08 第八章 三萜类化合物.ppt

第1页：第八章 三萜类化合物

第八章 三萜类化合物：本章按概述、结构与分类、理化性质和溶血作用、提取与分离、结构研究、含皂苷的中药研究实例与检识依次展开。

• 第一节 概述
• 结构与分类
• 理化性质和溶血作用
• 提取与分离
• 结构研究
• 含皂苷的中药研究实例
• 检识

第2页：三萜类的定义与基本母核

第一节 概述：多数三萜类（triterpenes）化合物是一类基本母核由30个碳原子组成的萜类化合物，其结构根据异戊二烯定则可视为六个异戊二烯单位聚合而成，也是一类重要的中药化学成分。

第3页：三萜类的分布

分布：三萜类化合物在自然界中分布很广，菌类、蕨类、单子叶和双子叶植物、动物及海洋生物中均有分布，尤以双子叶植物中分布最多。它们以游离形式，或者以与糖结合成苷或成酯的形式存在。

• 游离三萜主要来源于菊科、豆科、大戟科等植物。
• 三萜苷类在豆科、五加科、桔梗科、远志科、葫芦科等植物分布较多。

第4页：三萜皂苷的苷元与糖组成

三萜皂苷的苷元与糖：三萜皂苷的苷元又称皂苷元（sapogenins），常见的皂苷元为四环三萜和五环三萜类化合物。

• 组成三萜皂苷的糖常见的有D-葡萄糖、D-半乳糖、D-木糖、L-阿拉伯糖、L-鼠李糖、D-葡萄糖醛酸和D-半乳糖醛酸，多以低聚糖形式与苷元成苷，多数为吡喃型糖苷，也有呋喃型糖苷。
• 三萜皂苷多为醇苷，也有酯苷，后者又称酯皂苷；有的皂苷分子中既有醇苷键又有酯苷键。
• 按糖链多少分为单糖链皂苷、双糖链皂苷、叁糖链皂苷，有的糖链甚至以环状结构存在；原生苷水解或酶解后部分糖被降解所生成的苷叫次皂苷或原皂苷元（prosapogenins）。

第5页：三萜类的存在形式与生理活性

存在形式

游离的三萜类化合物几乎不溶或难溶于水，可溶于常见的有机溶剂；三萜苷类化合物多数可溶于水，其水溶液振摇后能产生大量持久性肥皂样泡沫，故被称为三萜皂苷（triterpenoid saponins）。三萜皂苷多具有羧基，所以又常被称为酸性皂苷。

生理活性

三萜类化合物具有广泛的生理活性，具有溶血、抗癌、抗炎、抗菌、抗病毒、降低胆固醇、杀软体动物、抗生育等活性。如乌苏酸为夏枯草等植物的抗癌活性成分，雪胆甲素是山苦瓜的抗癌活性成分。

第6页：三萜类的生物合成途径

三萜类化合物的生物合成途径：从生源来看，三萜是由鲨烯（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）尾尾缩合生成。

说明：源文件本页以流程图给出焦磷酸金合欢酯经尾尾缩合生成鲨烯、再环化为各类三萜的生源途径。

第7页：三萜类的结构与分类总述

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，可分为三萜皂苷及其苷元和其他三萜类（包括树脂、苦味素、三萜生物碱及三萜醇等）两大类；一般则根据碳环的有无和多少进行分类。

• 目前已发现的三萜类化合物多数为四环三萜和五环三萜，少数为链状、单环、双环和三环三萜。
• 近几十年还发现许多由于氧化、环裂解、甲基转位、重排及降解等而产生的结构复杂的高度氧化的新骨架类型三萜。

第8页：链状三萜与2,3-环氧角鲨烯

一、链状三萜：多为鲨烯类化合物。鲨烯（角鲨烯）主要存在于鲨鱼肝油及其他鱼类的鱼肝油中的非皂化部分，也存在于某些植物油（如茶籽油、橄榄油等）的非皂化部分。

• 2，3-环氧角鲨烯（squalene-2，3-epoxide）是角鲨烯转变为三环、四环和五环三萜的重要生源中间体。
• 在动物体内，它是由角鲨烯在肝脏通过环氧酶的作用而生成的；2，3-环氧基角鲨烯在环化酶（从鼠肝中提得）或弱酸性介质中很容易被环化。

第9页：logilene peroxide结构式

从苦木科植物 Eurycoma longiolin 中分离到的化合物 logilene peroxide，是含有三个呋喃环的鲨烯类链状三萜化合物。

说明：源文件本页以图片给出2，3-环氧角鲨烯、羊毛脂醇与 logilene peroxide 的结构式，文字部分仅标注化合物名称。

第10页：单环三萜蓍醇A

二、单环三萜：从菊科蓍属植物（Achillea odorta）中分离得到的蓍醇A（achilleol A）是一个具有新单环骨架的三萜类化合物，这是2，3-环氧鲨烯在生物合成时环化反应停留在第一步的首例，环上取代基除甲基和亚甲基外，还连有1～3个侧链。

说明：源文件本页以图片给出蓍醇A的结构式。

第11页：双环三萜 pouoside A-E

三、双环三萜：从海洋生物 Asteropus sp. 中分离得到的 pouoside A-E 是一类具有双环骨架的三萜半乳糖苷类化合物，分子中含有多个乙酰基，其中 pouoside A 具有细胞毒作用。

第12页：siphonellinol 新双环骨架

siphonellinol 则是从一种红色海绵（Siphonochalina siphonella）中分离得到的具有七元含氧环的新双环骨架的三萜类化合物。

说明：源文件本页以图片给出 siphonellinol 的结构式。

第13页：三环三萜代表化合物

四、三环三萜：从蕨类植物伏石蕨（Lemmaphyllum microphyllum var. obovatum）的新鲜全草中分离到两个油状三环三萜类碳氢化合物 13H-malabaricatriene（1和2），从生源上可看作是由α-polypodatetraenes 和γ-polypodatetraenes 环合而成。

从楝科植物 Lansium domesticum 的果皮中分离得到的 lansioside A、B和C 是具有新三环骨架的三萜苷类化合物，其中 lansioside A 是从植物中得到的一种非常罕见的乙酰氨基葡萄糖苷，在百万分之二点四的浓度下就能有效抑制白三烯D4诱导的豚鼠回肠收缩。

第14页：三环三萜两化合物取代基

本页以结构式图示两个系列三环三萜的取代基差别。

• malabaricatriene 1 为 C13-βH，malabaricatriene 2 为 C13-αH。
• lansioside A 的 R 为 N-乙酰基-β-D-葡萄糖胺，lansioside B 的 R 为 β-D-葡萄糖，lansioside C 的 R 为 β-D-木糖。

说明：源文件本页以图片给出结构式，文字部分仅标注取代基。

第15页：四环三萜概述与羊毛脂甾烷型

五、四环三萜：四环三萜类在中药中分布很广，许多植物包括高等植物和低等菌藻类植物以及某些动物都可能含有此类成分。

• 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。
• 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。
• 1．羊毛脂甾烷（lanostane）型：也叫羊毛脂烷，结构特点是A/B环、B/C环和C/D环都是反式，C20为R构型，侧链构型分别为10β、13β、14α、17β。羊毛脂醇（lanosterol）是羊毛脂的主要成分，也存在于大戟属植物 Euphorbia balsamifera 的乳液中。

第16页：羊毛脂甾烷与羊毛脂醇结构式

本页给出羊毛脂甾烷与羊毛脂醇的结构式。羊毛脂甾烷的A/B、B/C、C/D环均为反式，C20为R构型，母核4位有偕二甲基，10β、13β、14α位各有一个甲基，17β位连有8个碳的侧链。

说明：源文件本页以图片给出结构式，文字部分仅标注化合物名称。

第17页：大戟烷型与乳香二烯酮酸

2．大戟烷（euphane）型：大戟烷是羊毛脂甾烷的立体异构体，基本碳架相同，只是C13、C14和C17上的取代基构型不同，即是13α、14β、17α-羊毛脂甾烷。

• 大戟醇（euphol）存在于许多大戟属植物乳液中，在甘遂、狼毒和千金子中均有大量存在。
• 乳香中含有的乳香二烯酮酸（masticadienonic acid）和异乳香二烯酮酸（isomasticadienonic acid）也属于大戟烷衍生物。

第18页：大戟烷、大戟醇与乳香二烯酮酸结构式

本页给出大戟烷、大戟醇、乳香二烯酮酸与异乳香二烯酮酸的结构式，其中乳香二烯酮酸的双键位于△7（8），异乳香二烯酮酸的双键位于△8（9）。

说明：源文件本页以图片给出结构式，文字部分仅标注名称与双键位置。

第19页：达玛烷型与棒锤三萜A

3．达玛烷（dammarane）型：结构特点是在8位和10位有β-构型的角甲基，13位连有β-H，17位的侧链为β-构型，C20构型为R或S。棒锤三萜A（neoalsamitin A）是从葫芦科植物棒锤瓜（Neoalsomitra integrifoliola）茎皮中分到的达玛烷型三萜类成分。

说明：源文件本页同时以图片给出达玛烷与棒锤三萜A的结构式。

第20页：葫芦素烷型与雪胆甲素、乙素

4．葫芦素烷（cucurbitane）型：基本骨架同羊毛甾烷型，唯其A/B环上的取代基不同，即有5β-H、8β-H、10α-H、9位连有β-CH3。

• 许多来源于葫芦科植物的中药，如甜瓜蒂、丝瓜子、苦瓜、喷瓜等均含有此类成分，总称为葫芦素类（cucurbitacins）。
• 葫芦素类除有抑制肿瘤的作用外，还有抗菌、消炎、催吐、致泻等广泛的生物活性。
• 由雪胆属植物小蛇莲（Hemsleya amabilis）根中分出雪胆甲素和乙素（cucurbitacin Ⅱa、Ⅱb），临床上用于急性痢疾、肺结核、慢性气管炎的治疗，均取得较好疗效。

第21页：葫芦烷、雪胆甲素与雪胆乙素结构式

本页给出葫芦烷母核及雪胆甲素（R=A）与雪胆乙素（A=H）的结构式。

说明：源文件本页以图片给出结构式，文字部分仅标注取代基差异。

第22页：原萜烷型与泽泻萜醇A、B

5．原萜烷（protostane）型：结构特点是C10位和C14位上有β-CH3，C8上有α-CH3，C20为S构型。泽泻萜醇A（alisol A）和泽泻萜醇B（alisol B）是从利尿渗湿中药泽泻（Alisma orientalis）中得到的主要成分，可降低血清总胆固醇，用于治疗高血脂症。

说明：源文件本页同时给出泽泻萜醇A与泽泻萜醇B的结构式。

第23页：楝烷型与川楝素

6．楝烷（meliacane）型：楝科楝属植物果实及树皮中含多种三萜成分，具苦味，总称为楝苦素类成分，其由26个碳构成，属于楝烷型。

• 川楝素（chuanliansu）和异川楝素（isochuanliansu）是川楝（Melia toosendan）皮所含成分。
• 川楝皮为驱蛔药，川楝素和异川楝素均有驱蛔作用，但异川楝素的毒性远比川楝素大。

第24页：楝烷、川楝素与异川楝素结构式

本页给出楝烷母核及川楝素、异川楝素的结构式，二者均为川楝皮中的驱蛔活性成分。

说明：源文件本页以图片给出结构式，文字部分仅标注化合物名称。

第25页：环菠萝蜜烷型与黄芪皂苷

7．环菠萝蜜烷（cycloartane）型：又称环阿屯烷型。此类化合物分子中虽然有5个碳环，但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，且化学转变的关系也较密切，故仍将此类化合物视为四环三萜。

• 黄芪绝大多数为环菠萝蜜烷型三萜皂苷，其苷元多为环黄芪醇（cycloastragenol）。
• 环黄芪醇在黄芪中以与糖结合成单糖链、双糖链或三糖链皂苷的形式存在。
• 黄芪苷Ⅴ（astragaloside Ⅴ）是双糖链皂苷，其皂苷元的3位和25位羟基分别与糖相连；黄芪苷Ⅶ（astragaloside Ⅶ）则是自然界发现的第一个三糖链三萜苷。

第26页：环菠萝蜜烷型三萜的取代基

环菠萝蜜烷型三萜的取代基比较：下表列出环黄芪醇及黄芪苷Ⅰ、Ⅴ、Ⅶ、黄芪醇在R1、R2、R3位上的取代情况。

注：源文件本页为取代基对照图，黄芪苷Ⅴ与黄芪醇两行的第三列数值未提取到，以「—」占位，建议对照原课件图片补充。

第27页：五环三萜与齐墩果烷型

六、五环三萜：五环三萜类成分在中草药中较为常见，主要结构类型有齐墩果烷型、乌苏烷型、羽扇豆烷型和木栓烷型等。

1．齐墩果烷（oleanane）型：又称β-香树脂烷（β-amyrane）型，在植物界分布极为广泛，主要分布在豆科、五加科。基本碳架是多氢蒎的五环母核，A/B环、B/C环、C/D环均为反式，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β-型，C14上的甲基为α-型，C4位和C20位各有二个甲基。
• 一般在C3位有羟基且多为β-型，也有α-型，如α-乳香酸（α-boswellic acid）；若有双键多在C12位或C11位；若有羰基多在C11位；若有羧基多在C28、C30或C24位上。

第28页：齐墩果烷、α-乳香酸与齐墩果酸结构式

本页给出齐墩果烷母核及α-乳香酸、齐墩果酸的结构式，标示五环母核上8个甲基的分布与C3位羟基、C28位羧基的位置。

说明：源文件本页以图片给出结构式，文字部分仅标注化合物名称。

第29页：齐墩果酸的来源与商陆皂苷

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，广泛分布于植物界。在中草药中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；大多数以与糖结合成苷的形式存在，如人参、三七、紫菀、柴胡、八月札、木通、牛膝、楤木等。

中药商陆（Phytolacca acinosa）根中含有大量皂苷，药理实验表明商陆皂苷能显著促进小鼠白细胞的吞噬功能，能对抗由抗癌药羟基脲引起的DNA转化率的下降，并能诱生γ-干扰素，其中商陆皂苷甲、乙、丙、丁（esculentoside A、B、C、D）的苷元均为商陆酸（esculentic acid）。

第30页：商陆酸与商陆皂苷A-D的取代基

商陆酸及商陆皂苷A、B、C、D的取代基比较：下表列出各化合物在R1、R2、R3位上的取代情况。

注：源文件本页为取代基对照图，糖缩写「xly」按标准缩写统一记为「xyl」（木糖）；商陆皂苷甲与丙的R3均为xyl(4→1)-glc，二者仅在R1位（OH与H）不同，此差别保留源文件原值，建议对照原课件图片复核。

第31页：乌苏烷型与羽扇豆烷型

2．乌苏烷（ursane）型：又称α-香树脂烷（α-amyrane）型或熊果烷型，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同，即在C19位和C20位上分别各有一个甲基。乌苏酸（ursolic acid）又称熊果酸，是乌苏烷型的代表性化合物。

3．羽扇豆烷（lupane）型：与齐墩果烷型不同点是C21与C19连成五元环E环，且D/E环的构型为反式；同时在E环的19位有α-构型的异丙基取代，并有△20（29）双键。

第32页：木栓烷型与羊齿烷型

4．木栓烷（friedelane）型：结构特点是A/B、B/C、C/D环均为反式，D/E环为顺式；C4、C5、C9、C14位各有一个β-CH3取代；C17位多为β-CH3（有时为-CHO、-COOH或-CH2OH）取代；C13-CH3为α-型；C2、C3位常有羰基取代。

5．羊齿烷（fernane）型和异羊齿烷（isofernane）型：可认为是羽扇豆烷型的异构体，E环上的取代基在C22位上，而C8位上的角甲基转到C13位上。白茅素（cylindrin）、芦竹素（arundoin）和羊齿烯醇（fernenol）等中，前者为异羊齿烷型（C13甲基β-构型、C14甲基α-构型），后二者为羊齿烷型（C13甲基α-构型、C14甲基β-构型）。

第33页：何帕烷型与其他三萜类型

6．何帕烷（hopane）型和异何帕烷（isohopane）型：互为异构体的何帕烷和异何帕烷均为羊齿烷的异构体，C14和C18位均有角甲基是其结构特点。

7．其他类型：如石松（Lycopodium clavatum）中的石松素（lycoclavanin）和石松醇（lycoclavanol）是C环为七元环的三萜类化合物。