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文檔簡介

1ChemistryofNaturalProducts第七章

三萜及其苷(Triterpenoids)2[基本內容]

四環三萜及五環三萜類化合物,如羊毛甾烷型、達

瑪烷型、齊墩果烷型、烏蘇烷型的基本骨架特征。三萜類皂苷的提取分離方法,分配色譜,如各種中低壓反相柱色譜、高壓液相色譜(HPLC)等。

三萜皂苷類結構研究中的苷鍵裂解,三萜類化合物的MS及NMR譜的特征。3[基本要求]掌握四環三萜和五環三萜的結構特征,分類;三萜類化合物MS及NMR譜的特征熟悉三萜類化合物的提取分離方法。

4內容第一節

概念

分類第二節

理化性質第三節

提取分離方法第四節

結構研究方法第五節第六節生物活性5第一節概述一、三萜的定義定義:由30個碳原子組成的萜類化合物,分子中有6個異戊二烯單位,通式(C5H8)6

。三萜類(triterpenes)在自然界分布廣泛,有的游離存在于植物體,稱為三萜皂苷元(Triterpenoidsapogenins);有的以與糖結合成苷的形式存在,稱為三萜皂苷(Triterpenoidsaponins)。6因三萜皂苷多溶于水,振搖后可生成膠體溶液,并有持久性似肥皂溶液的泡沫,故有此名。三萜皂苷多具有羧基,故又稱其為酸性皂苷。三萜皂苷具有溶血、毒魚及毒貝類的作用。7二、三萜的分布三萜類(triterpenes)在自然界分布廣泛,菌類、蕨類、單子葉、雙子葉植物、動物及海洋生物中均有分布,尤以雙子葉植物中分布最多。主要分布于菊科、石竹科、五加科、豆科、遠志科、桔梗科及玄參科。含有三萜類成分的主要中藥如人參、甘草、柴胡、黃芪、桔梗、川楝皮、澤瀉、靈芝等。89少數三萜類成分也存在于動物體,如從羊毛脂中分離出羊毛脂醇,從鯊魚肝臟中分離出鯊烯;從海洋生物如海參、軟珊瑚中也分離出各種類型的三萜類化合物。10羊毛脂是附著在羊毛上的一種分泌油脂,為淡黃色或棕黃色的軟膏狀物;有黏性而滑膩;臭微弱而特異。11三、存在形式多以游離或成苷、成酯的形式存在苷元:四環三萜、五環三萜常見的糖: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)糖鏈:單糖鏈、雙糖鏈、三糖鏈成苷位置:3、28(酯皂苷)或其它位-OH次皂苷:原生苷被部分降解的產物12四、研究進展近30年來,三萜類成分的研究進展很快,特別是近10年從海洋生物中得到不少新型三萜化合物,是萜類成分研究中較為活躍的領域之一。人參皂苷能促進RNA蛋白質的生物合成,調節機體代謝,增強免疫功能。13柴胡皂苷能抑制中樞神經系統,有明顯的抗炎作用,并能減低血漿中膽固醇和甘油三酯的水平。七葉皂苷具有明顯的抗滲出、抗炎、抗瘀血作用,能恢復毛細血管的正常的滲透性,提高毛細血管張力,控制炎癥,改善循環,對腦外傷及心血管病有較好的治療作用。14柴胡15齊墩果酸--治療肝炎。甘草次酸琥珀酸半酯的鈉鹽---抗潰瘍藥。具有羧基的三萜和三萜皂苷化合物多具有抗腫瘤活性第一節概述如:齊墩果酸甘草次酸

皂苷具有表面活性劑的作用--穩定劑、洗滌劑和起

泡劑。16三萜類化合物的生物合成

三萜是由鯊烯(squalene)經過不同的途徑環合而成,鯊烯是由倍半萜金合歡醇(farnesol)的焦磷酸酯尾尾縮合而成。第一節概述三萜是由鯊烯(squalene)經過不同的途徑環合而成,而鯊烯是由倍半萜金合歡醇(farnesol)的焦磷酸酯尾尾縮合而成。這樣就溝通了三萜和其它萜類之間的生源關系。1718

第一節概述

多數三萜為四環三萜和五環三萜,也有少數為鏈狀、單環、雙環和三環三萜。近幾十年還發現了許多由于氧化、環裂解、甲基轉位、重排及降解等而產生的新骨架類型的三萜類化合物。19第二節分類四環和五環三萜三萜無環三萜單環三萜雙環和三環三萜三萜皂苷元

+糖

三萜皂苷多為四環三萜以及五環三萜葡萄糖半乳糖鼠李糖阿拉伯糖木糖三萜皂苷的結構類型

三萜皂苷是由三萜皂苷元和糖、糖醛酸和其他有機酸組成,已發現達30余種類型,除了個別是無環三萜、二環三萜及三環三萜外,主要是四環三萜和五環三萜兩大類。21三萜類化合物的結構類型很多,多數三萜為四環三萜和五環三萜,少數為鏈狀、單環、雙環和三環三萜。近幾十年還發現了許多由于氧化、環裂解、甲基轉位、重排及降解等而產生的結構復雜的高度氧化的新骨架類型的三萜類化合物。22四環三萜達瑪烷型(dammarane)

羊毛脂烷型(Lanostane)環阿屯烷(cycloartane)甘遂烷(tirucallane)葫蘆烷(cucurbitane)楝烷型(meliacane)23四環三萜(tetracyclictriterpenoids)

在生源上可視為由鯊烯變為甾體的中間體。存在于自然界較多的四環三萜或其皂苷苷元主要有達瑪烷、羊毛脂烷、甘遂烷、環阿屯烷(環阿爾廷烷)、葫蘆烷、楝烷型三萜類。24a、達瑪烷型(dammarane)

結構特點:環互為反式稠合,8、10位為β-CH3,13位β-H,17位β-側鏈,C-20構型R或S,3位多有羥基,或糖苷化。dammarane第二節分類1)四環三萜

代表藥材及代表化合物:傳統中藥人參(PanaxginsengC.A.Mey.的干燥根)及其紅參中的人參皂苷(ginsenosides)。根據苷元的不同可分為A、B、C三種類型,C型屬于五環三萜類,A、B型屬于達瑪烷型。

人參皂苷-Rh2具有誘導細胞凋亡的作用人參皂苷-Rb1

26

如:五加科植物人參中的皂苷第二節分類1)四環三萜a、達瑪烷型(dammarane)原人參二醇型27

五加科植物人參中的皂苷第二節分類原人參三醇型28《神農本草經》列為上品,主補五臟,安精神,定魂魄,止驚悸,明目,開心益智,久服有輕身延年之功效。29人參中的人參皂苷(ginsenosides):30R或S是分子的絕對構型,是按照CIP慣例來命名的,此種命名方式避免了Fischer慣例的局限性,手性碳上相連的四個碳原子,把排列次序最小的放在最遠的位置,再看其它三個基的排列,如果由大到小是按順時針方向,則是R型,如果是反時針方向,則是S型。

31由20(S)-原人參二醇衍生的皂苷:32由人參三醇衍生的皂苷:33

人參皂苷,用緩和條件水解,如50%HOAc于70℃加熱4小時,20位苷鍵能斷裂,進一步再水解,可使3位苷鍵裂解。

采用HCl溶液水解,水解產物中得不到原生的皂苷元。結構發生改變,即20(S)-原人參二醇或20(S)-原人參三醇的20位上甲基和羥基發生差向異構化,轉變為20(R)-原人參二醇或20(R)-原人參三醇,然后環合生成人參二醇(panaxadiol)或人參三醇(panaxatriol)第二節分類人參皂苷的水解:34在HCl溶液中,20(S)原人參二醇或20(S)原人參三醇20位羥基發生異構,轉變成20(R)原人參二醇或20(R)原人參三醇,再環合生成人參二醇或人參三醇。3536

獲得原人參皂苷元,須采用緩和酸水解法。人參皂苷過碘酸鈉氧化水解四氫硼鈉還原室溫下用2NH2SO4水解;人參皂苷室溫HCl水解叔丁醇鈉

消除第二節分類獲得次生人參皂苷元氧化堿解法:在通氧高溫條件下,以醇鈉進行堿解反應,可以高收率得到原人參皂苷元。37由達瑪烷衍生的人參皂苷,在生物活性上有顯著的差異。例如由20(S)-原人參三醇衍生的皂苷有溶血性質,而由20(S)-原人參二醇衍生的皂苷則具對抗溶血的作用,因此人參總皂苷不能表現出溶血的現象。人參皂苷Rg1有輕度中樞神經興奮作用及抗疲勞作用。人參皂苷Rh則有中樞神經抑制作用和安定作用。人參皂苷Rb1還有增強核糖核酸聚合酶的活性,而人參皂苷Rc則有抑制核糖核酸聚合酶的活性。結構特點:

14位有一個α-CH317位有一個β側鏈C20構型為R型10、13位有兩個β-CH3母核:b.羊毛脂烷型(Lanostane)第二節分類39

存在于海洋生物如海參、海星等分離得到的毒魚成分,從名貴藥材靈芝當中分離得到100余個。ganodericacidClucidenicacidA第二節分類代表藥材及代表化合物:從補中益氣、滋補強壯、扶正固本、延年益壽的中藥靈芝(Ganodermalucidum

)中分離得到的ganodericacidC。ganodericacidC41野生無柄赤芝野生平蓋靈芝野生云芝野生紫芝靈芝42c.甘遂烷型(tirucallane)A/B、B/C、C/D環均為反式,13α-CH3

、14位β-CH3,C-20為α-側鏈(20S)。tirucallane第二節分類43從藤桔屬植物Paramignyamonophylla

分得的成分如下:第二節分類44d環阿屯烷型(環阿爾廷,cycloartane)

基本骨架與羊毛脂烷相似,差別:環阿屯烷19位甲基與9位脫氫形成三元環。cycloartane第二節分類結構特點:骨架與羊毛脂烷型相似,區別在于19位甲基與9位脫氫形成三元環。45從中藥黃芪當中分離得到的四環三萜多為環阿屯烷型R1R2R3cycloastragenolHHHastragalosideIxyl(2,3-diAc)glcHastragalosideVglc-xylHglc第二節分類黃芪(Astragalusmembranaceus)補氣諸藥之最46膜莢黃芪Astragalusmembranaceus,具有補氣,強壯之功效。從其中分離鑒定的皂苷有近20個,多數皂苷的苷元為環黃芪醇cycloastragenol。47e、葫蘆烷(cucurbitane)特點:骨架與羊毛脂烷型相似,區別在于19位甲基轉移至9位。第二節分類cucurbitane48雪膽甲素R=Ac雪膽乙素R=H第二節分類雪膽曲蓮中華雪膽大籽雪膽雪膽甲素及雪膽乙素。臨床用于急性痢疾、肺結核、慢性氣管炎的治療。云南果血膽為清熱解毒藥,從其中分離出抗菌消炎成分血膽甲素,血膽乙素。臨床上用于治療急性痢疾、肺結核、慢性氣管炎等。4950f、楝烷型(meliacane)如:蕓香目植物中的楝苦素類成分14-β-H,13-αCH3,17-α側鏈,其余同達瑪烷型第二節分類meliacane17131451楝科楝屬植物苦楝果實及樹皮中含多種三萜成分,具苦味,總稱為楝苦素類成分,其由26個碳構成,屬于楝烷型。其A/B,B/C,C/D均為反式;具有C8-βCH3,C10-βCH3,C13-αCH3。52Dammarane(達瑪烷)Tirucallane(苷遂烷)Lanostane(羊毛烷)Cycloartane(環菠蘿烷)Cucurbitane(葫蘆烷)53五環三萜齊墩果烷型(oleanane)

烏蘇烷(ursane)木栓烷(friedelane)羽扇豆烷(lupane)54五環三萜很多三萜皂苷苷元以五環三萜形式存在。其C3-OH可與糖結合成苷,苷元中常含有羧基,故又稱酸性皂苷,在植物體中常與鈣、鎂等離子結合成鹽。五環三萜主要有下面幾種類型:又稱β-香樹脂烷型,自然界分布很廣,有的呈游離狀態,有的成酯或苷。母核:結構特點:大多含有3-β-OH。A/B,B/C、C/D環皆為反式,D/E環為順式。常在11或12位有雙鍵,11位有時氧化成羰基,24、28或30位經常是羧基。4、20位各有一對偕-CH3

a、齊墩果烷(oleanane)型第二節分類56A/B、B/C、C/D環為反式,D/E環為順式。C-3常有-OH取代;C-28-CH3易被氧化成酸或CH2OH第二節分類代表藥材及代表化合物:從油橄欖(Oleaeuropaea)、葡萄籽(VitisviniferaL.)中提取得到的齊墩果酸。具有保肝降脂作用。齊墩果酸(Oleanicacid)58

齊墩果酸(oleanoicacid)臨床用于治療肝炎第二節分類R甘草次酸H甘草酸-D-gluA2-D-gluA-烏拉爾甘草皂苷A-D-gluA2-D-gluA-烏拉爾甘草皂苷B-D-gluA3-D-gluA-黃甘草皂苷-D-gluA4-D-gluA-59齊墩果酸首先由油橄欖的葉子中分得,廣泛分布于植物界,如在青葉膽全草、女貞果實等植物中游離存在,但大多數與糖結合成苷存在。齊墩果酸具有抗炎、鎮靜、防腫瘤等作用,是治療急性黃膽性肝炎和慢性遷延性肝炎的有效藥物。含齊墩果酸的植物很多,但含量超過10%的很少,從刺五加(Acanthopanaxsenticosus)、龍牙蔥木(Araliamandshurica)中提取齊墩果酸,得率都超過10%,純度在95%以上,是很好的植物資源。60橄欖61甘草(Glycyrrhizaurlensis)中含有甘草次酸(glycyrrhetinicacid)和甘草酸(glycyrrhizicacid)[又稱甘草皂苷(glycyrrhizin)或甘草甜素]。甘草次酸有促腎上腺皮質激素(ACTH)樣作用,臨床上用于抗炎和治療胃潰瘍。但只有18-βH的甘草次酸才有此活性,18αH者無此活性。6263b烏蘇烷(ursane)型

烏蘇烷第二節分類又稱α-香樹脂烷型,與齊墩果烷型結構的差別在于:齊墩果烷型20位連接2個甲基,烏蘇烷型在19和20位分別連接1個甲基。齊墩果烷型64b烏蘇烷(ursane)型

烏蘇烷烏蘇酸(ursanoicacid)

具有抗菌活性第二節分類又稱α-香樹脂烷型,與齊墩果烷型結構的差別在于:齊墩果烷型20位連接2個甲基,烏蘇烷型在19和20位分別連接1個甲基。65與齊墩果烷的區別:29-CH3由α變成β且連在19位。第二節分類積雪草酸R1=H,R2=H羥基積雪草酸R1=OH,R2=H積雪草苷R1=H,R2=glc-glc-rha羥基積雪草苷R1=OH,R2=glc-glc-rha積雪草(Centellaasiatica)車前草(PlantagoasiaticaL.

)、石榴葉(PunicagranatumL.)和果實中含有的熊果酸(烏蘇酸),可抑制革蘭氏陽性和陰性菌,明顯降低大鼠的正常體溫,并有安定作用。熊果酸(烏蘇酸)UrsolicAcid

代表藥材及代表化合物:67熊果酸(Ursolicacid)

來源于木犀科植物女貞(LigustrumlucidumAit.)葉中,熊果酸又名烏索酸,烏蘇酸,屬三萜類化合物。具有鎮靜、抗炎、抗菌、抗糖尿病、抗潰瘍、降低血糖等多種生物學效應。68近年來發現熊果酸具有抗致癌、抗促癌、誘導F9畸胎瘤細胞分化和抗血管生成作用。研究發現:熊果酸能明顯抑制HL-60細胞增殖,可誘導其凋亡;能使小鼠的巨噬細胞吞噬功能顯著提高。體內試驗證明,熊果酸可以明顯增強機體免疫功能。說明它的抗腫瘤作用廣泛,極有可能成為低毒有效的新型抗癌藥物。69中藥地榆(Sanguisorbaofficinalis)具有涼血止血的功效,其中含有地榆皂苷B,E(sanguisorbinBandE),是烏蘇酸的苷。7071c.羽扇豆烷(lupane)E環為5元環;C-19位為α-構型異丙基。所有環/環之間均為反式。第二節分類結構特點:E環為五元環,C19位-α-異丙基。末端常有一個雙鍵。代表藥材及代表化合物:從白頭翁(Pulsatillachinensis)中分離得到的23-羥基白樺酸7374如:第二節分類白樺酸(betulinicacid

)白樺醇(betulin)酸棗仁(SemenZiziphiSpinosae)75白樺脂醇(betulin)存在于中草藥酸棗仁、樺樹皮、棍欄樹皮、槐花等中。白樺脂酸(betulinicacid)存在于酸棗仁、樺樹皮、柿蒂、天門冬、石榴樹皮及葉、睡菜葉等中。羽扇豆醇(lupeol)存在于羽扇豆種皮中。76d、木栓烷型(friedelane)

木栓烷(friedelane)第二節分類母核:生源上由齊墩果烯甲基移位演變而來,與其他類型五環三萜皂苷相比,最明顯的區別在于4位只有一個甲基。齊墩果烯d、木栓烷型(friedelane)第二節分類從雷公藤(Tripterygiumwilfordii)(衛茅科植物,對類風濕病有獨特療效)去皮根中分離得到的雷公藤酮(Triptergone)。代表藥材及代表化合物:79

雷公藤酮(triptergone)

3-hydroxy-25-nor-friedel-3,1(10)-dien-2-one-30-oicacid

(25位去甲基的木栓烷型衍生物)第二節分類80第三節理化性質一一般性質苷元多有較好結晶,易溶于石油醚、(Et)2O、CHCl3等有機溶劑。皂苷多為無定形粉末,易溶于稀醇、熱MeOH和熱EtOH,可溶于水,含水丁醇或戊醇對皂苷的溶解度較好,因此是提取和純化皂苷時常采用的溶劑。

81溶解度皂苷在提取的過程中會產生次級苷,水溶性下降,溶于中等極性有機溶劑(醇,乙酸乙酯)。82

氣味:皂苷多數具有苦而辛辣味,其粉末對人體黏膜具有強烈刺激性,但甘草皂苷有顯著而強的甜味,對黏膜刺激性弱。皂苷還具吸濕性。83二顯色反應

三萜化合物在無水條件下,與強酸(硫酸、磷酸、高氯酸)、中等強酸(三氯乙酸)或Lewis酸(氯化鋅、三氯化鋁、三氯化銻)作用,會產生顏色變化或熒光。

原因:主要是使羥基脫水,增加雙鍵結構,再經雙鍵移位、雙分子縮合等反應生成共軛雙烯系統,又在酸作用下形成陽碳離子而呈色。第三節理化性質84醋酐85二顯色反應1、醋酐-濃硫酸反應(Liebermann-Burchard)樣品/醋酐濃H2SO4黃

紅紫藍褪色2、五氯化銻反應樣品/CHCl3or醇20%五氯化銻Or三氯化銻/CHCl360-70藍色灰藍灰紫第三節理化性質863、三氯醋酸反應(Rosen-Heimer)TLCPC25%三氯醋酸/EtOH紅

紫4、氯仿-濃硫酸反應(Salkowski)樣品/CHCl3濃H2SO4CHCl3層(紅、藍色或綠色熒光)第三節理化性質875、冰醋酸—乙酰氯反應(Tschugaeff):樣品/冰醋酸

淡紅色或紫紅色。

乙酰氯及氯化鋅具有三萜母核的化合物均可反應。第三節理化性質

88第三節理化性質三表面活性

皂苷水溶液經強烈振搖能產生持久性的泡沫,因其具有降低水溶液表面張力的緣故。故皂苷可作為清潔劑、乳化劑。89泡沫實驗:區別蛋白和皂苷泡沫持久(15分以上):皂苷

泡沫不持久,很快消失:蛋白質、粘液質第三節理化性質90四溶血作用

皂苷能溶血,是因為多數皂苷能與膽甾醇(cholesterol,或谷甾醇,豆甾醇,麥角甾醇等)結合生成不溶性的分子復合物。其溶血作用的有無、強弱與結構有關。攝入方式。第三節理化性質

如:達瑪烷衍生的人參皂苷,20(S)-原人參三醇衍生的皂苷有溶血性質,而20(S)-原人參二醇衍生的皂苷則能對抗溶血作用,因此人參總皂苷不表現出溶血現象。91溶血作用皂苷水溶液能與紅細胞壁上的膽甾醇結合,生成不溶于水的分子復合物,破壞了紅細胞的正常滲透,使細胞內滲透壓增加而發生崩解,從而導致溶血現象,故皂苷又稱為皂毒素(saptoxins)。因此,皂苷水溶液不能用于靜脈注射或肌肉注射。但并不是所有的皂苷都具有溶血作用,如以人參二醇為苷元的皂苷則無溶血作用。溶血指數:指在一定條件下能使血液中紅細胞完全溶解的最低皂苷濃度。如甘草皂苷,溶血指數1:4000,溶血性能較強。92溶血與結構的關系:1).A環上有極性基團,而在D環或E環上有一中等極性基團的三萜皂苷,一般有溶血作用。2).苷元3位有β-OH,16位有α-OH或=O時,溶血指數最高,3)若D環或E環有極性基團,而28位連有糖鏈,或具有一定數量的羥基取代,則可導致溶血作用消失。第三節理化性質93五沉淀反應

酸性皂苷(通常指三萜皂苷)/水溶液+中性鹽類(硫酸銨或醋酸鉛)生成沉淀。

中性皂苷(通常指甾體皂苷)/水溶液+堿性鹽類(堿式醋酸鉛或氫氧化鋇等)沉淀。

利用這一性質可進行皂苷的提取和初步分離。皂苷/水溶液+鉛鹽、鋇鹽、銅鹽---沉淀。第三節理化性質94皂苷按皂苷配基的結構分為兩類:①甾族皂苷。其皂苷配基是螺甾烷的衍生物,多由27個碳原子所組成(如薯蕷皂苷)。這類皂苷多存在于百合科和薯蕷科植物中。②三萜皂苷。其皂苷配基是三萜(見萜)的衍生物,大多由30個碳原子組成。三萜皂苷分為四環三萜和五環三萜。這類皂苷多存在于五加科和傘形科等植物中95第四節提取與分離一提取:1.三萜苷元類化合物的提取:

多采用極性較小的溶劑進行回流提取

2.三萜皂苷類化合物的提取:

多采用極性較大的溶劑提取,如甲醇、乙醇、含水醇等。三萜皂苷的提取1.先醇浸提后除雜質

先用乙醇或甲醇為溶劑浸提植物,濃縮后將提取物溶于水,濾去不溶物后于水溶液中加石油醚、苯或乙醚等親脂性強的溶劑進行萃取,親脂性雜質轉溶于這些親脂性溶劑中,而皂苷類物質因幾乎不溶于親脂性溶劑仍留在水相。萃取除去脂溶性雜質后的水相,再用正丁醇進一步萃取,皂苷類物質轉溶于正丁醇中,而親水性強的雜質仍留在水相。真空濃縮正丁醇溶液,即得總皂苷粗品。2.

先脫脂后醇浸提

先用石油醚、乙醚等親脂性強的溶劑處理物料,提取除去親脂性雜質,然后再用乙醇加熱提取,冷置提取液,由于大多數的皂苷類物質難溶于冷乙醇而沉淀析出。藥材粗粉EtOHorMeOH回流提取,合并提取液,濃縮濃縮液加熱水溶解趁熱過濾水不溶成分水溶液石油醚萃取醚層水層正丁醇或戊醇萃取水層正丁醇層(粗皂苷)三萜皂苷提取98二分離1.系統溶劑萃取法

總提取物H2O分散后,依次用石油醚、CHCl3、EtOAc、n-BuOH萃取石油醚脫脂層CHCl3三萜類EtOAcn-BuOH總皂苷層苷元第四節提取分離方法水層大極性苷992.沉淀法

a.分段沉淀法

利用皂苷難溶于乙醚、丙酮等溶劑而分離

皂苷/醇+乙醚or丙酮沉淀

b.皂苷/水溶液+鉛鹽、鋇鹽、銅鹽---沉淀。第四節提取分離方法1004.1柱色譜4.1.1硅膠柱層析

一般以CHCl3/CH3OH/H2O混合溶劑系統為洗脫劑,對一些分離度差別較大的化合物起到較好的分離效果。但其對分離度差別小的化合物分離差,而且操作時間長,溶劑消耗量大。4.1.2反相硅膠柱層析

常用的有LichroprepRp-8和LobarRp-8,以梯度甲醇和水洗脫,極性大的成分先被洗脫。4.1.3干柱快速色譜干柱快速色譜是一種干柱色譜與快速色譜的結合,其填充物采用干法裝填,樣品由柱頂加入,然后利用空氣或氮氣的壓力使洗脫劑流經填料。4.1.4真空液相色譜將適宜溶劑中的樣品倒入柱頂,抽真空,柱用適宜的溶劑洗脫,先用低極性溶劑,然后逐步增加極性,最常用的流動相是石油醚和乙酸乙酯的混合液。真空液相色譜具有操作簡便,處理量大的特點。4.1.5大孔樹脂柱色譜

大孔吸附樹脂是一類新型的非離子型高分子化合物,理化性質穩定,不溶于酸、堿及有機溶劑中,對有機物選擇性好,不受無機鹽等離子和低分子化合物的影響。由于大孔吸附樹脂有很好的吸附和分離性能,也適合于工業化的生產。因此,大孔吸附樹脂分離法是一種較好的分離方法。在皂苷類成分的分離純化中,利用弱極性的大孔樹脂吸附后。很容易用水將糖等親水性成分洗脫下來,然后再用不同濃度的乙醇洗下被大孔樹脂吸附的電苷類,達到純化的目的。大孔吸附樹脂法在提取皂苷類中有廣泛應用,如從羅漢果中提取羅漢果皂苷、從甜葉菊干中提取甜味菊苷、從絞股藍中提取絞股藍皂苷等。大孔吸附樹脂主要以苯乙烯、二乙烯苯等為原料,在0.5%的明膠溶液中,加入一定比例的致孔劑聚合而成。其中,苯乙烯為聚合單體,二乙烯苯為交聯劑,甲苯、二甲苯等作為致孔劑,它們互相交聯聚合形成了大孔吸附樹脂的多孔骨架結構。樹脂一般為白色的球狀顆粒,粒度為20~60目,是一類含離子交換集團的交聯聚合物。104大孔吸附樹脂為吸附性和篩選性原理相結合的分離材料。大孔吸附樹脂的吸附實質為一種物體高度分散或表面分子受作用力不均等而產生的表面吸附現象,這種吸附性能是由于范德華引力或生成氫鍵的結果。同時由于大孔吸附樹脂的多孔結構使其對分子大小不同的物質具有篩選作用。通過上述這種吸附和篩選原理,有機化合物根據吸附力的不同及分子量的大小,在大孔吸附樹脂上經一定溶劑洗脫而達到分離、純化、除雜、濃縮等不同目的。吸附樹脂的表面發生吸附作用后,會使樹脂表面上溶質的濃度高于溶劑內溶質的濃度,其結果引起體系內放熱和自由能的下降。一般說來,吸附分為物理吸附和化學吸附兩大類。1054.1.6聚酰胺柱層析

聚酰胺分子中含有多數酰胺基,在水溶液中能與羥基通過氫鍵結合而被吸附,從而與不含羥基的化合物分離,化合物分子中羥基數目越多或其活性越大則吸附越強將粗皂苷類化合物進行聚酰胺柱層析,分別用水、不同濃度的乙醇水溶液進行洗脫,在某一合適濃度即可得到電苷類組分。4.1.7凝膠柱色譜

利用凝膠吸水后能形成凝膠粒子,在其交鏈鍵的骨架中有許多大小的網眼。使進入凝膠內部的分子和不能進入凝膠內部的分子進行分離。常用的凝膠有SephadexLH-20、G-10。4.1.8高壓液相色譜

高壓液相色譜與其它液相色譜相比,其最大的優點是分離效率高,可達2萬理論塔板數。對于皂苷,絕大多數的分離過程是以HPLC作為最后的分離步驟。這是由于皂苷具有復雜的結構,而且各種皂苷的結構極其相似,因而用其它的方法難以分離。藥材甲醇提取物大孔樹脂柱色譜水洗脫乙醇或甲醇洗脫皂苷混合物硅膠柱色譜法單體皂苷類成分洗去糖或高效液相色譜法一種常用的分離方法4.2薄層色譜(TLC)

常規的制備薄層色譜是一種設備和操作簡單、費用低廉卻有著很廣泛應用范圍的分離方法。近年來薄層色譜得到了不斷的發展,出現了一些新型薄層色譜法,如雙向高效薄層色譜等。這些新方法與常規的制備薄層色譜相比,具有更大的優點,因而被廣泛地應用于天然藥物的分離純化中。4.2.1加壓薄層色譜

加壓薄層色譜是指在水平的薄層色譜板上施加一彈性氣墊。該壓力的存在使得展開劑被強制流動,因此可以采用更細顆粒的吸附劑和更長的色譜,這樣使得分離所需時間短,擴散效應減小,因而分離效果更好。4.2.2離心制備薄層色譜

離心制備薄層色譜是在薄層色譜和柱色譜基礎上發展起來的一種新的旋轉離心、連續洗脫的圓形薄層色譜技術,分離效果優于常規的制備薄層色譜法和柱色譜法。4.2.3雙向高效薄層色譜(2D—HPTLC)

首先對樣品進行部分水解,橫向展開,取出片吹干展開劑后,再在濃酸中完全水解,縱向展開、此法簡單、快速、準確及微量,在單直鏈糖苷糖基序列分析中具有獨特效果,利用此法已對人參皂苷Rg2及川續斷根中皂苷的糖鏈序列進行分析,并取得滿意效果。4.3逆流色譜

逆流色譜是以液相物質為固定相的液—液色譜,是一種特殊的多級萃取裝置。4.3.1液滴逆流色譜(DCCC)

固定相充滿一組彼此相連的細管,流動相以微滴的形式穿過固定相,利用物質在互不混溶的兩相液滴中的分配系數不同而達到分離目的。其主要的優點是沒有固體吸附劑,不存在著被分離物質的不可逆吸附問題。液滴逆流色譜同其他分離技術相配合,是獲得純皂苷的有效手段。4.3.2旋轉式逆流色譜(RLCC)

具有與DCCC相同的優點,但獨到之處在于溶劑不必形成液滴,因此可使用各種溶劑系統。應用RLCC和反相硅膠柱層析相結合的方法,從十蕊商陸(Phytolaccaamericana.L

)果實的甲醇提取物中分離出了三種新皂苷。112第五節結構研究法

三萜及其皂苷的結構測定主要依照生源關系并采用化學和波譜等方法。

1.UV法:

孤立雙鍵:205-250nm

同環共軛雙鍵:285nm

異環共軛雙鍵:240、250、260nmα,β-不飽和羰基:235nm

113UV法:能判斷11-oxo、Δ12-齊墩果烷型化合物C18-H的構型:C18-H:α構型:242-243nm,β構型:248-249nm。第五節結構研究方法1142.紅外光譜(IR):

根據1245~1330cm-1、1355~1392cm-1兩個區域中碳氫吸收峰的數目,可以區分三萜骨架結構類型。

A(1355~1392cm-1)B(1245~1330cm-1)

齊墩果烷型2個峰3個峰

烏蘇烷型3個峰3個峰

四環三萜類1個峰1個峰第五節結構研究方法1153.質譜(MS)五環三萜裂解化合物質譜裂解的共同規律有環內雙鍵,較特征的RDA裂解無環內雙鍵,常從C環裂解為兩個碎片;有時可同時產生RDA和C環裂解;第五節結構研究方法116第五節結構研究方法有環內雙鍵,較特征的RDA裂解1173.質譜(MS)第五節結構研究方法無環內雙鍵,常從C環裂解為兩個碎片;1184.核磁共振(NMR)1H-NMR:提供的信息

甲基質子

連氧的碳上質子

烯氫質子

糖的端基質子信號第五節結構研究方法4.核磁共振(NMR)1194.核磁共振(NMR)H-NMR:最大特征:高場出現多個甲基單峰一般甲基質子信號在

0.625~1.50間。最高場甲基(26-CH3)δ<0.775(28-COOCH3)δ>0.775(28-CH2OH、CH3或內酯)

最低場甲基δ1.13~1.15(27-CH3)其它小于1.0δ<1.0(27-含氧基團)第五節結構研究方法1.51-------0.78120齊墩果烷型29、30位甲基以單峰出現,:0.8~1.0烏蘇烷型29、30位甲基以雙峰出現:0.8~1.0J=6Hz30293029第五節結構研究方法121

羽扇豆烷型三萜的30-CH3,因與雙鍵相連,在

1.63~1.80間,具有烯丙偶合。30第五節結構研究方法122連OH的碳上質子信號一般出現在

3.2~4,連OAc的碳上的質子信號一般為

4~5.5烯氫信號的化學位移值一般為

4.3~6環內雙鍵質子的一般大于5,環外雙鍵質子的一般小于5。第五節結構研究方法123

13C-NMR-CH3δ8.9~33.7-C-O-δ60~90

烯碳:δ109~160

羰基碳:δ170~220第五節結構研究方法4.核磁共振(NMR)124

類型

化合物烯碳的化學位移齊墩果烷型齊墩果酸甲酯C12122.1C13143.4

烏索烷型烏索酸甲酯C12122.5C13138.0羽扇豆烷型白樺脂酸甲酯C20150.1C29109.3C3019.04.核磁共振(NMR)13C-NMR1).

根據烯碳的化學位移可推知五環三萜的類型第五節結構研究方法1254.核磁共振(NMR)13C-NMR

2).苷化位置的確定C3苷化+8~10C2,4()稍向高場C28羧基成酯苷,羰基碳向高場-2。C1’95~96第五節結構研究方法126苷化位移:

苷元:C3-O-sugar,C3+8~10

糖:端基碳+7

其上OH與其它糖連接成苷的碳+3~8

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