甾类化合物
2023-02-22 23:51:54 0 举报AI智能生成
中医药十四五规划教材，甾类化合物
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大纲/内容
概述
一、定义
甾体类在结构中都具有环戊烷骈多氢菲的甾核。甾类是通过甲戊二羟酸的生合成途径转化而来。
二、分类
天然甾类化合物的分类及甾核的稠合方式
三、甾核的重要颜色反应（无水条件下与酸反应：脱水、缩合、氧化）
1.Liebermann-Burchard反应：将样品溶于冰醋酸或氟仿，加入醋酐浓硫酸(20：1)，反应液由红紫蓝绿污绿，发生一系列颜色变化，最后褪色。
2.Salkowaki反应：将样品溶于氯仿，加硫酸，硫酸层显血红色或兰色，氯仿层显绿色荧光。
3.25%三氯醋酸乙醇溶液：纸片反应，加热至60℃样品斑点显红色至紫色。
4.20%五氯化梯氪仿溶液：纸片反应，样品斑点显灰蓝、蓝、灰紫等颜色。
强心苷类化合物
一．概述
强心苷(cardiacglycosides)是存在植物中具有强心作用的甾体苷类化合物。是治疗心力衰竭不可缺少的重要药物。
主要用以治疗充血性心力衰竭及节律障碍等心脏疾患如：西地兰、地高辛、毛地黄毒苷等。
分布：主要有十几个科几百种植物中含有强心苷，特别以玄参科、夹竹桃科植物最普遍
二、结构与分类
1、苷元的结构特点
(1)甾核的四个环：A/B顺反、以顺式为主；B/C反式；C/D多为顺式(14β-H)。
(2)C10、C13、C17取代基均为β型，C13为甲基取代，C10为甲基或含氧基；C17为不饱和内酯环。
(3)根据内酯环结构不同分为两类：甲型强心苷（强心甾烯类）：C17上为五元不饱和内酯环。
乙型强心苷（海葱甾二烯类）：C17上为六元不饱和内酯环，较少。
乙型强心苷（海葱甾二烯类）：C17上为六元不饱和内酯环，较少。
(4)强心苷3-β羟基连接糖成苷。14-β羟基是强心活性的必备结构。
(5)其它位置均可见羟基、羰基等取代，少数有双键。
2、糖的结构特点（强心苷中的糖类，根据糖分子中C2含氧程度的不同，可分成α-羟基糖和α-去氧糖：）
1) α-羟基糖C2联结有氧原子的糖，此类糖包含非去氧糖（如葡萄糖）、6去氧糖和6去氧糖3-甲醚。
2) α-去氧糖C2不含有氧原子糖类，主要是2，6-二去氧糖和2，6-二去氧-3-甲醚。
3.苷元与糖的链接方式
I型强心苷：苷元-(2,6去氧糖)(D-葡萄糖)y,如紫花洋地黄苷A和毒毛花苷。
II型强心苷：苷元~(6去氧糖)X(D葡萄糖)y,如黄花夹竹桃苷A。
Ⅲ型强心苷：苷元·(D-葡萄糖)X,如绿海葱苷。植物中的强心首以I型、Ⅱ型较多，Ⅲ型较少。
三、结构与活性的关系
糖部分本身不具有强心作用，但可以改变强心苷的水油分配系数，影响强心苷对心肌细胞膜上类脂质的亲和力，进而影响强心作用的强度。
(一)甾体母核与强心作用的关系
1.环的稠合方式
(1)C/D环须顺式稠合。一旦这种稠合被破坏，将失去强心作用。
(2)A/B环为顺式稠合的甲型强心苷元，必须具C3-β羟基，否则无活性
(3)A/B环为反式稠合的甲型强心苷元，无论C3是β-羟基还是α-羟基均有活性。
2.不饱和内脂环
(1)不饱和内酯环β-构型时，有活性；为α构型时，活性减弱；
(2)若α、β不饱和键转化为饱和键，活性大为减弱，但毒性也减弱；
(3)若内酯环开裂，活性降低或消失。
3.取代基
(二)糖部分与强心活性的关系
糖本身不具强心作用，但糖的种类、数目可影响强心苷在水油中的分配系数，影响对心肌细胞上类脂质的亲和力，从而影响强心活性和毒性。
毒性规律
1.甲型强心苷：苷元<单糖苷>二糖苷>三糖苷
2.乙型强心苷：苷元>单糖苷>二糖苷
3.乙型强心苷>甲型强心苷
单糖苷的毒性次序为：葡萄糖苷>甲氧基糖苷>6去氧糖苷>2,6-去氧糖苷
四、理化性质
1.性状：大多为无色结晶或无定形粉末。具有旋光性。对粘膜有刺激性，C17侧连为β构型者味苦，为α构型无苦味。
2．溶解性
强心苷一般可溶于水、甲醇、乙醇、丙围等极性较大的溶剂，微溶于醋酸乙酯、含醇氨仿，难溶于乙鞋、苯、石油等极性小的溶剂。强心苷的溶解性与糖分子数目、种类，苷元中取代基的种类、数目及位置有关。如课强心苷分子中的糖及苷元结构中含有较多的基，则极性强，亲水性亦强。若分子中含有羟基的数目较少，则极性弱，亲脂性强。
3、苷键的裂解
(1)温和酸水解
用浓度为0.02~0.05moL的盐酸或硫酸，在含水醇中短时间加热回流。
只能使2去氧糖苷键裂解，2-去氧糖和2-羟基糖之间的苷键及羟基糖之间的苷键不会裂解。I型强心苷可水解成苷元、2-去氧糖、低聚糖。Ⅱ型、Ⅲ型不水解。
紫化洋地黄苷A经温和酸水解后生成洋地黄毒苷元+2分子D-洋地黄毒糖+D-洋地黄双糖(D-洋地黄毒糖-D-葡萄糖)
紫化洋地黄苷A经温和酸水解后生成洋地黄毒苷元+2分子D-洋地黄毒糖+D-洋地黄双糖(D-洋地黄毒糖-D-葡萄糖)
(2)强烈酸水解（Ⅱ型、Ⅲ型用此法）
3%~5%无机酸长时间加热，可使所有苷键裂解生成单糖和脱水苷元。
(3)氯化氢丙法：
将强心苷置含1%氨化氢的丙围溶液中，20℃放置二周即得。可水解只接一个6-去氧糖的强心苷
(4)酶解只水解葡萄糖：乙型强心苷较甲型强心苷易被酶水解
4、与碱的作用分子中的内酯环和酰基等可与碱作用。
(1)内酯环与碱的作用
氢氧化钠、氢氧化钾水溶液中开环，加酸闭环。
氢氧化钾醇溶液中，甲型强心苷内酯环双键转位，形成活性亚甲基。乙型则异构化。
(2)酰基与碱的作用
α-去氧糖上的酰基：碳酸氢钠、碳酸氢钾
羟基糖或苷元上的酰基：氢氧化钙、氢氧化钡
羟基糖或苷元上的酰基：氢氧化钙、氢氧化钡
五、颜色反应
1.作用于甾体母核：同甾体的显色反应。
2.作用于五元不饱和内酯环的反应（只有甲型强心苷显色）
1)Legal反应：取样品1~2mg,溶在2~3滴吡啶中，加1滴3%亚硝酰铁氰化钠和1滴氢氧化钠液，显深红色并逐渐褪去。
2)kedde反应：3,5-二硝基苯甲酸试剂，红或紫红色。
3)Raymond反应：间二硝基苯的乙醇液，显紫红色。
4)Bajt反应：又称碱性苦味酸试剂反应。呈现橙色或橙红色。此反应有时发生较慢，放置15分钟以后才能显色。
3.作用于α-去氧糖
1)K.K反应
取样品溶于5m冰醋酸中，加1滴20%三氯化铁水溶液，混匀，浸浸加入浓硫酸，酸层流显兰色。界面的颜色随苷元羟基、双键的位置和数目不同而异。
KK反应呈阳性的模式：苷元·(2-去氧糖)x-(葡萄糖)y，苷元·(2-去氧糖)x
阴性反应的模式：苷元-2羟基糖葡萄糖)y，苷元~(α-羟基糖)X
2)呫吨氢醇反应
可用作定量分析
只要分子中有2去氧糖即可显红色（需水浴加热3分钟）。
六、检识
1、理化检识
甾体母核：Libermann一Burchard反应、Rosen-Heimer反应etc.
不饱和内酯环：Legal/反应、Kedde)反应etc.
α-去氧糖：K一K反应、贴吨氢醇反应etc
2、色谱检识
①PC
亲脂性较强的强心苷及苷元：
固定相：甲酰胺、丙二醇etc.
移动相：苯、甲苯etc.
亲水性较强的强心苷：
固定相：水
移动相：水饱和丁或乙醇-甲苯-水(4：6：1)
固定相：甲酰胺、丙二醇etc.
移动相：苯、甲苯etc.
亲水性较强的强心苷：
固定相：水
移动相：水饱和丁或乙醇-甲苯-水(4：6：1)
②TLC
吸附TLC:多以硅胶为吸附剂，以氢仿甲醇-冰乙酸(85：13：2)、二氢甲烷甲醇甲酰胺(80：19：1)为展开剂。
极性较小的苷元及一些单糖苷，亦可用L0妇、g0、【gS0作吸附剂，以乙醚或氢仿-甲醇(99：1)为展开剂。
极性较小的苷元及一些单糖苷，亦可用L0妇、g0、【gS0作吸附剂，以乙醚或氢仿-甲醇(99：1)为展开剂。
分配TLC:常用硅藻土、纤维素作支持剂，以甲酰安、二甲基甲酰胺、乙二醇等作固定相，氯仿-丙留(4：1)、氯仿正丁醇(19：1)等溶剂系统为展开剂。
显色剂：1%苦味酸水溶液与10%水溶液(95：5)混合后，喷后于90"100℃烘4"5in,点橙红色。
显色剂：1%苦味酸水溶液与10%水溶液(95：5)混合后，喷后于90"100℃烘4"5in,点橙红色。
七、提取分离
1、原生苷的提取
抑制酶的活性，般用70~80%乙醇提取，浓缩。
初步纯化
(1)溶剂法：先用氯仿除亲脂性的杂质，再加乙醇使含醇量为20%左右，用氯仿或醋酸乙提总苷。毛花洋地黄总苷（混合苷）中苷甲、乙、丙的分离
(2)铅盐法：先用乙除色素，再加饱和的中性醋酸铅沉淀。
(3)吸附法：用新烧的氧化镁或活性炭吸附提取液，再以甲醇解吸附。
2、次生苷的提取
先发酵酶解，然后用醋酸乙酯或乙醇提取。也可先用乙醇提取，再酶解。
3、分离
溶剂萃取法粗分
色谱法：硅胶
单糖苷、次生苷、苷元—有机溶剂洗脱
极性大的强心苷一含水系统洗脱
单糖苷、次生苷、苷元—有机溶剂洗脱
极性大的强心苷一含水系统洗脱
·除去叶绿素的方法
1.稀碱皂T化
2醇液软缩
3醇液活性炭吸附
2醇液软缩
3醇液活性炭吸附
八、结构研究
1、UV
甲型强心苷元：△aβ、Y内环217~220nm(lgE4.20-4.24)
乙型强心苷元：△aβ、V5-6-内环295-300nm(lg3.93)
乙型强心苷元：△aβ、V5-6-内环295-300nm(lg3.93)
2、IR
甲型强心苷元：△aβ、Y内酯环，在18001700cm-1处有两个张基吸收峰(1750、1780cm-1左右)。较低波数者为正常吸收，较高波数者为不正常吸收，随溶剂极性增大而降低，若用KB压片测定则该刻吸收峰消失。
乙型强心苷元：△aβ、V5-5-内环在1800~1700cm-1区域内的两个张基吸收峰较甲型强心苷元向低波数位移约40cm-1(1718、1740cm-1左右)。
3、MS
强心苷的主要开裂方式是苷键的。断裂，而苷元的开裂方式较多，也较复杂，除RDA裂解、羟基的脱水、脱甲基外，还有一些由复杂开裂产生的特征碎片。
九、中药实例
(一)毛花洋地黄
为玄参科植物，临床运用已有百年历史，现仍为治疗心力衰的有效物，叶富含强心苷类化合物，达30余种，多为次生苷。以苷甲和借丙的含里较高，是制备西地蓝去乙酰毛花详地黄苷丙速效强心药和地戈辛（异资基鲜地黄毒苷中效）的主要原料。
(二)黄花夹竹桃
为夹竹桃科植物，性寒味苦，有强心利尿、祛痰定喘、祛瘀、镇痛等功效，用于治疗心力衰竭等。其果仁含多种强心成分，含量高达8~10%。从黄花夹桃中得到的次生苷混合物（强心灵），强心效价比原生苷高5倍左右。
(三)蟾蜍
蟾酥是蟾蜍科动物中华大蟾蜍(Bufobufogargarizans）或黑眶蟾蜍（Bufo bufo melanostictus)
等的耳下腺及皮肤腺分泌的白色浆液，经加工干燥而成。解毒，消肿，强心，止痛。
等的耳下腺及皮肤腺分泌的白色浆液，经加工干燥而成。解毒，消肿，强心，止痛。
甾体皂苷
一、概述
经典含义：存在于植物体内一类比较复杂的苷类化合物。其水溶液易引起肥皂样泡沫，且多数具有溶血等特性，皂苷的这些物理及生物学性质构成了皂苷的经典含义。
现代含义：由螺甾烷类化合物与糖结合而成的甾体苷类。（具有螺甾烷类化合核结构母核的一类皂苷)。
分布：主要分布在薯蓣科、百合料、玄参科、龙舌兰科等植物中
生物活性：甾体皂苷具有抗菌、抗肿瘤、扩张冠状动脉循环、降血脂、降血糖等功效。例如：地奥心血康中含有8种有黄山药中提取的甾体皂苷，用来治疗冠心病。心脑舒通是由蒺藜果实中提取的甾体皂苷类成分。
二，结构与分类
皂苷
甾体皂苷
螺甾烷醇型：25L、25S(C25-甲基直立a键、为β型)
C25位上甲基位于F环平面上的竖键时一为定向，绝对构型为S型螺甾烷醇又称L型或neo型(25S、25L、25βF、neo)
异螺甾烷醇型：25D25R(C25-甲基平伏e键、为a型)
C25位上甲基位于F环平面下的横键时α定向，绝对构理为R型一异螺甾烷窑又称D型或iso型(25R、25D、25aF、iso)
变形螺甾烷醇型：「环变形为呋喃甾烷（五元含氧环）
F环为五元四氨呋南环。
呋甾烷型：F环裂环，C26-OH多与葡萄糖相连成苷
由F环裂环而衍生的皂苷一一称为呋甾烷皂苷
F环裂解的双兼链皂苷产生的显色反应：
试剂一盐酸二甲氨基苯甲试剂
A试剂一芭香醛(Anisaldehyde)试剂
试剂一盐酸二甲氨基苯甲试剂
A试剂一芭香醛(Anisaldehyde)试剂
F环裂解的双糖链皂苷不具有某些皂苷的通性：
①没有溶血作用
②不能与胆甾形成复合物
③没有抗菌活性
②不能与胆甾形成复合物
③没有抗菌活性
三萜皂苷
五环三萜皂苷
阝香树脂醇型（齐墩果烷）
a-香树脂醇型（熊果烷）
羽扇豆醇型
a-香树脂醇型（熊果烷）
羽扇豆醇型
四环三萜皂苷
达玛烷型
羊毛脂甾烷型
羊毛脂甾烷型
三、理化性质
1.熔点：单羟基<208℃，三羟基>242℃多数双羟基或单羟酮类介于二者之间。
2.表面活性
F环开裂的皂苷多不具溶血作用，且表面活性降低。
甾体皂苷水+碱式醋酸铅（或Ba(OH)2等碱性盐）→沉淀
3.形成分子复合物
可用于纯化皂苷和检查是否有皂苷类成分存在反应条件
甾醇需有C3B-OH。三萜皂苷与甾醇形成的分子复合物不及甾体皂苷稳定
4.显色反应：在无水条件下，遇某些酸可产生与三萜皂苷相类似的显色反应。
①L-B(醋酐-浓酸)反应：
甾体皂苷一→颜色变化中出现绿色;三皂苷→产生红色（无绿色）
甾体皂苷一→颜色变化中出现绿色;三皂苷→产生红色（无绿色）
②三氯酸反应：甾体皂苷一→加热至60℃→显色;三皂苷→加热至100℃→显色
四、检识
1泡沫实验：振摇后产生持久性泡沫，可能含有皂苷类成分。蛋白质泡沫也可产生泡沫，但消失较快。
2溶血实验：新鲜配制的兔血生理盐水2ml,加供试品。若整个血样因药液引起红细胞全部破裂，呈现红色澄清溶液时，即为阳性。
3.呈色反应：
醋酐浓硫酸反应：取供试品2l,沸水浴蒸干，加入酐浓酸数滴，出现黄红紫蓝绿的颜色变化。三皂苷颜色变化较慢，且不出现绿色，但甾体皂苷颜色变化较快，在颜色变化的最后出现污绿色。
五氯化梯或三氯化锑反应：将样品点于纸上，喷五氯化锑氨仿溶液，呈现蓝色、灰蓝色斑点
.三氯醋酸反应（可在滤纸上进行用于两类皂苷的区别）
甾体皂苷：加热60C显色
三萜皂苷：加热100℃显色
三萜皂苷：加热100℃显色
氯仿浓硫酸反应
氯仿层…绿色荧光，酸层红蓝色
5盐酸-对二甲氨基苯甲醛(Ehrlich试剂简称E试剂)
6.茴香醛琉酸(Anisaldehyde,简称A试剂)
五、提取分离
(一）皂苷的提取分离
【二)皂苷元的提取、分离
皂苷元的分离
(1)吉拉德试沙法：
羰基与非羰基皂苷元的分离
羰基与非羰基皂苷元的分离
2)柱色谱分离法一吸附原理一硅胶、氧化铝
苯氢仿、苯-甲醇、氯仿-甲醇不同比例洗脱
苯氢仿、苯-甲醇、氯仿-甲醇不同比例洗脱
注：甾体皂苷-一主要作为合成数素等的原料，故以提取苷元较为实用。
三萜皂苷一为许多中药的有效话性部位，故以提取皂苷为主。
三萜皂苷一为许多中药的有效话性部位，故以提取皂苷为主。
六、结构研究
1紫外特征(UV)
2.红外光谱(IR)
3.质谱(MS)
4.核磁共振谱(NMR)
七、中药实例：麦冬、薤白
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