第九章甾體化合物

1、 第九章第九章 甾體化合物甾體化合物教學(xué)內(nèi)容教學(xué)內(nèi)容:9.1 概述概述: 分類(lèi)分類(lèi), 顏色反應(yīng)顏色反應(yīng)9.2 甾體皂苷甾體皂苷: 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu), 理化性質(zhì)理化性質(zhì), 提取分離及檢識(shí)提取分離及檢識(shí)9.3 強(qiáng)心苷強(qiáng)心苷: 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn),分類(lèi)分類(lèi),重要理化性質(zhì)重要理化性質(zhì),檢識(shí)檢識(shí)9.1 概述概述 (一）一） 定義：定義：甾體母核甾體母核: 環(huán)戊烷并多氫菲環(huán)戊烷并多氫菲31245678910111213141819R151617ABCD（二）分類(lèi)（二）分類(lèi) 依據(jù)碳依據(jù)碳17上的取代基不同分類(lèi)。上的取代基不同分類(lèi)。 類(lèi)別類(lèi)別 C17 - R甾體皂苷甾體皂苷 含氧螺雜環(huán)含氧螺雜環(huán)強(qiáng)心苷強(qiáng)心苷 不飽和內(nèi)酯

2、環(huán)不飽和內(nèi)酯環(huán)蟾毒配基蟾毒配基 六元不飽和內(nèi)酯六元不飽和內(nèi)酯C21甾醇甾醇 乙基衍生物乙基衍生物膽汁酸類(lèi)膽汁酸類(lèi) 戊酸戊酸甾醇、昆蟲(chóng)變態(tài)激素甾醇、昆蟲(chóng)變態(tài)激素 810個(gè)碳脂肪烴個(gè)碳脂肪烴甾體生物堿甾體生物堿 含氮衍生物含氮衍生物天然甾體天然甾體: B/C環(huán)均為反式稠合環(huán)均為反式稠合 C/D環(huán)多為反式稠合環(huán)多為反式稠合 A/B環(huán)有順、反兩種稠合方式環(huán)有順、反兩種稠合方式 A/B環(huán)順式稠合環(huán)順式稠合正系正系 天然甾體天然甾體 A/B環(huán)反式稠合環(huán)反式稠合別系別系 習(xí)慣上將位于環(huán)平面上方的習(xí)慣上將位于環(huán)平面上方的C-H鍵或鍵或角甲基等定為角甲基等定為-型，用實(shí)線表示；位于型，用實(shí)線表示；位于環(huán)平面下方

3、的環(huán)平面下方的 為為-型，用虛線表示。型，用虛線表示。 天然甾類(lèi)天然甾類(lèi)C10、C13、 C17取代基多為取代基多為-型。型。（三）甾核的重要顏色反應(yīng)（三）甾核的重要顏色反應(yīng) 無(wú)水條件下與酸反應(yīng)：脫水、縮合、氧化無(wú)水條件下與酸反應(yīng)：脫水、縮合、氧化1. Liebermann-Burchard反應(yīng)反應(yīng) 將樣品溶于冰醋酸或氯仿，加入醋將樣品溶于冰醋酸或氯仿，加入醋酐酐-濃硫酸（濃硫酸（20：1），反應(yīng)液由黃），反應(yīng)液由黃 紅紅 藍(lán)藍(lán) 紫紫 綠，發(fā)生一系列顏色變化，最綠，發(fā)生一系列顏色變化，最后褪色。后褪色。2. Salkowaki反應(yīng)反應(yīng) 將樣品溶于氯仿，加硫酸，硫酸層將樣品溶于氯仿，加硫酸，硫酸

4、層顯血紅色或蘭色，氯仿層顯綠色熒光。顯血紅色或蘭色，氯仿層顯綠色熒光。3、25%三氯醋酸乙醇溶液三氯醋酸乙醇溶液 紙片反應(yīng)，加熱至紙片反應(yīng)，加熱至60樣品斑點(diǎn)顯樣品斑點(diǎn)顯紅色至紫色。紅色至紫色。 4、 20%五氯化銻氯仿溶液五氯化銻氯仿溶液 紙片反應(yīng)，樣品斑點(diǎn)顯灰藍(lán)、藍(lán)、紙片反應(yīng)，樣品斑點(diǎn)顯灰藍(lán)、藍(lán)、灰紫等顏色。灰紫等顏色。 9.2 甾體皂苷甾體皂苷一、概述一、概述（一）定義（一）定義 螺甾烷類(lèi)化合物與糖形成的苷類(lèi)，螺甾烷類(lèi)化合物與糖形成的苷類(lèi)，其水溶液經(jīng)強(qiáng)烈振搖后多產(chǎn)生大量持其水溶液經(jīng)強(qiáng)烈振搖后多產(chǎn)生大量持久性肥皂樣泡沫。久性肥皂樣泡沫。（二）分布（二）分布單子葉植物：百合科、薯蕷科、石蒜單

5、子葉植物：百合科、薯蕷科、石蒜 科、龍舌蘭科等?？?、龍舌蘭科等。海洋生物、動(dòng)物海洋生物、動(dòng)物（三）生物活性及應(yīng)用防治心腦血管疾病地奧心血 康膠囊（黃山藥）、心腦 舒通（蒺藜）抗癌重樓皂苷和 降血糖、降血脂、抗菌、調(diào)節(jié)免疫等作用。甾體皂苷元合成甾體避孕藥 和激素類(lèi)藥物二、結(jié)構(gòu)與分類(lèi)二、結(jié)構(gòu)與分類(lèi)（一）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（一）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1、皂苷元由皂苷元由27個(gè)碳組成，共有個(gè)碳組成，共有A.B.C.D.E和和F六個(gè)環(huán)，其中六個(gè)環(huán)，其中E和和F以螺縮酮的形式連接，形成螺甾以螺縮酮的形式連接，形成螺甾烷結(jié)構(gòu)。烷結(jié)構(gòu)。OOABCDEF58910141617181920212223242526272、E環(huán)和F環(huán)中有個(gè)

6、手性碳：20(S)、22(R)25(S)甲基為直立鍵（型）型），L型，螺甾烷，不穩(wěn)定25(R)甲基為平伏鍵（型），D型，異螺甾烷，穩(wěn)定OOABCDEF589101416171819202122232426螺甾烷醇2527HO2726252423222120191817161410985FEDCBOOAHO異螺甾烷醇3、皂苷元上多有羥基、羰基、雙、皂苷元上多有羥基、羰基、雙鍵，但不含羧基，因此稱(chēng)中性皂鍵，但不含羧基，因此稱(chēng)中性皂苷。苷。4、組成甾體皂苷的糖以組成甾體皂苷的糖以D-葡萄糖、葡萄糖、 D-半乳糖、半乳糖、 D-木糖、木糖、L-鼠李糖和鼠李糖和L-阿拉伯糖多見(jiàn)，且多與阿拉伯糖多見(jiàn)，且多

7、與3位羥基位羥基成苷，也可在成苷，也可在1位和位和26位成苷。位成苷。（二）分類(lèi)（二）分類(lèi)1、螺甾烷醇型：、螺甾烷醇型： 25(S)，如約莫皂苷元，如約莫皂苷元2、異螺甾烷醇型：、異螺甾烷醇型： 25(R)，如薯蕷皂苷元，如薯蕷皂苷元3、呋甾烷醇型：、呋甾烷醇型： F環(huán)開(kāi)裂，碳環(huán)開(kāi)裂，碳22位上多有羥基或甲基取代；位上多有羥基或甲基取代；碳碳26上羥基均與葡萄糖成苷。是螺甾烷醇型皂上羥基均與葡萄糖成苷。是螺甾烷醇型皂苷的生源前體，稱(chēng)為原皂苷，如原菝契皂苷。苷的生源前體，稱(chēng)為原皂苷，如原菝契皂苷。2726252423222120191817161410985HHHHFEDCBAOOHO薯蕷皂苷元

8、OOABCDEFHHHH5891014161718192021222324252627HO約莫皂苷元222120191817161410985HHHHEDCBAOOglcHOOglcglcRhaglc246原菝契皂苷4、變形螺甾烷醇型、變形螺甾烷醇型 F環(huán)為呋喃環(huán)的螺甾烷衍生物，碳環(huán)為呋喃環(huán)的螺甾烷衍生物，碳26羥基與葡萄糖成苷。羥基與葡萄糖成苷。2 22 72 02 1O H 2 6O2 5H OO三、甾體皂苷的理化性質(zhì)三、甾體皂苷的理化性質(zhì)1、性狀：、性狀：不易結(jié)晶，多為無(wú)色或白色無(wú)定形粉末，皂苷元?jiǎng)t多有較好晶形。熔點(diǎn)均較高。均有旋光性，且多為左旋。2、溶解性、溶解性甾體皂苷易溶于熱水、稀

9、醇，難溶于 親脂性有機(jī)溶劑。甾體皂苷元易溶于甲醇、乙醇、氯仿等 有機(jī)溶劑，難溶于水。3、溶血性、溶血性：呋甾烷醇型無(wú)溶血性。三、甾體皂苷的理化性質(zhì)三、甾體皂苷的理化性質(zhì)4、發(fā)泡性、發(fā)泡性5、沉淀反應(yīng)：膽甾醇、醋酸鉛等、沉淀反應(yīng)：膽甾醇、醋酸鉛等6、顏色反應(yīng)、顏色反應(yīng)(1)(1)醋酐醋酐-濃硫酸：三萜皂苷顯紅紫色濃硫酸：三萜皂苷顯紅紫色 甾體皂苷顯藍(lán)綠色甾體皂苷顯藍(lán)綠色 (2)(2)三氯醋酸：三萜皂苷加熱到三氯醋酸：三萜皂苷加熱到100顯色顯色 甾體皂苷加熱到甾體皂苷加熱到60顯色顯色(3)(3)鹽酸二甲氨基苯甲醛試劑：呋甾烷醇型雙糖鹽酸二甲氨基苯甲醛試劑：呋甾烷醇型雙糖 鏈皂苷顯紅色，其他類(lèi)型

10、甾體皂苷不顯色。鏈皂苷顯紅色，其他類(lèi)型甾體皂苷不顯色。(4)(4)茴香醛試劑：顯黃色。茴香醛試劑：顯黃色。四、甾體皂苷的提取分離四、甾體皂苷的提取分離1、提取、提取 丙酮、乙醚沉淀丙酮、乙醚沉淀甲醇、稀乙醇提取甲醇、稀乙醇提取 水飽和的正丁醇萃取水飽和的正丁醇萃取 大孔樹(shù)脂柱大孔樹(shù)脂柱2、分離、分離沉淀法沉淀法色譜法：反相硅膠、大孔樹(shù)脂、羥丙基葡色譜法：反相硅膠、大孔樹(shù)脂、羥丙基葡 聚糖凝膠、聚糖凝膠、HPLC五、甾體皂苷的檢識(shí)五、甾體皂苷的檢識(shí)1、理化檢識(shí)、理化檢識(shí) 顯色反應(yīng)、泡沫試驗(yàn)、溶血試驗(yàn)顯色反應(yīng)、泡沫試驗(yàn)、溶血試驗(yàn)2、色譜檢識(shí)、色譜檢識(shí) 硅膠薄層色譜：硅膠薄層色譜： 氯仿氯仿-甲醇甲

11、醇-水（水（65：35：10，下層），下層） 正丁醇正丁醇-醋酸醋酸-水（水（4：1：5，上層），上層） 25%三氯醋酸；三氯醋酸；10%硫酸；硫酸；5%磷鉬磷鉬酸等顯色。酸等顯色。9.3 強(qiáng)心苷強(qiáng)心苷一、概述一、概述（一）定義（一）定義 對(duì)心臟有顯著生理活性的甾體苷類(lèi)。對(duì)心臟有顯著生理活性的甾體苷類(lèi)。（二）分布（二）分布 玄參科、百合科、蘿摩科、十字花科、玄參科、百合科、蘿摩科、十字花科、夾竹桃科、毛茛科、衛(wèi)矛科、?？频葕A竹桃科、毛茛科、衛(wèi)矛科、桑科等100多種植物中。多種植物中。（三）活性（三）活性 加強(qiáng)心肌收縮性，減慢竇性頻率，加強(qiáng)心肌收縮性，減慢竇性頻率，有一定毒性。有一定毒性。二、結(jié)

12、構(gòu)與分類(lèi)二、結(jié)構(gòu)與分類(lèi)1、苷元的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、苷元的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) （1） 甾核的四個(gè)環(huán)：甾核的四個(gè)環(huán)： A/B順?lè)?、以順順?lè)础⒁皂樖綖橹?；式為主；B/C反式；反式；C/D多為順式多為順式（14 -H)。 （2） C10、C13、 C17取代基均為取代基均為-型，型， C13為甲基取代，為甲基取代， C10為甲基或含氧基；為甲基或含氧基； C17為不飽和內(nèi)酯環(huán)。為不飽和內(nèi)酯環(huán)。（3）根據(jù)內(nèi)酯環(huán)結(jié)構(gòu)不同分為兩類(lèi)：）根據(jù)內(nèi)酯環(huán)結(jié)構(gòu)不同分為兩類(lèi)： 甲型強(qiáng)心苷（強(qiáng)心甾烯類(lèi)）：甲型強(qiáng)心苷（強(qiáng)心甾烯類(lèi)）：C17上為五上為五元不飽和內(nèi)酯環(huán)。元不飽和內(nèi)酯環(huán)。OOOHHHHHO20212223 乙型強(qiáng)心苷（海蔥甾二烯類(lèi)）

13、：乙型強(qiáng)心苷（海蔥甾二烯類(lèi)）： C17上為上為六元不飽和內(nèi)酯環(huán)，六元不飽和內(nèi)酯環(huán)， 較少。較少。OOHHOHHHO2021222324（4）強(qiáng)心苷）強(qiáng)心苷3-羥基連接糖成苷。羥基連接糖成苷。14-羥基是強(qiáng)心活性的必備結(jié)構(gòu)。羥基是強(qiáng)心活性的必備結(jié)構(gòu)。（5）其它位置均可見(jiàn)羥基、羰基等取代，）其它位置均可見(jiàn)羥基、羰基等取代，少數(shù)有雙鍵。少數(shù)有雙鍵。2、糖的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、糖的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 構(gòu)成強(qiáng)心苷的糖有三類(lèi)：羥基糖、構(gòu)成強(qiáng)心苷的糖有三類(lèi)：羥基糖、6-去氧糖、去氧糖、2，6 - 二去氧糖。二去氧糖。O HO H ( H )3C HO HO H3C HO H3O C HO HO H ( H )O HO H (

14、H )3C H3O C HH O3C HO H ( H )H OOOOO3、苷元與糖的連接方式苷元與糖的連接方式 強(qiáng)心苷多為低聚糖苷。強(qiáng)心苷多為低聚糖苷。型：型： 苷元苷元-（2，6-去氧糖）去氧糖）x-（D-葡萄糖）葡萄糖）y型型： 苷元苷元-（6-去氧糖）去氧糖）x-（D-葡萄糖）葡萄糖）y型型： 苷元苷元-（D-葡萄糖）葡萄糖）x型、型、 型較多，型較多， 型較少。型較少。OOOH33CHCH3CHHOHOHOOH2CHHOHOOOOOOOHOOO紫花洋地黃苷A三、結(jié)構(gòu)與活性的關(guān)系三、結(jié)構(gòu)與活性的關(guān)系1、 C/D環(huán)順式稠合，環(huán)順式稠合， 14- 羥基羥基2、 A/B順式稠合的甲型，順式稠

15、合的甲型， 3-羥基羥基3、不飽和內(nèi)酯環(huán)：、不飽和內(nèi)酯環(huán)： 構(gòu)型構(gòu)型4、10位角甲基轉(zhuǎn)化為醛基或羥甲基后活性增強(qiáng)，轉(zhuǎn)位角甲基轉(zhuǎn)化為醛基或羥甲基后活性增強(qiáng)，轉(zhuǎn)化為羧基或無(wú)角甲基后則活性減弱?；癁轸然驘o(wú)角甲基后則活性減弱。5、糖的數(shù)目、種類(lèi)與毒性的關(guān)系：、糖的數(shù)目、種類(lèi)與毒性的關(guān)系：甲型：三糖苷甲型：三糖苷二糖苷二糖苷苷元苷元 葡萄糖苷葡萄糖苷甲氧基糖苷甲氧基糖苷6-去氧糖苷去氧糖苷2,6-二去氧糖苷二去氧糖苷乙型乙型: 苷元苷元單糖苷單糖苷二糖苷二糖苷乙型乙型甲型甲型四、理化性質(zhì)四、理化性質(zhì)1、性狀：無(wú)定形粉末或結(jié)晶、味苦、對(duì)粘性狀：無(wú)定形粉末或結(jié)晶、味苦、對(duì)粘膜有刺激性。有旋光性。膜有刺激性

16、。有旋光性。2、溶解性：、溶解性：苷元親脂性較強(qiáng)；苷可溶于水、苷元親脂性較強(qiáng)；苷可溶于水、甲醇、乙醇及丙酮等極性有機(jī)溶劑，不甲醇、乙醇及丙酮等極性有機(jī)溶劑，不溶于乙醚等親脂性有機(jī)溶劑。溶于乙醚等親脂性有機(jī)溶劑。 強(qiáng)心苷的極性與分子中糖的種類(lèi)、強(qiáng)心苷的極性與分子中糖的種類(lèi)、數(shù)目、苷元上羥基的位置等有關(guān)。數(shù)目、苷元上羥基的位置等有關(guān)。3、苷鍵的裂解、苷鍵的裂解 （1）溫和酸水解溫和酸水解 用濃度為用濃度為0.020.05mol/L的鹽酸或的鹽酸或硫酸，在含水醇中短時(shí)間加熱回流。硫酸，在含水醇中短時(shí)間加熱回流。 只能使只能使2-去氧糖苷鍵裂解，去氧糖苷鍵裂解，2-去氧糖去氧糖和和2-羥基糖之間的苷鍵

17、及羥基糖之間的羥基糖之間的苷鍵及羥基糖之間的苷鍵不會(huì)裂解。苷鍵不會(huì)裂解。 型強(qiáng)心苷可水解成苷元、型強(qiáng)心苷可水解成苷元、2-去氧糖、去氧糖、 低聚糖。低聚糖。型、型、型不水解。型不水解。 OOOH33CHCH3CHHOHOHOOH2CHHOHOOOOOOOHOOO紫花洋地黃苷A（2）強(qiáng)烈酸水解強(qiáng)烈酸水解 型、型、型用此法。型用此法。 3%5%無(wú)機(jī)酸長(zhǎng)時(shí)間加熱，可使所無(wú)機(jī)酸長(zhǎng)時(shí)間加熱，可使所有苷鍵裂解生成單糖和脫水苷元。有苷鍵裂解生成單糖和脫水苷元。（3）氯化氫氯化氫-丙酮法丙酮法 將強(qiáng)心苷置含將強(qiáng)心苷置含1%氯化氫的丙酮溶液氯化氫的丙酮溶液中，中，20放置二周即得。放置二周即得。 可水解只接一個(gè)

18、可水解只接一個(gè)6-去氧糖的強(qiáng)心苷。去氧糖的強(qiáng)心苷。（4）酶解）酶解 只水解葡萄糖。只水解葡萄糖。 型、型、型強(qiáng)心苷可水解成次級(jí)苷和型強(qiáng)心苷可水解成次級(jí)苷和葡萄糖、葡萄糖、型水解成苷元和單糖。型水解成苷元和單糖。4、與堿的作用、與堿的作用 分子中的內(nèi)酯環(huán)和酰氧基等可與堿作用分子中的內(nèi)酯環(huán)和酰氧基等可與堿作用。（1）內(nèi)酯環(huán)與堿的作用）內(nèi)酯環(huán)與堿的作用 水溶液中開(kāi)環(huán)，加酸閉環(huán)。水溶液中開(kāi)環(huán)，加酸閉環(huán)。 在醇性氫氧化鉀溶液中，甲型強(qiáng)心苷內(nèi)在醇性氫氧化鉀溶液中，甲型強(qiáng)心苷內(nèi)酯環(huán)雙鍵轉(zhuǎn)位，形成活性亞甲基。乙型則酯環(huán)雙鍵轉(zhuǎn)位，形成活性亞甲基。乙型則異構(gòu)化。異構(gòu)化。272-273頁(yè)頁(yè)（2）酰氧基與堿的作用）酰

19、氧基與堿的作用 碳酸氫鈉（鉀）：碳酸氫鈉（鉀）：2-去氧糖?；狻Ｈパ跆酋；?。氫氧化鈣（鋇）：水解羥基糖或苷元上的氫氧化鈣（鋇）：水解羥基糖或苷元上的酰氧基。酰氧基。5、重要的顏色反應(yīng)、重要的顏色反應(yīng)（1）作用于甾體母核作用于甾體母核 同甾體的顯色反應(yīng)。同甾體的顯色反應(yīng)。（2）作用于五元不飽和內(nèi)酯環(huán)的反應(yīng)作用于五元不飽和內(nèi)酯環(huán)的反應(yīng) 只有甲型強(qiáng)心苷顯色。只有甲型強(qiáng)心苷顯色。1）Legal反應(yīng)反應(yīng) 取樣品取樣品12mg，溶在，溶在23滴吡啶中，滴吡啶中，加加1滴滴3%亞硝酰鐵氰化鈉和亞硝酰鐵氰化鈉和1滴氫氧化鈉滴氫氧化鈉液，顯深紅色并逐漸褪去。液，顯深紅色并逐漸褪去。2）kedde反應(yīng)反應(yīng)

20、 3，5-二硝基苯甲酸試劑，紅或紫紅二硝基苯甲酸試劑，紅或紫紅色。色。3）Raymond 反應(yīng)反應(yīng) 間二硝基苯的乙醇液，顯紫紅色。間二硝基苯的乙醇液，顯紫紅色。（3）作用于作用于 -去氧糖去氧糖1）K.K反應(yīng)反應(yīng) 取樣品溶于取樣品溶于5ml冰醋酸中，加冰醋酸中，加1滴滴20%三氯化鐵水溶液，混勻，漫漫加入濃硫三氯化鐵水溶液，混勻，漫漫加入濃硫酸，醋酸層漸顯蘭色。界面的顏色隨苷酸，醋酸層漸顯蘭色。界面的顏色隨苷元羥基、雙鍵的位置和數(shù)目不同而異。元羥基、雙鍵的位置和數(shù)目不同而異。 只對(duì)游離的只對(duì)游離的2-去氧糖或在此條件下能去氧糖或在此條件下能解離出解離出2-去氧糖的強(qiáng)心苷顯陽(yáng)性反應(yīng)。去氧糖的強(qiáng)心苷顯陽(yáng)性反應(yīng)。 K.K反應(yīng)呈陽(yáng)性的模式：反應(yīng)呈陽(yáng)性的模式： 苷元苷元-（2-去氧糖去氧糖)x-(葡萄糖）葡萄糖）y