天然藥物化學(xué)甾體化合物

關(guān)于天然藥物化學(xué)甾體化合物1.甾體化合物的結(jié)構(gòu)與分類1.1結(jié)構(gòu)特征都具有環(huán)戊烷駢多氫菲的甾核，甾核的四個(gè)環(huán)的稠合方式為：A/B順/反，B/C反（少數(shù)例外），C/D順/反；

C10、C13、C17側(cè)鏈為β-型；

C3位有-OH取代,多為β-型；

C17位有側(cè)鏈環(huán)戊烷駢多氫菲第2頁,共49頁，2024年2月25日，星期天1.2分類天然甾類化合物的分類及甾核的稠合方式

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

戊酸順反反第3頁,共49頁，2024年2月25日，星期天2.生物合成途徑

甾體化合物是由甲戊二羥酸（MVA）途徑轉(zhuǎn)化而來，可以衍生成甾醇類、C21甾類、強(qiáng)心苷元類、甾體皂苷元類等。

第4頁,共49頁，2024年2月25日，星期天3.甾體類化合物的顏色反應(yīng)

Liebermann-Burchard

紅紫藍(lán)綠污綠褪色黃紅紫藍(lán)褪色(三萜)Salkowski反應(yīng)

硫酸層呈血紅色/藍(lán)色，氯仿層顯綠色熒光。第5頁,共49頁，2024年2月25日，星期天Tschugaer反應(yīng)紫紅藍(lán)綠淡紅色紫紅Rosen-Heimer反應(yīng)(三氯醋酸)

60℃紅色至紫色(紅色逐漸變?yōu)樽仙?Kahlenberg反應(yīng)(五氯化銻)

灰藍(lán)、藍(lán)、灰紫

第6頁,共49頁，2024年2月25日，星期天第二節(jié)強(qiáng)心苷類化合物

概述

結(jié)構(gòu)與分類

結(jié)構(gòu)與活性的關(guān)系強(qiáng)心苷

理化性質(zhì)

顏色反應(yīng)

檢識(shí)

結(jié)構(gòu)研究

第7頁,共49頁，2024年2月25日，星期天一、概述

強(qiáng)心苷（cardiacglycosides）是存在植物中具有強(qiáng)心作用的甾體苷類化合物。（能加強(qiáng)心肌收縮性，減慢竇性頻率，影響心肌電生理特性）

臨床上主要用以治療充血性心力衰竭及節(jié)律障礙等心臟疾患，是治療心力衰竭不可缺少的重要藥物。如：西地蘭、地高辛、毛地黃毒苷等。

第8頁,共49頁，2024年2月25日，星期天植物來源

強(qiáng)心苷類化合物

夾竹桃科

康吡毒毛旋花子

K－毒毛旋花子苷

夾竹桃科黃花夾竹桃黃夾苷（強(qiáng)心靈）玄參科毛花洋地黃去乙酰毛花洋地黃苷丙（西地蘭）玄參科毛花洋地黃異羥基毛花洋地黃毒苷（狄戈辛）百合科

鈴蘭

鈴蘭毒苷

分布情況第9頁,共49頁，2024年2月25日，星期天二、結(jié)構(gòu)與分類1.苷元部分強(qiáng)心甾烯（甲型強(qiáng)心苷）蟾蜍甾二烯或海蔥甾二烯

（乙型強(qiáng)心苷）第10頁,共49頁，2024年2月25日，星期天苷元部分特征:均有甾核；B/C環(huán)反式，C/D環(huán)順式，A/B環(huán)以順式為主3-OH多為β-構(gòu)型，多與糖縮合成苷C10、C13、C17取代基為β-構(gòu)型，C10-CH3、-CHO、-CH2OH、-COOH等，C13為-CH3；

五元不飽和內(nèi)酯環(huán)Δαβ－γ－內(nèi)酯（甲型）按C17…側(cè)鏈

六元不飽和內(nèi)酯環(huán)Δαβ，γδ－δ－內(nèi)酯（乙型）第11頁,共49頁，2024年2月25日，星期天甲型強(qiáng)心苷元

其母核為強(qiáng)心甾烯洋地黃毒苷元

（3β,14β-二羥基強(qiáng)心甾－20(22)－烯）

第12頁,共49頁，2024年2月25日，星期天乙型強(qiáng)心苷元母核是蟾蜍甾或海蔥甾綠海蔥苷元（3β,14β-二羥基－19醛基海蔥甾－4,20,22－三烯）

第13頁,共49頁，2024年2月25日，星期天2.糖部分結(jié)構(gòu)（1）α－羥基糖：D-glc、L-rhaa.6-去氧糖L-fucose、L-rhaD-雞納糖；b.6-去氧糖甲醚

D-洋地黃糖、L-黃花夾竹桃糖（2）α－去氧糖：(強(qiáng)心苷特有的糖)

a.2,6-二去氧糖

D-洋地黃毒糖D-加拿大麻糖b.2，6-二去氧糖甲醚

第14頁,共49頁，2024年2月25日，星期天3.苷元與糖的連接方式Ⅰ型：苷元-（2，6-二去氧糖）X-(D-葡萄糖)Y

紫花洋地黃苷A;Ⅱ型：苷元-(6-去氧糖)X-(D-葡萄糖)Y

黃莢苷甲;Ⅲ型：苷元-(D-葡萄糖)Y

綠海蔥苷;第15頁,共49頁，2024年2月25日，星期天紫花洋地黃苷A

第16頁,共49頁，2024年2月25日，星期天三、結(jié)構(gòu)與活性的關(guān)系

強(qiáng)心作用主要取決于苷元部分,糖部分本身不具有強(qiáng)心作用,但影響作用強(qiáng)度.

1.甾體母核1)

C/D環(huán)順式（C14-OH為β-構(gòu)型）有活性，反式（C14-OH為α-構(gòu)型），無活性。2)

甲型強(qiáng)心苷元A/B環(huán)順式C3-β-OH，有活性；反式C3-β-OH、C3-α-OH,皆有活性。

第17頁,共49頁，2024年2月25日，星期天2.不飽和內(nèi)酯環(huán)（1）α、β-不飽和內(nèi)酯環(huán)β-構(gòu)型，有活性，α-構(gòu)型，活性降低；（2）α、β-不飽和鍵轉(zhuǎn)為飽和鍵，活性大為降低，毒性也降低；（3）內(nèi)酯環(huán)開裂，活性降低或消失。

第18頁,共49頁，2024年2月25日，星期天3.糖部分

甲型強(qiáng)心苷元及苷的毒性規(guī)律：

苷元<單糖苷>二糖苷>三糖苷甲型強(qiáng)心苷中，同一苷元的單糖苷：葡萄糖苷>甲氧基糖苷>6-去氧糖苷>2，6-去氧糖苷乙型強(qiáng)心苷元及苷毒性規(guī)律：

苷元>單糖苷>二糖苷

乙型強(qiáng)心苷元>甲型強(qiáng)心苷元第19頁,共49頁，2024年2月25日，星期天四、強(qiáng)心苷的理化性質(zhì)性狀

溶解性

脫水反應(yīng)

酸水解水解反應(yīng)

酶水解堿水解第20頁,共49頁，2024年2月25日，星期天（一）性狀強(qiáng)心苷元：無色結(jié)晶

強(qiáng)心苷為無定形粉末或無色結(jié)晶具有旋光性C17側(cè)鏈β構(gòu)型者味苦,有活性；α構(gòu)型者味不苦，亦無活性對(duì)粘膜具有刺激性。

第21頁,共49頁，2024年2月25日，星期天（二）溶解性

強(qiáng)心苷元易溶于CHCl3、EtOAc等有機(jī)溶劑；強(qiáng)心苷能溶于CH3OH、EtOH、H2O等極性溶劑，微溶于EtOAc，幾乎不溶于乙醚、石油醚等低極性溶劑。苷的溶解度與糖基的數(shù)目、糖的種類、苷元中羥基數(shù)目、位置有關(guān)，羥基越多，親水性越強(qiáng)。

第22頁,共49頁，2024年2月25日，星期天（三）脫水反應(yīng)

強(qiáng)酸（3%~5%HCl）進(jìn)行酸水解時(shí)苷元往往發(fā)生脫水反應(yīng)。

(1)C14、C5位β-OH為叔醇，易發(fā)生脫水;(2)C4有雙鍵時(shí)，C3-OH能脫水，脫水后形成共軛體系。例：第23頁,共49頁，2024年2月25日，星期天(四)水解反應(yīng)

1.酸水解（1）溫和酸水解

Ⅰ型強(qiáng)心苷

0.02~0.05mol/l鹽酸或硫酸

加熱回流

短時(shí)間苷元＋糖

特點(diǎn)：

a.

斷裂苷元與α-去氧糖之間、α-去氧糖與α-去氧糖之間的糖苷鍵；b.α-去氧糖和α-羥基糖、α-羥基糖與α-羥基糖之間的糖苷鍵卻不易斷裂；c.16位有甲?；难蟮攸S強(qiáng)心苷類不宜用此法水解。

第24頁,共49頁，2024年2月25日，星期天例：紫花洋地黃苷A

稀酸溫和水解洋地黃毒苷元＋2分子洋地黃毒糖＋D洋地黃雙糖（洋地黃毒糖－D－葡萄糖）第25頁,共49頁，2024年2月25日，星期天（2）強(qiáng)烈酸水解

條件：

用3~5%的酸加熱，有時(shí)需同時(shí)加壓。特點(diǎn)：

a.適用于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型強(qiáng)心苷，可使所有的苷鍵斷裂；

b.但苷元結(jié)構(gòu)易被破壞，如雙鍵異構(gòu)化、羥基脫水等。

第26頁,共49頁，2024年2月25日，星期天（3）氯化氫－丙酮法（適用于多數(shù)Ⅱ型強(qiáng)心苷水解）

強(qiáng)心苷置于含1%氯化氫的丙酮溶液

放置2周

20℃

C2－OH和

C3－OH＋丙酮

丙酮化物水解

原生苷原＋糖衍生物第27頁,共49頁，2024年2月25日，星期天2.酶水解

專屬性強(qiáng)在含強(qiáng)心苷的植物中，只有水解葡萄糖的酶，而無水解α-去氧糖的酶，所以可水解去除分子中的葡萄糖，保留α-去氧糖而生成次級(jí)苷。

乙型強(qiáng)心苷較甲型強(qiáng)心苷易酶解。

第28頁,共49頁，2024年2月25日，星期天3.堿水解酰基的水解弱堿：如NaHSO3、KHCO3可水解α-去氧糖上的?；袕?qiáng)堿

：如Ca(OH)2、Ba(OH)2可水解α-羥基糖或苷元上的?；?；甲?；^乙酰基易水解強(qiáng)堿：如NaOH、KOH不僅可使所有酰基水解，而且會(huì)使內(nèi)酯環(huán)開裂。

第29頁,共49頁，2024年2月25日，星期天內(nèi)酯環(huán)的水解在水溶液中內(nèi)酯環(huán)開裂環(huán)合（可逆開環(huán)）NaOH、KOH在醇溶液中開環(huán)后生成異構(gòu)化苷，酸化后無法環(huán)合，為不可逆反應(yīng)。NaOH、KOH酸生成C22活性亞甲基。甲型強(qiáng)心苷元在KOH醇液中內(nèi)酯環(huán)上雙鍵由20（22）轉(zhuǎn)到20（21）第30頁,共49頁，2024年2月25日，星期天五、強(qiáng)心苷的顏色反應(yīng)

強(qiáng)心苷顏色反應(yīng)是由苷元甾核、不飽和內(nèi)酯環(huán)、2-去氧糖三部分產(chǎn)生。⑴作用于甾體母核的反應(yīng)

與皂苷元反應(yīng)類同，如L-B反應(yīng)、三氯醋酸反應(yīng)（Rosen-Heimer反應(yīng)）、三氯化銻（或五氯化銻）反應(yīng)等。第31頁,共49頁，2024年2月25日，星期天2.不飽和內(nèi)酯環(huán)的反應(yīng)（α、β－五元不飽和內(nèi)酯）

用于區(qū)別甲、乙型強(qiáng)心苷甲型強(qiáng)心苷在堿性醇溶液中雙鍵移位而產(chǎn)生C22活性亞甲基，能與活性亞甲基試劑作用而顯色。乙型強(qiáng)心苷不能產(chǎn)生活性亞甲基。

第32頁,共49頁，2024年2月25日，星期天作用于不飽和內(nèi)酯環(huán)的反應(yīng)（活性次甲基顯色反應(yīng)）反應(yīng)名稱試劑顏色

max(nm)

Legal反應(yīng)亞硝酰鐵氰化鈉深紅或蘭470

Kedde反應(yīng)3,5-二硝基苯甲酸深紅或紅590

Raymond反應(yīng)間-二硝基苯紫紅或蘭620

Baljet反應(yīng)苦味酸橙或橙紅490第33頁,共49頁，2024年2月25日，星期天①Keller-Kiliani反應(yīng)：（三氯化鐵-冰乙酸試劑）應(yīng)用對(duì)象——具有游離的2-去氧糖、能水解出2-去氧糖的強(qiáng)心苷3.а–去氧糖顏色反應(yīng)第34頁,共49頁，2024年2月25日，星期天②對(duì)二甲氨基苯甲醛反應(yīng)：（作為顯色劑）樣品點(diǎn)于濾紙上，噴試劑，90℃加熱30秒，顯灰紅色斑點(diǎn)（分子中有α-去氧糖即可）試劑——1%對(duì)-二甲氨基苯甲醛乙醇液-濃鹽酸4:1第35頁,共49頁，2024年2月25日，星期天③呫噸氫醇（Xanthydrol）反應(yīng)樣品+試劑→水浴加熱3分鐘→紅色試劑——10mg呫噸氫醇溶于100ml冰醋酸，加入1ml濃硫酸只要分子中有α-去氧糖，顯紅色，該反應(yīng)極為靈敏，可用于定量分析。④過碘酸-對(duì)硝基苯胺反應(yīng)：（作為顯色劑）強(qiáng)心苷+試劑→

黃色第36頁,共49頁，2024年2月25日，星期天六、強(qiáng)心苷的提取和分離

植物中所含強(qiáng)心苷類成分復(fù)雜，同一藥材常含幾個(gè)乃至幾十個(gè)性質(zhì)近似的強(qiáng)心苷，含量較低（1%以下），又常與糖類、色素、皂苷、鞣質(zhì)等共存，故提取、分離純化較為困難。另外強(qiáng)心苷易受酸、堿、酶的作用，發(fā)生水解、脫水及異構(gòu)化反應(yīng)，因此需注意此類因素的影響。

注意的問題——防止植物中的酶對(duì)成分進(jìn)行酶解提取原生苷——必須抑制酶的活性，原料要新鮮，采集后低溫快速干燥第37頁,共49頁，2024年2月25日，星期天1.強(qiáng)心苷的提取

2.強(qiáng)心苷的分離

a.方法：溶劑萃取法、逆流分溶法和色譜分離法。常用70~80%乙醇作溶劑（提取效率高，且可使酶失去活性）

b.分離親脂性單糖苷、次生苷和苷元：

一般選用吸附色譜，吸附劑：中性氧化鋁、硅膠；展開劑：正己烷-乙酸乙酯、苯、丙酮；c.分離弱親脂性成分：可用分配色譜。第38頁,共49頁，2024年2月25日，星期天七、強(qiáng)心苷的檢識(shí)

1.理化檢識(shí)：

甾體母核：Libermann－Burchard反應(yīng)、Rosen－Heimer反應(yīng)etc.

不飽和內(nèi)酯環(huán)：Legal反應(yīng)、Kedde反應(yīng)etc.

α-去氧糖：K－K反應(yīng)、呫噸氫醇反應(yīng)etc.思考題：如何用化學(xué)方法區(qū)分強(qiáng)心苷和三萜皂苷第39頁,共49頁，2024年2月25日，星期天2.色譜檢識(shí)：①PC:

親脂性較強(qiáng)的強(qiáng)心苷及苷元：固定相:甲酰胺、丙二醇etc.移動(dòng)相:苯、甲苯etc.

親水性較強(qiáng)的強(qiáng)心苷：

固定相：水移動(dòng)相：水飽和丁酮或乙醇-甲苯-水（4：6：1）第40頁,共49頁，2024年2月25日，星期天②

TLC:吸附TLC多以硅膠為吸附劑，以氯仿-甲醇-冰乙酸（85：13：2）、二氯甲烷-甲醇-甲酰胺（80：19：1）為展開劑。極性較小的苷元及一些單糖苷，亦可用AL2O3、MgO、MgSiO3作吸附劑，以乙醚或氯仿-甲醇（99：1）為展開劑。

第41頁,共49頁，2024年2月25日，星期天分配TLC：常用硅藻土、纖維素作支持劑，以甲酰胺、二甲基甲酰胺、乙二醇等作固定相，氯仿-丙酮（4：1）、氯仿-正丁醇（19：1）等溶劑系統(tǒng)為展開劑。顯色劑：1%苦味酸水溶液與10%水溶液（95：5）混合后，噴后于90~100℃烘4~5min，斑點(diǎn)橙紅色。分配TLC對(duì)分離強(qiáng)心苷的效果較吸附TLC更好，所得斑點(diǎn)集中，承載樣品量較大。第42頁,共49頁，2024年2月25日，星期天八、強(qiáng)心苷的結(jié)構(gòu)研究

UV

甲型強(qiáng)心苷元：?αβ、-γ-內(nèi)酯環(huán)

217~220nm（lgε4.20~4.24）

乙型強(qiáng)心苷元：?αβ、γδ-δ-內(nèi)酯環(huán)

295~300nm（lgε3.93）

第43頁,共49頁，2024年2月25日，星期天IR：甲型強(qiáng)心苷元：?αβ、-γ-內(nèi)酯環(huán)，在1800~1700cm-1處有兩個(gè)羰基吸收峰（1750、1780