天然藥物化學(xué)課件第八章

§1.概述

又名類固醇化合物（steroids），因其結(jié)構(gòu)中都具有環(huán)戊烷駢多氫菲的甾核，

1936年給這類化合物提出一個(gè)總稱“甾體化合物”；一、甾體的定義C10、C13上各有一個(gè)甲基，稱為角甲基。C17位有側(cè)鏈。

“甾”字很形象地表示了這類化合物的骨架，即在含有四個(gè)稠合環(huán)“田”字上面連有三個(gè)支鏈--“〈〈〈”。HHR1764321781211510913141516

在甾體母核上，大都存在C3羥基，可和糖結(jié)合成苷。而C17側(cè)鏈有顯著差別，根據(jù)C17側(cè)鏈結(jié)構(gòu)的不同，將天然甾類分為不同類型。HHR1764321781211510913141516HO分類C17

側(cè)鏈A/BB/CC/DC21

甾類甲羰基衍生物反反順強(qiáng)心苷類不飽和內(nèi)酯環(huán)順、反反順甾體皂苷類含氧螺雜環(huán)順、反反反二.甾體的分類強(qiáng)心苷類（側(cè)鏈為不飽和內(nèi)酯環(huán)）甾體皂苷類（側(cè)鏈為含氧螺雜環(huán)）C21甾類（側(cè)鏈為甲羰基衍生物）HHR1764321781211510913141516HO1.母核的構(gòu)型：B/C環(huán)是反式稠和（8-βH/9-αH)。HHR17835109HOHH1413四、甾類成分的顏色反應(yīng)

甾類成分在無(wú)水條件下，用酸處理，能產(chǎn)生各種顏色反應(yīng)，用這些反應(yīng)來(lái)初步鑒別該類成分或供比色分析。

一般在無(wú)水條件下，強(qiáng)心苷經(jīng)強(qiáng)酸、中等強(qiáng)度的酸，Lweis酸的作用，甾體母核脫水形成雙鍵，由于雙鍵位移、縮合等形成較長(zhǎng)的共軛雙鍵系統(tǒng)，并在濃酸溶液中形成多烯正碳離子的鹽而呈現(xiàn)一系列的顏色變化。1.Liebermann-Burchard反應(yīng)紅紫藍(lán)綠污綠

樣品溶于乙酸酐，加濃硫酸-醋酐(1:20)：紅紫藍(lán)黃褪色2.

Salkowski反應(yīng)

樣品溶于氯仿，沿管壁滴加濃硫酸，氯仿層顯血紅色或青色，硫酸層顯綠色熒光。3.

三氯化銻或五氯化銻反應(yīng)

將樣品醇溶液點(diǎn)于濾紙上，噴以20%三氯化銻（或五氯化銻）氯仿溶液（不應(yīng)含乙醇和水）干燥后，60-70℃加熱，顯黃色、灰藍(lán)色、灰紫色斑點(diǎn)。4.Rosen-Heimer反應(yīng)：25%三氯醋酸乙醇液紅色～紫色分子中有共軛雙烯結(jié)構(gòu)或經(jīng)三氯醋酸作用，生成物具共軛雙烯結(jié)構(gòu)。B.25%三氯醋酸乙醇液--3%氯胺T水液（4：1）樣品熒光反應(yīng)毛地黃強(qiáng)心苷類的區(qū)別異羥基毛地黃毒苷類：灰黃色A.樣品毛地黃毒苷類：黃色羥基毛地黃毒苷類：蘭色§2.強(qiáng)心苷類

強(qiáng)心苷（cardiacglycosides）是存在于植物中具有強(qiáng)心作用的甾體苷類化合物。

苷元母核A,B,C,D四個(gè)環(huán)的稠合構(gòu)象對(duì)強(qiáng)心苷的理化及生理活性有一定影響。

天然界存在的強(qiáng)心苷元B/C環(huán)是反式；C/D環(huán)是順式；A/B環(huán)：大多為順式：洋地黃毒苷元(digitoxigenin)；少數(shù)為反式：烏沙苷元(uzarigenin).（一）苷元依據(jù):C17位上的取代基即內(nèi)酯環(huán)的大小。1.甲型強(qiáng)心苷元：C17側(cè)鏈?zhǔn)俏逶伙柡蛢?nèi)酯環(huán)。2.乙型強(qiáng)心苷元：C17側(cè)鏈為六元不飽和內(nèi)酯環(huán)。二.強(qiáng)心苷的分類1.甲型強(qiáng)心苷元：母核稱為強(qiáng)心甾(cardanolide)OORHOH2021231819βγ()22-γ內(nèi)酯五元內(nèi)酯α,β甲型強(qiáng)心苷元20(22)αOHOOHOHOH毛地黃毒苷元3β,14β-二羥基-5β-強(qiáng)心甾-20（22）-烯3β,14β-dihydroxy-5β-card-20(22)-enolide甲型強(qiáng)心苷洋地黃毒糖R1R2洋地黃毒苷HH（digitoxin）羥基洋地黃毒苷HOH（gitoxin）地高辛OHH（digoxin）2.乙型強(qiáng)心苷元：母核稱為海蔥甾或蟾酥甾

(scillanolide)(bufanolide)OORHOH202122231819乙型強(qiáng)心苷元αβδγαβ,γδ10171215146523820,22六元內(nèi)酯δ內(nèi)酯)(OH24（二）糖糖均與強(qiáng)心苷元C3-OH結(jié)合形成苷。1.2,6-二去氧糖、2,6-二去氧糖甲醚O

O

D-洋地黃毒糖D-加拿大麻糖MeOMeMe特殊僅存于強(qiáng)心苷中2.6-去氧糖、6-去氧糖甲醚3.一般糖多為D-葡萄糖OOOL-鼠李糖L-夾竹桃糖L-黃花夾竹桃糖MeOMeMeMeOMe（三）糖的組成及連接方式A1型（Ⅰ型）：苷元-(2,6-二去氧糖)X-(葡萄糖)YA2型（Ⅱ型）：苷元-(6-去氧糖)X-(葡萄糖)YB型（Ⅲ型）：苷元-(葡萄糖)X由上可見(jiàn)，強(qiáng)心苷元如同時(shí)接有脫氧糖與葡萄糖，則脫氧糖總是直接與苷元相連。直鏈連接一般初生苷其末端多為葡萄糖。三.強(qiáng)心苷類的理化性質(zhì)(一)．一般性質(zhì)1.性狀及溶解性多為無(wú)色結(jié)晶或無(wú)定形粉末；有旋光性；可溶于:水、丙酮、醇類等極性溶劑略溶于:醋酸乙酯、含醇氯仿幾不溶于:乙醚、苯、石油醚等非極性溶劑C-17：β-構(gòu)型，味苦；α-構(gòu)型，味不苦，無(wú)效。2.內(nèi)酯性質(zhì)KOH或NaOH水溶液處理→內(nèi)酯開(kāi)環(huán)→H+→環(huán)合*當(dāng)用醇性苛性堿（KOH/EtOH）溶液處理時(shí)，內(nèi)酯環(huán)異構(gòu)化，遇酸不能復(fù)原。(1)內(nèi)酯堿解開(kāi)環(huán)

乙型強(qiáng)心苷在醇性KOH溶液中，不發(fā)生雙鍵轉(zhuǎn)移，但內(nèi)酯環(huán)開(kāi)裂生成酯，再脫水形成開(kāi)鏈型異構(gòu)化苷。O⑵內(nèi)酯雙鍵的氧化開(kāi)環(huán)內(nèi)酯環(huán)也可直接用高錳酸鉀-丙酮（KMnO4-CH3COCH3）氧化得17-羧基化合物。甲型強(qiáng)心苷酮醛化合物酮醇化合物17-羧基化合物3.羥基脫水

5β-OH和14β-OH均系叔羥基，極易脫水，故含此取代基的苷類在酸水解時(shí)，常得次生的脫水苷元。4.形成半縮醛結(jié)構(gòu)

C10位有醛基取代時(shí)，在冷甲醇中用鹽酸處理，C3-OH能與C10-醛基形成半縮醛的結(jié)構(gòu)。C3-OHC10-CHO半縮醛結(jié)構(gòu)（二）．苷鍵的水解

強(qiáng)心苷中苷鍵由于糖的結(jié)構(gòu)不同，水解難易有區(qū)別，水解產(chǎn)物也有差異。水解方法主要有酸催化水解、酶催化水解。1.酸催化水解：

(1)溫和酸水解

(2)劇烈酸水解

(3)鹽酸丙酮法水解(1)溫和酸水解采用稀酸:H2SO4、HCl等（0.02～0.05mol/L）反應(yīng)條件:含醇短時(shí)間加熱回流(30min～數(shù)小時(shí))

水解對(duì)象:2-去氧糖

不適用于:2-羥基糖2-羥基糖易產(chǎn)生下式互變，阻撓了水解反應(yīng)的進(jìn)行，故在此條件下不能水解2-OH糖。2-去氧糖2-去氧糖苷苷原子質(zhì)子化陽(yáng)碳離子2-羥基糖苷阻撓了水解反應(yīng)的進(jìn)行互變(2)劇烈酸水解

酸的濃度:1～1.3mol/L

水解條件:延長(zhǎng)水解時(shí)間；同時(shí)加壓

反應(yīng)特點(diǎn):引起苷元脫水；可得到定量葡萄糖如：羥基毛地黃毒苷，用鹽酸水解，不能得到羥基毛地黃毒苷元，而得到它的叁脫水產(chǎn)物。（結(jié)構(gòu)中C3連糖、C14-OH、C16-OH）(3)鹽酸丙酮法(Mannich水解

)

反應(yīng)試劑:HCl、丙酮溶液

反應(yīng)條件:室溫條件下與氯化氫長(zhǎng)時(shí)間反應(yīng)

反應(yīng)物條件:糖分子中有C2-OH和C3-OH

原理:鄰二-OH與丙酮反應(yīng)，生成丙酮化物

進(jìn)而水解特點(diǎn):可得到原苷元和糖的衍生物2.酶水解法

含強(qiáng)心苷的植物中，有水解葡萄糖的酶，無(wú)水解α-去氧糖的酶，所以能水解除去分子中的葡萄糖而保留α-去氧糖。

蝸牛酶（一種混合酶，蝸牛腸管消化液經(jīng)處理而得）幾乎能水解所有的苷鍵，能將強(qiáng)心苷分子的糖逐步水解，直至獲得苷元，常用來(lái)研究強(qiáng)心苷的結(jié)構(gòu)。

乙型比甲型易發(fā)生酶解（三）顯色反應(yīng)

強(qiáng)心苷顏色反應(yīng)是由苷元甾核、不飽和內(nèi)酯環(huán)、

2-去氧糖三部分產(chǎn)生。1.作用于甾體母核的反應(yīng)與甾體皂苷元反應(yīng)類同，如L-B反應(yīng)、三氯醋酸反應(yīng)（Rosen-Heimer反應(yīng)）、三氯化銻（或五氯化銻）反應(yīng)等。全飽和甾類、C3為酮基(無(wú)羥基)的化合物呈陰性2.作用于不飽和內(nèi)酯環(huán)的反應(yīng)（活性次甲基顯色反應(yīng)）

適用對(duì)象:主要用于甲型強(qiáng)心苷

（作用于五元不飽和內(nèi)酯環(huán)）

反應(yīng)原理:不飽和五元內(nèi)酯環(huán)，在堿性溶液中雙鍵轉(zhuǎn)位能形成活性次甲基，從而能夠與某些試劑反應(yīng)而顯色。乙型強(qiáng)心苷（-）3.作用于2-去氧糖的反應(yīng)

①Keller-Kiliani反應(yīng)：

應(yīng)用對(duì)象:

具有游離的2-去氧糖、能水解出2-去氧糖的強(qiáng)心苷強(qiáng)心苷Fe3+FeCl3orFe2(SO4)3冰醋酸液+濃硫酸藍(lán)色或藍(lán)綠色（滴加）（醋酸層）②對(duì)二甲氨基苯甲醛反應(yīng)：（作為顯色劑）樣品點(diǎn)于濾紙上，噴試劑，90℃加熱30秒，顯灰紅色斑點(diǎn)。試劑:1%對(duì)-二甲氨基苯甲醛乙醇液-濃鹽酸4:1③

呫噸氫醇（Xanthydrol）反應(yīng)

樣品+試劑→水浴加熱3分鐘→紅色

試劑：10mg呫噸氫醇溶于100ml冰醋酸，加入

1ml濃硫酸④過(guò)碘酸-對(duì)硝基苯胺反應(yīng)：（作為顯色劑）強(qiáng)心苷+試劑→黃色注意的問(wèn)題：防止植物中的酶對(duì)成分進(jìn)行酶解提取原生苷：必須抑制酶的活性，原料要新鮮，采

集后低溫快速干燥五.強(qiáng)心苷的波譜特征1.UV光譜

甲型強(qiáng)心苷在約220nm（lgε約4.34）有最大吸收。

乙型強(qiáng)心苷苷元在295～300nm（lgε約4.34）有特征吸收。

由此可以區(qū)分甲型和乙型兩種強(qiáng)心苷。2.IR光譜

甲型強(qiáng)心苷苷元一般在1800～1700cm－1有兩個(gè)羰基的吸收峰。

乙型強(qiáng)心苷在此區(qū)域也有兩個(gè)吸收峰，但會(huì)向低波數(shù)位移40cm－1左右。不飽和內(nèi)酯環(huán)低波數(shù)為正常峰；高波數(shù)為非正常峰（隨溶劑性質(zhì)改變而改變）（在

極性大的溶劑中，吸收強(qiáng)度減弱甚至消失）應(yīng)用：①根據(jù)IR可區(qū)別甲型和乙型強(qiáng)心苷②依非正常峰因溶劑的極性增強(qiáng)而吸收強(qiáng)度減弱甚

至消失的現(xiàn)象，可指示不飽和內(nèi)酯環(huán)的存在。3.1H-NMR①苷元:δ1.00左右，二個(gè)叔甲基單峰,C10、C13角甲基。②C3-H:δ3.90左右，為多重峰③內(nèi)酯環(huán)中的質(zhì)子寬單峰寬單峰或三重峰甲型偕偶③內(nèi)酯環(huán)中的質(zhì)子單峰乙型烯氫雙峰

五元內(nèi)酯環(huán)

C21-H4.50-5.00(J=18Hz,寬s或t或ABq)C22-H5.60-6.0（寬s）

六元內(nèi)酯環(huán)

C21-