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第七章 三萜及其苷类 天然药物化学教案 沈阳药科大学

第七章三萜及其苷类
第一节、第二节:课时安排:2学时
一、教学目的
1. 掌握三萜及其苷类化合物的结构类型和颜色鉴定反应;
2. 熟悉三萜及其苷类化合物的理化性质;
3. 了解三萜及其苷类化合物的生物活性;
二、教学重点和难点
1.教学重点
(1)三萜及其苷类化合物的结构分类;
(2)三萜及其苷类化合物的理化性质;
(3)人参皂苷类化合物的水解反应;
2.教学难点
(1)不同三萜类化合物的结构特点;
(2)人参皂苷类化合物的水解反应。

三、教学方法与手段
1.教学方法
主要采用启发式和提问式为主的方法,辅以讨论式教学。

2.教学手段
以多媒体教学手段为主、辅以分子模型模拟等。

四、教学内容
第一节:概述
1定义:
❖由30个碳原子组成的萜类化合物,符合“异戊二烯定则”
❖大多与糖结合成苷,大多溶于水,水溶液振摇会产生持久的泡沫,故称为三萜皂苷。

❖因为许多三萜皂苷具有羧基,因此又称为“酸性皂苷”。

❖广泛存在于自然界,双子叶植物中分布最多。

2三萜类的生物合成途径
三萜是由鲨烯(squalene)通过不同方式(MV A、甲戊二羟酸途径)环合而成
3结构类型
链状三萜、单环三萜、二环三萜、三环三萜、四环三萜、五环三萜
(1) 四环三萜(tetracyclic triterpenoids)
❖达玛烷型,羊毛脂烷型、甘遂烷型、环阿尔廷型、葫芦烷型、楝烷型。

❖人参中的人参皂苷多为达玛烷型四环三萜皂苷,其皂苷元根据C6连接-OH与否分为二类:20(S)原人参二醇【20(S)-protopanaxadiol 】和20(S)原人参三醇【20(S)-protopanaxatriol】
❖人参皂苷水解:
RO
H
OH
R2O
R
O
OH
R2O
R
强酸
RO
H
OH
R2O
R120S
50%乙酸
H
OH
R2O
OH
R1
20R
H
OH
HO
OH
R1
20R
Smith降解
HO
H
OH
R2O
R
20S
(2) 五环三萜
齐墩果烷型、乌苏烷型、羽扇豆烷型、木栓烷型。

3. 三萜的生物活性
第二节:三萜的理化性质
1性状:无色结晶,易溶于有机溶剂,成苷后易溶于水,不易结晶,大多为无定型粉末。

2具有苦味、对粘膜有刺激性;
3具有吸湿性
4表面活性:降低水溶液表面张力,具有持久性泡沫 5与金属盐类发生沉淀反应
6溶血作用:与胆甾醇形成水不溶性分子复合物。

人参三醇、齐墩果酸为苷元的人参皂苷:显著 人参二醇为苷元的人参皂苷:抗溶血作用。

7三萜的颜色反应
无水条件下可与强酸、中等强酸、Lewis 酸等作用下发生颜色反应:
● 醋酐-浓硫酸反应(Liebermann-Burchard 反应) ● 五氯化锑反应(Kahlenberg 反应) ● 三氯醋酸反应(Rosen-Heimer 反应) ● 氯仿-浓硫酸反应(Salkowski 反应) ● 冰醋酸-乙酰氯反应(Tschugaeff 反应)
思考题:
❖ 下列化合物中属于四环三萜的有( ),属于五环三萜的有( )。

A 、葫芦烷型三萜 B 、乌苏烷型三萜 C 、羽扇豆烷型三萜 D 、羊毛甾烷型三萜 E 、达玛烷型三萜 F 、齐墩果烷型三萜
❖ 下列结构中哪个为20(S )原人参二醇( )
六、教学参考资料 [1] 天然药物化学.第四版.人民卫生出版社,2003,04 [2] 潘德济. 天然药物化学,人民卫生出版社,1994:143 [3]
刘嘉森. 天然产物化学,科学出版社,1993:710
七、备注
对于专科升入本科的学生对象,应适当增加谱学解析的内容。

HO
HO
OH
HO HO
HO
HO
第三节、第四节:课时安排:2学时
一、教学目的
1. 掌握三萜及其苷类化合物的苷化位移规律
2. 熟悉三萜及其苷类化合物的结构鉴定方法;;
3. 熟悉三萜及其苷类化合物的提取分离方法;
二、教学重点和难点
3.教学重点
三萜及其苷类化合物的NMR特点及苷化位移规律。

4.教学难点
三萜及其苷类化合物苷化位移规律。

三、教学方法与手段
3.教学方法
主要采用启发式和提问式为主的方法,辅以讨论式教学。

4.教学手段
以多媒体教学手段为主、辅以分子模型模拟等。

四、教学内容
第三节提取分离
1. 三萜苷元的提取
(1)醇提取后直接分离
(2)醇提取后系统溶剂法萃取,三萜苷元主要在氯仿层
(3)制备成衍生物再作分离
(4)醇提取后,酸水解皂苷,产物用氯仿萃取,然后再分离
2. 三萜苷元的分离:反复硅胶吸附柱色谱
3. 三萜皂苷的提取:
4. 三萜皂苷的分离:分配柱色谱、反相色谱
第四节三萜的光谱特征(以齐墩果烷型为例)
1. UV
(1)孤立双键205-250 nm
(2)a,b-不饱和羰基242-250nm
(3)异环共轭双烯240,250,260nm
(4)同环共轭双烯285nm
(5)11-oxo-Δ12-齐墩果烷:
18β-H 248-249nm
18α-H 242-243nm
2. IR:确认母核结构
3. 1H-NMR
(1)双键上的质子:环内Δδ>5;环外Δδ<5
(2)连氧碳上的质子:C3-H: α-H δ 4.00-4.75; β-H δ 5.00-5.48
(3)甲基质子:δ0.5-1.2
齐墩果烷型:δ<0.775:C28为COOCH3
最高场CH3δ>0.775: C28为CH2OH,CH3,内酯
最低场CH3 δ<1.0: C27有含氧官能团
乌苏烷型
羽扇豆烷型:C30-CH3 为δ1.63-1.80的宽单峰
4. 13C-NMR(确定母核结构)
(1)齐墩果烷型:C12 122.1 C13 143.4 ;6个季碳信号
(2)乌苏烷型:C12 122.5 C13 138.0 ;5个季碳信号
(3)羽扇豆烷型:C20 150.1 C29 109.3 ;5个季碳信号
(4)达玛烷型:C24 125.2 C25 131.4
(5)苷化位移
3-OH苷化:C-3:(+)δ8~10;糖端基碳:(+)δ3~8
28-COOH苷化:C-28:(-)δ~2;糖端基碳:δ95~96
5. 三萜的MS谱裂解规律
(1)EI-MS:RDA裂解、麦氏重排
(2)皂苷类:FD-MS(场解析质谱)、FAB-MS(快原子轰击质谱)、ESI-MS(电喷雾质谱)、LD-TOF-MS(激光解析飞行时间质谱)
结构解析实例
葫芦科植物中一种三萜皂苷Gpd ,其苷元为A ,碳谱数据如下
Gpd 全水解,检出有glc ,碳谱数据如下
1. A 为哪一种类型的三萜皂苷:人参二醇型三萜皂苷
2. A 的C20的绝对构型:20(S )
3. Gpd 完整结构
4. 苷键构型:均为β构型
5. 写出Gpd 矿酸及50%HAC 水解反应式
2
[4]天然药物化学.第四版.人民卫生出版社,2003,04
[5]潘德济. 天然药物化学,人民卫生出版社,1994:143
[6]刘嘉森. 天然产物化学,科学出版社,1993:710
八、备注
对于专科升入本科的学生对象,应适当增加谱学解析的内容。

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