第七章 三萜及其苷类

第七章三萜及其苷类(TriterpenoidsandSaponins)SectionOneIntroduction一、三萜的定义定义:由6个异戊二烯单位构成、含有30个碳原子的化合物类群。存在形式：游离状态（苷元）与糖结合成苷（又称为三萜皂苷）Triterpenoidsaponins该类皂苷多具有羧基，所以有时又称为酸性皂苷二分布：菌类、蕨类、单子叶双子叶植物中。少数三萜类成分也存在于动物体，如从羊毛脂中分离出羊毛脂醇，从鲨鱼肝脏中分离出鲨烯；从海洋生物如海参、软珊瑚中也分离出各种类型的三萜类化合物。三、存在形式多以游离或成苷成酯的形式存在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、鼠李糖，糖醛酸，特殊糖（如芹糖、乙酰氨基糖等）糖链：单糖链、双糖链、三糖链成苷位置：3、28（酯皂苷）或其它位-OH次皂苷：原生苷被部分降解的产物四、研究进展近30年来，三萜类成分的研究进展很快，特别是近10年从海洋生物中得到不少新型三萜化合物，是萜类成分研究中较为活跃的领域之一。人参皂苷能促进RNA蛋白质的生物合成，调节机体代谢，增强免疫功能。柴胡皂苷能抑制中枢神经系统，有明显的抗炎作用，并能减低血浆中胆固醇和甘油三酯的水平。七叶皂苷具有明显的抗渗出、抗炎、抗淤血作用，能恢复毛细血管的正常的渗透性，提高毛细血管张力，控制炎症，改善循环，对脑外伤及心血管病有较好的治疗作用。SectionTwoBiosynthesisofTriterpenoids三萜是由鲨烯(squalene)经过不同的途径环合而成，而鲨烯是由倍半萜金合欢醇(farnesol)的焦磷酸酯尾尾缩合而成。这样就沟通了三萜和其它萜类之间的生源关系。OPOP2017141310HHHHOO环化酶焦磷酸金合欢酯鲨烯2，3-环氧角鲨烯羊毛甾醇SectionThreeTetracyclicTriterpenoids三萜类化合物的结构类型很多，多数三萜为四环三萜和五环三萜，少数为链状、单环、双环和三环三萜。存在于自然界较多的四环三萜或其皂苷苷元主要有羊毛脂烷、达玛烷、甘遂烷、环阿屯烷（环阿尔廷烷）、葫芦烷、楝苦素型三萜类。一、羊毛脂烷型从环氧鲨烯由椅-船-椅式构象形成，其A/B,B/C,C/D环均为反式。10、13、14位分别连有,,-CH3，C20为R构型，C17侧链为β构型,C3位常有-OH存在。13478911121315171920212223242627282910HH30(lanostane18H羊毛脂烷型)从具有补中益气、扶正固本、延年益寿的功效的名贵中药灵芝中分离出100余个四环三萜化合物，属于羊毛甾烷的高度氧化的衍生物。根据这些三萜分子中所含碳原子的数目，又可分为C30、C27、和C24三种基本骨架，COOHOOOOOH123456789101112131415161718192021222324252627282930ganodericacidCCOOHOOOOH123456789101112131415161718192021222324252627lucidenicacidA二、达玛烷型1347891112131517181920212223242627282910HHH30dammarane达玛烷型（）从环氧鲨烯由全椅式构象形成，其结构特点是8位有角叉基，且为构型，C13位-H，10位有-CH3,C17有侧链,C20构型为R或S。举例：人参中含有人参皂苷(ginsenosides)人参中的人参皂苷(ginsenosides):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20(S)-原人参二醇衍生的皂苷:H8OglcglcHHH1013141720HORO2ginsenosideRRa1-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)20(s)-protopanaxadiol由人参三醇衍生的皂苷:H8HOOR1HHH1013141720HOR2O20(s)-protopanaxatriolginsenosideR1R2Reglc-2-rhaglcRfglc-2-glcH(20s)在HCl溶液中,20(S)原人参二醇或20(S)原人参三醇20位羟基发生异构,转变成20(R)原人参二醇或20(R)原人参三醇,再环合生成人参二醇或人参三醇。OH糖O20H+HO20H+HO20H+OO20(s)-protopanaxadiol20(s)-protopanaxatriol20(R)-protopanaxadiol20(R)-protopanaxatriolpanaxadiolpanaxatriol由达玛烷衍生的人参皂苷，在生物活性上有显著的差异。例如由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。人参皂苷Rg1有轻度中枢神经兴奋作用及抗疲劳作用。人参皂苷Rh则有中枢神经抑制作用和安定作用。人参皂苷Rb1还有增强核糖核酸聚合酶的活性，而人参皂苷Rc则有抑制核糖核酸聚合酶的活性。三、甘遂烷型从环氧鲨烯由全椅-船-椅式构象形成，其A/B,B/C,C/D环均为反式，10、13、14位分别连有,,-CH3，C20为S构型。13478911121315171920212223242627282910HH3018H13491112131517282910OHH3CO(tirucallane)3-oxotirucalla-7,24dien-23-ol甘遂烷型四、环阿屯型基本骨架与羊毛脂烷相似，差别仅在于环阿屯型19位甲基与9位脱氢形成三元环。H91920(cycloartane)环阿屯型膜荚黄芪Astragalusmembranaceus，具有补气，强壮之功效。从其中分离鉴定的皂苷有近20个，多数皂苷的苷元为环黄芪醇cycloastragenol。19HH10131417OHR1OOR2OOR32024cycloastragenolHHHastragalosideIxyl(2,3-diAc)glcHastragalosideVglc_xyl-HglcastragalosideVIIxylglcglcR1R2R3五、葫芦烷型基本骨架与羊毛脂烷相似，但它有5-H,10-H,9-CH3。HHHH918(cucurbitane)葫芦烷型1085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(cucurbitacinIIa)，血胆乙素(cucurbitacinIib)。188H1013141720HOOORHOHOOHHO血胆乙素R=H血胆甲素R=CH3六、楝烷型楝科楝属植物苦楝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。其A/B,B/C,C/D均为反式；具有C8-βCH3，C10-βCH3，C13-αCH3。OOO楝烷(meliacane)1,2-diepoxyazadioneOOOCOMe81013七、原萜烷(protostane)型与达玛烷型比较，实际上是达玛烷型的立体异构体。C8-CH3为α型，C9-H为β型；C13-H为α型，C14-CH3为β型；C17侧链为α型。原萜烷型2017141310HH89H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。已分离出泽泻萜醇A、B、C等原萜烷型三萜化合物。泽泻萜醇AOH8H1013141720OHOOHOHHSectionFourPentacyclicTriterpenoids多数三萜皂苷苷元以五环三萜形式存在。其C3-OH与糖结合成苷，苷元中常含有羧基，故又称酸性皂苷，在植物体中常与钙、镁等离子结合成盐。五环三萜主要有下面几种类型：一、齐墩果烷型(oleanane)又称-香树脂烷型(β-amyrane)，在植物界分布极为广泛。其基本碳架是多氢蒎的五环母核，环的构型为A/B反，B/C反，C/D反，D/E顺，C28常有-COOH，有时也在C4位，C3常有羟基，C12、C13位往往有不饱和双键的存在。123456789101112131415161718192021232425262728293022齐墩果烷(oleanane)A/B,B/C,C/Dtrans,D/EcisCOOHHHO齐墩果酸(olennolicacid)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迁延性肝炎的有效药物。含齐墩果酸的植物很多，但含量超过10%的很少，从刺五加(Acanthopanaxsenticosus)、龙牙葱木(Araliamandshurica)中提取齐墩果酸，得率都超过10%，纯度在95%以上，是很好的植物资源。COOHHOROH甘草次酸甘草酸乌拉尔甘草皂苷A乌拉尔甘草皂苷B黄甘草皂苷RH-D-gluA2-D-gluA4-D-gluA3-D-gluA2-D-gluA--D-gluA--D-gluA--D-gluA-甘草(Glycyrrhizaurlensis)中含有甘草次酸(glycyrrhetinicacid)和甘草酸(glycyrrhizicacid).两类均有促肾上腺皮质激素(ACTH)样作用，临床上用于抗炎和治疗胃溃疡。但只有18-βH的甘草次酸才有此活性，18αH者无此活性。甘草酸（Glycyrrhizicacid）植物来源：豆科植物甘草(GlycyrrhizauralensisFisch)的干燥根及根茎英文名称：Liquorice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清胆甾醇。甘草酸二铵（注射剂）DiammoniumGlycyrrhizinate【主要成分】同甘草酸二铵胶囊。【药理作用】同甘草酸二铵胶囊。【适应证】同甘草酸二铵胶囊。【不良反应】同甘草酸二铵胶囊。【用法用量】静脉注射1日1次，150mg/次，用10％葡萄糖注射液250ml稀释后缓慢滴注。【注意事项】本品未经稀释不得进行注射；治疗中应检测血清钠、钾和血压；治疗中出现高血压、血钠滞留、低血钾等应停药或适当减量。甘草次酸（Glycyrrhetinicacid）植物来源：豆科植物甘草(GlycyrrhizauralensisFisch)的根、根茎英文名称：Liquorice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、过敏性及职业性皮炎、眼耳鼻喉科炎症及溃疡等。疏散退热、舒肝升阳中药柴胡OHCH2OHHO柴胡皂苷元BHOCH2R1CH2OHR2柴胡皂苷元A柴胡皂苷元D柴胡皂苷元CR1R2OHβ-OHOHα-OHHβ-OHCOOR2COOHHOR1CH2OH商陆酸R1R2商陆酸-30甲酯HHHCH32-羟基商陆酸2-羟基商陆酸-30-甲酯OHHOHCH3具有安神益智、祛痰、消肿之功效的中药远志其皂苷母核结构如下：COORHOHOCOOHCH2OH二、乌苏烷型又称-香树脂烷型(α-amyrane)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同，即C20位的甲基移到C19位上。此类三萜大多是乌苏酸的衍生物。A/B,B/C,C/Dtrans,D/EcisHHH232526272930乌苏烷（ursane)1920熊果酸（Ursolicacid）植物来源：木犀科植物女贞(LigustrumlucidumAit.)叶英文名称：Glos