天然药物化学课件第八章

§1.概述

又名类固醇化合物（steroids），因其结构中都具有环戊烷骈多氢菲的甾核，

1936年给这类化合物提出一个总称“甾体化合物”；一、甾体的定义C10、C13上各有一个甲基，称为角甲基。C17位有侧链。

“甾”字很形象地表示了这类化合物的骨架，即在含有四个稠合环“田”字上面连有三个支链--“〈〈〈”。HHR1764321781211510913141516

在甾体母核上，大都存在C3羟基，可和糖结合成苷。而C17侧链有显著差别，根据C17侧链结构的不同，将天然甾类分为不同类型。HHR1764321781211510913141516HO分类C17

侧链A/BB/CC/DC21

甾类甲羰基衍生物反反顺强心苷类不饱和内酯环顺、反反顺甾体皂苷类含氧螺杂环顺、反反反二.甾体的分类强心苷类（侧链为不饱和内酯环）甾体皂苷类（侧链为含氧螺杂环）C21甾类（侧链为甲羰基衍生物）HHR1764321781211510913141516HO1.母核的构型：B/C环是反式稠和（8-βH/9-αH)。HHR17835109HOHH1413四、甾类成分的颜色反应

甾类成分在无水条件下，用酸处理，能产生各种颜色反应，用这些反应来初步鉴别该类成分或供比色分析。

一般在无水条件下，强心苷经强酸、中等强度的酸，Lweis酸的作用，甾体母核脱水形成双键，由于双键位移、缩合等形成较长的共轭双键系统，并在浓酸溶液中形成多烯正碳离子的盐而呈现一系列的颜色变化。1.Liebermann-Burchard反应红紫蓝绿污绿

样品溶于乙酸酐，加浓硫酸-醋酐(1:20)：红紫蓝黄褪色2.

Salkowski反应

样品溶于氯仿，沿管壁滴加浓硫酸，氯仿层显血红色或青色，硫酸层显绿色荧光。3.

三氯化锑或五氯化锑反应

将样品醇溶液点于滤纸上，喷以20%三氯化锑（或五氯化锑）氯仿溶液（不应含乙醇和水）干燥后，60-70℃加热，显黄色、灰蓝色、灰紫色斑点。4.Rosen-Heimer反应：25%三氯醋酸乙醇液红色～紫色分子中有共轭双烯结构或经三氯醋酸作用，生成物具共轭双烯结构。B.25%三氯醋酸乙醇液--3%氯胺T水液（4：1）样品荧光反应毛地黄强心苷类的区别异羟基毛地黄毒苷类：灰黄色A.样品毛地黄毒苷类：黄色羟基毛地黄毒苷类：兰色§2.强心苷类

强心苷（cardiacglycosides）是存在于植物中具有强心作用的甾体苷类化合物。

苷元母核A,B,C,D四个环的稠合构象对强心苷的理化及生理活性有一定影响。

天然界存在的强心苷元B/C环是反式；C/D环是顺式；A/B环：大多为顺式：洋地黄毒苷元(digitoxigenin)；少数为反式：乌沙苷元(uzarigenin).（一）苷元依据:C17位上的取代基即内酯环的大小。1.甲型强心苷元：C17侧链是五元不饱和内酯环。2.乙型强心苷元：C17侧链为六元不饱和内酯环。二.强心苷的分类1.甲型强心苷元：母核称为强心甾(cardanolide)OORHOH2021231819βγ()22-γ内酯五元内酯α,β甲型强心苷元20(22)αOHOOHOHOH毛地黄毒苷元3β,14β-二羟基-5β-强心甾-20（22）-烯3β,14β-dihydroxy-5β-card-20(22)-enolide甲型强心苷洋地黄毒糖R1R2洋地黄毒苷HH（digitoxin）羟基洋地黄毒苷HOH（gitoxin）地高辛OHH（digoxin）2.乙型强心苷元：母核称为海葱甾或蟾酥甾

(scillanolide)(bufanolide)OORHOH202122231819乙型强心苷元αβδγαβ,γδ10171215146523820,22六元内酯δ内酯)(OH24（二）糖糖均与强心苷元C3-OH结合形成苷。1.2,6-二去氧糖、2,6-二去氧糖甲醚O

O

D-洋地黄毒糖D-加拿大麻糖MeOMeMe特殊仅存于强心苷中2.6-去氧糖、6-去氧糖甲醚3.一般糖多为D-葡萄糖OOOL-鼠李糖L-夹竹桃糖L-黄花夹竹桃糖MeOMeMeMeOMe（三）糖的组成及连接方式A1型（Ⅰ型）：苷元-(2,6-二去氧糖)X-(葡萄糖)YA2型（Ⅱ型）：苷元-(6-去氧糖)X-(葡萄糖)YB型（Ⅲ型）：苷元-(葡萄糖)X由上可见，强心苷元如同时接有脱氧糖与葡萄糖，则脱氧糖总是直接与苷元相连。直链连接一般初生苷其末端多为葡萄糖。三.强心苷类的理化性质(一)．一般性质1.性状及溶解性多为无色结晶或无定形粉末；有旋光性；可溶于:水、丙酮、醇类等极性溶剂略溶于:醋酸乙酯、含醇氯仿几不溶于:乙醚、苯、石油醚等非极性溶剂C-17：β-构型，味苦；α-构型，味不苦，无效。2.内酯性质KOH或NaOH水溶液处理→内酯开环→H+→环合*当用醇性苛性碱（KOH/EtOH）溶液处理时，内酯环异构化，遇酸不能复原。(1)内酯碱解开环

乙型强心苷在醇性KOH溶液中，不发生双键转移，但内酯环开裂生成酯，再脱水形成开链型异构化苷。O⑵内酯双键的氧化开环内酯环也可直接用高锰酸钾-丙酮（KMnO4-CH3COCH3）氧化得17-羧基化合物。甲型强心苷酮醛化合物酮醇化合物17-羧基化合物3.羟基脱水

5β-OH和14β-OH均系叔羟基，极易脱水，故含此取代基的苷类在酸水解时，常得次生的脱水苷元。4.形成半缩醛结构

C10位有醛基取代时，在冷甲醇中用盐酸处理，C3-OH能与C10-醛基形成半缩醛的结构。C3-OHC10-CHO半缩醛结构（二）．苷键的水解

强心苷中苷键由于糖的结构不同，水解难易有区别，水解产物也有差异。水解方法主要有酸催化水解、酶催化水解。1.酸催化水解：

(1)温和酸水解

(2)剧烈酸水解

(3)盐酸丙酮法水解(1)温和酸水解采用稀酸:H2SO4、HCl等（0.02～0.05mol/L）反应条件:含醇短时间加热回流(30min～数小时)

水解对象:2-去氧糖

不适用于:2-羟基糖2-羟基糖易产生下式互变，阻挠了水解反应的进行，故在此条件下不能水解2-OH糖。2-去氧糖2-去氧糖苷苷原子质子化阳碳离子2-羟基糖苷阻挠了水解反应的进行互变(2)剧烈酸水解

酸的浓度:1～1.3mol/L

水解条件:延长水解时间；同时加压

反应特点:引起苷元脱水；可得到定量葡萄糖如：羟基毛地黄毒苷，用盐酸水解，不能得到羟基毛地黄毒苷元，而得到它的叁脱水产物。（结构中C3连糖、C14-OH、C16-OH）(3)盐酸丙酮法(Mannich水解

)

反应试剂:HCl、丙酮溶液

反应条件:室温条件下与氯化氢长时间反应

反应物条件:糖分子中有C2-OH和C3-OH

原理:邻二-OH与丙酮反应，生成丙酮化物

进而水解特点:可得到原苷元和糖的衍生物2.酶水解法

含强心苷的植物中，有水解葡萄糖的酶，无水解α-去氧糖的酶，所以能水解除去分子中的葡萄糖而保留α-去氧糖。

蜗牛酶（一种混合酶，蜗牛肠管消化液经处理而得）几乎能水解所有的苷键，能将强心苷分子的糖逐步水解，直至获得苷元，常用来研究强心苷的结构。

乙型比甲型易发生酶解（三）显色反应

强心苷颜色反应是由苷元甾核、不饱和内酯环、

2-去氧糖三部分产生。1.作用于甾体母核的反应与甾体皂苷元反应类同，如L-B反应、三氯醋酸反应（Rosen-Heimer反应）、三氯化锑（或五氯化锑）反应等。全饱和甾类、C3为酮基(无羟基)的化合物呈阴性2.作用于不饱和内酯环的反应（活性次甲基显色反应）

适用对象:主要用于甲型强心苷

（作用于五元不饱和内酯环）

反应原理:不饱和五元内酯环，在碱性溶液中双键转位能形成活性次甲基，从而能够与某些试剂反应而显色。乙型强心苷（-）3.作用于2-去氧糖的反应

①Keller-Kiliani反应：

应用对象:

具有游离的2-去氧糖、能水解出2-去氧糖的强心苷强心苷Fe3+FeCl3orFe2(SO4)3冰醋酸液+浓硫酸蓝色或蓝绿色（滴加）（醋酸层）②对二甲氨基苯甲醛反应：（作为显色剂）样品点于滤纸上，喷试剂，90℃加热30秒，显灰红色斑点。试剂:1%对-二甲氨基苯甲醛乙醇液-浓盐酸4:1③

呫吨氢醇（Xanthydrol）反应

样品+试剂→水浴加热3分钟→红色

试剂：10mg呫吨氢醇溶于100ml冰醋酸，加入

1ml浓硫酸④过碘酸-对硝基苯胺反应：（作为显色剂）强心苷+试剂→黄色注意的问题：防止植物中的酶对成分进行酶解提取原生苷：必须抑制酶的活性，原料要新鲜，采

集后低温快速干燥五.强心苷的波谱特征1.UV光谱

甲型强心苷在约220nm（lgε约4.34）有最大吸收。

乙型强心苷苷元在295～300nm（lgε约4.34）有特征吸收。

由此可以区分甲型和乙型两种强心苷。2.IR光谱

甲型强心苷苷元一般在1800～1700cm－1有两个羰基的吸收峰。

乙型强心苷在此区域也有两个吸收峰，但会向低波数位移40cm－1左右。不饱和内酯环低波数为正常峰；高波数为非正常峰（随溶剂性质改变而改变）（在

极性大的溶剂中，吸收强度减弱甚至消失）应用：①根据IR可区别甲型和乙型强心苷②依非正常峰因溶剂的极性增强而吸收强度减弱甚

至消失的现象，可指示不饱和内酯环的存在。3.1H-NMR①苷元:δ1.00左右，二个叔甲基单峰,C10、C13角甲基。②C3-H:δ3.90左右，为多重峰③内酯环中的质子宽单峰宽单峰或三重峰甲型偕偶③内酯环中的质子单峰乙型烯氢双峰

五元内酯环

C21-H4.50-5.00(J=18Hz,宽s或t或ABq)C22-H5.60-6.0（宽s）

六元内酯环

C21-