第七章 三萜及其苷类一、概述
㈠ 定义三萜 （ triterpenoids）是由 6个异戊二烯单位、
30个碳原子组成。
三萜皂苷 (triterpenoid saponins)是由三萜皂苷元 (triterpene sapogenins)和糖、糖醛酸等组成。
由于该类化合物多数可溶于水，水溶液振摇后产生似肥皂水溶液样泡沫，故此称为 皂苷 。
结构中多具羧基，所以又称之为 酸性皂苷 。
一、概述
(二 )生物合成
O P
O P
焦磷酸金合欢酯鲨烯不同方式环合三萜化合物尾- 尾缩合
( 倍半萜)
( 3 0 个碳)
二、分类 （ 四环三萜、五环三萜 ）
㈠ 四环三萜 （ tetracyclic triterpenoids）
1．达玛烷型（ dammarane）
2．羊毛脂烷型（ lanostane）
3．甘遂烷型（ tirucallane）
4．环阿屯烷型（ cycloartane）
5．葫芦烷型（ cucurbitane）
6．楝烷型（ meliacane）
二、分类 ㈠四环三萜（ tetracyclic triterpenoids）
1．达玛烷型（ dammarane） H
H
H
dam m ar an e
1
2
3 4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
1617
18 19
20
21 22
23
24
25
26
27
28 29
30
二、分类 ㈠四环三萜（ tetracyclic triterpenoids）
1．达玛烷型（ dammarane）
结构特点：
H
H
H
dam m ar an e
810
13
17
20
H
R or S
二、分类 ㈠四环三萜（ tetracyclic triterpenoids）
1．达玛烷型（ dammarane）
属达玛烷型人参皂苷可分为二类：
⑴ 由 20(S)原人参二醇 (20(S)-protopanaxadiol)衍生的皂苷 。 —— Ra,b,c,d等
⑵ 由 20(S)原人参三醇 (20(S)-protopanaxatriol)衍生的皂苷 。 —— Re,Rf
结构如下：
二、分类 ㈠四环三萜（ tetracyclic triterpenoids）
1．达玛烷型（ dammarane）
属达玛烷型人参皂苷可分为二类：
OH
O H
OH
OH
O H
OH
O H
20( S ) - P r o t o pa n a x a di o l
20（S）-原人参二醇
20( S ) - P r o t o pa n a x a t r i o l
20（S）-原人参三醇二、分类 ㈠四环三萜（ tetracyclic triterpenoids）
2,羊毛脂烷型（ lanostane）
结构特点：
H
H
H
8
13
18
l an os t an e
羊毛脂烷型
R
二、分类 ㈠四环三萜（ tetracyclic triterpenoids）
3．甘遂烷型（ tirucallane）
结构特点：
13,14-Me构型与羊毛脂烷型相反
C-17—— α 侧链
C-20—— S构型
20
13
14
甘遂烷型
t i r u c a l l a n e
4．环阿屯烷型（ cycloartane）
结构特点：
与羊毛脂烷型很相似,仅在于 19
位甲基 与 9位脱氢形成 三元环
20
19
9
环阿屯烷型二、分类 ㈠四环三萜（ tetracyclic triterpenoids）
二、分类 ㈠四环三萜（ tetracyclic triterpenoids）
5．葫芦烷型（ cucurbitane）
结构特点：
① C-9位 —— β -Me
② 有 5β-H,8β -H,10α -H
③ 其余与羊毛脂烷型相同
H
H
H
H
葫芦烷二、分类 ㈠四环三萜（ tetracyclic triterpenoids）
6．楝烷型（ meliacane）
结构特点：
① 26个碳
② C-8,C-10—— β 角甲基
③ C-13—— α角甲基
④ C-17—— α 侧链
H
H H
楝烷二、分类
㈡ 五环三萜（ pentacyclic triterpenoids）
1．齐墩果烷型（ oleanane）
2．乌苏烷型（ ursane）
3．羽扇豆烷型（ lupane）
4．木栓烷型（ friedelane）
二、分类 ㈡五环三萜（ pentacyclic triterpenoids）
1．齐墩果烷型（ oleanane）
又称 β -香树脂烷型（ β -amyrane）
H
H
H
H
1
11
17
18
19
20
23
24
25
26
27
28
29
30
齐墩果烷
OH
H C O O H
齐墩果酸二、分类 ㈡五环三萜（ pentacyclic triterpenoids）
2,乌苏烷型 （ ursane）
α -香树脂烷 （ α -amyrane） 型,多为乌苏酸衍生物
H
H
H H
H C O O H
OH
29
30
29
30
乌苏烷 乌苏酸（熊果酸）
2324
25 26
27
28
二、分类 ㈡五环三萜（ pentacyclic triterpenoids）
3,羽扇豆烷型 （ lupane）
结构特点,E环为五元碳环,19位有异丙基以 α -构型
H
H
H
19
20 21
22
29
30
羽扇豆烷
R
H
H
OH
19
20 21
22
29
30
羽扇豆醇白桦醇白桦酸
CH
3
CH
2
OH
C O O H
R
二、分类 ㈡五环三萜（ pentacyclic triterpenoids）
4,木栓烷型 （ friedelane）
H H H
23
24
25
26
27
28
木栓烷
H
H
H
齐墩果烯三、理化性质 ㈠ 一 般 性 质性 状：苷元 —— 多有较好 结晶苷 —— 不易结晶,多为无色无定形粉末溶解度：
苷元 —— 溶石油醚,苯,乙醚,氯仿等有机溶剂不溶于水苷 —— 易溶于热水,稀醇,热 MeOH,EtOH
含水丁醇,戊醇对皂苷的溶解度较好不溶或难溶 乙醚,苯等 极性小的有机溶剂三、理化性质 ㈠ 一 般 性 质味,
苦而辛辣,粉末对人体粘膜有强烈刺激性,
尤其鼻内粘膜的敏感性最大,吸入鼻内能引起喷嚏 。
因此,有的皂苷内服,能刺激消化道粘膜,
产生反射性粘液腺分泌,而用于祛痰止咳 。
三、理化性质 ㈡ 颜 色 反 应由于三萜化合物结构中常有,-OH,>=<等，
因此，在无水条件下，与 强酸 （硫酸、磷酸、高氯酸）,中等强酸 （三氯乙酸）,Lewis酸（氯化锌、
三氯化铝、三氯化锑）作用，会产生 颜色变化或荧光 。
主要是使羟基脱水,增加双键结构,再经双键移位,双分子缩合等反应生成共轭双烯系统,
又在酸作用下形成阳碳离子盐而呈色 。
三、理化性质 ㈡ 颜 色 反 应
※ 全饱和的,C-3无羟基或羰基的化合物呈阴性反应 。 （ 作用于母核 ）
三萜
H
+
羟基脱水双键移位双分子缩合等生成共轭阳碳离子盐
(呈 色)
H
+
双烯系统三、理化性质 ㈡ 颜 色 反 应
1．醋酐 -浓硫酸反应（ Liebermann-Burchard反应）
2,五氯化锑反应 （ Kahlenberg反应 ）
样品/ 醋酐浓H 2 SO 4 - 醋酐黄 褪色
（1,2 0 ）
红 蓝紫样品/氯 仿或醇滤纸
20% 五氯化锑/氯 仿三氯化锑饱和氯仿液或喷
（均不应含乙醇和水）
60-70℃ 蓝色、灰蓝色、灰紫色斑点三、理化性质 ㈡ 颜 色 反 应
3．三氯醋酸反应（ Rosen-Heimer反应）
4,氯仿 -浓硫酸反应 （ Salkowski反应 ）
样品滤纸
2 5 % 三氯醋酸乙醇液喷
100℃ 红色渐变紫色样品/ 氯仿浓H 2 SO 4
氯仿层 红色绿色荧光或蓝色三、理化性质 ㈡ 颜 色 反 应
5．冰醋酸 -乙酰氯反应（ Tschugaeff反应）
凡具有三萜母核结构的化合物,均能产生上述反应 。
如：三萜苷元,三萜皂苷 。
样品/ 冰醋酸乙酰氯数滴氯化锌结晶数粒 稍加热淡红色或紫红色三、理化性质 ㈢ 表 面 活 性皂苷水溶液经强烈振摇能产生 持久性的泡沫,且不因加热而消失 。
这是由于皂苷类成分具有降低水溶液表面张力的缘故 。 因此,可作为清洁剂,乳化剂应用 。
三、理化性质 ㈣ 溶 血 作 用皂苷又称皂毒类（ sapotoxins），是指其有溶血作用。
皂苷的水溶液大多能破坏红细胞而有溶血作用
（ 不能静脉注射给药 ）
皂苷水溶液肌肉注射易引起组织坏死,口服则无溶血作用 。
三、理化性质 ㈣ 溶 血 作 用溶血机理：
并非所有的皂苷都产生溶血现象,如：人参皂苷皂苷/ H
2
O + 胆甾醇 分子复合物沉淀
（红细胞壁上的）
红细胞不能正常渗透导致细胞内渗透压增加崩解产生溶血现象发生人参总皂苷
（无溶血现象）
人参三醇及齐墩果酸为苷元人参二醇为苷元
（溶血作用）
（抗溶血作用）
三、理化性质 ㈤ 沉淀反应皂苷 /水 + 金属盐类 → 沉淀
（金属盐类 —— 铅盐、钡盐、铜盐等）
*利用此性质进行提取和分离三萜皂苷 /水 + 中性盐类 → 沉淀
（酸性皂苷） （硫酸铵、醋酸铅等）
甾体皂苷 /水 + 碱性盐类 → 沉淀
（中性皂苷）（碱式醋酸铅、氢氧化钡等）
四、提取分离
㈠ 三萜类成分的提取
1．用乙醇或甲醇提取。
2．醇提后用石油醚、氯仿、乙酸乙酯等萃取。
3．制成衍生物。
如甲基化制成甲酯衍生物或制成乙酰衍生物然后进行分离。
4．若以皂苷形式存在，可先水解，后用氯仿等溶剂进行萃取，再分离。
四、提取分离
㈡ 三萜类成分的分离
1．沉淀法
⑴ 分段沉淀法（溶剂沉淀法）
利用皂苷难溶于乙醚、丙酮等溶剂来分离。
皂苷 /醇液 + 滴加乙醚等 → 沉淀优点 —— 简便缺点 —— 分离不完全，不易获得纯品。
四、提取分离 ㈡ 三萜类成分的分离
1．沉淀法
⑵ 重金属盐沉淀法三萜皂苷 /水 + 中性盐类 → 沉淀甾体皂苷 /水 + 碱性盐类 → 沉淀
2,氧化镁吸附法可吸附糖,鞣质,色素等杂质 。
四、提取分离 ㈡ 三萜类成分的分离
3．透析法可除去无机盐等杂质 。
4,乙酰化精制法皂苷的亲水性多数较强且极性大，夹带水溶性杂质亦多。若将水溶性大的粗皂苷制成 酰化物后 增大其亲脂性,可以溶于低极性溶剂中,无论是脱色、层析、重结晶都比较容易，待纯化后再水解去乙酰基恢复原来皂苷形式。
四、提取分离 ㈡ 三萜类成分的分离
5．色谱法色谱法可得到纯的单体皂苷 。
用硅胶柱色谱分离时多采用分配色谱方法,常用的洗脱剂是氯仿 -甲醇 -水,二氯甲烷 -甲醇 -水,乙酸乙酯 -乙醇 -水等 。 如：
CHCl3:MeOH:H2O=65:35:10下层显色剂,10%H2SO4或特有的显色反应五、结构测定现以 齐墩果烷型三萜 及其皂苷为例简单介绍：
（ 一 ） 紫外光谱可判断齐墩果烷型化合物结构中的 双键类型,
一个 孤立 双键 —— 仅在 205~250nm处有微弱吸收
αβ-不饱和 羰基 —— 最大吸收在 242~250nm
异环共轭 双烯 —— 最大吸收在 240,250,260nm
同环共轭 双烯 —— 最大吸收在 285nm
五、结构测定 （一）紫外光谱在 11-oxo,△ 12-齐墩果烷型化合物中可判断
18-H的构型,
当 18-H为 β 构型 —— 最大吸收为 248~249nm
当 18-H为 α 构型 —— 最大吸收为 242~243nm
OH
R O
H
11
12
18
五、结构测定 （二）质 谱五环三萜类化合物质谱裂解的共同 规律 是：
当有环内双键时,一般都有较特征的 RDA裂解无环内双键时,常从 C环断裂 为两个碎片有时,可以同时产生 RDA断裂和 C环断裂当有 11-oxo,△ 12时,将产生 RDA裂解并发生 麦氏重排五、结构测定 （二）质 谱
RDA（逆 Diels-Alder）裂解：
+
环已烯 丁二烯 乙烯
RDA
五、结构测定 （二）质 谱麦氏重排（ Mclaffcrty重排）：
重排必须具备的条件：
① 适当位置的杂原子 （ 如,O）
② π -体系 （ 通常一个双键 ）
③ 可除去的氢 （ 对 C=O体系的 γ 位 ）
O C R
2
H
R '
- C R
2
= C H
2 O
H
R '
O
C H
2
H
R '
O
C H
2
H
R '
+
+
..
+.
R ' = - H,- R,- O H,- O R,- N R 2
五、结构测定 （二）质 谱例：
O
OH
O
OH
+
.
+
RDA
M cl a f f e r t y
R e a r r a n g e m e n t
11-oxo，
12
（I ）
（I I ）
五、结构测定 （二）质 谱皂苷难挥发，目前常应用不依赖样品挥发性的质谱技术：
场解析质谱 （ FD-MS）
正或负离子快原子轰击质谱 (FAB-MS)
（ 可获得皂苷的准分子离子峰,[M+H]+,[M+Na]+、
[M+K]+等 ）
ESI-MS,电喷雾质谱,类似 FAB-MS
五、结构测定 （三）核磁共振
1.1H-NMR
三萜及其苷中的主要信息：
甲基质子连氧碳质子烯氢质子糖端基质子
OH
H
O H
O
H
齐墩果酸五、结构测定 （三）核磁共振
1.1H-NMR
在 1H-NMR谱的高场出现多个 甲基单峰 是三萜类化合物的最大特征一般 -CH3质子信号 —— 0.625 ~ 1.50
δ0.18 ~ 1.5 出现堆积成山形的亚甲基信号烯氢质子一般为 —— 4.3 ~ 6 左右
C3-OH中 C3上质子 —— 3.2 ~ 4 左右五、结构测定 （三）核磁共振
1.1H-NMR
环内双键质子 —— >5 ppm
环外烯氢 —— <5 ppm
O
CH
3
O C H
3
1,8 2 ~ 2,0 7 3,6 左右乙酰基中甲基 甲酯中甲基五、结构测定 （三）核磁共振
1.1H-NMR
甲基位移值不同 —— 与糖上甲基比较：
CH
3
29
C H
3
30
HH
O
C H
3
H
乌苏烷型
0,8~ 1,0
J = ~ 6~ H z
均为二重峰
1,4~ 1,7
J = 5,5~7,0 H z
二重峰
6-去氧- 5甲基糖五、结构测定 （三）核磁共振
1.1H-NMR
烯氢的位移值比较：
H
H
H
H
O
4,93~5,50
宽峰或多重峰
5,55 单峰
C12 双键
C11-oxo C12双键引入羰基 而导致烯氢去屏蔽向低场位移五、结构测定 （三）核磁共振
1.1H-NMR
同环双烯与异环双烯的比较,H
H
H
H
H
5,5 0 ~ 5,6 0
2 个烯氢信号均为二重峰
5,4 0 ~ 5,6 0
双峰
6,4 0 ~ 6,8 0
2 个二重峰异环双烯同环双烯五、结构测定 （三）核磁共振
2.13C-NMR
一般 C的位移值 < 60 ppm （ 连氧碳除外 ）
苷元和糖上与 O相连的 C多在 60~90范围内烯 碳 —— 109 ~ 160 （ >C=C<）
羰基碳 —— 170 ~ 220 （ >C=O）
角甲基 —— 8.9 ~ 33.7
五、结构测定 （三）核磁共振
2.13C-NMR
⑴ 双键位置及结构母核的确定根据碳谱中苷元的 烯碳的个数 和 化学位移值不同,可推测一些三萜的双键位置 。
如：齐墩果烯类化合物的烯碳位移情况五、结构测定 （三）核磁共振
2.13C-NMR
OH
OH
O
齐墩果烯
1 2 2 ~ 1 2 4
1 4 3 ~ 1 4 4C
13
:
C
12
:
12
1 1 - o x o,齐墩果烯
12
1 2 8 ~ 1 2 9
1 5 5 ~ 1 6 7C
13
:
C
12
:
C
11
,1 9 9 ~ 2 0 0
向低场位移五、结构测定 （三）核磁共振
2.13C-NMR
OH
R
H
H
OH
齐墩果烯
1 2 2 ~ 1 2 4
1 4 3 ~ 1 4 4
C
13
:
C
12
:
12
29
30
乌苏烯
19
20
21
22
29
30
12
1 2 4 ~ 1 2 5
1 3 9 ~ 1 4 0C
13
:
C
12
:
150~
109~C
29
:
C
20
:
2 0 ( 2 9 )
羽扇豆烯五、结构测定 （三）核磁共振
2.13C-NMR
⑵ 苷化位置的确定
O
O2
3
4
O
C
O
O+8~ 10
C3苷 化糖之间连接
+3~ 8
C 28- C OO H 成酯苷苷化位移向高场羰基碳位移约-2p pm
95~96
C2,C4稍 向高场稍向高场稍向低场位置的苷化五、结构测定 （三）核磁共振
2.13C-NMR
⑶ 羟基取代位置及取向的确定羟基取代可引起 α -碳向低场移,β -碳向低场位移,γ -碳则向高场位移
3
4
5
C H
2
O H
68
处低场低场移约高场移约 - 4
高场移约 - 2,4
五、结构测定 ㈣ 结构测定实例例 1.
从 Panax ginserg C.A.Meyer的根中分得一化合物 A。 白色结晶,mp=198~200℃ ；元素分析含
C,H,O； Liebermann-Burchard反应 （ +） ；
Molish 反应 （ + ） ； FD-MS,1101 （ 基峰 ）
(M+Na)+,562(M+2Na)+,117(M+K)+
五、结构测定 ㈣ 结构测定实例
5%HCl全水解,TLC检查苷元为 Panaxadiol，
糖 Glu,Ara,双波长扫描法检出 Glu:Ara=3:1,用
50%HAc部分水解,用 n-BuOH萃取,剩余液继用
did HCl水解,检出 Glu:Ara(1:1)。 结晶 A全乙酰化物的 1H-NMR 在 δ ppm2.0~2.14 （ 42H,S,
14× OCOCH3）,其 EI-MS出现下列 Glu和 Ara糖的碎片及苷元连糖的碎片离子：
五、结构测定 ㈣ 结构测定实例
O A c
O A c
O
O
O H
O A c
O A c
O
O A c
O A c
O A c
O
O H
O A c
O A c
O A c
+
.
+
+
I
II III
结晶 A13C-NMR(在氘代吡啶中全去偶谱 )C1-C30各碳的化学位移以及苷元各碳的化学位移值如下表。
C 苷元 结晶 A C 苷元 结晶 A
1 39,5 39,0 16 26,8 26,6
2 28,2 26,6 17 54,7 51,6
3 77,9 89,0 18 16,2 16,2
4 39,5 39,6 19 15,8 15,9
5 56,3 56,3 20 72,9 83,1
6 18,7 18,3 21 26,9 22,2
7 35,2 35,1 22 35,8 36,0
8 40,0 39,9 23 22,9 23,1
9 50,4 50,1 24 126,2 125,9
10 37,3 36,8 25 130,6 130,9
11 32,0 30,7 26 25,8 25,7
12 70,9 70,2 27 17,6 17,8
13 48,5 49,5 28 28,6 28,0
14 51,6 51,4 29 16,4 16,5
15 31,8 30,8 30 17,0 17,3
五、结构测定 ㈣ 结构测定实例试推断其结构。
解：
① Liebermann— Burchard反应 （ +）
—— 表明有甾体或三萜母核
② Molish反应 （ +） —— 表明分子中含糖
③ FD-MS—— 得分子量 M=1078
（ 基峰 -Na=1101-23=1078）
五、结构测定 ㈣ 结构测定实例
④ 5%HCl全水解：人参二醇和 Glu,Ara
（ 说明原苷元为原人参二醇 ）
双波长扫描 —— Glu:Ara(3:1)
⑤ 50%HAc部分水解（水解 C20位）
正丁醇萃取后，余液中含 C20位糖链，稀 HCl水解得,Glu:Ara(1:1)
说明 C20位的糖种类和数量
⑥全乙酰化 A的 1H-NMR表明有 14个乙酰基五、结构测定 ㈣ 结构测定实例
⑦ 从结构 III中可知 C2’连有糖，经④⑤可知 C3连糖为 Glu-Glu
(且从 13C-NMR也可知 C3位,C20苷化位置 )
⑧ 根据④⑤⑥及 13C-NMR光谱可知：
C3位糖链连接方式 —— Glu1— 2Glu— 苷元
C20位糖链连接方式 —— Ara1— 6Glu— 苷元
⑨ ∴ 该化合物结构如下：
五、结构测定 ㈣ 结构测定实例
O
O
O
O
O H
O
O
O O
人参皂苷Rc
五、结构测定 ㈣ 结构测定实例例 2.
从楤木中分到的化合物 A 为白色粉末,
Liebermann-Burchard反应阳性,Molish反应阳性 。
其分子式为 C48H76O19。 完全酸水解,TLC检出甙元为齐墩果酸,糖部分为葡萄糖醛酸及葡萄糖 。
用 10%KOH-MeOH碱水解后,TLC检出葡萄糖 。
化合物 A的 13C-NMR数据如下,δppm。
五、结构测定 ㈣ 结构测定实例甙元部分的 13C-NMR化学位移 (δppm)
碳位 齐墩果酸 化合物 A 碳位 齐墩果酸 化合物 A
1 38.3 39.3 11 23.6 24.0
2 28.0 26.5 12 123.0 124.0
3 78.1 91.1 13 144.3 145.0
4 39.7 40.5 14 42.3 43.0
5 55.9 56.5 15 28.4 28.8
6 18.7 19.1 16 23.9 24.4
7 33.3 33.7 17 47.2 48.2
8 40.1 40.7 18 41.9 42.3
9 48.2 48.5 19 46.4 47.0
10 37.1 37.8 20 30.9 31.6
五、结构测定 ㈣ 结构测定实例糖部分的 13C-NMR化学位移碳位 齐墩果酸 化合物 A 糖部分 甲基甙 β-D-glcuA
21 34.2 34.5 C1’ 105.3 104.3
22 32.7 33.0 80.5 73.8
23 28.3 28.3 78.0 76.0
24 17.2 17.1 73.7 72.3
25 15.7 16.1 77.4 75.6
26 17.7 18.0 172.4 175.0
27 26.3 26.8 β-D-glc
28 180.1 178.8 C1’’ 104.5 103.7
29 33.3 33.9 76.5 73.7
30 23.8 24.3 78.4 75.5
五、结构测定 ㈣ 结构测定实例糖部分的 13C-NMR化学位移糖部分 β-D-glc
72.3 70.3
72.3 70.3
62.9 61.7
C1’’’ 96.1
74.2
79.2 (1) 写出甙元的结构式
71.3 (2) 写出该化合物的完整结构式 。
78.6
62.9
五、结构测定 ㈣ 结构测定实例
O
O
O
O
O
O
O
C O O H
㈠ 定义三萜 （ triterpenoids）是由 6个异戊二烯单位、
30个碳原子组成。
三萜皂苷 (triterpenoid saponins)是由三萜皂苷元 (triterpene sapogenins)和糖、糖醛酸等组成。
由于该类化合物多数可溶于水，水溶液振摇后产生似肥皂水溶液样泡沫，故此称为 皂苷 。
结构中多具羧基，所以又称之为 酸性皂苷 。
一、概述
(二 )生物合成
O P
O P
焦磷酸金合欢酯鲨烯不同方式环合三萜化合物尾- 尾缩合
( 倍半萜)
( 3 0 个碳)
二、分类 （ 四环三萜、五环三萜 ）
㈠ 四环三萜 （ tetracyclic triterpenoids）
1．达玛烷型（ dammarane）
2．羊毛脂烷型（ lanostane）
3．甘遂烷型（ tirucallane）
4．环阿屯烷型（ cycloartane）
5．葫芦烷型（ cucurbitane）
6．楝烷型（ meliacane）
二、分类 ㈠四环三萜（ tetracyclic triterpenoids）
1．达玛烷型（ dammarane） H
H
H
dam m ar an e
1
2
3 4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
1617
18 19
20
21 22
23
24
25
26
27
28 29
30
二、分类 ㈠四环三萜（ tetracyclic triterpenoids）
1．达玛烷型（ dammarane）
结构特点：
H
H
H
dam m ar an e
810
13
17
20
H
R or S
二、分类 ㈠四环三萜（ tetracyclic triterpenoids）
1．达玛烷型（ dammarane）
属达玛烷型人参皂苷可分为二类：
⑴ 由 20(S)原人参二醇 (20(S)-protopanaxadiol)衍生的皂苷 。 —— Ra,b,c,d等
⑵ 由 20(S)原人参三醇 (20(S)-protopanaxatriol)衍生的皂苷 。 —— Re,Rf
结构如下：
二、分类 ㈠四环三萜（ tetracyclic triterpenoids）
1．达玛烷型（ dammarane）
属达玛烷型人参皂苷可分为二类：
OH
O H
OH
OH
O H
OH
O H
20( S ) - P r o t o pa n a x a di o l
20（S）-原人参二醇
20( S ) - P r o t o pa n a x a t r i o l
20（S）-原人参三醇二、分类 ㈠四环三萜（ tetracyclic triterpenoids）
2,羊毛脂烷型（ lanostane）
结构特点：
H
H
H
8
13
18
l an os t an e
羊毛脂烷型
R
二、分类 ㈠四环三萜（ tetracyclic triterpenoids）
3．甘遂烷型（ tirucallane）
结构特点：
13,14-Me构型与羊毛脂烷型相反
C-17—— α 侧链
C-20—— S构型
20
13
14
甘遂烷型
t i r u c a l l a n e
4．环阿屯烷型（ cycloartane）
结构特点：
与羊毛脂烷型很相似,仅在于 19
位甲基 与 9位脱氢形成 三元环
20
19
9
环阿屯烷型二、分类 ㈠四环三萜（ tetracyclic triterpenoids）
二、分类 ㈠四环三萜（ tetracyclic triterpenoids）
5．葫芦烷型（ cucurbitane）
结构特点：
① C-9位 —— β -Me
② 有 5β-H,8β -H,10α -H
③ 其余与羊毛脂烷型相同
H
H
H
H
葫芦烷二、分类 ㈠四环三萜（ tetracyclic triterpenoids）
6．楝烷型（ meliacane）
结构特点：
① 26个碳
② C-8,C-10—— β 角甲基
③ C-13—— α角甲基
④ C-17—— α 侧链
H
H H
楝烷二、分类
㈡ 五环三萜（ pentacyclic triterpenoids）
1．齐墩果烷型（ oleanane）
2．乌苏烷型（ ursane）
3．羽扇豆烷型（ lupane）
4．木栓烷型（ friedelane）
二、分类 ㈡五环三萜（ pentacyclic triterpenoids）
1．齐墩果烷型（ oleanane）
又称 β -香树脂烷型（ β -amyrane）
H
H
H
H
1
11
17
18
19
20
23
24
25
26
27
28
29
30
齐墩果烷
OH
H C O O H
齐墩果酸二、分类 ㈡五环三萜（ pentacyclic triterpenoids）
2,乌苏烷型 （ ursane）
α -香树脂烷 （ α -amyrane） 型,多为乌苏酸衍生物
H
H
H H
H C O O H
OH
29
30
29
30
乌苏烷 乌苏酸（熊果酸）
2324
25 26
27
28
二、分类 ㈡五环三萜（ pentacyclic triterpenoids）
3,羽扇豆烷型 （ lupane）
结构特点,E环为五元碳环,19位有异丙基以 α -构型
H
H
H
19
20 21
22
29
30
羽扇豆烷
R
H
H
OH
19
20 21
22
29
30
羽扇豆醇白桦醇白桦酸
CH
3
CH
2
OH
C O O H
R
二、分类 ㈡五环三萜（ pentacyclic triterpenoids）
4,木栓烷型 （ friedelane）
H H H
23
24
25
26
27
28
木栓烷
H
H
H
齐墩果烯三、理化性质 ㈠ 一 般 性 质性 状：苷元 —— 多有较好 结晶苷 —— 不易结晶,多为无色无定形粉末溶解度：
苷元 —— 溶石油醚,苯,乙醚,氯仿等有机溶剂不溶于水苷 —— 易溶于热水,稀醇,热 MeOH,EtOH
含水丁醇,戊醇对皂苷的溶解度较好不溶或难溶 乙醚,苯等 极性小的有机溶剂三、理化性质 ㈠ 一 般 性 质味,
苦而辛辣,粉末对人体粘膜有强烈刺激性,
尤其鼻内粘膜的敏感性最大,吸入鼻内能引起喷嚏 。
因此,有的皂苷内服,能刺激消化道粘膜,
产生反射性粘液腺分泌,而用于祛痰止咳 。
三、理化性质 ㈡ 颜 色 反 应由于三萜化合物结构中常有,-OH,>=<等，
因此，在无水条件下，与 强酸 （硫酸、磷酸、高氯酸）,中等强酸 （三氯乙酸）,Lewis酸（氯化锌、
三氯化铝、三氯化锑）作用，会产生 颜色变化或荧光 。
主要是使羟基脱水,增加双键结构,再经双键移位,双分子缩合等反应生成共轭双烯系统,
又在酸作用下形成阳碳离子盐而呈色 。
三、理化性质 ㈡ 颜 色 反 应
※ 全饱和的,C-3无羟基或羰基的化合物呈阴性反应 。 （ 作用于母核 ）
三萜
H
+
羟基脱水双键移位双分子缩合等生成共轭阳碳离子盐
(呈 色)
H
+
双烯系统三、理化性质 ㈡ 颜 色 反 应
1．醋酐 -浓硫酸反应（ Liebermann-Burchard反应）
2,五氯化锑反应 （ Kahlenberg反应 ）
样品/ 醋酐浓H 2 SO 4 - 醋酐黄 褪色
（1,2 0 ）
红 蓝紫样品/氯 仿或醇滤纸
20% 五氯化锑/氯 仿三氯化锑饱和氯仿液或喷
（均不应含乙醇和水）
60-70℃ 蓝色、灰蓝色、灰紫色斑点三、理化性质 ㈡ 颜 色 反 应
3．三氯醋酸反应（ Rosen-Heimer反应）
4,氯仿 -浓硫酸反应 （ Salkowski反应 ）
样品滤纸
2 5 % 三氯醋酸乙醇液喷
100℃ 红色渐变紫色样品/ 氯仿浓H 2 SO 4
氯仿层 红色绿色荧光或蓝色三、理化性质 ㈡ 颜 色 反 应
5．冰醋酸 -乙酰氯反应（ Tschugaeff反应）
凡具有三萜母核结构的化合物,均能产生上述反应 。
如：三萜苷元,三萜皂苷 。
样品/ 冰醋酸乙酰氯数滴氯化锌结晶数粒 稍加热淡红色或紫红色三、理化性质 ㈢ 表 面 活 性皂苷水溶液经强烈振摇能产生 持久性的泡沫,且不因加热而消失 。
这是由于皂苷类成分具有降低水溶液表面张力的缘故 。 因此,可作为清洁剂,乳化剂应用 。
三、理化性质 ㈣ 溶 血 作 用皂苷又称皂毒类（ sapotoxins），是指其有溶血作用。
皂苷的水溶液大多能破坏红细胞而有溶血作用
（ 不能静脉注射给药 ）
皂苷水溶液肌肉注射易引起组织坏死,口服则无溶血作用 。
三、理化性质 ㈣ 溶 血 作 用溶血机理：
并非所有的皂苷都产生溶血现象,如：人参皂苷皂苷/ H
2
O + 胆甾醇 分子复合物沉淀
（红细胞壁上的）
红细胞不能正常渗透导致细胞内渗透压增加崩解产生溶血现象发生人参总皂苷
（无溶血现象）
人参三醇及齐墩果酸为苷元人参二醇为苷元
（溶血作用）
（抗溶血作用）
三、理化性质 ㈤ 沉淀反应皂苷 /水 + 金属盐类 → 沉淀
（金属盐类 —— 铅盐、钡盐、铜盐等）
*利用此性质进行提取和分离三萜皂苷 /水 + 中性盐类 → 沉淀
（酸性皂苷） （硫酸铵、醋酸铅等）
甾体皂苷 /水 + 碱性盐类 → 沉淀
（中性皂苷）（碱式醋酸铅、氢氧化钡等）
四、提取分离
㈠ 三萜类成分的提取
1．用乙醇或甲醇提取。
2．醇提后用石油醚、氯仿、乙酸乙酯等萃取。
3．制成衍生物。
如甲基化制成甲酯衍生物或制成乙酰衍生物然后进行分离。
4．若以皂苷形式存在，可先水解，后用氯仿等溶剂进行萃取，再分离。
四、提取分离
㈡ 三萜类成分的分离
1．沉淀法
⑴ 分段沉淀法（溶剂沉淀法）
利用皂苷难溶于乙醚、丙酮等溶剂来分离。
皂苷 /醇液 + 滴加乙醚等 → 沉淀优点 —— 简便缺点 —— 分离不完全，不易获得纯品。
四、提取分离 ㈡ 三萜类成分的分离
1．沉淀法
⑵ 重金属盐沉淀法三萜皂苷 /水 + 中性盐类 → 沉淀甾体皂苷 /水 + 碱性盐类 → 沉淀
2,氧化镁吸附法可吸附糖,鞣质,色素等杂质 。
四、提取分离 ㈡ 三萜类成分的分离
3．透析法可除去无机盐等杂质 。
4,乙酰化精制法皂苷的亲水性多数较强且极性大，夹带水溶性杂质亦多。若将水溶性大的粗皂苷制成 酰化物后 增大其亲脂性,可以溶于低极性溶剂中,无论是脱色、层析、重结晶都比较容易，待纯化后再水解去乙酰基恢复原来皂苷形式。
四、提取分离 ㈡ 三萜类成分的分离
5．色谱法色谱法可得到纯的单体皂苷 。
用硅胶柱色谱分离时多采用分配色谱方法,常用的洗脱剂是氯仿 -甲醇 -水,二氯甲烷 -甲醇 -水,乙酸乙酯 -乙醇 -水等 。 如：
CHCl3:MeOH:H2O=65:35:10下层显色剂,10%H2SO4或特有的显色反应五、结构测定现以 齐墩果烷型三萜 及其皂苷为例简单介绍：
（ 一 ） 紫外光谱可判断齐墩果烷型化合物结构中的 双键类型,
一个 孤立 双键 —— 仅在 205~250nm处有微弱吸收
αβ-不饱和 羰基 —— 最大吸收在 242~250nm
异环共轭 双烯 —— 最大吸收在 240,250,260nm
同环共轭 双烯 —— 最大吸收在 285nm
五、结构测定 （一）紫外光谱在 11-oxo,△ 12-齐墩果烷型化合物中可判断
18-H的构型,
当 18-H为 β 构型 —— 最大吸收为 248~249nm
当 18-H为 α 构型 —— 最大吸收为 242~243nm
OH
R O
H
11
12
18
五、结构测定 （二）质 谱五环三萜类化合物质谱裂解的共同 规律 是：
当有环内双键时,一般都有较特征的 RDA裂解无环内双键时,常从 C环断裂 为两个碎片有时,可以同时产生 RDA断裂和 C环断裂当有 11-oxo,△ 12时,将产生 RDA裂解并发生 麦氏重排五、结构测定 （二）质 谱
RDA（逆 Diels-Alder）裂解：
+
环已烯 丁二烯 乙烯
RDA
五、结构测定 （二）质 谱麦氏重排（ Mclaffcrty重排）：
重排必须具备的条件：
① 适当位置的杂原子 （ 如,O）
② π -体系 （ 通常一个双键 ）
③ 可除去的氢 （ 对 C=O体系的 γ 位 ）
O C R
2
H
R '
- C R
2
= C H
2 O
H
R '
O
C H
2
H
R '
O
C H
2
H
R '
+
+
..
+.
R ' = - H,- R,- O H,- O R,- N R 2
五、结构测定 （二）质 谱例：
O
OH
O
OH
+
.
+
RDA
M cl a f f e r t y
R e a r r a n g e m e n t
11-oxo，
12
（I ）
（I I ）
五、结构测定 （二）质 谱皂苷难挥发，目前常应用不依赖样品挥发性的质谱技术：
场解析质谱 （ FD-MS）
正或负离子快原子轰击质谱 (FAB-MS)
（ 可获得皂苷的准分子离子峰,[M+H]+,[M+Na]+、
[M+K]+等 ）
ESI-MS,电喷雾质谱,类似 FAB-MS
五、结构测定 （三）核磁共振
1.1H-NMR
三萜及其苷中的主要信息：
甲基质子连氧碳质子烯氢质子糖端基质子
OH
H
O H
O
H
齐墩果酸五、结构测定 （三）核磁共振
1.1H-NMR
在 1H-NMR谱的高场出现多个 甲基单峰 是三萜类化合物的最大特征一般 -CH3质子信号 —— 0.625 ~ 1.50
δ0.18 ~ 1.5 出现堆积成山形的亚甲基信号烯氢质子一般为 —— 4.3 ~ 6 左右
C3-OH中 C3上质子 —— 3.2 ~ 4 左右五、结构测定 （三）核磁共振
1.1H-NMR
环内双键质子 —— >5 ppm
环外烯氢 —— <5 ppm
O
CH
3
O C H
3
1,8 2 ~ 2,0 7 3,6 左右乙酰基中甲基 甲酯中甲基五、结构测定 （三）核磁共振
1.1H-NMR
甲基位移值不同 —— 与糖上甲基比较：
CH
3
29
C H
3
30
HH
O
C H
3
H
乌苏烷型
0,8~ 1,0
J = ~ 6~ H z
均为二重峰
1,4~ 1,7
J = 5,5~7,0 H z
二重峰
6-去氧- 5甲基糖五、结构测定 （三）核磁共振
1.1H-NMR
烯氢的位移值比较：
H
H
H
H
O
4,93~5,50
宽峰或多重峰
5,55 单峰
C12 双键
C11-oxo C12双键引入羰基 而导致烯氢去屏蔽向低场位移五、结构测定 （三）核磁共振
1.1H-NMR
同环双烯与异环双烯的比较,H
H
H
H
H
5,5 0 ~ 5,6 0
2 个烯氢信号均为二重峰
5,4 0 ~ 5,6 0
双峰
6,4 0 ~ 6,8 0
2 个二重峰异环双烯同环双烯五、结构测定 （三）核磁共振
2.13C-NMR
一般 C的位移值 < 60 ppm （ 连氧碳除外 ）
苷元和糖上与 O相连的 C多在 60~90范围内烯 碳 —— 109 ~ 160 （ >C=C<）
羰基碳 —— 170 ~ 220 （ >C=O）
角甲基 —— 8.9 ~ 33.7
五、结构测定 （三）核磁共振
2.13C-NMR
⑴ 双键位置及结构母核的确定根据碳谱中苷元的 烯碳的个数 和 化学位移值不同,可推测一些三萜的双键位置 。
如：齐墩果烯类化合物的烯碳位移情况五、结构测定 （三）核磁共振
2.13C-NMR
OH
OH
O
齐墩果烯
1 2 2 ~ 1 2 4
1 4 3 ~ 1 4 4C
13
:
C
12
:
12
1 1 - o x o,齐墩果烯
12
1 2 8 ~ 1 2 9
1 5 5 ~ 1 6 7C
13
:
C
12
:
C
11
,1 9 9 ~ 2 0 0
向低场位移五、结构测定 （三）核磁共振
2.13C-NMR
OH
R
H
H
OH
齐墩果烯
1 2 2 ~ 1 2 4
1 4 3 ~ 1 4 4
C
13
:
C
12
:
12
29
30
乌苏烯
19
20
21
22
29
30
12
1 2 4 ~ 1 2 5
1 3 9 ~ 1 4 0C
13
:
C
12
:
150~
109~C
29
:
C
20
:
2 0 ( 2 9 )
羽扇豆烯五、结构测定 （三）核磁共振
2.13C-NMR
⑵ 苷化位置的确定
O
O2
3
4
O
C
O
O+8~ 10
C3苷 化糖之间连接
+3~ 8
C 28- C OO H 成酯苷苷化位移向高场羰基碳位移约-2p pm
95~96
C2,C4稍 向高场稍向高场稍向低场位置的苷化五、结构测定 （三）核磁共振
2.13C-NMR
⑶ 羟基取代位置及取向的确定羟基取代可引起 α -碳向低场移,β -碳向低场位移,γ -碳则向高场位移
3
4
5
C H
2
O H
68
处低场低场移约高场移约 - 4
高场移约 - 2,4
五、结构测定 ㈣ 结构测定实例例 1.
从 Panax ginserg C.A.Meyer的根中分得一化合物 A。 白色结晶,mp=198~200℃ ；元素分析含
C,H,O； Liebermann-Burchard反应 （ +） ；
Molish 反应 （ + ） ； FD-MS,1101 （ 基峰 ）
(M+Na)+,562(M+2Na)+,117(M+K)+
五、结构测定 ㈣ 结构测定实例
5%HCl全水解,TLC检查苷元为 Panaxadiol，
糖 Glu,Ara,双波长扫描法检出 Glu:Ara=3:1,用
50%HAc部分水解,用 n-BuOH萃取,剩余液继用
did HCl水解,检出 Glu:Ara(1:1)。 结晶 A全乙酰化物的 1H-NMR 在 δ ppm2.0~2.14 （ 42H,S,
14× OCOCH3）,其 EI-MS出现下列 Glu和 Ara糖的碎片及苷元连糖的碎片离子：
五、结构测定 ㈣ 结构测定实例
O A c
O A c
O
O
O H
O A c
O A c
O
O A c
O A c
O A c
O
O H
O A c
O A c
O A c
+
.
+
+
I
II III
结晶 A13C-NMR(在氘代吡啶中全去偶谱 )C1-C30各碳的化学位移以及苷元各碳的化学位移值如下表。
C 苷元 结晶 A C 苷元 结晶 A
1 39,5 39,0 16 26,8 26,6
2 28,2 26,6 17 54,7 51,6
3 77,9 89,0 18 16,2 16,2
4 39,5 39,6 19 15,8 15,9
5 56,3 56,3 20 72,9 83,1
6 18,7 18,3 21 26,9 22,2
7 35,2 35,1 22 35,8 36,0
8 40,0 39,9 23 22,9 23,1
9 50,4 50,1 24 126,2 125,9
10 37,3 36,8 25 130,6 130,9
11 32,0 30,7 26 25,8 25,7
12 70,9 70,2 27 17,6 17,8
13 48,5 49,5 28 28,6 28,0
14 51,6 51,4 29 16,4 16,5
15 31,8 30,8 30 17,0 17,3
五、结构测定 ㈣ 结构测定实例试推断其结构。
解：
① Liebermann— Burchard反应 （ +）
—— 表明有甾体或三萜母核
② Molish反应 （ +） —— 表明分子中含糖
③ FD-MS—— 得分子量 M=1078
（ 基峰 -Na=1101-23=1078）
五、结构测定 ㈣ 结构测定实例
④ 5%HCl全水解：人参二醇和 Glu,Ara
（ 说明原苷元为原人参二醇 ）
双波长扫描 —— Glu:Ara(3:1)
⑤ 50%HAc部分水解（水解 C20位）
正丁醇萃取后，余液中含 C20位糖链，稀 HCl水解得,Glu:Ara(1:1)
说明 C20位的糖种类和数量
⑥全乙酰化 A的 1H-NMR表明有 14个乙酰基五、结构测定 ㈣ 结构测定实例
⑦ 从结构 III中可知 C2’连有糖，经④⑤可知 C3连糖为 Glu-Glu
(且从 13C-NMR也可知 C3位,C20苷化位置 )
⑧ 根据④⑤⑥及 13C-NMR光谱可知：
C3位糖链连接方式 —— Glu1— 2Glu— 苷元
C20位糖链连接方式 —— Ara1— 6Glu— 苷元
⑨ ∴ 该化合物结构如下：
五、结构测定 ㈣ 结构测定实例
O
O
O
O
O H
O
O
O O
人参皂苷Rc
五、结构测定 ㈣ 结构测定实例例 2.
从楤木中分到的化合物 A 为白色粉末,
Liebermann-Burchard反应阳性,Molish反应阳性 。
其分子式为 C48H76O19。 完全酸水解,TLC检出甙元为齐墩果酸,糖部分为葡萄糖醛酸及葡萄糖 。
用 10%KOH-MeOH碱水解后,TLC检出葡萄糖 。
化合物 A的 13C-NMR数据如下,δppm。
五、结构测定 ㈣ 结构测定实例甙元部分的 13C-NMR化学位移 (δppm)
碳位 齐墩果酸 化合物 A 碳位 齐墩果酸 化合物 A
1 38.3 39.3 11 23.6 24.0
2 28.0 26.5 12 123.0 124.0
3 78.1 91.1 13 144.3 145.0
4 39.7 40.5 14 42.3 43.0
5 55.9 56.5 15 28.4 28.8
6 18.7 19.1 16 23.9 24.4
7 33.3 33.7 17 47.2 48.2
8 40.1 40.7 18 41.9 42.3
9 48.2 48.5 19 46.4 47.0
10 37.1 37.8 20 30.9 31.6
五、结构测定 ㈣ 结构测定实例糖部分的 13C-NMR化学位移碳位 齐墩果酸 化合物 A 糖部分 甲基甙 β-D-glcuA
21 34.2 34.5 C1’ 105.3 104.3
22 32.7 33.0 80.5 73.8
23 28.3 28.3 78.0 76.0
24 17.2 17.1 73.7 72.3
25 15.7 16.1 77.4 75.6
26 17.7 18.0 172.4 175.0
27 26.3 26.8 β-D-glc
28 180.1 178.8 C1’’ 104.5 103.7
29 33.3 33.9 76.5 73.7
30 23.8 24.3 78.4 75.5
五、结构测定 ㈣ 结构测定实例糖部分的 13C-NMR化学位移糖部分 β-D-glc
72.3 70.3
72.3 70.3
62.9 61.7
C1’’’ 96.1
74.2
79.2 (1) 写出甙元的结构式
71.3 (2) 写出该化合物的完整结构式 。
78.6
62.9
五、结构测定 ㈣ 结构测定实例
O
O
O
O
O
O
O
C O O H
