Galleria mappe mentale Triterpeni di chimica medicinale naturale e loro glicosidi
Questa è una mappa mentale sui triterpeni e i loro glicosidi della chimica medicinale naturale I triterpeni e i loro glicosidi sono un'importante classe di prodotti naturali con una vasta gamma di attività farmacologiche e biologiche.
Modificato alle 2024-01-16 20:37:24Questa è una mappa mentale su una breve storia del tempo. "Una breve storia del tempo" è un'opera scientifica popolare con un'influenza di vasta portata. Non solo introduce i concetti di base della cosmologia e della relatività, ma discute anche dei buchi neri e dell'espansione dell'universo. questioni scientifiche all’avanguardia come l’inflazione e la teoria delle stringhe.
Dopo aver letto "Il coraggio di essere antipatico", "Il coraggio di essere antipatico" è un libro filosofico che vale la pena leggere. Può aiutare le persone a comprendere meglio se stesse, a comprendere gli altri e a trovare modi per ottenere la vera felicità.
"Il coraggio di essere antipatico" non solo analizza le cause profonde di vari problemi nella vita, ma fornisce anche contromisure corrispondenti per aiutare i lettori a comprendere meglio se stessi e le relazioni interpersonali e come applicare la teoria psicologica di Adler nella vita quotidiana.
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Triterpeni e loro glicosidi
Panoramica
definizione
Un terpenoide a 30 atomi di carbonio composto da 6 unità di isoprene, con formula generale (C5H8)6. Può esistere allo stato libero o sotto forma di glicosidi. La maggior parte dei suoi composti glicosidi sono solubili in acqua. Dopo che la soluzione acquosa viene agitata, produce una schiuma simile a una soluzione di acqua saponosa, per questo viene chiamata saponina triterpenica. Le saponine triterpeniche hanno principalmente gruppi carbossilici, quindi sono anche chiamate saponine acide.
distribuito
• Distribuito principalmente nelle piante dicotiledoni: Caryophyllaceae, Araliaceae, Fabaceae, Aesculaceae, Polygalaaceae, Campanulaceae e Scrophulariaceae • Principali medicinali tradizionali cinesi contenenti triterpenoidi come ginseng (tipo dammarano), liquirizia (tipo oleanan), Bupleurum, astragalo (tipo cycloatun), Platycodon, corteccia di toosendan, Alisma, Ganoderma lucidum (tipo lana) Alcani grassi), ecc. • Un piccolo numero di triterpenoidi esiste anche negli animali, come l'alcol lanolinico isolato dalla lanolina e lo squalene isolato dal fegato di squalo, che vengono isolati anche da organismi marini come i cetrioli di mare e i coralli molli.
Modulo esistente
• Gliconi: triterpeni tetraciclici, triterpeni pentaciclici • Zuccheri comuni: glucosio, galattosio, xilosio, arabinosio, ramnosio, acido uronico, zuccheri speciali (come apiosio, acetil amminozucchero, ecc.) • Catene degli zuccheri: catena dei monosaccaridi, catena dei disaccaridi, catena dei trisaccaridi • Posizione dei glicosidi: 3, 28 (estere saponina) o altre posizioni -OH • Iposaponine: prodotti di degradazione parziale dei glicosidi nativi
Biosintesi
La ricerca mostra che i triterpeni si formano dalla ciclizzazione dello squalene attraverso diversi percorsi. Lo squalene è prodotto dalla condensazione coda a coda dell'estere pirofosfato del sesquiterpene farnesolo.
Triterpeni tetraciclici
Caratteristiche strutturali
I triterpeni tetraciclici possono essere considerati intermedi dallo squalene agli steroidi, rispetto ai composti sterolici hanno tre gruppi metilici in più nelle posizioni 4 e 14. Sono anche considerati derivati trimetilici degli steroli vegetali.
I triterpeni tetraciclici hanno tutti un nucleo strutturale di ciclopentano e poliidrofenantrene. Gli anelli A/B, B/C e C/D sono tutti trans-accoppiati
Tipo di struttura (ti verrà chiesto di disegnare la struttura e il numero, che è correlato allo spettro)
Tipo Dammarane
Rispetto alla lanolina: tipo Dammarane: CH3-18 si sposta dalla posizione 13 alla posizione 8 ginsenosidi;
Utilizzando la soluzione di HCl per l'idrolisi, non è possibile ottenere la sapogenina nativa nell'idrolizzato. La struttura cambia, cioè i gruppi metile e idrossile in posizione 20 del 20(S)-protopanassadiolo o 20(S)-protopanassatriolo subiscono epimerizzazione e si trasformano in 20(R)-protopanassadiolo o 20(R)-protopanassatriolo, e poi ciclizzato per formare pananaxadiolo o panaxatriolo.
Tipo lanolina
Ganoderma lucidum: i corpi fruttiferi essiccati dei funghi Polyporaceae Ganoderma lucidum e Purple Zhizhi • Preziosi materiali medicinali cinesi che possono ricostituire l'energia vitale, rafforzare il corpo, nutrire e rafforzare il corpo • Da esso vengono isolati più di cento tipi di triterpenoidi tetraciclici, che sono derivati della lanolina altamente ossidati.
tipo cicloartano
Rispetto alla lanolina: tipo cicloartano: CH3-19 è deidrogenato con 9 posizioni per formare una saponina astragalica;
Tipo mansuiano
Rispetto alla struttura dell'alcano della lanolina, la struttura del triterpene tetraciclico di tipo mannitano: i gruppi metilici nelle posizioni 13 e 14 sono opposti e il C-20 ha una catena laterale α (20S)
Tipo cucurbitana
Confronto tra il tipo cucurbitano e il tipo lanolina alcano: CH3-19 si sposta dalla posizione 10 alla posizione 9;
Tipo azadiractina
Il tipo Neem è costituito da 26 atomi di carbonio, noto anche come tetranortriterpene; CH3 nella posizione 14 del mansonano migra nella posizione 8
Dati della firma NMR
• I triterpeni tetraciclici presentano generalmente 8 segnali metilici, di cui 5 sono gruppi metilici unimodali e 3 sono gruppi metilici bimodali. • Generalmente, il segnale del metile è compreso tra δ 0,62-1,50 • Nel 13C-NMR, il gruppo metilico legato con e viene spostato verso il basso rispetto al gruppo metilico legato con a. In generale, a-bond CH3 è compreso tra 8,0 e 20,0, mentre e-bond CH3 è compreso tra 27,5 e 33,7.
Triterpeni pentaciclici
Tipo oleano (tipo β-amelano)
• Gli anelli A/B, B/C e C/D sono in forma trans, mentre gli anelli D/E sono per lo più in forma cis e possono anche essere disposti in forma trans. • C-3 è sostituito da -OH; C-28-CH3 viene facilmente ossidato ad acido o CH2OH viene spesso deidrogenato per formare un doppio legame alchenico;
Acido oleanolico: usato clinicamente per trattare l'epatite; acido glicirrizico e acido glicirretinico: entrambi hanno attività biologica simile all'ormone adrenocorticotropo (ACTH) e sono usati clinicamente come farmaci antinfiammatori e utilizzati nel trattamento delle ulcere gastriche, saikosaponina; Saponina di Phytolacca;
Tipo Ursane (tipo resina α-aminale)
Centella Asiatica: ha effetto cicatrizzante sulle ferite
Tipo lupino
L'anello E è un anello carbociclico a cinque membri e sull'anello E è sostituito un gruppo isopropilico orientato α (posizione C19 tutti gli anelli/anelli sono trans).
Acido betulinico, betulina
tipo suberano
Il suberano è biologicamente derivato dall'oleanene attraverso lo spostamento del metile.
Tripterygium wilfordii
Proprietà fisico-chimiche dei triterpeni e delle loro saponine
Proprietà fisiche
Proprietà: la maggior parte degli agliconi ha buone forme cristalline e, dopo aver formato i glicosidi, sono difficili da cristallizzare e sono per lo più polveri amorfe. Ha un sapore amaro e pungente ed è altamente irritante per le mucose umane.
Solubilità: l'aglicone è solubile nei solventi organici. I glicosidi sono solubili in acqua, facilmente solubili in acqua calda, alcool diluito ed etanolo. Ha una buona solubilità in butanolo acquoso e alcol amilico e in base a questa proprietà è possibile estrarre le saponine totali.
Ridurre la tensione superficiale delle soluzioni acquose
La soluzione acquosa può produrre schiuma persistente (più di 15 minuti) dopo l'agitazione, simile al sapone, per questo viene chiamata saponina. Può essere utilizzato come detergente ed emulsionante. Ma non sono solo le saponine a produrre schiuma. Anche il muco e le proteine possono produrre schiuma, ma questa non è duratura e scompare rapidamente. L'attività superficiale delle saponine è correlata al rapporto tra strutture idrofile e lipofile nella molecola. Se il rapporto è inappropriato, non mostrerà questa proprietà.
Emolisi
La maggior parte delle soluzioni acquose di saponine possono distruggere i globuli rossi e provocare emolisi, quindi le saponine sono spesso chiamate saponine. L'iniezione intramuscolare di soluzione acquosa di saponina può facilmente causare necrosi tissutale, ma la somministrazione orale non ha effetto emolitico, il che potrebbe essere correlato alla sua difficoltà di assorbimento nel tratto digestivo. L'effetto emolitico delle saponine può essere espresso dall'indice di emolisi, che si riferisce alla concentrazione più bassa in grado di dissolvere completamente i globuli rossi nel sangue in determinate condizioni.
Il motivo dell’emolisi delle saponine è che la maggior parte delle saponine può combinarsi con il colesterolo nella parete cellulare per formare un complesso molecolare insolubile in acqua, che influenza la funzione di trasporto della parete cellulare e provoca la rottura cellulare. Non tutte le saponine hanno effetti emolitici. Ad esempio, i ginsenosidi con panaxatriolo e acido oleanolico come agliconi hanno effetti emolitici significativi, ma i ginsenosidi con panaxadiolo come agliconi hanno effetti anti-emolitici, quindi le saponine totali del ginseng non hanno effetto emolitico.
La relazione tra emolisi e struttura: 1) Le saponine triterpeniche che hanno un gruppo polare sull'anello A e un gruppo polare medio sull'anello D o E hanno generalmente effetti emolitici. 2) Quando l'aglicone ha β-OH in posizione 3 e α-OH o =O in posizione 16, l'indice di emolisi è il più alto. 3) Se l'anello D o l'anello E ha un gruppo polare e una catena di zucchero è collegata alla posizione 28, o un certo numero di gruppi idrossilici vengono sostituiti, l'effetto dell'emolisi scomparirà. 4) La maggior parte delle saponine a catena di monosaccaridi hanno un evidente effetto emolitico, mentre le saponine a catena disaccaridiche non hanno alcun effetto emolitico.
Il glucosio ha l'effetto di stabilizzare le cellule del sangue, quindi se si tratta di un'iniezione, la saponina può essere utilizzata insieme al glucosio.
proprietà chimiche
Reazione del colore
I triterpenoidi vengono prodotti in condizioni anidre reagendo con acidi forti (acido solforico, acido fosforico, acido perclorico), acidi moderatamente forti (acido tricloroacetico) o acidi di Lewis (cloruro di zinco, tricloruro di alluminio, tricloruro di antimonio o fluorescenza). Principalmente, il gruppo ossidrile viene disidratato, il doppio legame viene spostato e condensato e si forma un sale cationico per produrre il colore. Quelli completamente saturi senza gruppi idrossilici o carbonilici nella posizione 3 sono negativi. Le reazioni con doppi legami coniugati sono più veloci mentre le reazioni con doppi legami isolati sono più lente.
Reazione dell'acido solforico concentrato di anidride acetica (Liebermann-Burchard): Produrre colori giallo-rosso-viola-blu Quelle che diventano viola sono saponine triterpeniche; quelle che diventano verdi sono saponine steroidee.
Reazione del pentacloruro di antimonio (reazione di Kahlenberg): A 60-70 ℃ vengono prodotti blu, grigio-blu, grigio-viola, ecc. (È possibile utilizzare il tricloruro di antimonio al posto del pentacloruro di antimonio e i risultati della reazione saranno gli stessi)
Reazione dell'acido tricloroacetico (reazione di Rosen-Heimer): Può essere utilizzato come reagente cromatografico per la carta saponina Quelle rosse a 100°C sono saponine triterpeniche; quelle rosse a 60°C sono saponine steroidee.
Reazione dell'acido solforico concentrato in cloroformio (reazione Salkowski): Lo strato di cloroformio è rosso o blu e presenta una fluorescenza verde
Reazione glaciale acido acetico-acetil cloruro (reazione Tschugaeff): Appare rosso chiaro o rosso violaceo
reazione di precipitazione
Soluzioni acquose di saponine possono precipitare con alcuni sali metallici come sali di piombo, sali di bario, sali chetonici, ecc. • L'aggiunta di solfato di ammonio, acetato di piombo o altri sali neutri ad una soluzione acquosa di saponine acide (saponine triterpeniche) formerà un precipitato. • La soluzione acquosa di saponine neutre (saponine steroidee) richiede l'aggiunta di sali basici come acetato basico di piombo o idrossido di bario per formare un precipitato. • Questa proprietà può essere utilizzata per l'estrazione e l'isolamento preliminare delle saponine. Un metodo che può essere utilizzato per separare le saponine neutre dalle saponine acide è la precipitazione di acetato di piombo neutro.
Estrazione e separazione
Estrazione e isolamento delle saponine triterpeniche
(1) Estrarre con metanolo ed etanolo per ottenere l'estratto totale. (2) L'estratto viene estratto in sequenza con etere di petrolio, cloroformio, acetato di etile e n-butanolo. I triterpeni si trovano principalmente nello strato di cloroformio e quindi ulteriormente separati. (3) L'estratto viene estratto con etere etilico e l'estratto di etere etilico viene trasformato in un prodotto di esterificazione metilica o acetilazione con diazometano e quindi separato dopo la produzione del prodotto di acetilazione (può impedire lo scodamento o l'elevata polarità che rende difficile la separazione). (4) Idrolizzare le saponine con acido per ottenere agliconi totali, quindi separarli. (5) La maggior parte dei composti deve essere separata mediante vari metodi cromatografici prima di poter ottenere composti monomerici. La più utilizzata è la cromatografia su gel di silice.
Estrazione e isolamento delle saponine triterpeniche
Metodo generale di estrazione (etere: precipitazione; n-butanolo)
Raffinato (resina adsorbente macroporosa; saponine totali in soluzione alcolica al 30-75%; precipitazione: etere, pH, colesterolo)
Separazione (separazione mediante varie cromatografie in fase normale e in fase inversa)
La cromatografia di distribuzione viene spesso utilizzata per la separazione mediante cromatografia su colonna di gel di silice. Gli eluenti comunemente utilizzati sono cloroformio-metanolo-acqua, diclorometano-metanolo-acqua, acetato di etile-etanolo-acqua, ecc.
Cromatografia su colonna a fase inversa RP-18, RP-8, RP-2 Solventi di eluizione comunemente usati: metanolo-acqua; acetonitrile-acqua È ampiamente utilizzato nel lavoro pratico; viene rilevato principalmente nel punto di assorbimento finale (o rilevamento della luce evaporata)
Cromatografia su colonna Sephadex LH-20
Metodo HSCCC (cromatografia controcorrente ad alta velocità): Presenta i vantaggi del recupero quantitativo del campione, dell'assenza di adsorbimento morto, dell'assenza di interazione con l'isolato, di un ampio volume di caricamento del campione e di un'elevata velocità.
attività biologica
Attività antinfiammatoria: i triterpeni oleanolici hanno buoni effetti antinfiammatori: acido oleanolico: tratta l'epatite Carbenato di sodio: farmaco antiulcera Tripterygium wilfordii: tratta l'artrite reumatoide e il lupus eritematoso sistemico e la nefrite
Attività antitumorale: L'acido ursolico è uno dei principi attivi antitumorali della Prunella vulgaris;
Attività antibatterica e antivirale: le saponine contenenti acido oleanolico ed elexina con un gruppo carbossilico libero in C-27 o 28 hanno una forte attività antifungina
Malattie del sistema anti-cardiovascolare: ginsenosidi e saikosaponina a possono ridurre l'iperlipidemia. La saponina Gynostemma pentaphylla ha un significativo effetto inibitorio sull'aggregazione piastrinica e sulla trombosi sperimentale nei ratti. Le saponine contenute nelle foglie e nei semi di tè hanno effetti antipertensivi.
Effetto ipocolesterolemizzante: acido glicirrizico; saikosaponine a e d
Attività molluschicida: saponina della catena monosaccaridica Ivy C-3
Ha effetti anti-fertilità
Identificazione della struttura
Spettro UV
Doppio legame isolato: λmax 205~250 nm; assorbimento debole Dieni coniugati eterociclici: λmax 240, 250, 260 nm Diene coniugato omociclico: λmax 280 nm Chetone α,β-insaturo: λmax 242~250 nm 11-osso, Δ12-oleanene: 18β-H: ~249 nm; 18α-H: ~243 nm;
spettrometria di massa
EI-MS del Δ12-oleanene: cracking RDA dell'anello C: frammenti dell'anello A e B b; frammenti dell'anello D ed E a: picco della base a b = M Altri frammenti: M b – H, b – H2O, a – COOH, ecc.
EI-MS di 11-oxo, Δ12-oleanene: scissione RDA, riarrangiamento di Maxwell
Spettro di massa della ionizzazione morbida delle saponine: picchi ionici quasi molecolari: [M H], [M Na], [M K], ecc., informazioni sulla sequenza di connessione dei gruppi zuccherini: perdita uno per uno dei gruppi zuccherini esterni
H NMR
I triterpeni tetraciclici contengono 8 segnali metilici: 5 sono picchi singoli, 3 sono picchi doppi, δH 0,62 ~ 1,50 Idrogeno alchenico: δH 4,3 ~ 6,0: Doppio legame intraciclico: δH > 5,0 Doppio legame extraciclico: δH < 5,0; H su carbonio ossigenato: δH 3,2 ~ 4,0 H collegato al carbonio Oac: δH 4.0~5.5
Spettro del carbonio NMR (esempio PPT!)
Gruppo metile: effetto sterico: un legame: δC 8,0~20,0; e legame: δC 27,5~33,7 Triterpeni pentaciclici: determinazione della posizione del doppio legame e del nucleo genitore; determinazione della posizione e dell'orientamento dell'ossidrile Spostamento della glicosilazione: determina dove è attaccato lo zucchero Determinazione del gruppo acetile sullo zucchero: spostamento α-C nel campo inferiore: δC 0,2~1,6 spostamento β-C nel campo superiore: δC-2,2~3,5;
Tecnologia 2D-NMR
HSQC (HMQC): Attribuzione di segnali di idrocarburi Spettro 1H-1H COSY, TOCSY: determina la relazione di connessione del sistema di spin Spettro HMBC: determinare le posizioni di connessione tra le unità di zucchero;