《天然药物化学》课件-第九章-强心苷

第九章强心苷天然药物化学吴倩2020年6月

某些长期的病理因素，造成心肌结构和功能的变化，最后导致心室泵血和（或）充盈功能低下心力衰竭

几乎所有的心血管疾病最终都会导致心力衰竭的发生

1785年，国外使用洋地黄叶治疗水肿，陆续发现多种植物中均有一类强心的化合物强心苷——治疗心衰中的战斗机黄花夹竹桃毛花洋地黄铃兰羊角拗花生物活性及分布生物活性及分布地高辛剂量口服：每日总量不超过1.25mg静脉滴注：按需给药，每日总量不超过1mg作用直接加强心肌收缩力减慢心率对心肌电影响心脏毒性代谢缓慢蓄积中毒强心苷类化合物尤其在玄参科和夹竹桃科植物里最多第一节结构类型第二节理化性质第三节提取与分离第四节色谱鉴定实例分析本章内容掌握掌握熟悉第一节

强心苷的结构类型强心苷元糖组成以糖的类型分类以苷元结构分类一、强心苷元部分

强心苷元的组成

甾体母核+C17取代的不饱和内酯环

OO⍺βrR=五元/六元不饱和内酯环想一想：前面学习的化合物结构中，哪一类也具有内酯环的结构？一、强心苷元部分C10位多为甲基（少数为醛基、羟甲基）C13位为甲基C3、C14一般各有一个β-羟基，通过C3-羟基与糖结合成苷C17位侧链为不饱和内酯环glc——一、强心苷元部分

根据C17上连接的不饱和内酯环不同分类（一）甲型强心苷元

五元的不饱和内酯环（中药洋地黄）（二）乙型强心苷元

六元的不饱和内酯环（中药海葱）一、强心苷元部分这两类大多数为β-构型，⍺-构型无强心作用毒性：乙型强心苷>甲型强心苷天然强心苷大多属于甲型强心苷甲型强心苷元（强心甾烯）乙型强心苷元（海葱甾二烯）二、糖部分

（一）α-去氧糖（2-去氧糖）

主要包括2，6-二去氧糖

2，6-二去氧糖甲醚根据糖的C2上有无羟基，分为两类2，6-二去氧糖区别于其他苷类成分的重要特征强心苷中特有的糖比如：D-洋地黄糖、D-加拿大麻糖、L-夹竹桃糖二、糖部分

（二）α-羟基糖（2-羟基糖）——植物中少

主要包括：D-葡萄糖

6-去氧糖

6-去氧糖甲醚糖的结构和种类与强心苷的活性有关系吗？三、糖和苷元的连接方式

Ⅰ型

苷元C3-O-（2，6-二去氧糖）x-（D-葡萄糖

）yⅡ型

苷元C3-O-（6-去氧糖）x-（D-葡萄糖）yⅢ型

苷元C3-O-（D-葡萄糖）xx=1～3y=1～2强心苷元中C3-OH与糖连接形成苷，通常以直链形式连接1~5个糖单元。根据与苷元直接相连的糖的种类不同，可将强心苷分为下列三种类型：

知识链接

强心苷的结构和强心作用的关系不饱和内酯环：

甾体C17位必须连接一个β-构型的不饱和内酯环。甾体母核的立体结构：

C/D环必须是顺式绸合（14β取代），反式的活性消失。糖部分：连接单糖，最多连接5个单糖；苷元与2，6-二去氧糖结合的强心苷的强心活性、毒性强；与葡萄糖结合的苷活性与毒性下降。

点滴积累1.强心苷主要有两种分类方式

（1）根据C17上连接的不饱和内酯环不同：

甲型强心苷、乙型强心苷；

（2）根据与苷元直接相连的糖种类不同：

Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型。2.构成强心苷的糖去氧糖和羟基糖，其中2，6-二去氧糖是强心苷中的特殊糖。

点滴积累比如：D-洋地黄糖、D-加拿大麻糖、L-夹竹桃糖第二节强心苷的理化性质一、强心苷的性状1.形态

无色结晶或无定形粉末。2.旋光性有旋光性。3.味

C17侧链为β-构型，味苦；α-构型，不苦，但无活性。4.刺激性对黏膜有刺激性。二、强心苷的溶解性

强心苷一般可溶于水、甲醇、乙醇、丙酮等极性较大的溶剂，难溶于石油醚、苯、乙醚等弱极性有机溶剂。原生苷由于所含糖基数目多且具有葡萄糖，比次生苷和苷元亲水性强。三、强心苷的水解性（苷的性质)

依据：苷键内酯环其他酯的结构酸、酶水解碱水解三、强心苷的水解性（苷的性质)

（一）酸催化水解反应类型水解条件水解特点温和酸水解0.02~0.05mol/L盐酸或硫酸裂解部位：苷元和α-去氧糖，α-去氧糖和α-去氧糖之间的苷键适用于：Ⅰ型强心苷强烈酸水解3%~5%盐酸或硫酸裂解部位：所有苷键适用于：Ⅱ型和Ⅲ型强心苷，常得到脱水苷元

三、强心苷的水解性（苷的性质)

洋地黄毒苷洋地黄毒苷元洋地黄毒糖洋地黄毒糖-葡萄糖温和酸水解三、强心苷的水解性（苷的性质)强烈酸水解黄花夹竹桃苷双脱水苷元黄花夹竹桃糖葡萄糖三、强心苷的水解性（二）酶催化水解

酶催化水解反应温和、专一性强。在含强心苷的植物中，有水解葡萄糖的酶存在，没有水解⍺-去氧糖的酶，所以酶能水解糖链末端的葡萄糖而保留了⍺-去氧糖。

酶类型水解特点含强心苷的植物中存在的酶裂解部位：只能水解葡萄糖，不能水解α-去氧糖产物：保留α-去氧糖的次级苷蜗牛消化酶裂解部位：所有苷键产物：苷元+单糖三、强心苷的水解性洋地黄毒苷紫花洋地黄酶蜗牛消化酶洋地黄毒苷+葡萄糖苷元+3洋地黄毒糖+葡萄糖三、强心苷的水解性（三）碱催化水解

强心苷的苷键不能被碱水解，但碱可使苷元或糖上的酯键水解脱去酰基、内酯环开环。

四、强心苷的显色反应（一）甾体母核的显色反应

强心苷在无水条件下，与浓酸或某些Lewis酸作用，会出现颜色变化或显荧光。反应名称试剂反应现象醋酐-浓硫酸反应醋酐-浓硫酸（20:1）黄→红→紫→蓝→绿等颜色变化三氯甲烷-浓硫酸反应三氯甲烷-浓硫酸三氯甲烷层显红色或蓝色硫酸层显绿色荧光三氯醋酸反应25%的三氯醋酸乙醇溶液加热到60℃显红色至紫色冰醋酸-乙酰氯反应冰醋酸-乙酰氯及氯化锌紫红→蓝→绿颜色的变化五氯化锑反应五氯化锑

显蓝色、灰蓝色、灰紫色。四、强心苷的显色反应（二）五元不饱和内酯环的显色反应,区分甲型强心苷与乙型强心苷。反应名称试剂反应现象Kedde反应醇+3，5-二硝基苯甲酸+氢氧化钠显深红色，并渐渐褪去Baljet反应醇+苦味酸+氢氧化钠显橙色或橙红色Raymond反应50%乙醇+间二硝基苯试剂+氢氧化钠显紫红色或蓝紫色Legal反应吡啶+亚硝酰铁氰化钠+氢氧化钠显红色或深红色四、强心苷的显色反应是强心苷区别于其他苷类成分的重要特征

（三）α-去氧糖的显色反应反应名称试剂反应现象三氯化铁-冰醋酸反应三氯化铁、冰醋酸、浓硫酸乙酸层：蓝色或蓝绿色界面：颜色随苷元不同而不同呫吨氢醇反应呫吨氢醇、冰醋酸红色对-二甲氨基苯甲醛反应对-二甲氨基苯甲醛灰红色过碘酸钠-对硝基苯胺反应过碘酸钠、对硝基苯胺灰黄色背底上出现深黄色斑点UV观察棕色背底上出现黄色荧光斑点第三节

强心苷的提取与分离一、强心苷的提取2.次生苷的提取

需要利用酶的活性●先进行酶解（25～40℃），再用乙醇、乙酸乙酯等提取●先提取原生苷，再进行酸水解或酶解1.原生苷的提取

必须抑制酶的活性●药材新鲜、采集后低温快速干燥●用甲醇或70%乙醇提取●加硫酸铵等无机盐溶剂法吸附法铅盐法二、强心苷的分离（一）两相溶剂萃取法（二）色谱分离法

多数强心苷以萃取法难以获得单体化合物，所以一般结合各种色谱法进一步分离。强心苷的实例分析

毛花洋地黄

毛花洋地黄中的强心苷，其苷元均是五元不饱和内酯环的甲型强心苷元。其中毛花洋地黄苷甲、乙、丙、丁、戊是原生苷，其余为各种次生苷。临床上常用药物西地兰:去乙酰毛花洋地黄苷丙地高辛:西地兰酶解去掉末端的葡萄糖产生的次生苷。

课堂练习

1.强心苷元一般在哪个位置与糖结合成苷（）A.C10位B.C14位