《天然药物化学》课件-第八章 强心苷类化合物的提取分离技术

强心苷类化合物的提取分离技术—第八章—第一节强心苷类化合物的结构类型一、

概述三、强心苷糖部分二、强心苷苷元部分四、强心苷苷元与糖连接方式强心苷类化合物的结构类型掌握强心苷类化合物的结构特征熟悉强心苷类化合物的结构类型了解强心苷类化合物的在自然界的存在特征学习要求一、概述（一）定义强心苷是生物界（主要是植物界）中存在的一类对心脏有显著生物活性的甾体苷类，由强心苷元和糖缩合而成。

（二）分布目前已从十几个科几百种植物中发现强心苷类，主要有夹竹桃科、玄参科、萝摩科、卫矛科、百合科、大戟科等等。较重要的植物有黄花夹竹桃、紫花洋地黄、毛花洋地黄、杠柳、铃蓝、海葱、福寿草、羊角拗等。动物中至今尚未发现强心苷类成分。蟾酥是具有强心作用的甾体类化合物，但不属于苷类一、概述（三）生物活性强心苷能选择性增强心肌收缩力和影响心肌电生理特性，临床上主要用来治疗充血性心率衰竭及节律障碍等心脏病。临床应用的有二、三十种，如西地兰、地高辛、毛地黄毒苷等，羊角拗苷（我国第一个发现并应用于临床，吕富华教授发现）但强心苷类能兴奋延髓催吐化学感受区而引起恶心、呕吐等胃肠道反应；且有剧毒，若超过安全剂量时，可使心脏中毒而停止跳动。

二、强心苷元部分强心苷元的结构是C17侧链为不饱和内酯环的甾体化合物R=五元或六元不饱和内酯环①环稠和方式：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环大多数为顺式----洋地黄毒苷元，少数为反式----乌沙苷元②取代基：C10、C13、C17为β构型，C羟基与糖结合成苷，C17为不饱和内酯环1234567891011121314151617二、强心苷元部分（一）甲型强心苷元17C17位侧链为五元不饱和内脂（△

--内酯）基本母核为强心甾，称为强心甾烯，自然界大多属于此类洋地黄毒苷元二、强心苷元部分（二）乙型强心苷元17C17位侧链为六元不饱和内脂（△

，

-

-内酯），基本母核为海葱甾或蟾酥甾，称为海葱甾二烯或蟾酥甾二烯海葱苷元三、糖部分构成强心苷的糖有20多种，根据C2位上有无-OH分为α-OH糖（2-羟基糖）及α-去氧糖两类（2-去氧糖）后者主要见于强心苷。（一）α-OH糖（2-羟基糖）D-鸡納糖D-葡萄糖L-夫糖D-洋地黄糖三、糖部分（一）α-去氧糖（2-去氧糖）D-洋地黄毒糖D-加拿大麻糖D-沙门糖L-夹竹桃糖四、苷元与糖的连接方式糖和苷的连接方式有三种：Ⅰ型:苷元-(2,6-去氧糖)X-(D-葡萄糖)YⅡ型:苷元-(6-去氧糖)X-(D-葡萄糖)Y

Ⅲ型：苷元-（D-葡萄糖）Y强心苷中，多数是几种糖结合成低聚糖形式再与苷元的C3-OH结合成苷，少数为双糖苷或单糖苷。一般初生苷其末端多为葡萄糖。自然界以Ⅰ和Ⅱ较多四、苷元与糖的连接方式毛花洋地黄苷丙四、苷元与糖的连接方式黄夹苷甲乌沙苷第二节强心苷类化合物的理化性质一、性状三、水解性二、溶解性四、显色反应强心苷类化合物的结构类型掌握强心苷类化合物的溶解性和水解性的性质熟悉强心苷类化合物的显色反应的性质了解强心苷类化合物的性状的性质学习要求一、性状形态颜色旋光味道刺激性无定型粉末或结晶无色有旋光C17侧链为β构型味苦，有活性；C17侧链α构型无苦味，无活性对粘膜有刺激性二、溶解性苷次级苷苷元可溶于水、甲醇、乙醇、丙酮等极性溶剂难溶于石油醚、苯、乙醚等极性小的溶剂亲水性比原生苷减弱，可溶于乙酸乙酯、含水三氯甲烷、三氯甲烷-乙醇（4:1）等溶剂难溶于水等极性溶剂，易溶于乙酸乙酯、三氯甲烷等有机溶剂水溶性：原生苷＞次生苷＞苷元二、溶解性

强心苷溶解性具体与分子中所含糖基的种类与数目、苷元上羟基的数目和所处位置等有关，如：洋地黄毒苷水：1:100000氯仿：1:40洋地黄毒苷二、溶解性乌本苷是一个单糖苷，却有8个羟基，水溶性很大（1:75），难溶于氯仿。乌本苷三、水解性（一）酸水解1、温和酸水解试剂：0.02~0.05mol/L稀HCl、稀H2SO4条件：含水醇短时间加热（0.5~几个小时）适用对象：α-去氧糖形成的苷（Ⅰ型强心苷）不适用对象：α-OH糖形成的苷特点：苷元和α-去氧糖之间的苷键、α-去氧糖和α-去氧糖之间的苷键断裂；α-去氧糖和α-OH糖、α-OH糖之间的苷键不易断裂优点：不会引起苷元脱水，也不会导致α-去氧糖分解，但有可能水解生成双糖或叁糖三、水解性（一）酸水解1、温和酸水解毛花洋地黄苷丙三、水解性（一）酸水解2、强烈酸水解试剂：3%~5%盐酸或硫酸条件：加压并延长时间适用：Ⅱ型和Ⅲ型强心苷特点：所有的苷键都可以水解，但引起苷元脱水(洋地黄毒糖)3——41葡萄糖强烈酸水解+3洋地黄毒糖+葡萄糖三、水解性（一）酸水解3、氯化氢-丙酮法（Mannich水解法）试剂：1%氯化氢丙酮溶液条件：20℃、2周时间适用：2、3-OH糖苷衍生物（多用于Ⅱ型强心苷的单糖苷，不适用与所有Ⅱ型强心苷，比如难溶于丙酮的多糖苷）产物：原生苷元和糖原理：邻二羟基与丙酮加成生成异丙叉衍生物而水解三、水解性（一）酸水解3、氯化氢-丙酮法（Mannich水解法）HClCH3COCH3+铃兰毒苷毒毛旋花子苷元氯代-L-鼠李糖丙酮化合物三、水解性（二）碱水解强心苷的苷键为缩醛结构，可被酸或酶水解，而不被碱水解。碱试剂主要使分子中的酰基水解、内酯环裂开、△20（22）转位及苷元异构化等。碱液水解部位不同强度的碱液水解的部位不同：碳酸氢钠碳酸氢钾α-去氧糖上的酰基氢氧化钙氢氧化钡强心苷所有的酰基氢氧化钠氢氧化钾所有酰基。内酯环开裂，酸化后闭合二、水解性（二）碱水解五元不饱和内酯环

在碱性（氢氧化钠或氢氧化钾）醇溶液中，双键移位形成C22位活性亚甲基，能与活性亚甲基试剂缩合显色OH-醇溶液

六元不饱和内酯环同样条件不产生活性亚甲基，不能与活性亚甲基试剂缩合显色，可利用此区别甲、乙型强心苷二、水解性（三）酶水解特点：反应温和，专属性强。与苷共存适用：植物中只有水解葡萄糖的酶，无水解2-去氧糖的酶产物：次级苷（强心作用更强，只含α-去氧糖，如地高辛、黄夹次苷）、葡萄糖。其他生物酶：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。++Β-葡萄糖苷酶毒毛旋花子双糖酶三、水解性（三）酶水解K-毒毛旋花子苷四、显色反应甾体母核C17位不饱和内脂环α-去氧糖四、显色反应（一）甾体母核的反应（反应必须是无水条件）试剂结果条件醋酐-浓硫酸反应黄-红-紫-蓝-绿-褪色试管反应三氯甲烷-浓硫酸反应三氯甲烷层显血红色或青色，硫酸层显绿色荧光冰醋酸-乙酰氯反应试管、煮沸红-蓝-绿五氯化锑反应灰蓝色、蓝色、灰紫色试管反应三氯醋酸-氯胺T反应滤纸或薄层板，100℃加热数分钟紫外灯下观察，不同洋地黄毒苷元的苷类显不同的颜色荧光滤纸或薄层板，60-70℃加热3-5分钟四、显色反应（二）五元不饱和内酯环的反应（用于区别甲型强心苷和乙型强心苷）反应试剂反应结果亚硝酰铁氰化钠试剂（Legal反应）深红色，放置褪色间二硝基苯试剂（Raymond反应）紫红或蓝紫3,5二硝基苯甲酸试剂（Keede反应）红或紫红碱性苦味酸试剂橙色或橙红四、显色反应（三）α-去氧糖的反应反应试剂反应结果反应条件三氯化铁-冰醋酸应

Keller-kiliani(K-K)反应冰醋酸层渐呈蓝绿色，界面颜色随苷元不同而不同游离α-去氧糖的特征反应，呫吨氢醇反应（Xanthydrol反应）红色水浴加热3分钟，反应灵敏，可用于定量对二甲氨基苯甲醛反应灰红色斑点滤纸上反应，90℃加热过碘酸-对硝基苯胺反应试管反应为黄色，TLC或PC显色灰黄色背底显深黄色斑点紫外灯下为棕色背底显黄色荧光斑点，喷5%NaOH，变为绿色斑点第三节强心苷类化合物的提取与分离一、强心苷类化合物的提取二、强心苷类化合物的分离强心苷类化合物的提取分离掌握强心苷类化合物提取的注意事项熟悉强行苷类化合物的提取方法了解强行苷类化合物法分离方法学习要求一、提取（一）存在状况（1）成分复杂含量低（＜1%）：几种甚至几十种结构性质相似的强心苷共存，（2）原生苷、次生苷、苷元共存（3）共存杂质影响：糖、皂苷、色素、鞣质等共存，影响或改变强心苷的溶解度（4）酸、碱、酶的影响：促使强心苷水解洋地黄一、提取（二）原生苷的提取抑制酶的活性，防止酶解：（1）新鲜药材快速烘干或晒干，注意防潮（2）70%EtOH提取（3）加硫酸铵等无机盐使酶变性（4）避免酸碱影响一、提取（三）次生苷的提取（1）先酶解再提取利用酶的活性：25-40℃发酵酶解或适当的化学方法水解原生苷后，再用70%~80%的乙醇进行提取（2）先提取原生苷再酶解

提取原生苷酶解后再用70%-80%乙醇进行提取三、分离1、两相溶剂萃取法：利用分配系数的不同2、逆流分配法：原理同上3、重结晶法：反复重结晶可得到单体4、色谱分离法（1）吸附色谱适用：亲脂性较强的强心苷，如单糖苷、次级苷、苷元。吸附剂：中性氧化铝、硅胶洗脱剂：苯；苯-三氯甲烷；三氯甲烷；三氯甲烷-甲醇（2）分配色谱适用：亲水性较强苷。支持剂：硅胶、硅藻土、纤维素为支持剂洗脱剂：三氯甲烷-甲醇-水；乙酸乙酯-甲醇-水，水饱和的丁酮三、分离4、色谱分离法RR’黄夹次苷甲CHO黄夹糖黄夹次苷乙CH3

黄夹糖黄甲次苷丙CH2OH黄夹糖黄夹次苷丁COOH黄夹糖单乙酰黄夹次苷乙CH3

单乙酰黄夹糖如：黄花夹竹桃果仁中分离出5种强心苷类成分，极性大小排列顺序如下：黄夹次苷丁＞黄甲次苷丙＞黄夹次苷甲＞黄夹次苷乙＞单乙酰黄甲次苷乙吸附剂：中性氧化铝洗脱剂：苯-三氯甲烷，三氯甲烷-甲醇。不同比例梯度洗脱。结果：极性越多迁移速度越慢第四节强心苷类化合物的检识一、理化检识二、色谱检识强心苷类化合物的检识掌握强心苷类化合物的理化检识和色谱检识方法能根据检识结果作出正确的判断了解强心苷检识方法的原理学习要求一、理化检识（一）物理检识形态、颜色、熔点、溶解度、比旋度等鉴别洋地黄（二）化学检识甾体母核检识、不饱和内酯环的检识、α-去氧糖的检识等二、色谱检识（一）纸色谱法1、亲脂性较强的强心苷固定相：甲酰胺或丙二醇展开剂：用苯或甲苯（甲酰胺饱和）2、亲脂性较弱的强心苷类固定相：甲酰胺或丙二醇展开剂：二甲苯-丁酮-甲酰胺（50:50:4）、三氯甲烷-四氢呋喃-甲酰胺（50:50:6.5）等溶剂系统二、色谱检识（一）纸色谱法3、亲水性的强心苷固定相：水展开剂：水饱和的丁酮、丁醇-甲苯-水（4:6:1）

乙醇-甲苯-水（4:6:1）二、薄层色谱1、吸附薄层色谱吸附剂：硅胶和反相硅胶展开剂（硅胶）：二氯甲烷-甲醇-甲酰胺（80:19:1）、三氯甲烷-甲醇-醋酸（85:1