天然药物化学甾体及其苷类解析课件

第八章甾体及其苷类

12/4/202310第二节强心苷类第一节概述12/4/202321．概念：甾体类化合物是天然广泛存在的一类化学成分，种类很多，但结构中都具有环戊烷骈多氢菲的甾核。BDCA一、概述第一节概述12/4/202332．分类根据侧链结构的不同，天然甾类成分又分为许多类型：类型C17侧链A/BB/CC/DC21甾类羟甲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、反反反植物甾醇脂肪烃顺、反反反昆虫变态激素脂肪烃顺反反胆酸类戊酸顺反反第一节概述12/4/202344．通性甾类成分在无水条件下，遇强酸亦能产生各种颜色反应，与三萜化合物类似。（2）Salkowski反应（氯仿-浓H2SO4反应）（3）Rosenheim反应（三氯乙酸反应）（4）三氯化锑或五氯化锑反应（1）Liebermann-Burchard反应:现象：红

紫

蓝

绿

污绿色第一节概述12/4/20235

第二节强心苷类第一节概述12/4/20236（一）概述1．概念：强心苷是存在于植物中具有强心作用的甾体苷类化合物。2．生物活性：具有强心作用，主要用以治疗充血性心力衰竭及节律障碍等心脏疾患。临床上常用药物：西地兰、地高辛、毛地黄毒苷、铃兰毒苷

第二节强心苷类12/4/202373．分布：强心苷存在于许多有毒的植物中，已知主要有十几个科几百种植物，尤以玄参科、夹竹桃科植物最普遍。在植物体内主要存在于果、叶或根中。动物中至今未发现强心苷类成分存在。如蟾蜍中强心成分为蟾毒配基及其酯类（蟾酥毒类），而非苷类成分。第二节强心苷类12/4/20238强心苷是由强心苷元（cardiacaglycones）与糖二部分组成。（二）化学结构与分类强心苷元是甾体衍生物，具有甾体母核，在17位连接一个不饱和内酯环侧链。1、苷元部分第二节强心苷类12/4/20239

1）天然存在的强心苷元的甾体母核B/C环均反式，C/D环顺式，A/B环顺式为主。（1）甾体母核部分C102）第二节强心苷类12/4/202310（2）不饱和内酯环部分 根据其在甾体母核的C-17位上连接的不饱和内酯环的不同，可将强心苷元分为两类。甲型强心苷元乙型强心苷元第二节强心苷类12/4/2023111）甲型强心苷元（强心甾烯类）：其基本母核为强心甾，由23个碳原子组成。已知的强心苷元中，绝大多数属于此类。母核的C-17位上连接的是五元不饱和内酯环（即Δ

-

-内酯），大多为-构型，第二节强心苷类12/4/2023123）乙型强心苷元（蟾蜍甾烯类或海葱甾二烯类）：其基本母核为蟾蜍甾或海葱甾，由24个碳原子组成。母核部分C-17位上连接的是六元环不饱和内酯环（即Δ

,

-双烯--内酯），为-构型第二节强心苷类12/4/2023132、糖部分D-毛地黄糖除有六碳醛糖（如葡萄糖）、6-去氧糖（如鼠李糖、鸡纳糖（quinovose））、6-去氧糖甲醚（如D-毛地黄糖）和五碳醛糖外，还有仅存于强心苷中特殊的2，6-二去氧糖（D-毛地黄毒糖（D-digitoxose）），2，6-二去氧糖甲醚（D-加拿大麻糖（D-cymarose））。第二节强心苷类12/4/2023143．糖和强心苷元的连接方式按与C-3位羟基直接相连的内端糖的种类的不同分为以下三种类型：I型强心苷：苷元-（2，6-二去氧糖）x—（D-葡萄糖）yII型强心苷：苷元-（6-去氧糖）x—（D-葡萄糖）yIII型强心苷：苷元-（D-葡萄糖）y天然存在的强心苷类以I型及II型较多，III型较少。第二节强心苷类12/4/2023153．糖和强心苷元的连接方式I型强心苷代表化合物：地高辛西地兰第二节强心苷类12/4/2023163．糖和强心苷元的连接方式I型强心苷代表化合物：洋地黄毒苷紫花毛地黄苷A4第二节强心苷类12/4/2023173．糖和强心苷元的连接方式II型强心苷代表化合物：黄花夹竹桃糖苷第二节强心苷类12/4/2023184.强心苷的命名甲型强心苷元以强心甾（cardenolide）为母核命名，乙型强心苷元以海葱甾（scillanoside）或蟾酥甾（bufanolide）为母核命名，前面加上各种取代基的位置及名称。洋毛第二节强心苷类12/4/2023192）乙型强心苷：乙型强心苷主要存在于百合科、景天科等植物中，如海葱（Scillamaritima）中得到的原海葱苷A、海葱苷A、葡萄糖海葱苷A等。5.实例第二节强心苷类12/4/202320三、构效关系（一）、强心苷元甾体母核要有一定的立体构型1、A/B环顺式或反式均有强心活性。2、C/D环必须顺式，若反式则无活性。（二）、强心苷元上取代基要有一定的立体构型1、C17-位不饱和内酯环必须是β-构型，若为α-构型、或开环或内酯环被氢化或双键位移，则无活性或活性降低同时毒性也降低。第二节强心苷类12/4/202321（三）、在苷元或糖上引入乙酰基，活性增强。（四）糖一般由2，6-二去氧糖衍生的苷的活性、毒性大于葡萄糖衍生的苷。2、C14-位-OH必须为β-构型，若脱水成双键或成氧桥，则活性降低或消失。3.C10-CH3氧化成-CH2OH或CHO后，作用增强，毒性也加大。第二节强心苷类12/4/202322四、理化性质1、性状：强心苷多为无色结晶或无定形粉末，中性物质，有旋光性，C17侧链为

-构型的味苦，α-构型味不苦，但无效。对粘膜有刺激性。2．溶解度强心苷的溶解性与所连糖的种类和数目有关，一般可溶于水、甲醇、乙醇、丙酮等极性溶剂；难溶于乙醚、苯、石油醚等非极性溶剂。（一）理化性质第二节强心苷类12/4/202323强心苷的水溶性由分子中糖的数目、性质、苷元中极性基团(-OH)的多少而决定。乌本苷虽只有一个糖，但含8个-OH，所以水溶性较大毛地黄毒苷含3个糖，但只有5个-OH，所以水溶性小弱亲脂性苷微溶于氯仿-乙醇(2:1)，亲脂性苷微溶于乙酸乙酯、含水氯仿、氯仿-乙醇（3:1）。第二节强心苷类12/4/202324（二）苷键的水解1、酸催化水解（1）温和酸水解条件：稀酸（0.02-0.05mol/L的HCl或H2SO4）在含水醇中经短时间（半小时至数小时）加热回流，水解特点：1）保持苷元结构。2）水解不完全，只能水解2-去氧糖的苷键，包括2-去氧糖与苷元、2-去氧糖与2-去氧糖之间的苷键断裂。3）2-羟基糖苷键不能水解。

因为α位的羟基阻碍了苷键原子的质子化，使水解较困难。第二节强心苷类12/4/202325（2）强酸水解条件：强酸性（3-5%酸水溶液），加热加压回流数小时。水解特点：1）所有糖均水解2）苷元上的羟基，发生脱水反应而得不到完整的原生苷元。第二节强心苷类12/4/2023263）盐酸丙酮水解法(Mannich水解）条件：强心苷在含1％HCL的丙酮溶液中，在20℃条件下放置约2周。糖分子中的C2-OH和C3-OH与丙酮反应，生成丙酮化物，进而水解。可得到原来的苷元和糖的衍生物。此法适于对铃蓝毒苷及多数Ⅱ型苷进行水解，可得到原生苷元。多用于单糖苷。铃蓝毒苷第二节强心苷类12/4/202327（2）酶水解法1）含强心苷的植物中均有水解

-D-葡萄糖苷键的酶，但无水解-去氧糖苷键的酶存在。所以酶能水解除去强心苷分子中的葡萄糖而保留-去氧糖。

2）酶的水解有一定的专属性。不同性质的酶作用于不同性质的苷键。如：紫花毛地黄叶中存在的紫花苷酶，只能水解紫花毛地黄苷A和B中的D－glc苷键。第二节强心苷类12/4/202328另外：毒毛旋花子中含有水解

β-D-葡萄糖苷酶（

β-D-glucosidase）和毒毛旋花子双糖酶（strophanthobiase），用他们分别进行酶解，则断裂的位置不同，见图P334。第二节强心苷类12/4/202329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。

第二节强心苷类12/4/202330（四）、显色反应1.甾体母核的反应Liebermann-Burchard反应：2.不饱和内酯环的反应甲型强心苷结构中的五元不饱和内酯环在碱性溶液中发生双键移位，产生活性亚甲基，可与某些试剂反应产生颜色。乙型强心苷不发生反应。第二节强心苷类12/4/2023311）Legal反应：试剂：亚硝酰铁氰化钠，现象：深红色。

2）Kedde反应

试剂：3,5-二硝基苯甲酸，现象：紫红色。3）Baljet反应试剂：碱性苦味酸，现象：橙色或橙红色4）Raymond反应：试剂：间-二硝基苯，现象：紫红或蓝第二节强心苷类12/4/2023323.2-去氧糖的反应

1)．Keller-Kiliani反应

（K-K反应）强心苷冰醋酸溶液，加少量FeCl3，沿管壁加浓H2SO4，上层（冰醋酸层）渐呈绿色或蓝绿色，界面颜色随苷元而不同。该反应只对游离2-去氧糖或在此条件下能水解出2-去氧糖的苷显色。例如：紫花毛地黄苷A和毛地黄毒苷，它们虽都有三分子毛地黄毒糖，但前者的呈色深度为后者的2/3，这是由于前者在此条件下只能水解二分子毛地黄毒糖，另一分子毛地黄毒糖与葡萄糖相连，较难水解而不能褪色。第二节强心苷类12/4/2023333)对-二甲氨基苯甲醛反应：4)过碘酸-对硝基苯胺反应：现象：黄色2)．Xanthydrol反应强心苷固体少许，加占吨氢醇试剂，加热3分钟，显红色。只要分子中有2-去氧糖，均呈阳性反应。强心苷醇溶液滴在滤纸上晾干喷对-二甲氨基苯甲醛试剂90℃加热30min灰红色斑点第二节强心苷类12/4/202334五、提取分离(一）提取1.原生苷的提取：新鲜药材为原料，抑制酶的活性。原生苷易溶于水、醇等极性溶剂，难溶于亲脂性溶剂，故用70％～80％EtOH提取。2.次级苷的提取：利用酶的活性，25～40℃进行酶解。次级苷易溶于亲脂性溶剂而难溶于水。一般用CHCl3提取，也可提取原生苷再进行酶解，酶解完全后再用CHCl3萃取。第二节强心苷类12/4/202335(二）纯化1.溶剂法原料如果是种子或含油脂多时。1)先用压榨法或溶剂法脱脂，然后再用醇或稀醇提取。2)也可以先用醇或稀醇提取，提取液浓缩去醇后再以石油醚萃取脱脂，用氯仿-甲醇萃取除去亲水性杂质。第二节强心苷类12/4/202336(二）纯化1.溶剂法第二节强心苷类12/4/202337(二）纯化1.溶剂法第二节强心苷类12/4/202338如果是药材地上部分，叶绿素含量会比较高，除去方法：80%乙醇醇提液浓缩（保留适当浓度的醇）放置叶绿素等脂溶性杂质成胶状沉淀析出过滤除去CHCl3-MeOH萃取强心苷第二节强心苷类12/4/2023392.铅盐沉淀法

铅盐可与一些成分（黄酮、醌类、多糖、皂苷等）生成沉淀，与强心苷类成分分开。但铅盐与杂质生成的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。当溶液中醇浓度时，能降低沉淀对强心苷的吸附，但若醇浓度太高，则纯化效果.例如：提取毛地黄强心苷时，水提取液用碱性Pb(AC)2试剂处理，强心苷损失达14％，若增加含醇量为40％，则并无损失，若醇的量大于50％，，则纯化效果差。第二节强心苷类12/4/2023403.吸附法：活性炭柱吸附法：稀醇提取溶液中叶绿素等脂溶性杂质被吸附而除去氧化铝柱吸附法：提取液中皂苷、多糖等水溶性杂质被吸附而除去第二节强心苷类12/4/202341(三）分离1.重结晶法：适用于含量高的强心苷2.两相溶剂萃取法

利用强心苷在两种互不相溶的溶剂中的分配系数不同进行分离。毛花毛地黄中苷A、B、C的分离。CHCl3CH3OHH2O苷A1:2251:20几乎不溶苷Ｂ1：5501：20几乎不溶苷C1：20001：20几乎不溶用CHCl3-CH3OH-H2O(5:1:5)为溶剂系统进行两相溶剂萃取（溶液用量为总苷的1000倍）。CHCl3层：苷A和B；水层：苷C第二节强心苷类12/4/2023423.逆流