第八章甾体及苷类ppt课件

1、第八章第八章 甾体及其苷类甾体及其苷类8.1 8.1 概述概述 甾体母核甾体母核-环戊烷骈多氢菲环戊烷骈多氢菲. .一、基本结构一、基本结构 5元环元环+菲菲 在甾体母核上，大都存在在甾体母核上，大都存在C3羟基，可和糖结合成苷。羟基，可和糖结合成苷。根据根据C17侧链结构的不同，侧链结构的不同，可将天然甾类分为不同类型。可将天然甾类分为不同类型。分类分类C C1717 侧链侧链A/BA/BB/CB/CC/DC/DC C2121 甾类甾类羟甲基衍生物羟甲基衍生物反反反反顺顺强心苷类强心苷类不饱和内酯环不饱和内酯环顺、反顺、反反反反反甾体皂苷类甾体皂苷类含氧螺杂环含氧螺杂环顺、反顺、反反反反反植

2、物甾醇植物甾醇脂肪烃脂肪烃顺、反顺、反反反反反昆虫变态激素昆虫变态激素脂肪烃脂肪烃 顺顺反反反反胆酸类胆酸类戊酸戊酸顺顺反反反反.4.4.三氯醋酸反应：三氯醋酸反应：A.A.样品样品25%三氯醋酸乙醇液三氯醋酸乙醇液红色、紫色红色、紫色 分子中有共轭双烯结构或经三氯醋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。酸作用，生成物具共轭双烯结构。 B.25%B.25%三氯醋酸乙醇液三氯醋酸乙醇液-3%-3%氯胺氯胺T T水液水液4 4：1 1） 样品样品 荧光反应荧光反应毛地黄强心苷类的区别毛地黄强心苷类的区别:毛地黄毒苷类：黄色毛地黄毒苷类：黄色羟基毛地黄毒苷类：兰色羟基毛地黄毒苷

3、类：兰色异羟基毛地黄毒苷类：灰黄色异羟基毛地黄毒苷类：灰黄色8.2 8.2 甾体化合物甾体化合物 C21 C21甾体化合物甾体化合物 C21甾是一类含有甾是一类含有21个碳原子的甾体衍生物，个碳原子的甾体衍生物，由植物中分离出的由植物中分离出的C21甾类都是以孕甾烷或其异构体甾类都是以孕甾烷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，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。具有抗炎、抗肿瘤、抗生育等方面生物活性。8.3 8.3 强心苷类强心苷类1. 苷元部分苷元部分(1)苷元母核苷元母核A,B,C,D四个环甾核四个环甾核:(2)取代

4、基取代基: C3,C14位上都有羟基：位上都有羟基： C3位位-OH: 多为多为-型型, 例例: 洋地黄毒苷元，洋地黄毒苷元， 少数为少数为-型型, 例例:(命名时冠以命名时冠以“表字表字)3-表洋地黄毒苷元。表洋地黄毒苷元。 C14位位-OH: 都是都是-型型(C/D环顺式环顺式)。 C10-甲基，甲基， C13-甲基，甲基， C 17- 有侧链有侧链.一、定义一、定义: :强心苷是存在于植物中具有强心作用的甾强心苷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苷。体苷类化合物，由强心苷元和糖缩合而产生的苷。 (3)(3)根据根据C17C17位侧链的不饱和内酯环不同分

5、为：位侧链的不饱和内酯环不同分为： 甲型：甲型：C17C17位侧链为五元环的位侧链为五元环的- -内酯内酯 乙型：乙型：C17C17位侧链为六元环的位侧链为六元环的 - -内酯内酯 这两类大都是这两类大都是-构型，个别为构型，个别为-构型，构型，-型型无强心作用。无强心作用。甲型强心苷元：甲型强心苷元：OOOHHHOROOOHHO3514甲型毛地黄毒苷元H202223213,14 -二羟基-5 -强心甾-20(22)-烯C17C17位上连五元不饱和内酯环，即位上连五元不饱和内酯环，即-内酯内酯-强心甾烯型。以强心甾为母核命名。强心甾烯型。以强心甾为母核命名。乙型强心苷元乙型强心苷元 C17 C

6、17位上连六元不饱和内酯环，即位上连六元不饱和内酯环，即，-双烯双烯-内酯，分为海葱甾二烯和蟾蜍内酯，分为海葱甾二烯和蟾蜍甾二烯。以海葱甾或蟾蜍甾为母核命名。甾二烯。以海葱甾或蟾蜍甾为母核命名。OOHHHOROrOOHHOOr乙型海葱苷元20212223243,14 -二羟基海葱甾4,20,22-三烯 2. 2. 糖部分糖部分 构成强心苷的糖有构成强心苷的糖有2020多种多种, ,主要主要-去氧糖去氧糖. .2,6-二去氧糖二去氧糖2,6-二去氧糖甲醚二去氧糖甲醚3.3.糖和苷元的连接方式糖和苷元的连接方式多数是几种糖结合成低聚糖形式再与苷元的多数是几种糖结合成低聚糖形式再与苷元的C3-OHC

7、3-OH结合成苷，少数为双糖苷或单糖苷。糖和苷的连结合成苷，少数为双糖苷或单糖苷。糖和苷的连接方式有三种：接方式有三种：型型: :苷元苷元-(2,6-(2,6-去氧糖去氧糖)X-(D-)X-(D-葡萄糖葡萄糖)Y)Y型型: :苷元苷元-(6-(6-去氧糖去氧糖)X-(D-)X-(D-葡萄糖葡萄糖)Y)Y型：苷元型：苷元- -（D-D-葡萄糖葡萄糖Y Y 一般初生苷其末端多为葡萄糖。一般初生苷其末端多为葡萄糖。(X,Y(X,Y为糖的个数为糖的个数) )4. 五元内酯环强心苷五元内酯环强心苷毛地黄强心苷毛地黄强心苷5. 六元内酯环强心苷六元内酯环强心苷蟾蜍蟾蜍: 强心利尿强心利尿,升压抗炎升压抗炎

8、,镇咳祛痰镇咳祛痰,抗癌抗癌,升白细胞升白细胞. 二、强心苷的理化性质二、强心苷的理化性质性状：强心苷多为无色结晶或无定形粉末，中性物质，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，有旋光性，C17 C17 侧链为侧链为- -构型的味苦，构型的味苦，-构型味不构型味不苦，但无效。对粘膜有刺激性。苦，但无效。对粘膜有刺激性。溶解性溶解性: : 强心苷的溶解性与所连糖的种类和数目有关，一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。乙醚、苯、石油醚等非极性溶剂。 弱亲

9、脂性苷微溶于氯仿弱亲脂性苷微溶于氯仿- -乙醇乙醇(2:1)(2:1)，亲脂性苷微，亲脂性苷微溶于乙酸乙酯、含水氯仿、氯仿溶于乙酸乙酯、含水氯仿、氯仿- -乙醇乙醇3:13:1）。）。化学性质与苷类相同化学性质与苷类相同. .三、强心苷的提取分离三、强心苷的提取分离1、提取、提取原生苷原生苷:抑制酶的活性抑制酶的活性(冷冻干燥、快速提取、快速干冷冻干燥、快速提取、快速干 燥燥)MeOH、70%EtOH提取。提取。次生苷次生苷:利用酶的活性利用酶的活性,EtOH、EtOAc提取。提取。2、纯化、纯化 1. 用乙醚、氯仿脱脂；用乙醚、氯仿脱脂； 2. 用铅盐法除去水溶性杂用铅盐法除去水溶性杂质；质

10、； 3. 吸附法吸附法3、分别、分别 常用方法：重结晶、逆流分配法、层析法常用方法：重结晶、逆流分配法、层析法强心苷含量很低，多与糖类、皂苷、色素、鞣质等共强心苷含量很低，多与糖类、皂苷、色素、鞣质等共存，这些成分的存在可影响强心苷在溶剂中的溶解度。存，这些成分的存在可影响强心苷在溶剂中的溶解度。同时，强心苷的原生苷和次生苷共存，且很多结构相同时，强心苷的原生苷和次生苷共存，且很多结构相似的苷同存，故提取较难。似的苷同存，故提取较难。毛花洋地黄粗粉用5倍量的热乙醇（60 70%V/V）浸渍渗漉，渗漉近完时再加2倍量冷乙醇（70%）渗漉药渣醇液加碳酸钠调PH至中性，在60以下减压回收乙醇至含醇量

11、为10-20%，于15以下静置析胶，过夜，次日吸取上清液上清液胶状物（叶绿素、树脂等）减压回收乙醇至无醇味浓缩液 冷后，用0.4倍量氯仿提取1次水液氯仿液回收氯仿残渣（树脂、色素等）加乙醇至含醇量22%，用水液量的0.3倍氯仿提取2次水液氯仿液糖类等水溶性杂质）（水液回收氯仿，抽松抽松物加适量甲醇，加热回流至全溶。常压回收甲醇至剩余量为抽松物的0.3-0.4倍浓缩液加入抽松物重量的0.04倍蒸馏水，再加入少量晶种，摇匀，静置48小时以上，待结晶析出结晶的浓缩液加入适量的乙醚-丙酮（2:1），搅拌成浆状，静置过夜，抽滤，结晶以适量乙醚-丙酮（1:1）洗涤，挥散溶剂后，100烘干粗总苷（主要含毛花

12、洋地黄苷甲、乙和丙）四、强心苷的生理活性四、强心苷的生理活性 强心苷为心脏兴奋剂，主要作用是延长传导时间，兴强心苷为心脏兴奋剂，主要作用是延长传导时间，兴奋心肌。其强心作用主要取决于苷元部分，但糖部分可增奋心肌。其强心作用主要取决于苷元部分，但糖部分可增加强心苷对心肌的亲和力，故对强心苷的生理活性也有影加强心苷对心肌的亲和力，故对强心苷的生理活性也有影响。响。 五、强心苷的波谱特征五、强心苷的波谱特征 UVUV 甲型：甲型：max220nm (lgmax220nm (lg 4.34) 4.34) 乙型：乙型：max295-300nm (lgmax295-300nm (lg 3.93) 3.93

13、) IRIR 不饱和内酯环的羰基峰不饱和内酯环的羰基峰:1800-1700cm-1:1800-1700cm-1两个两个峰。峰。 甲型甲型:1756cm-1 ; 1783cm-1:1756cm-1 ; 1783cm-1强度随溶剂强度随溶剂增加而减增加而减 弱）。弱）。 乙型乙型:1718cm-1 ; 1740cm-1:1718cm-1 ; 1740cm-1 MSMS 甲型：甲型：m/z 111, 124, 163, 164m/z 111, 124, 163, 164 乙型：乙型：m/z 109, 123, , m/z 109, 123, , 若分子量若分子量500500，应用，应用FAB-MSF

14、AB-MS或或FD-FD-MSMS可将糖可将糖- -分子分子- -分子打断，灵敏度高；分分子打断，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。种类信息；样品用量少。1H-NMR 1. 18,19 -CH3 1.0 ; 18- CH3 19 - CH3 2. C10 -CHO 10-9.5 ; C10 -CH2OH 酰化后酰化后 4.5-5.0 (J=12Hz, 2H,ABq) ; 3. C3 -H 3.90 (m) 成苷后向低场位移；成苷后向低场位移； C16 -H (若无含氧基团取代若无含氧基团取代) 2.0-2.5(m) ; C

15、17 -H 2.80(J=9.5Hz, m或或dd)4. 内酯环内酯环 五元内酯环五元内酯环 C21 -H 4.50-5.00(J=18Hz, 宽宽s或或t或或ABq) C22 -H 5.60-6.0 （宽（宽s） 六元内酯环六元内酯环 C21 -H 7.2 （s） C22 -H 7.8 （d） C23 -H 6.3 （d）5. 糖分子上的质子糖分子上的质子 端基氢：端基氢：-D-glc aa J=6-8Hz -L-rha ae J=2HzHzO O212223OO22232113C-NMR 1. 一般用比较的方法。一般用比较的方法。 伯碳伯碳 仲碳仲碳 叔碳叔碳 季碳季碳 醇碳醇碳 烯碳烯碳

16、 羰基碳羰基碳 12-24 20-41 35-57 27-43 65-91 119-172 177-210 2. 可判断可判断A/B环的构象环的构象 10- CH3 A，B环上的碳环上的碳 5 -甾体甾体 20 较较5 -甾体高场甾体高场2-8 5 -甾体甾体 12一一. . 概述概述1.1.定义定义: :具有螺甾烷类化合物结构母核的一类皂苷。具有螺甾烷类化合物结构母核的一类皂苷。2.2.分布分布: :主要分布薯蓣科、百合科、玄参科、菝契科、主要分布薯蓣科、百合科、玄参科、菝契科、龙舌兰科等单子叶植物中。龙舌兰科等单子叶植物中。8.4 8.4 甾体皂苷甾体皂苷3.生物活性生物活性 抗生育：杀灭

17、精子、抗早孕抗生育：杀灭精子、抗早孕 主要用作合成甾体避孕药和激素类药物的原料。主要用作合成甾体避孕药和激素类药物的原料。 降血糖降血糖:伪原知母皂苷伪原知母皂苷A和原知母皂苷和原知母皂苷A 降低胆固醇和免疫调节降低胆固醇和免疫调节 抗真菌、杀虫等抗真菌、杀虫等防治心脑血管疾病：防治心脑血管疾病：地奥心血康胶囊地奥心血康胶囊含含8种由黄山药中提取的甾体皂种由黄山药中提取的甾体皂苷，总量在苷，总量在90%以上，治疗冠心病。以上，治疗冠心病。心脑舒通心脑舒通由蒺藜果实中提取的总甾体皂苷，用于由蒺藜果实中提取的总甾体皂苷，用于心脑血管疾病的防治。心脑血管疾病的防治。盾叶冠心宁盾叶冠心宁从盾叶薯蓣中提

18、取的水溶性皂苷。从盾叶薯蓣中提取的水溶性皂苷。抗肿瘤：抗肿瘤： 从百合科植物从百合科植物Ornithogalum saundersiae中分离中分离出一种皂苷出一种皂苷OSW-1,此化合物对人的正常细胞几乎此化合物对人的正常细胞几乎没有毒性，而对恶性肿瘤细胞具有强烈毒性。体外没有毒性，而对恶性肿瘤细胞具有强烈毒性。体外生理活性实验表明，它的抗癌活性比目前临床应用生理活性实验表明，它的抗癌活性比目前临床应用的顺铂、紫杉醇等高的顺铂、紫杉醇等高100倍，有望成为一类新的抗倍，有望成为一类新的抗癌药物。癌药物。 如地奥心血康含8种甾体皂苷，含量在90%以上，对冠心病、心绞痛疗效显著。 地奥心血康是从

19、药用植物薯蓣科植物黄山药中提取的甾体总皂甙精制而成。主要用于预防和治疗冠心病等。 心脑血通为蒺藜果实中提取的总皂苷制剂，临床用于心脑血管疾病的防治。蒺藜的果实蒺藜的果实,有刺有刺古代兵器古代兵器主产河南、河北、山东、主产河南、河北、山东、安徽、江苏、四川、安徽、江苏、四川、山西、陕西。山西、陕西。 多年失明。用初秋采集的蒺藜子，阴干捣成散，多年失明。用初秋采集的蒺藜子，阴干捣成散，饭后服，水送下。一天服二次。饭后服，水送下。一天服二次。白癜风白癜风 云南白药中重楼也含有大量的甾体皂苷。重楼重楼云南重楼云南重楼 功能主治清热解毒，消肿止痛，凉肝定惊。作于疔肿功能主治清热解毒，消肿止痛，凉肝定惊。

20、作于疔肿痈肿、咽喉肿痛、毒蛇咬伤、跌扑伤痛、惊风抽搐。痈肿、咽喉肿痛、毒蛇咬伤、跌扑伤痛、惊风抽搐。 重楼重楼七叶一枝花七叶一枝花 OORO123456789101112131415161718192021222324252627从云南白药重楼中分离到的甾体皂苷从云南白药重楼中分离到的甾体皂苷 结构特点结构特点 1.分子具螺缩酮的结构分子具螺缩酮的结构 2. A/B 顺、反顺、反;B/C,C/D反反 3. C10, C13具具-CH3 4. C3有有-OH取代取代 5. C5、C6有时具双键；有时具双键；C12有时具羰基有时具羰基 6. 分子中有三个分子中有三个*C:*C20、*C22、*C2

21、5二二. . 化学结构与实例化学结构与实例 甾体皂苷的皂苷元基本骨架属于螺甾甾体皂苷的皂苷元基本骨架属于螺甾(spirostane(spirostane的衍生物，依照螺甾烷结构中的衍生物，依照螺甾烷结构中C25C25的构型和环的环合状态，可将其分为四种类型。的构型和环的环合状态，可将其分为四种类型。OORO1234567891011121314151617181920212223242526271 1螺甾烷醇类螺甾烷醇类spirostanolsspirostanolsC25C25为为S S构构型。型。OOHO1234567891011121314151617181920212223242526

22、272 2异螺甾烷醇类异螺甾烷醇类isospirostanols)isospirostanols) C25 C25为为R R构型构型OOHO1234567891011121314151617181920212223242526273 3呋甾烷醇类呋甾烷醇类furostanolsfurostanols） F F环为开链衍生物环为开链衍生物OOHHO123456789101112131415161718192021222324252627OH4 4变形螺甾烷醇类变形螺甾烷醇类pseudo-pirostanolspseudo-pirostanols） F F环为五元四氢呋喃环环为五元四氢呋喃环OHO

23、123456789101112131415161718192021222324252627OCH2OH三、甾体皂苷的理化性质三、甾体皂苷的理化性质1.1.性状性状 甾体皂苷元有较好晶形。皂苷多为无定形甾体皂苷元有较好晶形。皂苷多为无定形粉末，味苦而辛辣，对人体黏膜有强烈的刺激性；粉末，味苦而辛辣，对人体黏膜有强烈的刺激性；皂苷多具旋光性，且多为左旋。皂苷多具旋光性，且多为左旋。2.2.溶解性溶解性 甾体皂苷元能溶于亲脂性溶剂；不溶于甾体皂苷元能溶于亲脂性溶剂；不溶于水。皂苷一般可溶于水、稀醇易溶于热水、稀醇，水。皂苷一般可溶于水、稀醇易溶于热水、稀醇，难溶于石油醚、苯、乙醚等亲脂性溶剂。难溶于

24、石油醚、苯、乙醚等亲脂性溶剂。3. 3. 表面活性及溶血作用表面活性及溶血作用 甾体皂苷多具有发甾体皂苷多具有发泡性，其水溶液振荡后产生持久性泡沫。甾体泡性，其水溶液振荡后产生持久性泡沫。甾体皂苷具有溶血作用。皂苷具有溶血作用。4. 4. 能与碱式铅盐、钡盐形成沉淀。能与碱式铅盐、钡盐形成沉淀。5. 5. 颜色反应颜色反应 甾体皂苷在无水条件下，遇某些酸类甾体皂苷在无水条件下，遇某些酸类可产生与三萜皂苷相类似的颜色反应。可产生与三萜皂苷相类似的颜色反应。甾体皂苷与醋酐硫酸的颜色反应，最甾体皂苷与醋酐硫酸的颜色反应，最 后出现绿色；三萜皂苷最后出现红色。后出现绿色；三萜皂苷最后出现红色。三萜皂苷

25、三氯醋酸加热到三萜皂苷三氯醋酸加热到100100度显色，而甾体皂苷加度显色，而甾体皂苷加热到热到6060度就显色。度就显色。6.甾体皂苷可与甾醇形成分子复合物，甾体皂苷的甾体皂苷可与甾醇形成分子复合物，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，乙醇溶液可被甾醇常用胆甾醇沉淀。除胆甾醇外，凡是含有凡是含有C3位位OH的甾醇都可与皂苷结合生成难的甾醇都可与皂苷结合生成难溶性分子复合物。若溶性分子复合物。若C3-OH为为构型，或者是当构型，或者是当C3-OH被酰化或生成苷键，就不能与皂苷生成难溶被酰化或生成苷键，就不能与皂苷生成难溶性的分子复合物。生成的分子复合物用乙醚回流提取性的分子复合物。生成的分子复合物用乙醚回流提取时，胆甾醇可溶于醚，但皂苷不溶，从而达到纯化皂时，胆甾醇可溶于醚，但皂苷不溶，从而达到纯化皂苷和检查是否有皂苷成分的存在。苷和检查是否有皂苷成分的存在。四、甾体皂苷元的波谱特征四、甾体皂苷元的波谱特征 UV (nm) 孤立双键孤立双键 205-225 900 孤立羰基孤立羰基 285 500 ,-不饱和酮不饱和酮 240 11000 共轭双键共轭双键 235 C14-OH的判断：的判断： 307-309 nm 甾体皂苷元降解、氧化脱水（含C14-OH）C=OCH3 IRIR 甾体皂苷元含有螺