th第8章甾体及其苷类.ppt

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,*,*,天然药物化学,第二节 强心苷类,第一节 概述,10/15/2025,1,1概念：,甾体类化合物是天然广泛存在的一类化学成分，种类很多，但结构中都具有,环戊烷骈多氢菲的甾核。,B,D,C,A,一、概述,第一节 概 述,10/15/2025,2,2分类,根据侧链结构的不同，天然甾类成分又分为许多类型：,类型,C17侧链,A/B,B/C,C/D,C21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,第一节 概 述,10/15/2025,3,（一）概述,1概念：强心苷是存在于植物中具有强心作用的,甾体苷类化合,物。,2生物活性：具有强心作用，主要用以治疗充血性心力衰竭及,节律障碍等心脏疾患。,临床上常用药物：西地兰、地高辛、毛地黄毒苷、铃兰毒苷,第二节 强心苷类,10/15/2025,6,3分布：强心苷存在于许多有毒的植物中，已知主要有十几个科几百种植物，尤以玄参科、夹竹桃科植物最普遍。,在植物体内主要存在于果、叶或根中。,动物中至今未发现强心苷类成分存在。,如蟾蜍中强心成分为蟾毒配基及其酯类（蟾酥毒类），而非苷类成分。,第二节 强心苷类,10/15/2025,7,强心苷是由,强心苷元,（cardiac aglycones）与,糖,二部分组成。,（二）化学结构与分类,强心苷元是甾体衍生物，具有甾体母核，在17位连接一个不饱和内酯环侧链。,1、苷元部分,第二节 强心苷类,10/15/2025,8,1）天然存在的强心苷元的甾体母核B/C环均反式，C/D环顺式，A/B环顺式为主。,（1）甾体母核部分,C,10,2）,第二节 强心苷类,10/15/2025,9,（2）不饱和内酯环部分,根据其在甾体母核的C-17位上连接的不饱和内酯环的不 同，可将强心苷元分为两类。,甲型强心苷元,乙型强心苷元,第二节 强心苷类,10/15/2025,10,1甲型强心苷元,（强心甾烯类）：其基本母核为,强心甾,，由23个碳原子组成。已知的强心苷元中，绝大多数属于此类。,母核的C-17位上连接的是,五元不饱和内酯环（即,-,-,内酯,），大多为,-,构型，,第二节 强心苷类,10/15/2025,11,3）乙型强心苷元（蟾蜍甾烯类或海葱甾二烯类）：其基本母核为,蟾蜍甾或海葱甾,，由24个碳原子组成。,母核部分C-17位上连接的是,六元环不饱和内酯环（即,-,双烯-,-,内酯），为,-,构型,第二节 强心苷类,10/15/2025,12,2、糖部分,D-毛地黄糖,除有六碳醛糖（如葡萄糖）、6-去氧糖（如鼠李糖、鸡纳糖（quinovose）、6-去氧糖甲醚（如,D-毛地黄糖）,和五碳醛糖外，,还有仅存于强心苷中特殊的,2，6-二去氧糖,（D-毛地黄毒糖（D-digitoxose），,2，6-二去氧糖甲醚,（D-加拿大麻糖（D-cymarose）。,第二节 强心苷类,10/15/2025,13,3糖和强心苷元的连接方式,按与C-3位羟基直接相连的内端糖的种类的不同分为以下三种类型：,I型强心苷：苷元-（2，6-二去氧糖）x（D-葡萄糖）y,II型强心苷：苷元-（6-去氧糖）x（D-葡萄糖）y,III型强心苷：苷元-（D-葡萄糖）y,天然存在的强心苷类以 I 型及II 型较多，III型较少。,第二节 强心苷类,10/15/2025,14,3糖和强心苷元的连接方式,I型强心苷代表化合物：,地高辛,西地兰,第二节 强心苷类,10/15/2025,15,3糖和强心苷元的连接方式,I型强心苷代表化合物：,洋地黄毒苷,紫花毛地黄苷A,4,第二节 强心苷类,10/15/2025,16,3糖和强心苷元的连接方式,II型强心苷代表化合物：,黄花夹竹桃糖苷,第二节 强心苷类,10/15/2025,17,4.强心苷的命名,甲型强心苷元以,强心甾（cardenolide）,为母核命名，,乙型强心苷元以,海葱甾（scillanoside）或蟾酥甾（bufanolide）,为母核命名，前面加上各种取代基的位置及名称。,洋,毛,第二节 强心苷类,10/15/2025,18,2）乙型强心苷：乙型强心苷主要存在于百合科、景天科等植物中，如海葱（Scilla maritima）中得到的原海葱苷A、海葱苷A、葡萄糖海葱苷A等。,5.实例,第二节 强心苷类,10/15/2025,19,三、构效关系,（一）、强心苷元甾体母核要有一定的立体构型,1、A/B环顺式或反式均有强心活性。,2、,C/D环必须顺式,，若反式则无活性。,（二）、强心苷元上取代基要有一定的立体构型,1、,C,17,-位不饱和内酯环必须是-构型,，若为-构型、或开环或内酯环被氢化或双键位移，则无活性或活性降低同时毒性也降低。,第二节 强心苷类,10/15/2025,20,（三）、在苷元或糖上引入,乙酰基,，活性增强。,（四）糖,一般由2，6-二去氧糖衍生的苷的活性、毒性,大于,葡萄糖衍,生的苷。,2、,C14-位-OH必须为-构型,，若脱水成双键或成氧桥，则活性降低或消失。,3.,C,10,-CH,3,氧化成-CH,2,OH或CHO后,，作用增强，毒性也加大。,第二节 强心苷类,10/15/2025,21,四、理化性质,1、性状：,强心苷多为无色结晶或无定形粉末，中性物质，有旋光性，C,17,侧链为,-构型的味苦，-构型味不苦，但无效。对粘膜有刺激性。,2溶解度,强心苷的溶解性与所连糖的种类和数目有关，,一般可溶于水、甲醇、乙醇、丙酮等极性溶剂；,难溶于乙醚、苯、石油醚等非极性溶剂一）理化性质,第二节 强心苷类,10/15/2025,22,强心苷的水溶性由分子中糖的数目、性质、苷元中极性基团(-OH)的多少而决定。,乌本苷虽只有一个糖，但含,8个-OH，,所以水溶性较,大,毛地黄毒苷含3个糖，但,只有5个-OH，,所以水溶性,小,弱亲脂性苷微溶于氯仿-乙醇(2:1)，亲脂性苷微溶于乙酸乙,酯、含水氯仿、氯仿-乙醇（3:1）。,第二节 强心苷类,10/15/2025,23,（二）苷键的水解,1、酸催化水解,（1）温和酸水解,条件：稀酸（0.02-0.05mol/L的HCl或H,2,SO,4,）在含水醇中经短时间（半小时至数小时）加热回流，,水解特点：1）保持苷元结构2）水解不完全，只能水解2-去氧糖的苷键，包,括2-去氧糖与苷元、2-去氧糖与2-去氧糖之,间的苷键断裂。,3）2-羟基糖苷键不能水解。,因为位的羟基阻碍了苷键原子的质子化，使水解较困难。,第二节 强心苷类,10/15/2025,24,（2）强酸水解,条件：强酸性（3-5%酸水溶液），加热加压回流数小时。,水解特点：1）所有糖均水解,2）苷元上的羟基，发生脱水反应而得不到完整的,原生苷元。,第二节 强心苷类,10/15/2025,25,3）盐酸丙酮水解法(Mannich水解）,条件：强心苷在含1HCL的丙酮溶液中，在20,条件下放置约2周。,糖分子中的C,2,-OH和C,3,-OH与丙酮反应，生成丙酮化物，进而水解。,可得到原来的苷元和糖的衍生物。,此法适于对,铃蓝毒苷,及,多数型苷,进行水解，可得到,原生苷元,。多,用于单糖苷,。,铃蓝毒苷,第二节 强心苷类,10/15/2025,26,（2）酶水解法,1）含强心苷的植物中均,有水解,-D-,葡萄糖苷键的酶，但无水解,-,去氧糖苷键的酶存在。,所以酶能水解除去强心苷分子中的葡萄糖而保留,-,去氧糖。,2）酶的水解有一定的,专属性,。不同性质的酶作用于不同性质的苷键。,如：紫花毛地黄叶中存在的紫花苷酶，只能水解紫花毛地黄苷A和B中的Dglc苷键。,第二节 强心苷类,10/15/2025,27,另外：毒毛旋花子中含有水解,-,D-葡萄糖苷酶（,-D-glucosidase）和毒毛旋花子双糖酶（strophanthobiase），用他们分别进行酶解，则断裂的位置不同，见图P334。,第二节 强心苷类,10/15/2025,28,蜗牛酶,（一种混合酶，蜗牛肠管消化液经处理而得）几乎,能水解所有的苷键，,能将强心苷分子的糖逐步水解，直至获得,苷元，常用来研究强心苷的结构。,第二节 强心苷类,10/15/2025,29,（四）、显色反应,1.甾体母核的反应 Liebermann-Burchard反应：,2.不饱和内酯环的反应,甲型强心苷结构中的五元不饱和内酯环在碱性溶液中发生双键移位，产生活性,亚,甲基，可与某些试剂反应产生颜色。乙型强心苷不发生反应。,第二节 强心苷类,10/15/2025,30,1）Legal反应：,试剂：亚硝酰铁氰化钠，现象：深红色。,2）Kedde反应,试剂：3,5-二硝基苯甲酸，现象：紫红色。,3）Baljet反应,试剂：碱性苦味酸，现象：橙色或橙红色,4）Raymond反应：,试剂：,间-二硝基苯，,现象：,紫红或蓝,第二节 强心苷类,10/15/2025,31,3.2-去氧糖的反应,1)Keller-Kiliani反应（K-K反应）,强心苷冰醋酸溶液，加少量FeCl,3,，沿管壁加浓H,2,SO,4,，上层（冰醋酸层）渐呈,绿色或蓝绿色，,界面颜色随苷元而不同。,该反应只对游离2-去氧糖或在此条件下能水解出2-去氧糖的苷显色。,例如：紫花毛地黄苷A和毛地黄毒苷，它们虽都有三分子毛地黄毒糖，但前者的呈色深度为后者的2/3，这是由于前者在此条件下只能水解二分子毛地黄毒糖，另一分子毛地黄毒糖与葡萄糖相连，较难水解而不能褪色。,第二节 强心苷类,10/15/2025,32,3)对-二甲氨基苯甲醛反应：,4)过碘酸-对硝基苯胺反应：现象：黄色,2)Xanthydrol反应,强心苷固体少许，加占吨氢醇试剂，加热3分钟，显红色。,只要分子中有2-去氧糖,，均呈阳性反应。,强心苷醇溶液滴在滤纸上,晾干,喷,对-二甲氨基苯甲醛试剂,90 加热30min,灰红色斑点,第二节 强心苷类,10/15/2025,33,五、提取分离,(一）提取,1.原生苷的提取：新鲜药材为原料，抑制酶的活性。原生苷易溶于水、醇等极性溶剂，难溶于亲脂性溶剂，故用,7080EtOH提取。,2.,次级苷的提取：,利用酶的活性，2540,进行酶解。,次级苷,易溶于亲脂性溶剂而难溶于水。一般用CHCl,3,提取，也可提取原生苷再进行酶解，酶解完全后再用CHCl,3,萃取。,第二节 强心苷类,10/15/2025,34,(二）纯化,1.溶剂法,原料如果是种子或含油脂多时。,1)先用压榨法或溶剂法脱脂，然后再用醇或稀醇提取。,2)也可以先用醇或稀醇提取，提取液浓缩去醇后再以石油醚萃取脱脂，用氯仿-甲醇萃取除去亲水性杂质第二节 强心苷类,10/15/2025,35,(二）纯化,1.溶剂法,第二节 强心苷类,10/15/2025,36,(二）纯化,1.溶剂法,第二节 强心苷类,10/15/2025,37,如果是药材地上部分，叶绿素含量会比较高，除去方法：,80%乙醇醇提液,浓缩（保留适当浓度的醇）,放置,叶绿素等脂溶性杂质成胶状沉淀析出,过滤除去,CHCl,3,-MeOH萃取,强心苷,第二节 强心苷类,10/15/2025,38,2.铅盐沉淀法,铅盐可与一些成分（黄酮、醌类、多糖、皂苷等）生成沉淀，与强心苷类成分分开。,但铅盐与杂质生成的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。,当溶液中醇浓度 时，能降低沉淀对强心苷的吸附，但若醇浓度太高，则纯化效果 .,例如：提取毛地黄强心苷时，水提取液用碱性Pb(AC),2,试剂处理，强心苷损失达14，若增加含醇量为40，则并无损失，若醇的量大于50，则纯化效果差。,第二节 强心苷类,10/15/2025,39,3.吸附法：,活性炭柱吸附法：稀醇提取溶液中叶绿素等脂溶性杂质被吸,附而除去,氧化铝柱吸附法：提取液中皂苷、多糖等水溶性杂质被吸附,而除去,第二节 强心苷类,10/15/2025,40,(三）分离,1.重结晶法：适用于含量高的强心苷,2.两相溶剂萃取法,利用强心苷,在两种互不相溶的溶剂中的,分配系数不同,进行分离。,毛花毛地黄中苷A、B、C的分离。,CHCl,3,CH,3,OH H,2,O,苷A 1:225 1:20 几乎不溶,苷 1：550 1：20 几乎不溶,苷C 1：2000 1：20 几乎不溶,用CHCl,3,-CH,3,OH-H,2,O(5:1:5)为溶剂系统进行两相溶剂萃取（溶液用量为总苷的1000倍）。,CHCl,3,层：苷A和B；水层：苷C,第二节 强心苷类,10/15/2025,41,3.逆流分配法 利用分配系数不同进行分离。,4.色谱法,亲脂性强心苷（亲脂性单糖苷、次级苷、苷元）：利用吸附色谱分离，如硅胶色谱等，用正己烷-乙酸乙酯、氯仿甲醇等梯度洗脱。,弱亲脂性强心苷：利用分配色谱进行分离，含水硅胶硅藻土、纤维素等，常以氯仿-甲醇-水等梯度洗脱。,第二节 强心苷类,10/15/2025,42,六、波谱特征 可以用于区别强心苷的类型,（一）紫外光谱：区别甲型强心苷和乙型强心苷,甲型强心苷（,-,-,内酯）：,max 220nm(lg:4.34),乙型强心苷（,-,双烯-,-,内酯）,max 295300nm(lg:3.93）,第二节 强心苷类,10/15/2025,43,（二）红外光谱,强心苷红外光谱特征吸收为不饱和内酯环中羰基产生的，,一般在1700-1800cm,-1,有两个羰基吸收。,第二节 强心苷类,10/15/2025,44,（三）,1,H-NMR,对于甲型和乙型强心苷，它们各自的不饱和内酯环的氢谱信息有所差别，而对于苷元中甾核与糖部分的H信息是相似的。,第二节 强心苷类,10/15/2025,45,苷元：1）C,13,上-CH,3,：:1.00,2)C,10,上CHO:9.510,3）C,10,上CH,2,OH:4.05.0,4)C,3,OH:C,3,H:3.9,第二节 强心苷类,10/15/2025,46,Thanks！,10/15/2025,47,