Mindmap-Galerie Natürliche medizinische Chemie Triterpene und ihre Glykoside
Dies ist eine Mindmap über Triterpene und ihre Glykoside in der natürlichen medizinischen Chemie. Triterpene und ihre Glykoside sind eine wichtige Klasse von Naturstoffen mit einem breiten Spektrum an pharmakologischen und biologischen Aktivitäten.
Bearbeitet um 2024-01-16 20:37:24Einhundert Jahre Einsamkeit ist das Meisterwerk von Gabriel Garcia Marquez. Die Lektüre dieses Buches beginnt mit der Klärung der Beziehungen zwischen den Figuren. Im Mittelpunkt steht die Familie Buendía, deren Wohlstand und Niedergang, interne Beziehungen und politische Kämpfe, Selbstvermischung und Wiedergeburt im Laufe von hundert Jahren erzählt werden.
Einhundert Jahre Einsamkeit ist das Meisterwerk von Gabriel Garcia Marquez. Die Lektüre dieses Buches beginnt mit der Klärung der Beziehungen zwischen den Figuren. Im Mittelpunkt steht die Familie Buendía, deren Wohlstand und Niedergang, interne Beziehungen und politische Kämpfe, Selbstvermischung und Wiedergeburt im Laufe von hundert Jahren erzählt werden.
Projektmanagement ist der Prozess der Anwendung von Fachwissen, Fähigkeiten, Werkzeugen und Methoden auf die Projektaktivitäten, so dass das Projekt die festgelegten Anforderungen und Erwartungen im Rahmen der begrenzten Ressourcen erreichen oder übertreffen kann. Dieses Diagramm bietet einen umfassenden Überblick über die 8 Komponenten des Projektmanagementprozesses und kann als generische Vorlage verwendet werden.
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Einhundert Jahre Einsamkeit ist das Meisterwerk von Gabriel Garcia Marquez. Die Lektüre dieses Buches beginnt mit der Klärung der Beziehungen zwischen den Figuren. Im Mittelpunkt steht die Familie Buendía, deren Wohlstand und Niedergang, interne Beziehungen und politische Kämpfe, Selbstvermischung und Wiedergeburt im Laufe von hundert Jahren erzählt werden.
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Triterpene und ihre Glykoside
Überblick
Definition
Ein Terpenoid mit 30 Kohlenstoffatomen, bestehend aus 6 Isopreneinheiten, mit der allgemeinen Formel (C5H8)6. Es kann in freiem Zustand oder in Form von Glykosiden vorliegen. Die meisten seiner Glykosidverbindungen sind in Wasser löslich. Nach dem Schütteln der wässrigen Lösung entsteht ein Schaum wie bei einer Seifenwasserlösung, daher wird es Triterpensaponin genannt. Triterpensaponine besitzen meist Carboxylgruppen, daher werden sie auch saure Saponine genannt.
verteilt
• Hauptsächlich in zweikeimblättrigen Pflanzen verbreitet: Caryophyllaceae, Araliaceae, Fabaceae, Aesculaceae, Polygalaaceae, Campanulaceae und Scrophulariaceae • Wichtige traditionelle chinesische Arzneimittel, die Triterpenoide enthalten, wie Ginseng (Dammaran-Typ), Süßholz (Oleanan-Typ), Bupleurum, Astragalus (Cycloatun-Typ), Platycodon, Toosendan-Rinde, Alisma, Ganoderma lucidum (Wollwurz, Fettalkan-Typ) usw. • Eine kleine Anzahl von Triterpenoiden kommt auch in Tieren vor, beispielsweise aus Lanolin isolierter Lanolinalkohol und aus Haifischleber isoliertes Squalen. Verschiedene Arten von Triterpenoiden werden auch aus Meeresorganismen wie Seegurken und Weichkorallen isoliert.
Vorhandenes Formular
• Glykone: tetrazyklische Triterpene, pentazyklische Triterpene • Gängige Zucker: Glucose, Galactose, Xylose, Arabinose, Rhamnose, Uronsäure, spezielle Zucker (wie Apiose, Acetylaminozucker usw.) • Zuckerketten: Monosaccharidkette, Disaccharidkette, Trisaccharidkette • Glykosidposition: 3, 28 (Estersaponin) oder andere Positionen -OH • Hyposaponine: Produkte des teilweisen Abbaus nativer Glykoside
Biosynthese
Untersuchungen zeigen, dass Triterpene durch die Zyklisierung von Squalen auf verschiedenen Wegen entstehen. Squalen entsteht durch die Schwanz-an-Schwanz-Kondensation des Pyrophosphatesters des Sesquiterpens Farnesol.
Tetrazyklische Triterpene
Strukturelle Eigenschaften
Tetrazyklische Triterpene können als Zwischenprodukte von Squalen zu Steroiden angesehen werden, da sie an den Positionen 4 und 14 drei weitere Methylgruppen aufweisen. Sie gelten auch als Trimethylderivate pflanzlicher Sterole.
Alle tetrazyklischen Triterpene haben einen Strukturkern aus Cyclopentan und Polyhydrophenanthren. A/B-, B/C- und C/D-Ringe sind alle transgekoppelt
Strukturtyp (Sie werden aufgefordert, die Struktur und Nummer zu zeichnen, die sich auf das Spektrum bezieht)
Dammarane-Typ
Im Vergleich zu Lanolin: Dammaran-Typ: CH3-18 wandert von Position 13 auf Position 8;
Bei Verwendung einer HCl-Lösung zur Hydrolyse kann im Hydrolysat kein natives Sapogenin erhalten werden. Die Struktur ändert sich, das heißt, die Methyl- und Hydroxylgruppen an Position 20 von 20(S)-Protopanaxadiol oder 20(S)-Protopanaxatriol unterliegen einer Epimerisierung und wandeln sich in 20(R)-Protopanaxadiol oder 20(R)-Protopanaxatriol um dann zyklisiert, um Pananaxadiol oder Panaxatriol zu bilden.
Lanolin-Typ
Ganoderma lucidum: die getrockneten Fruchtkörper der Polyporaceae-Pilze Ganoderma lucidum und Purple Zhizhi • Kostbare chinesische Heilstoffe, die die Lebensenergie wieder auffüllen, den Körper stärken, nähren und stärken können • Daraus werden mehr als hundert Arten tetrazyklischer Triterpenoide isoliert, bei denen es sich um stark oxidierte Lanolinderivate handelt.
Cycloartan-Typ
Im Vergleich zu Lanolin: Cycloartan-Typ: CH3-19 wird mit 9-Position dehydriert, um einen dreigliedrigen Ring zu bilden;
Mansuiane-Typ
Im Vergleich zur Lanolin-Alkan-Struktur ist die tetrazyklische Triterpen-Struktur vom Mannitan-Typ: Die Methylgruppen an den Positionen 13 und 14 sind entgegengesetzt und C-20 hat eine α-Seitenkette (20S).
Cucurbitan-Typ
Vergleich von Cucurbitan-Typ und Lanolin-Alkan-Typ: CH3-19 wandert von Position 10 auf Position 9;
Azadirachtin-Typ
Der Neem-Typ besteht aus 26 Kohlenstoffatomen, auch bekannt als Tetranortriterpen; CH3 an Position 14 von Mansan wandert zu Position 8
NMR-Signaturdaten
• Tetrazyklische Triterpene weisen im Allgemeinen 8 Methylsignale auf, davon 5 unimodale Methylgruppen und 3 bimodale Methylgruppen. • Im Allgemeinen liegt das Methylsignal zwischen δ 0,62 und 1,50 • Im 13C-NMR ist die e-gebundene Methylgruppe relativ zur a-gebundenen Methylgruppe tieffeldverschoben. Im Allgemeinen liegt der a-bond CH3-Wert zwischen 8,0 und 20,0, während der e-bond CH3-Wert zwischen 27,5 und 33,7 liegt.
Pentazyklische Triterpene
Oleanan-Typ (β-Aminalharz-Typ)
• Die A/B-, B/C- und C/D-Ringe liegen in trans-Form vor, während die D/E-Ringe meist in cis-Form vorliegen und auch in trans-Form angeordnet sein können. • C-3 wird durch -OH ersetzt; C-28-CH3 wird leicht zu Säure oder CH2OH oxidiert; 12-13-Positionen werden häufig dehydriert, um eine Alken-Doppelbindung zu bilden
Oleanolsäure: wird klinisch zur Behandlung von Hepatitis eingesetzt; Glycyrrhizinsäure und Glycyrrhetinsäure: beide haben eine dem adrenocorticotropen Hormon (ACTH) ähnliche Wirkung und werden klinisch als entzündungshemmende Arzneimittel und zur Behandlung von Magengeschwüren eingesetzt; Phytolacca-Saponin; Polygala-Saponin; Albizia Julibrissin
Ursane-Typ (α-Aminalharz-Typ)
Centella Asiatica: hat wundheilende Wirkung
Lupinentyp
Der E-Ring ist ein fünfgliedriger carbocyclischer Ring, und am E-Ring (C19-Position) ist eine α-orientierte Isopropylgruppe substituiert
Betulinsäure, Betulin
Suberan-Typ
Suberan wird biologisch durch Methylverschiebung aus Oleanen abgeleitet.
Tripterygium wilfordii
Physikochemische Eigenschaften von Triterpenen und ihren Saponinen
physikalische Eigenschaften
Eigenschaften: Die meisten Aglykone haben gute Kristallformen, sind schwer zu kristallisieren und liegen meist in amorphen Pulvern vor. Es hat einen bitteren und scharfen Geschmack und reizt die menschlichen Schleimhäute stark.
Löslichkeit: Aglycon ist in organischen Lösungsmitteln löslich. Glykoside sind wasserlöslich, leicht löslich in heißem Wasser, verdünntem Alkohol und Ethanol. Es hat eine gute Löslichkeit in wässrigem Butanol und Amylalkohol und aufgrund dieser Eigenschaft können Gesamtsaponine extrahiert werden.
Reduzieren Sie die Oberflächenspannung wässriger Lösungen
Die wässrige Lösung kann nach dem Schütteln einen anhaltenden Schaum (mehr als 15 Minuten) erzeugen, ähnlich wie Seife, daher wird sie Saponin genannt. Kann als Waschmittel und Emulgator verwendet werden. Aber es ist nicht Saponin, das Schaum erzeugt. Auch Schleim und Eiweiß können Schaum erzeugen, dieser ist jedoch nicht von langer Dauer und verschwindet schnell. Die Oberflächenaktivität von Saponinen hängt vom Verhältnis der hydrophilen und lipophilen Strukturen im Molekül ab. Wenn das Verhältnis ungeeignet ist, zeigt es diese Eigenschaft nicht.
Hämolyse
Die meisten wässrigen Lösungen von Saponinen können rote Blutkörperchen zerstören und zu Hämolyse führen, daher werden Saponine oft als Saponine bezeichnet. Die intramuskuläre Injektion einer wässrigen Saponinlösung kann leicht zu Gewebenekrose führen, die orale Verabreichung hat jedoch keine hämolytische Wirkung, was möglicherweise mit der schwierigen Aufnahme im Verdauungstrakt zusammenhängt. Die hämolytische Wirkung von Saponinen kann durch den Hämolyseindex ausgedrückt werden, der sich auf die niedrigste Konzentration bezieht, die unter bestimmten Bedingungen rote Blutkörperchen im Blut vollständig auflösen kann.
Der Grund für die Saponin-Hämolyse liegt darin, dass sich die meisten Saponine mit Cholesterin in der Zellwand zu einem wasserunlöslichen Molekülkomplex verbinden können, der die Transportfunktion der Zellwand beeinträchtigt und zum Zellbruch führt. Nicht alle Saponine haben hämolytische Wirkungen. Beispielsweise haben Ginsenoside mit Panaxatriol und Oleanolsäure als Aglykone eine signifikante hämolytische Wirkung, Ginsenoside mit Panaxadiol als Aglykone haben jedoch eine antihämolytische Wirkung, sodass Ginseng-Gesamtsaponine keine hämolytische Wirkung haben.
Die Beziehung zwischen Hämolyse und Struktur: 1) Triterpenoidsaponine mit einer polaren Gruppe am A-Ring und einer mittelpolaren Gruppe am D- oder E-Ring haben im Allgemeinen hämolytische Wirkungen. 2) Wenn das Aglycon β-OH an Position 3 und α-OH oder =O an Position 16 aufweist, ist der Hämolyseindex am höchsten. 3) Wenn der D-Ring oder E-Ring eine polare Gruppe aufweist und an Position 28 eine Zuckerkette angeschlossen ist oder eine bestimmte Anzahl von Hydroxylgruppen substituiert ist, verschwindet der Hämolyseeffekt. 4) Die meisten Monosaccharidketten-Saponine haben eine offensichtliche hämolytische Wirkung, während Disaccharidketten-Saponine keine hämolytische Wirkung haben.
Glukose hat die Wirkung, die Blutzellen zu stabilisieren. Wenn es sich also um eine Injektion handelt, kann Saponin zusammen mit Glukose verwendet werden.
chemische Eigenschaften
Farbreaktion
Triterpenoide werden unter wasserfreien Bedingungen durch Reaktion mit starken Säuren (Schwefelsäure, Phosphorsäure, Perchlorsäure), mäßig starken Säuren (Trichloressigsäure) oder Lewis-Säuren (Zinkchlorid, Aluminiumtrichlorid, Antimontrichlorid) hergestellt. Hauptsächlich wird die Hydroxylgruppe dehydriert, die Doppelbindung wird verdrängt und kondensiert und es entsteht ein kationisches Salz, das Farbe erzeugt. Vollständig gesättigte Verbindungen ohne Hydroxyl- oder Carbonylgruppe an der 3-Position sind negativ. Reaktionen mit konjugierten Doppelbindungen laufen schneller ab als solche mit isolierten Doppelbindungen.
Essigsäureanhydrid-konzentrierte Schwefelsäurereaktion (Liebermann-Burchard): Erzeugt gelb-rot-lila-blaue Farben Diejenigen, die lila werden, sind Triterpensaponine; diejenigen, die grün werden, sind Steroidsaponine.
Antimonpentachlorid-Reaktion (Kahlenberg-Reaktion): Bei 60-70℃ entstehen Blau, Graublau, Grauviolett usw. (Antimontrichlorid kann anstelle von Antimonpentachlorid verwendet werden, und die Reaktionsergebnisse sind die gleichen.)
Trichloressigsäure-Reaktion (Rosen-Heimer-Reaktion): Kann als chromatographisches Reagenz für Saponinpapier verwendet werden Die roten bei 100℃ sind Triterpensaponine; die roten bei 60℃ sind Steroidsaponine.
Chloroform-konzentrierte Schwefelsäurereaktion (Salkowski-Reaktion): Die Chloroformschicht ist rot oder blau und weist grüne Fluoreszenz auf
Eisessig-Acetylchlorid-Reaktion (Tschugaeff-Reaktion): Erscheint hellrot oder violettrot
Fällungsreaktion
Wässrige Lösungen von Saponinen können mit einigen Metallsalzen wie Bleisalzen, Bariumsalzen, Ketonsalzen usw. ausfallen. • Durch Zugabe von Ammoniumsulfat, Bleiacetat oder anderen neutralen Salzen zu einer wässrigen Lösung saurer Saponine (Triterpensaponine) entsteht ein Niederschlag. • Die wässrige Lösung neutraler Saponine (steroidale Saponine) erfordert die Zugabe von basischen Salzen wie basischem Bleiacetat oder Bariumhydroxid, um einen Niederschlag zu bilden. • Diese Eigenschaft kann zur Extraktion und Vorisolierung von Saponinen genutzt werden. Eine Methode, mit der sich neutrale Saponine von sauren Saponinen trennen lassen, ist die Fällung von neutralem Bleiacetat.
Extraktion und Trennung
Extraktion und Isolierung von Triterpensaponinen
(1) Mit Methanol und Ethanol extrahieren, um den Gesamtextrakt zu erhalten. (2) Der Extrakt wird nacheinander mit Petrolether, Chloroform, Ethylacetat und n-Butanol extrahiert. Die Triterpene befinden sich hauptsächlich in der Chloroformschicht und werden dann weiter getrennt. (3) Der Extrakt wird mit Diethylether extrahiert, und der Diethyletherextrakt wird mit Diazomethan in ein Methylveresterungsprodukt oder eine Acetylierung umgewandelt und dann nach der Herstellung des Acetylierungsprodukts abgetrennt (dies kann Tailing oder hohe Polarität verhindern, die die Trennung erschweren). (4) Hydrolysieren Sie Saponine mit Säure, um Gesamtaglykone zu erhalten, und trennen Sie diese dann ab. (5) Die meisten Verbindungen müssen durch verschiedene chromatographische Methoden getrennt werden, bevor Monomerverbindungen erhalten werden können. Die am häufigsten verwendete Methode ist die Kieselgelchromatographie.
Extraktion und Isolierung von Triterpensaponinen
Allgemeine Extraktionsmethode (Ether: Fällung; n-Butanol)
Raffiniert (makroporöses Adsorptionsharz; Gesamtsaponine in 30-75 %iger Alkohollösung; Fällung: Ether, pH-Wert, Cholesterin)
Trennung (Trennung mittels verschiedener Normalphasen- und Umkehrphasenchromatographie)
Die Verteilungschromatographie wird häufig zur Trennung mittels Kieselgel-Säulenchromatographie verwendet. Häufig verwendete Elutionsmittel sind Chloroform-Methanol-Wasser, Dichlormethan-Methanol-Wasser, Ethylacetat-Ethanol-Wasser usw.
Umkehrphasen-Säulenchromatographie RP-18, RP-8, RP-2 Häufig verwendete Elutionslösungsmittel: Methanol-Wasser; In der Praxis wird es häufig verwendet; die Detektion erfolgt meist am Endabsorptionspunkt (oder bei der Detektion von verdampftem Licht).
Sephadex LH-20-Säulenchromatographie
HSCCC-Methode (Hochgeschwindigkeits-Gegenstromchromatographie): Es bietet die Vorteile einer quantitativen Probenrückgewinnung, keiner toten Adsorption, keiner Wechselwirkung mit dem Isolat, eines großen Probenladevolumens und einer hohen Geschwindigkeit.
biologische Aktivität
Entzündungshemmende Wirkung: Oleanolsäure: behandelt Hepatitis; Tripterygium wilfordii: behandelt rheumatoide Arthritis und systemischen Lupus erythematodes
Antitumorwirkung: Ursolsäure ist einer der krebshemmenden Wirkstoffe von Prunella vulgaris;
Antibakterielle und antivirale Wirkung: Saponine, die Oleanolsäure und Helexin mit einer freien Carboxylgruppe an C-27 oder 28 enthalten, haben eine starke antimykotische Wirkung
Erkrankungen des Herz-Kreislauf-Systems: Ginsenoside und Saikosaponin a können Hyperlipidämie reduzieren. Gynostemma pentaphylla-Saponin hat eine signifikante hemmende Wirkung auf die Blutplättchenaggregation und experimentelle Thrombose. Die Saponine in Teeblättern und Teesamen wirken blutdrucksenkend.
Cholesterinsenkende Wirkung: Glycyrrhizinsäure; Saikosaponine a und d
Molluskizide Aktivität: Efeu-C-3-Monosaccharidketten-Saponine
Wirkt fruchtbarkeitshemmend
Strukturidentifikation
UV-Spektrum
Isolierte Doppelbindung: λmax 205–250 nm; schwache Absorption Heterocyclische konjugierte Diene: λmax 240, 250, 260 nm Homozyklisches konjugiertes Dien: λmax 280 nm α,β-ungesättigtes Keton: λmax 242~250 nm 11-Oxo, Δ12-Oleanen: 18β-H: ~249 nm; 18α-H: ~243 nm
Massenspektrometer
EI-MS von Δ12-Oleanen: RDA-Cracking des C-Rings: A- und B-Ringfragmente b; D- und E-Ringfragmente a: Basispeak a b = M Andere Fragmente: M; b – H, b – H2O, a – COOH usw.
EI-MS von 11-Oxo, Δ12-Oleanen: RDA-Spaltung, Maxwell-Umlagerung
Weiches Ionisierungsmassenspektrum von Saponinen: quasimolekulare Ionenpeaks: [MH], [M Na], [M K] usw.; Informationen zur Verbindungssequenz der Zuckergruppen: Verlust äußerer Zuckergruppen nacheinander
H-NMR
Tetrazyklische Triterpene enthalten 8 Methylsignale: 5 sind Einzelpeaks, 3 sind Doppelpeaks, δH 0,62~1,50 Alkenwasserstoff: δH 4,3~6,0: Intrazyklische Doppelbindung: δH > 5,0; Extrazyklische Doppelbindung: δH < 5,0 H auf sauerstoffhaltigem Kohlenstoff: δH 3,2~4,0 H verbunden mit Oac-Kohlenstoff: δH 4,0~5,5
NMR-Kohlenstoffspektrum (PPT-Beispiel!)
Methylgruppe: sterische Wirkung: a-Bindung: δC 8,0~20,0; e-Bindung: δC 27,5~33,7 Pentazyklische Triterpene: Bestimmung der Doppelbindungsposition und des Mutterkerns; Bestimmung der Hydroxylposition und -orientierung Glykosylierungsverschiebung: bestimmt, wo der Zucker gebunden ist Bestimmung der Acetylgruppe am Zucker: α-C-Verschiebung zum unteren Feld: δC 0,2~1,6; β-C-Verschiebung zum oberen Feld: δC-2,2~3,5
2D-NMR-Technologie
HSQC (HMQC): Zuordnung von Kohlenwasserstoffsignalen 1H-1H COSY-, TOCSY-Spektrum: Bestimmen Sie die Verbindungsbeziehung des Spinsystems HMBC-Spektrum: Bestimmen Sie die Verbindungspositionen zwischen Zuckereinheiten und Nichtzuckereinheiten