《中药化学》课件第九章甾类

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第九章 甾体类化合物,北京中医药大学 李强,第一节 概 述,一、,基本骨架：环戊烷并多氢菲。,包括植物甾醇、胆汁酸、,C21,甾类、昆虫变态激素、强心苷、甾体皂苷、甾体生物碱、蟾毒配基等。,由甲戌二羟酸的生物合成途径转化而来,二、分类,依据四个环的稠和方式和碳,17,的取代基不同分类。,262,页表,9-1,习惯上将位于环己烷上方的,C-H,键定为,-,型，用实线表示；平面下方的 为,-,型，用虚线表示。,天然甾类,C,10,、,C,13,、,C,17,取代基均为,-,型，其它位均以它们为标准。,三、甾核的重要颜色反应,无水条件,1.Liebermann-Burchard,反应,将样品溶于冰醋酸，加入醋酐,-,浓硫酸（,20,：,1,），反应液由红,-,紫,-,蓝,-,绿,-,污绿，发生一系列颜色变化，最后褪色。,与三萜类化合物的颜色有区别。,2.Salkowaki,反应,将样品溶于氯仿，加入硫酸，硫酸层显血红色或青色，氯仿层显绿色荧光。,3.tschugaev,反应,样品溶于冰乙酸，加氯化锌加乙酰氯共热，出现紫红,-,蓝,-,绿的变化,4,三氯醋酸反应（,Rosen-,Heimer,）,样品和,25%,的三氯醋酸的乙醇液反应，加热到,60,度可显红色至紫色。,5.,五氯化锑反应,(,Kahlenberg,),纸片反应，样品斑点显蓝、灰蓝、灰紫等颜色。,反应名称,甾体化合物,三萜化合物,L-B,反应,红紫蓝绿污绿,-,褪色,黄红紫蓝,-,褪色,Salkowski,硫酸层红色或蓝色，氯仿层绿色荧光,Tschugaev,紫红,-,蓝,-,绿变化,淡红，紫红,Rosen-,Heimer,红,-,紫，,60,红,-,紫红,100,Kahlenberg,蓝、灰蓝、灰紫,甾体类化合物与三萜类化合物颜色反应的异同点,第二节 强心苷类化合物,一、概述,含义：,是生物界存在的一类对心脏有显著的生理活性的甾体苷类，由强心苷元与糖缩合而成。,分布,：大多分布在夹竹桃科、玄参科、百合科、萝摩科和十字花科。动物中尚未发现。,活性：选择性作用于心脏的化合物，能加强心肌的收缩性，减慢窦性频率，影响心肌电生理特性。,二、结构与分类,（一）按苷元分类,结构特点：,1,、 甾核的四个环,AB,顺反、以顺为主；,BC,反式、,CD,顺式（,14 -H).,2,、,C,10,、,C,13,、,C,17,取代基均为,-,型，,C,13-,为甲基取代，,C,10,为甲基或含氧基团；,C,17,为不饱和内酯环。,3,、根据内酯结构分为两类,甲型强心苷（强心甾烯）,C,17,为五元不饱和内酯环，多数为此类。,乙型强心苷（海葱甾烯） 较少，,C,17,为六元不饱和内酯环。,4,、,强心苷,3-,羟基连接糖成苷。,14-,羟基是强心活性的必备结构。,5,、其它位置均可见羟基、羰基等取代，少数有双键。,（二）强心苷上的糖,构成强心苷的糖常见有 两类：,a-,羟基糖（包括,6-,去氧糖）；,a,-,去氧糖。,（三）苷元与糖的连接方式,强心苷多为低聚糖苷。,型：,苷元,-,（,2,，,6-,去氧糖）,x,-,（,D-,葡萄糖）,y,型：,苷元,-,（,6-,去氧糖）,x,-,（,D-,葡萄糖）,y,型：,苷元,-,（,D-,葡萄糖）,Y,型、,型较多。,紫花洋地黄苷,A,绿海葱苷,强心苷的化学结构对其生理活性有较大影响，强心作用取决于苷元部分，糖部分本身不具强心作用，但可影响强心苷的作用强度。,1,甾体母核,C14-OH,必需为,构型，若为,型或脱水形成脱水苷元，强心作用消失。,如,A/B,环为顺式，则,3-,OH,有活性,如,A/B,为反式，则,C3-OH,不论是,还是,型均有活性。,三、强心苷的结构与活性的关系,2,不饱和内酯环,C17,侧链上的不饱和内酯环,为,构型时，有活性,为,构型时，活性减弱，毒性减弱,如开环，活性降低或消失,3,取代基,C,10,上的,CH,3,转变为,CH,2,OH,或,CHO,时，活性增强,转变为,COOH,或无,CH,3,时，活性明显减弱,母核上引入,5,、,11,、,12,-OH,时，可增强活性,引入,1,、,6,、,16,-OH,，,可降低活性,引入,4,（,5,）,，活性增强，引入,16,（,17,）,，则活性消失或显著降低。,4,糖部分,苷元成苷，毒性增加,随着糖数增加，苷元比例减少，毒性减弱，如,P269,表,9-2,甲型强心苷及苷元毒性规律,糖数目,:,三糖苷,二糖苷,苷元,糖种类,:,葡萄糖苷,甲氧基糖苷,6-,去氧糖苷,2,6-,二去氧糖苷,乙型强心苷,苷元,单糖苷,二糖苷,乙型苷元,甲型苷元,三、强心苷的理化性质,(,一）性状,中性、无定形粉末或结晶、味苦、对粘膜有刺激性。,(,二）溶解性,苷元亲脂性较强,苷可溶于水、甲醇、乙醇及丙酮等极性有机溶剂，略溶于醋酸乙酯，不溶于乙醚等亲脂性有机溶剂。,有的强心苷,糖数目虽多,但,OH,数目少,亲水性弱,亲酯性强,（三）苷键的水解,1,、酸水解,（,1,）温和酸水解,用浓度为,0.020.05molL,的盐酸或硫酸，在含水醇中短时间加热回流。,只能使,2-,去氧糖苷键裂解（,2-,去氧糖与苷元及,2-,去氧糖与,2-,去氧糖之间的苷键）；而,2-,去氧糖和,2-,羟基糖之间的苷键及羟基糖之间的苷键不会裂解。,型强心苷可水解成苷元、,2-,去氧糖、 低聚糖。,型、,型不水解。,（,2,）强烈酸水解,型、,型用此法。,3%5%,无机酸长时间加热，可使所有苷键裂解生成单糖和脱水苷元。,（,3,）氯化氢,-,丙酮法,将强心苷置含,1%,氯化氢的丙酮液中，,20,度放置二周即得。,可水解,型,强心苷。,见,P,（,271,）,2,、酶水解,有选择性，不同性质的酶作用于不同性质的苷键，只有水解葡萄糖的酶。,型、,型强心苷可水解成次级苷和葡萄糖、,型水解成苷元和单糖。,3,、碱水解,分子中的内酯和酰氧基等可与碱作用。,（,1,）内酯与碱的作用,水溶液中开环，加酸闭和。,在醇性氢氧化钾溶液中，甲型强心苷内酯环双键转位，形成活性亚甲基。乙型则异构化。,（,2,）酰氧基与碱的作用,碳酸氢钠（钾）：,2-,去氧糖酰基水解。,氢氧化钙（钡）：水解羟基糖或苷元上的酰氧基。,四、颜色反应,1,、作用于甾体母核,同甾体的显色反应。,2,、作用于五元不饱和内酯环的反应,只有甲型强心苷显色,(,活性亚甲基的反应,),。,（,1,）,Legal,反应,取样品,12mg,，,溶在,23,滴吡啶中，加,1,滴,3%,亚硝酰铁氰化钠和,1,滴氢氧化钠液，显深红色并逐渐褪去。,（,2,）,Raymond,反应,间二硝基苯的乙醇液，,+,NaOH,显紫红色。,（,3,）,kedde,反应,3,，,5-,二硝基苯甲酸试剂，红或紫红色，可用于色谱显色。,(4)Baljet,反应,加碱性苦味酸的醇溶液,显橙色至橙红色,.,（,1,）,K-K,反应,取样品溶于,5ml,冰醋酸中，加,1,滴,20%,三氯化铁水溶液中，混均后倾斜试管，沿管壁滴加浓硫酸。醋酸层渐显兰色。界面的颜色为红、绿,、黄等。,只对游离的,2-,去氧糖或在此条件下能解离出,2-,去氧糖的强心苷显阳性。,K.K,反应呈阳性的模式：,苷元,-,（,2-,去氧糖,)x-(,葡萄糖）,y,苷元,-,（,2-,去氧糖,)x,阴性模式：,苷元,-2-,去氧糖,-(,葡萄糖）,y,苷元,- -,（,羟基糖）,x,3,、, -,去氧糖的颜色反应,（,2,）呫吨氢醇,显红色，只要分子中有,2-,去氧糖即可。可用于定量分析。,（,3,）对二甲氨基苯甲醛反应,样品的醇溶液点于滤纸上,喷对二甲氨基苯甲醛试剂,90,加热,30,秒,分子中如含有,去氧糖,显灰红色,.,(4),过碘酸,-,对硝基苯胺反应,样品的醇溶液点于滤纸或薄层上,喷过碘酸钠水溶液,放置室温,再喷对硝基苯胺,则在灰黄底色出现深黄斑点,紫外灯下,棕色底显黄色荧光斑点,再喷,NaOH,斑点转为绿色,.,五、提取分离,（一）强心苷的提取,一般用,70%80%,乙醇提取，提取率高，还可抑制酶的活性。,种子类可用石油醚脱脂,叶绿素可用稀碱液皂化或醇液浓缩沉淀，还可用活性炭吸附。,（二）强心苷的分离,溶剂萃取、逆流分溶和色谱分离法。,六 强心苷的检识,1,、理化检识,2,、色谱检识,（,1,）纸色谱,苷元：甲酰胺或丙二醇做固定相,苯或甲苯做移动相,亲脂性强的苷：二甲苯,-,丁酮或氯仿,-,乙醇,亲水性强的苷：乙醇,-,甲苯,-,水,或水饱和的正丁醇,（,2,）薄层色谱,吸附薄层：硅胶为主,分配薄层：,以硅藻土、纤维素为支持剂,甲酰胺或乙二醇作固定相,氯仿,-,丙酮；氯仿,-,正丁醇为展开剂,显色剂：,2% 3,5-,二硝基苯甲酸,氢氧化钾,1%,苦味酸,氢氧化钠,2%,三氯化锑,一、概述,含义,:,甾体皂苷是一类由螺甾烷类化合物与糖结合的苷类。水溶液振摇后能产生肥皂溶液样泡沫。,分布,:,主要分布在单子叶植物中。例如：百合科，薯蓣科，石蒜科和龙舌兰科。,中药麦冬、重楼、百合、玉竹、知母等富含甾体皂苷。,生理活性,:,治疗心脑血管疾病、抗癌、降糖、降胆固醇、抗菌等活性。,如地奥心血康,-,黄山药中的甾体皂苷可用于冠心病，心绞痛,第三节 甾体皂苷,二、甾体皂苷的化学结构与分类,（一） 结构特点,皂苷元由,27,个碳组成,共有,A.B.C.D.E,和,F,六个环,.,其中,E,和,F,以螺缩酮的形式连接,共同组成螺旋甾烷,.,1,、,A/B,、,顺反均有。,B/C,、,C/D,环均为反式,2,、,E,和,F,环有,C,20,、,C,22,、,C,25,三个手性碳。,C,20,为,S,构型。,C,22,为,R,构型。,C,25,有两种绝对构型，并椐此分类。,3,、皂苷元分子中多含有羟基、羰基、双键等。不含有羧基，称为中性皂苷。,（二）分类,根据碳,25,的构型和,F,环的环和状态分为四类：,1.,螺甾烷醇类,(C,25,S),菝葜皂苷元是螺甾烷醇的代表。,菝葜皂苷元,2.,异螺甾烷醇,(C,25,R),类,.,25R,稳定性大于,25S,薯蓣皂苷元是异螺甾烷醇的代表，是合成甾体激素和甾体避孕药的重要原料。,薯蓣皂苷元,3,、呋甾烷醇型,螺甾烷醇型皂苷最大的特征是,F,环开环，碳,22,位上多有羟基或甲基取代；碳,26,上羟基均与葡萄糖成苷。且易被酶解，除去碳,26,上葡萄糖，,F,环随之闭和，转为螺甾烷醇型皂苷。,此类皂苷不具有溶血作用,不和胆甾醇形成复合物等通性。,4,、呋喃螺甾烷型（变形螺甾烷）,F,环为呋喃环，碳,26,羟基与葡萄糖成苷。,（三）糖,组成甾体皂苷的糖种类,以,D-,葡萄糖、,D-,半乳糖、,D-,木糖、,L-,属李糖和阿拉伯糖为主。,一般在,3,位成苷，多为寡糖苷。也有分支糖链。,三,.,甾体皂苷的理化性质,1.,性状：多为无定型粉末,.,2,溶解性：热甲醇,热乙醇和稀醇,难溶于低极性有机溶剂,.,正丁醇常作为皂苷的提取溶剂,.,3.,发泡性与溶血性 ： 呋甾烷醇型不具备。,4.,沉淀反应：甾体皂苷与甾醇结合生成不溶于水的分子复合物，用乙醚则胆甾醇可溶，皂苷不溶。,5.,显色反应：同三萜皂苷和甾体。,三萜皂苷显红紫色,(1),醋酐,-,浓硫酸,甾体皂苷显蓝绿色,三萜皂苷加热到,100,显色,(2),三氯醋酸,甾体皂苷加热到,60,显色,三,.,甾体皂苷的提取与分离,基本同三萜皂苷，只是甾体皂苷不含羧基，为中性，亲水性弱。,中性醋酸铅,:,酸性皂苷沉淀,铅盐沉淀法,:,碱性醋酸铅,:,中性皂苷沉淀,薯蓣皂苷元的提取：,294,分离方法,溶剂沉淀法,胆甾醇沉淀法,硅胶色谱法,大孔树脂法,葡聚糖凝胶,液滴逆流分配法,四、含甾体皂苷的实例：,麦冬：主成分结构及总皂苷的提取。,薤白,:,薤白,E,的提取分离。,【,本章练习题,】,一,. A,型题（单选）,1,去氧糖常见于,A,三萜皂苷,B,甾体皂苷,C,强心苷,D,二萜苷,E,环烯醚萜苷,2,按糖的种类和苷元连接方式可将强心苷分,( ),类型,A,种,B,种,C,种,D,种,E,种,强心苷不溶于,A,水,B,甲醇,C,乙醇,D,乙醚,E,丙酮,区别强心苷的苷元用,( ),试剂,A,醋酐浓硫酸,B,Salkowsk,C,Tshugaev,D,三氯化锑,E,Raymond,5 Legal,反应用于区别,A,甲乙型强心苷,B,酸性、中性皂苷,C,酸性、碱性皂苷,D,三萜、甾体皂苷,E,三萜皂苷和强心苷,6,Keller-,Kiliani(K,-K),反应是,( ),的颜色反应,A,三萜皂苷,B,甾体皂苷,C,去氧糖,D,强心苷,E,萜类,7.,乙型强心苷元甾体母核上,C17,位上的取代基是,A.,醛基,B.,羧基,C.,五元不饱和内酯环,D.,六元不饱和内酯环,E.,异戊烯基,8.,温和酸水解可水解哪种强心苷,A.,B.,C.,D.,甲型,E.,乙型,二,B,型题,(,配伍题,),1115,A.,甲型强心苷,B.,乙型强心苷,C.D-,洋地黄毒糖,D.,甾体皂苷,E,三萜皂苷,11. Raymond,反应为阳性的是,12.,醋酐,-,浓硫酸反应为阴性的是,13. K-K,反应为阳性的是,14. C-17,位为五元不饱和内酯环的是,15. C-17,位为六元不饱和内酯环的是,1620,A.,葡萄糖,B.,洋地黄毒糖,C.,鼠李糖,D.,木糖,E.,葡萄糖醛酸,16,易出现在强心苷类化合物的分子结构中的糖是,17,所形成的糖苷最易被酸水解的糖是,18,所形成的糖苷最难被酸水解的糖是,19,可发生,Kel1er,一,Kiliani,反应的是,20,一般连在强心苷的糖链内侧的是,三,x,题型（多项选择题）,21.,强心苷类化合物,A.,黄色针晶,B.,难溶于水,C.,多连有去氧糖,D.K-K,反应阳性,E.,有紫外吸收,22.,作用于强心苷内酯环的反应有,A.,盐酸镁粉反应,B.,亚硝酰铁氰化钠,C.3,，,5-,二硝基苯甲酸,D.,间二硝基苯,E.,对硝基苯肼,33.,作用在强心苷甾体母核上的反应是,A,醋酸浓硫酸,B,Salkowsk,反应,C,Tshugaev,反应,D,三氯化锑,E,三氯乙酸,34.,强心苷类所连的去氧糖有,A. D-,葡萄糖,B. D-,洋地黄毒糖,C. L-.,夹竹桃糖,D. L-,木糖,E.D-,加拿大麻糖,35.,强心苷分离方法可用,A.,溶剂萃取法,B.,逆流分溶法,C.,氧化铝吸附色谱,D,硅胶吸附色谱,E,离子交换色谱,【,本章练习题,】,一,. A,型题（单选）,螺旋甾烷的结构是,( ),类型甾体皂苷,A C-20,型,C-22,型,C-25,L,型,B C-20,型,C-22,型,C-25 L,型,C C-20,型,C-22,型,C-25 L,型,D C-20,型,C-22,型,C-25 D,型,E C-20,型,C-22,型,C-25 D,型,呋甾烷皂苷均为,( ),糖链,A,单糖,B,双糖,C,三糖,D,四糖,E,多糖,原人参二醇属于,( ),型,A,羊毛甾烷,B,达玛烷,C,齐墩果烷,D,乌索烷,E,羽扇烷,多糖三萜皂苷呈,A,酸性,B,碱性,C,中性,D,两性,E,弱碱性,提取皂苷常用溶剂,( ),A,甲醇,B,乙醚,C,丙酮,D,氯仿,E,正丁醇,能快速区别皂苷和蛋白质水溶液的方法是,A,观察颜色不同,B,有机溶剂萃取分层性状不同,C,利用两者水溶液振荡后泡沫持久性不同,D,澄明度不同,E,加热后是否产生沉淀,能产生溶血现象的化学物质,A,黄酮,B,香豆素,C,皂苷,D,挥发油,E,生物碱,甾体皂苷常用显色剂,A,醋酐浓硫酸,B,三氯乙酸,C,氯仿浓硫酸,D,五氯化锑,E,香草醛硫酸,皂苷经甲醇提取后常用,( ),来沉淀析出皂苷,A,氯仿,B,正丁醇,C,乙醚,D,石油醚,E,二硫化碳,10 Girard,试剂常用于分离含,( ),的皂苷元,A,羟基,B,羰基,C,苯环,D,羧基,E,酯基,11.,分离酸性和中性皂苷可用,A,胆甾醇沉淀法,B Girard T,试剂,C Girard P,试剂,D,铅盐沉淀法,E,两相萃取法,14.,甘草皂苷易溶于,A,无水乙醇,B,乙醚,C,丙酮,D,氯仿,E,稀氨水,15.,柴胡皂苷属于,( ),型衍生物,A,羊毛甾烷,B,达玛烷,C,齐墩果烷,D,乌索烷,E,羽扇烷,16.,液滴逆流色谱（,DCCC,）,是分离皂苷较为有效的方法，其分离机理属于,A.,分配色谱,B.,吸附色谱,C.,分子筛作用,D.,离子交换色谱,18.,对盐酸二甲氨基苯甲醛试剂,(,Ehrlish,试剂,),能显红色反应的是,( ),皂苷。,A.,螺甾烷型双糖链,B.,异螺甾烷型双糖链,C.,变形螺甾烷型双糖链,D.,呋甾烷型双糖链,E.,三萜皂苷,19.,具有溶血作用的苷类化合物为,A.,蒽醌苷,B.,黄酮苷,C.,三萜皂苷,D.,强心苷,E.,香豆素苷,20.,三萜皂苷在（,）溶剂中有较大的溶解度。,A.,丙酮,B.,苯,C.,乙醚,D.,含水正丁醇,E.,乙酸乙酯,二,B,型题,(,配伍题,),2125,A.,乙醚沉淀法,B.,胆甾醇沉淀法,C.,铅盐沉淀法,D.,吉拉德试剂提取法,E.,碱水提取法,21,自总皂苷中分离甾体皂苷可选用的方法是,22,自总皂苷中分离酸性皂苷可选用的方法是,23,自中药乙醇提取浓缩液中分离总皂苷可选用的方法是,24,自总皂苷元中分离含碳基的皂苷无可选用的方法是,25,自总皂苷元中分离含竣基的皂苷无可选用的方法是,三,x,题型（多项选择题）,31,作用于甾体母核的反应有,A.,醋酐,-,浓硫酸反应,B.,磷酸反应,C.,三氯醋酸反应,D.Molish,反应,E.,四氢硼钠反应,32.,人参总皂苷中属于四环三萜皂苷元的皂苷有,A.,人参皂苷,R b,1,B.,人参皂苷,Re C.,人参皂苷,Rc,D.,人参皂苷,Rg,1,E.,人参皂苷,Ro,33.,下列皂苷元属于四环三萜的是,( ),。,A.,羊毛甾烷型,B.,达玛烷型,C.,螺甾烷醇型,34.,分离精制皂苷可选用的方法是,( ),。,A.,胆甾醇沉淀法,B.,分段沉淀法,C.,铅盐沉淀法,D.pH,梯度萃取法,E.,高效液相色谱法,35.,主要活性成分为皂苷的中药有哪些,A.,大黄,B.,甘草,C.,黄芩,D.,秦皮,E.,知母,