强心苷类化合物

中药化学技术

强心苷学习目标：1、掌握强心苷元、强心苷的类型及结构特点。2、掌握强心苷的理化性质和检识方法。3、理解强心苷的提取、分离方法。

概述：

强心苷是指存在于植物体内的一类对心脏具有显著生物活性的甾体苷类化合物。现代药理实验证明，强心苷能加强心肌收缩性，减慢窦性频率。主要用于治疗慢性心功能不全，心房纤颤、心房扑动、阵发性心动过速等心脏疾病。

强心苷在植物界分布比较广泛，主要存在于夹竹桃科、玄参科、百合科、萝摩科、十字花科、毛茛科、卫矛科等十几个科的一百多种植物中。常存在于一些有毒的植物如毒毛旋花子、毛花洋地黄、紫花洋地黄、黄花夹竹桃、铃兰等植物中。黄花夹竹桃一、结构与分类强心苷是甾体衍生物，根据所连不饱和内酯环不同，分为甲型强心苷和乙型强心苷；强心苷所连接的糖大多是去氧糖，根据苷元及与糖连接方式不同，又可分为Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型强心苷。（一）苷元部分的结构强心苷元由甾体母核和不饱和内酯环组成，其甾体母核与其他甾醇立体结构不同。B/C环与其他甾醇相同为反式稠合，A/B环大多为顺式稠合，C/D环均为顺式稠合，若为反式则无强心活性。A/B环两种稠合方式皆有。

强心苷苷元类型：

C17位连接五元不饱和内酯环，称甲型强心苷元；若连接六元不饱和内酯环，称乙型强心苷元。

自然界中的强心苷大多属于甲型强心苷。如夹竹桃苷元、洋地黄毒苷元属于甲型强心苷元；绿海葱苷元、蟾毒素等属于乙型强心苷元。甲型乙型（二）糖的部分的结构强心苷中的糖类，根据糖分子中C2含氧程度的不同，可分成α-羟基糖和α-去氧糖：1．α-羟基糖C2联结有氧原子的糖，此类糖包含非去氧糖（如葡萄糖）、6-去氧糖和6-去氧糖-3-甲醚。2．α-去氧糖C2不含有氧原子的糖类，主要是2,6-二去氧糖和2,6-二去氧糖-3-甲醚。D-洋地黄毒糖

D-加拿大麻糖L-夹竹桃糖

D-波伊文糖（三）苷元和糖的连接方式按照糖的种类以及与苷元的链接方式可分为三种类型Ⅰ型强心苷：苷元-（2,6-去氧糖）x-（D-葡萄糖）y，如紫花洋地黄苷A和毒毛花苷。Ⅱ型强心苷：苷元-（6-去氧糖）x-（D-葡萄糖）y，如黄花夹竹桃苷A。Ⅲ型强心苷：苷元-（D-葡萄糖）x，如绿海苷。

二、强心苷的理化性质

1.性状大多为无色结晶或无定形粉末。具有旋光性。对粘膜有刺激性,C17侧连为β-构型者味苦，为α-构型无苦味。

2．溶解性水甲醇、乙醇醋酸乙酯、含水氯仿、氯仿-甲醇乙醚、苯、石油醚原生苷次生苷+难溶++微溶可溶-难溶--三、水解性强心苷分子中苷键可被酸、酶水解生成次生苷或苷元，分子中的内酯环和其它酯键可被碱水解。（一）酸水解根据水解条件的不同，可分为温和酸水解法和强烈酸水解法。1．温和酸水解法

用稀酸0.02～0.05mol/L的盐酸或硫酸在含水乙醇中经短时间加热回流，可使Ⅰ型强心苷水解成苷元、一个或几个单分子的2,6-二去氧糖、含一个分子的2,6-二去氧糖和D-葡萄糖的低聚糖。Ⅱ型、Ⅲ型强心苷在此条件下不发生水解。由于温和酸水解条件温和，不会使苷元分子发生脱水反应。2．强烈酸水解法用3%～5%的盐酸或硫酸在含水乙醇中加温加压的条件下，可使所有的糖苷键水解。由于水解条件较剧烈，常使苷元结构发生脱水，产物是单糖和缩水苷元。如紫花洋地黄苷A在此条件下生成缩水苷元。缩水羟基洋地黄毒苷元3．氯化氢丙酮法在强心苷的丙酮溶液中加入1%氯化氢试剂，20℃放置两周。可水解得到原生苷元和糖衍生物。（三）酶水解在含强心苷的植物中，存在水解β-D-葡萄糖苷键的酶，而无水解α-去氧糖的酶，所以酶水解只能除去分子中的葡萄糖，保留α-去氧糖部分生成次生苷。如毛花洋地黄苷丙酶水解生成次生苷（地高辛）。酶水解具有专属性，不同的酶切断不同的苷元。如毒毛花苷K的酶水解过程。（二）碱水解法强心苷分子中的苷键不易被碱水解。而分子中的内酯键、酰基在不同的碱性条件下可以发生水解或裂解、双键转位及苷元异构化等反应。三、提取与分离方法

强心苷的提取

原生苷可以用甲醇、乙醇提取次生苷选择乙醚、氯仿、氯仿-甲醇混合溶剂提取常用提取溶剂:70-80%乙醇（提取效率高；能使酶破坏失活）

强心苷的分离

1.两相溶剂萃取法：依分配系数差异（K）

2.色谱分离法：吸附色谱：适用于亲脂性苷类（单糖苷、次生苷、苷元）分配色谱：适用于亲水性苷类（原生苷）检识方法一、显色反应强心苷的显色反应包括五元不饱和内酯环、α-去氧糖、甾体母核三部分。（一）作用于甾体母核的反应这类显色试剂与皂苷中同类显色试剂显色原理与方法基本相同

1．醋酐-浓硫酸反应（Liebermann-Burchard反应）取试样溶于冰醋酸，加浓硫酸-醋酐（1∶20）混合液数滴，反应液呈黄→红→紫→蓝等变化，最后褪色。2．冰醋酸-乙酰氯反应（Tschugaeff反应）取试样溶于冰醋酸，加无水氯化锌及乙酰氯后煮沸，则呈现出淡红色或紫红色。3．氯仿-浓硫酸反应（Salkowski反应）将试样溶于氯仿，沿试管壁加入浓硫酸，硫酸层呈红色或蓝色，氯仿层有绿色荧光。4．五氯化锑反应（Kahlenberg反应）将强心苷的醇溶液点在滤纸或薄层上，喷以20%五氯化锑氯仿溶液（不含乙醇和水），于100℃加热，出现蓝色、灰蓝色、灰紫色等不同颜色。（二）五元不饱和内酯环的显色反应

甲型强心苷在碱性醇溶液中，五元不饱和内酯环上的双键发生转位后，产生C22活性亚甲基，活性亚甲基上的活性氢原子能与一些化学试剂缩合生成有颜色的物质。乙型强心苷的六元不饱和内酯环不能发生双键转位，不能产生活性亚甲基，因此无此类反应。1．3,5二硝基苯甲酸试剂反应（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3～4滴，产生红色或紫红色。2．碱性苦味酸试剂反应（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。3．亚硝酰铁氰化钠试剂反应（Legal反应）取试样溶于吡啶中，加3%亚硝酰铁氰化钠试剂和氢氧化钠各1滴，反应液呈深红色并渐渐消失。（三）作用于α-去氧糖的反应

由于只有Ⅰ型强心苷连有α-去氧糖，故下列反应用于Ⅰ型强心苷的检识。

1．三氯化铁-冰醋酸反应（Keller-Kiliani(K-K)反应）取试样溶于冰醋酸中，加三氯化铁溶液，再加入浓硫酸。如有α-去氧糖存在，醋酸层渐呈蓝或蓝绿色。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，于室温放置10分钟，再喷对硝基苯胺试剂，则迅速在灰黄色背底上出现深黄色斑点，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，则色斑转为绿色。

3．对二甲氨基苯甲醛反应将试样的醇溶液点在滤纸上，喷以对二甲氨基苯甲醛试剂，并于90℃加热，分子中含有α-去氧糖的强心苷可显灰红色斑点。4．呫吨氢醇反应（xanthydrol反应）取试样少许加入呫吨氢醇试剂1ml，置沸水浴中数分钟后呈红色。本反应非常灵敏，可用于含α-去氧糖化合物的定性、定量分析。

二、色谱检识强心苷的常用色谱检识方法有纸色谱、薄层色谱等。（一）纸色谱纸色谱常用于强心苷的检识。如强心苷的亲水性较强，宜选用水为固定相，移动相多选用水饱和的丁酮等；如强心苷的亲水性较弱或检识苷元时，可选用甲酰胺为固定相，以甲酰胺饱和的甲苯或苯为移动相。

（二）薄层色谱1．吸附薄层色谱由于强心苷分子中含有较多的极性基团，因