天然药化课程-甾体.pptx

第十三章第十三章 甾体甾体SteroidsR R第十三章第十三章 甾体甾体3 123 3概述概述强心苷强心苷甾体皂苷甾体皂苷一、概述一、概述 甾体类化合物有多种类型，它们结构甾体类化合物有多种类型，它们结构中都具有中都具有环戊烷骈多氢菲环戊烷骈多氢菲(cyclopentano-perhydrophenanthrene)的母核，的母核，C17侧链侧链不同。不同。强心苷类（侧链为不饱和内酯环）强心苷类（侧链为不饱和内酯环）甾体皂苷类（侧链为含氧螺杂环）甾体皂苷类（侧链为含氧螺杂环）一、概述一、概述甾核的稠合方式甾核的稠合方式C17侧链侧链A/BB/CC/DC21甾类甾类羟甲基衍生物羟甲基衍生物 反反反反顺顺强心苷类强心苷类不饱和内酯环不饱和内酯环 顺顺/反反反反顺顺甾体皂苷类甾体皂苷类含氧螺杂环含氧螺杂环顺顺/反反反反反反植物甾醇植物甾醇脂肪烃脂肪烃顺顺/反反反反反反昆虫变态激素昆虫变态激素脂肪烃脂肪烃顺顺反反反反胆酸类胆酸类戊酸戊酸顺顺反反反反甾醇类甾醇类C21甾类甾类+C3+CH3COOH甲型强心苷甲型强心苷乙型强心苷乙型强心苷一、概述一、概述甾醇甾醇甾体皂苷元甾体皂苷元一、概述一、概述第十三章第十三章 甾体甾体3 123 3概述概述强心苷强心苷甾体皂苷甾体皂苷二、强心苷类二、强心苷类 强心苷（强心苷（cardiac glycosides）是存在于植物中）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可植物中含有该类化合物，尤其在玄参科和夹竹桃可植物中最多。植物中最多。(一一)、强心苷的结构、强心苷的结构 强心苷元中强心苷元中3位和位和14位上多都连有位上多都连有羟基，羟基，13位上位上连的都是甲基。连的都是甲基。强心苷中糖均与苷元强心苷中糖均与苷元C3-OH结合形成苷，除有六结合形成苷，除有六碳醛糖、碳醛糖、6-去氧糖、去氧糖、6-去氧糖甲醚和五碳醛糖外，去氧糖甲醚和五碳醛糖外，还有仅存于强心苷中特殊的还有仅存于强心苷中特殊的2,6-二去氧糖，二去氧糖，2,6-二去二去氧糖甲醚。氧糖甲醚。二、强心苷类二、强心苷类(二二)、强心苷理化性质、强心苷理化性质 1、性状性状：多位无色结晶或无定形粉末，中性物质，：多位无色结晶或无定形粉末，中性物质，有旋光性。有旋光性。C17位为位为构型者味苦，构型者味苦，-构型者不苦但无构型者不苦但无强心作用。强心作用。2、溶解性溶解性：可溶于极性溶剂，但其溶解性与其糖基：可溶于极性溶剂，但其溶解性与其糖基的数目和种类、苷元部分的羟基数目和位置有关。的数目和种类、苷元部分的羟基数目和位置有关。3、内酯性质内酯性质 4、脱水脱水：5-OH、14-OH（叔羟基）。（叔羟基）。二、强心苷类二、强心苷类5、苷键水解、苷键水解1）温和酸水解）温和酸水解 0.020.05mol/L HCl，H2SO4可水解去氧糖的苷可水解去氧糖的苷键，但不引起苷元的脱水反应键，但不引起苷元的脱水反应2）强酸水解）强酸水解 35%HCl，H2SO4 产生脱水苷元。产生脱水苷元。二、强心苷类二、强心苷类5、苷键水解、苷键水解3）盐酸丙酮法）盐酸丙酮法 盐酸丙酮水解得到原苷元和糖的衍生物盐酸丙酮水解得到原苷元和糖的衍生物4）酶水解）酶水解 乙型比甲型易发生酶解乙型比甲型易发生酶解 强心作用强度顺序为：强心作用强度顺序为：单糖苷双糖苷三糖苷单糖苷双糖苷三糖苷二、强心苷类二、强心苷类6、显色反应、显色反应1）由于不饱和内酯环产生的反应）由于不饱和内酯环产生的反应 甲型强心苷含有五元不饱和内酯环，在碱性环甲型强心苷含有五元不饱和内酯环，在碱性环境下能形成活性次甲基（境下能形成活性次甲基（+），乙型强心苷（），乙型强心苷（-）。）。a)legal反应反应（亚硝酰氢化钠）（亚硝酰氢化钠）深红或蓝色深红或蓝色 b)Kedde反应反应（3，5-二硝基苯甲酸）深红或红二硝基苯甲酸）深红或红 c)Raymond反应反应（间二硝基苯）（间二硝基苯）紫红或蓝紫红或蓝 d)Balject反应反应（碱性苦味酸）（碱性苦味酸）橙或橙红橙或橙红二、强心苷类二、强心苷类2）由于）由于2-去氧糖产生的反应去氧糖产生的反应 A Keller-Kilianli反应反应 FeCl3-冰醋酸冰醋酸 要有游离要有游离2-去氧糖或能水解出去氧糖或能水解出2-去氧糖的强心苷去氧糖的强心苷才发生反应，醋酸层渐呈蓝色。才发生反应，醋酸层渐呈蓝色。B 占吨氢醇（占吨氢醇（xanthydrol）反应）反应 含有含有2-去氧糖显红色去氧糖显红色 C 过碘酸对硝基苯胺反应过碘酸对硝基苯胺反应 呈深黄色呈深黄色二、强心苷类二、强心苷类（三）、提取分离（三）、提取分离1、提取、提取原生苷：原生苷：生物体含有各种糖的水解酶必须除酶才生物体含有各种糖的水解酶必须除酶才能保证得到原生苷能保证得到原生苷 甲醇或甲醇或70%醇回流醇回流次生苷（降解产物）：通过水解（酶、酸和碱）等次生苷（降解产物）：通过水解（酶、酸和碱）等手段增加次生苷含量。手段增加次生苷含量。二、强心苷类二、强心苷类2、纯化、纯化 （1）溶剂法）溶剂法 （2）铅盐法）铅盐法 （3）吸附法）吸附法3、分离、分离（1）两相溶剂萃取法）两相溶剂萃取法（2）逆流分配法）逆流分配法（3）色谱法）色谱法二、强心苷类二、强心苷类异羟基毛地黄毒苷异羟基毛地黄毒苷狄高辛狄高辛(Digoxin):二、强心苷类二、强心苷类 与强心苷有关的一些鉴别方法与强心苷有关的一些鉴别方法:1、甲型强心苷的不饱和五元内酯环，在碱性溶液、甲型强心苷的不饱和五元内酯环，在碱性溶液 中，双键转位可产生活性次甲基，可与中，双键转位可产生活性次甲基，可与Legalsh 试剂、试剂、Kedde试剂等发生显色反应；试剂等发生显色反应；2、基于、基于2去氧糖的显色反应：可用去氧糖的显色反应：可用Keller-Kiliani 试剂鉴别，显蓝绿色。试剂鉴别，显蓝绿色。3、UV法：不饱和五元内酯环在法：不饱和五元内酯环在220nm处处 不饱和六元内酯环在不饱和六元内酯环在300nm处处4、IR法：在法：在17001800cm-1都有两个强吸收峰，都有两个强吸收峰，但不饱和六元内酯环的，向低移但不饱和六元内酯环的，向低移40cm-1。二、强心苷类二、强心苷类第十三章第十三章 甾体甾体3 123 3概述概述强心苷强心苷甾体皂苷甾体皂苷 甾体皂苷（甾体皂苷（Steroidal saponins）是一类由螺）是一类由螺烷甾类化合物与糖结合的苷，主要分布在薯蓣科、烷甾类化合物与糖结合的苷，主要分布在薯蓣科、百合科、玄参科、菝葜科、龙舌兰等科植物中。百合科、玄参科、菝葜科、龙舌兰等科植物中。根据根据F环的状态和环的状态和C25的构型，分为四类：的构型，分为四类：1、螺甾烷醇类、螺甾烷醇类 2、异螺甾烷醇类、异螺甾烷醇类 3、呋甾烷醇类、呋甾烷醇类 4、变形螺甾烷醇类、变形螺甾烷醇类三、甾体皂苷三、甾体皂苷（一）甾体皂苷的结构（一）甾体皂苷的结构1、螺甾烷醇类（、螺甾烷醇类（Spirostanols）：）：C25为为S构型构型三、甾体皂苷三、甾体皂苷2、异螺甾烷醇类（、异螺甾烷醇类（Isospirostanols）：）：C25为为R构型构型三、甾体皂苷三、甾体皂苷3、呋甾烷醇类（、呋甾烷醇类（furostanols）：）：F环为开链式环为开链式三、甾体皂苷三、甾体皂苷4、变形螺甾烷醇类（、变形螺甾烷醇类（pseudo-spirostanols）：）：F环四氢呋喃环环四氢呋喃环三、甾体皂苷三、甾体皂苷1、甾体皂苷元具亲脂性，多有较好晶型；、甾体皂苷元具亲脂性，多有较好晶型；2、甾体皂苷水溶性大；、甾体皂苷水溶性大；3、表面活性与溶血作用与三萜皂苷类似，但、表面活性与溶血作用与三萜皂苷类似，但F环开裂环开裂 的甾体皂苷往往不具溶血作用，表面活性也降低；的甾体皂苷往往不具溶血作用，表面活性也降低；4、甾体皂苷与甾醇可形成分子复合物，可用于鉴定、甾体皂苷与甾醇可形成分子复合物，可用于鉴定 和纯化目的；和纯化目的；5、甾体皂苷与醋酐硫酸试剂反应，最后显绿色、甾体皂苷与醋酐硫酸试剂反应，最后显绿色 （三萜皂苷与醋酐硫酸试剂反应，最后显红色）（三萜皂苷与醋酐硫酸试剂反应，最后显红色）（二）甾体皂苷的理化性质（二）甾体皂苷的理化性质三、甾体皂苷三、甾体皂苷（三）甾体皂苷的波谱特征（三）甾体皂苷的波谱特征:1、紫外光谱、紫外光谱 饱和的甾体在饱和的甾体在200-400nm无吸收，如果结构中引无吸收，如果结构中引入发色团则会产生吸收。入发色团则会产生吸收。2、红外光谱、红外光谱 如结构中含有螺缩酮结构，会在如结构中含有螺缩酮结构，会在980、920、900和和 860cm-1处存在处存在4个吸收谱带。个吸收谱带。C25位如果为位如果为R构型，构型，920cm-1处的吸收峰强度小于处的吸收峰强度小于900cm-1；C25位如果为位如果为S构型则相反。构型则相反。三、甾体皂苷三、甾体皂苷IR Spectrum of Sarsasapogenin M 898918987851898918987851强度：强度：918cm-1898cm-1Sarsasapogenin M 为为S构形构形（三）甾体皂苷的波谱特征（三）甾体皂苷的波谱特征:3、核磁共振氢谱、核磁共振氢谱 甾体皂苷元在高场区有甾体皂苷元在高场区有4个甲基的特征峰；利用个甲基的特征峰；利用27-CH3的化学位移值可确定的化学位移值可确定C25位的空间构型。位的空间构型。4、核磁共振碳谱、核磁共振碳谱 由于核磁共振碳谱宽度比氢谱大由于核磁共振碳谱宽度比氢谱大30倍，加上各种手倍，加上各种手段（全去偶、偏共振去偶、驰豫时间）的应用，能将段（全去偶、偏共振去偶、驰豫时间）的应用，能将结构中的每个碳一一确定。结构中的每个碳一一确定。三、甾体皂苷三、甾体皂苷1H NMR spectrum of Sarsasapogenin M 1.211.211.061.060.940.941.011.0113C NMR spectrum of sarsasapogenin