中藥化學f甾體類化合物

1、表11-1 天然甾類化合物的分類及甾核的稠合方式,二、分類(C17側鏈不同),從生源觀點來看，甾體化合物都是通過角鯊烯（甲戊二羥酸生合成途徑）轉化而來，如圖11-1所示。P299,三、生物合成途徑,第三節(jié) 強心苷類,一、概述強心苷(cardiac glycosides)是存在于植物中具強心作用的甾體苷類化合物，在十幾科的幾百種植物中含有該類化合物，尤其在玄參科和夾竹桃科植物中最多。 動物中至今尚未發(fā)現(xiàn)有強心苷類存在，而蟾蜍皮下腺

2、分泌物中所含強心成分為蟾毒配基(bufogenins)及其酯類(稱蟾酥毒類，bufotoxins)，而非苷類成分。,例如：中藥蟾蜍中,蟾毒靈-3-半辛二酸酯,二、強心苷的化學結構和實例,強心苷的結構比較復雜，是由強心苷元(cardiac aglycones)與糖二部分構成的。1、強心苷元中甾體母核四個環(huán)的稠合方式 ：①天然存在的強心苷元 B/C環(huán)都是反式；②C/D環(huán)都是順式；③A/B環(huán)二種稠合方式都有； 以順式稠合的較

3、多，如毛地黃毒苷元(digitoxigenin)。反式稠合的較少，如烏沙苷元(uzarigenin)。,①C3和C14位都有羥基取代， C3-OH (成苷位置)大多是β-構型 ，少數(shù)是α-構型。 C14羥基由于C/D環(huán)是順式，所以都是β-構型。②甾核其他位置上還可能有更多的羥基，一般位于1β、2α、5β、11α、11β、12α、12β、15β、16β。③強心苷元甾核的C10上大多是甲基，也

4、可能是醛基，羥甲基、羧基，都是β-構型。,2、在強心苷元分子的甾核上取代基：,④C13上都是甲基。⑤C17位側鏈為不飽和內酯：(p301) 五元環(huán)的△αβ-γ內酯，稱為甲型強心苷元； 六元環(huán)的△αβ，γδ-δ內酯，稱為乙型強心苷元； 都屬于β-構型(個別為α-構型，命名時標以17β-H)。,3、糖：,六碳醛糖 6-去氧糖：L-夫糖（a）6-去氧糖甲醚：L-黃花夾竹桃糖（b） 2

5、，6-二去氧糖：D-洋地黃毒糖（c）2，6-二去氧糖甲醚：D-沙門糖（d）,4、糖和苷元的連接方式（C3-OH）,Ⅰ型：苷元–（2,6–二去氧糖）x–（D-glc）yⅡ型：苷元–（6–去氧糖）x–（D-glc）yⅢ型：苷元–（D-glc）y,,（一）五元內酯環(huán)強心苷類,毛地黃強心苷 毛地黃品種很多，主要有：毛花洋地黃(Digitalis lanata)和紫花洋地黃(D．Purpurea)，為玄參科植物，其葉富含甲型強心苷類化合物

6、 P308。,(二)六元內酯環(huán)強心苷,目前此類強心苷成分較少，已發(fā)現(xiàn)有100多個，以百合科分布最多。如百合科植物海蔥(Scilla maritima)中含有的原海蔥苷A、海蔥苷A與葡萄糖海蔥苷A等，都是海蔥苷元(scillarenin)的衍生物。,海蔥苷元,三、強心苷的理化性質,（一）理化性質1、形態(tài)性狀：多為無色結晶或無定形粉末。有旋光性。2、溶解度：可溶于水、丙酮及醇類等極性溶劑，略溶于醋酸乙酯、氯仿-甲醇，幾不溶于醚、苯、石

7、油醚等非極性溶劑。3、強心苷分子中有內酯環(huán)結構，當用KOH或NaOH的水溶液處理，內酯環(huán)開裂，但酸化后又環(huán)合。,1、溫和的酸水解,特點：稀酸(0.02～0.05mol/L的HCl或H2SO4)只能水解 I型苷。 斷裂：苷元與2,6-二去氧糖的苷鍵, 2,6-二去氧糖之間的苷鍵不斷裂: 2,6-二去氧糖與葡萄糖之間的苷鍵,（二）苷鍵的水解,強心苷苷鍵亦能被酸、酶所水解，分子中如有酯鍵結構，還可被堿水解，唯強心苷中苷鍵由于糖的結構不同

8、，水解難易有區(qū)別，水解產(chǎn)物也有差異。,例：紫花洋地黃苷Ａ,2、強酸水解,特點：3％～5％的鹽酸或硫酸適合II 、III 型苷的水解，能斷裂苷元與糖以及糖與糖之間的苷鍵產(chǎn)物：苷元往往會縮水得脫水苷元、單糖,例：紫花洋地黃苷Ａ,3、酶催化水解,特點：專屬性強。產(chǎn)物：次生苷或苷元，單糖或低聚糖。,4、堿水解法,NaHCO3, KHCO3 а-去氧糖上的?；鵆a(OH)2,Ba(OH)2 а-羥基糖、а-去氧糖上、 苷元上的酰基

9、NaOH 內酯環(huán)、糖基、苷元上的?；?(三)顯色反應,1、甾體母核的顯色反應2、不飽和內酯的環(huán)顯色反應3、2-去氧糖的顯色反應,1、甾體母核的顯色反應,（1）醋酐-濃硫酸反應(Liebermann-Burchard反應)（2）氯仿-濃硫酸反應(Salkowski反應)（3）三氯醋酸反應(Rosen-Heimer反應)（4）五氯化銻反應(Kahlenberg反應) 將樣品氯仿或醇溶液點于濾

10、紙上，噴以20％五氯化銻的氯仿溶液，干燥后60～70℃加熱，顯藍色、灰藍色，灰紫色等多種顏色斑點。,2、不飽和內酯環(huán)的反應,原理：甲型強心苷類由于C17側鏈上有一不飽和五元內酯環(huán)，在堿性醇溶液中，雙鍵轉位能形成活性亞甲基，從而能夠與某些試劑反應而顯色。反應物在可見光區(qū)往往具有特殊最大吸收，故亦用于定量。乙型強心苷在堿性溶液中不能產(chǎn)生活性次甲基，故無此類反應產(chǎn)生。,活性次甲基顯色反應,3、2-去氧糖產(chǎn)生的反應,(1)Keller-Ki

11、liani反應： 條件: α-去氧糖必須以游離的形式或α-去氧糖與苷元相連試劑：冰醋酸／三氯化鐵／濃硫酸 結果：觀察界面和乙酸層的顏色變化，醋酸層漸呈藍色或藍綠色,濃硫酸層其色隨苷元不同而異。此反應只對游離的2-去氧糖，或在反應的條件下能水解出2-去氧糖的強心苷顯色,(2)對-二甲氨基苯甲醛反應：,將強心苷醇溶液滴在濾紙上，干后，噴對-二甲氨基苯甲醛試劑(1％對-二甲氨基苯甲醛乙醇溶液-濃鹽酸4：1)，并于90℃加熱30秒鐘，

12、如有2-去氧糖，可顯灰紅色斑點。,試劑：占噸氫醇／冰醋酸／濃鹽酸結果：紅色用途：定性／定量,(3)占噸氫醇(xanthydrol)反應：,(4)過碘酸-對硝基苯胺反應：,過碘酸能與強心苷分子中的2-去氧糖氧化生成丙二醛，再與對硝基苯胺縮合而呈黃色。,五 、強心苷的提取分離,提取分離比較困難：①強心苷比較復雜，大多含量又較低；②原生苷、次生苷多種強心苷共存；③與糖類、皂苷、色素、鞣質等共存；④強心苷不穩(wěn)定，易分解。,（一）提取

13、,原生苷：易溶于水而難溶于親脂性溶劑。次級苷：則相反，易溶于親脂性溶劑而難溶于水。 提取時可根據(jù)強心苷的性質選擇不同溶劑，例如乙醚、氯仿、氯仿-甲醇混合溶劑，甲醇、乙醇等。但常用的為甲醇或70%乙醇，提取效率高，且能使酶破壞失去活性。,（二）純化，去除雜質,1、溶劑法原料如為種子或含油脂類雜質較多時，一般宜先采用壓榨法或溶劑法進行脫脂，然后用醇或稀醇提取。先用醇或稀醇提取，濃縮提取液除去醇，殘留水提液用石油醚、苯

14、等萃取，除去親脂性雜質。水液再用氯仿-甲醇混液萃取，提出強心苷，親水性雜質則留在水層而棄去。若原料為地上部分。葉綠素含量較高，可將醇提液濃縮，保留適量濃度的醇，放置使葉綠素等脂溶性雜質成膠狀沉淀析出，過濾除去。,2、鉛鹽法,鉛鹽法是一種比較有效的純化方法，但鉛鹽與雜質生成的沉淀能吸附強心苷而導致?lián)p失。另外過量的鉛試劑能引起一些強心苷的脫?；磻?3、吸附法,強心苷稀醇提取液通過活性炭，提取液中的葉綠素等脂溶性雜質可被吸附而除去

15、。當提取液通過Al2O3，溶液中糖類、水溶性色素、皂苷等可吸附，從而達到純化目的。但強心苷亦有可能被吸附而損失，而且吸附量與溶液中乙醇的濃度有關，是應該注意的。,（三）單體分離,1、兩相溶劑萃取法（氯仿-甲醇-水） 2、逆流分配法（氯仿-甲醇-水） 3、層析分離親脂性單糖苷、次級苷和苷元，一般選用吸附層析,常以硅膠為吸附劑，用正己烷-乙酸乙酯,苯-丙酮、氯仿-甲醇、乙酸乙酯-甲醇為溶劑，進行梯度洗脫。弱親脂性成分宜選用

16、分配層析，可用硅膠、硅藻土，纖維素為支持劑，常以乙酸乙酯-甲醇-水或氯仿-甲醇-水進行梯度洗脫。,六、 強心苷的生理活性,強心苷的構效關系：1、A／B環(huán)順式或反式，C／D環(huán)必須是順式稠合，才能顯現(xiàn)強心作用。（如果C／D環(huán)為反式或C14-OH脫水生成脫水苷元，強心作用消失）2、在甾核的17位，必須有一個不飽和內酯環(huán)，且為β-構型。（如異構化為α-構型或開環(huán)，強心作用將變得很弱或甚至消失）3、內酯環(huán)中雙鍵被飽和后，強心作用雖減弱，但毒

17、性亦減弱，較為安全，有一定的實用價值4、C10位的甲基氧化成羥甲基或醛基后，作用稍有增強，毒性亦加大。,第四節(jié) 甾體皂苷,一、甾體皂苷概述甾體皂苷(steroidal saponins)是一類由螺甾烷(spirostane)類化合物與糖結合的寡糖苷，在植物中有著廣泛的分布，迄今發(fā)現(xiàn)的甾體皂苷類化合物已達10000種以上，主要分布在薯蕷科、百合科、玄參科、菝葜科、龍舌蘭科等植物中。,螺旋甾烷,即A／B環(huán)有順式和反式；B／C環(huán)和C

18、／D環(huán)均為反式；C17位側鏈為β-構型，側鏈中的C22和C16成了一個駢合五元含氧雜環(huán)；C22和C26亦通過氧原子形成一個六元含氧雜環(huán)。,二、甾體皂苷的化學結構和實例,螺旋甾醇 SaL,C25為S構型,異螺旋甾醇 ReD,C25為R構型螺甾烷醇和異螺甾烷醇二者互為異構體，常常是共存于植物體，由于25-R型較穩(wěn)定，因此25-S型極易轉化為25-R型。,呋甾烷醇類(furostanols),F環(huán)為開鏈衍生物,變形螺甾烷醇類(pseu

19、do-spirostanols),F環(huán)為五元四氫呋喃環(huán)。,三、甾體皂苷的理化性質,1、性狀：甾體皂苷元多有較好結晶形。2、溶解度：甾體皂苷元：能溶于PE、CHCl3等親脂性溶劑中，而不溶于H2O甾體皂苷：一般可溶于H2O，易溶于熱H2O、稀醇，幾不溶于或難溶于PE、Ben、Et2O等親脂性溶劑。3、熔點：常隨著羥基數(shù)目增加而升高，單羥基物都在208℃以下，三羥基物都在242℃以上，多數(shù)雙羥基或單羥酮類介乎二者之間。4、表面活性

20、和溶血作用：與三萜皂苷相似，但F環(huán)開裂的皂苷往往不具溶血作用，而且表面活性降低。,5、甾醇分子復合物：,甾體皂苷的乙醇溶液可被甾醇(常用膽甾醇)沉淀。除膽甾醇外，其他凡是含有C3位β-OH的甾醇(如β-谷甾醇、豆甾醇、麥角甾醇等)均可與皂苷結合生成難溶性分子復合物。甾體皂苷與甾醇形成分子復合物的規(guī)律：①當甾醇A／B環(huán)為反式相連，或具有△5的結構，形成的分子復合物溶度積最小。②若C3-OH為α構型，或者是當C3-OH被?；蛘呱?/p>

21、成苷鍵，就不能與皂苷生成難溶性的分子復合物。③三萜皂苷與甾醇形成的分子復合物不及甾體皂苷穩(wěn)定。,6、顯色反應,Liebermann-Burchard反應 最后顯綠色（甾體皂苷） 最后顯紅色（三萜皂苷）Rosenheim反應: 25％三氯醋酸（濾紙） 60℃ 紅色（甾體皂苷） 100℃ 紅色（三萜