天然藥物化學(xué)甾體和其苷類

2023/8/281SectionOneIntroduction天然廣泛存在一類化學(xué)成份，種類很多，包含動(dòng)植物甾醇（也稱固醇）、膽酸、維生素D、動(dòng)物激素、腎上腺皮質(zhì)激素、植物強(qiáng)心苷、蟾酥毒素、甾體生物堿、甾體藥品、昆蟲激素等。即使這些成份起源不一樣、生理活性不一樣，但它們化學(xué)結(jié)構(gòu)中都含有甾體母核----環(huán)戊烷駢多氫菲。這類成份包括到生理、保健、節(jié)育、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)等多方面，對動(dòng)植物生命活動(dòng)起著主要作用。天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第1頁2023/8/282C17位有側(cè)鏈。

一、甾體定義又名類固醇化合物（steroids），因其結(jié)構(gòu)中都含有環(huán)戊烷駢多氫菲甾核，1936年給這類化合物提出一個(gè)總稱“甾體化合物”，“甾”字很形象化地表示了這類化合物骨架，即在含有四個(gè)稠合環(huán)“田”字上面連有三個(gè)支鏈“〈〈〈”。C10、C13上各有一個(gè)甲基，稱為角甲基。天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第2頁2023/8/283二、研究進(jìn)展1903--1932年，甾醇及膽酸研究說明了甾體碳架結(jié)構(gòu)。1928--1960年，動(dòng)物激素發(fā)覺和工業(yè)生產(chǎn)。1960--80年代末，避孕藥品合成及其應(yīng)用與昆蟲激素發(fā)覺。天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第3頁2023/8/284三、基本結(jié)構(gòu)和分類在甾體母核上，大都存在C3羥基，可和糖結(jié)合成苷。而C17側(cè)鏈有顯著差異，依據(jù)C17側(cè)鏈結(jié)構(gòu)不一樣，可將天然甾類分為不一樣類型。天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第4頁2023/8/285分類C17

側(cè)鏈A/BB/CC/DC21

甾類羥甲基衍生物反反順強(qiáng)心苷類不飽和內(nèi)酯環(huán)順、反反順甾體皂苷類含氧螺雜環(huán)順、反反反植物甾醇脂肪烴順、反反反昆蟲變態(tài)激素脂肪烴順反反膽酸類戊酸順反反羰天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第5頁2023/8/286四．立體化學(xué)甾體母核有七個(gè)手性碳原子，C5、C8、C9、C10、C13、C14、C17,故理論上應(yīng)有27=128種光學(xué)異構(gòu)體，但因?yàn)槌憝h(huán)存在及其引發(fā)空間妨礙，實(shí)際上可能存在異構(gòu)體大大降低，普通只以穩(wěn)定構(gòu)型存在。天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第6頁2023/8/2871.母核構(gòu)型：甾體化合物四個(gè)環(huán)之間，每兩個(gè)環(huán)以碳碳單鍵稠和時(shí)，能夠是順式，也能夠是反式。A/B環(huán)有順式(5-βH)或反式(5-αH)稠和。B/C環(huán)是反式稠和（8-βH/9-αH)。C/D環(huán)有順式(14-βH)或反式稠和(14-αH)。天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第7頁2023/8/288（1）正系：A/B環(huán)為順式，B/C反式，C/D反式，C5-H及C10-CH3處于環(huán)平面同一邊，以糞甾烷（coprostane）為代表。天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第8頁2023/8/289（2）別系或異系：A/B為反式，B/C反式，C/D反式。C5-H及C10-CH3不處于環(huán)平面同一邊，以膽甾烷（cholestane）為代表。天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第9頁2023/8/2810許多甾體化合物，于C5處形成雙鍵，

故區(qū)分A/B環(huán)稠和時(shí)構(gòu)型原因不存在，

故無正系、別系區(qū)分。天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第10頁2023/8/28112.取代基構(gòu)型：天然甾類成份C10、C13、C17側(cè)鏈大多為β-構(gòu)型，以實(shí)線表示。因?yàn)镃3上有羥基，故取代基構(gòu)型實(shí)質(zhì)上是指C3羥基空間排列，有兩種類型異構(gòu)體：

C3-OH,C10-CH3順式:β型（實(shí)線表示）

C3…OH,C10-CH3反式:α型或epi(表)型（虛線表示）天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第11頁2023/8/2812五、甾類成份顏色反應(yīng)甾類成份在無水條件下，用酸處理，能產(chǎn)生各種顏色反應(yīng)，用這些反應(yīng)來初步判別該類成份或供比色分析。1.Liebermann-burchard反應(yīng)樣品溶于冰醋酸，加濃硫酸-醋酐(1:20)，產(chǎn)生紅紫藍(lán)綠污綠等顏色改變，最終褪色。

天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第12頁2023/8/28132.Salkowski反應(yīng)樣品溶于氯仿，沿管壁滴加濃硫酸，氯仿層顯血紅色或青色，硫酸層顯綠色熒光。3.三氯化銻或五氯化銻反應(yīng)將樣品醇溶液點(diǎn)于濾紙上，噴以20%三氯化銻（或五氯化銻）氯仿溶液（不應(yīng)含乙醇和水）干燥后，60-70℃加熱，顯黃色、灰藍(lán)色、灰紫色斑點(diǎn)。天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第13頁2023/8/281425%三氯醋酸乙醇液紅色、紫色B.25%三氯醋酸乙醇液:3%氯胺T水液（4：1）樣品熒光反應(yīng)毛地黃強(qiáng)心苷類區(qū)分毛地黃毒苷類：黃色羥基毛地黃毒苷類：蘭色異羥基毛地黃毒苷類：灰黃色4.Rosenheim反應(yīng)：A.樣品分子中有共軛雙烯結(jié)構(gòu)或經(jīng)三氯醋酸作用，生成物具共軛雙烯結(jié)構(gòu)。天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第14頁2023/8/2815膽甾醇（

cholesterol）三氯化銻反應(yīng)黃—紅色3，3‘雙（2，4）膽甾二烯3，5-膽甾二烯其反應(yīng)機(jī)理較復(fù)雜，無色甾體化合物在無水條件下和濃酸作用，首先是C3含氧小基團(tuán)質(zhì)子化而形成烊鹽（此時(shí)加水稀釋可回收甾醇），深入則脫水形成共軛雙鍵，然后產(chǎn)生雙鍵移位或雙分子聚合或氧化等過程，生成有色物，故有色物多為復(fù)雜混合物。例：天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第15頁2023/8/2816一、C21甾體化合物

（一）定義C21甾(C21-steroides）是一類含有21個(gè)碳原子甾體衍生物，由植物中分離出C21甾類都是以孕甾烷（pregnane）或其異構(gòu)體為基本骨架。是當(dāng)前廣泛應(yīng)用于臨床一類主要藥品，含有抗炎、抗腫瘤、抗生育等方面生物活性。SectionTwo

Steroides天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第16頁2023/8/2817天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第17頁2023/8/2818（二）存在形式C21甾類在植物體中除游離存在外，可與糖結(jié)合成苷——C21甾苷類。其苷類糖鏈多和C21甾C3-OH相連，少數(shù)連于C20-OH上。其苷類分子中除2-OH糖外，還有2-去氧糖。

天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第18頁2023/8/28191．C21甾苷類大都與皂苷、強(qiáng)心苷共存于中藥中如洋地黃葉和種子中，含有強(qiáng)心苷、皂苷及C21甾苷（稱為洋地黃醇苷或洋地黃醇苷類）。其無強(qiáng)心作用，水解可生成糖及苷元。杠柳根皮及樹皮稱北五加皮，其中含各種甾苷，除強(qiáng)心苷--杠柳苷外，還含C21甾苷。2．有些植物，不含強(qiáng)心苷，而含C21甾苷，多存在于蘿摩科。如從牛皮消中得到牛皮消苷元、本波苷元、林里奧酮等均屬C21甾苷。天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第19頁2023/8/2820A/B反；B/C反；C/D順。C5、C6位大多有雙鍵；C20位可能有羰基；C17位上側(cè)鏈多為a構(gòu)型。

C3、C8、C12、C14、C17、C20等位置可能有

β–OH；C21位可能有α–OH。

C11、C12羥基可能和醋酸、苯甲酸、桂皮酸等結(jié)合成酯。C3–OH有時(shí)和糖縮合成苷類存在。

（三）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第20頁2023/8/2821（四）結(jié)構(gòu)類型ⅠⅡ2021天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第21頁2023/8/2822OCH3OCH3OOOOCH3CH3OOCH3OCH3OOOCH3OOOCH3OCOOHOHOOHOCH3C告達(dá)亭青陽參苷II斷節(jié)參苷天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第22頁2023/8/2823五．理化性質(zhì)1．大都是結(jié)晶形化合物；普通親脂性較強(qiáng)（分子中往往存在酯鍵）?？扇苡谑兔?、乙醚等親脂性溶劑中，不溶于水；C21甾苷類水溶性增大。天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第23頁2023/8/2824界面及醋酸層顏色改變（藍(lán)、藍(lán)綠色）苷元不一樣而不一樣2．具甾體化合物顏色反應(yīng)。

因?yàn)镃21甾苷類分子中2-去氧糖存在，故存在Keller—kiliani

顏色反應(yīng)（強(qiáng)心苷類顏色反應(yīng)）

C21甾苷類溶于含少許Fe3+(FeCl3或Fe2(SO4)3)

冰醋酸，沿管壁滴加濃H2SO4二、海洋甾體化合物天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第24頁2023/8/2825SectionThree

CardiacGlycosides

一、定義

強(qiáng)心苷（cardiacglycosides）是存在于植物中含有強(qiáng)心作用甾體苷類化合物，由強(qiáng)心苷元和糖縮合而產(chǎn)生一類苷。

天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第25頁2023/8/2826當(dāng)前臨床應(yīng)用有二、三十種，用于治療充血性心力衰竭及節(jié)律障礙等心臟疾病，如西地蘭、地高辛、毛地黃毒苷等。

但強(qiáng)心苷類能興奮延髓催吐化學(xué)感受區(qū)而引發(fā)惡心、嘔吐等胃腸道反應(yīng)；且有劇毒，若超出安全劑量時(shí)，可使心臟中毒而停頓跳動(dòng)。其中一些強(qiáng)心苷對動(dòng)物腫瘤有效，主要是細(xì)胞毒作用。天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第26頁2023/8/28271785年，W.Withering使用洋地黃葉治療水腫，到現(xiàn)在已從十幾個(gè)科一百各種植物中發(fā)覺強(qiáng)心苷類，主要有夾竹桃科、玄參科、蘿摩科、衛(wèi)矛科、百合科、大戟科等等。較主要植物有黃花夾竹桃、紫花洋地黃、毛花洋地黃、杠柳、鈴藍(lán)、海蔥、福壽草、羊角拗等。動(dòng)物中還未發(fā)覺有強(qiáng)心苷類成份，蟾蜍中所含蟾毒也對心肌有興奮作用，具強(qiáng)心作用，但其非苷類，而屬甾類。

天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第27頁2023/8/2828二、生物合成以甾醇為母體經(jīng)屢次轉(zhuǎn)化而逐步生成包括到大約20種酶作用，如還原酶、氧化還原酶、苷化酶、乙?；傅?。毛地黃中強(qiáng)心苷形成過程：天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第28頁2023/8/2829強(qiáng)心苷生物合成路徑：天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第29頁2023/8/2830三、化學(xué)結(jié)構(gòu)和分類

（一）苷元部分1.基本結(jié)構(gòu)強(qiáng)心苷是由強(qiáng)心苷元（cardiacaglycone）與糖（sugar）二部分組成。天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第30頁2023/8/2831（1）苷元母核苷元母核A,B,C,D四個(gè)環(huán)稠合構(gòu)象對強(qiáng)心苷理化及生理活性有一定影響。天然界存在強(qiáng)心苷元B/C環(huán)是反式，C/D環(huán)是順式，A/B環(huán)大多數(shù)為順式----洋地黃毒苷元(digitoxigenin)，少數(shù)為反式----烏沙苷元(uzarigenin).天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第31頁2023/8/2832（2）取代基苷元母核上C3,C14位上都有羥基：

C3位-OH多為β-型---洋地黃毒苷元，少數(shù)為α-型(命名時(shí)冠以“表”字)——3-表洋地黃毒苷元(3-epidigitoxigenin)。C14位-OH都是β-型(C/D環(huán)順式)。C10，C13，C17位有側(cè)鏈，C10，C13多為β-CH3。C17位側(cè)鏈為不飽和內(nèi)酯環(huán)。C11,C12和C19位可能連羰基；C4,5、C5,6、C9,11、C16,17可能有雙鍵。天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第32頁2023/8/28332.結(jié)構(gòu)類型依據(jù)C17位側(cè)鏈不飽和內(nèi)酯環(huán)不一樣分為：甲型：C17位側(cè)鏈為五元環(huán)△

-

內(nèi)酯乙型：C17位側(cè)鏈為六元環(huán)△，

-

內(nèi)酯這兩類大都是β-構(gòu)型，個(gè)別為α-構(gòu)型，α-型無強(qiáng)心作用。天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第33頁2023/8/2834甲型強(qiáng)心苷元：C17位上連五元不飽和內(nèi)酯環(huán)，即△αβ-γ-內(nèi)酯----強(qiáng)心甾烯型。以強(qiáng)心甾（cardenolide）為母核命名。天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第34頁2023/8/2835

乙型強(qiáng)心苷元C17位上連六元不飽和內(nèi)酯環(huán)，即△αβ，γδ----雙烯-δ-內(nèi)酯，分為海蔥甾二烯和蟾蜍甾二烯。以海蔥甾（scillanolide）或蟾蜍甾(bufanolide)為母核命名。天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第35頁2023/8/2836（二）糖部分組成強(qiáng)心苷糖又20各種，依據(jù)C2位上有沒有-OH分為2-OH糖及2-去氧糖兩類。后者主要見于強(qiáng)心苷。2-羥基糖除廣泛分布于植物界D-葡萄糖、L-鼠李糖外，還有：（1）6-去氧糖如：L-夫糖、D-雞納糖等。（2）6-去氧糖甲醚如：L-黃夾糖、D-洋地黃糖等。天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第36頁2023/8/28372-去氧糖（1）2,6-二去氧糖如：D-洋地黃毒糖等。（2）2,6-二去氧糖甲醚如：L-夾竹桃糖、

D-加拿大麻糖等。CH3天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第37頁2023/8/2838（三）組成強(qiáng)心苷糖對強(qiáng)心作用影響組成強(qiáng)心苷糖數(shù)目和種類不一樣，對強(qiáng)心苷活性影響不一樣。甲型強(qiáng)心苷元及其苷毒性規(guī)律普通為：

苷元<單糖苷>二糖苷>三糖苷單糖苷毒性次序?yàn)椋?/p>

葡萄糖苷>甲氧基糖苷>6-去氧糖苷>2,6-去氧糖苷乙型強(qiáng)心苷元及其苷毒性規(guī)律普通為：

苷元>單糖苷>二糖苷乙型強(qiáng)心苷元毒性>對應(yīng)甲型強(qiáng)心苷元

天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第38頁2023/8/2839（四）糖和苷元連接方式強(qiáng)心苷中，多數(shù)是幾個(gè)糖結(jié)合成低聚糖形式再與苷元C3-OH結(jié)合成苷，少數(shù)為雙糖苷或單糖苷。糖和苷連接方式有三種：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)YⅢ型：苷元-（D-葡萄糖）Y

普通初生苷其末端多為葡萄糖。天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第39頁2023/8/2840

毛花洋地黃葉含有40余種強(qiáng)心苷。總強(qiáng)心苷含量為0.4%～1.17%。由五種不一樣強(qiáng)心苷元與不一樣糖縮合而成。五種強(qiáng)心苷元結(jié)構(gòu)式為：洋地黃毒苷元（digitoxigenin）:R=R′=H

羥基洋地黃毒苷元（gitoxigenin）:R=OH,R′=H

異羥基洋地黃毒苷元（digoxigenin）:R=H,R′=OH

雙羥基洋地黃毒苷元（diginatigenin）:R=R′=OH

吉他洛苷元（gitALoxigenin）:R=-O-CO-H,R′=H（五）結(jié)構(gòu)舉例天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第40頁2023/8/2841天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第41頁2023/8/2842乙型強(qiáng)心苷天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第42頁2023/8/2843四、強(qiáng)心苷理化性質(zhì)

（一）理化性質(zhì)1.性狀與溶解度性狀：強(qiáng)心苷多為無色結(jié)晶或無定形粉末，中性物質(zhì)，有旋光性，C17側(cè)鏈為

-構(gòu)型味苦，α-構(gòu)型味不苦，但無效。對粘膜有刺激性。天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第43頁2023/8/2844溶解度：強(qiáng)心苷溶解性與所連糖種類和數(shù)目相關(guān)，普通可溶于水、甲醇、乙醇、丙酮等極性溶劑；難溶于乙醚、苯、石油醚等非極性溶劑。

弱親脂性苷微溶于氯仿-乙醇(2:1)，親脂性苷微溶于乙酸乙酯、含水氯仿、氯仿-乙醇（3:1）。天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第44頁2023/8/2845洋地黃毒苷普通糖基多原生苷比次生苷或苷元親水性強(qiáng)、親脂性弱，可溶于水等高極性溶劑而難溶于低極性溶劑，多為無定形粉末。

洋地黃毒苷是一個(gè)三糖苷，但3分子糖都是洋地黃毒糖，整個(gè)分子只有5個(gè)羥基，故在水溶液中溶解度小(1:100000000)，溶于氯仿（1:40）。天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第45頁2023/8/2846

當(dāng)糖基與苷元上羥基數(shù)目相同時(shí)，苷元上羥基不能形成份子內(nèi)氫鍵比能形成份子內(nèi)氫鍵水溶性大。

如毛花洋地黃苷乙和毛花洋地黃苷丙，都是四糖苷，整個(gè)分子中有8個(gè)羥基，四個(gè)糖種類也相同，苷元上羥基數(shù)目也相同，僅位置不一樣，前者是C14,C16二羥基，其中C16羥基能和C17內(nèi)酯環(huán)羰基形成份子內(nèi)氫鍵，后者是C12,C14–二羥基，不能形成份子內(nèi)氫鍵，所以毛花洋地黃苷丙在水中溶解度（1:18500）比毛花洋地黃苷乙大。在氯仿中溶解度，毛花洋地黃苷丙（1:1750）小于毛花洋地黃苷乙（1:550）。天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第46頁2023/8/2847烏本苷但糖基和苷元上羥基數(shù)目標(biāo)多少對溶解性也有一定影響。如烏本苷是一個(gè)單糖苷，卻有8個(gè)羥基，水溶性很大（1:75），難溶于氯仿。天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第47頁2023/8/28482.內(nèi)酯環(huán)水解

NaOH或KOH水溶液使內(nèi)酯環(huán)開裂，酸化后又閉環(huán)。但在強(qiáng)心苷醇溶液中加NaOH或KOH內(nèi)酯環(huán)開裂，酸化后不能閉環(huán)。天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第48頁2023/8/2849甲型強(qiáng)心苷在醇性KOH溶液中，經(jīng)過內(nèi)酯環(huán)雙鍵轉(zhuǎn)移和質(zhì)子轉(zhuǎn)移形成C22活性次甲基，C14羥基質(zhì)子對C20親電性加成作用而生成內(nèi)酯型異構(gòu)化苷，再經(jīng)皂化作用開環(huán)而生成開鏈型異構(gòu)化苷。天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第49頁2023/8/2850乙型強(qiáng)心苷在醇性KOH溶液中，不發(fā)生雙鍵轉(zhuǎn)移，但內(nèi)酯環(huán)開裂生成酯，再脫水形成開鏈型異構(gòu)化苷。天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第50頁2023/8/28513．脫水反應(yīng)強(qiáng)心苷混合強(qiáng)酸（3%-5%HCl）加熱水解時(shí)，苷元往往發(fā)生脫水反應(yīng)。

（1）C14-OH最易發(fā)生脫水反應(yīng)生成縮水苷元。

（2）

同時(shí)存在C14-OH和C16-OH，也易脫水，得到二縮水苷元。天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第51頁2023/8/2852（3）如將C3-OH氧化為酮基，則更使C5叔羥基活化，在溫?zé)釛l件下即可脫水而形成烯酮。一樣，C16被氧化為酮基，也能促使C14-叔羥基脫水而形成烯酮。（4）

若C4位有雙鍵，可促使C3-OH與C4-H脫水，生成共軛雙鍵。天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第52頁2023/8/2853A.

溫和酸水解：

用稀酸（0.02-0.05mol/L)鹽酸或硫酸在含水醇中經(jīng)短時(shí)間（半小時(shí)至數(shù)小時(shí)）加熱回流，可使Ⅰ型強(qiáng)心苷水解成苷元和糖。（二）苷鍵水解

1.酸水解天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第53頁2023/8/2854

主要水解苷元和2-去氧糖之間苷鍵或2-去氧糖與2-去氧糖之間糖鍵。而2-去氧糖與葡萄糖之間糖鍵不易切斷。對苷元影響較小，不會(huì)引發(fā)脫水反應(yīng)。但不適于16位有甲?；蟮攸S強(qiáng)心苷類，在此種條件下，16位甲?；鉃榱u基，得不到原生苷元。天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第54頁2023/8/2855B.

強(qiáng)烈酸水解用較濃酸（3%--5%）長時(shí)間加熱回流或同時(shí)加壓，可水解Ⅱ型和Ⅲ型強(qiáng)心苷，得到定量葡萄糖?？伤?-羥基糖。因?yàn)?位羥基妨礙了苷原子質(zhì)子化，使水解較困難。

但此法常引發(fā)苷元失去1分子或數(shù)分子水,形成脫水苷元，即次生苷。天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第55頁2023/8/2856C.鹽酸丙酮法(Mannich法）Mannich和Siewert將烏本苷置于含1%氯化氫丙酮中，20℃放置兩周并時(shí)時(shí)振搖，得到原生烏本苷元單丙酮化合物和氯代L-鼠李糖丙酮化合物,再用稀酸水解烏本苷元單丙酮化合物而得到烏本苷元。此法適于對鈴藍(lán)毒苷及多數(shù)Ⅱ型苷進(jìn)行水解，可得到原生苷元。多用于單糖苷。一些Ⅱ型苷如黃甲次苷乙用此法得不到原生苷而是縮水苷元。天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第56頁2023/8/28572.酶水解法含強(qiáng)心苷植物中，有水解葡萄糖酶，無水解2-去氧糖酶，所以能水解除去分子中葡萄糖而保留2-去氧糖。

蝸牛酶（一個(gè)混合酶，蝸牛腸管消化液經(jīng)處理而得）幾乎能水解全部苷鍵，能將強(qiáng)心苷分子糖逐步水解，直至取得苷元，慣用來研究強(qiáng)心苷結(jié)構(gòu)。天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第57頁2023/8/2858紫花洋地黃苷A紫花苷酶洋地黃毒苷+D-葡萄糖紫花洋地黃苷B紫花苷酶羥基洋地黃毒苷+D-葡萄糖

天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第58頁2023/8/2859（三）顏色反應(yīng)強(qiáng)心苷顏色反應(yīng)很多，依據(jù)顏色反應(yīng)發(fā)生在分子不一樣部位可分為三類：作用于甾體母核反應(yīng)：

1.Liebermann-burchard反應(yīng)

2.Salkowski反應(yīng)

3.三氯化銻或五氯化銻反應(yīng)天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第59頁2023/8/2860作用于α,β不飽和內(nèi)酯環(huán)反應(yīng)：

甲型強(qiáng)心苷在堿性醇溶液中，發(fā)生雙鍵轉(zhuǎn)移，生成活性次甲基，故可與活性次甲基試劑作用而顯色。

乙型強(qiáng)心苷無這類反應(yīng)。

天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第60頁2023/8/28611.Legal反應(yīng)（亞硝酰鐵氰化鈉試劑）：

取樣品1-2mg，溶于2-3滴吡啶中，加一滴3%亞硝酰鐵氰化鈉溶液和一滴2mol/LNaOH溶液，樣品液呈深紅色或藍(lán)色。

2.Raymond反應(yīng)（間二硝基苯試劑）：

取樣品約1mg，以少許50%乙醇溶解后加入0.1ml1%間二硝基苯乙醇溶液，搖勻后再加入0.2ml20%NaOH溶液，呈紫紅色或藍(lán)色。天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第61頁2023/8/28623.Kedde反應(yīng)（3,5-二硝基苯甲酸試劑）

取樣品甲醇或乙醇溶液于試管中，加入3,5-二硝基苯甲酸試劑3-4滴，產(chǎn)生深紅或紅色。

4.Baljet反應(yīng)（堿性苦味酸試劑）

取樣品甲醇或乙醇液于試管中，加入堿性苦味酸試劑數(shù)滴，展現(xiàn)橙或橙紅色。有時(shí)需放置15min后顯色。天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第62頁2023/8/2863作用于2-去氧糖反應(yīng)

1.

Keller-kiliani(K-K)反應(yīng)

此反應(yīng)是2-去氧糖特征反應(yīng)，對游離2-去氧糖或或在反應(yīng)條件下能水解出2-去氧糖強(qiáng)心苷都可顯色。取樣品1mg溶于5ml冰乙酸中，加一滴20%三氯化鐵水溶液，傾斜試管，沿試管壁加入5ml濃硫酸，若有2-去氧糖存在，乙酸層漸呈藍(lán)或藍(lán)綠色。但若不顯色，不能說明無2-去氧糖。天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第63頁2023/8/28642.對-二甲氨基苯甲醛反應(yīng)：樣品反應(yīng)后呈灰紅色斑點(diǎn)。3.噸氫醇反應(yīng):取樣品加入噸氫醇試劑，置沸水浴中3min呈紅色。4.過碘酸-對硝基苯胺反應(yīng)：樣品反應(yīng)后呈深黃色斑點(diǎn)，紫外燈下為棕色背底上現(xiàn)黃色熒光斑點(diǎn)。

5.對-硝基苯肼反應(yīng)：樣品反應(yīng)后呈紅色或紫紅色。對2-去氧糖和葡萄糖結(jié)合，K-K反應(yīng)陰性也可呈陽性反應(yīng)。天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第64頁2023/8/2865四、強(qiáng)心苷波譜特征（一）紫外光譜甲型強(qiáng)心苷元乙型強(qiáng)心苷元△α、β-γ-內(nèi)酯△α(β),γ(δ)-δ-內(nèi)酯Λmax:220nmλmax:295~300nm天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第65頁2023/8/2866△16（17）α(β)-γ-內(nèi)酯λmax:270nm

△14(15),16(17),α(β)-δ-內(nèi)酯λmax:330nm

天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第66頁2023/8/2867（二）紅外光譜△α、β-γ-內(nèi)酯νC=O1756cm-1△α(β),γ(δ)-δ-內(nèi)酯νC=O1718cm-1天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第67頁2023/8/2868-γ-內(nèi)酯：νC=O1780cm-1△α、β-γ-內(nèi)酯：

νC=O1750cm-1△α(β),γ(δ)-δ-內(nèi)酯：

νC=O1720cm-1

天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第68頁2023/8/2869甲型強(qiáng)心苷元△α、β-γ-內(nèi)酯在1800-1700cm-1區(qū)有兩個(gè)羰基吸收峰。較低波數(shù)（強(qiáng)吸收）：α,β不飽和C=O產(chǎn)生正常峰1756cm-1

；在極性溶劑中，吸收強(qiáng)度基本不變或略加強(qiáng)。較高波數(shù)（弱吸收）：非正常吸收峰，1783cm-1；它隨溶劑極性增大而吸收強(qiáng)度減弱甚至消失。乙型強(qiáng)心苷元△α(β),γ(δ)-δ-內(nèi)酯:1718cm-1;1740cm-1天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第69頁2023/8/2870MS

甲型：m/z111,124,163,164

乙型：m/z109,123,135,136

若分子量>500，應(yīng)用FAB-MS或FD-MS可將糖-分子-分子打斷，靈敏度高；分子離子峰較強(qiáng)；提供糖鏈連接次序和糖種類信息；樣品用量少。天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第70頁2023/8/28711H-NMR1.18,19-CH3

1.0;

18-CH3>

19-CH32.C10-CHO

10-9.5;C10-CH2OH?；?/p>

4.5-5.0(J=12Hz,2H,ABq);3.C3-H

3.90(m)成苷后向低場位移；

C16-H(若無含氧基團(tuán)取代)

2.0-2.5(m);C17-H

2.80(J=9.5Hz,m或dd)

天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第71頁2023/8/28724.內(nèi)酯環(huán)五元內(nèi)酯環(huán)

C21-H

4.50-5.00(J=18Hz,寬s或t或ABq)C22-H

5.60-6.0（寬s）

六元內(nèi)酯環(huán)

C21-H

7.2（s）

C22-H

7.8（d）

C23-H

6.3（d）5.糖分子上質(zhì)子端基氫：

-D-glcaaJ=6-8Hz

-L-rhaaeJ=2Hz天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第72頁2023/8/287313C-NMR1.普通用比較方法。伯碳仲碳叔碳季碳醇碳烯碳羰基碳

12-2420-4135-5727-4365-91119-172177-2102.可判斷A/B環(huán)構(gòu)象

A，B環(huán)上碳，

10-CH35

-甾體20較5

-甾體高場2-85

-甾體12天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第73頁2023/8/2874注意問題：1.共存物質(zhì)：糖類、皂苷、色素、鞣質(zhì)2.原生苷水解問題，注意控制酸堿性（一）提?。?/p>

1.原生苷：抑制酶活性⑴新鮮藥材，采后低溫速干⑵直接沸水或60~70℃水提?、?0~80%乙醇或甲醇提取

(4)藥材加中性鹽如硫酸銨等，再提取2.次生苷：利用酶活性藥材+水→25~40℃

發(fā)酵12h以上，醇提取五、強(qiáng)心苷提取分離天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第74頁2023/8/2875

（二）純化1.溶劑法：

種子藥材⑴脫脂，再醇提取⑵醇提濃縮液，石油醚萃取油脂（氯仿:甲醇)萃取苷莖葉藥材：去脂溶性色素方法

醇提濃縮，冷置析膠（葉綠素析出膠狀物醇提濃縮，石油醚萃取色素醇提濃縮，NaOH，葉綠素被皂化醇提取液，活性炭脫色天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第75頁2023/8/28762.鉛鹽法：醋酸鉛沉淀醇提取液中：酸、酚酸、皂苷類強(qiáng)心苷易被沉淀吸附3.吸附法：活性炭短柱吸附：

醇提液中葉綠素等脂溶性色素氧化鋁短柱吸附：

醇提液中糖、水溶性色素、皂苷被吸附強(qiáng)心苷易被沉淀吸附損失天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第76頁2023/8/2877（三）分離

1.兩相溶劑萃取法：

氯仿甲醇水毛花洋地黃苷A毛花洋地黃苷B毛花洋地黃苷C1:2251:5501:均1:20幾乎不溶依據(jù)上面溶解度怎樣進(jìn)行萃取法分離A、B、C？天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第77頁2023/8/28782.逆流分配法（CCD）：

如：流動(dòng)相：CHCl3，固定相：水。n=3時(shí)，得到3個(gè)流動(dòng)相CHCl3（親脂性成份），3個(gè)固定相水相（親水性成份比如：黃花夾竹桃苷A、B分離

9次CCD

氯仿層6~7管：苷A

水層2~5管：苷B天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第78頁2023/8/28793.色譜分離法：吸附色譜：苷元、次級苷、單糖苷分配色譜：弱親脂性苷類液滴逆流色譜（DCCC）：dropletcountercurrentchromatography高速逆流色譜（HSCCC）：Highspeedcountercurrentchromatography后二者克服固體載體不可逆吸附、樣品峰拖尾等弊端。天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第79頁2023/8/2880天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第80頁2023/8/2881天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第81頁2023/8/2882六、強(qiáng)心苷生理活性強(qiáng)心苷為心臟興奮劑，主要作用是延長傳導(dǎo)時(shí)間，興奮心肌。其強(qiáng)心作用主要取決于苷元部分，但糖部分可增加強(qiáng)心苷對心肌親和力，故對強(qiáng)心苷生理活性也有影響。（一）苷元結(jié)構(gòu)與強(qiáng)心作用關(guān)系

1.強(qiáng)心苷元甾體母核必須含有一定構(gòu)象和C17位連接不飽和內(nèi)酯環(huán)及其

-構(gòu)型是不可缺乏，若異構(gòu)化為

-型或開環(huán)或不飽和內(nèi)酯環(huán)被氫化或雙鍵位移，均無毒性或毒性顯著降低。

天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第82頁2023/8/28832.C14位上-OH只有是

-構(gòu)型才有效,C14-

OH如與鄰近碳原子上H脫水形成雙鍵或與C8脫氫成氧橋，均使強(qiáng)心作用減低或消失。C14-

OH可能是保持氧功效和C/D環(huán)為順式構(gòu)象主要原因。3.A/B環(huán)順式甲型強(qiáng)心苷元，C3-OH必須是

-構(gòu)型，

-型無活性。4.C10-CH3氧化成羥甲基或醛基或羧酸后，可影響強(qiáng)心作用強(qiáng)度或毒性，但不是決定原因。天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第83頁2023/8/28845.引入5

、11

、12

-OH有增強(qiáng)活性作用，而引入1

、6

、16

-OH有降低活性作用。6.在母核上引入雙鍵，對強(qiáng)心作用影響不一致，引入

4（5）與引入5

-OH影響相同，能增強(qiáng)活性，而引入

16（17）則活性消失或顯著下降。7.不論在苷元或糖基上增加乙酰基都有增強(qiáng)活性作用。

天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第84頁2023/8/2885SectionFourSteroidalSaponins一、概述1.定義

含有螺甾烷類化合物與糖結(jié)合寡糖苷。2.分布主要分布薯蕷科、百合科、玄參科、菝契科、龍舌蘭科等單子葉植物中。

天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第85頁2023/8/28863.生物活性抗生育：殺滅精子、抗早孕主要用作合成甾體避孕藥和激素類藥品原料。降血糖:偽原知母皂苷AⅢ和原知母皂苷AⅢ降低膽固醇和免疫調(diào)整抗真菌、殺蟲等

天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第86頁2023/8/2887防治心腦血管疾?。?/p>

地奧心血康膠囊——含8種由黃山藥中提取甾體皂苷，總量在90%以上，治療冠心病。心腦舒通——由蒺藜果實(shí)中提取總甾體皂苷，用于心腦血管疾病防治。盾葉冠心寧——從盾葉薯蕷中提取水溶性皂苷。

天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第87頁2023/8/2888抗腫瘤：從百合科植物Ornithogalumsaundersiae中分離出一個(gè)皂苷OSW-1,此化合物對人正常細(xì)胞幾乎沒有毒性，而對惡性腫瘤細(xì)胞含有強(qiáng)烈毒性。體外生理活性試驗(yàn)表明，它抗癌活性比當(dāng)前臨床應(yīng)用順鉑、紫杉醇等高100倍，有望成為一類新抗癌藥品。

天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第88頁2023/8/2889二、化學(xué)結(jié)構(gòu)（一）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)基本骨架：27個(gè)C，6個(gè)環(huán)，A、B、C、D甾環(huán)，E、F螺環(huán)，具螺縮酮結(jié)構(gòu)

A/B順、反;B/C,C/D反C10,C13具

-CH3C3有-OH取代C5、C6有時(shí)具雙鍵；C12有時(shí)具羰基分子中有三個(gè)*C:*C20、*C22、*C25天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第89頁2023/8/2890（二）結(jié)構(gòu)分類甾體皂苷皂苷元基本骨架屬于螺甾(spirostane）衍生物，依照螺甾烷結(jié)構(gòu)中C25構(gòu)型和F環(huán)環(huán)合狀態(tài)，可將其分為四種類型。天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第90頁2023/8/28911．螺甾烷醇類（spirostanols）C25為S構(gòu)型。OOHO123456789101112131415161718192021222324252627天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第91頁2023/8/28922．異螺甾烷醇類（isospirostanols)C25為R構(gòu)型天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第92頁2023/8/28933．呋甾烷醇類（furostanols）F環(huán)為開鏈衍生物天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第93頁2023/8/28944.變形螺甾烷醇類（pseudo-pirostanols）F環(huán)為五元四氫呋喃環(huán)天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第94頁2023/8/2895甾體皂苷元共有27個(gè)碳原子組成:分子中含有A,B,C,D,E,F六個(gè)環(huán)，A,B,C,D為甾體母核---環(huán)戊烷多氫菲，C22是E環(huán)和F環(huán)共有碳原子，以螺縮酮形式相聯(lián)。普通B/C和C/D環(huán)稠合為反式（8β，9α，13β，14α），而A/B環(huán)有順式或反式（5β或5α）。分子中有含有多個(gè)羥基，大多在C3位有羥基取代。多數(shù)為β-型，少數(shù)為α-型。羰基和雙鍵也是常見取代基。天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第95頁2023/8/2896在甾體皂苷元E,F環(huán)中有3個(gè)手性碳原子，為C20,C22,C25。C20甲基為α型，即C20-甲基位于E環(huán)平面后面，對E環(huán)來說是α型，但對F環(huán)來說是β型。C22也為α型。C25甲基有兩種構(gòu)型，當(dāng)C25甲基位于環(huán)平面上直立鍵時(shí)為β型，其絕對構(gòu)型為L型（25S,25L,25βF,Neo）;S型即為螺旋甾烷，由其衍生皂苷為螺甾烷醇皂苷類（spirostanolsaponins）。天然藥物化學(xué)甾體和其苷類第96頁2023/8/2897當(dāng)C25甲基位于環(huán)平面下平伏鍵時(shí)為α型，其絕對構(gòu)型為D型（25R，25D，25αF，Iso）。R型即為異螺旋甾烷。由其衍生皂苷為異螺甾烷醇苷皂苷類(isospirotanolsaponi