Wondershare EdrawMind
Галерея диаграмм связей Природная медицинская химия тритерпены и их гликозиды.
- 2
Природная медицинская химия тритерпены и их гликозиды.
Это интеллектуальная карта о тритерпенах и их гликозидах природной медицинской химии. Тритерпены и их гликозиды представляют собой важный класс натуральных продуктов с широким спектром фармакологической и биологической активности.
Отредактировано в 2024-01-16 20:37:24
Природная медицинская химия тритерпены и их гликозиды.
- Рекомендовано вам
- Структура
Физические и химические свойства алкалоидов, экстракция и разделение, структурная идентификация.
- 2
Обзор флавоноидных соединений, физические и химические свойства, цветная реакция, экстракция и разделение, хроматографическое разделение.
- 3
Природная медицинская химия Сахаров и гликозидов определение структуры, экстракция и выделение
- 2
Тритерпены и их гликозиды
Обзор
определение
30-углеродный терпеноид, состоящий из 6 изопреновых звеньев, с общей формулой (C5H8)6. Он может существовать в свободном состоянии или в форме гликозидов. Большинство его гликозидных соединений растворимы в воде. После встряхивания водного раствора образуется пена, подобная мыльному раствору, поэтому его называют тритерпеновым сапонином. Тритерпеновые сапонины в основном содержат карбоксильные группы, поэтому их еще называют кислыми сапонинами.
распределенный
• В основном распространен среди двудольных растений: Caryophyllaceae, Araliaceae, Fabaceae, Aesculaceae, Polygalaaceae, Campanulaceae и Scrophulariaceae. • Основные традиционные китайские лекарства, содержащие тритерпеноиды, такие как женьшень (тип даммарана), солодка (тип олеанана), буплерум, астрагал (тип циклоатуна), платикодон, кора тоосендана, алисма, Ganoderma lucidum (шерстыня) жирного алкана) и т. д. • Небольшое количество тритерпеноидов также существует у животных, например, ланолиновый спирт, выделенный из ланолина, и сквален, выделенный из печени акулы; различные типы тритерпеноидов также выделены из морских организмов, таких как морские огурцы и мягкие терпеноиды.
Существующая форма
• Гликоны: тетрациклические тритерпены, пентациклические тритерпены. • Общие сахара: глюкоза, галактоза, ксилоза, арабиноза, рамноза, уроновая кислота, специальные сахара (такие как апиоза, ацетиламиносахар и т. д.). • Цепи сахаров: моносахаридная цепь, дисахаридная цепь, трисахаридная цепь. • Позиция гликозида: 3, 28 (эфир сапонина) или другие позиции -ОН. • Гипосапонины: продукты частичного распада нативных гликозидов.
Биосинтез
Исследования показывают, что тритерпены образуются в результате циклизации сквалена различными путями. Сквален образуется в результате конденсации пирофосфатного эфира сесквитерпена фарнезола.
Тетрациклические тритерпены
Конструктивные особенности
Тетрациклические тритерпены можно рассматривать как промежуточные продукты от сквалена до стероидов. По сравнению со стероловыми соединениями они имеют еще три метильные группы в положениях 4 и 14. Их также считают триметиловыми производными растительных стеринов.
Все тетрациклические тритерпены имеют структурное ядро из циклопентана и полигидрофенантрена. Все кольца A/B, B/C и C/D транссоединены.
Тип структуры (вам будет предложено нарисовать структуру и номер, соответствующий спектру)
Тип даммарана
По сравнению с ланолином: Тип даммарана: гинсенозиды CH3-18 перемещаются с позиции 13 на позицию 8;
При использовании для гидролиза раствора HCl нативный сапогенин невозможно получить в гидролизате. Изменяется структура: метильные и гидроксильные группы в положении 20 20(S)-протопанаксадиола или 20(S)-протопанаксатриола подвергаются эпимеризации и превращаются в 20(R)-протопанаксадиол или 20(R)-протопанаксатриол, и затем циклизуют с образованием пананаксадиола или панаксатриола.
Тип ланолина
Ganoderma lucidum: высушенные плодовые тела грибов Polyporaceae Ganoderma lucidum и Purple Zhizhi. • Драгоценные китайские лекарственные материалы, способные восполнять жизненную энергию, укреплять организм, питать и укреплять организм. • Из него выделено более ста видов тетрациклических тритерпеноидов, представляющих собой высокоокисленные производные ланолина.
циклоартанового типа
По сравнению с ланолином: тип циклоартана: CH3-19 дегидрируется в положении 9 с образованием трехчленного кольца сапонина астрагала;
Мансуанский тип
По сравнению со структурой ланолиналкана тетрациклическая тритерпеновая структура маннитанового типа: метильные группы в положениях 13 и 14 противоположны, а С-20 имеет α-боковую цепь (20S).
Тип кукурбитана
Сравнение типа кукурбитана и типа ланолиналкана: CH3-19 перемещается из позиции 10 в позицию 9;
Тип азадирахтина
Тип нима состоит из 26 атомов углерода, также известный как тетранортритерпен CH3, в положении 14 мансан мигрирует в положение 8;
Данные подписи ЯМР
• Тетрациклические тритерпены обычно обладают 8 метильными сигналами, из которых 5 представляют собой унимодальные метильные группы и 3 — бимодальные метильные группы. • Обычно сигнал метила находится в диапазоне δ 0,62–1,50. • В 13C-ЯМР метильная группа, связанная с электронной связью, смещена в слабое поле относительно метильной группы, связанной с а-связью. Вообще говоря, α-связь CH3 находится в пределах 8,0–20,0, а электронная связь CH3 — в пределах 27,5–33,7.
Пентациклические тритерпены
Тип олеанана (тип β-амелана)
• Кольца A/B, B/C и C/D находятся в транс-форме, тогда как кольца D/E преимущественно находятся в цис-форме и могут также располагаться в транс-форме. • С-3 замещен на -ОН; С-28-СН3 легко окисляется до кислоты или положения СН2ОН часто дегидрируются с образованием двойной алкеновой связи;
Олеаноловая кислота: клинически используется для лечения гепатита; глицирризиновая кислота и глицирретиновая кислота: обе обладают биологической активностью, подобной адренокортикотропному гормону (АКТГ), и клинически используются в качестве противовоспалительных средств и применяются при лечении язв желудка, сайкосапонин; сапонин фитолакки; сапонин полигалы;
Тип Ursane (тип смолы α-амина)
Центелла азиатская: обладает ранозаживляющим действием.
Тип Люпина
Кольцо E представляет собой пятичленное карбоциклическое кольцо, и в кольце E имеется α-ориентированная изопропильная группа (положение C19, все кольца/кольца являются транс);
Бетулиновая кислота, бетулин
суберановый тип
Суберан биологически получается из олеанена посредством метильного сдвига.
Триптеригиум вилфордии
Физико-химические свойства тритерпенов и их сапонинов.
физические свойства
Характеристики: Большинство агликонов имеют хорошую кристаллическую форму. После образования гликозидов они трудно кристаллизуются и представляют собой преимущественно аморфные порошки. Он имеет горький и острый вкус и сильно раздражает слизистые оболочки человека.
Растворимость: Агликон растворим в органических растворителях. Гликозиды растворимы в воде, легко растворимы в горячей воде, разбавленном спирте и этаноле. Он имеет хорошую растворимость в водном бутаноле и амиловом спирте, и на основе этого свойства можно экстрагировать общие сапонины.
Уменьшить поверхностное натяжение водных растворов
Водный раствор после встряхивания может образовывать стойкую пену (более 15 минут), похожую на мыло, поэтому его называют сапонином. Может использоваться в качестве моющего средства и эмульгатора. Но не сапонин образует пену. Слизь и белок тоже могут образовывать пену, но она недолговечна и быстро исчезает. Поверхностная активность сапонинов связана с соотношением гидрофильных и липофильных структур в молекуле. Если соотношение неподходящее, это свойство не проявится.
Гемолиз
Большинство водных растворов сапонинов способны разрушать эритроциты и вызывать гемолиз, поэтому сапонины часто называют сапонинами. Внутримышечное введение водного раствора сапонина легко может вызвать некроз тканей, однако пероральное введение не оказывает гемолитического эффекта, что может быть связано с его трудностью всасывания в пищеварительном тракте. Гемолитический эффект сапонинов можно выразить индексом гемолиза, который относится к самой низкой концентрации, которая способна полностью растворять эритроциты в крови при определенных условиях.
Причиной гемолиза сапонинов является то, что большинство сапонинов могут соединяться с холестерином в клеточной стенке, образуя водонерастворимый молекулярный комплекс, который влияет на транспортную функцию клеточной стенки и вызывает разрыв клетки. Не все сапонины обладают гемолитическим действием. Например, гинсенозиды с панаксатриолом и олеаноловой кислотой в качестве агликонов обладают значительным гемолитическим действием, но гинзенозиды с панаксадиолом в качестве агликонов обладают антигемолитическим действием, поэтому общие сапонины женьшеня не обладают гемолитическим действием.
Связь между гемолизом и структурой: 1) Тритерпеновые сапонины, имеющие полярную группу в кольце А и умеренно полярную группу в кольце D или E, обычно обладают гемолитическим действием. 2) Когда агликон имеет β-ОН в положении 3 и α-ОН или =O в положении 16, индекс гемолиза является самым высоким. 3) Если кольцо D или кольцо E имеет полярную группу, а в положении 28 присоединена сахарная цепь или заменено определенное количество гидроксильных групп, эффект гемолиза исчезнет. 4) Большинство сапонинов моносахаридной цепи обладают выраженным гемолитическим действием, тогда как сапонины дисахаридной цепи не обладают гемолитическим действием.
Глюкоза обладает эффектом стабилизации клеток крови, поэтому, если это инъекция, вместе с глюкозой можно использовать сапонин.
химические свойства
Цветовая реакция
Тритерпеноиды образуются в безводных условиях путем реакции с сильными кислотами (серная кислота, фосфорная кислота, хлорная кислота), умеренно сильными кислотами (трихлоруксусная кислота) или кислотами Льюиса (хлорид цинка, трихлорид алюминия, треххлористая сурьма). В основном гидроксильная группа дегидратируется, двойная связь смещается и конденсируется, и образуется катионная соль, придающая цвет. Полностью насыщенные соединения без гидроксильной или карбонильной группы в положении 3 отрицательны. Реакции с сопряженными двойными связями протекают быстрее, а реакции с изолированными двойными связями — медленнее.
Реакция концентрированной серной кислоты с уксусным ангидридом (Либермана-Бурхарда): Производят желто-красно-фиолетово-синие цвета. Те, которые становятся фиолетовыми, — это тритерпеновые сапонины; те, которые становятся зелеными, — это стероидные сапонины.
Реакция пентахлорида сурьмы (реакция Каленберга): При 60-70℃ образуются синий, серо-синий, серо-фиолетовый и т. д. (Вместо пентахлорида сурьмы можно использовать трихлорид сурьмы, и результаты реакции будут такими же)
Реакция трихлоруксусной кислоты (реакция Розена-Хеймера): Может использоваться в качестве хроматографического реагента для сапониновой бумаги. Красные при 100°С — тритерпеновые сапонины; красные при 60°С — стероидные сапонины.
Реакция серной кислоты с хлороформом (реакция Сальковского): Слой хлороформа имеет красный или синий цвет и имеет зеленую флуоресценцию.
Реакция ледяной уксусной кислоты с ацетилхлоридом (реакция Чугаева): Выглядит светло-красным или пурпурно-красным
реакция осаждения
Водные растворы сапонинов могут осаждаться с солями некоторых металлов, например, солями свинца, бария, кетонами и т. д. • Добавление сульфата аммония, ацетата свинца или других нейтральных солей к водному раствору кислых сапонинов (тритерпеновых сапонинов) приведет к образованию осадка. • Водный раствор нейтральных сапонинов (стероидных сапонинов) требует добавления основных солей, таких как основной ацетат свинца или гидроксид бария, для образования осадка. • Это свойство можно использовать для экстракции и предварительного выделения сапонинов. Метод, который можно использовать для отделения нейтральных сапонинов от кислых сапонинов, - это осаждение нейтральным ацетатом свинца.
Экстракция и разделение
Экстракция и выделение тритерпеновых сапонинов
(1) Экстрагируют метанолом и этанолом для получения общего экстракта. (2) Экстракт последовательно экстрагируют петролейным эфиром, хлороформом, этилацетатом и н-бутанолом. Тритерпены в основном находятся в слое хлороформа, а затем дополнительно разделяются. (3) Экстракт экстрагируется диэтиловым эфиром, а экстракт диэтилового эфира превращается в продукт метиловой этерификации или ацетилирования диазометаном, а затем разделяется после получения продукта ацетилирования (это может предотвратить образование хвостов или высокую полярность, что затрудняет разделение). (4) Гидролизуйте сапонины кислотой для получения общих агликонов, а затем разделите их. (5) Прежде чем получить мономерные соединения, большинство соединений необходимо разделить различными хроматографическими методами. Наиболее часто используется хроматография на силикагеле.
Экстракция и выделение тритерпеновых сапонинов
Общий метод экстракции (эфир: осаждение; н-бутанол)
Рафинированный (макропористая адсорбционная смола; сумма сапонинов в 30-75% спиртовом растворе; осаждение: эфир, рН, холестерин)
Разделение (разделение с использованием различных нормально-фазовой и обращенно-фазовой хроматографии)
Распределительная хроматография часто используется для разделения с использованием хроматографии на колонке с силикагелем. Обычно используются элюенты: хлороформ-метанол-вода, дихлорметан-метанол-вода, этилацетат-этанол-вода и т. д.
Колоночная обращенно-фазовая хроматография РП-18, РП-8, РП-2 Обычно используемые растворители для элюирования: метанол-вода; Он широко используется в практической работе; его чаще всего обнаруживают в конечной точке поглощения (или детектирования по испарению света).
Колоночная хроматография с сефадексом LH-20
Метод HSCCC (высокоскоростная противоточная хроматография): Его преимущества заключаются в количественном извлечении образцов, отсутствии мертвой адсорбции, отсутствии взаимодействия с изолятом, большом объеме загрузки образца и высокой скорости.
биологическая активность
Противовоспалительная активность: Олеаноловые тритерпены обладают хорошим противовоспалительным действием: Олеаноловая кислота: лечит гепатит; Карбенат натрия: противоязвенное средство: лечит ревматоидный артрит, системную красную волчанку и нефрит;
Противоопухолевое действие: Урсоловая кислота является одним из активных противораковых ингредиентов чернослива обыкновенного;
Антибактериальная и противовирусная активность: Сапонины, содержащие олеаноловую кислоту и хелексин со свободной карбоксильной группой при С-27 или 28, обладают сильной противогрибковой активностью.
Заболевания сердечно-сосудистой системы: гинсенозиды и сайкосапонин а могут снижать гиперлипидемию. Сапонин Gynostemma pentaphylla оказывает значительное ингибирующее действие на агрегацию тромбоцитов и экспериментальный тромбоз у крыс. Сапонины чайных листьев и чайных семян обладают антигипертензивным действием.
Эффект снижения уровня холестерина: глицирризиновая кислота a и d;
Моллюскоцидная активность: сапонин моносахаридной цепи Ivy C-3.
Обладает антифертильным эффектом
Идентификация структуры
УФ-спектр
Изолированная двойная связь: λmax 205～250 нм, слабое поглощение; Гетероциклические сопряженные диены: λmax 240, 250, 260 нм. Гомоциклический сопряженный диен: λmax 280 нм. α,β-ненасыщенный кетон: λmax 242～250 нм. 11-оксо, Δ12-олеанен: 18β-H: ~249 нм 18α-H: ~243 нм;
масс-спектрометрии
ЭУ-МС Δ12-олеанена: RDA-крекинг кольца C: фрагменты кольца A и B b; фрагменты кольца D и E a: пик основания; a b = M; Остальные фрагменты: М; б – Н, б – Н2О, а – СООН и т. д.
ЭУ-МС 11-оксо, Δ12-олеанена: расщепление RDA, перегруппировка Максвелла
Масс-спектр мягкой ионизации сапонинов: пики квазимолекулярных ионов: [M H], [M Na], [M K] и т. д., информация о последовательности соединения сахарных групп: потеря внешних сахарных групп одна за другой;
H ЯМР
Тетрациклические тритерпены содержат 8 метильных сигналов: 5 одиночных пиков, 3 двойных пика, δH 0,62～1,50. Алкеновый водород: δH 4,3～6,0: Внутрициклическая двойная связь: δH > 5,0 Внециклическая двойная связь: δH < 5,0; H на кислородсодержащем углероде: δH 3,2～4,0. H, связанный с углеродом Oac: δH 4,0～5,5.
Спектр углерода ЯМР (пример PPT!)
Метильная группа: стерический эффект: связь: δC 8,0～20,0; e связь: δC 27,5～33,7; Пентациклические тритерпены: определение положения двойной связи и родительского ядра, определение положения и ориентации гидроксила; Сдвиг гликозилирования: определяет, где присоединяется сахар. Определение ацетильной группы на сахаре: смещение α-С в нижнее поле: δС 0,2~1,6 смещение β-С в верхнее поле: δС-2,2~3,5;
Технология 2D-ЯМР
HSQC (HMQC): Атрибуция сигналов углеводородов Спектр 1H-1H COSY, TOCSY: определить взаимосвязь спиновой системы. Спектр HMBC: Определите положения соединения между сахарными и несахарными фрагментами;