一、三萜類化合物的含義

　　多數(shù)三萜類化合物是一類基本母核由30個(gè)碳原子組成的萜類化合物，其結(jié)構(gòu)根據(jù)異戊二烯定則可視為六個(gè)異戊二烯單位聚合而成。

　　多以游離形式或者以與糖結(jié)合成苷或成酯的形式存在。

　　二、三萜類化合物的結(jié)構(gòu)與分類

　　1.根據(jù)三萜類化合物在植物體（生物體）內(nèi)的存在形式、化學(xué)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，可分為三萜苷及其苷元和其他三萜類（包括樹脂、苦味素、三萜生物堿及三萜醇等）兩大類。

　　2.三萜苷類化合物因多數(shù)可溶于水，且其水溶液振搖后能產(chǎn)生大量持久性肥皂樣泡沫，故被稱為三萜皂苷。三萜皂苷多具有羧基，所以又常被稱為酸性皂苷。

　　3.三萜皂苷的苷元，也就是游離三萜化合物，又稱皂苷元，常見的皂苷元為四環(huán)三萜和五環(huán)三萜類化合物。但一般則根據(jù)三萜類化合物碳環(huán)的有無和數(shù)目進(jìn)行分類。目前已發(fā)現(xiàn)的三萜類化合物，多數(shù)為四環(huán)三萜和五環(huán)三萜.少數(shù)為鏈狀、單環(huán)、雙環(huán)和三環(huán)三萜。

　　4.根據(jù)組成糖分為吡喃型糖苷和呋喃型糖苷，多數(shù)為吡喃型糖苷，常見的有D-葡萄糖、D-半乳糖、D-木糖等，多以低聚糖的形式與苷元成苷。

　　5.三萜皂苷多為醇苷，但也有酯苷，后者又稱酯皂苷，有的皂苷分子中既有醇苷鍵，又有酯苷鍵。

　　6.根據(jù)皂苷分子中糖鏈的多少，可分為單糖鏈皂苷、雙糖鏈皂苷、叁糖鏈皂苷，有的糖鏈甚至以環(huán)狀結(jié)構(gòu)存在。

　　7.存在狀態(tài)分為原生苷和次生苷，原生苷由于水解或酶解，部分糖被降解時(shí)，所生成的苷叫次皂苷或原皂苷元。

　?。ㄒ唬┧沫h(huán)三萜

　　結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：1）大部分具有環(huán)戊烷駢多氫菲的基本母核；2）母核的l7位上有一個(gè)由8個(gè)碳原子組成醫(yī)學(xué)教`育網(wǎng)搜集整理的側(cè)鏈；3）母核上一般有5個(gè)甲基，即4位有偕二甲基、l0位和14位各有一個(gè)甲基、另一個(gè)甲基常連接在l3位或8位上。

　　天然界中主要有以下類型：

　　1.羊毛脂甾烷亦稱羊毛脂烷：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：A／B環(huán)、B／C環(huán)和C／D環(huán)都是反式，C₂₀為R構(gòu)型，側(cè)鏈的構(gòu)型分別為10β、l3β、l4α、17β。中藥茯苓的主要成分：茯苓酸和塊苓酸等。

　　2.達(dá)瑪烷型：如五加科植物人參、三七和西洋參等的根、莖、葉、花、果實(shí)中均含有多種人參皂苷，其苷元絕大多數(shù)屬于達(dá)瑪烷型四環(huán)三萜。

　　結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：8位和10位有β-構(gòu)型的角甲基，13位連有β-H，17位的側(cè)鏈為β-構(gòu)型，C₂₀構(gòu)型為R或S。

　　（二）五環(huán)三萜

　　主要的結(jié)構(gòu)類型有齊墩果烷型、烏蘇烷型、羽扇豆烷型等。

　　1.齊墩果烷型：又稱β-香樹脂烷型，其基本碳架是多氫蒎的五環(huán)母核，A／B環(huán)、B／C環(huán)、C／D環(huán)均為反式稠合，而D／E環(huán)為順式稠合。母核上有8個(gè)甲基，其中C10、C8、Cl7上的甲基均為β-型，而Cl4上的甲基為α-型，C4位和C20位各有二個(gè)甲基，同時(shí)分子中還可能有其醫(yī)學(xué)教`育網(wǎng)搜集整理他取代基存在。如齊墩果酸、商陸酸等化合物。

　　2.烏蘇烷型：α-香樹脂烷型或熊果烷型，其分子結(jié)構(gòu)與齊墩果烷型不同之處是E環(huán)上兩個(gè)甲基位置不同，即在C19位和C20位上分別各有一個(gè)甲基，如烏蘇酸等化合物。

　　3.羽扇豆烷型：與齊墩果烷型不同點(diǎn)是C21與Cl9連成五元環(huán)E環(huán)，且D／E環(huán)的構(gòu)型為反式。同時(shí)，在E環(huán)的l9位有α-構(gòu)型的異丙基取代，并有△20（29）雙鍵。如羽扇豆醇、白樺脂醇等化合物。

　　三、三萜類化合物的理化性質(zhì)

　?。ㄒ唬┤芙庑?

　　游離三萜類化合物能溶于石油醚、乙醚、氯仿、甲醇、乙醇等有機(jī)溶劑，而不溶于水。三萜皂苷類，可溶于水，易溶于熱水、稀醇、熱甲醇和熱乙醇中，幾不溶或難溶于丙酮、乙醚以及石油醚等極性小的有機(jī)溶劑。皂苷在含水丁醇或戊醇中溶解度較好，因此在實(shí)驗(yàn)研究中常將正丁醇作為提取分離皂苷的溶劑。皂苷水解成次級苷后，在水中的溶解度降低，而易溶于低級醇、丙酮、乙酸乙酯中。

　?。ǘ┌l(fā)泡性（表面活性）

　　皂苷水溶液經(jīng)強(qiáng)烈振搖能產(chǎn)生持久性的泡沫，且不因加熱而消失，這是由于皂苷具有降低水溶液表面張力的緣故。某些皂苷由于親水性強(qiáng)于親脂性或親脂性強(qiáng)于親水性，就不呈現(xiàn)這種活性或只有微弱的泡沫反應(yīng)，如甘草皂苷的起泡性就很弱。皂苷的這種助溶性可促進(jìn)其他成分在水中的溶解度。

　?。ㄈ╊伾磻?yīng)及應(yīng)用

　　三萜類化合物在無水條件下，與強(qiáng)酸（硫酸、磷酸、高氯酸）、中等強(qiáng)酸（三氯乙酸）或Lewis酸（氯化鋅、三氯化鋁、三氯化銻）作用，會(huì)產(chǎn)生顏色變化或熒光。有共軛雙鍵的化合物呈色很快，孤立雙鍵的呈色較慢。

　　1.Liebermann-Burchard反應(yīng)

　　將樣品溶于乙酸酐中，加濃硫酸-乙酸酐（1：20）數(shù)滴，可產(chǎn)生黃→紅→紫→藍(lán)等顏色變化，最后褪色。

　　2.Kahldenberg反應(yīng)

　　將樣品的氯仿或醇溶液點(diǎn)于濾紙上，噴20%五氯化銻的氯仿溶液（或三氯化銻飽和的氯仿溶液），干燥后60℃～70℃加熱，顯藍(lán)色、灰藍(lán)色、灰紫色等多種顏色。

　　3.Rosen-Heimer反應(yīng)

　　將樣品溶液滴在濾紙上，噴25%三氯乙酸乙醇溶液，加熱至100℃，呈紅色，逐漸變?yōu)樽仙?

　　4.Salkowski反應(yīng)

　　將樣品溶于氯仿，加入濃硫酸后，在硫酸層呈現(xiàn)紅色或藍(lán)色，氯仿層有綠色熒光出現(xiàn)。

　　5.Tschugaeff反應(yīng)

　　將樣品溶于冰乙酸中，加乙酰氯數(shù)滴及氯化鋅結(jié)晶數(shù)粒，稍加熱，則呈現(xiàn)淡紅色或紫紅色。

　?。ㄋ模┤苎饔?

　　皂苷的水溶液大多能破壞紅細(xì)胞而有溶血作用，這是因?yàn)槎鄶?shù)皂苷能與膽甾醇結(jié)合生成不溶性的分子復(fù)合物。但并不是所有皂苷都能破壞紅細(xì)胞而產(chǎn)生溶血現(xiàn)象，相反，有的皂苷甚至還有抗溶血作用。例如人參總皂苷沒有溶血現(xiàn)象，但經(jīng)分離后，B型和C型人參皂苷具有顯著的溶血作用，而A型人參皂苷則有抗溶血作用。

　　皂苷水溶液肌肉注射易引起組織壞死，口服則無溶血作用。

　　值得注意的是，中藥提取液中的一些其他成分，如某些植物的樹脂、脂肪酸、揮發(fā)油等亦能產(chǎn)生溶血作用，應(yīng)注意識(shí)別。

　　四、三萜類化合物的提取與分離

　?。ㄒ唬┨崛?

　　1.醇類溶劑提取法

　　最常用方法，具體操作是：取中藥粗粉，用一定濃度的甲醇或乙醇提取，回收醇，殘留物加適量水分散，用乙醚或氯仿萃取，除去親脂性雜質(zhì)，水液繼用水飽和的正丁醇萃取，正丁醇層回收溶劑，可得粗總皂苷。

　　2.酸水解有機(jī)溶劑萃取法

　　提取苷元的常用方法，操作：將中藥粗粉在酸性溶液中加熱水解，濾過，藥渣水洗后干燥，然后用有機(jī)溶劑提取出皂苷元。也可先用醇類溶劑提取出皂苷，然后加酸水解，濾出水解物，再用有機(jī)溶劑提取出皂苷元。

　　3.堿水提取法

　　某些皂苷含有羧基，可溶于堿水，因此可用堿溶酸沉法提取。

　?。ǘ┓蛛x

　　1.分段沉淀法：（適合于皂苷的分離）

　?、僭恚豪迷碥针y溶于乙醚、丙酮等溶劑。

　　②操作：將粗皂苷先溶于少量甲醇或乙醇中，然后逐滴加入乙醚、丙酮或乙醚-丙酮（1：1）的混合溶劑（加入量以能使皂苷從醇溶液中析出為限），邊加邊搖勻，皂苷即可析出。

　?、鄯侄纬恋矸ǎ饾u降低溶劑極性，極性不同的皂苷就可分批沉出，從而達(dá)到分離的目的。分段沉淀法雖然簡便，但難以分離完全。

　　2.膽甾醇沉淀法

　　①原理：皂苷可與膽甾醇生成難溶性的分子復(fù)合物（三萜皂苷與膽甾醇形成的復(fù)合物不如甾體皂苷與膽甾醇形成的復(fù)合物穩(wěn)定）。

　　②操作：先將粗皂苷溶于少量乙醇中，再加入膽甾醇的飽和乙醇溶液，至不再析出沉淀為止（混合后需稍加熱），濾過，取沉淀用水、醇、乙醚依次洗滌以除去糖類、色素、油脂和游離的膽甾醇，然后將此沉淀干燥后，用乙醚回流提取，膽甾醇被乙醚提出，使皂苷解脫下來，殘留物即為較純的皂苷。但是，此法已經(jīng)基本不被應(yīng)用。

　　3.色譜分離法

　　色譜法是目前分離三萜類化合物最常用的方法，通常采用多種色譜法相組合的方法。

　?、傥街V法；②分配柱色譜法；③高效液相色譜法；④大孔樹脂柱色譜；⑤凝膠色譜法。

　?。?）吸附柱色譜法：

　?、俪Ｓ梅椒ǎ捎糜诜蛛x各類三萜化合物。

　?、谝罁?jù)所用的吸附劑性質(zhì)的不同，分為正相吸附柱色譜和反相吸附柱色譜。

　　③正相吸附柱色譜的吸附劑常用硅膠。

　　④反相柱色譜通常以鍵合相硅膠Rp-18、Rp-8或Rp-2等為填充劑。

　?。?）分配柱色譜法：多用于分離皂苷，常用硅膠等作為支持劑，固定相為3%草酸水溶液等，流動(dòng)相為含水的混合有機(jī)溶劑：如氯仿-甲醇-水，正丁醇-水等。

　?。?）高效液相色譜法：是目前分離皂苷類化合物最常用的方法，分離效能較高。用于皂苷的分離制備一般采用反相色譜柱，以甲醇-水、乙腈-水等系統(tǒng)為洗脫劑。

　?。?）大孔樹脂柱色譜：適用于皂苷的精制和初步分離。

　　操作：將含有皂苷的水溶液通過大孔樹脂柱后，先用水洗滌除去糖和其他水溶性雜質(zhì)，然后再用濃度由低到高的甲醇或乙醇依次進(jìn)行梯度洗脫，極性大的皂苷可被l0%～30%的醇洗脫下來，極性小的皂苷則被50%以上的醇洗脫下來。

　?。?）凝膠色譜法：分子篩的原理來分離分子量不同的化合物，在用不同濃度的甲醇、乙醇或水等溶劑洗脫時(shí)，各成分按分子量遞減順序依次被洗脫下來。即分子量大的皂苷先被洗脫下來，分子量小的皂苷后被洗脫下來。應(yīng)用較多的是在有機(jī)相中使用的Sephadex LH-20。

　　五、提取分離實(shí)例

　?。ㄒ唬┤藚?

　　簡介：五加科植物人參的干燥根，傳統(tǒng)名貴中藥，大補(bǔ)元?dú)?、?fù)脈固脫、生津安神。

　　1.化學(xué)成分

　　人參皂苷為人參的主要有效成分。目前已經(jīng)確定化學(xué)結(jié)構(gòu)的人參皂苷有人參皂苷Ro、Ra₁、Ra₂、Rb₁、Rb₂、Rb₃、Rc、Rd、Re、Rf、Rg₁、Rg₂、Rg₃、Rh₁及Rh₂、Rh₃等30多種。

　　2.結(jié)構(gòu)類型

　　主要是齊墩果酸型皂苷，可將人參皂苷分為A、B、C三種類型：

　　（1）人參二醇型——A型：屬于達(dá)瑪烷型四環(huán)三萜皂苷，6位碳無羥基取代，其皂苷元為20（S）-原人參二醇，如人參皂苷Ra₁、Ra₂、Rb₁、Rb₂、Rc、Rd、Rg₃等。

　?。?）人參三醇型——B型：屬于達(dá)瑪烷型四環(huán)三萜皂苷，6位碳有羥基取代，其皂苷元為20（s）-原人參三醇，如人參皂苷Re、Rf、Rg₁、Rg₂、Rh₁等。

　　（3）齊墩果酸型——C型：屬于齊墩果烷型五環(huán)三萜衍生物，其皂苷元是齊墩果酸，如人參皂苷Ro。

　?。ǘ└什?

　　化學(xué)成分

　　1）甘草功能補(bǔ)脾益氣、清熱解毒、祛痰止咳、緩急止痛、調(diào)和諸藥。

　　2）甘草的主要成分是甘草皂苷，又稱甘草酸，由于有甜味，又稱為甘草甜素。甘草皂苷是由皂苷元屬于齊墩果酸型五環(huán)三萜類化合物。

　　3）除甘草酸和甘草次酸外，還含有烏拉爾甘草皂苷A、B和甘草皂苷A₃、B₂、C₂、D₃、E₂、F₃、G₂、H₂、J₂、K₂及多種游離的三萜類化合物。