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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,*,本 章 内 容,一、概 述,二、强心苷类,三、甾体皂苷,一、概述,甾体类在构造中都具有环戊烷骈多氢菲的甾核。,甾类是通过甲戊二羟酸的生合成途径转化而来。,甾核四个环可以有不同,的稠合方式。,天然甾类成分可分许,多类型，如下表所示：,一、概述,天然甾类化合物的分类及甾核的稠合方式,C17,侧链,A/B B/C C/D,C,21,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,一、概述,C21甾C21-steroides是含有21个碳的甾体衍生物。,以孕甾烷pregnane或其异构体为根本骨架。,C5、C6多具双键,C17多为-构型,少为-构型,C20可有C=O、-OH,C11可有-OH,C-3、8、12、14、17、20可能有-OH,本 章 内 容,一、概 述,二、强心苷类,三、甾体皂苷,二、强心苷类,一概 述,二化学构造及分类,三理化性质,四提取别离,五波谱特征,六生物活性,二、强心苷类, 概 述,强心苷cardiac glycosides是存在植物中具有强心作用的甾体苷类化合物。是治疗心力衰竭不可缺少的重要药物。,主要用以治疗充血性心力衰竭及节律障碍等心脏疾患如：西地兰、地高辛、洋地黄毒苷等。,分布：主要有十几个科几百种植物中含有强心苷，特别以玄参科、夹竹桃科植物最普遍。,二、强心苷类,一概 述,二化学构造及分类,三理化性质,四提取别离,五波谱特征,六生物活性,二、强心苷类 化学构造及分类,强心苷是由强心苷元cardiac aglycones与糖缩合的一类苷。苷元是由甾体母核及其在C17位连有不饱和内酯环的侧链组成。,1,分类,主要依据,C,17,位上的取代基即,内酯环的大小,分成二类：,甲型强心苷元：,C,17,侧链是五元不饱和内酯环。,乙型强心苷元：,C,17,侧链为六元不饱和内酯环。,二、强心苷类 化学构造及分类,1.,分类,甲型强心苷元,母核称为,强心甾,(cardanolide),二、强心苷类 化学构造及分类,1.,分类,甲型强心苷元,母核称为强心甾,二、强心苷类 化学构造及分类,1.,分类,乙型强心苷元,母核称为,海葱甾,或,蟾酥甾,(scillanolide)(bufanolide),二、强心苷类 化学构造及分类,1.,分类,乙型强心苷元,母核称为海葱甾或蟾酥甾,(scillanolide)(bufanolide),二、强心苷类 化学构造及分类,1.,分类,C,3,-OH,少数为,-,构型，命名时冠以表,(epi),字，如：,二、强心苷类 化学构造及分类,2强心苷糖局部,强心苷元,C,3,-OH,与糖结合形成苷。所连糖为：,2,6-,二去氧糖、,2,6-,二去氧糖甲醚,二、强心苷类 化学构造及分类,2强心苷糖局部,6-去氧糖、6-去氧糖甲醚,一般糖多为,D-,葡萄糖,二、强心苷类 化学构造及分类,3,糖的组成及连接方式,分三种类型：,A1型型：苷元(2,6-二去氧糖)X-(葡萄糖)Y,A2型型：苷元(6-去氧糖)X-(葡萄糖)Y,B 型型：苷元(葡萄糖)X,二、强心苷类,一概 述,二化学构造及分类,三理化性质,四提取别离,五波谱特征,六生物活性,二、强心苷类,理化性质,1,一般性质,性状及溶解性,多为无色结晶或无定形粉末,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,醚、苯、石油醚等非极性溶剂,二、强心苷类,理化性质,1,一般性质,内酯性质,内酯碱解开环,用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。,二、强心苷类,理化性质,1,一般性质,内酯性质,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。,二、强心苷类,理化性质,1,一般性质,羟基,脱水,5,-OH,和,14,-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。,二、强心苷类,理化性质,1一般性质,形成半缩醛构造,C10位有醛基取代时，在冷甲醇中用盐酸处理，C3-OH能与C10-醛基形成半缩醛的构造。,二、强心苷类,理化性质,1一般性质,C-17键异构化,C-17-内酯在二甲基甲酰胺(DMF)中可与甲苯磺酸钠(NaOTs)和醋酸钠反响即可异构化为-内酯。,二、强心苷类,理化性质,1,一般性质,邻二羟基的氧化,有邻二-OH取代，可被过碘酸钠NaIO4氧化，生成双甲酰化合物，继被NaBH4复原，可得二醇衍生物。,邻二-OH在A环的C2、C3位，同时C11又有羰基取代，反响形成半缩醛构造。常法乙酰化那么可恢复羰基构造，而得二乙酰衍生物。,二、强心苷类,理化性质,二、强心苷类,理化性质,2,苷键的水解,强心苷中苷键由于糖的构造不同，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。,酸催化水解：,(1)温和酸水解,(2)强酸水解,(3)盐酸丙酮法水解,二、强心苷类,理化性质,2,苷键的水解,(1),温和酸水解,采用稀酸H2SO4、HCl等0.020.05mol/L,反响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,水解过程如下：,二、强心苷类,理化性质,2-羟基糖易产生形式互变，阻挠了水解反响的进展，故在此条件下不能水解2-OH糖。,二、强心苷类,理化性质,2,苷键的水解,(2),强酸水解,酸的浓度35 %,水解条件延长水解时间；同时加压,反响特点引起苷元脱水；可得到定量葡萄糖,如：羟基洋地黄毒苷，用盐酸水解，不能得到羟基洋地,黄毒苷元，而得到它的叁脱水产物。构造中C3连糖、C14-OH、C16-OH,二、强心苷类,理化性质,2,苷键的水解,(3),盐酸丙酮法,(Mannich,水解,),反响试剂HCl、丙酮溶液,反响条件室温条件下与氯化氢长时间反响,反响物条件糖分子中有C2-OH和C3-OH,原 理邻二-OH与丙酮反响，生成丙酮化物,进而水解,特 点可得到原苷元和糖的衍生物,二、强心苷类,理化性质,3显色反响,强心苷颜色反响是由苷元甾核、不饱和内酯环、2-去氧糖三局部产生。,作用于甾体母核的反响,与甾体皂苷元反响类同，如L-B反响、三氯醋酸反响Rosen-Heimer反响、三氯化锑或五氯化锑反响等。,全饱和甾类、C3为酮基(无羟基)的化合物呈阴性,二、强心苷类,理化性质,3显色反响,作用于不饱和内酯环的反响,活性次甲基显色反响,适用对象主要用于甲型强心苷,作用于五元不饱和内酯环,反响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响而显色。,二、强心苷类,理化性质,3显色反响,作用于不饱和内酯环的反响,活性次甲基显色反响,反响名称 试 剂 颜色 max(nm),Legal 反响 亚硝酰铁氰化钠 深红或兰 470,Kedde 反响 3,5-二硝基苯甲酸 深红或红 590,Raymond 反响 间-二硝基苯 紫红或兰 620,Baljet 反响 苦味酸 橙或橙红 490,二、强心苷类,理化性质,3显色反响,作用于2-去氧糖的反响,Keller-Kiliani反响：,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,二、强心苷类,理化性质,3显色反响,作用于2-去氧糖的反响,对二甲氨基苯甲醛反响：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4:1,二、强心苷类,理化性质,3显色反响,作用于2-去氧糖的反响,呫吨氢醇Xanthydrol反响,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，参加1ml浓硫酸,过碘酸-对硝基苯胺反响：作为显色剂,强心苷 + 试剂 黄色,二、强心苷类,一概 述,二化学构造及分类,三理化性质,四提取别离,五波谱特征,六生物活性,二、强心苷类 提取别离,注意的问题防止植物中的酶对成分进展酶解,提取原生苷必须抑制酶的活性，原料要新鲜，采集后低温快速枯燥,1提取,常用甲醇或70%乙醇为溶剂进展提取,优：提取效率高、使酶破坏失去活性,二、强心苷类 提取别离,2纯化,溶剂法根据化合物的极性选择溶剂进展除杂,铅盐法,铅盐与杂质可生成沉淀，该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,增加醇含量能降消沉淀对强心苷的吸附现象。但纯化效果也随之下降。,过量的铅试剂能引起一些强心苷的脱酰基反响,二、强心苷类 提取别离,2,纯化,吸附法采用活性炭、Al2O3进展吸附,经活性炭使叶绿素等脂溶性杂质可被吸附而除去,通过Al2O3糖类、水溶性色素、皂苷等可吸附,注意：强心苷亦有可能被吸附而损失,二、强心苷类 提取别离,3.别离,(1)两相溶剂萃取法依据分配系数的不同,(2)逆流分配法 原理同上,(3)层析别离,别离亲脂性单糖苷、次级苷和苷元,选择吸附层析硅胶等,对弱亲脂性成分,选择分配层析(硅胶、纤维素等为支持剂),二、强心苷类,一概 述,二化学构造及分类,三理化性质,四提取别离,五波谱特征,六生物活性,二、强心苷类,波谱特征,1,紫外光谱,UV,主要是由不饱和内酯环引起的吸收,甲型苷220nmmax,乙型苷295300nmmax,2红外光谱由不饱和内酯环产生两个吸收峰,特征：(在18001700 cm-1皆产生两个羰基吸收峰),-内酯(甲型) 两个羰基峰,-内酯(乙型)峰位向低波数移40cm-1,二、强心苷类,波谱特征,2,红外光谱,IR,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：,根据IR可区别甲型和乙型强心苷,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。,P-339,二、强心苷类,波谱特征,3.,质谱,强心苷苷元质谱裂解方式较多也较复杂，如羟基脱水、醛基脱,CO,、脱甲基、脱,C,17,内酯侧链、双键逆,DA,裂解等。,甲型苷元,产生：,m/z 111,、,124,、,163,、,164,(,内酯和,D,环,),乙型苷元,产生：,m/z 109,、,123,、,135,、,136,(,-,内酯环的碎片,),二、强心苷类,波谱特征,4.,1,H-NMR,苷元1.00左右二个叔甲基单峰C10、C13角甲基峰,C3-H3.90左右，为多峰,内酯环中的质子,二、强心苷类,波谱特征,4.,1,H-NMR,内酯环中的质子,因强心苷C21甾类的C/D环为顺式(14-H),18-Me低场 19-Me稍高场,根据C18、C19-Me位移值来判断C/D环的顺反式:,二、强心苷类,波谱特征,4.,1,H-NMR,二、强心苷类,波谱特征,5.,13,C-NMR,观察信号烯碳、羰基碳、连氧碳、甲基碳数目、糖端基碳等信号。,与模拟化合物进展比对，用苷化位移规律及技术图谱进展碳归属。,二、强心苷类,一概 述,二化学构造及分类,三理化性质,四提取别离,五波谱特征,六生物活性,二、强心苷类,生理活性,强心苷的化学构造与其强心作用之间有着密切的关系。其苷元甾核要有一定立体构造。,1,C/D,稠合方式,顺式稠合,具有强心作用,反式或,C,14,-OH,脱水生成脱水苷元,强心作用消失,2,C17,键的构型,C17,位有不饱和内酯环且为,-,构型,有强心作用,C17,位为,-,构型或开环,强心作用弱或消失,二、强心苷类,生理活性,3,A/B,环与,C,3,-OH,的构型,甲型强心苷元的强心作用：,A/B顺式稠合C3-OH为-构型 -构型,A/B反式稠合C3-OH构型对强心作用无明显影响,4糖局部没有强心作用,但强心苷中的糖性质和数目，很可能是影响到强心苷在水/油中的分配系数，从而影响到强心苷的活性毒性。,本 章 内 容,一、概 述,二、强心苷类,三、甾体皂苷,三、甾体皂苷,一概述,二甾体皂苷化学构造类型,三甾体皂苷的理化性质,四甾体皂苷的波谱特征,五甾体皂苷的提取与别离,二、甾体皂苷,概述,甾体皂苷是一类由螺甾烷spirostane类化合物衍生的寡糖苷。,分布单子叶植物和双子叶植物均有分布,生理活性六七十年代，用于合成甾体避孕药和激素类药物的原料。九十年代发现了新的生物活性，特别是防治心脑血管疾病、抗肿瘤、降血糖和免疫调节等作用。,二、甾体皂苷,例如：,地奥心血康胶囊是由黄山药植物中提取的甾体皂苷制成的，内含8种甾体皂苷含量在90%以上，对冠心病心绞痛发作疗效显著。,薤白皂苷经体外试验显示具有较强的抑制ADP诱导的人血小板聚集作用。,心脑舒通为蒺藜Tribulus terres tres果实中提取的总皂苷制剂，临床用于心脑血管病的防治。,二、甾体皂苷,一概述,二甾体皂苷化学构造类型,三甾体皂苷的理化性质,四甾体皂苷的波谱特征,五甾体皂苷的提取与别离,二、甾体皂苷,分类,甾体皂苷的皂苷元根本骨架属螺甾烷的衍生物。,27个碳,B/C、C/D环反式,C17侧链构型,C22是E与F环共享的碳,以螺缩酮的形式相联,二、甾体皂苷,分类,依螺甾烷构造中C25的构型和环的环合状态，将其分为四种类型：,1螺甾烷醇类spirostanols,2异螺甾烷醇类isospirostanols,3呋甾烷醇类furostanols,4变形螺甾烷醇类pseudo-spirostanols,二、甾体皂苷,分类,1螺甾烷醇类spirostanols,2异螺甾烷醇类isospirostanols,C,25,位甲基二种差向异构体：,二、甾体皂苷,分类,C25位上甲基位于F环平面上的竖键时,为取向，绝对构型为S型螺甾烷醇,又称L型或neo型25S、25L、25F、neo,C25位上甲基位于F环平面下的横键时,取向，绝对构型为R型异螺甾烷醇,又称D型或iso型25R、25D、25F、iso,二、甾体皂苷,分类,例如：,剑麻皂苷元,(sisalagenin),是合成激素的原料,化学名,: 3-,羟基,5,20F,22F,25F,螺旋甾,12-,酮,简 称,: 3,羟基，,5-,螺旋甾,12-,酮,二、甾体皂苷,分类,例如：,薯蓣皂苷元,(diosgenin),制药工业中重要原料,化学名,:,5,-20,F,，,22,F,，,25,F,螺旋甾烯,-3,-,醇,简 称,:,5,-,异螺旋甾烯,-3-,-,醇,二、甾体皂苷,分类,3呋甾烷醇类furostanols,由环裂环而衍生的皂苷称为呋甾烷醇皂苷furostanol saponins。,二、甾体皂苷,分类,3呋甾烷醇类furostanols,环开环的双糖链皂苷，植物根茎经长时间的贮存，其主要的皂苷是薯蓣皂苷，而不再是原薯蓣皂苷。,二、甾体皂苷,分类,3呋甾烷醇类furostanols,F环裂解的双糖链皂苷产生的显色反响：,E试剂盐酸二甲氨基苯甲醛试剂,A试剂茴香醛Anisaldehyde试剂,二、甾体皂苷,分类,3呋甾烷醇类furostanols,F环裂解的双糖链皂苷不具有某些皂苷的通性：,没有溶血作用,不能与胆甾醇形成复合物,没有抗菌活性,螺旋甾烷衍生的单糖链皂苷，那么具有明显抗菌作用。,如：原菝葜皂苷无溶血作用、不能与胆甾醇形成,复合物、无抗菌活性,二、甾体皂苷,分类,4变形螺甾烷醇类pseudo-spirostanols,F,环为五元四氢呋喃环。天然产物中尚不多见。,二、甾体皂苷,一概述,二甾体皂苷化学构造类型,三甾体皂苷的理化性质,四甾体皂苷的波谱特征,五甾体皂苷的提取与别离,二、甾体皂苷,理化性质,理化性质与三萜类化合物类同，,如：,有较好结晶；,苷元易溶极性小的有机溶剂,(,石油醚、氯仿等,),不溶水,1,熔点,单羟基,242,多数双羟基或单羟酮类介于二者之间。,二、甾体皂苷,理化性质,2外表活性,F环开裂的皂苷多不具溶血作用，且外表活性降低。,甾体皂苷,/,水,+,碱式醋酸铅,沉淀,或,Ba(OH),2,等,碱性盐,二、甾体皂苷,理化性质,3,形成分子复合物,可用于纯化皂苷和检查是否有皂苷类成分存在,反响条件：甾醇需有C3-OH,三萜皂苷与甾醇形成的分子复合物不及甾体皂苷稳定,二、甾体皂苷,理化性质,4显色反响,在无水条件下，遇某些酸可产生与三萜皂苷相类似的显色反响。,L-B醋酐-浓硫酸反响：,甾体皂苷颜色变化中出现绿色,三萜皂苷产生红色无绿色,三氯醋酸反响：甾体皂苷加热至60显色,三萜皂苷加热至100显色,二、甾体皂苷,一概述,二甾体皂苷化学构造类型,三甾体皂苷的理化性质,四甾体皂苷的波谱特征,五甾体皂苷的提取与别离,二、甾体皂苷,甾体皂苷元的波谱特征,1.,紫外光谱,饱和的甾体化合物在200400nm无吸收,不饱和的甾体：孤立双键205225 nm,共轭二烯235 nm,C=O285 nm(弱吸收),不饱和酮基240nm(特征吸收),制备成衍生物。如：含-OH化合物，经脱-OH,后在构造中产生双键。借此判断-OH位置。,二、甾体皂苷,甾体皂苷元的波谱特征,2.,红外光谱,甾体皂苷元含有螺缩酮构造的侧链，在IR中有四个特征吸收谱带：,A980 B920 C900 D860 cm-1,应用：,区别C25的两种立体异构体的构型,判断C11或C12位的C=O是否成共轭体系,C3-OH与A/B环构型的关系,二、甾体皂苷,甾体皂苷元的波谱特征,区别,C,25,的两种立体异构体的构型,C25Me-取代,吸收强度：C25-S B带 C带,C25-R C带 B带,C25CH2OH(羟甲基)取代,无法用上述四条谱带来区别,C25-S有995强吸收 C25-R有 1010强吸收,(假设F环开裂即无螺缩酮构造，那么无995或1010吸收),二、甾体皂苷,甾体皂苷元的波谱特征,判断,C-11,或,C-12,位的,C=O,是否成共轭体系,非共轭体系17051715cm-1有一个峰,C-12羰基共轭产生二个峰,16001605双键,16731679羰基(,不饱和酮构造),二、甾体皂苷,甾体皂苷元的波谱特征,3.,质谱,甾体皂苷元由于分子中有螺甾烷侧链，在质谱中均出现：,m/z： 139强，基峰 115中强 126弱,辅助离子峰,这些峰的裂解途径如下：,主要是由F环产生,二、甾体皂苷,甾体皂苷元的波谱特征,二、甾体皂苷,甾体皂苷元的波谱特征,取代基对三个峰的影响：,二、甾体皂苷,甾体皂苷元的波谱特征,4.,1,H-NMR,高场区的特征信号：,二、甾体皂苷,甾体皂苷元的波谱特征,4.,13,C-NMR,利用13C-NMR谱的各种技术如：全去偶谱、偏共振去偶谱和高分辨碳谱及驰豫的时间等参数，可以将皂苷元分子中27个碳的特征峰识别出来。,根据皂苷的13C谱化学位移数据，参考取代基对化学位移的影响，确定各种各个碳的化学位移,推定皂苷元的可能构造。,根本鉴定分析方法与三萜及其苷类同。,二、甾体皂苷,一概述,二甾体皂苷化学构造类型,三甾体皂苷的理化性质,四甾体皂苷的波谱特征,五甾体皂苷的提取与别离,二、甾体皂苷 甾体皂苷的提取与别离,实验室和工业生产中多采用,溶剂法提取,溶剂多用甲醇或稀乙醇,别离：多用硅胶柱层析或高效液相制备色谱法,洗脱剂用不同比例的二元、三元等溶剂系统,如：氯仿:甲醇:水等混合溶剂,可参见三萜及其苷类一章的提取与别离内容。,The End,
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