中药化学技术八 强心苷类化合物

中药化学技术3版学习项目八

强心苷类化合物一、结构分类二、理化性质三、提取与分离四、检识技术五、含有强心苷类化合物的常用中药学习内容2概述强心苷（cardiacglycosides）：是存在于生物体中的一类具有强心作用的甾体苷类。强心苷药理作用：加强心肌收缩力，减慢窦性频率，影响心肌电生理特性，用来治疗充血性心力衰竭和节律障碍等心脏疾病，同时能兴奋延髓催吐化学感受区和影响中枢神经系统，引起恶心、呕吐等胃肠反应，并能产生眩晕、头痛等症3概述强心苷在植物界分布：夹竹桃科、玄参科、百合科、萝摩科、十字花科、毛茛科、卫矛科、大蕺科、桑科等强心苷的存在部位：植物体的花、叶、种子、鳞茎、树皮和木质部等4一、结构分类根据结构中甾体部分的不同，可分为：甲型强心苷乙型强心苷根据甾体与糖连接方式不同，可分为：Ⅰ型强心苷Ⅱ型强心苷Ⅲ型强心苷5一、结构分类（一）苷元部分1．甾体母核A/B顺式C/D顺式A/B反式C/D顺式6一、结构分类2．C17位不饱和内酯环甲型强心苷元：C17位连接五元不饱和内酯环（Δαβγ-内酯），称强心甾烯类（cardenolide）强心甾烯类夹竹桃苷元7一、结构分类乙型强心苷元：C17位连接六元不饱和内酯环（Δαβ、γδδ-内酯），称海葱甾二烯类（scillanolides）或蟾酥甾二烯类（bufanolide）海葱甾二烯类绿海葱苷元8一、结构分类（二）糖的部分强心苷中的糖类：根据糖分子中C2是否含有氧原子，可分为：2-羟基糖（α-羟基糖）2-去氧糖（α-去氧糖）9

1．2-羟基糖：C2含有氧原子的糖D-葡萄糖L-鼠李糖D-洋地黄糖L-黄花夹竹桃糖

一、结构分类10一、结构分类2．2-去氧糖：C2不含有氧原子的糖类D-洋地黄毒糖D-加拿大麻糖L-夹竹桃糖

11一、结构分类（三）糖与苷元的连接方式根据苷元C3位羟基与糖的连接方式不同，可将强心苷分为三类：Ⅰ型强心苷Ⅱ型强心苷Ⅲ型强心苷12一、结构分类1．Ⅰ型强心苷：苷元C3-O-(2,6-二去氧糖)x-(D-葡萄糖)y紫花洋地黄苷A毒毛花苷K13一、结构分类2．Ⅱ型强心苷苷元C3-O-(6-去氧糖)x–(D-葡萄糖)y黄花夹竹桃苷A乌本苷14一、结构分类3．Ⅲ型强心苷：苷元C3-O-(D-葡萄糖)x绿海葱苷15二、理化性质

（一）性状强心苷类化合物：多为无色晶体或无定形粉末对粘膜有刺激性具有旋光性C17侧连为β-构型者味苦，有生物活性；而α-构型无苦味，也无生物活性。16二、理化性质（二）溶解性强心苷一般可溶于水、甲醇、乙醇、丙酮等极性溶剂，微溶于乙酸乙酯、含水三氯甲烷，难溶于乙醚、苯、石油醚等非极性溶剂。强心苷的溶解性因其所含糖的数目、种类及苷元上取代基的种类、数目和位置有关。一般来说，强心苷分子中羟基数越多，极性越强，在水中溶解度越大；反之，则极性弱，在水中溶解度越小。17二、理化性质（三）水解性强心苷中苷键可被酸、酶水解成次生苷或苷元，分子中的内酯环和其他酯键可被碱水解，水解反应是研究强心苷的化学组成及改造强心苷结构的重要手段。1．酸水解根据酸水解条件的不同，可分为：温和酸水解法剧烈酸水解法。18二、理化性质（1）温和酸水解法稀酸：0.02mol/L～0.05mol/L的盐酸或硫酸条件：在含水乙醇中经短时间（半小时至数小时）加热回流结果：能使苷元与2-去氧糖之间的苷键、2-去氧糖之间的糖苷键水解；2-去氧糖与2-羟基糖、2-羟基糖之间的糖苷键不被水解。结论：温和酸水解可使Ⅰ型强心苷水解,Ⅱ型、Ⅲ型强心苷在此条件下不发生水解。19二、理化性质毒毛花苷K的水解紫花洋地黄A的水解20二、理化性质（2）剧烈酸水解法强酸：3%～5%的盐酸或硫酸条件：在含水乙醇中加温加压结果：可水解所有的苷键、糖苷键，同时使苷元结构发生脱水反应。21二、理化性质紫花洋地黄苷A在此条件下的水解：22二、理化性质（3）氯化氢丙酮法：试剂：丙酮溶液中加入1%氯化氢试剂条件：于20℃放置两周，此法适用于易溶于丙酮的单糖苷结果：强心苷可水解成原生苷元和糖的衍生物。23二、理化性质2．碱水解法（1）酰基的水解：采用碳酸氢钠、碳酸氢钾处理可水解2-去氧糖上的酰基；氢氧化钙、氢氧化钡能水解强心苷分子中所有的酰基，但不会使内酯键水解。（2）内酯键的水解：氢氧化钠、氢氧化钾的水溶液，可使内酯键水解开裂，加酸后又环合成内酯键，该水解条件比较强烈，同时水解所有的酰基。24二、理化性质（3）甲型强心苷在氢氧化钾（氢氧化钠）醇溶液中，Δαßｒ-内酯可发生双键转位，生成活性亚甲基、内酯型异构化苷及开链异构化苷（开链异构化苷酸化后不再形成内酯键）,活性亚甲基可与某些试剂缩合显色,用于定性检识。乙型强心苷在此条件，只能使内酯键水解，不产生活性亚甲基及异构化苷。25二、理化性质3．酶水解在含强心苷的植物中，存在水解β-D-葡萄糖之间苷键的酶，无水解2-去氧糖的酶。酶水解只能水解除去分子中的葡萄糖，保留2-去氧糖部分，生成次生苷。酶水解具有专属性，不同的酶水解不同的苷键。26三、提取与分离（一）提取技术1．原生苷的提取技术:强心苷虽有亲脂性苷、弱亲脂性苷及水溶性苷之分，但都可以溶解在亲水性有机溶剂中，如70%～80%的乙醇进行提取，既可提高提取效率，又可以破坏酶的活性。当原料中含脂类杂质较多时，可先用石油醚或汽油脱脂后再提取。27三、提取与分离2．次生苷的提取技术提取次生苷时，可采用40℃发酵酶解或适当的化学方法水解原生苷后，再用70%～80%的乙醇进行提取。28三、提取与分离（二）分离技术分离强心苷可以采用重结晶法、溶剂萃取法、逆流分溶法和色谱分离法。在大多数情况下需要采用多种方法配合使用，反复分离才能得到单体。29四、检识技术（一）化学检识技术强心苷的显色反应：甾体母核五元不饱和内酯环2-去氧糖等结构30四、检识技术1．五元不饱和内酯环的显色反应：甲型强心苷类C17位上的五元不饱和内酯环，在碱性醇溶液中，双键发生转位，产生C22活性亚甲基活性亚甲基上的活性氢原子能与活性亚甲基试剂反应而显色。乙型强心苷不能产生活性亚甲基，因此无此类反应。31四、检识技术（1）间二硝基苯（Raymond）反应：取试样约1mg，用适量的50%乙醇溶解后加间二硝基苯乙醇液0.1ml，摇匀，再加20%氢氧化钠溶液0.2ml，呈紫红色。32四、检识技术（2）3,5二硝基苯甲酸（Kedde）反应：取试样的甲醇或乙醇溶液于试管中，加入3,5二硝基苯甲酸试剂（A液：2%的3,5-二硝基苯甲酸甲醇或乙醇溶液；B液：2mol/L氢氧化钾溶液，用前等量混合）3～4滴，产生红色或紫红色溶液。33四、检识技术间二硝基苯反应和3,5二硝基苯甲酸反应均可作为纸色谱和薄层色谱的显色剂，喷雾后显紫红色，几分钟后褪色。34四、检识技术（3）碱性苦味酸（Baljet）反应：取试样的甲醇或乙醇溶液于试管中，加入碱性苦味酸试剂（A液：1%苦味酸乙醇溶液；B液：5%氢氧化钠水溶液，用前等量混合）数滴，呈现橙色或橙红色，反应有时需要15分钟以后才能显色，生成的缩合物能吸收485nm波长的电磁波。可用此性质测定强心苷类药物的含量。35四、检识技术（4）亚硝酰铁氰化钠（Legal）反应：取试样1mg～2mg，溶于2～3滴吡啶中，加3%亚硝酰铁氰化钠和2mol/L氢氧化钠各1滴，呈深红色并渐渐消失。36四、检识技术2．2-去氧糖的显色反应：由于只有Ⅰ型强心苷含有2-去氧糖，故此类反应仅用于Ⅰ型强心苷的检识。Ⅰ型强心苷：苷元C3-O-(2,6-二去氧糖)x-(D-葡萄糖)yⅡ型强心苷：苷元C3-O-(6-去氧糖)x–(D-葡萄糖)yⅢ型强心苷：苷元C3-O-(D-葡萄糖)x37（1）Keller-Kiliani(K-K)（三氯化铁-冰醋酸）反应：取试样1mg溶于5ml冰醋酸中，加1滴20%三氯化铁溶液，沿试管壁缓缓加入5ml浓硫酸，观察界面和醋酸层的颜色变化，如有游离的2-去氧糖存在，醋酸层渐呈蓝或蓝绿色。界面的颜色随苷元羟基、双键的位置和数目不同而异，可显红色、绿色、黄色等，界面的呈色是由于浓硫酸的作用，久置后因炭化作用均转为暗色。四、检识技术38四、检识技术此反应为2-去氧糖的特征反应只对游离的2-去氧糖或在此条件下能水解产生游离2-去氧糖的强心苷显色。对2-去氧糖和葡萄糖或其他羟基糖连接的二糖苷或三糖苷及乙酰化的2-去氧糖在此反应条件下不能水解生成2-去氧糖，故不显色。39四、检识技术（2）过碘酸-对硝基苯胺反应：取试样的醇溶液点在滤纸（或薄层板）上，先喷过碘酸钠水溶液（过碘酸钠水溶液5ml加蒸馏水10ml稀释），于室温放置10分钟，再喷对硝基苯胺试剂（1%对硝基苯胺的醇溶液4ml加浓盐酸1ml混匀），则在灰黄色背底上迅速出现深黄色斑点，将纸条置紫外灯下观察，则为棕色背底上现黄色荧光斑点，再喷5%氢氧化钠甲醇溶液，色斑转为绿色。40四、检识技术过碘酸能将2-去氧糖氧化成丙二醛，再与对硝基苯胺试剂缩合而呈黄色。此反应可作为薄层色谱或纸色谱显色剂。41四、检识技术（3）对二甲氨基苯甲醛反应：将试样的醇溶液点在滤纸上，喷对二甲氨基苯甲醛试剂（1%对二甲氨基苯甲醛的醇溶液4ml加浓盐酸1ml），于90℃加热，含有2-去氧糖的强心苷可显灰红色斑点。42四、检识技术（4）呫吨氢醇反应（xanthydrol反应）：取试样1～10μg加入呫吨氢醇试剂（呫吨氢醇10mg溶解于100ml冰醋酸中，加入1ml浓盐酸）1ml，置沸水浴中数分钟后呈红色。本反应非常灵敏，所有含2-去氧糖的化合物都能呈色，可用于含2-去氧糖化合物的定性、定量分析。43四、检识技术3．甾体母核的显色反应Liebermann-Burchard反应Tschugaeff反应Salkowski反应Kahlenberg反应三氯醋酸-氯胺T（chloraminesT）反应44四、检识技术（二）色谱检识技术1．纸色谱2．薄层色谱3．显色方法(1)检识甲型强心苷的显色剂(2)检识各种强心苷的显色剂45五、含有强心苷类化合物的常用中药夹竹桃铃兰罗布麻羊角拗46小结1.强心苷按苷元结构不同怎样分类？按连接糖不同分为几类？各类强心苷的结构有何特点？2.强心苷的水解性质。3.五元不饱和内酯和2-去氧糖的化学检识反应。4.如何用化学方法区别甲型强心苷和乙型强心苷？5.强心苷在提取过程中要注意哪些事项？6.含有强心苷类物质的常见中药。

47目标检测题1．Ⅰ型强心苷经温和的酸水解后可得到的产物是A．原生苷B．次生苷C．苷元D．脱水苷元E．脱酰基苷元2．用3～