中药化学-f甾体类化合物-11课件

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,*,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 十一 章甾体及其苷类,本章内容包括：,一、甾体类概述,二、强心苷,三、甾体皂苷,第 十一 章甾体及其苷类本章内容包括：一、甾体类概述,1,第一节 概 述,一、定义：,天然存在的甾类成分种类很多，结构中都有,环戊烷骈多氢菲（cyclopentano-perhydrophenathrene）,的甾核。各类甾类化合物甾核四个环的稠合方式见表 11-1：,第一节 概 述一、定义：,2,表11-1 天然甾类化合物的分类及甾核的稠合方式,类型,C,17,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,胆酸类,戊酸,顺,反,反,昆虫变态激素类,脂肪烃,顺,反,反,二、分类(,C17侧链不同,),表11-1 天然甾类化合物的分类及甾核的稠合方式 类型C1,3,从生源观点来看，甾体化合物都是通过,角鲨烯,（甲戊二羟酸生合成途径）转化而来，如图11-1所示。P299,三、,生物合成途径,从生源观点来看，甾体化合物都是通过角鲨烯（甲戊二羟酸生合成途,4,第三节 强心苷类,一、概述,强心苷(cardiac glycosides)是存在于,植物中,具,强心作用,的,甾体苷类,化合物，在十几科的几百种植物中含有该类化合物，尤其在玄参科和夹竹桃科植物中最多。,动物中至今,尚未发现,有强心苷类存在，而蟾蜍皮下腺分泌物中所含强心成分为蟾毒配基(bufogenins)及其酯类(称蟾酥毒类，bufotoxins)，而非苷类成分。,第三节 强心苷类一、概述,5,例如：中药蟾蜍中,蟾毒灵-3-半辛二酸酯,例如：中药蟾蜍中蟾毒灵-3-半辛二酸酯,6,二、强心苷的化学结构和实例,强心苷的结构比较复杂，是由,强心苷元,(cardiac aglycones)与,糖,二部分构成的。,1、强心苷元中,甾体母核,四个环的稠合方式：,天然存在的强心苷元 B/C环都是反式；,C/D环都是顺式；,A/B环二种稠合方式都有；,以顺式稠合的较多，如毛地黄毒苷元(digitoxigenin)。反式稠合的较少，如乌沙苷元(uzarigenin)。,二、强心苷的化学结构和实例 强心苷的结构比较复杂，是由强心苷,7,C,3,和C,14,位都有羟基取代，,C,3,-OH(,成苷位置,)大多是-构型，少数是-构型。,C,14,羟基由于C/D环是顺式，所以都是-构型。,甾核其他位置上还可能有更多的羟基，一般位于1、2、5、11、11、12、12、15、16。,强心苷元甾核的C,10,上大多是甲基，也可能是醛基，羟甲基、羧基，都是-构型。,2、在强心苷元分子的,甾核上取代基,：,C3和C14位都有羟基取代，2、在强心苷元分子的甾核上取代,8,C,13,上都是甲基。,C17位侧链为不饱和内酯：(p301),五元环的,-内酯，称为甲型强心苷元；,六元环的,，,-内酯，称为乙型强心苷元；,都属于-构型(个别为-构型，命名时标以17-H)。,中药化学-f甾体类化合物-11课件,9,3、糖：,六碳醛糖,6-去氧糖：L-夫糖（a）,6-去氧糖甲醚：L-黄花夹竹桃糖（b）,2，6-二去氧糖：D-洋地黄毒糖（c）,2，6-二去氧糖甲醚：D-沙门糖（d）,3、糖：,10,4、糖和苷元的连接方式（C,3,-OH）,型：苷元（2,6二去氧糖）x（D-glc）y,型：苷元（6去氧糖）x（D-glc）y,型：苷元（D-glc）y,4、糖和苷元的连接方式（C3-OH）型：苷元（2,6二,11,（一）五元内酯环强心苷类,毛地黄强心苷,毛地黄品种很多，主要有：毛花洋地黄(Digitalis lanata)和紫花洋地黄(DPurpurea)，为玄参科植物，其叶富含甲型强心苷类化合物 P308。,（一）五元内酯环强心苷类 毛地黄强心苷 毛地黄品种很多，主,12,(二)六元内酯环强心苷,目前此类强心苷成分较少，已发现有100多个，以百合科分布最多。,如百合科植物海葱(Scilla maritima)中含有的原海葱苷A、海葱苷A与葡萄糖海葱苷A等，都是,海葱苷元,(scillarenin)的衍生物。,海葱苷元,(二)六元内酯环强心苷 目前此类强心苷成分较少，已发现有10,13,三、强心苷的理化性质,（一）理化性质,1、形态性状：多为无色结晶或无定形粉末。有旋光性。,2、溶解度：可溶于水、丙酮及醇类等极性溶剂，略溶于醋酸乙酯、,氯仿-甲醇,，几不溶于醚、苯、石油醚等非极性溶剂。,3、强心苷分子中有内酯环结构，当用KOH或NaOH的水溶液处理，内酯环开裂，但酸化后又环合。,三、强心苷的理化性质（一）理化性质,14,1、温和的酸水解,特点：稀酸(0.020.05mol/L的HCl或H,2,SO,4,)只能水解 I型苷。,断裂：苷元与2,6-二去氧糖的苷键,2,6-二去氧糖之间的苷键,不断裂:2,6-二去氧糖与葡萄糖之间的苷键,（二）苷键的水解,强心苷苷键亦能被,酸、酶,所水解，分子中如有酯键结构，还可被,碱,水解，唯强心苷中苷键由于糖的结构不同，水解难易有区别，水解产物也有差异。,1、温和的酸水解（二）苷键的水解 强心苷苷键亦,15,例：,紫花洋地黄苷,例：紫花洋地黄苷,16,2、强酸水解,特点：35的盐酸或硫酸,适合II、III 型苷的水解，能断裂苷元与糖以及糖与糖之间的苷键,产物：苷元往往会缩水得脱水苷元、单糖,2、强酸水解 特点：35的盐酸或硫酸,17,例：,紫花洋地黄苷,例：紫花洋地黄苷,18,3、酶催化水解,特点：专属性强。,产物：次生苷或苷元,，,单糖或低聚糖。,4、碱水解法,NaHCO,3,KHCO,3,-去氧糖上的酰基,Ca(OH),2,Ba(OH),2,-羟基糖、-去氧糖上、苷元上的酰基,NaOH 内酯环、糖基、苷元上的酰基,3、酶催化水解特点：专属性强。4、碱水解法 NaHCO3,19,(三)显色反应,1、甾体母核的显色反应,2、不饱和内酯的环显色反应,3、2-去氧糖的显色反应,(三)显色反应1、甾体母核的显色反应,20,1、甾体母核的显色反应,（1）醋酐-浓硫酸反应(Liebermann-Burchard反应),（2）氯仿-浓硫酸反应(Salkowski反应),（3）三氯醋酸反应(Rosen-Heimer反应),（4）五氯化锑反应(Kahlenberg反应),将样品氯仿或醇溶液点于滤纸上，喷以20五氯化锑的氯仿溶液，干燥后6070加热，显蓝色、灰蓝色，灰紫色等多种颜色斑点。,1、甾体母核的显色反应（1）醋酐-浓硫酸反应(Lieber,21,2、不饱和内酯环的反应,原理：,甲型强心苷类由于C,17,侧链上有一不饱和五元内酯环，在,碱性,醇溶液中，双键转位能形成,活性亚甲基,，从而能够与某些试剂反应而显色。反应物在可见光区往往具有特殊最大吸收，故亦用于定量。,乙型强心苷在碱性溶液中不能产生活性次甲基，故无此类反应产生。,2、不饱和内酯环的反应原理：,22,反应名称,试 剂,颜 色,max,(nm),Legal反应,Na,2,Fe(NO)CN,5,2H,2,O,亚硝酰铁氰化钠,深红或蓝色,470,Kedde反应,3,5-二硝基苯甲酸,深红或红色,590,Raymond反应,间二硝基苯,紫红或蓝色,620,Baljet反应,苦味酸,橙或橙红色,490,活性次甲基显色反应,max(nm)活性次甲基显色反应,23,3、2-去氧糖产生的反应,(1)Keller-Kiliani反应：,条件:-去氧糖必须以游离的形式或-去氧糖与苷元相连,试剂：冰醋酸三氯化铁浓硫酸,结果：观察界面和乙酸层的颜色变化，醋酸层渐呈蓝色或蓝绿色,浓硫酸层其色随苷元不同而异。,此反应,只对游离的2-去氧糖，或在反应的条件下能水解出2-去氧糖的强心苷显色,3、2-去氧糖产生的反应(1)Keller-Kiliani反,24,(2)对-二甲氨基苯甲醛反应：,将强心苷醇溶液滴在滤纸上，干后，喷对-二甲氨基苯甲醛试剂(1对-二甲氨基苯甲醛乙醇溶液-浓盐酸4：1)，并于90加热30秒钟，如有2-去氧糖，可显灰红色斑点。,试剂：占吨氢醇冰醋酸浓盐酸,结果：红色,用途：定性定量,(3)占吨氢醇(xanthydrol)反应：,(4)过碘酸-对硝基苯胺反应：,过碘酸能与强心苷分子中的2-去氧糖氧化生成丙二醛，再与对硝基苯胺缩合而呈黄色。,(2)对-二甲氨基苯甲醛反应：将强心苷醇溶液滴在滤,25,五、强心苷的提取分离,提取分离比较困难：,强心苷比较复杂，大多含量又较低；,原生苷、次生苷多种强心苷共存；,与糖类、皂苷、色素、鞣质等共存；,强心苷不稳定，易分解。,五、强心苷的提取分离提取分离比较困难：,26,（一）提取,原生苷：,易溶于水而难溶于亲脂性溶剂。,次级苷：,则相反，易溶于亲脂性溶剂而难溶于水。,提取时可根据强心苷的性质选择不同溶剂，例如乙醚、氯仿、氯仿-甲醇混合溶剂，甲醇、乙醇等。,但常用的为甲醇或70%乙醇,，提取效率高，且能使酶破坏失去活性。,（一）提取原生苷：易溶于水而难溶于亲脂性溶剂。,27,（二）纯化,，去除杂质,1、溶剂法,原料如为种子或含油脂类杂质较多时，一般宜先采用压榨法或溶剂法进行脱脂，然后用醇或稀醇提取。,先用醇或稀醇提取，浓缩提取液除去醇，残留水提液用石油醚、苯等萃取，除去亲脂性杂质。水液再用氯仿-甲醇混液萃取，提出强心苷，亲水性杂质则留在水层而弃去。,若原料为地上部分。叶绿素含量较高，可将醇提液浓缩，保留适量浓度的醇，放置使叶绿素等脂溶性杂质成胶状沉淀析出，过滤除去。,（二）纯化，去除杂质1、溶剂法,28,2、铅盐法,铅盐法是一种比较有效的纯化方法，但铅盐与杂质生成的沉淀能吸附强心苷而导致损失。,另外过量的铅试剂能引起一些强心苷的脱酰基反应，,2、铅盐法,29,3、吸附法,强心苷稀醇提取液通过活性炭，提取液中的叶绿素等脂溶性杂质可被吸附而除去。,当提取液通过Al,2,O,3,，溶液中糖类、水溶性色素、皂苷等可吸附，从而达到纯化目的。,但强心苷亦有可能被吸附而损失，而且吸附量与溶液中乙醇的浓度有关，是应该注意的。,3、吸附法,30,（三）单体分离,1、两相溶剂萃取法（氯仿-甲醇-水）,2、逆流分配法（氯仿-甲醇-水）,3、层析分离,亲脂性单糖苷、次级苷和苷元，一般选用,吸附层析,常以硅胶为吸附剂，用正己烷-乙酸乙酯,苯-丙酮、氯仿-甲醇、乙酸乙酯-甲醇为溶剂，进行梯度洗脱。,弱亲脂性成分宜选用,分配层析,，可用硅胶、硅藻土，纤维素为支持剂，常以乙酸乙酯-甲醇-水或氯仿-甲醇-水进行梯度洗脱。,（三）单体分离1、两相溶剂萃取法（氯仿-甲醇-水）,31,六、强心苷的生理活性,强心苷的构效关系：,1、AB环顺式或反式，CD环必须是顺式稠合，才能显现强心作用。（如果CD环为反式或C,14,-OH脱水生成脱水苷元，强心作用消失）,2、在甾核的17位，必须有一个不饱和内酯环，且为-构型。（如异构化为-构型或开环，强心作用将变得很弱或甚至消失）,3、内酯环中双键被饱和后，强心作用虽减弱，但毒性亦减弱，较为安全，有一定的实用价值,4、C,10,位的甲基氧化成羟甲基或醛基后，作用稍有增强，毒性亦加大。,六、强心苷的生理活性强心苷的构效关系：,32,第四节 甾体皂苷,一、甾体皂苷概述,甾体皂苷(steroidal saponins)是一类由螺甾烷(spirostane)类化合物与糖结合的寡糖苷，在植物中有着广泛的分布，迄今发现的甾体皂苷类化合物已达10000种以上，主要分布在薯蓣科、百合科、玄参科、菝葜科、龙舌兰科等植物中。,第四节 甾体皂苷一、甾体皂苷概述,33,螺旋甾烷,即AB环有顺式和反式；,BC环和CD环均为反式；,C,17,位侧链为-构型，侧链中的C,22,和C,16,成了一个骈合五元含氧杂环；,C,22,和C,26,亦通过氧原子形成一个六元含氧