第九章甾体化合物

1、 第九章第九章 甾体化合物甾体化合物教学内容教学内容:9.1 概述概述: 分类分类, 颜色反应颜色反应9.2 甾体皂苷甾体皂苷: 结构结构, 理化性质理化性质, 提取分离及检识提取分离及检识9.3 强心苷强心苷: 结构特点结构特点,分类分类,重要理化性质重要理化性质,检识检识9.1 概述概述 (一）一） 定义：定义：甾体母核甾体母核: 环戊烷并多氢菲环戊烷并多氢菲31245678910111213141819R151617ABCD（二）分类（二）分类 依据碳依据碳17上的取代基不同分类。上的取代基不同分类。 类别类别 C17 - R甾体皂苷甾体皂苷 含氧螺杂环含氧螺杂环强心苷强心苷 不饱和内酯

2、环不饱和内酯环蟾毒配基蟾毒配基 六元不饱和内酯六元不饱和内酯C21甾醇甾醇 乙基衍生物乙基衍生物胆汁酸类胆汁酸类 戊酸戊酸甾醇、昆虫变态激素甾醇、昆虫变态激素 810个碳脂肪烃个碳脂肪烃甾体生物碱甾体生物碱 含氮衍生物含氮衍生物天然甾体天然甾体: B/C环均为反式稠合环均为反式稠合 C/D环多为反式稠合环多为反式稠合 A/B环有顺、反两种稠合方式环有顺、反两种稠合方式 A/B环顺式稠合环顺式稠合正系正系 天然甾体天然甾体 A/B环反式稠合环反式稠合别系别系 习惯上将位于环平面上方的习惯上将位于环平面上方的C-H键或键或角甲基等定为角甲基等定为-型，用实线表示；位于型，用实线表示；位于环平面下方

3、的环平面下方的 为为-型，用虚线表示。型，用虚线表示。 天然甾类天然甾类C10、C13、 C17取代基多为取代基多为-型。型。（三）甾核的重要颜色反应（三）甾核的重要颜色反应 无水条件下与酸反应：脱水、缩合、氧化无水条件下与酸反应：脱水、缩合、氧化1. Liebermann-Burchard反应反应 将样品溶于冰醋酸或氯仿，加入醋将样品溶于冰醋酸或氯仿，加入醋酐酐-浓硫酸（浓硫酸（20：1），反应液由黄），反应液由黄 红红 蓝蓝 紫紫 绿，发生一系列颜色变化，最绿，发生一系列颜色变化，最后褪色。后褪色。2. Salkowaki反应反应 将样品溶于氯仿，加硫酸，硫酸层将样品溶于氯仿，加硫酸，硫酸

4、层显血红色或兰色，氯仿层显绿色荧光。显血红色或兰色，氯仿层显绿色荧光。3、25%三氯醋酸乙醇溶液三氯醋酸乙醇溶液 纸片反应，加热至纸片反应，加热至60样品斑点显样品斑点显红色至紫色。红色至紫色。 4、 20%五氯化锑氯仿溶液五氯化锑氯仿溶液 纸片反应，样品斑点显灰蓝、蓝、纸片反应，样品斑点显灰蓝、蓝、灰紫等颜色。灰紫等颜色。 9.2 甾体皂苷甾体皂苷一、概述一、概述（一）定义（一）定义 螺甾烷类化合物与糖形成的苷类，螺甾烷类化合物与糖形成的苷类，其水溶液经强烈振摇后多产生大量持其水溶液经强烈振摇后多产生大量持久性肥皂样泡沫。久性肥皂样泡沫。（二）分布（二）分布单子叶植物：百合科、薯蓣科、石蒜单

5、子叶植物：百合科、薯蓣科、石蒜 科、龙舌兰科等。科、龙舌兰科等。海洋生物、动物海洋生物、动物（三）生物活性及应用防治心脑血管疾病地奥心血 康胶囊（黄山药）、心脑 舒通（蒺藜）抗癌重楼皂苷和 降血糖、降血脂、抗菌、调节免疫等作用。甾体皂苷元合成甾体避孕药 和激素类药物二、结构与分类二、结构与分类（一）结构特点（一）结构特点1、皂苷元由皂苷元由27个碳组成，共有个碳组成，共有A.B.C.D.E和和F六个环，其中六个环，其中E和和F以螺缩酮的形式连接，形成螺甾以螺缩酮的形式连接，形成螺甾烷结构。烷结构。OOABCDEF58910141617181920212223242526272、E环和F环中有个

6、手性碳：20(S)、22(R)25(S)甲基为直立键（型）型），L型，螺甾烷，不稳定25(R)甲基为平伏键（型），D型，异螺甾烷，稳定OOABCDEF589101416171819202122232426螺甾烷醇2527HO2726252423222120191817161410985FEDCBOOAHO异螺甾烷醇3、皂苷元上多有羟基、羰基、双、皂苷元上多有羟基、羰基、双键，但不含羧基，因此称中性皂键，但不含羧基，因此称中性皂苷。苷。4、组成甾体皂苷的糖以组成甾体皂苷的糖以D-葡萄糖、葡萄糖、 D-半乳糖、半乳糖、 D-木糖、木糖、L-鼠李糖和鼠李糖和L-阿拉伯糖多见，且多与阿拉伯糖多见，且多

7、与3位羟基位羟基成苷，也可在成苷，也可在1位和位和26位成苷。位成苷。（二）分类（二）分类1、螺甾烷醇型：、螺甾烷醇型： 25(S)，如约莫皂苷元，如约莫皂苷元2、异螺甾烷醇型：、异螺甾烷醇型： 25(R)，如薯蓣皂苷元，如薯蓣皂苷元3、呋甾烷醇型：、呋甾烷醇型： F环开裂，碳环开裂，碳22位上多有羟基或甲基取代；位上多有羟基或甲基取代；碳碳26上羟基均与葡萄糖成苷。是螺甾烷醇型皂上羟基均与葡萄糖成苷。是螺甾烷醇型皂苷的生源前体，称为原皂苷，如原菝契皂苷。苷的生源前体，称为原皂苷，如原菝契皂苷。2726252423222120191817161410985HHHHFEDCBAOOHO薯蓣皂苷元

8、OOABCDEFHHHH5891014161718192021222324252627HO约莫皂苷元222120191817161410985HHHHEDCBAOOglcHOOglcglcRhaglc246原菝契皂苷4、变形螺甾烷醇型、变形螺甾烷醇型 F环为呋喃环的螺甾烷衍生物，碳环为呋喃环的螺甾烷衍生物，碳26羟基与葡萄糖成苷。羟基与葡萄糖成苷。2 22 72 02 1O H 2 6O2 5H OO三、甾体皂苷的理化性质三、甾体皂苷的理化性质1、性状：、性状：不易结晶，多为无色或白色无定形粉末，皂苷元则多有较好晶形。熔点均较高。均有旋光性，且多为左旋。2、溶解性、溶解性甾体皂苷易溶于热水、稀

9、醇，难溶于 亲脂性有机溶剂。甾体皂苷元易溶于甲醇、乙醇、氯仿等 有机溶剂，难溶于水。3、溶血性、溶血性：呋甾烷醇型无溶血性。三、甾体皂苷的理化性质三、甾体皂苷的理化性质4、发泡性、发泡性5、沉淀反应：胆甾醇、醋酸铅等、沉淀反应：胆甾醇、醋酸铅等6、颜色反应、颜色反应(1)(1)醋酐醋酐-浓硫酸：三萜皂苷显红紫色浓硫酸：三萜皂苷显红紫色 甾体皂苷显蓝绿色甾体皂苷显蓝绿色 (2)(2)三氯醋酸：三萜皂苷加热到三氯醋酸：三萜皂苷加热到100显色显色 甾体皂苷加热到甾体皂苷加热到60显色显色(3)(3)盐酸二甲氨基苯甲醛试剂：呋甾烷醇型双糖盐酸二甲氨基苯甲醛试剂：呋甾烷醇型双糖 链皂苷显红色，其他类型

10、甾体皂苷不显色。链皂苷显红色，其他类型甾体皂苷不显色。(4)(4)茴香醛试剂：显黄色。茴香醛试剂：显黄色。四、甾体皂苷的提取分离四、甾体皂苷的提取分离1、提取、提取 丙酮、乙醚沉淀丙酮、乙醚沉淀甲醇、稀乙醇提取甲醇、稀乙醇提取 水饱和的正丁醇萃取水饱和的正丁醇萃取 大孔树脂柱大孔树脂柱2、分离、分离沉淀法沉淀法色谱法：反相硅胶、大孔树脂、羟丙基葡色谱法：反相硅胶、大孔树脂、羟丙基葡 聚糖凝胶、聚糖凝胶、HPLC五、甾体皂苷的检识五、甾体皂苷的检识1、理化检识、理化检识 显色反应、泡沫试验、溶血试验显色反应、泡沫试验、溶血试验2、色谱检识、色谱检识 硅胶薄层色谱：硅胶薄层色谱： 氯仿氯仿-甲醇甲

11、醇-水（水（65：35：10，下层），下层） 正丁醇正丁醇-醋酸醋酸-水（水（4：1：5，上层），上层） 25%三氯醋酸；三氯醋酸；10%硫酸；硫酸；5%磷钼磷钼酸等显色。酸等显色。9.3 强心苷强心苷一、概述一、概述（一）定义（一）定义 对心脏有显著生理活性的甾体苷类。对心脏有显著生理活性的甾体苷类。（二）分布（二）分布 玄参科、百合科、萝摩科、十字花科、玄参科、百合科、萝摩科、十字花科、夹竹桃科、毛茛科、卫矛科、桑科等夹竹桃科、毛茛科、卫矛科、桑科等100多种植物中。多种植物中。（三）活性（三）活性 加强心肌收缩性，减慢窦性频率，加强心肌收缩性，减慢窦性频率，有一定毒性。有一定毒性。二、结

12、构与分类二、结构与分类1、苷元的结构特点、苷元的结构特点 （1） 甾核的四个环：甾核的四个环： A/B顺反、以顺顺反、以顺式为主；式为主；B/C反式；反式；C/D多为顺式多为顺式（14 -H)。 （2） C10、C13、 C17取代基均为取代基均为-型，型， C13为甲基取代，为甲基取代， C10为甲基或含氧基；为甲基或含氧基； C17为不饱和内酯环。为不饱和内酯环。（3）根据内酯环结构不同分为两类：）根据内酯环结构不同分为两类： 甲型强心苷（强心甾烯类）：甲型强心苷（强心甾烯类）：C17上为五上为五元不饱和内酯环。元不饱和内酯环。OOOHHHHHO20212223 乙型强心苷（海葱甾二烯类）

13、：乙型强心苷（海葱甾二烯类）： C17上为上为六元不饱和内酯环，六元不饱和内酯环， 较少。较少。OOHHOHHHO2021222324（4）强心苷）强心苷3-羟基连接糖成苷。羟基连接糖成苷。14-羟基是强心活性的必备结构。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，）其它位置均可见羟基、羰基等取代，少数有双键。少数有双键。2、糖的结构特点、糖的结构特点 构成强心苷的糖有三类：羟基糖、构成强心苷的糖有三类：羟基糖、6-去氧糖、去氧糖、2，6 - 二去氧糖。二去氧糖。O HO H ( H )3C HO HO H3C HO H3O C HO HO H ( H )O HO H (

14、H )3C H3O C HH O3C HO H ( H )H OOOOO3、苷元与糖的连接方式苷元与糖的连接方式 强心苷多为低聚糖苷。强心苷多为低聚糖苷。型：型： 苷元苷元-（2，6-去氧糖）去氧糖）x-（D-葡萄糖）葡萄糖）y型型： 苷元苷元-（6-去氧糖）去氧糖）x-（D-葡萄糖）葡萄糖）y型型： 苷元苷元-（D-葡萄糖）葡萄糖）x型、型、 型较多，型较多， 型较少。型较少。OOOH33CHCH3CHHOHOHOOH2CHHOHOOOOOOOHOOO紫花洋地黄苷A三、结构与活性的关系三、结构与活性的关系1、 C/D环顺式稠合，环顺式稠合， 14- 羟基羟基2、 A/B顺式稠合的甲型，顺式稠

15、合的甲型， 3-羟基羟基3、不饱和内酯环：、不饱和内酯环： 构型构型4、10位角甲基转化为醛基或羟甲基后活性增强，转位角甲基转化为醛基或羟甲基后活性增强，转化为羧基或无角甲基后则活性减弱。化为羧基或无角甲基后则活性减弱。5、糖的数目、种类与毒性的关系：、糖的数目、种类与毒性的关系：甲型：三糖苷甲型：三糖苷二糖苷二糖苷苷元苷元 葡萄糖苷葡萄糖苷甲氧基糖苷甲氧基糖苷6-去氧糖苷去氧糖苷2,6-二去氧糖苷二去氧糖苷乙型乙型: 苷元苷元单糖苷单糖苷二糖苷二糖苷乙型乙型甲型甲型四、理化性质四、理化性质1、性状：无定形粉末或结晶、味苦、对粘性状：无定形粉末或结晶、味苦、对粘膜有刺激性。有旋光性。膜有刺激性

16、。有旋光性。2、溶解性：、溶解性：苷元亲脂性较强；苷可溶于水、苷元亲脂性较强；苷可溶于水、甲醇、乙醇及丙酮等极性有机溶剂，不甲醇、乙醇及丙酮等极性有机溶剂，不溶于乙醚等亲脂性有机溶剂。溶于乙醚等亲脂性有机溶剂。 强心苷的极性与分子中糖的种类、强心苷的极性与分子中糖的种类、数目、苷元上羟基的位置等有关。数目、苷元上羟基的位置等有关。3、苷键的裂解、苷键的裂解 （1）温和酸水解温和酸水解 用浓度为用浓度为0.020.05mol/L的盐酸或的盐酸或硫酸，在含水醇中短时间加热回流。硫酸，在含水醇中短时间加热回流。 只能使只能使2-去氧糖苷键裂解，去氧糖苷键裂解，2-去氧糖去氧糖和和2-羟基糖之间的苷键

17、及羟基糖之间的羟基糖之间的苷键及羟基糖之间的苷键不会裂解。苷键不会裂解。 型强心苷可水解成苷元、型强心苷可水解成苷元、2-去氧糖、去氧糖、 低聚糖。低聚糖。型、型、型不水解。型不水解。 OOOH33CHCH3CHHOHOHOOH2CHHOHOOOOOOOHOOO紫花洋地黄苷A（2）强烈酸水解强烈酸水解 型、型、型用此法。型用此法。 3%5%无机酸长时间加热，可使所无机酸长时间加热，可使所有苷键裂解生成单糖和脱水苷元。有苷键裂解生成单糖和脱水苷元。（3）氯化氢氯化氢-丙酮法丙酮法 将强心苷置含将强心苷置含1%氯化氢的丙酮溶液氯化氢的丙酮溶液中，中，20放置二周即得。放置二周即得。 可水解只接一个

18、可水解只接一个6-去氧糖的强心苷。去氧糖的强心苷。（4）酶解）酶解 只水解葡萄糖。只水解葡萄糖。 型、型、型强心苷可水解成次级苷和型强心苷可水解成次级苷和葡萄糖、葡萄糖、型水解成苷元和单糖。型水解成苷元和单糖。4、与碱的作用、与碱的作用 分子中的内酯环和酰氧基等可与碱作用分子中的内酯环和酰氧基等可与碱作用。（1）内酯环与碱的作用）内酯环与碱的作用 水溶液中开环，加酸闭环。水溶液中开环，加酸闭环。 在醇性氢氧化钾溶液中，甲型强心苷内在醇性氢氧化钾溶液中，甲型强心苷内酯环双键转位，形成活性亚甲基。乙型则酯环双键转位，形成活性亚甲基。乙型则异构化。异构化。272-273页页（2）酰氧基与碱的作用）酰

19、氧基与碱的作用 碳酸氢钠（钾）：碳酸氢钠（钾）：2-去氧糖酰基水解。去氧糖酰基水解。氢氧化钙（钡）：水解羟基糖或苷元上的氢氧化钙（钡）：水解羟基糖或苷元上的酰氧基。酰氧基。5、重要的颜色反应、重要的颜色反应（1）作用于甾体母核作用于甾体母核 同甾体的显色反应。同甾体的显色反应。（2）作用于五元不饱和内酯环的反应作用于五元不饱和内酯环的反应 只有甲型强心苷显色。只有甲型强心苷显色。1）Legal反应反应 取样品取样品12mg，溶在，溶在23滴吡啶中，滴吡啶中，加加1滴滴3%亚硝酰铁氰化钠和亚硝酰铁氰化钠和1滴氢氧化钠滴氢氧化钠液，显深红色并逐渐褪去。液，显深红色并逐渐褪去。2）kedde反应反应

20、 3，5-二硝基苯甲酸试剂，红或紫红二硝基苯甲酸试剂，红或紫红色。色。3）Raymond 反应反应 间二硝基苯的乙醇液，显紫红色。间二硝基苯的乙醇液，显紫红色。（3）作用于作用于 -去氧糖去氧糖1）K.K反应反应 取样品溶于取样品溶于5ml冰醋酸中，加冰醋酸中，加1滴滴20%三氯化铁水溶液，混匀，漫漫加入浓硫三氯化铁水溶液，混匀，漫漫加入浓硫酸，醋酸层渐显兰色。界面的颜色随苷酸，醋酸层渐显兰色。界面的颜色随苷元羟基、双键的位置和数目不同而异。元羟基、双键的位置和数目不同而异。 只对游离的只对游离的2-去氧糖或在此条件下能去氧糖或在此条件下能解离出解离出2-去氧糖的强心苷显阳性反应。去氧糖的强心苷显阳性反应。 K.K反应呈阳性的模式：反应呈阳性的模式： 苷元苷元-（2-去氧糖去氧糖)x-(葡萄糖）葡萄糖）y