天然荭物化学-第08章甾体及其苷类-6学时.ppt

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1、广广西西中中医医药药大大学学 药药学学院院 潘潘为为高高第八章第八章甾体及其苷类单 位：广西中医药大学部 门：药学院授课班级：本 科授课教师：潘为高 教授E-mail ：广广西西中中医医药药大大学学 药药学学院院 潘潘为为高高第一节第一节概述概述广广西西中中医医药药大大学学 药药学学院院 潘潘为为高高甾体的概述甾体的概述第一节 概述甾体类天然化学成分，种类很多，包括动植物甾醇（也甾体类天然化学成分，种类很多，包括动植物甾醇（也称固醇）、胆酸、维生素称固醇）、胆酸、维生素D、动物激素、肾上腺皮质激素、动物激素、肾上腺皮质激素、植物强心苷、蟾酥毒素、甾体生物碱、甾体药物、昆虫植物强心苷、蟾酥毒素、

2、甾体生物碱、甾体药物、昆虫激素等。激素等。甾体类成分涉及到生理、保健、节育、医药、农业、畜甾体类成分涉及到生理、保健、节育、医药、农业、畜牧业等多方面，对动植物的生命活动起着重要的作用。牧业等多方面，对动植物的生命活动起着重要的作用。广广西西中中医医药药大大学学 药药学学院院 潘潘为为高高甾体的定义甾体的定义第一节 概述甾体母核：甾体母核：27C，2角甲基，无偕二甲基角甲基，无偕二甲基C10、C13上各有一个角甲基上各有一个角甲基,C17位有侧链。位有侧链。甾体类又名类固醇类，结构中都含有甾体类又名类固醇类，结构中都含有环环戊烷骈多氢菲戊烷骈多氢菲的甾核；的甾核；三萜甾核：三萜甾核：30C，多

3、角甲基，多偕二甲基，多角甲基，多偕二甲基广广西西中中医医药药大大学学 药药学学院院 潘潘为为高高甾体的基本结构和分类甾体的基本结构和分类手性手性C第一节 概述甾体母核有甾体母核有7个手性碳，个手性碳，C5、C8、C9、C10、C13、C14、C17，理论上有，理论上有27=128种光学异构体；种光学异构体；但因稠环的存在及其引起的空间阻碍，实际存在的异构体但因稠环的存在及其引起的空间阻碍，实际存在的异构体大大减少，一般只以稳定的构型存在。大大减少，一般只以稳定的构型存在。广广西西中中医医药药大大学学 药药学学院院 潘潘为为高高甾体的基本结构和分类甾体的基本结构和分类母核构型母核构型第一节 概述

4、甾体类的四个环之间，每两个环以碳碳单键稠和时，甾体类的四个环之间，每两个环以碳碳单键稠和时，可以是顺式的，也可以是反式的。可以是顺式的，也可以是反式的。A/B环有顺式环有顺式(5-H)或反式或反式(5-H)稠和。稠和。B/C环是反式稠和（环是反式稠和（8-H/9-H)。C/D环有顺式环有顺式(14-H)或或反式稠和反式稠和(14-H)。广广西西中中医医药药大大学学 药药学学院院 潘潘为为高高正系正系：A/B环为顺式（环为顺式（C5-H及及C10-CH3处于环平面同一边），处于环平面同一边），B/C反式，反式，C/D反式。反式。甾体的基本结构和分类甾体的基本结构和分类母核构型母核构型第一节第一节

5、概述概述广广西西中中医医药药大大学学 药药学学院院 潘潘为为高高别系别系：A/B为反式（为反式（C5-H及及C10-CH3不处于环平面同一边），不处于环平面同一边），B/C反式，反式，C/D反式。反式。甾体的基本结构和分类甾体的基本结构和分类母核构型母核构型第一节 概述广广西西中中医医药药大大学学 药药学学院院 潘潘为为高高许多甾体类，许多甾体类，C5处形成双键，区分处形成双键，区分A/B环稠和时构型的环稠和时构型的因素不存在，无正系、别系的区别因素不存在，无正系、别系的区别。甾体的基本结构和分类甾体的基本结构和分类母核构型母核构型第一节 概述广广西西中中医医药药大大学学 药药学学院院 潘潘为

6、为高高甾体的基本结构和分类甾体的基本结构和分类-构型类别构型类别第一节 概述分分类C C1717 侧链A/BA/BB/CB/CC/DC/DC C2121 甾甾类羟甲基衍生物甲基衍生物反反反反顺强心苷心苷类不不饱和内和内酯环顺、反、反反反顺螺甾皂苷螺甾皂苷类含氧螺含氧螺杂环顺、反、反反反反反植物甾醇植物甾醇脂肪脂肪烃顺、反、反反反反反昆虫昆虫变态激素激素脂肪脂肪烃 顺反反反反胆酸胆酸类戊酸戊酸顺反反反反在甾体母核上，大都存在在甾体母核上，大都存在C3-OH，可和糖结合成苷。而，可和糖结合成苷。而C17侧链有显著差别，侧链有显著差别，根据根据C17侧链结构的不同，可将天然甾类分为不同类型。侧链结构

7、的不同，可将天然甾类分为不同类型。广广西西中中医医药药大大学学 药药学学院院 潘潘为为高高甾体的基本结构和分类甾体的基本结构和分类-构型类别构型类别第一节 概述天然甾类成分天然甾类成分C10、C13、C17侧链大多为侧链大多为-构型，以实构型，以实线表示。线表示。由于由于C3上有羟基，有两种类型的异构体：上有羟基，有两种类型的异构体：（1）C3-OH,C10-CH3顺式顺式:型型（2）C3OH,C10-CH3反式反式:型、型、epi(表表)型型广广西西中中医医药药大大学学 药药学学院院 潘潘为为高高甾类化合物的颜色反应甾类化合物的颜色反应第一节 概述甾类成分在无水条件下，用酸处理，能产生各种颜

8、色反应，甾类成分在无水条件下，用酸处理，能产生各种颜色反应，用于鉴别或比色分析。用于鉴别或比色分析。醋酐醋酐-浓硫酸反应浓硫酸反应（Liebermann-burchard反应）反应）：样品：样品溶于冰醋酸，加浓硫酸溶于冰醋酸，加浓硫酸-醋酐醋酐(1:20)，产生红，产生红紫紫蓝蓝绿绿污绿等颜色变化，最后褪色。污绿等颜色变化，最后褪色。三萜皂苷颜色变化稍慢，不出现污绿色（第三萜皂苷颜色变化稍慢，不出现污绿色（第7章章三萜皂三萜皂苷）；苷）；甾体皂苷颜色变化快，最后呈现污绿色。甾体皂苷颜色变化快，最后呈现污绿色。广广西西中中医医药药大大学学 药药学学院院 潘潘为为高高甾类化合物的颜色反应甾类化合物

9、的颜色反应第一节 概述三氯化锑或五氯化锑反应三氯化锑或五氯化锑反应：样品醇溶液点于滤纸上，：样品醇溶液点于滤纸上，喷以喷以20%三氯化锑（或五氯化锑）氯仿溶液（不含乙三氯化锑（或五氯化锑）氯仿溶液（不含乙醇和水）干燥后，醇和水）干燥后，60-70加热，则：加热，则：a.三萜皂苷显蓝色、灰蓝色、灰紫色斑点，三萜皂苷显蓝色、灰蓝色、灰紫色斑点，UV下显蓝下显蓝紫色荧光（第紫色荧光（第7章章三萜皂苷）三萜皂苷）；b.甾体皂苷则显甾体皂苷则显黄色、灰蓝色、灰紫色斑点黄色、灰蓝色、灰紫色斑点。广广西西中中医医药药大大学学 药药学学院院 潘潘为为高高甾类化合物的颜色反应甾类化合物的颜色反应第一节 概述氯仿

10、氯仿-浓硫酸反应（浓硫酸反应（Salkowski反应）反应）：样品溶于氯仿，样品溶于氯仿，沿管壁滴加浓硫酸，氯仿层（上层）显血红色或青色，沿管壁滴加浓硫酸，氯仿层（上层）显血红色或青色，浓硫酸层（下层）显绿色荧光。浓硫酸层（下层）显绿色荧光。三氯醋酸反应（三氯醋酸反应（Rosenheim反应反应）：）：样品和样品和25%三氯醋三氯醋酸乙醇液反应显红色、紫色。酸乙醇液反应显红色、紫色。广广西西中中医医药药大大学学 药药学学院院 潘潘为为高高第二节第二节C21甾类化合物甾类化合物广广西西中中医医药药大大学学 药药学学院院 潘潘为为高高C21甾是一类含有甾是一类含有21个碳原子的甾体衍生物，由植物中

11、分个碳原子的甾体衍生物，由植物中分离出的离出的C21甾类都是以甾类都是以孕甾烷孕甾烷或其异构体为基本骨架。或其异构体为基本骨架。C21甾体类甾体类定义定义第二节第二节C21甾类化合物甾类化合物卵巢黄体分泌的一种天然孕激素，在体内对雌激素激发过的子宫内膜有显著形态学影响，为维持妊娠所必需孕烯醇酮是合成黄体酮、非那甾胺等的重要中间体,用于甾体类药物中间体和甾体类药物的合成广广西西中中医医药药大大学学 药药学学院院 潘潘为为高高C21甾体类甾体类结构特点结构特点第二节第二节C21甾类化合物甾类化合物A/B反，反，B/C反，反，C/D顺；顺；C21 C5、C6位多有双键；位多有双键；甾甾结结构构母母核

12、核C20位可能有羰基；位可能有羰基；C17侧链多为侧链多为构型，少数为构型，少数为构型；构型；C3、C8、C12、C14、C17、C20有有-OH，C11有有-OH；C11、C12羟基还可能与醋酸、苯甲酸、桂皮酸结合成酯。羟基还可能与醋酸、苯甲酸、桂皮酸结合成酯。广广西西中中医医药药大大学学 药药学学院院 潘潘为为高高C21甾体类甾体类存在形式存在形式第二节第二节C21甾类化合物甾类化合物在植物体中，在植物体中，C21甾类除游离存在外，可与糖结合成苷甾类除游离存在外，可与糖结合成苷（C21甾苷类）。其苷类糖链多和甾苷类）。其苷类糖链多和C21甾的甾的C3-OH相连，少相连，少数连于数连于C20

13、-OH上。其苷类分子中除上。其苷类分子中除2-OH糖外，还有糖外，还有2-去氧去氧糖。糖。C21甾苷类大都与皂苷、强心苷共存于中药中。如洋地黄甾苷类大都与皂苷、强心苷共存于中药中。如洋地黄叶和种子中，含有强心苷、皂苷及叶和种子中，含有强心苷、皂苷及C21甾苷（称为洋地黄甾苷（称为洋地黄醇苷或洋地黄醇苷类）。醇苷或洋地黄醇苷类）。有些植物，不含强心苷，而含有些植物，不含强心苷，而含C21甾苷，多存在于萝摩科。甾苷，多存在于萝摩科。如从牛皮消中得到的牛皮消苷元、本波苷元、林里奥酮等如从牛皮消中得到的牛皮消苷元、本波苷元、林里奥酮等均属均属C21甾苷。甾苷。广广西西中中医医药药大大学学 药药学学院院

14、 潘潘为为高高C21甾体类甾体类生物活性生物活性第二节第二节C21甾类化合物甾类化合物C21甾是广泛应用于临床的一类重要药物，具有抗炎、甾是广泛应用于临床的一类重要药物，具有抗炎、抗肿瘤、抗生育等活性。抗肿瘤、抗生育等活性。广广西西中中医医药药大大学学 药药学学院院 潘潘为为高高C21甾体类甾体类-实例实例第二节第二节C21甾类化合物甾类化合物结构特点：结构特点：A/B反，反，B/C反，反，C/D顺；顺；C5、C6位多有双键；位多有双键；C20位可能有羰基；位可能有羰基；C17侧链多为侧链多为构型，少数为构型，少数为构型；构型；C3、C8、C12、C14、C17、C20有有-OH，C11有有-

15、OH；C11、C12羟基还可能与醋酸、羟基还可能与醋酸、苯甲酸、桂皮酸结合成酯。苯甲酸、桂皮酸结合成酯。广广西西中中医医药药大大学学 药药学学院院 潘潘为为高高第三节第三节强心苷类强心苷类广广西西中中医医药药大大学学 药药学学院院 潘潘为为高高定义：定义：强心苷是存在于植物中具有强心作用的甾体苷类化合强心苷是存在于植物中具有强心作用的甾体苷类化合物，由强心苷元和糖缩合而产生的一类苷。物，由强心苷元和糖缩合而产生的一类苷。临床应用：临床应用：目前临床应用的有二、三十种，用于治疗充血性目前临床应用的有二、三十种，用于治疗充血性心力衰竭及节律障碍等心脏疾病，如西地兰、地高辛、毛地心力衰竭及节律障碍等

16、心脏疾病，如西地兰、地高辛、毛地黄毒苷等。强心苷类有剧毒，若超过安全剂量，可使心脏中黄毒苷等。强心苷类有剧毒，若超过安全剂量，可使心脏中毒而停止跳动。毒而停止跳动。分布：分布：十几个科一百多种植物中发现强心苷类，主要有夹竹十几个科一百多种植物中发现强心苷类，主要有夹竹桃科、玄参科、萝摩科、卫矛科、百合科、大戟科等。桃科、玄参科、萝摩科、卫矛科、百合科、大戟科等。代代表植物有黄花夹竹桃、紫花洋地黄、毛花洋地黄、杠柳、铃表植物有黄花夹竹桃、紫花洋地黄、毛花洋地黄、杠柳、铃蓝、海葱、福寿草、羊角拗等。蓝、海葱、福寿草、羊角拗等。动物中尚未发现有强心苷类成分，蟾蜍中所含的蟾毒也对心动物中尚未发现有强心

17、苷类成分，蟾蜍中所含的蟾毒也对心肌有兴奋作用，具强心作用，但其非苷类，而属甾类。肌有兴奋作用，具强心作用，但其非苷类，而属甾类。概述概述第三节 强心苷类广广西西中中医医药药大大学学 药药学学院院 潘潘为为高高强心苷的生物合成途径强心苷的生物合成途径 第三节 强心苷类以甾醇为母体经多次转化而逐渐生成涉及约以甾醇为母体经多次转化而逐渐生成涉及约20种酶的作用，如还原酶、种酶的作用，如还原酶、氧化还原酶、苷化酶、乙酰化酶等。氧化还原酶、苷化酶、乙酰化酶等。毛地黄中的强心苷元的形成过程：毛地黄中的强心苷元的形成过程：广广西西中中医医药药大大学学 药药学学院院 潘潘为为高高强心苷化学结构和分类强心苷化学

18、结构和分类 第三节 强心苷类强强 心心 苷苷 的的 基基 本本 结结 构构：由由 强强 心心 苷苷 元元（cardiacaglycone）与与 糖糖（sugar）二二 部部 分分 构构 成成。广广西西中中医医药药大大学学 药药学学院院 潘潘为为高高强心苷化学结构和分类强心苷化学结构和分类苷元苷元 第三节 强心苷类苷元苷元母核母核天然界存在的强心苷元天然界存在的强心苷元B/C环是反式，环是反式，C/D环是顺式，环是顺式，A/B环大多环大多数为顺式数为顺式-洋地黄毒苷元，少数为反式洋地黄毒苷元，少数为反式-乌沙苷元。乌沙苷元。取取代代基基C3、C14位上都有羟基：位上都有羟基：C3-OH多为多为-

19、型型洋地黄毒苷元，少洋地黄毒苷元，少数为数为-(表表)型型3-表洋地黄毒苷元；表洋地黄毒苷元；C14-OH都是都是-型型(C/D环环顺式顺式)。C10，C13，C17位有侧链，位有侧链，C10，C13多为多为-CH3C17位侧链为不饱和内酯环位侧链为不饱和内酯环C11,C12和和C19位可能连羰基位可能连羰基C4和和C5、C5和和C6、C9和和C11、C16和和C17可能有双键可能有双键广广西西中中医医药药大大学学 药药学学院院 潘潘为为高高强心苷化学结构和分类强心苷化学结构和分类苷元苷元 第三节 强心苷类甲型强心苷元甲型强心苷元-C17位侧链为五元环的位侧链为五元环的-内酯；内酯；乙型强心苷

20、元乙型强心苷元-C17位侧链为六元环的位侧链为六元环的，-内酯内酯甲型和乙型强心苷大都是甲型和乙型强心苷大都是C17-侧链构型，个别为侧链构型，个别为C17-侧链构型，侧链构型，-型无强心作用。型无强心作用。广广西西中中医医药药大大学学 药药学学院院 潘潘为为高高强心苷化学结构和分类强心苷化学结构和分类糖基糖基 第三节 强心苷类构成强心苷的糖有构成强心苷的糖有20多种。多种。C2-OH糖：糖：D-葡萄糖、葡萄糖、L-鼠李糖；鼠李糖；6-去氧糖；去氧糖；6-去氧糖甲醚。去氧糖甲醚。C2-去氧糖去氧糖：2,6-二去氧糖；二去氧糖；2,6-二去氧糖甲醚。二去氧糖甲醚。广广西西中中医医药药大大学学 药

21、药学学院院 潘潘为为高高强心苷化学结构和分类强心苷化学结构和分类糖和苷元的连接方式糖和苷元的连接方式 第三节 强心苷类 强心苷中，多数是几种糖结合成低聚糖形式再与苷强心苷中，多数是几种糖结合成低聚糖形式再与苷元的元的C3-OH结合成苷，少数为双糖苷或单糖苷。结合成苷，少数为双糖苷或单糖苷。糖和苷的连接方式有三种（原生苷末端多为葡萄糖）糖和苷的连接方式有三种（原生苷末端多为葡萄糖）：型型:苷元苷元-(2,6-去氧糖去氧糖)m-(D-葡萄糖葡萄糖)n型型:苷元苷元-(6-去氧糖去氧糖)m-(D-葡萄糖葡萄糖)n型：苷元型：苷元-（D-葡萄糖）葡萄糖）n广广西西中中医医药药大大学学 药药学学院院 潘

22、潘为为高高强心苷化学结构和分类强心苷化学结构和分类五元内酯环强心苷实例五元内酯环强心苷实例第三节 强心苷类 广广西西中中医医药药大大学学 药药学学院院 潘潘为为高高强心苷化学结构和分类强心苷化学结构和分类五元内酯环强心苷实例五元内酯环强心苷实例第三节 强心苷类 含甲型强心苷元含甲型强心苷元植物植物紫花洋地黄紫花洋地黄夹竹桃科夹竹桃属夹竹桃科夹竹桃属-夹竹桃夹竹桃广广西西中中医医药药大大学学 药药学学院院 潘潘为为高高强心苷化学结构和分类强心苷化学结构和分类六元内酯环强心苷实例六元内酯环强心苷实例第三节 强心苷类 海葱海葱广广西西中中医医药药大大学学 药药学学院院 潘潘为为高高强心苷的理化性质强

23、心苷的理化性质第三节 强心苷类1.性状：性状：强心苷多为无色结晶或无定形粉末；强心苷多为无色结晶或无定形粉末；中性物质；中性物质；有旋光性；有旋光性；C17侧链为侧链为-构型的味苦，构型的味苦，-构型味不苦且无效；构型味不苦且无效；对粘膜有刺激性。对粘膜有刺激性。2.溶解度溶解度（与所连糖的种类和数目，以及苷元分子中有无亲（与所连糖的种类和数目，以及苷元分子中有无亲水基团有关）：水基团有关）：一般可溶于水、甲醇、乙醇、丙酮等极性溶剂；一般可溶于水、甲醇、乙醇、丙酮等极性溶剂；略溶于乙酸乙酯、含醇氯仿；略溶于乙酸乙酯、含醇氯仿；难溶于乙醚、苯、石油醚等非极性溶剂。难溶于乙醚、苯、石油醚等非极性溶

24、剂。广广西西中中医医药药大大学学 药药学学院院 潘潘为为高高强心苷的理化性质强心苷的理化性质第三节 强心苷类 3.脱水反应脱水反应：强心苷混合强酸（强心苷混合强酸（3%-5%HCl）加热水解时，苷元往往）加热水解时，苷元往往发生脱水反应。发生脱水反应。（1）C14-OH最易发生脱水反应生成缩水苷元。最易发生脱水反应生成缩水苷元。（2）同时存在同时存在C14-OH和和C16-OH，也易脱水，得到二缩水苷元。，也易脱水，得到二缩水苷元。（3）如将）如将C3-OH氧化为酮基，则更使氧化为酮基，则更使C5叔羟基活化，在温热条件下叔羟基活化，在温热条件下即可脱水而形成烯酮。即可脱水而形成烯酮。（4）C1

25、6被氧化为酮基，也能促使被氧化为酮基，也能促使C14-叔羟基脱水而形成烯酮。叔羟基脱水而形成烯酮。广广西西中中医医药药大大学学 药药学学院院 潘潘为为高高强心苷的理化性质强心苷的理化性质第三节 强心苷类4.五元或六元内酯环五元或六元内酯环：用用KOH或或NaOH的水溶液处理，内酯环开裂，但酸化后又环合。的水溶液处理，内酯环开裂，但酸化后又环合。用醇性苛性碱溶液处理，内酯环异构化，这种变化不可逆，遇酸不能复原，如下：用醇性苛性碱溶液处理，内酯环异构化，这种变化不可逆，遇酸不能复原，如下：广广西西中中医医药药大大学学 药药学学院院 潘潘为为高高强心苷的理化性质强心苷的理化性质第三节 强心苷类5.强

26、心苷内酯环上双键经臭氧强心苷内酯环上双键经臭氧O3氧化可得酮醛化合物，氧化可得酮醛化合物，再经再经KHCO3水解，得酮醇化合物，最后用过碘酸氧化，水解，得酮醇化合物，最后用过碘酸氧化，可得可得17-羰基化合物。羰基化合物。广广西西中中医医药药大大学学 药药学学院院 潘潘为为高高强心苷的理化性质强心苷的理化性质第三节 强心苷类6.强心苷如果强心苷如果C10位有醛基取代，在冷甲醇中用盐酸处位有醛基取代，在冷甲醇中用盐酸处理，理，C3-OH能与能与C10-醛基形成半缩醛结构。醛基形成半缩醛结构。广广西西中中医医药药大大学学 药药学学院院 潘潘为为高高强心苷的理化性质强心苷的理化性质第三节 强心苷类7

27、.强心苷强心苷C17-内酯，在二甲基甲酰胺（内酯，在二甲基甲酰胺（DMF）中，与）中，与甲苯磺酸钠和醋酸钠甲苯磺酸钠和醋酸钠110共热反应共热反应24h，可转变为，可转变为17-内酯型。内酯型。广广西西中中医医药药大大学学 药药学学院院 潘潘为为高高强心苷的理化性质强心苷的理化性质第三节 强心苷类8.强心苷分子中有邻二羟基取代，可被强心苷分子中有邻二羟基取代，可被NalO4氧化，生成氧化，生成双甲酰，继续被双甲酰，继续被NaBH4还原，得二醇衍生物。还原，得二醇衍生物。邻二羟基在邻二羟基在A环环C2、C3位，同时位，同时C11有羰基，生成半缩醛。有羰基，生成半缩醛。再用乙酰法，可恢复再用乙酰法

28、，可恢复C11羰基，得二乙酰衍生物。羰基，得二乙酰衍生物。广广西西中中医医药药大大学学 药药学学院院 潘潘为为高高强心苷的水解反应强心苷的水解反应第三节 强心苷类水解反应是研究强心苷组成的方法，分两类：水解反应是研究强心苷组成的方法，分两类：化学方法：酸水解、碱水解和乙酰解；化学方法：酸水解、碱水解和乙酰解；生物方法：酶水解。生物方法：酶水解。糖部分不同，其水解产物难易及产物均不同。糖部分不同，其水解产物难易及产物均不同。广广西西中中医医药药大大学学 药药学学院院 潘潘为为高高强心苷的水解反应强心苷的水解反应-苷键的水解苷键的水解 第三节 强心苷类1.酸水解酸水解A.温和酸水解：温和酸水解：用

29、稀酸用稀酸【0.07-0.18%（0.02-0.05mol/L）】的盐酸或硫酸在含水醇中经短时间（半小时至数小时）加的盐酸或硫酸在含水醇中经短时间（半小时至数小时）加热回流，可水解热回流，可水解苷元和苷元和2-去氧糖之间去氧糖之间的苷键或的苷键或2-去氧糖与去氧糖与2-去氧糖之间去氧糖之间的糖苷键。的糖苷键。而而2-OH糖与苷元形成的苷键不易切糖与苷元形成的苷键不易切断。断。温和酸水解对苷元影响较小，不会引起脱水反应。温和酸水解对苷元影响较小，不会引起脱水反应。广广西西中中医医药药大大学学 药药学学院院 潘潘为为高高强心苷的水解反应强心苷的水解反应-苷键的水解苷键的水解 第三节 强心苷类1.酸

30、水解酸水解B.强烈酸水解强烈酸水解：2-OH糖阻碍了苷原子的质子化，使水解糖阻碍了苷原子的质子化，使水解较困难。用较浓酸较困难。用较浓酸【3%-5%（0.82-1.37mol/L）】长时间长时间加热回流或同时加压，可水解加热回流或同时加压，可水解2-OH糖。糖。广广西西中中医医药药大大学学 药药学学院院 潘潘为为高高强心苷的水解反应强心苷的水解反应-苷键的水解苷键的水解 第三节 强心苷类1.酸水解酸水解B.强烈酸水解强烈酸水解：强烈酸水解法常引起苷元失去一至数分子强烈酸水解法常引起苷元失去一至数分子水，形成脱水苷元。水，形成脱水苷元。广广西西中中医医药药大大学学 药药学学院院 潘潘为为高高强心

31、苷的水解反应强心苷的水解反应-苷键的水解苷键的水解 第三节 强心苷类1.酸水解酸水解C.氯化氢氯化氢-丙酮法：丙酮法：强心苷置于含强心苷置于含【0.4-1%（0.11-0.38mol/L）】HCl的丙酮中，的丙酮中，20放置两周并时时振摇，糖的放置两周并时时振摇，糖的C2-OH、C3-OH与丙酮生成丙酮化物，进而水解，得到原生苷和糖的与丙酮生成丙酮化物，进而水解，得到原生苷和糖的衍生物。衍生物。广广西西中中医医药药大大学学 药药学学院院 潘潘为为高高强心苷的水解反应强心苷的水解反应第三节 强心苷类2.酶水解法酶水解法酶水解具专属性，不同性质的酶作用于不同性质的苷键。酶水解具专属性，不同性质的酶

32、作用于不同性质的苷键。蜗牛酶能水解所有的苷键，能将糖逐步水解，直至获得苷蜗牛酶能水解所有的苷键，能将糖逐步水解，直至获得苷元，用来研究强心苷的结构。元，用来研究强心苷的结构。广广西西中中医医药药大大学学 药药学学院院 潘潘为为高高强心苷的颜色反应强心苷的颜色反应第三节 强心苷类1.作用于甾体母核的反应作用于甾体母核的反应醋酐醋酐-浓硫酸反应浓硫酸反应（Liebermann-burchard反应）反应）：样品溶于冰醋酸，加浓硫酸样品溶于冰醋酸，加浓硫酸-醋酐醋酐(1:20)，产生黄，产生黄红红紫紫蓝蓝绿等绿等颜色变化，最后褪色。颜色变化，最后褪色。甾体皂苷颜色变化快，最后呈现污绿色；甾体皂苷颜色

33、变化快，最后呈现污绿色；三萜皂苷颜色变化稍慢，且不出现污绿色。三萜皂苷颜色变化稍慢，且不出现污绿色。三氯化锑或五氯化锑反应三氯化锑或五氯化锑反应样品醇溶液点于滤纸上，喷样品醇溶液点于滤纸上，喷20%三氯化锑（或五氯化锑）氯仿溶液（不三氯化锑（或五氯化锑）氯仿溶液（不含乙醇、水）干燥后，加热，显蓝色、灰蓝色、灰紫色斑点。含乙醇、水）干燥后，加热，显蓝色、灰蓝色、灰紫色斑点。三萜三萜UV下显蓝紫色荧光；下显蓝紫色荧光；甾体皂苷则显黄色荧光。甾体皂苷则显黄色荧光。氯仿氯仿-浓硫酸反应（浓硫酸反应（Salkowski反应）反应）样品溶于氯仿，加入浓硫酸后：在氯仿层（上层）呈现红色或兰色，硫样品溶于氯仿

34、，加入浓硫酸后：在氯仿层（上层）呈现红色或兰色，硫酸层（下层）有绿色荧光出现。酸层（下层）有绿色荧光出现。广广西西中中医医药药大大学学 药药学学院院 潘潘为为高高强心苷的颜色反应强心苷的颜色反应第三节 强心苷类2.作用于作用于,不饱和内酯环的反应：不饱和内酯环的反应：a.甲型强心苷在碱性醇溶液中，发生双键转移，生成活性亚甲型强心苷在碱性醇溶液中，发生双键转移，生成活性亚甲基，故可与活性亚甲基试剂作用而显色。甲基，故可与活性亚甲基试剂作用而显色。b.乙型强心苷无此类反应。乙型强心苷无此类反应。广广西西中中医医药药大大学学 药药学学院院 潘潘为为高高强心苷的颜色反应强心苷的颜色反应第三节 强心苷类

35、2.作用于作用于,不饱和内酯环（甲型强心苷）的反应：不饱和内酯环（甲型强心苷）的反应：广广西西中中医医药药大大学学 药药学学院院 潘潘为为高高强心苷的颜色反应强心苷的颜色反应第三节 强心苷类3.作用于作用于2-去氧糖的反应去氧糖的反应：Keller-kiliani反应反应：此反应是：此反应是2-去氧糖的特征反应，对游离的去氧糖的特征反应，对游离的2-去去氧糖或在反应条件下能水解出氧糖或在反应条件下能水解出2-去氧糖的强心苷都可显色。去氧糖的强心苷都可显色。操作操作：取样品：取样品1mg溶于溶于5ml冰乙酸中，加一滴冰乙酸中，加一滴20%FeCl3水溶液，水溶液，倾斜试管，沿试管壁加入倾斜试管，

36、沿试管壁加入5ml浓硫酸，若有浓硫酸，若有2-去氧糖存在，乙酸上去氧糖存在，乙酸上层渐呈蓝或蓝绿色。但若不显色，不能说明无层渐呈蓝或蓝绿色。但若不显色，不能说明无2-去氧糖。去氧糖。占吨氢醇反应占吨氢醇反应:取样品加占吨氢醇试剂，沸水浴取样品加占吨氢醇试剂，沸水浴3min呈红色。呈红色。过碘酸过碘酸-对硝基苯胺反应对硝基苯胺反应：样品反应后呈深黄色斑点，：样品反应后呈深黄色斑点，UV下为棕色下为棕色背底上现黄色荧光斑点。背底上现黄色荧光斑点。对对-硝基苯肼反应硝基苯肼反应：样品反应后呈红色或紫红色。对：样品反应后呈红色或紫红色。对2-去氧糖和葡去氧糖和葡萄糖结合的，萄糖结合的，Keller-k

37、iliani反应阴性的也可呈阳性反应。反应阴性的也可呈阳性反应。对对-二甲氨基苯甲醛反应二甲氨基苯甲醛反应：样品反应后呈灰红色斑点。：样品反应后呈灰红色斑点。广广西西中中医医药药大大学学 药药学学院院 潘潘为为高高强心苷的提取和分离强心苷的提取和分离第三节 强心苷类1提取提取原生苷原生苷:防止植物中的酶对成分的酶解，需抑制酶的活性，原料防止植物中的酶对成分的酶解，需抑制酶的活性，原料要新鲜，采集后低温快速冷冻干燥、快速提取；要新鲜，采集后低温快速冷冻干燥、快速提取；常用甲醇或常用甲醇或70%乙醇为溶剂进行提取，提取效率高、且乙醇为溶剂进行提取，提取效率高、且能使酶失去活性。能使酶失去活性。次生

38、苷：利用酶的活性，次生苷：利用酶的活性，EtOH、EtOAc提取。提取。广广西西中中医医药药大大学学 药药学学院院 潘潘为为高高强心苷的提取和分离强心苷的提取和分离第三节 强心苷类2纯化纯化溶剂法溶剂法先用醇或稀醇提取，浓缩致无醇味，再根据化合物的极性选择溶剂先用醇或稀醇提取，浓缩致无醇味，再根据化合物的极性选择溶剂进行除杂（用乙醚、氯仿脱脂）。进行除杂（用乙醚、氯仿脱脂）。铅盐法铅盐法铅盐与杂质可生成沉淀，但该沉淀能吸附强心苷而导致损失。这种铅盐与杂质可生成沉淀，但该沉淀能吸附强心苷而导致损失。这种吸附和溶液中醇的含量有关，增加醇含量能降低沉淀对强心苷的吸吸附和溶液中醇的含量有关，增加醇含量

39、能降低沉淀对强心苷的吸附现象，但纯化效果下降。附现象，但纯化效果下降。过量的铅试剂能引起一些强心苷的脱酰基反应。过量的铅试剂能引起一些强心苷的脱酰基反应。广广西西中中医医药药大大学学 药药学学院院 潘潘为为高高强心苷的提取和分离强心苷的提取和分离第三节 强心苷类2纯化纯化吸附法吸附法(强心苷亦有可能被吸附而损失强心苷亦有可能被吸附而损失)活性炭活性炭使叶绿素等脂溶性杂质可被吸附而除去使叶绿素等脂溶性杂质可被吸附而除去Al2O3糖类、水溶性色素、皂苷等可吸附糖类、水溶性色素、皂苷等可吸附活性炭活性炭Cn弱极性表面弱极性表面脂溶性物质脂溶性物质Al2O3大极性表面大极性表面大极性成分大极性成分极极

40、性性相相似似者者相相吸吸广广西西中中医医药药大大学学 药药学学院院 潘潘为为高高强心苷的提取和分离强心苷的提取和分离第三节 强心苷类3.分离分离两相溶剂萃取法两相溶剂萃取法依据分配系数的不同依据分配系数的不同例如：毛花毛地黄总苷含例如：毛花毛地黄总苷含A苷、苷、B苷、苷、C苷：苷：氯仿中溶解度：氯仿中溶解度：A（1/225）、）、B（1/550）C（1/2000）甲醇中溶解度：甲醇中溶解度：A、B、C均约为均约为1/20水中溶解度：水中溶解度：A、B、C均几乎不溶均几乎不溶用用氯仿氯仿-甲醇甲醇-水（水（5:1:5）体系进行二相溶剂萃取，萃取用量为总体系进行二相溶剂萃取，萃取用量为总苷的苷的1

41、000倍，倍，A和和B分配到氯仿层，分配到氯仿层，C分配到水层。分配到水层。广广西西中中医医药药大大学学 药药学学院院 潘潘为为高高强心苷的提取和分离强心苷的提取和分离第三节 强心苷类3.分离分离逆流分配法逆流分配法依据分配系数的不同，使混合苷分依据分配系数的不同，使混合苷分离（方法见课本离（方法见课本p22-23）。）。例如：黄花夹竹桃苷例如：黄花夹竹桃苷A和和B的分离：的分离：以以【氯仿氯仿-乙醇（乙醇（2:1）750ml】-【水水150ml】体系为二相溶剂，氯仿为移动相，水为固体系为二相溶剂，氯仿为移动相，水为固定相，经定相，经9次逆流分配（次逆流分配（0-8管），最后由氯仿层管），最后

42、由氯仿层6-7管得管得B，水层，水层2-5管得管得A。黄花夹竹桃苷黄花夹竹桃苷A黄花夹竹桃苷黄花夹竹桃苷B极性稍大极性稍大极性稍小极性稍小广广西西中中医医药药大大学学 药药学学院院 潘潘为为高高强心苷的提取和分离强心苷的提取和分离第三节 强心苷类3.分离分离色谱分离色谱分离分离亲脂性单糖苷、次级苷和苷元分离亲脂性单糖苷、次级苷和苷元正相吸附色谱：正相吸附色谱：吸附材料用硅胶等，洗脱体系正己烷吸附材料用硅胶等，洗脱体系正己烷-乙酸乙酯、苯乙酸乙酯、苯-丙丙酮、氯仿酮、氯仿-甲醇、乙酸乙酯甲醇、乙酸乙酯-甲醇；甲醇；广广西西中中医医药药大大学学 药药学学院院 潘潘为为高高强心苷的提取和分离强心苷的

43、提取和分离第三节 强心苷类3.分离分离色谱分离色谱分离对极性稍大成分对极性稍大成分正相分配层析正相分配层析选硅胶、纤维素、硅藻土等为支持剂；选硅胶、纤维素、硅藻土等为支持剂；洗脱体系乙酸乙酯洗脱体系乙酸乙酯-甲醇甲醇-水、氯仿水、氯仿-甲醇甲醇-水。水。广广西西中中医医药药大大学学 药药学学院院 潘潘为为高高强心苷的提取和分离强心苷的提取和分离实例实例第三节 强心苷类广广西西中中医医药药大大学学 药药学学院院 潘潘为为高高强心苷的提取和分离强心苷的提取和分离实例（续）实例（续）第三节 强心苷类广广西西中中医医药药大大学学 药药学学院院 潘潘为为高高强心苷的生理活性强心苷的生理活性第三节 强心苷

44、类强强心心作作用用与与化化学学结结构构有有密密切切关关系系1C/D顺式顺式有强心作用；有强心作用；C/D反式或反式或C14-OH脱水生成脱水苷元脱水生成脱水苷元无强心作用。无强心作用。2C17位有不饱和内酯环且为位有不饱和内酯环且为-构型构型有强心作用有强心作用C17位为位为-构型或开环构型或开环强心作用弱或消失强心作用弱或消失3A/B环与环与C3-OH的构型的构型甲型强心苷元的强心作用：甲型强心苷元的强心作用：A/B顺式稠合顺式稠合C3-OH为为-构型构型-构型构型A/B反式稠合反式稠合C3-OH构型对强心作用无明显影响构型对强心作用无明显影响4糖部分没有强心作用，但糖性质和数目，影响强心苷

45、在水糖部分没有强心作用，但糖性质和数目，影响强心苷在水/油中油中的分配系数，从而影响强心苷的活性毒性。的分配系数，从而影响强心苷的活性毒性。广广西西中中医医药药大大学学 药药学学院院 潘潘为为高高第四节第四节螺甾皂苷螺甾皂苷广广西西中中医医药药大大学学 药药学学院院 潘潘为为高高螺甾定义螺甾定义：具有具有螺甾烷类结构母核螺甾烷类结构母核的一类皂苷的一类皂苷。概述概述第四节 螺甾皂苷广广西西中中医医药药大大学学 药药学学院院 潘潘为为高高螺甾皂苷螺甾皂苷化学结构类型化学结构类型第四节 螺甾皂苷母母核核结结构构27个碳个碳；A/B环顺式（环顺式（5）或反式（）或反式（5）；）；B/C、C/D环环反

46、式（反式（8,9,13,14)；C17侧链侧链构型；构型；C22是是E与与F环共享的碳以螺缩酮的形式相联；环共享的碳以螺缩酮的形式相联；分子中有含有多个羟基。大多在分子中有含有多个羟基。大多在C3位有羟基取代，多数为位有羟基取代，多数为-型，少数为型，少数为-型。也常有羰基和双键取代；型。也常有羰基和双键取代；甾体皂苷分子中不含羧基，呈中性，故又称中性皂苷。甾体皂苷分子中不含羧基，呈中性，故又称中性皂苷。广广西西中中医医药药大大学学 药药学学院院 潘潘为为高高螺甾皂苷螺甾皂苷化学结构类型化学结构类型第四节 螺甾皂苷E依照依照Fischer投影式，将氧原子和相应碳原于间的键打开投影式，将氧原子和

47、相应碳原于间的键打开(OC26键和键和O-C16键键)，碳键直立地向背面投影，碳键直立地向背面投影，C26位位-CH2OH基指定在上，取代基在碳链左侧为基指定在上，取代基在碳链左侧为F，在右侧为，在右侧为F。F环环的的甾体皂苷元的甾体皂苷元的E、F环有环有C20,C22,C25三个手性碳原子，三个手性碳原子，C20-CH3为为F型。型。C25-CH3有两种构型（两异构体共存于植物中，有两种构型（两异构体共存于植物中，25R型较稳定）型较稳定）：F当当C25-CH3位于位于F环平面上的直立键时为环平面上的直立键时为F型，绝对构型为型，绝对构型为L型型(25S,25L,25F,Neo)，S型为螺旋

48、甾烷，由其衍生的皂苷为螺甾烷醇皂苷型为螺旋甾烷，由其衍生的皂苷为螺甾烷醇皂苷F定定义义当当C25-CH3位于位于F环平面下的横键时为环平面下的横键时为F型，绝对构型为型，绝对构型为D型型(25R,25D,25F,iso)，R型为异螺旋甾烷，由其衍生的皂苷为异螺甾烷醇苷皂苷型为异螺旋甾烷，由其衍生的皂苷为异螺甾烷醇苷皂苷广广西西中中医医药药大大学学 药药学学院院 潘潘为为高高螺甾皂苷螺甾皂苷化学结构类型化学结构类型第四节 螺甾皂苷分布分布单子叶植物和双子叶植物均有分布。单子叶植物和双子叶植物均有分布。主要分布薯蓣主要分布薯蓣科、百合科、玄参科、菝契科、龙舌兰科等单子叶植物中。科、百合科、玄参科、

49、菝契科、龙舌兰科等单子叶植物中。生理活性生理活性六七十年代，用于合成甾体避孕药和激素类药六七十年代，用于合成甾体避孕药和激素类药物的原料。九十年代发现了新的生物活性，特别是防治心脑物的原料。九十年代发现了新的生物活性，特别是防治心脑血管疾病、抗肿瘤、降血糖和免疫调节等作用。血管疾病、抗肿瘤、降血糖和免疫调节等作用。例如例如：地奥心血康胶囊是由黄山药植物中提取的甾体皂苷制成的，地奥心血康胶囊是由黄山药植物中提取的甾体皂苷制成的，内含内含8种螺甾皂苷（含量在种螺甾皂苷（含量在90%以上），对冠心病心绞痛发作以上），对冠心病心绞痛发作疗效显著。疗效显著。薤白皂苷经体外试验显示具有较强的抑制薤白皂苷经

50、体外试验显示具有较强的抑制ADP诱导的人血诱导的人血小板聚集作用。小板聚集作用。心脑舒通为蒺藜果实中提取的总皂苷制剂，临床用于心脑心脑舒通为蒺藜果实中提取的总皂苷制剂，临床用于心脑血管病的防治。血管病的防治。广广西西中中医医药药大大学学 药药学学院院 潘潘为为高高螺甾皂苷螺甾皂苷化学结构类型化学结构类型第四节 螺甾皂苷螺甾烷醇类（螺甾烷醇类（spirostanols）-C25为为S构型。构型。龙龙舌舌兰兰科科龙龙舌舌兰兰属属剑剑麻麻12广广西西中中医医药药大大学学 药药学学院院 潘潘为为高高螺甾皂苷螺甾皂苷化学结构类型化学结构类型第四节 螺甾皂苷异螺甾烷醇类（异螺甾烷醇类（isospirost