中药化学f甾体类化合物PPT课件

.,1,表11-1天然甾类化合物的分类及甾核的稠合方式,二、分类(C17侧链不同),.,2,从生源观点来看，甾体化合物都是通过角鲨烯（甲戊二羟酸生合成途径）转化而来，如图11-1所示。P299,三、生物合成途径,.,3,第三节强心苷类,一、概述强心苷(cardiacglycosides)是存在于植物中具强心作用的甾体苷类化合物，在十几科的几百种植物中含有该类化合物，尤其在玄参科和夹竹桃科植物中最多。动物中至今尚未发现有强心苷类存在，而蟾蜍皮下腺分泌物中所含强心成分为蟾毒配基(bufogenins)及其酯类(称蟾酥毒类，bufotoxins)，而非苷类成分。,.,4,例如：中药蟾蜍中,蟾毒灵-3-半辛二酸酯,.,5,二、强心苷的化学结构和实例,强心苷的结构比较复杂，是由强心苷元(cardiacaglycones)与糖二部分构成的。1、强心苷元中甾体母核四个环的稠合方式：天然存在的强心苷元B/C环都是反式；C/D环都是顺式；A/B环二种稠合方式都有；以顺式稠合的较多，如毛地黄毒苷元(digitoxigenin)。反式稠合的较少，如乌沙苷元(uzarigenin)。,.,6,C3和C14位都有羟基取代，C3-OH(成苷位置)大多是-构型，少数是-构型。C14羟基由于C/D环是顺式，所以都是-构型。甾核其他位置上还可能有更多的羟基，一般位于1、2、5、11、11、12、12、15、16。强心苷元甾核的C10上大多是甲基，也可能是醛基，羟甲基、羧基，都是-构型。,2、在强心苷元分子的甾核上取代基：,.,7,C13上都是甲基。C17位侧链为不饱和内酯：(p301)五元环的-内酯，称为甲型强心苷元；六元环的，-内酯，称为乙型强心苷元；都属于-构型(个别为-构型，命名时标以17-H)。,.,8,3、糖：,六碳醛糖6-去氧糖：L-夫糖（a）6-去氧糖甲醚：L-黄花夹竹桃糖（b）2，6-二去氧糖：D-洋地黄毒糖（c）2，6-二去氧糖甲醚：D-沙门糖（d）,.,9,4、糖和苷元的连接方式（C3-OH）,型：苷元（2,6二去氧糖）x（D-glc）y型：苷元（6去氧糖）x（D-glc）y型：苷元（D-glc）y,.,10,（一）五元内酯环强心苷类,毛地黄强心苷毛地黄品种很多，主要有：毛花洋地黄(Digitalislanata)和紫花洋地黄(DPurpurea)，为玄参科植物，其叶富含甲型强心苷类化合物P308。,.,11,(二)六元内酯环强心苷,目前此类强心苷成分较少，已发现有100多个，以百合科分布最多。如百合科植物海葱(Scillamaritima)中含有的原海葱苷A、海葱苷A与葡萄糖海葱苷A等，都是海葱苷元(scillarenin)的衍生物。,海葱苷元,.,12,三、强心苷的理化性质,（一）理化性质1、形态性状：多为无色结晶或无定形粉末。有旋光性。2、溶解度：可溶于水、丙酮及醇类等极性溶剂，略溶于醋酸乙酯、氯仿-甲醇，几不溶于醚、苯、石油醚等非极性溶剂。3、强心苷分子中有内酯环结构，当用KOH或NaOH的水溶液处理，内酯环开裂，但酸化后又环合。,.,13,1、温和的酸水解,特点：稀酸(0.020.05mol/L的HCl或H2SO4)只能水解I型苷。断裂：苷元与2,6-二去氧糖的苷键,2,6-二去氧糖之间的苷键不断裂:2,6-二去氧糖与葡萄糖之间的苷键,（二）苷键的水解,强心苷苷键亦能被酸、酶所水解，分子中如有酯键结构，还可被碱水解，唯强心苷中苷键由于糖的结构不同，水解难易有区别，水解产物也有差异。,.,14,例：紫花洋地黄苷,.,15,2、强酸水解,特点：35的盐酸或硫酸适合II、III型苷的水解，能断裂苷元与糖以及糖与糖之间的苷键产物：苷元往往会缩水得脱水苷元、单糖,.,16,例：紫花洋地黄苷,.,17,3、酶催化水解,特点：专属性强。产物：次生苷或苷元，单糖或低聚糖。,4、碱水解法,NaHCO3,KHCO3-去氧糖上的酰基Ca(OH)2,Ba(OH)2-羟基糖、-去氧糖上、苷元上的酰基NaOH内酯环、糖基、苷元上的酰基,.,18,(三)显色反应,1、甾体母核的显色反应2、不饱和内酯的环显色反应3、2-去氧糖的显色反应,.,19,1、甾体母核的显色反应,（1）醋酐-浓硫酸反应(Liebermann-Burchard反应)（2）氯仿-浓硫酸反应(Salkowski反应)（3）三氯醋酸反应(Rosen-Heimer反应)（4）五氯化锑反应(Kahlenberg反应)将样品氯仿或醇溶液点于滤纸上，喷以20五氯化锑的氯仿溶液，干燥后6070加热，显蓝色、灰蓝色，灰紫色等多种颜色斑点。,.,20,2、不饱和内酯环的反应,原理：甲型强心苷类由于C17侧链上有一不饱和五元内酯环，在碱性醇溶液中，双键转位能形成活性亚甲基，从而能够与某些试剂反应而显色。反应物在可见光区往往具有特殊最大吸收，故亦用于定量。乙型强心苷在碱性溶液中不能产生活性次甲基，故无此类反应产生。,.,21,活性次甲基显色反应,.,22,3、2-去氧糖产生的反应,(1)Keller-Kiliani反应：条件:-去氧糖必须以游离的形式或-去氧糖与苷元相连试剂：冰醋酸三氯化铁浓硫酸结果：观察界面和乙酸层的颜色变化，醋酸层渐呈蓝色或蓝绿色,浓硫酸层其色随苷元不同而异。此反应只对游离的2-去氧糖，或在反应的条件下能水解出2-去氧糖的强心苷显色,.,23,(2)对-二甲氨基苯甲醛反应：,将强心苷醇溶液滴在滤纸上，干后，喷对-二甲氨基苯甲醛试剂(1对-二甲氨基苯甲醛乙醇溶液-浓盐酸4：1)，并于90加热30秒钟，如有2-去氧糖，可显灰红色斑点。,试剂：占吨氢醇冰醋酸浓盐酸结果：红色用途：定性定量,(3)占吨氢醇(xanthydrol)反应：,(4)过碘酸-对硝基苯胺反应：,过碘酸能与强心苷分子中的2-去氧糖氧化生成丙二醛，再与对硝基苯胺缩合而呈黄色。,.,24,五、强心苷的提取分离,提取分离比较困难：强心苷比较复杂，大多含量又较低；原生苷、次生苷多种强心苷共存；与糖类、皂苷、色素、鞣质等共存；强心苷不稳定，易分解。,.,25,（一）提取,原生苷：易溶于水而难溶于亲脂性溶剂。次级苷：则相反，易溶于亲脂性溶剂而难溶于水。提取时可根据强心苷的性质选择不同溶剂，例如乙醚、氯仿、氯仿-甲醇混合溶剂，甲醇、乙醇等。但常用的为甲醇或70%乙醇，提取效率高，且能使酶破坏失去活性。,.,26,（二）纯化，去除杂质,1、溶剂法原料如为种子或含油脂类杂质较多时，一般宜先采用压榨法或溶剂法进行脱脂，然后用醇或稀醇提取。先用醇或稀醇提取，浓缩提取液除去醇，残留水提液用石油醚、苯等萃取，除去亲脂性杂质。水液再用氯仿-甲醇混液萃取，提出强心苷，亲水性杂质则留在水层而弃去。若原料为地上部分。叶绿素含量较高，可将醇提液浓缩，保留适量浓度的醇，放置使叶绿素等脂溶性杂质成胶状沉淀析出，过滤除去。,.,27,2、铅盐法,铅盐法是一种比较有效的纯化方法，但铅盐与杂质生成的沉淀能吸附强心苷而导致损失。另外过量的铅试剂能引起一些强心苷的脱酰基反应，,.,28,3、吸附法,强心苷稀醇提取液通过活性炭，提取液中的叶绿素等脂溶性杂质可被吸附而除去。当提取液通过Al2O3，溶液中糖类、水溶性色素、皂苷等可吸附，从而达到纯化目的。但强心苷亦有可能被吸附而损失，而且吸附量与溶液中乙醇的浓度有关，是应该注意的。,.,29,（三）单体分离,1、两相溶剂萃取法（氯仿-甲醇-水）2、逆流分配法（氯仿-甲醇-水）3、层析分离亲脂性单糖苷、次级苷和苷元，一般选用吸附层析,常以硅胶为吸附剂，用正己烷-乙酸乙酯,苯-丙酮、氯仿-甲醇、乙酸乙酯-甲醇为溶剂，进行梯度洗脱。弱亲脂性成分宜选用分配层析，可用硅胶、硅藻土，纤维素为支持剂，常以乙酸乙酯-甲醇-水或氯仿-甲醇-水进行梯度洗脱。,.,30,六、强心苷的生理活性,强心苷的构效关系：1、AB环顺式或反式，CD环必须是顺式稠合，才能显现强心作用。（如果CD环为反式或C14-OH脱水生成脱水苷元，强心作用消失）2、在甾核的17位，必须有一个不饱和内酯环，且为-构型。（如异构化为-构型或开环，强心作用将变得很弱或甚至消失）3、内酯环中双键被饱和后，强心作用虽减弱，但毒性亦减弱，较为安全，有一定的实用价值4、C10位的甲基氧化成羟甲基或醛基后，作用稍有增强，毒性亦加大。,.,31,第四节甾体皂苷,一、甾体皂苷概述甾体皂苷(steroidalsaponins)是一类由螺甾烷(spirostane)类化合物与糖结合的寡糖苷，在植物中有着广泛的分布，迄今发现的甾体皂苷类化合物已达10000种以上，主要分布在薯蓣科、百合科、玄参科、菝葜科、龙舌兰科等植物中。,.,32,螺旋甾烷,即AB环有顺式和反式；BC环和CD环均为反式；C17位侧链为-构型，侧链中的C22和C16成了一个骈合五元含氧杂环；C22和C26亦通过氧原子形成一个六元含氧杂环。,二、甾体皂苷的化学结构和实例,.,33,螺旋甾醇SaL,C25为S构型,.,34,异螺旋甾醇ReD,C25为R构型螺甾烷醇和异螺甾烷醇二者互为异构体，常常是共存于植物体，由于25-R型较稳定，因此25-S型极易转化为25-R型。,.,35,呋甾烷醇类(furostanols),F环为开链衍生物,.,36,变形螺甾烷醇类(pseudo-spirostanols),F环为五元四氢呋喃环。,.,37,三、甾体皂苷的理化性质,1、性状：甾体皂苷元多有较好结晶形。2、溶解度：甾体皂苷元：能溶于PE、CHCl3等亲脂性溶剂中，而不溶于H2O甾体皂苷：一般可溶于H2O，易溶于热H2O、稀醇，几不溶于或难溶于PE、Ben、Et2O等亲脂性溶剂。3、熔点：常随着羟基数目增加而升高，单羟基物都在208以下，三羟基物都在242以上，多数双羟基或单羟酮类介乎二者之间。4、表面活性和溶血作用：与三萜皂苷相似，但F环开裂的皂苷往往不具溶血作用，而且表面活性降低。,.,38,5、甾醇分子复合物：,甾体皂苷的乙醇溶液可被甾醇(常用胆甾醇)沉淀。除胆甾醇外，其他凡是含有C3位-OH的甾醇(如-谷甾醇、豆甾醇、麦角甾醇等)均可与皂苷结合生成难溶性分子复合物。甾体皂苷与甾醇形成分子复合物的规律：当甾醇AB环为反式相连，或具有5的结构，形成的分子复合物溶度积最小。若C3-OH为构型，或者是当C3-OH被酰化或者生