第九章 皂 苷
结构与分类
皂苷有多种分类方法。按照皂苷元的化学结构不同,可以将皂苷分为甾体皂苷和三萜皂苷;按照皂苷分子中糖链数目的不同,可分为单糖链皂苷(只含1条糖链的皂苷)、双糖链皂苷(含有2条糖链的皂苷)和三糖链皂苷(含有3条糖链的皂苷);按照皂苷分子中是否含有酸性基团(如羧基),可将皂苷分成中性皂苷和酸性皂苷。这部分内容可以名词解释的形式进行考查。
一.甾体皂苷
甾体皂苷由甾体皂苷元和糖组成。甾体皂苷元有螺旋甾烷醇类、异螺旋甾烷醇类、呋甾烷醇类和变形螺旋甾烷醇类等,它们的基本碳架均为螺旋甾烷及异构体异螺旋甾烷。
在甾体皂苷元的E、F环中有三个不对称碳原子C-20、C-22和C-25。其中C-25甲基有两种构型,当C-25位上的甲基为直立键时,为β型,其绝对构型为L-型(也叫L-系,或25S、25L、25βF、Neo);当C-25位上甲基为平状键时,为α型,其绝对构型为D-型(也叫D-系,或25R、25D、25αF、Iso)。一般来说,D-型化合物比L-型化合物稳定。L-型的衍生物成为螺旋甾烷,D-型的衍生物为异螺旋甾烷。
甾体皂苷分子中不含羧基,显中性,故甾体皂苷又称中性皂苷。 二.三萜皂苷
三萜皂苷的皂苷元为三萜类衍生物,其基本骨架由6个异戊二烯单位、30个碳原子组成。根据皂苷元的结构可分为四环三萜皂苷和五环三萜皂苷两大类。
(一)四环三萜皂苷
羊毛脂甾烷型 如猪苓酸A 达玛烷型 如人参皂苷Rb1 (二)五环三萜皂苷
齐墩果烷型 又称β-香树脂烷型。此类皂苷元以齐墩果酸最为多见。
乌索烷型 又称α-香树脂烷型或熊果烷型,其代表性化合物为熊果酸(乌索酸)。 羽扇豆烷型 最常见的化合物有白桦脂醇和白桦脂酸。 理化性质
溶解性
大多数皂苷极性较大,易溶于水、含水稀醇、热甲醇和乙醇,难溶于丙酮、乙醚。皂苷在含水丁醇或戊醇中有较大的溶解度,可利用此性质从溶液中用丁醇或戊醇提取,借以与亲水性大的糖类、蛋白质等分离。
发泡性
皂苷有降低水溶液表面张力的作用,多数皂苷的水溶液经强烈振摇能产生持久性的泡沫,并不因加热而消失。而含蛋白质和黏液质的水溶液虽也能产生泡沫,但不能持久,加热后很快消失。
溶血性
皂苷的水溶液大多能破坏红细胞,产生溶血现象。不是所有的皂苷都能破坏红细胞而产生溶血作用,例如人参皂苷无溶血现象,但经分离后,B型和C型人参皂苷具有显著溶血作用,而A型皂苷则有抗溶血作用。
显色反应
醋酐-浓硫酸(Liebermann-Burchard)反应 可用以区别甾体皂苷和三萜皂苷,甾体皂苷最后呈蓝绿色,三萜皂苷最后呈红色或紫色。
4.三氯醋酸反应 将甾体皂苷样品的氯仿溶液滴在滤纸上,加三氯醋酸试剂,加热至60℃,生成红色渐变为紫色。在同样条件下,三萜皂苷必须加热到100℃才能显色。 提取与分离
提取通法
一般常用不同浓度的乙醇或甲醇作溶剂提取皂苷。醇提取物混悬于水中,先用石油醚、乙醚等亲脂性有机溶剂萃取,除去亲脂性杂质,然后再用水饱和的正丁醇萃取,得到总皂苷。此法被认为是皂苷提取的通法。
皂苷的精制和分离 (一)分段沉淀法
将皂苷溶于少量甲醇或乙醇,然后分步加入乙醚、丙酮或乙醚-丙酮混合溶剂,将皂苷分步沉淀出来。 (二)胆甾醇沉淀法
甾体皂苷与胆甾醇可生成难溶性分子复合物,据此分离。
δ
(1)凡有3β-OH,A/B环反式稠合(5α-H)或△的平展结构的甾醇,如β-谷甾醇、豆甾醇、胆甾醇和麦角甾醇等,与甾体皂苷形成的分子复合物的溶度积最小。
(2)凡有3α-OH,或3β-OH经酯化或成苷的甾醇,不能与甾体皂苷生成难溶性的分子复合物。 (3)三萜皂苷不能与甾醇形成稳定的分子复合物,据此可实现甾体皂苷和三萜皂苷的分离。 (三)铅盐沉淀法
分离酸性皂苷和中性皂苷。 实 例
一.人参
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