第八章 甾體

1、第八章,甾體及其苷類,Steroids and Glycosides,目的要求：1．掌握甾體及其苷類的結(jié)構(gòu)特征和類型。2．掌握強心苷、甾體皂苷的理化性質(zhì)、顏色反 應(yīng)及其應(yīng)用。3．掌握強心苷的酸水解法和酶水解法。4．了解強心苷的一般提取分離方法，掌握甾體 皂苷及苷元的提取方法。,,,一、概述二、 C21甾類化合物和海洋甾體化合物三、強心苷類化合物四、甾體皂苷類化合物,本 章 內(nèi) 容,,一、概述,

2、,種類： 動植物甾醇（也稱固醇）、膽酸、C21甾、植物強心苷、蟾酥毒素、昆蟲激素等。 特征：甾體母核----環(huán)戊烷駢多氫菲 涉及到生理、保健、節(jié)育、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)等多方面，對動植物的生命活動起著重要的作用。,一、概述,,定義 又名類固醇化合物，1936年---“甾體化合物”。C-10、C-13上各有一個甲基，稱為角甲基C-17位有側(cè)鏈。,研究進展,一、概述,,1903--1932年 對甾醇及

3、膽酸的研究闡明了 甾體的碳架結(jié)構(gòu)。1928--1960年 發(fā)現(xiàn)動物激素和開始工業(yè)生產(chǎn)。1960--80年代末 避孕藥物的合成及其應(yīng)用， 發(fā)現(xiàn)昆蟲變態(tài)激素。,基本結(jié)構(gòu)和分類,一、概述,,在甾體母核上，大都存在C-3羥基，可和糖結(jié)合成苷。而C-17側(cè)鏈有顯著差別，根據(jù)C-17側(cè)鏈結(jié)構(gòu)的不同，可將天然甾類分為不同類型。,,,一、概述,,基本結(jié)構(gòu)和分類,立體化學(xué),一、概述,

4、,甾體母核有八個手性碳原子，C3、C5、C8、C9、C10、C13、C14、C17,故理論上應(yīng)有28個光學(xué)異構(gòu)體，但由于稠環(huán)的存在及其引起的空間障礙，實際上可能存在的異構(gòu)體大大減少，一般只以穩(wěn)定的構(gòu)型存在。,一、概述,,母核的構(gòu)型,A/B環(huán)有順式(5-βH)或反式(5-αH)稠和。 B/C環(huán)是反式稠和（8-βH/9-αH)。 C/D環(huán)有順式(14-βH)或 反式稠和(14-αH)。,立體化學(xué),正系：A/B環(huán)為順式，B/C反式

5、，C/D反式，C5-H及C10-CH3處于環(huán)平面同一邊，以糞甾烷（coprostane）為代表。,一、概述,,立體化學(xué),,一、概述,,別系或異系：A/B為反式，B/C反式，C/D反式。C5-H及C10-CH3 不處于環(huán)平面同一邊，以膽甾烷（cholestane）為代表。,立體化學(xué),,一、概述,,許多甾體化合物，于C5處形成雙鍵，故區(qū)分A/B環(huán)稠和時構(gòu)型的因素不存在，故無正系、別系的區(qū)別。 如：黃體酮、睪丸素、膽甾醇等。,立體化

6、學(xué),例 外,取代基的構(gòu)型,一、概述,,天然甾類成分C10、C13、C17側(cè)鏈大多為β-構(gòu)型，以實線表示。由于C3上有羥基，故取代基的構(gòu)型實質(zhì)上是指C3羥基的空間排列，有兩種類型的異構(gòu)體： C3 OH, C10 CH3 順式:β型（實線表示） C3 OH, C10 CH3 反式:α型 或 epi(表)型 （虛線表示）,立體化學(xué),一、概述,,生源途徑

7、 通過甲戊二羥酸的生物合成途徑轉(zhuǎn)化而來。 乙酰輔酶A 角鯊烯 2,3-氧化角鯊烯 羊毛甾醇,,,,,,甾醇,,,甾體皂苷元,一、概述,,甾類成分的顏色反應(yīng),甾類成分在無水條件下，用酸處理，能產(chǎn)生各種顏色反應(yīng)，用這些反應(yīng)來初步鑒別該類成分或供比色分析。注：全飽和的甾類、C3無羥基者為陰性。,Liebermann-burchard反應(yīng) 樣品溶于冰醋酸，加濃硫酸-醋酐(1:2

8、0)，產(chǎn)生紅 紫 藍 綠等顏色變化，最后褪色。,,,,一、概述,,Salkowski反應(yīng) 樣品溶于氯仿，沿管壁滴加濃硫酸，氯仿層顯血紅色或青色，硫酸層顯綠色。 三氯化銻或五氯化銻反應(yīng) 將樣品醇溶液點于 濾紙上，噴以20%三氯化銻（或五氯化銻）氯仿溶液（不應(yīng)含乙醇和水），干燥后，60-70℃加熱，顯灰藍色、灰紫色斑點。,甾類成分的顏色反應(yīng),Rosenheim反應(yīng) A.樣品,一、概述,,25%三氯醋酸乙醇液,,紅色、紫色,

9、分子中有共軛雙烯結(jié)構(gòu)或經(jīng)三氯醋 酸作用，生成物具共軛雙烯結(jié)構(gòu)。,甾類成分的顏色反應(yīng),Δ 60°C,B.25%三氯醋酸乙醇液--3%氯胺T水液（4:1）,,強心苷,,熒光反應(yīng),毛地黃強心苷類的區(qū)別,,毛地黃毒苷類：黃色 羥基毛地黃毒苷類：蘭色 異羥基毛地黃毒苷類：灰黃色,一、概述,,Rosenheim反應(yīng),甾類成分的顏色反應(yīng),反應(yīng)機理 無色的甾體化合物在無水條件下和濃酸作用，首先是C3含氧小基團脫水形成雙鍵，

10、然后產(chǎn)生雙鍵移位或雙分子聚合或氧化等過程，生成復(fù)雜有色混合物。,一、概述,,膽甾醇（ cholesterol）,三氯化銻反應(yīng),,黃—紅色,,,3，3’-雙（2，4）膽甾二烯,3，5-膽甾二烯,甾類成分的顏色反應(yīng),,一、概述二、 C21甾類化合物和海洋甾體化合物三、強心苷類化合物四、甾體皂苷類化合物,本 章 內(nèi) 容,,二、 C21甾類和海洋甾體化合物,,C21甾,C21甾(C21-steroides）是一類含有21個碳原子的甾體衍生

11、物，分布于玄參科、夾竹桃科、毛茛科、蘿藦科。由植物中分離出的C21甾類都是以孕甾烷（pregnane）或其異構(gòu)體為基本骨架。 C21甾是目前廣泛應(yīng)用于臨床的一類重要藥物，具有抗炎、抗腫瘤、抗生育等方面生物活性。,C21甾,存在形式,二、 C21甾類和海洋甾體化合物,,C21甾類在植物中游離存在或與糖結(jié)合成苷；苷類糖鏈多和C3-OH相連，少數(shù)連于C20-OH；苷類分子中除2-OH糖外，還有2-去氧糖。,C21甾,C21甾

12、苷類大都與皂苷、強心苷共存于中藥中： 洋地黃葉和種子中，含有強心苷、皂苷及C21甾苷。 杠柳的根皮及樹皮稱北五加皮，其中含多種甾苷，除強心苷－－杠柳苷外，還含C21甾苷。,二、 C21甾類和海洋甾體化合物,,存在形式,C21甾,洋地黃,有些植物，不含強心苷，而含C21甾苷，多 存在于蘿摩科。如從牛皮消中得到的牛皮消 苷元、本波苷元、林里奧酮等均屬C21甾苷。,二、 C21

13、甾類和海洋甾體化合物,C21甾,,存在形式,牛皮消,結(jié)構(gòu)特點,二、 C21甾類和海洋甾體化合物,,A/B反；B/C反；C/D順。 C5、C6位大多有雙鍵；C20位可能有羰基； C17位上的側(cè)鏈多為α-構(gòu)型。 C3、C8、C12、C14、C17、C20等 位置可能有β–OH；C11 位可能有α–OH。,C21甾,結(jié)構(gòu)類型,二、 C21甾類和海洋甾體化合物,,C21甾,C11、C12羥基可能和醋 酸、苯

14、甲酸、桂皮酸等 結(jié)合成酯。 C3–OH有時和糖縮合成苷 類存在。,理化性質(zhì),二、 C21甾類和海洋甾體化合物,,大都是結(jié)晶性化合物；一般親脂性較強（分子 中往往存在酯鍵），可溶于石油醚、乙醚等 親脂性溶劑中，不溶于水；C21甾苷類水溶性 增大。,具甾體化合物的顏色反應(yīng) C21甾苷類分子中存在2-去氧糖，則Keller－ kiliani 顏色反應(yīng)陽性（強心苷類顏色反應(yīng)

15、）。,C21甾,二、 C21甾類和海洋甾體化合物,,C21甾苷類化合物溶于含少量Fe3+[FeCl3或Fe2(SO4)3]的冰醋酸，沿管壁滴加濃H2SO4,,界面及醋酸層顏色變化（藍、藍綠色）,,苷元不同而不同,理化性質(zhì),C21甾,二、 C21甾類和海洋甾體化合物,海洋甾體化合物,,該類化合物具有以下特點： 活性強、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，多是從海洋動物體內(nèi)分 離得到的； 分子結(jié)構(gòu)中往往含有多個酚羥基、氮原子或硫 原子等。

16、發(fā)現(xiàn)了不少具有顯著抗腫瘤活性的海洋甾體化 合物。,二、 C21甾類和海洋甾體化合物,,海 綿,二、 C21甾類和海洋甾體化合物,,珊 瑚,二、 C21甾類和海洋甾體化合物,,珊 瑚,二、 C21甾類和海洋甾體化合物,,白 斑 角 鯊(Squalus acanthias),二、 C21甾類和海洋甾體化合物,,海洋甾體化合物,Squalamine (從白斑角鯊中分離，

17、作為新生血管抑制劑類抗癌藥進入Ⅱ期臨床試驗 ),蠕 蟲,海洋甾體化合物,二、 C21甾類和海洋甾體化合物,,Cephalostatin 1 (從南非一種海洋蠕蟲中得到，目前正進行抗腫瘤活性評價）,,一、概述二、 C21甾類化合物和海洋甾體化合物三、強心苷類化合物四、甾體皂苷類化合物,本 章 內(nèi) 容,,三、 強心苷類,,概述,強心苷（cardiac glycosides）是存在于植物中具有強心作用的甾體苷類化合物，由強心苷元和

18、糖縮合而產(chǎn)生的一類苷。,目前臨床應(yīng)用的有二、三十種，用于治療充血性心力衰竭及節(jié)律障礙等心臟疾病，如西地蘭、地高辛、毛地黃毒苷等。 強心苷類能興奮延髓催吐化學(xué)感受區(qū)而引起惡心、嘔吐等胃腸道反應(yīng)；且有劇毒，若超過安全劑量時，可使心臟中毒而停止跳動。 某些強心苷對動物腫瘤有效，主要是細(xì)胞毒作用。,三、 強心苷類,,三、 強心苷類,,生物合成,以甾醇為母體經(jīng)多次轉(zhuǎn)化而逐漸生成，涉及到大約20種酶的作用，如還原酶、氧化還原酶、苷化酶、乙酰化酶

19、等。例：毛地黃中的強心苷元的形成過程：,,甾醇,C21甾,強心苷,三、 強心苷類,,化學(xué)結(jié)構(gòu)和分類,強心苷是由強心苷元（cardiac aglycone）與糖（sugar）二部分構(gòu)成。,II,R1= R2= H洋地黃毒苷,苷元母核,三、 強心苷類,,化學(xué)結(jié)構(gòu)和分類,天然界存在的強心苷元B/C環(huán)是反式、C/D環(huán)是順式、A/B環(huán)大多數(shù)為順式----洋地黃毒苷元(digitoxigenin)，少數(shù)為反式----烏沙苷元(uzarigen

20、in). 苷元母核A,B,C,D四個環(huán)的稠合構(gòu)象對強心苷的理化及生理活性有一定影響。,分類,三、 強心苷類,化學(xué)結(jié)構(gòu)和分類,,根據(jù)C17位側(cè)鏈的不飽和內(nèi)酯環(huán)的不同分為： 甲型：C17位側(cè)鏈為五元環(huán)的△??-?內(nèi)酯 乙型：C17位側(cè)鏈為六元環(huán)的△??，??-?內(nèi)酯 這兩類大都是β-構(gòu)型，個別為?-構(gòu)型， ?-型無強心作用。,三、 強心苷類,化學(xué)結(jié)構(gòu)和分類,,甲型強心苷元,C17位上連五元不飽和內(nèi)酯環(huán)，即△αβ-γ-內(nèi)

21、酯。23個C原子，以強心甾（cardenolide）為母核命名。,,乙型強心苷元,C17位上連六元不飽和內(nèi)酯環(huán)，即△αβ，γδ----雙烯-δ-內(nèi)酯。24個C原子，以海蔥甾（scillanolide）或蟾蜍甾(bufanolide)為母核命名。,,三、 強心苷類,化學(xué)結(jié)構(gòu)和分類,這兩類C17位大都是β-構(gòu)型，個別為α-構(gòu)型。在異構(gòu)化酶的作用下，β-構(gòu)型的強心苷元可轉(zhuǎn)變?yōu)闊o強心作用的或強心作用顯著降低的α-構(gòu)型異構(gòu)體： 例

22、如:毒毛旋花子種子中含有異構(gòu)化酶，能使C-17位的側(cè)鏈由?-構(gòu)型轉(zhuǎn)變?yōu)棣?構(gòu)型。,三、 強心苷類,化學(xué)結(jié)構(gòu)和分類,,毒毛旋花,,C3、C14位上都有羥基： C3-OH多為β-型---洋地黃毒苷元，少數(shù)為α-型[命名時冠以“表” (epi)]——3-表洋地黃毒苷元。C14位-OH都是β-型(C/D環(huán)順式)； C10，C13多為β-CH3；C11,C12位可能有羰基；C4,5、C5,6、C9,11、C16,17可能有雙鍵。,取代基

23、,三、 強心苷類,化學(xué)結(jié)構(gòu)和分類,原海蔥苷 A,,糖部分,種類：20多種 常見糖：六碳醛糖、6-去氧糖、6-去氧糖甲醚 特征糖：2，6-二去氧糖和2，6-二去氧糖甲醚 僅存在于強心苷中，作為強心苷類化合物區(qū)別于其他化合物的特征。,三、 強心苷類,化學(xué)結(jié)構(gòu)和分類,D-洋地黃毒糖 L-夾竹桃糖,D－洋地黃糖

24、 D-加拿大麻糖,,糖和苷元的連接方式,多數(shù)是幾種糖結(jié)合成低聚糖形式再與苷元的C3-OH連接成苷。糖雖然沒有強心作用，但是可以增加強心苷對心肌的親和力。,三、 強心苷類,化學(xué)結(jié)構(gòu)和分類,日蟾蜍它靈毒類,I 型： 苷元-(2, 6-二去氧糖)x-(D-葡萄糖)y II 型： 苷元-(6-去氧糖)x-(D-葡萄糖)y III 型：苷元-(D-葡萄糖)y,,糖和苷元的連接方式,三、 強心苷類,化學(xué)結(jié)構(gòu)和

25、分類,結(jié)構(gòu)舉例,毛花毛地黃,原生苷：毛花毛地黃苷 C，親水強，注射,II,毛地黃毒苷 (digitoxin)R1=R2=H，親脂性較強，口服治療慢性病,地高辛 (digoxin)R1=OH R2=H，注射速效強心藥,西地蘭，注射 (deslanoside),,OH,酶解去glc脫乙?；?,I,結(jié)構(gòu)舉例,原海蔥苷 A(proscillaridin A),n=2~6日蟾蜍它靈毒類(gamabufotalitoxins),三、

26、強心苷類,,強心苷的理化性質(zhì) 理化性質(zhì) 苷鍵的水解 顯色反應(yīng),,,理化性質(zhì),性狀 多為無色結(jié)晶或無定形粉末，中性物質(zhì)，有旋光性，對粘膜有刺激性。 C17 側(cè)鏈為?-構(gòu)型的味苦，α-構(gòu)型味不苦，但無效。,三、 強心苷類,化學(xué)結(jié)構(gòu)和分類,,溶解度 苷元：溶于有機溶劑，難溶于水。 苷： 溶于水、丙酮及醇類等極性溶劑； 略溶于乙酸乙

27、酯、含醇氯仿； 幾不溶于醚、苯、石油醚等非極性溶劑。,苷的溶解度因糖分子數(shù)目和種類以及苷元分子中有無親水性基團而有差異。,三、 強心苷類,化學(xué)結(jié)構(gòu)和分類,溶解度,一般糖基多的原生苷比次生苷或苷元的親水性強，可溶于水等高極性溶劑而難溶于低極性溶劑。,三、 強心苷類,強心苷的理化性質(zhì),,當(dāng)苷的羥基數(shù)目相同時，苷元上的羥基不能形成分子內(nèi)氫鍵的比能形成分子內(nèi)氫鍵的水溶性大。 如毛花洋地黃苷乙和苷丙〔四糖苷

28、、四個糖的種類相同、苷元上羥基數(shù)目相同（8個羥基）〕,僅位置不同，前者是C14, C16-二羥基，其中C16-羥基能和C17內(nèi)酯環(huán)的羰基形成分子內(nèi)氫鍵，后者是C12,C14 –二羥基，不能形成分子內(nèi)氫鍵，所以苷丙在水中的溶解度（1:18500）比苷乙大(幾不溶）。在氯仿中的溶解度，毛花洋地黃苷丙（1:1750）小于毛花洋地黃苷乙（1:550）。,三、 強心苷類,強心苷的理化性質(zhì),,溶解度,三、 強心苷類,強心苷的理化性質(zhì),,毛花洋地黃苷

29、乙,分子內(nèi)氫鍵,,,強心苷的理化性質(zhì),三、 強心苷類,糖基和苷元上羥基數(shù)目的多少對溶解性有一定的影響。,溶解度,烏本苷水溶（1:75） 難溶于氯仿,洋地黃毒苷水 (1:10萬)氯仿（1:40）,三、 強心苷類,強心苷的理化性質(zhì),,理化性質(zhì),在適當(dāng)條件下，可發(fā)生內(nèi)酯環(huán)開裂、雙鍵氧化、脫水等。,三、 強心苷類,強心苷的理化性質(zhì),,理化性質(zhì),強心苷分子中內(nèi)酯環(huán)的反應(yīng),內(nèi)酯環(huán)用KOH或者NaOH的水溶液處理，內(nèi)酯環(huán)開裂，酸化后復(fù)原。

30、 用醇性苛性堿溶液處理時，內(nèi)酯環(huán)異構(gòu)化，酸化后不能復(fù)原。,甲型強心苷在醇性KOH溶液中，通過內(nèi)酯環(huán)的質(zhì)子轉(zhuǎn)移和雙鍵轉(zhuǎn)移，C14-羥基質(zhì)子對C20的親電加成作用而生成內(nèi)酯型異構(gòu)化苷，再經(jīng)皂化作用開環(huán)而生成開鏈型異構(gòu)化苷。,親電加成,強心苷分子中內(nèi)酯環(huán)的反應(yīng),三、 強心苷類,強心苷的理化性質(zhì),,乙型強心苷在醇性KOH溶液中，不發(fā)生雙鍵轉(zhuǎn)移，但內(nèi)酯環(huán)開裂生成酯，再脫水形成開鏈型異構(gòu)化苷。,強心苷分子中內(nèi)酯環(huán)的反應(yīng),三、 強心苷類,

31、強心苷的理化性質(zhì),,脫水反應(yīng),強心苷混合強酸（3%-5% HCl）加熱水解時，苷元往往發(fā)生脫水反應(yīng)。C14-OH、C5-OH（叔羥基）易發(fā)生脫水反應(yīng)。如將C3-OH、 C16-OH氧化為酮基，則更使C5-叔羥基、C14-叔羥基活化，在溫?zé)釛l件下即可脫水而形成烯酮。若C4位有雙鍵，可促使C3-OH脫水，生成共軛雙鍵。,,三、 強心苷類,,強心苷的理化性質(zhì) 理化性質(zhì) 苷鍵的水解

32、 顯色反應(yīng),,三、 強心苷類,,苷鍵的水解*,強心苷的理化性質(zhì),水解反應(yīng)是研究強心苷組成的常用方法，分化學(xué)方法和生物方法兩大類，化學(xué)方法主要有酸水解、堿水解、乙酰解；生物方法主要有酶水解。糖部分不同，其水解難易及產(chǎn)物均不同。,苷鍵,酸或酶,,苷元 + 糖,三、 強心苷類,強心苷的理化性質(zhì),,酸催化水解,（1）溫和酸水解 用稀酸（0.02~0.05mol/L的HCl或H2SO4）在含水醇中經(jīng)短時間加熱回流，可水解2-去氧糖的苷

33、鍵。2-羥基糖的苷在此條件下不易斷裂。,三、 強心苷類,強心苷的理化性質(zhì),,溫和酸水解,主要水解苷元和2-去氧糖之間的苷鍵或2-去氧 糖與2-去氧糖之間的糖鍵。 2-去氧糖與葡萄糖之間的糖鍵不易切斷。 對苷元影響較小，不會引起脫水反應(yīng)。 但不適于16位有甲?；难蟮攸S強心苷類，在此 種條件下，16位甲?；鉃榱u基，得不到原 生苷元。,三、 強心苷類,強心苷的理化性質(zhì),,,,,紫花毛地黃苷A,

34、,苷元+2分子毛地黃毒糖+1分子二糖(毛地黃毒糖-Glu),H+,1,2,3,4,溫和酸水解,三、 強心苷類,強心苷的理化性質(zhì),,酸催化水解,（2）強酸水解 3~5%的HCl或H2SO4，延長時間或加壓，可以水解2-羥基糖苷，但是常會引起苷元的脫水。,羥基毛地黃毒苷,三、 強心苷類,強心苷的理化性質(zhì),,（3）鹽酸丙酮法（Mannich水解） 強心苷溶解于丙酮溶液中，室溫條件下與氯化氫反應(yīng)2周，糖中C2-OH和C3-OH與丙酮反應(yīng)

35、生成丙酮化物，水解后得到原來的苷元和糖的衍生物。,鈴蘭毒苷 毒毛旋花子苷元,,,,,三、 強心苷類,強心苷的理化性質(zhì),,如果苷元分子中也有兩個相鄰羥基，則也可以 被鹽酸丙酮法丙酮化。如要得到原苷元，則還 需進行溫和酸水解。,如果要研究糖，則可用強酸水解；,如果要研究苷元，則應(yīng)選擇能使苷元保存完好 的溫和酸水解或鹽

36、酸丙酮法；,結(jié) 論,烏本苷 烏本苷元單丙酮化合物,Δ,烏本苷元,三、 強心苷類,強心苷的理化性質(zhì),,酶催化水解,特點：選擇性，不同性質(zhì)的酶作用于不同的苷鍵。注意：含強心苷的植物中，有水解葡萄糖苷鍵的酶，無水解2-去氧糖苷鍵的酶，所以能水解除去分子中的葡萄糖而保留2-去氧糖。,毒毛旋花子?-D-葡萄糖苷酶 次生苷+Glu毒毛旋花子雙糖酶 次生苷+Glu-Glu,,,三

37、、 強心苷類,強心苷的理化性質(zhì),,酶催化水解,,,?-D-葡萄糖苷酶,K-毒毛旋花子苷,,,毒毛旋花子雙糖酶,,加拿大麻苷,K-毒毛旋花子次苷?,,紫花洋地黃苷A,紫花苷酶,,洋地黃毒苷 + D-葡萄糖,三、 強心苷類,強心苷的理化性質(zhì),,酶催化水解,洋地黃毒苷元 - (D-洋地黃毒糖)3 - D-葡萄糖,洋地黃毒苷元 -(D-洋地黃毒糖)3,,,,苷元類型不同，被酶解難易不同。通常乙型強心苷較甲型易被酶水解。,三、 強心苷類,

38、,強心苷的理化性質(zhì) 理化性質(zhì) 苷鍵的水解 顯色反應(yīng),,三、 強心苷類,,顯色反應(yīng)* 根據(jù)顏色反應(yīng)發(fā)生在分子的不同部位，分為以下類型:,甾體母核反應(yīng) 不飽和內(nèi)酯環(huán)產(chǎn)生的反應(yīng) 2-去氧糖產(chǎn)生的反應(yīng),強心苷的理化性質(zhì),三、 強心苷類,,甾體母核反應(yīng),強心苷的理化性質(zhì),1. Liebermann-burchard反應(yīng) 2. Salkowski反應(yīng)

39、 3. 三氯化銻或五氯化銻反應(yīng),醋酐－濃硫酸,氯仿－濃硫酸,加熱，顯黃色、灰藍色、灰紫色,甲型強心苷類：C17側(cè)鏈上不飽和五元內(nèi)酯環(huán)，在堿性溶液中，雙鍵移位形成活性次甲基，從而能與某些試劑反應(yīng)而顯色。,不飽和內(nèi)酯環(huán)產(chǎn)生的反應(yīng),三、 強心苷類,強心苷的理化性質(zhì),,三、 強心苷類,強心苷的理化性質(zhì),,不飽和內(nèi)酯環(huán)產(chǎn)生的反應(yīng),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(yīng)。,1. Legal反應(yīng)（亞硝酰鐵氰化鈉）：

40、取樣品1-2mg，溶于2-3滴吡啶中，加一滴3%亞硝酰鐵氰化鈉溶液和一滴2mol/L NaOH溶液，樣品液呈深紅色或藍色, 并漸漸褪去。2. Raymond反應(yīng)（間二硝基苯）： 取樣品約1mg，以少量的50%乙醇溶解后加入0.1ml 1%間二硝基苯乙醇溶液，搖勻后再加入0.2ml 20% NaOH溶液，呈紫紅色或藍色。,不飽和內(nèi)酯環(huán)產(chǎn)生的反應(yīng),3. Kedde反應(yīng)（3,5-二硝基苯甲酸） 取樣品的甲醇或乙

41、醇溶液于試管中，加入3,5-二硝基苯甲酸試劑3-4滴，產(chǎn)生紅或深紅色。4. Baljet反應(yīng)（堿性苦味酸） 取樣品的甲醇或乙醇液于試管中，加入堿性苦味酸試劑數(shù)滴，呈現(xiàn)橙或橙紅色。有時需放置15min后顯色。,不飽和內(nèi)酯環(huán)產(chǎn)生的反應(yīng),注 意,三、 強心苷類,強心苷的理化性質(zhì),,此類反應(yīng)可在試管內(nèi)進行, 可用來區(qū)分甲、 乙型強心苷; 可以作為薄層色譜或紙色譜的顯色劑； 由于這些反應(yīng)生成的有

42、色產(chǎn)物在可見光區(qū) 通常具有最大吸收峰，因此也可用于定量 分析。,1. Keller-kiliani（三氯化鐵-冰醋酸）反應(yīng) 取樣品1mg溶于5ml冰乙酸中，加一滴20%三氯化鐵水溶液，傾斜試管，沿試管壁加入5ml濃硫酸，若有2-去氧糖存在，乙酸層漸呈藍或藍綠色。,三、 強心苷類,強心苷的理化性質(zhì),,作用于2-去氧糖的反應(yīng),此反應(yīng)是2-去氧糖的特征反應(yīng)，對游離的2-去氧糖或在反應(yīng)條件下能水

43、解出2-去氧糖的強心苷都可顯色。但若不顯色，不能說明無2-去氧糖。,K-毒毛旋花子苷,作用于2-去氧糖的反應(yīng),2. 呫噸氫醇（xanthydrol）反應(yīng): 取樣品加入?yún)銍崥浯荚噭?10mg占噸氫醇溶于100ml冰醋酸，加入1ml濃硫酸），置沸水浴中加熱3min，呈紅色。 3. 對-二甲氨基苯甲醛反應(yīng)： 樣品醇溶液滴于濾紙上，干后，噴對-二甲氨基苯甲醛試劑，90?C加熱，顯灰紅色斑點。,,所有含有2-去氧糖的苷

44、,過碘酸-對硝基苯胺反應(yīng)： TLC和PC的顯色反應(yīng)。先噴過碘酸鈉溶液，室溫放置10min，再噴對硝基苯胺試液，立即在灰黃色背底上出現(xiàn)深黃色斑點，紫外燈下為棕色背底上現(xiàn)黃色熒光斑點。,作用于2-去氧糖的反應(yīng),三、 強心苷類,,強心苷的波譜特征,UV* 甲型：?max 220nm (lg? 4.34) 乙型：?max 295-300nm (lg? 3.93),三、 強心苷類,,強心苷的波譜特征,IR*

45、 不飽和內(nèi)酯環(huán)的羰基在1800-1700cm-1有兩個峰。 甲型:1756cm-1 ; 1783cm-1（強度隨溶劑極性增 加而減弱）。 乙型:1718cm-1 ; 1740cm-1 （強度隨溶劑極性增 加而減弱）。,三、 強心苷類,,1756,1783,1738,CS2,CHCl3,3-乙酰毛地黃毒苷元,三、 強心苷類,,

46、,根據(jù)IR中不飽和C=O峰位不同，區(qū)別甲、乙型強心苷。 根據(jù)非正常峰因溶劑極性增強而吸收強度減弱甚至消失的現(xiàn)象，判斷分子中不飽和內(nèi)酯環(huán)的存在。（顯色反應(yīng)只有甲型陽性，無法判斷乙型的存在）,總 結(jié),三、 強心苷類,,強心苷的波譜特征,MS 苷元 (EI-MS)1. [M]+弱；2. 羥基脫水、醛基脫CO、脫甲基、脫C17-內(nèi)酯側(cè)鏈；3. 雙鍵RDA裂解；,特征碎片 甲型：m/z 111,

47、124, 163, 164,,,MS 苷元 (EI-MS),乙型：m/z 109, 123, 135, 136,MS 苷元 (EI-MS),4. 特征碎片,三、 強心苷類,MS,,苷 (FAB-MS或FD-MS)1. 靈敏度高；2. 分子離子峰較強；3. 樣品用量少(10μg)；4. 適于苷的分子量及糖連接順序的測定；5. 可提供糖的種類信息；6. 一般：苷-糖-H2O（基峰）。,強心苷的

48、波譜特征,MS,洋地黃毒苷 MW 764,,,,,,,634 (M-131+H+),504 (634-131+H+),374 (504-131+H+),,130,260,,,390,三、 強心苷類,,1H-NMR 1. 18, 19-CH3 ?1.0 (s); ? 18-CH3 >? 19-CH3,強心苷的波譜特征,,,,,,,,A/B反式19-CH3 δ0.76718-CH3 δ0.992,,H,A/B 順

49、式19-CH3 δ0.90018-CH3 δ0.992,1H-NMR 1. 18, 19-CH3 ?1.0 (s); ? 18-CH3 >? 19-CH3,三、 強心苷類,強心苷的波譜特征,,,,,,,三、 強心苷類,,強心苷的波譜特征,2. C10 -CHO ? 9.5 – 10.0 (s); 3. C3 -H ? 3.90 (m) ; 成苷后向低場位移； C16 -

50、H (若無含氧基團取代) ? 2.0-2.5(m) ; C17 -H ? 2.80 (J=9.5Hz, m或dd),1H-NMR,五元內(nèi)酯環(huán) H - 21 ? 4.50-5.00 (寬s或t或q) H - 22 ? 5.60-6.00（寬s）

51、 六元內(nèi)酯環(huán) H - 21 ? 7.2 （s） H - 22 ? 7.8 （d） H - 23 ? 6.3 （d）,4. 內(nèi)酯環(huán),5. 糖上的質(zhì)子 端基氫：? 5.0 左右 ?-D-gl

52、c aa d, J=6-8 Hz ?-L-rha ae J=2Hz或s ?-D-2-去氧糖苷 aa, ae dd,三、 強心苷類,強心苷的波譜特征,,1H-NMR,三、 強心苷類,強心苷的波譜特征,,13C-NMR,1. 一般用比較的方法 伯碳 仲碳 叔碳 季碳 醇碳

53、烯碳 羰基碳 ?12-24 20-41 35-57 27-43 65-91 119-172 177-210 通過比較，可確定糖的種類、數(shù)目及連接位置。,三、 強心苷類,強心苷的波譜特征,,2. 可判斷A/B環(huán)的構(gòu)象 ? 19-CH3 ? 19-CH3

54、 A/B 順式 24 A/B 反式 12,提取分離,三、 強心苷類,,強心苷含量很低，多與糖類、皂苷、色素、鞣質(zhì)等共存，這些成分的存在可影響強心苷在溶劑中的溶解度。 植物中含酶解強心苷的酶，可促使原生苷產(chǎn)生次生苷，且很多結(jié)構(gòu)相似的苷共存，故分離較難。 因酸堿可使強心苷發(fā)生水解、脫水和異構(gòu)化，故提取分離時應(yīng)注意控制

55、酸堿性。,三、 強心苷類,,1．原生苷的提取 ---必須抑制酶的活性 原料新鮮，采集后要低溫快速干燥。 選用甲醇、70%乙醇加熱提取，提取效率高，且能破壞酶的活性。2．次級苷的提?。合冗M行酶解（25~40?C）得次級苷。選用親脂性的溶劑，如乙醚、氯仿、氯仿-甲醇混合溶劑等進行提取。,提 取,提取分離,三、 強心苷類,,提取分離,純化分離,1．兩相溶劑萃取法2．逆流分配法3．色譜法,三、 強心苷類,提取分離

56、,,1．兩相溶劑萃取法,例：毛花毛地黃總苷中苷A、B、C的分離 A B（C16-OH） C（C12-OH） CHCl3 1:225 1:550 1:2000MeOH 1:20 1:20 1:20H2O

57、 均不溶  用CHCl3－MeOH－H2O(5:1:5) 系統(tǒng)，溶劑量為總苷的1000倍，苷A和B分配到CHCl3層，苷C留在水層，即可達到分離效果。,,2．逆流分配法（CCD),,黃花夾竹桃苷 A R＝CHO 極性大 水 B R＝CH3 小 氯仿750ml 流動相 CHCl3 : EtOH（2:1）

58、 150ml 固定相 水,九次逆流分配，由氯仿層6-7管得苷B，水層2-5管得苷A。,,苷元和親脂性苷：硅膠吸附色譜洗脫劑：正己烷-乙酸乙酯、苯-丙酮、氯仿-甲醇、 乙酸乙酯-甲醇極性較大的苷：反相硅膠色譜（RP18）洗脫劑：甲醇-水、乙腈-水 另外：HPLC等,3. 色譜法,,,提取分離實例,,,提取分離實例,,一、概述二、 C21甾類化合物和海洋甾體化合物三、強心苷類化

59、合物四、甾體皂苷類化合物,本 章 內(nèi) 容,,四、甾體皂苷類,,定義 (Steroidal Saponins) 苷元為螺甾烷的甾體糖苷類化合物。,含氧螺雜環(huán)的螺原子（螺縮酮）,27個C,四、甾體皂苷類,,分 布：薯蕷科、百合科、菝葜科、玄參科等常用中藥：知母、麥冬、七葉一枝花、黃山藥等應(yīng)用及活性：1）甾體皂苷元---醫(yī)藥工業(yè)中生產(chǎn)黃體酮、性激素及皮質(zhì)激素等的重要原料。 2）某些甾體皂苷---抗腫瘤、防止心血管疾

60、病、降血糖及免疫調(diào)節(jié)活性。,四、甾體皂苷類,,例如：地奧心血康膠囊----黃山藥總甾體皂苷（含有8種甾體皂苷，含量在90%以上，可以治療冠心病、心絞痛，療效顯著。） 心腦舒通------蒺藜總皂苷（用于心腦血管病的防治，具有擴冠、改善冠脈循環(huán)的作用，對緩解心絞痛、改善心肌缺血有較好的療效。）,1.分子具螺縮酮的結(jié)構(gòu) 2. A/B順、反;B/C,C/D反

61、3. C3有-OH取代 4. C10, C13具?-CH3，17位側(cè)鏈為?構(gòu)型 5. C5、C6有時具雙鍵；C12有時具羰基,四、甾體皂苷類,,結(jié)構(gòu)特點：,化學(xué)結(jié)構(gòu),四、甾體皂苷類,,分類： 根據(jù)皂苷元C-25的構(gòu)型 和 F環(huán)的環(huán)合狀態(tài),螺甾烷醇類(spirostanols) C25為S構(gòu)型 異螺甾烷醇類(isospirostanols) C25

62、為R構(gòu)型 呋甾烷醇類 (furostanols) F環(huán)開裂 變形螺甾烷醇類 (pseudo-spirostanols) F環(huán)為五元四氫呋喃環(huán),螺甾烷,,1． 螺甾烷醇類（Spirostanols）:,四、甾體皂苷類,,四、甾體皂苷類,,2．異螺甾烷醇類（isospirostanols),四、甾體皂苷類,,spirostanes and isospirostanes,

63、二者互為異構(gòu)體, 常共存于植物體內(nèi), 25R型穩(wěn)定,spirostanes isospirostanes,四、甾體皂苷類,,劍麻皂苷元 薯蕷皂苷元 * 3?-羥基-5?-螺旋甾-12-酮 ?5-異螺旋甾烯-3?-醇 合成甾體激素和甾體

64、避孕藥的原料,,3．呋甾烷醇類（furostanols）,四、甾體皂苷類,,furostanols,26位糖苷鍵易酶解，后環(huán)合,原菝葜皂苷：無抗菌活性 菝葜皂苷：抗菌,四、甾體皂苷類,,furostanols,不具有皂苷的某些通性： 無溶血作用 不能和膽甾醇形成復(fù)合物 無抗菌活性,四、甾體皂苷類,螺甾烷醇（異螺甾烷醇） 呋甾烷醇A試劑（Anisaldehyde）（茴香醛

65、試劑） 黃色 黃色E試劑（Ehrlich）（鹽酸－對二甲氨基苯甲醛） 不顯色 紅色,,區(qū)分螺甾烷醇（異螺甾烷醇）和呋甾烷醇 *,四、甾體皂苷類,4．變形螺甾烷醇類（pseudo-spirostanols）,,四、甾體皂苷類,pseudo-spirostanol

66、s,少見，存在26位糖苷鍵水解后重排,aculeatigide A,nuatigenin,isonuatigenin,重排,,,命名：,（一）苷元 標(biāo)明取代基位置、構(gòu)型、種類、5H-構(gòu)型及母核的類型,異菝葜皂苷元,劍麻皂苷元,3?-OH-5?-異螺旋甾烷5?-異螺旋甾烷-3?-醇,3?-羥基-5?-螺旋甾-12-酮,四、甾體皂苷類,四、甾體皂苷類,,?5-異螺旋甾烯-3?-醇3?-OH-?5-異螺旋甾烯3?-

67、OH-異螺旋甾-5-烯,薯蕷皂苷元,2 ? ，3 ? -二羥基-螺旋甾-5，25（27）-二烯,,（二）皂苷,3?-OH-異螺旋甾-5-烯-3-O-葡萄糖苷,如果: 3-O- ?-D-pyroGlc------- ?-L-pyroRha,6---1,3?-OH-異螺旋甾-5-烯-3-O-?-L-吡喃鼠李糖基-(1?6)-?-D-吡喃葡萄糖苷,四、甾體皂苷類,理化性質(zhì),四、甾體皂苷類,,1.性狀 甾體皂苷元有較好晶形。皂

68、苷多為無定形粉末，味苦而辛辣，對人體黏膜有強烈的刺激性；皂苷多具旋光性，且多為左旋。,2. 溶解性 甾體皂苷元能溶于親脂性溶劑；不溶于水。 皂苷一般可溶于水，易溶于熱水、稀醇，難 溶于石油醚、苯、乙醚等親脂性溶劑。含水 的丁醇或戊醇對皂苷的溶解度較好, 是萃取 皂苷常用的溶劑。,四、甾體皂苷類,,理化性質(zhì),四、甾體皂苷類,,3. 表面活性及溶血作用