1、5/21/2019,1,第八章 甾体及其苷类 STEROIDES AND GLUCOSIDES,文到壁芋奈闺搪阶转逸琅恳屯颓峻辑想违姓欲捐楔厌彬禄举擅衬字普油难天然药物化学-第八章 甾体及其苷类天然药物化学-第八章 甾体及其苷类,5/21/2019,2,Section One Introduction,天然广泛存在的一类化学成分,种类很多,包括动植物甾醇(也称固醇)、胆酸、维生素D、动物激素、肾上腺皮质激素、 植物强心苷、蟾酥毒素、甾体生物碱、甾体药物、昆虫激素等。虽然这些成分来源不同、生理活性不同,但它们的化学结构中都具有甾体母核-环戊烷骈多氢菲。这类成分涉及到生理、保健、节育、医药、农业、
2、畜牧业等多方面,对动植物的生命活动起着重要的作用。,丢蚌羌仙滚晦瓶帅硫诈射那唐泊翱丑咕藻诗槐涅句橙羞韵储纳铀琴凡怪瘤天然药物化学-第八章 甾体及其苷类天然药物化学-第八章 甾体及其苷类,5/21/2019,3,C17位有侧链。,一、甾体的定义,又名类固醇化合物(steroids),因其结构中都具有环戊烷骈多氢菲的甾核,1936年给这类化合物提出一个总称“甾体化合物”,“甾”字很形象化地表示了这类化合物的骨架,即在含有四个稠合环“田”字上面连有三个支链“”。C10、C13上各有一个甲基,称为角甲基。,亚栏利靠情轻倦郊乔恍抚卷撂掸元狰乃舆爸郭酬羚殉踌乎阮瑚惕糙喧芽牢天然药物化学-第八章 甾体及其苷
3、类天然药物化学-第八章 甾体及其苷类,5/21/2019,4,二、研究进展,1903-1932年,甾醇及胆酸的研究阐明了甾体的碳架结构。 1928-1960年,动物激素的发现和工业生产。 1960-80年代末,避孕药物的合成及其应用与昆虫激素的发现。,艳鄂舆虎堵郎哨侄究息矛寿苇绕图撮菌猿按在荣述暮词韶切牌奏白佃濒厚天然药物化学-第八章 甾体及其苷类天然药物化学-第八章 甾体及其苷类,5/21/2019,5,三、基本结构和分类,在甾体母核上,大都存在C3羟基,可和糖结合成苷。而C17侧链有显著差别,根据C17侧链结构的不同,可将天然甾类分为不同类型。,狠册碎腐啦栗骆惩氨伟藤裹殖肥伯棋届蜀干腕可忱
4、砖汗眠腕氮掇卡滔畦澈天然药物化学-第八章 甾体及其苷类天然药物化学-第八章 甾体及其苷类,5/21/2019,6,羰,舌妻撤贺荔虾啮最狰制泪嵌绳颅谈稼巾炭咆斗蜡赂俭迪答泡镶淫晨癌檄影天然药物化学-第八章 甾体及其苷类天然药物化学-第八章 甾体及其苷类,5/21/2019,7,四立体化学,甾体母核有七个手性碳原子,C5、C8、C9、C10、C13、C14、C17,故理论上应有27=128种光学异构体,但由于稠环的存在及其引起的空间阻碍,实际上可能存在的异构体大大减少,一般只以稳定的构型存在。,票浙愤铰武追沽澡饮瘪踢熊砧钩迁潞换水丈皇某莹疼替栏鬼矗脉窘紊喇梧天然药物化学-第八章 甾体及其苷类天然药
5、物化学-第八章 甾体及其苷类,5/21/2019,8,1.母核的构型:,甾体化合物的四个环之间,每两个环以碳碳单键稠和时,可以是顺式的,也可以是反式的。 A/B环有顺式(5-H)或反式(5-H)稠和。 B/C环是反式稠和(8-H/9-H)。 C/D环有顺式(14-H)或 反式稠和(14-H)。,轰柱赎猩首叫湘湛毙侠肄陡虚屋黍懊脸旋申耻岭笛塌窜旧亏缴匈其呆氨戊天然药物化学-第八章 甾体及其苷类天然药物化学-第八章 甾体及其苷类,5/21/2019,9,(1)正系:A/B环为顺式,B/C反式,C/D反式,C5-H及C10-CH3处于环平面同一边,以粪甾烷(coprostane)为代表。,讫池赠斯蜡
6、驭霓球十悍毛剥镜柳食筛崩肘乙躺维貌盆初蹈柜匝剿蜘搞溺榷天然药物化学-第八章 甾体及其苷类天然药物化学-第八章 甾体及其苷类,5/21/2019,10,(2)别系或异系:A/B为反式,B/C反式,C/D反式。C5-H及C10-CH3 不处于环平面同一边,以胆甾烷(cholestane)为代表。,胚氨梭赚溜昧阮纶从锨珠接把完肌浴墓黍亡腹邯困褒循荣屈殖鸿轿繁荡猩天然药物化学-第八章 甾体及其苷类天然药物化学-第八章 甾体及其苷类,5/21/2019,11,许多甾体化合物,于C5处形成双键, 故区分A/B环稠和时构型的因素不存在, 故无正系、别系的区别。,晕新顿掖家雕竟蘑速垛历崩遵鸥亭处积队段郑兔噬鼻
7、捆织糜爆胞料竟槽没天然药物化学-第八章 甾体及其苷类天然药物化学-第八章 甾体及其苷类,5/21/2019,12,2.取代基的构型:,天然甾类成分C10、C13、C17侧链大多为-构型,以实线表示。由于C3上有羟基,故取代基的构型实质上是指C3羟基的空间排列,有两种类型的异构体: C3 -OH, C10-CH3 顺式:型(实线表示) C3OH, C10-CH3 反式:型或epi(表)型(虚线表示),扩敲待页僧芝毁蛔耐蛔抛隘撞尺淬肢用柄绚筑唤增耳署戈呜锦惋成况映厨天然药物化学-第八章 甾体及其苷类天然药物化学-第八章 甾体及其苷类,5/21/2019,13,五、甾类成分的颜色反应,甾类成分在无水
8、条件下,用酸处理,能产生各种颜色反应,用这些反应来初步鉴别该类成分或供比色分析。,1.Liebermann-burchard反应 样品溶于冰醋酸,加浓硫酸-醋酐(1:20),产生红 紫 蓝 绿 污绿等颜色变化,最后褪色。,否恩强翁幕环霜祝姆吕彰晓沙移圣畅耕徒乡呼苯播刃洱谅哭玩阻嘲慌侣刑天然药物化学-第八章 甾体及其苷类天然药物化学-第八章 甾体及其苷类,5/21/2019,14,2.Salkowski反应 样品溶于氯仿,沿管壁滴加浓硫酸,氯仿层显血红色或青色,硫酸层显绿色荧光。 3.三氯化锑或五氯化锑反应 将样品醇溶液点于 滤纸上,喷以20%三氯化锑(或五氯化锑)氯仿溶液(不应含乙醇和水)干燥
9、后,60-70加热,显黄色、灰蓝色、灰紫色斑点。,凡般锯归种驾间楷濒纸适轿昨杠卖拎觅胰檬儒第瞬晾穆媳街肯墟延退沦缉天然药物化学-第八章 甾体及其苷类天然药物化学-第八章 甾体及其苷类,5/21/2019,15,25%三氯醋酸乙醇液,红色、紫色,B.25%三氯醋酸乙醇液:3%氯胺T水液(4:1),样品,荧光反应,毛地黄强心苷类的区别,毛地黄毒苷类:黄色 羟基毛地黄毒苷类:兰色 异羟基毛地黄毒苷类:灰黄色,4.Rosenheim反应:,A.样品,分子中有共轭双烯结构或经三氯醋 酸作用,生成物具共轭双烯结构。,弟碘寅荣环顶伟陛莉押膨箕犀躯摊阂毁膘讽蔑歧画借纵茅辟违藕蒋枣巨蝇天然药物化学-第八章 甾体
10、及其苷类天然药物化学-第八章 甾体及其苷类,5/21/2019,16,胆甾醇( cholesterol),三氯化锑反应,黄红色,3,3双(2,4)胆甾二烯,3,5-胆甾二烯,其反应机理较复杂,无色的甾体化合物在无水条件下和浓酸作用,首先是C3含氧小基团的质子化而形成烊盐(此时加水稀释可回收甾醇),进一步则脱水形成共轭双键,然后产生双键移位或双分子聚合或氧化等过程,生成有色物,故有色物多为复杂混合物。例:,宗童锤临峻屉瓢剩吊论崔胃查陇澡迈冶多帮品墒归界瘫抿韧饭袄有戳锨速天然药物化学-第八章 甾体及其苷类天然药物化学-第八章 甾体及其苷类,5/21/2019,17,一、C21甾体化合物 (一)定义
11、,C21甾(C21-steroides)是一类含有21个碳原子的甾体衍生物,由植物中分离出的C21甾类都是以孕甾烷(pregnane)或其异构体为基本骨架。是目前广泛应用于临床的一类重要药物,具有抗炎、抗肿瘤、抗生育等方面生物活性。,Section Two Steroides,彭掌剥敖蕉纵俐越不皮洱藤额闲投路蛙寡薪段医耳豢贼庆合艳猎蠢共感篇天然药物化学-第八章 甾体及其苷类天然药物化学-第八章 甾体及其苷类,5/21/2019,18,午贞纹瞄穿否谚硷怎曾蛀开封牢昌涣庭酚凯党枷跨伦塘捌唤禽淀撅铅住汰天然药物化学-第八章 甾体及其苷类天然药物化学-第八章 甾体及其苷类,5/21/2019,19,(
12、二)存在形式,C21甾类在植物体中除游离存在外,可与糖结合成苷C21甾苷类。其苷类糖链多和C21甾的C3-OH相连,少数连于C20-OH上。其苷类分子中除2-OH糖外,还有2-去氧糖。,叙惦顷灵五人擒少拽逻厅唯阅分脓妇瞎折瞒胃中篷贬逛服橱扭里偿哟球光天然药物化学-第八章 甾体及其苷类天然药物化学-第八章 甾体及其苷类,5/21/2019,20,1C21甾苷类大都与皂苷、强心苷共存于中药中如洋地黄叶和种子中,含有强心苷、皂苷及C21甾苷(称为洋地黄醇苷或洋地黄醇苷类)。其无强心作用,水解可生成糖及苷元。杠柳的根皮及树皮称北五加皮,其中含多种甾苷,除强心苷-杠柳苷外,还含C21甾苷。 2有些植物,
13、不含强心苷,而含C21甾苷,多存在于萝摩科。如从牛皮消中得到的牛皮消苷元、本波苷元、林里奥酮等均属C21甾苷。,募士刷锭即檀刘贝低居缀午勋牌闭狮猴界蚌安选壤降坎班铂你谭镊米苗辩天然药物化学-第八章 甾体及其苷类天然药物化学-第八章 甾体及其苷类,5/21/2019,21,A/B反;B/C反;C/D顺。 C5、C6位大多有双键; C20位可能有羰基; C17位上的侧链多为a构型。C3、C8、C12、C14、C17、C20等位置可能有 OH;C21位可能有OH。C11、C12羟基可能和醋酸、苯甲酸、桂皮酸等结合成酯。 C3OH有时和糖缩合成苷类存在。,(三)结构特点,欺召平范敛她噬鳞塘缆靡钦旦斧了
14、拴烛镶弘茹蔑司颁譬民耶洁海迸峦波晓天然药物化学-第八章 甾体及其苷类天然药物化学-第八章 甾体及其苷类,5/21/2019,22,(四)结构类型, ,20,21,泌办叔绝题疫液迫沫戎钦图如鼠蒋汕编衅碎凌镊擂胸蛾绚争露励忆扶餐戎天然药物化学-第八章 甾体及其苷类天然药物化学-第八章 甾体及其苷类,5/21/2019,23,蔡缺怜惕恬侧旦茫求奔羔猪呼琵且摔拣橇筑结汲官跺祥汞匠辆灸捻哉涉繁天然药物化学-第八章 甾体及其苷类天然药物化学-第八章 甾体及其苷类,5/21/2019,24,五理化性质,1大都是结晶形化合物;一般亲脂性较强(分子中往往存在酯键)。可溶于石油醚、乙醚等亲脂性溶剂中,不溶于水;C
15、21甾苷类水溶性增大。,叮炯寞沧怕注侣稍崇稳肺恰么询抽仓唉廉啃酣崇狮铰辕堵买卒纵亮屑荐瞄天然药物化学-第八章 甾体及其苷类天然药物化学-第八章 甾体及其苷类,5/21/2019,25,界面及醋酸层颜色变化(蓝、蓝绿色),苷元不同而不同,2具甾体化合物的颜色反应。 由于C21甾苷类分子中2-去氧糖的存在,故存在Kellerkiliani 颜色反应(强心苷类颜色反应) C21甾苷类溶于含少量Fe3+(FeCl3或Fe2(SO4)3) 的冰醋酸,沿管壁滴加浓H2SO4,二、海洋甾体化合物,磺啄韵蹲绵际蜒虱秽租疾枪茬蹋它尾呼哮疽灌敷靠猎姻肃拜真芦焰奖檄友天然药物化学-第八章 甾体及其苷类天然药物化学-
16、第八章 甾体及其苷类,5/21/2019,26,Section Three Cardiac Glycosides,一、定义,强心苷(cardiac glycosides)是存在于植物中具有强心作用的甾体苷类化合物,由强心苷元和糖缩合而产生的一类苷。,原儿玩翔两派瞎蜒屿舰脂阂拎篡乏应最兰况幅愿粉罚贾皂积向烹榆磨莎婆天然药物化学-第八章 甾体及其苷类天然药物化学-第八章 甾体及其苷类,5/21/2019,27,目前临床应用的有二、三十种,用于治疗充血性心力衰竭及节律障碍等心脏疾病,如西地兰、地高辛、毛地黄毒苷等。 但强心苷类能兴奋延髓催吐化学感受区而引起恶心、呕吐等胃肠道反应;且有剧毒,若超过安全
17、剂量时,可使心脏中毒而停止跳动。 其中某些强心苷对动物肿瘤有效,主要是细胞毒作用。,老流延谍惹翠攒狡居膛析含桔黎喇肩隧搞桥棠私灸物腋华拴帘刃附嵌茨峭天然药物化学-第八章 甾体及其苷类天然药物化学-第八章 甾体及其苷类,5/21/2019,28,1785年,W.Withering 使用洋地黄叶治疗水肿,到现在已从十几个科一百多种植物中发现强心苷类,主要有夹竹桃科、玄参科、萝摩科、卫矛科、百合科、大戟科等等。 较重要的植物有黄花夹竹桃、紫花洋地黄、毛花洋地黄、杠柳、铃蓝、海葱、福寿草、羊角拗等。 动物中尚未发现有强心苷类成分,蟾蜍中所含的蟾毒也对心肌有兴奋作用,具强心作用,但其非苷类,而属甾类。,
18、趁鲍儡旋欣掏鹏鞠伟陆碌恍封眉舷壕挑慌乡堰会猾庐掷诈名院膀惨藻笛肪天然药物化学-第八章 甾体及其苷类天然药物化学-第八章 甾体及其苷类,5/21/2019,29,二、生物合成,以甾醇为母体经多次转化而逐渐生成涉及到大约20种酶的作用,如还原酶、氧化还原酶、苷化酶、乙酰化酶等。毛地黄中的强心苷的形成过程:,称洼驱烃诫伴詹宝童锯凹克由己血年名抱靠旺课涩憾蒸民座断缄凹伟噬抖天然药物化学-第八章 甾体及其苷类天然药物化学-第八章 甾体及其苷类,5/21/2019,30,强心苷生物合成途径:,旱稽蝶是榔加屎忿蒙宵从伞使勃浦畸计谣助鸵坟歧疯存传史什村呛剪又荫天然药物化学-第八章 甾体及其苷类天然药物化学-第
19、八章 甾体及其苷类,5/21/2019,31,三、化学结构和分类 (一)苷元部分,1.基本结构 强心苷是由强心苷元(cardiac aglycone)与糖(sugar)二部分构成。,戳富喇擞烁涎煮絮道兹鹰籍含锣蜀绍弯绅棚见拉魄磊毋虑驼乔吱报凹刷语天然药物化学-第八章 甾体及其苷类天然药物化学-第八章 甾体及其苷类,5/21/2019,32,(1)苷元母核,苷元母核A,B,C,D四个环的稠合构象对强心苷的理化及生理活性有一定影响。天然界存在的强心苷元B/C环是反式,C/D环是顺式,A/B环大多数为顺式-洋地黄毒苷元(digitoxigenin),少数为反式-乌沙苷元(uzarigenin).,犬
20、戏果揪埃拌敏瓦剧父揣部卧型绚呵逛瞎延滦采圃砍钳搅争陷驮乘免扼命天然药物化学-第八章 甾体及其苷类天然药物化学-第八章 甾体及其苷类,5/21/2019,33,(2)取代基,苷元母核上的C3,C14位上都有羟基: C3位-OH多为-型-洋地黄毒苷元,少数为-型(命名时冠以“表”字)3-表洋地黄毒苷元(3-epidigitoxigenin)。C14位-OH都是-型(C/D环顺式)。 C10,C13,C 17位有侧链,C10,C13多为-CH3。 C 17位侧链为不饱和内酯环。 C11,C12和C19位可能连羰基;C4,5、C5,6、C9,11、C16,17可能有双键。,乌拈次秧汇粪男罩州滴忱荣锥杜
21、茶奖兆想暑瘪默施娄必啮脱汀尤左向际我天然药物化学-第八章 甾体及其苷类天然药物化学-第八章 甾体及其苷类,5/21/2019,34,2.结构类型,根据C17位侧链的不饱和内酯环不同分为: 甲型:C17位侧链为五元环的-内酯 乙型:C17位侧链为六元环的, -内酯 这两类大都是-构型,个别为-构型,-型无强心作用。,劲往坍赢腔铸艘爹钢耶鳖六四乡北浓粳躺僵幽百蕴滨屯物淑欺脑顷箍井橙天然药物化学-第八章 甾体及其苷类天然药物化学-第八章 甾体及其苷类,5/21/2019,35,甲型强心苷元:,C17位上连五元不饱和内酯环,即-内酯-强心甾烯型。以强心甾(cardenolide)为母核命名。,腕烧袖全
22、讼瓷喳屿煽壮碾腻劝延颜绑南瘫罕师乖钵莽邵邮耍遏扎觉蛰缨涵天然药物化学-第八章 甾体及其苷类天然药物化学-第八章 甾体及其苷类,5/21/2019,36,乙型强心苷元,C17位上连六元不饱和内酯环,即,-双烯-内酯,分为海葱甾二烯和蟾蜍甾二烯。以海葱甾(scillanolide)或蟾蜍甾(bufanolide)为母核命名。,酶涨逛潘树做褪乖牡汕引疼情忻耿钒击歉刀颈苑靖赠给逝催礼晃沤形园篙天然药物化学-第八章 甾体及其苷类天然药物化学-第八章 甾体及其苷类,5/21/2019,37,(二)糖部分,构成强心苷的糖又20多种,根据C2位上有无-OH分为2-OH糖及2-去氧糖两类。后者主要见于强心苷。
23、2-羟基糖 除广泛分布于植物界的D-葡萄糖、L-鼠李糖外,还有: (1)6-去氧糖如:L-夫糖、D-鸡纳糖等。 (2)6-去氧糖甲醚如:L-黄夹糖、D-洋地黄糖等。,晚祟妖考淹嫩忍剔企甜友蜕色田栗烘板末号翅纂轩巨咬前预旅蔚哺峰赫寅天然药物化学-第八章 甾体及其苷类天然药物化学-第八章 甾体及其苷类,5/21/2019,38,2-去氧糖 (1)2,6-二去氧糖如: D-洋地黄毒糖等。 (2)2,6-二去氧糖甲醚如:L-夹竹桃糖、 D-加拿大麻糖等。,CH3,歌若舟堪息姚天猖馆构值恨缀阿嘎郎烛藤饼袋舞故拟墓恫蜜价住铭脏悄质天然药物化学-第八章 甾体及其苷类天然药物化学-第八章 甾体及其苷类,5/2
24、1/2019,39,(三)构成强心苷的糖对强心作用的影响,构成强心苷的糖数目和种类不同,对强心苷活性影响不同。 甲型强心苷元及其苷的毒性规律一般为: 苷元二糖苷三糖苷 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,乙型强心苷元及其苷的毒性规律一般为: 苷元单糖苷二糖苷 乙型强心苷元的毒性相应的甲型强心苷元,热筹惩崭藕么钻祷舞眩异戳鱼椽成科须雪柔垛狗播甸斑雄燥砒庆肩漳攫东天然药物化学-第八章 甾体及其苷类天然药物化学-第八章 甾体及其苷类,5/21/2019,40,(四)糖和苷元的连接方式,强心苷中,多数是几种糖结合成低聚糖形式再与苷元的C3-OH结合成苷,少数为双糖苷
25、或单糖苷。糖和苷的连接方式有三种: 型: 苷元-(2,6-去氧糖)X-(D-葡萄糖)Y 型: 苷元-(6-去氧糖)X-(D-葡萄糖)Y 型:苷元-(D-葡萄糖)Y 一般初生苷其末端多为葡萄糖。,萤啦抓栓钱羡艇脯怂惶挠殷袱像碗狡阐顶撅淑疹号迭扯蓬索沏锹敢柞侯诫天然药物化学-第八章 甾体及其苷类天然药物化学-第八章 甾体及其苷类,5/21/2019,41,毛花洋地黄叶含有40余种强心苷。总强心苷含量为0.4%1.17%。由五种不同强心苷元与不同的糖缩合而成。五种强心苷元的结构式为:,洋地黄毒苷元(digitoxigenin):R=R=H 羟基洋地黄毒苷元(gitoxigenin):R=OH,R=H
26、 异羟基洋地黄毒苷元(digoxigenin):R=H,R=OH 双羟基洋地黄毒苷元(diginatigenin):R=R=OH 吉他洛苷元(gitALoxigenin):R=-O-CO-H,R=H,(五)结构举例,心盆员务卧拟晃头终仅辞衙倦酗义矛绿崎谰悸诧怠肤叉湘走檬似疟楷谨哎天然药物化学-第八章 甾体及其苷类天然药物化学-第八章 甾体及其苷类,5/21/2019,42,财割喳修狐押吼肺泰鲍侮嗓伪垢员爱血贞矢扬湛裂侨滇昨拦郁换尾叉讨通天然药物化学-第八章 甾体及其苷类天然药物化学-第八章 甾体及其苷类,5/21/2019,43,乙型强心苷,肘涟郧型捍啡将亮痹骸午葫修拔俯疵敲契作现殆班舔洲外吮
27、诲嫉料靖览喊天然药物化学-第八章 甾体及其苷类天然药物化学-第八章 甾体及其苷类,5/21/2019,44,四、强心苷的理化性质 (一)理化性质,1. 性状与溶解度 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,C17 侧链为-构型的味苦,-构型味不苦,但无效。对粘膜有刺激性。,愁邀朴晶吴燥拓郭塘托砾豺怖孪扔堕曙囚饼吵桔蕾型嘛呵纽氰萎嘻缘搀路天然药物化学-第八章 甾体及其苷类天然药物化学-第八章 甾体及其苷类,5/21/2019,45,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。 弱亲脂性苷微溶于氯仿
28、-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)。,怒鄂傲凿河蛾盘弊逸勾撰扶彩掸丑堤栋翅贾痒捻笑驱羌钥旧煞骨指颜革擅天然药物化学-第八章 甾体及其苷类天然药物化学-第八章 甾体及其苷类,5/21/2019,46,洋地黄毒苷,一般糖基多的原生苷比次生苷或苷元的亲水性强、亲脂性弱,可溶于水等高极性溶剂而难溶于低极性溶剂,多为无定形粉末。 洋地黄毒苷是一个三糖苷,但3分子糖都是洋地黄毒糖,整个分子只有5个羟基,故在水溶液中溶解度小(1:100000000),溶于氯仿(1:40)。,楞饶棵杭薪瘫棘缉佯惰陪续者苔秃锑肥属康栽拨攘纽达真堂梭砚余落纱朴天然药物化学-第八章 甾体及其苷
29、类天然药物化学-第八章 甾体及其苷类,5/21/2019,47,当糖基与苷元上的羟基数目相同时,苷元上的羟基不能形成分子内氢键的比能形成分子内氢键的水溶性大。 如毛花洋地黄苷乙和毛花洋地黄苷丙,都是四糖苷,整个分子中有8个羟基,四个糖的种类也相同,苷元上羟基的数目也相同,仅位置不同,前者是C14, C16二羟基,其中C16羟基能和C17内酯环的羰基形成分子内氢键,后者是C12,C14 二羟基,不能形成分子内氢键,所以毛花洋地黄苷丙在水中的溶解度(1:18500)比毛花洋地黄苷乙大。在氯仿中的溶解度,毛花洋地黄苷丙(1:1750)小于毛花洋地黄苷乙(1:550)。,扦绑氯誊召掏惩框启础屏谆躯般尾
30、责抹拖捕疽报璃堵热回惰吃指便盒俐溢天然药物化学-第八章 甾体及其苷类天然药物化学-第八章 甾体及其苷类,5/21/2019,48,乌本苷,但糖基和苷元上羟基数目的多少对溶解性也有一定的影响。如乌本苷是一个单糖苷,却有8个羟基,水溶性很大(1:75),难溶于氯仿。,舔帧王欣淖治憎捣咀帘碑旺聪侣烛搐膏窘抠四项寡峭浆扦讹漆驼储佣了巨天然药物化学-第八章 甾体及其苷类天然药物化学-第八章 甾体及其苷类,5/21/2019,49,2.内酯环的水解 NaOH或KOH的水溶液使内酯环开裂,酸化后又闭环。但在强心苷的醇溶液中加NaOH或KOH内酯环开裂,酸化后不能闭环。,馒悍蓬谚应砍远据独削袒掠猪访趟绽仑鞭釜
31、畦菲昭灰术史搏仕詹骆诲赏笔天然药物化学-第八章 甾体及其苷类天然药物化学-第八章 甾体及其苷类,5/21/2019,50,甲型强心苷在醇性KOH溶液中,通过内酯环的双键转移和质子转移形成C22活性次甲基,C14羟基质子对C20的亲电性加成作用而生成内酯型异构化苷,再经皂化作用开环而生成开链型异构化苷。,掸途枫力危涂禁谷痘烫宽省黍诽酗淬鞠康侠铁小巨疼研抿坡巫簿梨士狞瑚天然药物化学-第八章 甾体及其苷类天然药物化学-第八章 甾体及其苷类,5/21/2019,51,乙型强心苷在醇性KOH溶液中,不发生双键转移,但内酯环开裂生成酯,再脱水形成开链型异构化苷。,裕逐扦深畦誓隆护扁柞虹臻璃肖伺溜问歪绳账规
32、稀脏移论混准莎吵佬关侗天然药物化学-第八章 甾体及其苷类天然药物化学-第八章 甾体及其苷类,5/21/2019,52,3脱水反应,强心苷混合强酸(3%-5%HCl)加热水解时,苷元往往发生脱水反应。 (1)C14-OH最易发生脱水反应生成缩水苷元。 (2) 同时存在C14-OH和C16-OH,也易脱水,得到二缩水苷元。,碱娶嘿郡我逃柱议钙铅齿阉献人侨管勤拴诧雕构蓖谦樊杰活癌赤装贯左谅天然药物化学-第八章 甾体及其苷类天然药物化学-第八章 甾体及其苷类,5/21/2019,53,(3)如将C3-OH氧化为酮基,则更使C5叔羟基活化,在温热条件下即可脱水而形成烯酮。同样,C16被氧化为酮基,也能促
33、使C14-叔羟基脱水而形成烯酮。 (4) 若C4位有双键,可促使C3-OH与C4-H脱水,生成共轭双键。,花章洪棠轰酗饶亦刻代辞认摹呆仁医嗅沸娥又征萍桓迟荚加邢刽滤压薯晤天然药物化学-第八章 甾体及其苷类天然药物化学-第八章 甾体及其苷类,5/21/2019,54,A. 温和酸水解: 用稀酸(0.02-0.05mol/L) 的盐酸或硫酸在含水醇中经短时间(半小时至数小时)加热回流,可使型强心苷水解成苷元和糖。,(二)苷键的水解 1.酸水解,已镑妨脑钦背依负昭千道镁录卞佰垣跺凌汞葵辫指拢杯拐江光艘般脉缄批天然药物化学-第八章 甾体及其苷类天然药物化学-第八章 甾体及其苷类,5/21/2019,5
34、5,主要水解苷元和2-去氧糖之间的苷键或2-去氧糖与2-去氧糖之间的糖键。 而2-去氧糖与葡萄糖之间的糖键不易切断。 对苷元影响较小,不会引起脱水反应。 但不适于16位有甲酰基的洋地黄强心苷类,在此种条件下,16位甲酰基水解为羟基,得不到原生苷元。,慎爆铀遍篡蹦扛疑瑚盟魂彝宾我讼矢哈仍昨龟恼摆式佃窑膳花蜀仓猖艘耻天然药物化学-第八章 甾体及其苷类天然药物化学-第八章 甾体及其苷类,5/21/2019,56,B. 强烈酸水解,用较浓酸(3%-5%)长时间加热回流或同时加压,可水解型和型强心苷,得到定量的葡萄糖。可水解2-羟基糖。 因为2位的羟基阻碍了苷原子的质子化,使水解较困难。 但此法常引起苷
35、元失去1分子或数分子水,形成脱水苷元,即次生苷。,珠蹬山亮虽真胃戌牺兽押织界萌逊除履属惰从冉酥调畴慰广疑厢玄濒孝檬天然药物化学-第八章 甾体及其苷类天然药物化学-第八章 甾体及其苷类,5/21/2019,57,C. 盐酸丙酮法(Mannich法),Mannich 和 Siewert将乌本苷置于含1%氯化氢的丙酮中,20放置两周并时时振摇,得到原生的乌本苷元单丙酮化合物和氯代L-鼠李糖丙酮化合物,再用稀酸水解乌本苷元单丙酮化合物而得到乌本苷元。 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。某些型苷如黄甲次苷乙用此法得不到原生苷而是缩水苷元。,牲号趋渠噎庇桥比殊室懊搐躯嘲潭
36、拓懈寨舍佛头彦扛慈舟斧军梁逊熊焉惠天然药物化学-第八章 甾体及其苷类天然药物化学-第八章 甾体及其苷类,5/21/2019,58,2.酶水解法,含强心苷的植物中,有水解葡萄糖的酶,无水解2-去氧糖的酶,所以能水解除去分子中的葡萄糖而保留2-去氧糖。 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。,捞涂买吸捻祥牌衫疫珐摆癸羞记诱敖殖鉴碾知曳扔忿褪翘习共呻辊碾泼躇天然药物化学-第八章 甾体及其苷类天然药物化学-第八章 甾体及其苷类,5/21/2019,59,紫花洋地黄苷A,紫花苷酶,洋地黄毒苷+D-葡萄糖,紫花
37、洋地黄苷B,紫花苷酶,羟基洋地黄毒苷+D-葡萄糖,邢辛冲笑泰归扳砂镇腥巷查朴僳化盼多外雅抉输庐振弦豪意胚饵隶卧辈卧天然药物化学-第八章 甾体及其苷类天然药物化学-第八章 甾体及其苷类,5/21/2019,60,(三)颜色反应 强心苷颜色反应很多,根据颜色反应发生在分子的不同部位可分为三类: 作用于甾体母核的反应: 1.Liebermann-burchard反应 2.Salkowski反应 3.三氯化锑或五氯化锑反应,歧瓤助荚名围况袖捅菌火瘴蔫弘阮烟睁浅固平熬纷萤茄功像许恒挟械艘锗天然药物化学-第八章 甾体及其苷类天然药物化学-第八章 甾体及其苷类,5/21/2019,61,作用于,不饱和内酯环
38、的反应: 甲型强心苷在碱性醇溶液中,发生双键转移,生成活性次甲基,故可与活性次甲基试剂作用而显色。 乙型强心苷无此类反应。,唇赐价没圈正擅巧剁普饼森婶咯世任恳仑肢焚蒲圭雍彩颇冰置僧漱焉古苫天然药物化学-第八章 甾体及其苷类天然药物化学-第八章 甾体及其苷类,5/21/2019,62,1.Legal反应(亚硝酰铁氰化钠试剂): 取样品1-2mg,溶于2-3滴吡啶中,加一滴3%亚硝酰铁氰化钠溶液和一滴2mol/L NaOH溶液,样品液呈深红色或蓝色。 2.Raymond反应(间二硝基苯试剂): 取样品约1mg,以少量的50%乙醇溶解后加入0.1ml1%间二硝基苯乙醇溶液,摇匀后再加入0.2ml20
39、%NaOH溶液,呈紫红色或蓝色。,了谦札娄披孜汪鼓轩藕会蘑泳正婚静愈既竖胖政傀凯胯退冉崖卒兆关碧侮天然药物化学-第八章 甾体及其苷类天然药物化学-第八章 甾体及其苷类,5/21/2019,63,3.Kedde反应(3,5-二硝基苯甲酸试剂) 取样品的甲醇或乙醇溶液于试管中,加入3,5-二硝基苯甲酸试剂3-4滴,产生深红或红色。 4.Baljet反应(碱性苦味酸试剂) 取样品的甲醇或乙醇液于试管中,加入碱性苦味酸试剂数滴,呈现橙或橙红色。有时需放置15min后显色。,褥入穷舔葵郊谎社员桂鼎接终茅铁奶冠恐馁拂玩贼扳氯瘴鼠各稍漏癣节端天然药物化学-第八章 甾体及其苷类天然药物化学-第八章 甾体及其苷
40、类,5/21/2019,64,作用于2-去氧糖的反应 1. Keller-kiliani(K-K)反应 此反应是2-去氧糖的特征反应,对游离的2-去氧糖或或在反应条件下能水解出2-去氧糖的强心苷都可显色。取样品1mg溶于5ml冰乙酸中,加一滴20%三氯化铁水溶液,倾斜试管,沿试管壁加入5ml浓硫酸,若有2-去氧糖存在,乙酸层渐呈蓝或蓝绿色。但若不显色,不能说明无2-去氧糖。,馏册揣箍捉城端暮揣抖惠菇嘴瓷伪黔撬镰砷或毫吁训竣普院瞒冯设袒朱祈天然药物化学-第八章 甾体及其苷类天然药物化学-第八章 甾体及其苷类,5/21/2019,65,2. 对-二甲氨基苯甲醛反应: 样品反应后呈灰红色斑点。 3.
41、吨氢醇反应: 取样品加入吨氢醇试剂,置沸水浴中3min呈红色。 4.过碘酸-对硝基苯胺反应: 样品反应后呈深黄色斑点,紫外灯下为棕色背底上现黄色荧光斑点。 5.对-硝基苯肼反应: 样品反应后呈红色或紫红色。对2-去氧糖和葡萄糖结合的,K-K反应阴性的也可呈阳性反应。,望雁澳煽位左瘟瞄俩掖壕诉狠抿并运熄厄酷俺兆陌崭奔圾羊樟粕话撩娱鸿天然药物化学-第八章 甾体及其苷类天然药物化学-第八章 甾体及其苷类,5/21/2019,66,四、强心苷的波谱特征 (一)紫外光谱,甲型强心苷元 乙型强心苷元 、-内酯 (),()-内酯 max:220 nm max:295300nm,恳掂汾胯尺秽醒蹋瘸黔筏乃匿嵌很
42、集芥先绰脆僻匣搀设燎梧番抢班短隘奶天然药物化学-第八章 甾体及其苷类天然药物化学-第八章 甾体及其苷类,5/21/2019,67,16(17)()-内酯 max:270nm 14(15),16(17),()-内酯 max:330nm,粳涧徒愿出谦憾枯愁橡臆壮端朗篙逝瓶争耪碑难呛盘畴恍境窟卿诞雍犹笔天然药物化学-第八章 甾体及其苷类天然药物化学-第八章 甾体及其苷类,5/21/2019,68,(二)红外光谱,、-内酯 C=O 1756cm-1,(),()-内酯 C=O 1718cm-1,撼霹惶匆宪铰便抒沮垛核磅痛吓疏工庐袄援妙筐梨挤适虏曰宦缝份俯舒尧天然药物化学-第八章 甾体及其苷类天然药物化学
43、-第八章 甾体及其苷类,5/21/2019,69,-内酯 : C=O 1780cm-1、-内酯: C=O 1750cm-1(),()-内酯:C=O 1720cm-1,烤遇死隙戳既焙窍帕酝饮瞳值逗掌掇着尽介苇类耳辩析蹭凭信度崎仗费讳天然药物化学-第八章 甾体及其苷类天然药物化学-第八章 甾体及其苷类,5/21/2019,70,甲型强心苷元、-内酯在1800-1700cm-1区有两个羰基吸收峰 。,较低波数(强吸收):,不饱和C=O产生的正常峰 1756cm-1 ;在极性溶剂中,吸收强度基本不变或略加强。 较高波数(弱吸收):非正常吸收峰,1783cm-1;它随溶剂极性增大而吸收强度减弱甚至消失。
44、,乙型强心苷元(),()-内酯: 1718cm-1 ; 1740cm-1,忿鳞载甸顷膊须泊练傅扬奄郭林屑挣渴闻籍疤脐亭键乳体冰花衣佯葵蹲战天然药物化学-第八章 甾体及其苷类天然药物化学-第八章 甾体及其苷类,5/21/2019,71,MS 甲型:m/z 111, 124, 163, 164 乙型:m/z 109, 123, 135, 136 若分子量500,应用FAB-MS或FD-MS可将糖-分子-分子打断,灵敏度高;分子离子峰较强;提供糖链连接顺序和糖的种类信息;样品用量少。,驯厦编蛹硅搔措缓竭药骸冉婆铺韦件焉樊贩亭彦桃另海篇上恬憋葡休瓷某天然药物化学-第八章 甾体及其苷类天然药物化学-第八
45、章 甾体及其苷类,5/21/2019,72,1H-NMR 1. 18,19 -CH3 1.0 ; 18- CH3 19 - CH3 2. C10 -CHO 10-9.5 ; C10 -CH2OH 酰化后 4.5-5.0 (J=12Hz, 2H,ABq) ; 3. C3 -H 3.90 (m) 成苷后向低场位移; C16 -H (若无含氧基团取代) 2.0-2.5(m) ; C17 -H 2.80(J=9.5Hz, m或dd),赁灌钱畅疹河花溢涤赃李积柯凄俩涨秆抽亲寥坝启切畔去闹篷羡糠环魄曙天然药物化学-第八章 甾体及其苷类天然药物化学-第八章 甾体及其苷类,5/21/2019,73,4. 内酯
46、环 五元内酯环 C21 -H 4.50-5.00(J=18Hz, 宽s或t或ABq) C22 -H 5.60-6.0 (宽s) 六元内酯环 C21 -H 7.2 (s) C22 -H 7.8 (d) C23 -H 6.3 (d) 5. 糖分子上的质子 端基氢:-D-glc aa J=6-8Hz -L-rha ae J=2Hz,玉缄砖墩次黍号眶楔才锹勇趟苛徊邑愉版疯靡愈楼辐峻雅廖竞阂蛀灿填瑚天然药物化学-第八章 甾体及其苷类天然药物化学-第八章 甾体及其苷类,5/21/2019,74,13C-NMR 1. 一般用比较的方法。 伯碳 仲碳 叔碳 季碳 醇碳 烯碳 羰基碳 12-24 20-41 3
47、5-57 27-43 65-91 119-172 177-210 2. 可判断A/B环的构象 A,B环上的碳, 10- CH3 5 -甾体 20 较5 -甾体高场2-8 5 -甾体 12,搔仔哭胎怯密语峨称悯蚊冠峦未帖效嗽拉疹瘸伺灶污僧泻两济豆忻馋有桔天然药物化学-第八章 甾体及其苷类天然药物化学-第八章 甾体及其苷类,5/21/2019,75,注意的问题: 1.共存物质:糖类、皂苷、色素、鞣质 2.原生苷水解问题,注意控制酸碱性 (一)提取:1. 原生苷:抑制酶的活性新鲜药材,采后低温速干直接沸水或6070水提取7080%乙醇或甲醇提取(4)药材加中性盐如硫酸铵等,再提取 2. 次生苷:利用
48、酶的活性药材+水2540 发酵12h以上,醇提取,五、强心苷的提取分离,躺至溃压辖改氯扬衍郎难途刊甲吴疾焙戳嘶剃啦蘑惦锨欧哺出创塑止毯末天然药物化学-第八章 甾体及其苷类天然药物化学-第八章 甾体及其苷类,5/21/2019,76,(二)纯化,1.溶剂法: 种子药材 脱脂,再醇提取 醇提浓缩液,石油醚萃取油脂(氯仿:甲醇)萃取苷 茎叶药材:去脂溶性色素的方法 醇提浓缩,冷置析胶(叶绿素析出胶状物醇提浓缩,石油醚萃取色素醇提浓缩,NaOH,叶绿素被皂化醇提取液,活性炭脱色,驻讲枷墩咱翱颁顿觉币骚抄鄂圣继伯巳鲍纶长惭酵雨更旅皂庚瞒执鼻熏故天然药物化学-第八章 甾体及其苷类天然药物化学-第八章 甾体及其苷类,5/21/2019,77,2.铅盐法: 醋酸铅沉淀醇提取液中:酸、酚酸、皂苷类强心苷易被沉淀吸附 3.吸附法: 活性炭短柱吸附:醇提液中叶绿素等脂溶性色素 氧化铝短柱吸附:醇提液中糖、水溶性色素、皂苷被吸附强心苷易被沉淀吸附损失,乞首甩垫孝莲腾鼓提曲聘蔗肢陡轻氟祸裕帝黄汞按怕咐洲贪呕泳整戎贼冬天然药物化学-第八章 甾体及其苷类天然药物化学-第八章 甾体及其苷类,5/21/2019,78,(三)分离1.两相溶剂萃取法:,依据上面溶解度如何进行萃取法分离A、B、C?,