中药化学甾体化合物.ppt

第九章甾体化合物9.1概述:分类、甾体母核颜色反应9.2甾体皂苷:结构、理化性质、提取、检识、结构研究9.3强心苷:结构、重要理化性质、提取、检识、结构研究9.4胆汁酸：重要性质、提取9.5实例：毛花洋地黄、蟾酥、牛黄麦冬、薤白、黄花夹竹桃、熊胆,9.1概述一、定义：甾体母核:环戊烷并多氢菲,二、分类类别C17-R甾体皂苷含氧螺杂环强心苷不饱和内酯环蟾毒配基六元不饱和内酯C21甾醇乙基衍生物胆汁酸类戊酸甾醇810个碳脂肪烃昆虫变态激素810个碳脂肪烃,天然甾体结构特点:B/C反式C/D多为反式A/B顺、反：顺式正系反式别系C3、C10、C13、C17多为-构型C3OH,三、甾核的颜色反应机理：无水条件下与酸脱水、缩合、氧化1.Liebermann-Burchard反应试剂：醋酐-浓硫酸（20：1）现象：红紫蓝绿污绿，最后褪色,Salkowski反应试剂：硫酸/氯仿现象：氯仿层血红色或青色硫酸层绿色荧光。3.Rosen-Heimer反应（纸片反应）:试剂：25%三氯醋酸乙醇溶液条件：加热至60现象：显红色至紫色,4、Tschugaer反应：试剂：氯化锌、乙酰氯/冰醋酸现象：紫红蓝绿5、Kahlenberg反应（纸片反应）：试剂：20%五氯化锑氯仿溶液条件：加热至6070现象：显灰蓝、蓝、灰紫等颜色,9.2甾体皂苷一、概述（一）定义螺甾烷及其相似生源的甾体化合物的低聚糖苷，其水溶液经强烈振摇后多产生大量持久性肥皂样泡沫。（二）分布单子叶植物：百合科、薯蓣科、石蒜科、龙舌兰科等,麦冬,薤白,百合,玉竹,知母,重楼等;海洋生物、动物,（三）生物活性及应用心脑血管病地奥心血康胶囊（黄山药）、心脑舒通（蒺藜）抗癌重楼皂苷和降血糖、降胆固醇、调节免疫等甾体皂苷元合成甾体避孕药和激素类药物,二、结构与分类（一）结构特点1、皂苷元由27个碳组成，共有A.B.C.D.E和F六个环，E和F以螺缩酮的形式连接，形成螺甾烷结构。A/B：顺，反B/C：反C/D：反,2、个手性碳：20(S)、22(R)、2525(S)螺甾烷，甲基为直立键，L型25(R)异螺甾烷，甲基为平伏键，D型,3、多有羟基：3位及其他羰基：12位双键：5-6位，9-11位，25-27位不含羧基：中性4、组成甾体皂苷的糖：D-葡萄糖、D-半乳糖、D-木糖、L-鼠李糖和L-阿拉伯糖；多与3位羟基成苷，也可在1位和26位成苷。,（二）分类,1、螺甾烷醇型：25(S)约莫皂苷元,2、异螺甾烷醇型：25(R)薯蓣皂苷元,3、呋甾烷醇型,4、变形螺甾烷醇型:少,三、甾体皂苷的理化性质,1、性状：无色或白色无定形粉末；熔点均较高；均有旋光性，多为左旋。2、溶解性甾体皂苷易溶于热水、稀醇，难溶于亲脂性有机溶剂。甾体皂苷元易溶于甲醇、乙醇、氯仿等有机溶剂，难溶于水。3、溶血性：呋甾烷醇型无溶血性。,4、发泡性5、沉淀反应：胆甾醇、碱式醋酸铅等甾体皂苷+胆甾醇分子复合物沉淀乙醚回流不溶物（皂苷）,6、颜色反应(1)醋酐-浓硫酸：三萜皂苷显红紫色甾体皂苷显蓝绿色(2)三氯醋酸：三萜皂苷100显色甾体皂苷60显色(3)盐酸二甲氨基苯甲醛试剂(Ehrlich)呋甾烷醇型双糖链皂苷显红色，其他类型甾体皂苷不显色。(4)茴香醛试剂（Anisaldehyde）：黄色,四、甾体皂苷的提取分离,1、提取丙酮、乙醚沉淀甲醇、稀乙醇提取水饱和的正丁醇萃取大孔树脂柱2、分离沉淀法：丙酮或乙醚，胆甾醇，吉拉得试剂色谱法：硅胶、大孔树脂、羟丙基葡聚糖凝胶、制备HPLC,五、甾体皂苷的检识,1、理化检识显色反应、泡沫试验、溶血试验2、色谱检识硅胶薄层色谱：氯仿-甲醇-水（65：35：10，下层）正丁醇-醋酸-水（4：1：5，上层）显色：25%三氯醋酸；10%硫酸；5%磷钼酸等,六、结构研究,（一）化学法同三萜皂苷（二）波谱法1、UVC=C:205225nmC=O:285nmC=C-C=C:235nmC=C-C=O:240nm甾体皂苷元+浓硫酸270275nm可用于定量。,2、IR螺缩酮结构：4个特征吸收带cm-1:980(A)，920(B)，900(C)，860(D)C25-S构型(螺甾烷醇型):B带强度C带C25-R构型:B带强度甲氧基糖苷6-去氧糖苷2,6-二去氧糖苷（2）乙型：苷元单糖苷二糖苷乙型甲型,四、理化性质1、性状：无定形粉末或结晶。味苦（C17-），对粘膜有刺激性，有旋光性。2、溶解性：可溶于水、醇及丙酮等极性溶剂，不溶于乙醚等亲脂性有机溶剂。与分子中糖的数目、种类及苷元上羟基的数目、位置有关。,3、水解反应（1）温和酸水解试剂：0.020.05mol/L的盐酸或硫酸条件：在含水醇中短时间加热回流结果：型强心苷水解成苷元、2-去氧糖和/或低聚糖。型、型不水解。,（2）强烈酸水解试剂：3%5%无机酸条件：长时间加热或加压结果：生成单糖和脱水苷元应用：型、型强心苷（3）氯化氢-丙酮法试剂：1%氯化氢的丙酮溶液条件：20放置二周结果：苷元和糖的衍生物应用：多数型强心苷,（4）酶水解无水解-去氧糖的酶型、型强心苷次级苷和葡萄糖型强心苷苷元和葡萄糖（5）碱水解1）酰基的水解碳酸氢钠（钾）2-去氧糖上的酰基氢氧化钙（钡）羟基糖或苷元上的酰基,2）内酯环的水解试剂：氢氧化钠（钾）溶剂：水溶液或醇溶液结果：碱性水溶液中内酯开环，酸化后闭环碱性醇溶液中内酯环开环后生成异构化苷甲型强心苷内酯环双键转位，形成C22活性亚甲基。,4、颜色反应（1）甾体母核的显色反应（2）五元不饱和内酯环的反应碱性醇溶液中甲型强心苷C22活性亚甲基的反应：1）Legal反应(亚硝酰铁氰化钠反应)样品12mg，溶在23滴吡啶中，加1滴3%亚硝酰铁氰化钠和1滴2mol/L氢氧化钠液，显深红色并逐渐褪去。,2）kedde反应试剂：3，5-二硝基苯甲酸试剂现象：红色或紫红色3）Raymond反应试剂：间二硝基苯试剂现象：紫红色4）Baljet反应试剂：碱性苦味酸试剂现象：橙色或橙红色（15min）,（3）-去氧糖的反应1）K.K反应操作：样品1mg溶于5ml冰醋酸中，加1滴20%三氯化铁水溶液，混匀，漫漫加入浓硫酸。现象：醋酸层渐显兰色，界面的颜色随苷元羟基、双键的位置和数目不同而异（红、绿、黄）。范围：游离-去氧糖或此条件下能水解出-去氧糖的强心苷。苷元-（-去氧糖)x-(葡萄糖）y(x1)苷元-（-去氧糖)x,2）口占吨氢醇（Xanthydrol）反应试剂：口占吨氢醇试剂条件：水浴加热3分钟现象：红色范围：分子中有-去氧糖即可3）对-二甲氨基苯甲醛反应（纸片）试剂：对-二甲氨基苯甲醛条件：90加热30秒现象：灰红色斑点范围：分子中有-去氧糖即可,4）过碘酸-对硝基苯胺反应（纸片反应）：喷过碘酸钠水溶液，放置10分钟，喷对硝基苯胺试液，灰黄背景下出现深黄斑点（紫外灯下为棕色背景下黄色荧光斑点），喷5%氢氧化钠甲醇液，斑点变为绿色。,五、提取分离1、提取一般用7080%乙醇提取，浓缩，初步纯化：（1）石油醚脱脂后再提取。（2）醇提液浓缩，保留适量醇，放置使叶绿素成胶状析出。（3）吸附法：活性炭、氧化铝、聚酰胺,次生苷的提取：先发酵酶解，然后用醋酸乙酯或乙醇提取，也可先用乙醇提取，再酶解。3、分离系统溶剂萃取法粗分色谱法：硅胶、中性氧化铝单糖苷、次生苷、苷元有机溶剂洗脱极性大的强心苷含水系统洗脱,六、检识1、理化检识醋酐-浓硫酸反应甾核口占吨氢醇反应-去氧糖kedde反应五元不饱和内酯环（甲型）2、色谱检识硅胶板:乙酸乙酯-甲醇-水;水饱和的丁酮硅藻土或纤维素:甲酰胺或乙二醇作固定相氯仿-丙酮;氯仿-正丁醇,显色剂:（1）2%3，5-二硝基苯甲酸乙醇液与2mol/L氢氧化钾等体积混合喷雾红色（2）1%苦味酸水溶液与10%氢氧化钠水溶液（95：5）混合喷雾，90-100加热4-5min橙红色（3）2%SbCl3/CHCl3溶液喷雾，100加热5min不同强心苷显不同颜色,七、结构研究1、UV光谱特征甲型：217220nm（log4.204.24)乙型：295300nm（log3.93）甲型如果增加16（17）则红移至270nm；增加14（15）、16（17）则红移至330nm。,2、IR在18001700cm-1有2个羰基峰，甲型在较高波数区（较高波数的峰随溶剂极性增大而减弱或消失），乙型在较低波数区。3、1H-NMR甲型：21-H(2H,br.S/t/dd):4.55ppm22-H(1H,br.S):5.66ppm,乙型：21-H(1H,S):7.2ppm左右22-H(1H,d):7.8ppm左右23-H(1H,d):6.3ppm左右18,19-CH3:1.0ppm左右(18位在较低场)3-H(1H,m):3.9ppm左右糖5-CH3(3H,d/m):1.01.5ppm左右糖-OCH3(3H,S):3.5ppm左右,4、13C-NMR伯碳1224ppm仲碳2041ppm叔碳3557ppm季碳2743ppm醇碳6591ppm烯碳119172ppm羰基碳177220ppm,MSFD-MS,FAB-MS:推测分子量和糖的连接顺序。EI-MS:M-H2O+;M-162+;M-146+;M-130+,9.4胆汁酸类一、结构特征及分布甾核：A/B顺反;B/C反;C/D反取代：3，6，7，12-羟基或羰基；C17-戊酸常与甘氨酸或牛磺酸结合，以钠盐形式存在。不同胆汁酸区别：羟基数目、位置、构型不同分布：动物的胆汁、胆结石,去氧胆酸：3，12-OH-猪去氧胆酸：3，6-OH鹅去氧胆酸：3，7-OH熊去氧胆酸：3，7-OH,二、理化性质1、酸性：难溶于水，能溶于碱水，易溶于有机溶剂。2、酯化反应：羧基酯化后成为结晶，在酸水中回流数小时，又可得到游离胆汁酸。,3、羟基和羰基的反应羟基乙酰化，结晶，水解，羟基。羟基氧化为羰基，还原除去羰基，得到去氧胆汁酸。4、颜色反应（1）甾核反应（2）Pettenkofer反应：试剂：10%蔗糖，浓硫酸现象：界面出现紫色环,（3）GregoryPascoe反应试剂：45%硫酸，0.3%糠醛条件：6530min现象：兰色用途：检识、定量（4）Hammarsten反应试剂：20%铬酸现象：紫色,三、检识1、理化检识2、色谱检识硅胶板：游离胆汁酸：异辛烷-乙酸乙酯-冰醋酸(17:7:5)结合胆汁酸：异戊醇-冰醋酸-水(18:5:3)显色：10%磷钼酸，30%硫酸，碘,四、提取分离动物胆汁10%NaOH皂化，过滤滤液30%H2SO4调PH23有机溶剂萃取总胆汁酸,9.5实例一、毛花洋地黄来源玄参科毛花洋地黄Digitalislanata成分强心苷原生苷：毛花洋地黄苷甲,乙,丙,丁,戊等次生苷：洋地黄毒苷、羟基、异羟基（地高辛digoxin）、双羟基（一）结构特点:甲型;型洋地黄毒苷元-(洋地黄毒糖)2-3-乙酰洋地黄毒糖-葡萄糖,（二）提取分离及应用应用：制备西地蓝(cediland-D)去乙酰毛花洋地黄苷丙提取分离：毛花洋地黄叶粗粉70%EtOH,CHCl3总强心苷CHCl3-MeOH-H2O毛花洋地黄苷丙Ca(OH)2水解去乙酰基西地蓝,二、蟾酥来源蟾蜍科中华大蟾蜍Bufobufogargarizans或黑眶蟾蜍Bufobufomelanostictus的耳下腺及皮肤腺分泌的白色浆液，经加工干燥而成。功效解毒、止痛、开窍醒神成分蟾蜍甾二烯类强心甾烯类蟾毒色胺类（吲哚类生物碱）,（一）主要成分及结构1、蟾蜍甾二烯类游离：蟾毒配基类乙型强心苷元蟾毒灵、华蟾毒精、蟾毒它灵、脂蟾毒配基、日蟾毒它灵等结合：脂肪酸3-OH与脂肪酸氨基酸成酯硫酸,2、强心甾烯类为甲型强心苷元结构类型，以酯的形式存在。沙门苷元-3-辛二酸精氨酸酯、沙门苷元-3-半辛二酸酯、沙门苷元-3-硫酸酯等。3、蟾毒色胺类（吲哚类生物碱）5-羟色胺，蟾蜍色胺等。,（二）提取分离与检识1、提取分离氯仿回流提取，硅胶柱层析，环己烷-丙酮梯度洗脱得蟾毒配基类单体。2、检识蟾毒配基类浓硫酸显色强心甾烯类Legal,Kedde反应,三、牛黄来源牛科牛Bostaurusdomesticus的干燥胆结石功效解痉、清心豁痰、开窍、息风、解毒等。成分胆红色、胆汁酸、胆固醇等胆酸、