甾体及其苷类

关于甾体及其苷类第一节概述甾体化合物：结构中具有环戊烷骈多氢菲（cyclopentano-perhydrophenanthrene)的甾核。四个环-不同的稠合方式

C10andC13-角甲基，C17-侧链天然甾类：C10、

C13、C17–β,C3–OH

C3–OH、C10-CH3——顺式——β-型C3–OH、C10-CH3——反式——α-型天然甾类化合物的分类及甾核的稠合方式

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2页,共34页，2024年2月25日，星期天甾类化合物的化学反应Liebermann-Burchard反应

样品溶于冰醋酸+浓硫酸-醋酐（1:20)——红→紫→蓝→绿→污绿→褪色Salkowski反应

样品溶于氯仿+滴加浓硫酸——氯仿层→血红色或青色，硫酸层→绿色荧光Rosenheim反应

样品+25%三氯醋酸乙醇溶液→红色至紫色25%三氯醋酸乙醇液和3%氯胺T水溶液(4:1)喷在滤纸上与强心苷反应，90℃加热，紫外光下观察——黄绿色、蓝色、灰蓝色荧光三氯化锑或五氯化锑反应

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，60~70℃加热——黄色、灰蓝色、灰紫色斑点第3页,共34页，2024年2月25日，星期天甾体化合物生源合成途径甾醇类[O]羊毛甾醇C21甾类甾体皂苷元+CH3COOH+C3甲型强心苷元乙型强心苷元第4页,共34页，2024年2月25日，星期天C21甾（C21-steroides)-含有21个碳原子的甾体衍生物，具有抗炎、抗肿瘤、抗生育等生物活性。基本骨架–孕甾烷（pregnane)或其异构体第二节C21甾体化合物ⅠⅡ第5页,共34页，2024年2月25日，星期天第三节强心苷类一、强心苷的概述及生物合成强心苷（cardiacglycosides）-具有强心作用的甾体苷类化合物。主要用以治疗充血性心力衰竭及节律障碍等心脏疾病。主要分布-夹竹桃科、玄参科、百合科、萝摩科、十字花科、

毛茛科、卫矛科、桑科等十几个科的一百多种植物中动物中至今尚未发现第6页,共34页，2024年2月25日，星期天二、强心苷的化学结构和实例强心苷=强心苷元(cardiacaglycones)+糖天然强心苷元：B/C环反式，C/D环顺式，

A/B环二种稠合都有，以顺式稠合的较多（毛地黄毒苷元）反式稠合较少（乌纱苷元）C3,C14-OH,C3-β-构型较多，C14-OH由于C/D环顺式，所以都是β-构型C10-大多是甲基，也有醛基、羟甲基、羧基，都是β-构型C13-都是甲基C17-侧链为不饱和内酯，五元环的Δαβ-γ内酯——甲型强心苷元

六元环的Δαβ,γδ

–δ内酯——乙型强心苷元甲型乙型第7页,共34页，2024年2月25日，星期天强心苷中糖糖–六碳醛糖、6-去氧糖、6-去氧糖甲醚、五碳醛糖、2,6-二去氧糖、2,6-二去氧糖甲醚等,糖基上还可能有乙酰基D-毛地黄毒糖R=H(D-digitoxose)D-加拿大麻糖R=CH3(D-cymarose)L-黄花夹竹桃糖R=OH(L-thevetose)L-夹竹桃糖R=H(L-oleandrose)D-鸡纳糖(D-quinovose)第8页,共34页，2024年2月25日，星期天（一）五元内酯环强心苷类毛地黄强心苷毛地黄-毛花毛地黄（Digitalislanata)、紫花毛地黄（D.purpurea)

毛地黄苷元–毛地黄毒苷元(digitoxigenin)羟基毛地黄毒苷元（gitoxigenin)

异羟基毛地黄毒苷元（digoxigenin)

双羟基毛地黄毒苷元（diginatigenin)

吉他洛苷元（gitaloxigenin)毛地黄毒苷元

R1R2aglyconedigitoxinHOHdigitoxigeningitoxinHOHgitoxigenindigoxinOHHdigitoxigeningitaloxinH-OCOOHgitaloxigenin第9页,共34页，2024年2月25日，星期天(二）六元内酯环强心苷仅发现于百合科、景天科、鸢尾科、毛茛科、檀香科、楝科等6个科 -100多种

R红梅葱苷元H红海葱苷glc

R梅葱苷元H原海葱苷A-Rha海葱苷A-Rha-glc葡萄糖海葱苷A-Rha-glc-glc第10页,共34页，2024年2月25日，星期天三、强心苷的理化性质（一）理化性质多为无色结晶或无定性粉末，可溶于水、丙酮及醇类等极性溶剂，

略溶于醋酸乙酯、含醇氯仿，几不溶于醚、苯、石油醚等非极性溶剂。分子中有内酯环结构，用KOHorNaOH处理，内酯环开裂，加酸环合。

醇性苛性碱溶液处理，内酯环异构化，遇酸不能复原。异构化物（Ⅰ）异构化物)（Ⅱ)(内酯型）（开链型）异构化物第11页,共34页，2024年2月25日，星期天3.强心苷内酯环上双键内酯环臭氧氧化醛酮化合物KHCO3水解酮醇化合物过碘酸氧化17-羰基化合物内酯环KMnO4-CH3COCH317-羰基化合物强心苷元中5β-OH,14β-OH——易脱水

C3-OH氧化为酮基，使C5-叔羟基活化，在温热下即可脱水而形成烯酮。

C16-OH氧化为酮基，也促使C14-叔羟基脱水而形成烯酮。第12页,共34页，2024年2月25日，星期天强心苷C10-醛基，在冷甲醇中用盐酸处理，C3-OH与C10-醛基形成半缩醛的结构。强心苷C17β-内酯，在二甲基甲酰胺（DMF)中，与甲苯磺酸钠（NaOTs)和醋酸纳加热110℃反应24h,即可异构化为17α-内酯构型。

第13页,共34页，2024年2月25日，星期天7.分子中如有邻-二羟基取代邻二羟基NaIO4氧化双甲酰化合物NaBH4还原二醇衍生物如A环C2、C3-OH,C11-羰基→形成半缩醛结构

→乙酰化得羰基结构的乙酰衍生物。第14页,共34页，2024年2月25日，星期天（二）苷键的水解1.酸水解（1）温和的酸水解：稀酸（0.02~0.05MHClorH2SO4)2-羟基糖苷，在此条件，不易断裂。（2）强酸水解：2-羟基糖苷，产生下式互变，阻挠水解反应。必须高酸浓度（3~5%），延长水解时间，或同时加压，常引起苷元的脱水，产生缩水苷元。羟基毛地黄毒苷脱水羟基毛地黄毒苷元第15页,共34页，2024年2月25日，星期天（3）盐酸丙酮法（Mannich水解）糖分子中C2-OH,C3-OH与丙酮反应，生成丙酮化物，进而水解，得到原来的苷元和糖的衍生物。铃兰毒苷(convallatoxin)毒毛旋花子苷元氯代L-鼠李糖丙酮化合物第16页,共34页，2024年2月25日，星期天2.酶催化水解酶-专属性，不同性质的酶作用于不同性质的苷键。毒毛旋花子苷元加拿大麻苷K-毒毛旋花子次苷βK-毒毛旋花子苷第17页,共34页，2024年2月25日，星期天（三）显色反应不饱和内酯环反应

甲型强心苷类-C17侧链–不饱和五元内酯环，在碱性溶液中，双键转为能形成活性次甲基，从而能够与某些试剂反应而显色——可见光区特殊最大吸收，定量乙型强心苷-不能产生活性次甲基，无此反应表8-2活性次甲基显色反应反应名称试剂颜色λmax(nm)Legal反应Na2Fe(NO)CN5.2H2O深红或蓝470Kedde反应3,5-二硝基苯甲酸深红或红590Raymond反应间-二硝基苯紫红或蓝620Baljet反应苦味酸橙或橙红490第18页,共34页，2024年2月25日，星期天2.2-去氧糖产生的反应（1）Keller-Kiliani反应强心苷溶于含少量Fe3+(FeCl3orFe2(SO4)3)的冰醋酸，沿管壁滴加浓硫酸→醋酸层——蓝色或蓝绿色界面：毛地黄毒苷——草绿色羟基毛地黄毒苷——洋红色异羟基毛地黄毒苷——黄棕色（2）对-二甲氨基苯甲醛反应滤纸点样+试剂（1%对-二甲氨基苯甲醛乙醇溶液-浓盐酸4:1),90℃加热30秒钟——灰红色斑点（3）Xanthydrol反应样品+xanthydrol试剂,水浴加热3分钟——红色（4）过碘酸-对硝基苯胺反应–黄色（可用于TLC)第19页,共34页，2024年2月25日，星期天四、强心苷的波谱特征（一）紫外光谱

Δαβ-γ内酯的强心苷——λmax

220nm

Δαβ,γδ

–δ内酯的强心苷——λmax

295~300

nm

引入Δ16（17）与Δαβ-γ内酯共轭——另外产生λmax

270nm（二）红外光谱

Δαβ-γ内酯的强心苷——1800~1700cm-1,两个羰基吸收低波长——αβ不饱和羰基的正常吸收 高波长——不正常吸收，溶剂极性大-吸收强度减弱或消失

D环引入双键——影响不大如：3-乙酰毛地黄毒苷元

CS2溶剂-1738（乙酰）、1756（正常）、1783（内酯）cm-1

CHCl3溶剂——1738cm-1减弱，1756cm-1不变，1783cm-1消失

Δαβ,γδ

–δ内酯的强心苷——1800~1700cm-1,两个羰基吸收

D环引入双键——低波长移动40cm-1第20页,共34页，2024年2月25日，星期天（三）质谱羟基的脱水、醛基的脱CO、脱甲基、脱C17-内酯侧链、双键的逆Diels-Alder裂解、较复杂的裂解Δαβ-γ内酯的强心苷——m/z111,124,163,164Δαβ,γδ

–δ内酯的强心苷——m/z109,123,135,136甾核——m/z264,249,221,203第21页,共34页，2024年2月25日，星期天(四）核磁共振谱1HNMRC10、C13-CH3——δ1.00左右C10-醛基——C10-甲基峰消失，δ9.50∼10.00——醛基质子的单峰C10-羟甲基——δ4.00∼4.50,两个峰甲型强心苷Δαβ-γ内酯环——C22烯氢-δ5.60∼6.00,单峰

C21质子–δ4.50∼5.00

乙型强心苷Δαβ,γδ

–δ内酯环——C21烯氢–δ7.2左右,单峰

C22、C23质子–δ7.8andδ6.3左右糖——略13CNMR

表8-3和表8-4第22页,共34页，2024年2月25日，星期天五、强心苷的提取分离（一）提取原生苷–易溶于水而难溶于亲脂性溶剂次级苷–相反常用-甲醇或70%乙醇（二）纯化1.溶剂法

先采用压榨法或溶剂法进行脱脂，然后用醇或稀醇提取。2.铅盐法3.吸附法活性炭、氧化铝等（三）分离两相溶剂萃取法

逆流分配法层析方法–硅胶第23页,共34页，2024年2月25日，星期天（四）提取实例紫花毛地黄叶粉28~31℃,8~10h,发酵70%EtOH提取液浓缩至半量，28~31℃,4~6h，离心沉淀上清液CHCl3萃取水液CHCl3层5%NaOH洗涤，水洗至中性无水硫酸钠脱水，回收氯仿浓稠液+等量丙酮，0~5℃,24h结晶丙酮冲洗，50~60℃干燥粗毛地黄苷+40倍氯仿，放置8h,过滤，活性炭脱色，过滤，回收氯仿浓稠液+等量丙酮，0~5℃,24h结晶丙酮冲洗，50~60℃干燥毛地黄苷毛地黄毒苷的提取第24页,共34页，2024年2月25日，星期天六、强心苷的生理活性治疗心力衰竭不可缺少的药物。强心苷的化学结构与其强心作用有密切关系。1.苷元甾核——A/B环顺式或反式，C/D环必须是顺式2.17位-必须有一个不饱和内酯环，且为β-构型内酯环饱和-强心作用减弱，但毒性亦减弱，安全，有实用价值3.甲型强心苷——A/B环顺式,C3-βOH强心作用大于其α-构型

A/B环反式，无明显影响4.糖的性质及数目对强心作用有影响

毛地黄毒苷（Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ）-活性和毒性随糖数目增加而减弱

毛地黄毒苷（Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ）-活性无影响，毒性增大5.一般，2,6-二去氧糖衍生的苷，对心肌和中枢神经系统比葡萄糖苷有较强的亲和力。 某些强心苷对肿瘤有效如hyrcaoside、diglucohyrcaniside第25页,共34页，2024年2月25日，星期天第四节甾体皂苷一、甾体皂苷概述甾体皂苷（steroidalsaponins)–由螺甾烷（spirostane)类化合物与 糖结合的寡糖苷。甾体皂苷–10,000种以上，主要分布在薯蓣科、百合科、玄参科、拔葜科、龙舌兰科等防治心脑血管疾病、抗肿瘤、降血糖、免疫调节等作用 地奥心血康胶囊——黄山药，对冠心病心绞痛发作疗效显著 心脑舒通——蒺藜果实，心脑血管疾病防治云南白药平重楼中甾体皂苷——抑制癌细胞作用黄芪中16种皂苷——5种具有明显的降压作用第26页,共34页，2024年2月25日，星期天二、甾体皂苷的化学结构和实例螺甾烷醇类（spirostanols）C25为S构型异螺甾烷醇类（isospirostanols）C25为R构型呋甾烷醇类（furostanols）F环为开链衍生物变形螺甾烷醇类（pseudo-spirostanols）F环为五元四氢呋喃环螺旋甾烷螺甾烷醇异螺甾烷醇呋甾烷醇变形螺甾烷醇第27页,共34页，2024年2月25日，星期天三、甾体皂苷的理化性质1.甾体皂苷元——较好结晶性，能溶于石油醚、氯仿等亲脂性溶剂中，

不溶于水，熔点随着羟基的增加而升高，单羟基<208℃，三羟基>242℃

甾体皂苷——一般可溶于水，易溶于热水、稀醇，几不溶于或难溶于石油醚、苯、乙醚等亲脂性溶剂。2.甾体皂苷——表面活性和溶血作用，但F环开裂——不具溶血作用，表面活性降低。可与碱式醋酸铅或氢氧化钡等碱性盐类生成沉淀。3.甾体皂苷与甾醇形成分子复合物（常用胆甾醇），沉淀——分离胆甾醇——溶于醚，皂苷——不溶4.无水条件下，遇某些酸可产生与三萜皂苷类似的显色反应。

醋酐-硫酸反应——甾体皂苷—绿色；三萜皂苷—红色三氯醋酸反应——甾体皂苷—加热至60℃显色；三萜皂苷—100℃第28页,共34页，2024年2月25日，星期天四、甾体皂苷元的波谱特征（一）紫外光谱饱和的甾体化合物——没有吸收孤立双键苷元——205~225nm含羰基苷元——285nm,弱吸收α,β-不饱和酮基——240nm共轭二烯——235nm（二）红外光谱四个特征吸收谱带——980cm-1(A)、920cm-1(B)、900cm-1(C)、860cm-1(D)A带——最强25S型皂苷或皂苷元——B带>C带25R型皂苷或皂苷元——B带<C带羟基——3625cm-1，1030~1080cm-1羰基——1705~1715cm-1α,β-不饱和酮基——1600~1605cm-1（C=C)，16