第 九 章 甾體類化合物

第九章甾體類化合物第一頁，共四十七頁，2022年，8月28日含義：以環(huán)戊烷并多氫菲——甾核衍生的一類化合物的總稱。第二頁，共四十七頁，2022年，8月28日甾體類化合物依-17位取代基團(tuán)的不同，可分為：

類型C17側(cè)鏈A/BB/CC/D

C21甾類C2H5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\反反反植物甾醇8~10個(gè)碳原子烴類順\反反反昆蟲變態(tài)激素8~10個(gè)碳原子含氧烴類順反反膽汁酸類戊酸順反反第三頁，共四十七頁，2022年，8月28日強(qiáng)心苷類

含義:是指存在于植物體內(nèi)的一類對(duì)心臟具有顯著生物活性的甾體苷類化合物。一．結(jié)構(gòu)與分類（一）苷元部分：依C17-位上連接內(nèi)酯環(huán)大小的不同

第四頁，共四十七頁，2022年，8月28日強(qiáng)心甾烯

海蔥甾烯（蟾蜍甾二烯）3β-OH14β-OH3β-OH14β-OH甲型強(qiáng)心苷元乙型強(qiáng)心苷元甲型強(qiáng)心苷乙型強(qiáng)心苷3-位連接糖3-位連接糖第五頁，共四十七頁，2022年，8月28日（二）糖部分

糖的類型a-OH糖a-去氧糖五碳醛糖2、6-二去氧糖六碳醛糖2、6-二去氧糖甲醚

6-去氧糖

6-去氧糖甲醚依直接與苷元相連的糖的種類I型苷元-（2、6-二去氧糖）Χ-（D-葡萄糖）УII型苷元-（6-去氧糖）Χ-（D-葡萄糖）УIII型苷元-（D-葡萄糖）第六頁，共四十七頁，2022年，8月28日二．強(qiáng)心苷的理化性質(zhì)1．性狀大多為無色結(jié)晶或無定形粉末。具有旋光性。味苦，對(duì)粘膜有刺激性。

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+S水++微溶可溶-難溶--第七頁，共四十七頁，2022年，8月28日3．脫水反應(yīng)強(qiáng)心苷用混合強(qiáng)酸（3~5%鹽酸）水解時(shí)，苷元上羥基（C14-OH，C5-OH更容易）與鄰位上的氫脫去水分子的反應(yīng)。屬于水解反應(yīng)的副反應(yīng)，應(yīng)注意避免。

4．水解反應(yīng)反應(yīng)類型反應(yīng)條件水解特點(diǎn)用途酸水解溫和酸水解0.02~0.05mol/LHCI含水醇短時(shí)加熱苷元與a-去氧糖及a-去氧糖與a-去氧糖之間的苷鍵開裂I型強(qiáng)心苷的水解苷元、a-去氧糖雙糖、三糖I型R—O—a-去氧糖—a-去氧糖—glc第八頁，共四十七頁，2022年，8月28日強(qiáng)烈酸水解3~5%HCI所有苷鍵斷裂(I)、II、III型強(qiáng)心苷的水解延長(zhǎng)加熱時(shí)間苷元和各種單糖或加壓但易產(chǎn)生脫水苷元

I型苷元-（2、6-二去氧糖）Χ-（D-葡萄糖）УII型苷元-（6-去氧糖）Χ-（D-葡萄糖）УIII型苷元-（D-葡萄糖）Χ

氯化氫-丙酮法II型強(qiáng)心苷的水解

1%HCI丙酮溶液原生苷元和糖衍生物

20℃兩周第九頁，共四十七頁，2022年，8月28日條件溫和（水、36℃左右、24hr）、專屬性強(qiáng)I、II型次生苷和葡萄糖植物體內(nèi)只有水解葡萄糖的酶、III型苷元、葡萄糖

I型苷元-（2、6-二去氧糖）Χ-（D-葡萄糖）УII型苷元-（6-去氧糖）Χ-（D-葡萄糖）УIII型苷元-（D-葡萄糖）Χ酶水解第十頁，共四十七頁，2022年，8月28日堿水解

?；鶅?nèi)酯環(huán)a-去氧糖苷元a-羥基糖

NaHCO3+---Ca(OH)2+++-NaOH++++

（反應(yīng)產(chǎn)物與條件有關(guān)）水溶液中,內(nèi)酯環(huán)開環(huán)，加酸后環(huán)和。醇溶液中第十一頁，共四十七頁，2022年，8月28日電子轉(zhuǎn)移、雙鍵移位加成反應(yīng)皂化開環(huán)甲型強(qiáng)心苷C22活性亞甲基內(nèi)酯型異構(gòu)化苷開鏈型異構(gòu)化苷與活性亞甲基試劑反應(yīng)（用于甲型和乙型強(qiáng)心苷鑒別）第十二頁，共四十七頁，2022年，8月28日5.顯色反應(yīng)

按作用部位分：

作用于五元不飽和內(nèi)酯環(huán)1、Legal反應(yīng)2、Kedde反應(yīng)、Raymond反應(yīng)、Baljet反應(yīng)用于甲型與乙型強(qiáng)心苷的鑒別作用于甾核1、醋酐-濃硫酸（L-B）反應(yīng)2、Salkowski（氯仿-濃硫酸）反應(yīng)3、三氯醋酸-氯胺T(Rosenheim)反應(yīng)4.三氯化銻（五氯化銻）反應(yīng)作用于a-去氧糖Keller-Kiliani（K-K）反應(yīng)2.對(duì)二甲氨基苯甲醛反應(yīng)3.噸氫醇反應(yīng)4.過碘酸-對(duì)硝基苯胺反應(yīng)用于I型與II、III型強(qiáng)心苷的鑒別第十三頁，共四十七頁，2022年，8月28日三．強(qiáng)心苷的提取分離原料強(qiáng)心苷提取分離比較困難：1.含強(qiáng)心苷成分比較復(fù)雜，含量較低，2.強(qiáng)心苷為多糖苷,常與多糖、皂苷、色素、鞣質(zhì)等性質(zhì)相近成分共存，3.共存酶的存在及酸、堿等，易造成強(qiáng)心苷的水解，使成分復(fù)雜化。第十四頁，共四十七頁，2022年，8月28日提取

溶劑法（相似者相溶原則）：原生苷甲醇、乙醇次生苷乙醚、氯仿、氯仿-甲醇混合溶劑常用提取溶劑:甲醇、70%乙醇（提取效率高；能使酶破壞失活）第十五頁，共四十七頁，2022年，8月28日

純化溶劑法:油脂類雜質(zhì)（種子類藥材）：壓榨法或石油醚脫脂（原料/醇提濃縮液）葉綠素（地上部分藥材）：靜置析膠法（醇提液濃縮至適當(dāng)醇濃度靜置）鉛鹽法:沉淀酚酸類雜質(zhì)（鞣質(zhì)等），應(yīng)注意調(diào)整含醇量，減少?gòu)?qiáng)心苷的損失注意某些強(qiáng)心苷的脫?；磻?yīng)吸附法:活性炭吸附除去葉綠素等脂溶性雜質(zhì)氧化鋁吸附除去糖類、水溶性色素、皂苷等，注意調(diào)整醇濃度第十六頁，共四十七頁，2022年，8月28日

分離

兩相溶劑萃取法：依分配系數(shù)差異（K）逆流分流法：依分配系數(shù)差異（K）液滴逆流分溶法（DCCC）:依分配系數(shù)差異（K）色譜分離法：對(duì)親脂性苷（單糖苷、次生苷、苷元）：吸附原理對(duì)弱親脂性苷（原生苷）：分配原理第十七頁，共四十七頁，2022年，8月28日四．強(qiáng)心苷的波譜特征（一）紫外光譜aβ甲型強(qiáng)心苷乙型強(qiáng)心苷五元不飽和內(nèi)酯環(huán)六元不飽和內(nèi)酯環(huán)△aβ-γ內(nèi)酯△aβ、γδ-δ內(nèi)酯λmax220nm(lg4.34)λmax295~300nm(lg3.93)用于甲型與乙型強(qiáng)心苷及苷元的鑒別第十八頁，共四十七頁，2022年，8月28日(二)紅外光譜強(qiáng)心苷在1800~1700cm-1

產(chǎn)生特征性兩個(gè)羰基吸收峰,

甲型乙型高波數(shù)區(qū)向低波數(shù)移動(dòng)（多一個(gè)雙鍵，分子的共振結(jié)構(gòu)使得-C+-O–

比較穩(wěn)定，依據(jù)虎克定律）第十九頁，共四十七頁，2022年，8月28日例如：3-乙酰毛花洋地黃毒苷元1738cm-1（乙酰羰基）嚏根草苷元1756cm-1（內(nèi)酯環(huán)正常羰基吸收峰）1718cm-11783cm-1（內(nèi)酯環(huán)非正常羰基吸收）1740cm-1極性溶劑中減弱或消失△40cm-1第二十頁，共四十七頁，2022年，8月28日aβ甲型強(qiáng)心苷乙型強(qiáng)心苷五元不飽和內(nèi)酯環(huán)六元不飽和內(nèi)酯環(huán)△aβ-γ內(nèi)酯△aβ、γδ-δ內(nèi)酯UVλmax220nm(lg4.34)295~300nm(lg3.93)IR高波數(shù)區(qū)低波數(shù)區(qū)△40cm-1用于甲型與乙型強(qiáng)心苷的區(qū)別第二十一頁，共四十七頁，2022年，8月28日aβ飽和內(nèi)酯環(huán)羰基吸收峰1786cm-1aβ不飽和內(nèi)酯環(huán)羰基吸收峰1756cm-1aβγδ-不飽和內(nèi)酯環(huán)羰基吸收峰1718cm-1羰基共軛程度增大，第二十二頁，共四十七頁，2022年，8月28日皂苷類

經(jīng)典含義----存在于植物體內(nèi)一類比較復(fù)雜的苷類化合物。他的水溶液易引起肥皂樣泡沫，且多數(shù)具有溶血等特性，皂苷的這些物理及生物學(xué)性質(zhì)構(gòu)成了皂苷的經(jīng)典含義?，F(xiàn)代含義----由螺甾烷及其生源途徑相似的甾族化合物的低聚糖苷或三萜類化合物的低聚糖苷。因此，皂苷可以分為甾體皂苷和三萜皂苷兩大類。第二十三頁，共四十七頁，2022年，8月28日皂苷的分類及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：

皂苷甾體皂苷三萜皂苷螺甾烷醇型:25L、25S（C25-甲基直立a鍵、為β型）異螺甾烷醇型:25D25R(C25-甲基平伏e鍵、為a型)變形螺甾烷醇型：F環(huán)變形為呋喃甾烷（五元含氧環(huán)）呋甾烷型：F環(huán)裂環(huán),C26-OH多與葡萄糖相連成苷五環(huán)三萜皂苷四環(huán)三萜皂苷β-香樹脂醇型()a-香樹脂醇型（）羽扇豆醇型達(dá)瑪烷型羊毛脂甾烷型第二十四頁，共四十七頁，2022年，8月28日甾體皂苷的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：甾體皂苷=甾體皂苷元+糖（a-羥基糖）1．由A、B、C、D環(huán)（甾核）與E、F環(huán)以縮酮形式相連接組成的螺甾烷結(jié)構(gòu)2．A/B/C/D環(huán)稠和方式：順（反）、反、反3．C25的絕對(duì)構(gòu)型依其上甲基的取向不同有兩種第二十五頁，共四十七頁，2022年，8月28日C25-甲基直立a鍵、為β型

L型(25S25L25βF)平伏e鍵、為a型

D型（25R25D25aF)螺甾烷型異螺甾烷型第二十六頁，共四十七頁，2022年，8月28日

4．取代基團(tuán)：OH多在C3-位或其他位置羰基多在C12-位雙鍵多在△5△9（11）甾體皂苷不含羧基，呈中性，故稱為中性皂苷。異螺甾烷醇型螺甾烷醇型第二十七頁，共四十七頁，2022年，8月28日呋甾烷型變形螺甾烷醇型第二十八頁，共四十七頁，2022年，8月28日β-香樹脂醇型a-香樹脂醇型羽扇豆醇型第二十九頁，共四十七頁，2022年，8月28日羊毛脂甾烷型達(dá)瑪烷第三十頁，共四十七頁，2022年，8月28日二．皂苷的性質(zhì)

1、性狀皂苷大多為無色或乳白色無定形粉末（低聚糖苷，極性大，分子量大）皂苷元（極性小）大多有完好結(jié)晶。皂苷多數(shù)具有苦而辛辣味，對(duì)粘膜有強(qiáng)烈刺激性，尤其鼻粘膜，易引起噴嚏。皂苷大多具引濕性。2、溶解性皂苷（低聚糖苷，極性大）易于水、熱甲醇、乙醇、含水丁醇，難于丙酮、乙醚次生皂苷（極性降低）易于醇、丙酮、乙酸乙酯皂苷元（極性?。┮子谑兔选⒁颐?、苯、氯仿，難于水皂苷的助溶作用（表面活性劑作用），可以增加其他成分在水中的溶解度。第三十一頁，共四十七頁，2022年，8月28日3．與膽甾醇的沉淀反應(yīng)皂苷與甾醇（多為膽甾醇）形成的分子復(fù)合物沉淀反應(yīng)。生成的分子復(fù)合物沉淀用乙醚回流提取時(shí)，膽甾醇可溶于乙醚，皂苷不溶。甾體皂苷與膽甾醇形成沉淀的溶度積小，因此，可用于甾體皂苷的分離純化。4．發(fā)泡性皂苷的表面活性劑作用，其水溶液在劇烈振搖時(shí)，可以產(chǎn)生大量、持久的泡沫，而且不因加熱而消失。第三十二頁，共四十七頁，2022年，8月28日5．溶血性皂苷有使紅細(xì)胞破裂的作用。溶血能力的大小用溶血指數(shù)表示。溶血指數(shù)是指皂苷對(duì)同一動(dòng)物來源的紅細(xì)胞稀懸浮液，在同一等滲條件、緩沖條件及恒溫下造成完全溶血的最低濃度。原因在于皂苷對(duì)膽甾醇有強(qiáng)的親和力，可形成分子復(fù)合物，作用于紅細(xì)胞表面的類脂質(zhì)而破壞血細(xì)胞，表現(xiàn)強(qiáng)的溶血作用。同時(shí)，與膽甾醇的沉淀作用可用于解除皂苷的溶血作用。6．與金屬鹽類的沉淀反應(yīng)三萜皂苷可被中性鹽如醋酸鉛沉淀，甾體皂苷可被堿式鹽或堿，如堿式醋酸鉛、氫氧化鋇等沉淀。第三十三頁，共四十七頁，2022年，8月28日三．皂苷及皂苷元的提取、分離（一）皂苷的提取分離原料以醇提較好，回收乙醇，加適量水稀釋提取水溶液（1）正丁醇萃取法：必要時(shí)石油醚脫脂，正丁醇萃取，減壓回收正丁醇（2）大孔樹脂純化法：水溶液過柱，少量水洗（糖分等），稀醇洗脫，蒸干純化第三十四頁，共四十七頁，2022年，8月28日粗總皂苷乙醚（丙酮）、乙醚-丙酮沉淀法：粗品溶于少量甲醇，滴加乙醚等，混勻，皂苷及可析出，反復(fù)幾次，可提高皂苷的純度膽甾醇沉淀法：主要用于甾體皂苷的分離純化精制較純的皂苷第三十五頁，共四十七頁，2022年，8月28日分配原理為佳（皂苷極性大）硅膠分配柱色譜：氯仿-甲醇-水等梯度洗脫或水飽和正丁醇洗脫制備薄層色譜分離：反相色譜分離：反相鍵合相硅膠RP18、RP-8、RP-2,甲醇-水、乙氫-水

SephadexLH-20：甲醇洗脫液滴逆流色譜法：難分離皂苷，制備成衍生物（乙酰化或甲酯），硅膠柱色譜分離鉛鹽沉淀法：中性和酸性皂苷的分離分離皂苷單體（實(shí)際中，需要多種方法配合應(yīng)用）第三十六頁，共四十七頁，2022年，8月28日（二）皂苷元的提取、分離

方法1.

原料預(yù)發(fā)酵水，36℃保溫24~48小時(shí)藥渣酸水解3%硫酸加熱水解3~6小時(shí)，過濾，水洗，干燥藥渣提取石油醚、汽油或甲苯連續(xù)回流4~6小時(shí)石油醚提取液回收適量回收，放置析晶，抽濾皂苷元粗品重結(jié)晶乙醇或丙酮處理，活性炭脫色皂苷元精品第三十七頁，共四十七頁，2022年，8月28日

方法2.

原料提取按上述提取皂苷工藝進(jìn)行皂苷水解常規(guī)酸水解水解液萃取苯、氯仿等有機(jī)溶劑萃取液（苯、氯仿）回收皂苷元第三十八頁，共四十七頁，2022年，8月28日皂苷元的分離：（1）吉拉爾試劑法：羰基與非羰基皂苷元的分離（2）柱色譜分離法—吸附原理—硅膠、氧化鋁苯-氯仿、苯-甲醇、氯仿-甲醇不同比例洗脫注：甾體皂苷---主要作為合成激素等的原料，故以提取苷元較為實(shí)用。三萜皂苷—為許多中藥的有效活性部位，故以提取皂苷為主。第三十九頁，共四十七頁，2022年，8月28日四．皂苷的檢識(shí)及結(jié)構(gòu)測(cè)定（一）皂苷的化學(xué)檢識(shí)—顏色反應(yīng)試劑類型鑒別特點(diǎn)鑒別意義醋酐-濃硫酸反應(yīng)甾體皂苷黃紅紫藍(lán)

三萜皂苷最后顯綠色用于兩類皂苷的區(qū)別

五氯化銻反應(yīng)（60~70℃加熱）藍(lán)、灰藍(lán)、灰紫色可在濾紙上進(jìn)行第四十頁，共四十七頁，2022年，8月28日

三氯醋酸反應(yīng)甾體皂苷加熱60℃顯色三萜皂苷加熱100℃顯色可在濾紙上進(jìn)行用于兩類皂苷的區(qū)別氯仿濃硫酸反應(yīng)硫酸層---紅或藍(lán)色，氯仿層---綠色熒光第四十一頁，共四十七頁，2022年，8月28日鹽酸-對(duì)二甲氨基苯甲醛（Ehrlich試劑，簡(jiǎn)稱E試劑）螺甾烷類不顯色呋甾烷類顯紅色茴香醛-硫酸(Anisaldehyde,簡(jiǎn)稱A試劑）螺甾烷類顯黃色呋甾烷類顯黃色（F環(huán)裂環(huán)）可用于兩類皂苷的區(qū)別第四十二頁，共四十七頁，2022年，8月28日（二）波譜特征1、紫外特征（UV）飽和的甾體皂苷元紫外區(qū)無吸收孤立雙鍵205~225nm（ε900）羰基285nm（ε500）

a、β-不飽和酮基240nm（ε11000）飽和的甾體皂苷元與共軛雙鍵235nm

濃硫酸40℃，1hr220~600nm出現(xiàn)最大吸收峰（λmax）依吸收峰的位置（λmax）及吸收系數(shù)（ε）與標(biāo)準(zhǔn)圖譜相對(duì)照，即可用于不同皂苷元的鑒別第四十三頁，共四十七頁，2022年，8月28日2．紅外光譜（IR）甾體皂苷的螺縮酮結(jié)構(gòu)在紅外光譜的指紋區(qū)表現(xiàn)特征性的四個(gè)吸收峰：980cm-1（A）920cm-1（B）900cm-1（C）860cm-1（D）

25SB>CA最強(qiáng)25RB<C

可用于C-25構(gòu)型的鑒別（兩種皂苷元的鑒別）當(dāng)△25（27）920cm-1左右出現(xiàn)強(qiáng)峰，另外在1658cm-1、878cm-1出現(xiàn)-C=CH2

特征吸收峰當(dāng)C25-OH25SB強(qiáng)峰

25RC強(qiáng)峰A峰都很弱當(dāng)C25-CH2OH25S995cm-1

強(qiáng)峰

25R1010cm-1

強(qiáng)峰當(dāng)F環(huán)開裂無螺縮酮結(jié)構(gòu)，因此，無此特征。第四十四頁，共四十七頁