天药甾体和其皂苷类培训课件

天药甾体和其皂苷类第一节概述

一、定义

甾体化合物是天然广泛存在的一类化学成分，种类很多，但它们的化学结构中都具有环戊烷骈多氢菲的甾核。2天药甾体和其皂苷类

“甾体化合物”中的“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“〈〈〈”。即C10、C13上的角甲基和C17位的侧链。R3天药甾体和其皂苷类

甾核四个环的稠合方式C17位的侧链二、分类依据4天药甾体和其皂苷类分类C17

侧链A/BB/CC/DC21

甾类羟甲基衍生物反反顺强心苷类不饱和内酯环顺、反反顺甾体皂苷类含氧螺杂环顺、反反反植物甾醇脂肪烃顺、反反反昆虫变态激素脂肪烃顺反反胆酸类戊酸顺反反表12-1天然甾类成分C17

侧链构成及甾核的稠合方式5天药甾体和其皂苷类三、甾体母核的取代基及取代基的构型

在甾体母核上，大多存在C3羟基，可和糖结合成苷。甾核的其他位置还有羰基、双键等取代基。天然甾类成分C10、C13、C17侧链大多为β-构型，以实线表示。R6天药甾体和其皂苷类

2）C3-OH和C10-CH3

反式:α型或epi(表)型（虚线表示）。1）C3–OH和C10-CH3

顺式:β型（实线表示）；C3羟基的空间排列，有两种类型的异构体：RR7天药甾体和其皂苷类四.甾类成分的颜色反应

甾类成分在无水条件下，用酸处理，能产生各种颜色反应，与三萜化合物类似。

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。8天药甾体和其皂苷类

2.Salkowski反应

将样品溶于氯仿，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。9天药甾体和其皂苷类洋地黄毒强心苷类的区别洋地黄毒苷类：黄色羟基洋地黄毒苷类：蓝色异羟基洋地黄毒苷类：灰蓝色B.25%三氯醋酸乙醇液-3%氯胺T水液（4:1）样品荧光反应3.Rosen-Heimer反应：红色、紫色25%三氯醋酸乙醇液A.样品10天药甾体和其皂苷类

4.三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）干燥后，60-70℃加热，显黄色、灰蓝色、灰紫色斑点。11天药甾体和其皂苷类第二节强心苷类一、强心苷的概述及生物合成（一）强心苷定义

强心苷（cardiacglycosides）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。12天药甾体和其皂苷类（二）强心苷的药理作用

目前临床应用的强心苷达二、三十种，主要用于治疗充血性心力衰竭及节律障碍等心脏疾病，如毛花苷C、地高辛、洋地黄毒苷等。13天药甾体和其皂苷类强心苷的副作用

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，若超过安全剂量时，可使心脏中毒而停止跳动。强心苷的治疗剂量与中毒剂量相距极小。

14天药甾体和其皂苷类

强心苷存在于许多有毒的植物中。十几个科几百多种植物中含有强心苷类，主要有夹竹桃科、玄参科、萝摩科、卫矛科、百合科、大戟科等。较重要的植物有紫花毛地黄、毛花毛地黄、海葱、黄花夹竹桃、杠柳、铃蓝、福寿草、羊角拗等。（三）强心苷的药源15天药甾体和其皂苷类

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。（三）强心苷的药源16天药甾体和其皂苷类二、强心苷的化学结构和分类

强心苷（cardiacglycosides）是由强心苷元与糖两部分构成。（一）强心苷元的结构17天药甾体和其皂苷类1.强心苷元甾核的顺反异构1.A/B顺(多）；B/C反；C/D顺。如：洋地黄毒苷元。2.A/B反（少）；B/C反；C/D顺。如：乌沙苷元。R18天药甾体和其皂苷类2.强心苷元上的取代基C3位-OH多为β型（洋地黄毒苷元），少数为α-型,命名时冠以表(epi)字，如3-表毛地黄毒苷元(3-epidigitoxigenin)。C14位-OH都是β型(C/D环顺式)。19天药甾体和其皂苷类3.两类强心苷元1）甲型：C17位侧链为五元环的△--内酯。2）乙型：C17位侧链为六元环的△，

-—内酯。这两类C17位侧链大多是β-构型，个别为α-构型，α型无强心作用。

20天药甾体和其皂苷类甲型乙型αβγδαβγ3.两类强心苷元的结构21天药甾体和其皂苷类4.甲型强心苷的命名甲型强心苷以强心甾（cardenolide）为母核命名。

洋地黄毒苷元3ß，14ß-二羟基-5ß-强心甾-20(22)-烯3ß，14ß-dihydroxy-5ß-card-20(22)-enolide22天药甾体和其皂苷类5.乙型强心苷以海葱甾（scillanolide)或蟾蜍甾(bufanolide)为母核命名。

海葱苷元(scillarenin)3ß，14ß-二羟基海葱甾-4，20，22-三烯3ß，14ß-dihydroxy-scilla-4，20，22-trienolide23天药甾体和其皂苷类（二）糖部分

构成强心苷的糖有20多种，根据C2位上有无羟基分为2-羟基糖及2-去氧糖两类。后者主要见于强心苷。24天药甾体和其皂苷类

6位有羟基2-羟基糖6位无羟基（6-去氧糖）

6-去氧糖甲醚D-GlcD-鸡纳糖D-洋地黄糖D-digitalose25天药甾体和其皂苷类

2-去氧糖（1）2,6-二去氧糖。如：D-毛地黄毒糖等。（2）2,6-二去氧糖甲醚。如：D-加拿大麻糖等。D-洋地黄毒糖R=H(D-digitoxose)D-加拿大麻糖R=CH3(D)-cymarose26天药甾体和其皂苷类（三）糖和苷元的连接方式

强心苷中大多是低聚糖苷，少数是单糖苷或双糖苷。通常按糖的种类以及糖和苷的连接方式有三种：Ⅰ型:R-O-(D-O-)1-3-(末端葡萄糖-O-)1-2HⅡ型:R-O-(D-O-)1-3-HⅢ型：R-O-(末端葡萄糖-O-)H

R=苷元D=脱氧糖27天药甾体和其皂苷类

R1R2LanatosideAHHLanatoside

BHOHLanatoside

COHHLanatoside

DOHOHLanatoside

EHOCHO毛花洋地黄（Digitalislanata)中的一级苷

（四）五元内酯环结构实例28天药甾体和其皂苷类

R1R2洋地黄毒苷digitoxinHH羟基洋地黄毒苷gitoxinHOH地高辛

digoxinOHH吉他洛gitaloxin

H

OCHO毛花洋地黄（Digitalislanata)中的次级苷（四）五元内酯环结构实例29天药甾体和其皂苷类（四）五元内酯环结构实例

紫花洋地黄（Digitalispurpurea)中的一级苷

RpurpureaAHpurpurea

BOHglucogitatoxinOCHO30天药甾体和其皂苷类（五）海葱中的六元内酯环强心苷

R海葱苷元H原海葱苷A-Rha海葱苷A-Rha-glc葡萄糖海葱苷A-Rha-glc-glc31天药甾体和其皂苷类（六）测定强心苷生物效价的标准品

G-毒毛旋花子苷（G-strophanthin)，又叫乌本苷(ouabain)，为速效强心苷，并作为测定强心苷生物效价的标准品。32天药甾体和其皂苷类三、强心苷的理化性质（一）理化性质

1.性状和溶解度强心苷多为无色结晶或无定形粉末，一般可溶于水、丙酮及醇类等极性溶剂，略溶于乙酸乙酯、含醇氯仿，几乎不溶于乙醚、苯、石油醚等非极性溶剂。它们的溶解度也因糖分子数目和性质以及苷元分子中有无亲水性基团而有差异。33天药甾体和其皂苷类1.性状和溶解度

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。乌本苷34天药甾体和其皂苷类洋地黄毒苷在水中的溶解度小（1：100000000），而溶于氯仿（1：40）。1.性状和溶解度洋地黄毒苷35天药甾体和其皂苷类

当用NaOH或KOH的水溶液处理强心苷，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。2内酯环的水解36天药甾体和其皂苷类2.1醇性苛性碱对甲型强心苷的作用异构化物（Ⅰ）内酯型异构化物（Ⅰ）开链型37天药甾体和其皂苷类2.2醇性苛性碱对乙型强心苷的作用38天药甾体和其皂苷类3.双键氧化。4.5ß-OH和14ß-OH的脱水。5.邻羟基的乙酰化。6.C17ß侧链转变为C17α侧链。7.C3-OH与C10醛基在冷甲醇中用HCl处理，形成半缩醛的结构。39天药甾体和其皂苷类8.酰基水解

强心苷的苷元或糖基上常有酰基，一般可用碱试剂处理使酯键水解，脱去酰基。40天药甾体和其皂苷类8酰基的水解

A

NaHCO3，KHCO3使α–去氧糖上的酰基水解，而α

-羟基糖及苷元上的酰基多不被水解。

41天药甾体和其皂苷类例：NaHCO3，KHCO3使2-去氧糖上的酰基水解。42天药甾体和其皂苷类

8酰基水解

B.

Ca(OH)2，Ba(OH)2使2-去氧糖、2-羟基糖及苷元上的酰基水解；

C.

NaOH碱性太强，不但使所有酰基水解，还使内酯环开裂，故很少使用。43天药甾体和其皂苷类（二）苷键的水解1.酸催化水解（1）

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，可水解去氧糖的苷键。44天药甾体和其皂苷类1).主要水解苷元和去氧糖之间的苷键2).2-去氧糖与2-去氧糖之间的糖苷键。3).2-去氧糖与葡萄糖之间的糖苷键不易断裂。4).对苷元影响较小，不会引起脱水反应。5).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。温和酸水解具体水解的苷键：45天药甾体和其皂苷类+2温和酸水解的实例+46天药甾体和其皂苷类（2）剧烈酸水解

2－羟基糖的苷，由于2－羟基的存在，产生下式互变，阻扰了水解反应的进行，水解较为困难，必须增高酸的浓度（3%--5%），延长水解时间，或同时加压。但由于比较强烈，常引起苷元的脱水，产生缩水的苷元。如：羟基毛地黄毒苷。47天药甾体和其皂苷类2-羟基糖水解时的结构互变2-羟基糖苷48天药甾体和其皂苷类强烈酸水解引起苷元的脱水49天药甾体和其皂苷类（3）

盐酸丙酮法(Mannich水解）

强心苷的丙酮溶液，室温条件下与HCl时间反应（约两周，反应液中含HCl0.4%-1%)，糖分子中C2-OH与C3-OH与丙酮发生反应，生成丙酮化物，进而水解，可得到原来的苷元和糖的衍生物。50天药甾体和其皂苷类毒毛旋花子苷元铃兰毒苷氯代-L-鼠李糖丙酮化物（0.4-1%）51天药甾体和其皂苷类2.酶催化水解

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，所以能水解分子中的葡萄糖而保留2-去氧糖。

52天药甾体和其皂苷类例1紫花毛地黄叶中的紫花苷酶，只能使紫花毛地黄苷A和B脱去一分子的Glc。紫花苷酶紫花洋地黄苷A洋地黄毒苷53天药甾体和其皂苷类例2酶催化水解

毒毛旋花子的苷毒毛花苷元加拿大麻苷K-毒毛旋花子次苷βK-毒毛花苷毒毛旋花子双糖酶β-D-葡萄糖苷酶54天药甾体和其皂苷类蜗牛酶

蜗牛消化酶（snailenzyme蜗牛肠管消化液经处理而得）是一种混合酶，几乎能水解所有的苷键，能将强心苷分子中糖链逐步水解，直至获得苷元，常用来研究强心苷的结构。55天药甾体和其皂苷类

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：

1.作用于甾体母核的反应；

2.作用于α,β不饱和内酯环的反应；3.由于2-去氧糖产生的反应。（三）显色反应

56天药甾体和其皂苷类

甲型强心苷在碱性溶液中，发生双键转移，生成活性亚甲基，故可与活性亚甲基试剂作用而显色。

乙型强心苷无此类反应。

2.作用于α,β不饱和内酯环的反应

57天药甾体和其皂苷类1).

Keller-kiliani(K-K)反应

强心苷溶于含少量Fe3+的冰醋酸，沿管壁滴加浓硫酸，观察界面和醋酸的颜色变化。若有2-去氧糖存在，醋酸层渐呈蓝或蓝绿色。但若不显色，不能说明无2-去氧糖。条件：此反应只对游离的2-去氧糖或在反应条件下能水解出2-去氧糖的强心苷显色。3.由于2-去氧糖产生的反应

59天药甾体和其皂苷类例1毒毛花苷K和K-毒毛旋花子次苷β,它

们结构中虽然都有1分子的加拿大麻糖，但因与

葡萄糖相连，均呈阴性反应。毒毛旋花子的苷元加拿大麻苷K-毒毛旋花子次苷β毒毛花苷K60天药甾体和其皂苷类例：紫花洋地黄苷A和洋地黄毒苷K-K反应的颜色差异。紫花洋地黄苷A洋地黄毒苷61天药甾体和其皂苷类2.对-二甲氨基苯甲醛反应：样品反应后呈灰红色斑点。3.占吨氢醇反应:取样品加入占吨氢醇试剂，置沸水浴中3min，只要分子中有2-去氧糖都能显红色。

4.过碘酸-对硝基苯胺反应：含2-去氧糖样品反应后呈深黄色斑点，紫外灯下为棕色背底上出现黄色荧光斑点。62天药甾体和其皂苷类四、强心苷的提取分离

强心苷在植物中存在的特点：1.

植物体中所含强心苷比较复杂，大多含量较低。

2.强心苷多与糖类、皂苷、色素、鞣质等共存，这些成分的存在可影响或改变强心苷在许多溶剂中的溶解度。3.在植物中，存在与强心苷共存的酶，因此会产生次级苷，增加了成分的复杂性。

63天药甾体和其皂苷类

提取时须注意的问题：

如果要提取原生苷，必须抑制酶