷的熔点与旋光度 1．皂苷常在熔融前就分解，因此无明显的熔点。 2．甾体皂苷及其苷元的旋光度几乎都是左旋，而且旋光度与双键间有密切的关系， 如未饱和的苷元较相应的饱和化合物为负，可用于推定结构

六、皂苷的水解 乙酰解:皂苷的全乙酰物在BF3的催化下,用乙酸酐使苷键裂解。得到 全乙酰糖及全乙酰苷元 Smith降解:氧化裂解,条件缓和,可得到真正的皂苷元 酶水解:专属性较高,可得到次生苷、苷元及单糖 光分解法:用500W高压汞灯照射,使糖 酸与苷元之间的苷键裂解,释放 糖醛酸苷键选择性水解 苷元或次生甘 皂苷的水解反应 四醋酸铅-醋酐法 醋酐-吡啶法 碱水解:酯皂苷中的酯键水解。 水分步酸水解条件缓和,得到次生苷以及前皂苷 次彻底性水解:条件剧烈,往往得到人工次生物

皂苷的水解反应 六、皂苷的水解 乙酰解：皂苷的全乙酰物在 BF3 的催化下，用乙酸酐使苷键裂解。得到 全乙酰糖及全乙酰苷元。 Smith 降解：氧化裂解，条件缓和，可得到真正的皂苷元。 酶水解：专属性较高，可得到次生苷、苷元及单糖。 光分解法：用 500W 高压汞灯照射，使糖醛 酸与苷元之间的苷键裂解，释放 糖醛酸苷键选择性水解 苷元或次生甘。 四醋酸铅-醋酐法 醋酐-吡啶法 碱水解：酯皂苷中的酯键水解。 分步酸水解：条件缓和，得到次生苷以及前皂苷。 酸水解 一次彻底性水解：条件剧烈，往往得到人工次生物

课次23 教学目的掌握皂苷的提取分离方法。 教学内容皂苷正丁醇提取法、溶剂沉淀法及碱提酸沉淀法 皂苷元的提取方法。 皂苷的分离方法:沉淀法及色谱法 教学重点皂苷正丁醇提取法。 用于分离的沉淀法。 第三节皂苷的提取分离 、皂苷及皂苷元的提取 (一)正丁醇提取法 本法是目前提取皂苷的通法。中药人参中总皂苷的提取既用此法。 药材 Alc提取 提取液 回收溶剂 浸膏 加水,用乙醚或石油醚脱脂 水液 乙醚(油脂、色素等) 水饱和正丁醇提取 水液 正丁醇液 糖类) 减压蒸干 总皂苷 (二)溶剂沉淀法 利用皂苷在甲醇、乙醇中溶解度大,在丙酮、乙醚中溶解度小的性质,用乙醇提取 后,在醇液中加入丙酮,使皂苷析出沉淀 药材(可先脱脂) 乙醇提取 提取液 适量浓缩后加入丙酮 沉淀 滤液 (粗总皂苷) (三)碱提酸沉淀法 利用某些皂苷元含有羧基。可用碱水提取

课 次 23 教学目的 掌握皂苷的提取分离方法。 教学内容 皂苷正丁醇提取法、溶剂沉淀法及碱提酸沉淀法。 皂苷元的提取方法。 皂苷的分离方法：沉淀法及色谱法 教学重点 皂苷正丁醇提取法。 用于分离的沉淀法。 第三节 皂苷的提取分离 一、皂苷及皂苷元的提取 （一）正丁醇提取法 本法是目前提取皂苷的通法。中药人参中总皂苷的提取既用此法。 药材 │Alc 提取 ↓ 提取液 │回收溶剂 ↓ 浸膏 │加水，用乙醚或石油醚脱脂 ┌──────┴──────┐ ↓ ↓ 水液 乙醚（油脂、色素等） │水饱和正丁醇提取 ┌────┴────┐ ↓ ↓ 水液 正丁醇液 （糖类） │减压蒸干 ↓ 总皂苷 （二）溶剂沉淀法 利用皂苷在甲醇、乙醇中溶解度大，在丙酮、乙醚中溶解度小的性质，用乙醇提取 后，在醇液中加入丙酮，使皂苷析出沉淀。 药材（可先脱脂） │乙醇提取 ↓ 提取液 │适量浓缩后加入丙酮 ┌──────┴──────┐ ↓ ↓ 沉淀 滤液 （粗总皂苷） （三）碱提酸沉淀法 利用某些皂苷元含有羧基。可用碱水提取

药材 乙醚浸提 乙醚液 回收乙醚 乙醚浸膏 11%KOH溶液 不溶物 碱溶物(酸性物质) ↓浓缩,加HCl沉淀,过滤 沉淀物(酸性皂苷元) 另某些酸性皂苷也可用此法,如甘草皂苷的提取 (四)甾体皂苷元的提取 利用皂苷水解得到皂苷元。 r先水解,再用有机溶剂从水解药材中提取一——生产上常用 操作方法 L先提出总皂苷,进行水解后,再用有机溶剂提取 实验室常用 生产上为了提高得率,可在酸水解前先行酶解,即将原料进行预发酵,而后加入酸 进行水解。 二、皂苷的分离、精制 1.沉淀法 ①分段沉淀法 原理:利用皂苷难溶乙醚、丙酮等溶剂的性质 操作:将粗皂苷先溶于少量甲醇或乙醇,然后逐滴加入乙醚、丙酮或乙醚-丙酮 (1:1)的混合溶液,摇匀,皂苷即析出,过滤得到:滤液再加入乙醚等溶液,放置 又可析出不同的皂苷。 特点:这种方法简单,但得到的皂苷含杂质较多,分离不完全,需反复处理。 铅盐沉淀法 原理:利用酸性皂苷可被中性醋酸铅沉淀,中性皂苷可被碱性醋酸铅沉淀而将两者 分离

药材 │乙醚浸提 ↓ 乙醚液 │回收乙醚 ↓ 乙醚浸膏 │1％KOH 溶液 ┌──────┴──────┐ ↓ ↓ 不溶物 碱溶物（酸性物质） │ ↓浓缩，加 HCl 沉淀，过滤 沉淀物（酸性皂苷元） 另某些酸性皂苷也可用此法,如甘草皂苷的提取。 （四）甾体皂苷元的提取 利用皂苷水解得到皂苷元。 ┌ 先水解，再用有机溶剂从水解药材中提取 ─── 生产上常用。 操作方法┤ └ 先提出总皂苷，进行水解后，再用有机溶剂提取 ─── 实验室常用。 生产上为了提高得率，可在酸水解前先行酶解，即将原料进行预发酵，而后加入酸 进行水解。 二、皂苷的分离、精制 1. 沉淀法 ①分段沉淀法 原理：利用皂苷难溶乙醚、丙酮等溶剂的性质。 操作：将粗皂苷先溶于少量甲醇或乙醇，然后逐滴加入乙醚、丙酮或乙醚-丙酮 （1∶1）的混合溶液，摇匀，皂苷即析出，过滤得到；滤液再加入乙醚等溶液，放置， 又可析出不同的皂苷。 特点：这种方法简单，但得到的皂苷含杂质较多，分离不完全，需反复处理。 ②铅盐沉淀法 原理：利用酸性皂苷可被中性醋酸铅沉淀，中性皂苷可被碱性醋酸铅沉淀而将两者 分离

操作: 总皂苷(溶于少量乙醇) 加入饱和中性醋酸铅,搅拌,放置,过滤 沉淀 滤液 加乙醇悬浮 丨加入饱和碱性醋酸铅,搅拌,放置,过滤 脱铅处理 脱铅溶液 沉淀 滤液 减压浓缩 同左脱铅处理 ↓加乙醇 沉淀(酸性皂苷)沉淀(中性皂苷) ③胆甾醇沉淀法 原理:利用皂苷能与胆甾醇生成难溶性的分子复合物,与其它水溶性成分分离 操作: 粗总皂苷(溶于少量乙醇) 加胆甾醇饱和乙醇溶液,稍加热,过滤 沉淀 滤液(水溶性杂质) 顺次用水、醇、乙醚洗涤 干燥 干燥的沉淀 乙醚回流 乙醚液 残留物 (胆甾醇) (皂苷) 注意:与皂苷生成复合物的甾醇,除胆甾醇外,凡C3-OH为β型的甾醇类均可与皂 苷生成复合物。甾醇的结构与形成复合物的规律如下 (1)凡甾醇有C3β-OH、A/B环反式稠合或△°的平展结构者,与皂苷形成的分子复 合物的溶度积最小。 (2)凡甾醇有C3a-OH,或C3B-OH经酯化或成苷,就不能与皂苷成难溶性的分子 复合物 (3)三萜皂苷与甾醇形成的分子复合物不如甾体皂苷与甾醇形成的复合物稳定 特点:胆甾醇沉淀法除可用于皂苷的分离外,还可以用于甾体化合物中C3-OH差向异 构体的分离,A/B环顺反异构体的分离 有些皂苷在植物体内即与其共存的胆甾醇形成分子复合物,而不能被稀醇或醇提 出,这在提取时应加注意 2.吉拉尔试剂法

操作： 总皂苷（溶于少量乙醇） │加入饱和中性醋酸铅，搅拌，放置，过滤 ┌──────┴────┐ ↓ ↓ 沉淀 滤液 │加乙醇悬浮 │加入饱和碱性醋酸铅，搅拌，放置，过滤 │脱铅处理 ┌──┴──────┐ ↓ ↓ ↓ 脱铅溶液 沉淀 滤液 │减压浓缩 │同左脱铅处理 ↓加乙醇 ↓ 沉淀（酸性皂苷） 沉淀（中性皂苷） ③胆甾醇沉淀法 原理：利用皂苷能与胆甾醇生成难溶性的分子复合物，与其它水溶性成分分离。 操作： 粗总皂苷（溶于少量乙醇） │加胆甾醇饱和乙醇溶液，稍加热，过滤 ┌──────┴──────┐ ↓ ↓ 沉淀 滤液（水溶性杂质） │顺次用水、醇、乙醚洗涤 │干燥 ↓ 干燥的沉淀 │乙醚回流 ┌─────┴──────┐ ↓ ↓ 乙醚液 残留物 （胆甾醇） （皂苷） 注意：与皂苷生成复合物的甾醇，除胆甾醇外，凡 C3-OH 为 β 型的甾醇类均可与皂 苷生成复合物。甾醇的结构与形成复合物的规律如下： （1）凡甾醇有 C3β- OH、A/B 环反式稠合或△5 的平展结构者，与皂苷形成的分子复 合物的溶度积最小。 （2）凡甾醇有 C3α-OH，或 C3β- OH 经酯化或成苷，就不能与皂苷成难溶性的分子 复合物。 （3）三萜皂苷与甾醇形成的分子复合物不如甾体皂苷与甾醇形成的复合物稳定。 特点：胆甾醇沉淀法除可用于皂苷的分离外，还可以用于甾体化合物中 C3-OH 差向异 构体的分离，A/B 环顺反异构体的分离。 有些皂苷在植物体内即与其共存的胆甾醇形成分子复合物，而不能被稀醇或醇提 出，这在提取时应加注意。 2. 吉拉尔试剂法

原理:利用羰基可与吉拉尔试剂生成溶于水的腙,而将含羰基的甾体皂苷元与不含 羰基的皂苷元分离,而后在适宜条件下分解腙,使恢复到原皂苷元形式。 操作:(流程图) 混合皂苷元(溶于乙醇) 加入乙酸使成10%浓度,加吉拉尔试剂,室温放置或水浴加热 反应液 加水稀释,乙醚萃取 水层 乙醚层(非羰基皂苷元) 加HC1,加热,乙醚萃取 乙醚(含羰基皂苷元) 特点:常用的试剂为 Girard T、 Girard p,是一类含有季铵盐型氨基乙酰肼类 H3C-N'CH2C ONHNH2 N'CH2CONHNH2 Girard T Girard P 3.色谱分离法 色谱分离法是在上述粗分离的基础上进一步分离常用的方法。 皂苷及皂苷元的色谱分离法见表 适用范围 吸附剂:硅胶、氧化铝。 吸附色法系统:混合低极性有机溶剂 皂苷 固定相:水、稀酸水溶液等。 分配色谱法流动相:氯仿-甲醇-水(不同比例) 皂苷 高效液相色谱法多用反相色谱法,流动相为乙腈一水或甲皂苷 也可将极性大的皂 苷进行衍生化物, 用正相色谱分离 液滴逆流色谱法氯仿-甲醇-正丁醇-水下层为固定相,上 层为流动相。 皂苷 大孔树脂法 反相色谱:样品溶于水,先用水洗去糖极性较大的尚需配合其它层析 等,再用醇洗脱。 甾体皂苷

原理：利用羰基可与吉拉尔试剂生成溶于水的腙，而将含羰基的甾体皂苷元与不含 羰基的皂苷元分离，而后在适宜条件下分解腙，使恢复到原皂苷元形式。 操作：（流程图） 混合皂苷元（溶于乙醇） │加入乙酸使成 10％浓度，加吉拉尔试剂，室温放置或水浴加热 ↓ 反应液 │加水稀释，乙醚萃取 ┌──────┴──────┐ ↓ ↓ 水层 乙醚层（非羰基皂苷元） │加 HCl，加热，乙醚萃取 ↓ 乙醚（含羰基皂苷元） 特点：常用的试剂为 Girard T、Girard P，是一类含有季铵盐型氨基乙酰肼类。 H3C N +CH2CONHNH2 H3C H3C N +CH2CONHNH2 Girard T Girard P 3. 色谱分离法 色谱分离法是在上述粗分离的基础上进一步分离常用的方法。 皂苷及皂苷元的色谱分离法见表： 方 法 特 点 适用范围 备 注 吸附色谱法 吸附剂：硅胶、氧化铝。 系统：混合低极性有机溶剂。 皂苷元 分配色谱法 固定相：水、稀酸水溶液等。 流动相：氯仿-甲醇-水（不同比例） 等。 皂苷 高效液相色谱法 多用反相色谱法，流动相为乙腈-水或甲 醇-水系统。 皂苷 也可将极性大的皂 苷进行衍生化物， 用正相色谱分离。 液滴逆流色谱法 氯仿-甲醇-正丁醇-水下层为固定相，上 层为流动相。 皂苷 大孔树脂法 反相色谱：样品溶于水，先用水洗去糖 等，再用醇洗脱。 极性较大的 甾体皂苷 尚需配合其它层析 法

课次24 教学目的熟悉皂苷检识方法和结构研究的方法 教学内容进行皂苷结构研究的化学法。 进行皂苷结构研究的波谱分析方法 教学重点皂苷的波谱特征 第四节检识方法 、呈色反应 用于皂苷结构研究的化学方法主要是呈色反应,皂苷的试剂检识虽然比较灵敏,但 专属性较差。常用的试剂如下 皂苷化学检识的常用试剂 试剂名称操作及试剂组成阳性结果原理 呈黄-红-蓝-紫 Liebermann反应样品溶于乙酐 分子内发生脱 加浓硫酸1滴 绿等颜色变化 最后褪色。 水、脱羧、氧 化、缩合、双键 样品溶于氯仿 甾体皂苷:呈蓝转位及形成多烯 Burchard反应加乙酐-浓硫酸 绿色。 阳碳离子而呈可用于两类皂苷 萜皂苷:呈红 的区别。 紫色 样品溶于氯仿,甾体皂苷:加热 氯乙酸比浓硫 氯乙酸反应点在滤纸上,喷60℃呈红色 酸温和,故可 三氯乙酸试剂,三萜皂苷:加热 于纸色谱:并可 用于两类皂苷的 100℃呈红色 有共轭双键或在 一定条件下产生 共轭系统才能呈 样品溶于氯仿 氯仿层现红色或 色;有孤立双键 氯仿-浓硫酸反应加浓硫酸 蓝色:硫酸层有 绿色荧光 呈色较慢:三萜 皂苷环上甲基取 代多,反应比甾 体皂苷慢。 属 Lewis试剂与 五氯化锑反应五氯化锑氯仿液 蓝紫色 五烯阳碳离子呈 盐而显色。 芳香醛-硫酸(高香草醛、对-二甲随试剂不同而呈 显色灵敏,可用 氯酸)反应 基苯甲醛等。 色不同 于定量 二、波谱分析 (一)UV光谱 皂苷大多无共轭系统,故在近紫外区无明显吸收峰。甾体皂苷与浓硫酸作用后,在 220-600nm范围内出现最大吸收峰,一般规律如下:

课 次 24 教学目的 熟悉皂苷检识方法和结构研究的方法。 教学内容 进行皂苷结构研究的化学法。 进行皂苷结构研究的波谱分析方法。 教学重点 皂苷的波谱特征。 第四节 检识方法 一、呈色反应 用于皂苷结构研究的化学方法主要是呈色反应，皂苷的试剂检识虽然比较灵敏，但 专属性较差。常用的试剂如下。 皂苷化学检识的常用试剂 试剂名称 操作及试剂组成 阳性结果 原理 备注 Liebermann 反应 样品溶于乙酐， 加浓硫酸 1 滴。 呈黄-红-蓝-紫- 绿等颜色变化， 最后褪色。 分子内发生脱 水、脱羧、氧 化、缩合、双键 转位及形成多烯 阳碳离子而呈 色。 Liebermann￾Burchard 反应 样品溶于氯仿， 加乙酐-浓硫酸 （20：1）数滴。 甾体皂苷：呈蓝 绿色。 三萜皂苷：呈红 紫色。 可用于两类皂苷 的区别。 三氯乙酸反应 样品溶于氯仿， 点在滤纸上，喷 三氯乙酸试剂， 加热。 甾体皂苷：加热 60℃呈红色。 三萜皂苷：加热 100℃呈红色。 三氯乙酸比浓硫 酸温和，故可用 于纸色谱；并可 用于两类皂苷的 区别。 氯仿-浓硫酸反应 样品溶于氯仿， 加浓硫酸。 氯仿层现红色或 蓝色；硫酸层有 绿色荧光。 有共轭双键或在 一定条件下产生 共轭系统才能呈 色；有孤立双键 呈色较慢；三萜 皂苷环上甲基取 代多，反应比甾 体皂苷慢。 五氯化锑反应 五氯化锑氯仿液 蓝紫色 属 Lewis 试剂与 五烯阳碳离子呈 盐而显色。 芳香醛-硫酸（高 氯酸）反应 香草醛、对-二甲 氨基苯甲醛等。 随试剂不同而呈 色不同。 显色灵敏，可用 于定量。 二、波谱分析 （一）UV 光谱 皂苷大多无共轭系统，故在近紫外区无明显吸收峰。甾体皂苷与浓硫酸作用后，在 220-600nm 范围内出现最大吸收峰，一般规律如下：

一些甾体皂苷元与硫酸反应后的吸收光谱 化合物 A max (nm) 卡莫皂苷元 C2、C3-二OH△ 海可皂苷元 12C=0 276350 门诺皂苷元 C2、C3-=OH 12C=0 267348 丝蓝皂苷元 C2、C3-二OH△ 240268 提果皂苷 270312 菝葜皂苷元 271310 薯蓣皂苷元 1.由表中可看出:甾体皂苷元在270~275nm均产生吸收,可能是E、F螺环缩酮引 2.凡有12C=0者,在350m附近有吸收 3.凡C2、C3有二OH且有△,则在235m附近有吸收。 4.有C3单OH及△5,在415m有吸收 5.只有C3单OH的,在310nm附近有吸收。 (二)IR光谱 1.区别甾体皂苷C25两种立体异构体。 甾体皂苷在指纹区有A、B、C、DA个吸收峰,其中A峰最强,D峰最弱,B、C两峰 的相对强度可以识别L-系与D系。[见图] 系 A峰 982cm 986cm B峰 920~915cm 920~915cm C峰 899~894cm D峰 866~863cm1 857~852cm 峰较C峰强3-4倍 C峰较B峰强2倍 2.区别三萜皂苷的碳架 在IR光谱的1200~1400cm范围内,1392~1355cm为区域A,1330~1245cm为区 β一香树脂醇型 a一香树脂醇型 区域A 2个吸收峰 3个吸收峰 B 3个吸收峰 3个吸收峰 四环三萜的峰位、峰形与上述五环三萜的明显不同

一些甾体皂苷元与硫酸反应后的吸收光谱 化合物 结 构 特 点 λmax（nm） 卡莫皂苷元 C2、C3 -二 OH △5 12C =O 233 272 349 海可皂苷元 C3 -OH 12C=O 276 350 门诺皂苷元 C2、C3 -二 OH 12C=O 267 348 丝蓝皂苷元 C2、C3 -二 OH △5 240 268 提果皂苷元 C3 -OH 270 312 菝葜皂苷元 C3 -OH 271 310 薯蓣皂苷元 C3 -OH △5 271 415 1．由表中可看出：甾体皂苷元在 270～275nm 均产生吸收，可能是 E、F 螺环缩酮引 起。 2．凡有 12C=O 者，在 350nm 附近有吸收。 3．凡 C2、C3 有二 OH 且有△5，则在 235nm 附近有吸收。 4．有 C3 单 OH 及△5，在 415nm 有吸收。 5．只有 C3 单 OH 的，在 310nm 附近有吸收。 （二）IR 光谱 1．区别甾体皂苷 C25 两种立体异构体。 甾体皂苷在指纹区有 A、B、C、D4 个吸收峰，其中 A 峰最强，D 峰最弱，B、C 两峰 的相对强度可以识别 L-系与 D-系。[见图] 25-D 系 25-L 系 A 峰 982cm- 1 986cm- 1 B 峰 920～915cm- 1 920～915cm- 1 C 峰 899～894cm- 1 899～894cm- 1 D 峰 866～863cm- 1 857～852cm- 1 B 峰较 C 峰强 3-4 倍 C 峰较 B 峰强 2 倍 2．区别三萜皂苷的碳架。 在 IR 光谱的 1200～1400cm-1 范围内，1392～1355cm-1 为区域 A，1330～1245cm-1 为区 域 B。 β－ 香树脂醇型 α－香树脂醇型 区域 A 2 个吸收峰 3 个吸收峰 区域 B 3 个吸收峰 3 个吸收峰 四环三萜的峰位、峰形与上述五环三萜的明显不同