天然藥物化學(xué)第八章甾體

天然藥物化學(xué)第八章甾體第1頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)概述甾體化合物是天然廣泛存在的一類化學(xué)成分，種類很多，包括動植物甾醇（也稱固醇）、膽酸、維生素D、動物激素、腎上腺皮質(zhì)激素、植物強心苷、蟾酥毒素、甾體生物堿、甾體藥物、昆蟲激素等。甾體母核----環(huán)戊烷駢多氫菲。應(yīng)用:生理、保健、節(jié)育、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)等多方面，對動植物的生命活動起著重要的作用。第2頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月一、甾體的定義又名類固醇化合物（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總稱“甾體化合物”，“甾”字很形象化地表示了這類化合物的骨架，即在含有四個稠合環(huán)“田”字上面連有三個支鏈“〈〈〈”。C10、C13上各有一個甲基，稱為角甲基。C17位有側(cè)鏈。

第3頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月二、研究進(jìn)展1903--1932年，甾醇及膽酸的研究闡明了甾體的碳架結(jié)構(gòu)。1928--1960年，動物激素的發(fā)現(xiàn)和工業(yè)生產(chǎn)。1960--80年代末，避孕藥物的合成及其應(yīng)用與昆蟲激素的發(fā)現(xiàn)。第4頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月三、基本結(jié)構(gòu)和分類在甾體母核上，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，可將天然甾類分為不同類型。第5頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月分類C17

側(cè)鏈A/BB/CC/DC21

甾類羥甲基衍生物反反順強心苷類不飽和內(nèi)酯環(huán)順、反反反甾體皂苷類含氧螺雜環(huán)順、反反反植物甾醇脂肪烴順、反反反昆蟲變態(tài)激素脂肪烴順反反膽酸類戊酸順反反第6頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月C21甾類（側(cè)鏈為羥甲基衍生物）強心苷類（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)）第7頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月甾體母核有七個手性碳原子，C5、C8、C9、C10、C13、C14、C17,故理論上應(yīng)有27=128種光學(xué)異構(gòu)體，但由于稠環(huán)的存在及其引起的空間阻礙，實際上可能存在的異構(gòu)體大大減少，一般只以穩(wěn)定的構(gòu)型存在。

四、立體化學(xué)第8頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月1.母核的構(gòu)型：甾體化合物的四個環(huán)之間，每兩個環(huán)以碳碳單鍵稠和時，可以是順式的，也可以是反式的。A/B環(huán)有順式(5-βH)或反式(5-αH)稠和。B/C環(huán)是反式稠和（8-βH/9-αH)。C/D環(huán)有順式(14-βH)或反式稠和(14-αH)。

第9頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月2.取代基的構(gòu)型：天然甾類成分C10、C13、C17側(cè)鏈大多為β-構(gòu)型，以實線表示。由于C3上有羥基，故取代基的構(gòu)型實質(zhì)上是指C3羥基的空間排列，有兩種類型的異構(gòu)體：

C3-OH,C10-CH3

順式:β型（實線表示）

C3…OH,C10-CH3反式:α型或epi(表)型（虛線表示）第10頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月五、甾類成分的顏色反應(yīng)甾類成分在無水條件下，用酸處理，能產(chǎn)生各種顏色反應(yīng)，用這些反應(yīng)來初步鑒別該類成分或供比色分析。1.Liebermann-burchard反應(yīng)樣品溶于冰醋酸，加濃硫酸-醋酐(1:20)，產(chǎn)生紅紫藍(lán)綠污綠等顏色變化，最后褪色。第11頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月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。第12頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月4.Rosenheim反應(yīng)：A.樣品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)毛地黃強心苷類的區(qū)別毛地黃毒苷類：黃色羥基毛地黃毒苷類：蘭色異羥基毛地黃毒苷類：灰黃色第13頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月

甾體類化合物顯色反應(yīng)的反應(yīng)機理:較復(fù)雜，無色的甾體化合物在無水條件下和濃酸作用，首先是C3含氧小基團(tuán)的質(zhì)子化而形成（金羊）鹽（此時加水稀釋可回收甾醇），進(jìn)一步則脫水形成共軛雙鍵，然后產(chǎn)生雙鍵移位或雙分子聚合或氧化等過程，生成有色物，故有色物多為復(fù)雜混合物。例：膽甾醇（cholesterol）三氯化銻反應(yīng)黃—紅色3，3‘雙（2，4）膽甾二烯3，5-膽甾二烯第14頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)甾體化合物一、C21甾體化合物（一）定義C21甾（C21-steroides）是一類含有21個碳原子的甾體衍生物，植物中分離出的C21甾類都是以孕甾烷（pregnane）或其異構(gòu)體為基本骨架。是目前廣泛應(yīng)用于臨床的一類重要藥物，具有抗炎、抗腫瘤、抗生育等方面生物活性。第15頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月第16頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）存在形式

C21甾類在植物體中除游離存在外，可與糖結(jié)合成苷——C21甾苷類。其苷類糖鏈多和C21甾的C3-OH相連，少數(shù)連于C20-OH上。其苷類分子中除2-OH糖外，還有2-去氧糖。第17頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月1．C21甾苷類大都與皂苷、強心苷共存于中藥中如洋地黃葉和種子中，含有強心苷、皂苷及C21甾苷（稱為洋地黃醇苷或洋地黃醇苷類）。其無強心作用，水解可生成糖及苷元。

舉例:杠柳的根皮及樹皮稱北五加皮，其中含多種甾苷，除強心苷--杠柳苷外，還含C21甾苷。第18頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月

2．有些植物，不含強心苷，而含C21甾苷，多存在于蘿摩科。

如從牛皮消中得到的牛皮消苷元、本波苷元、林里奧酮等均屬C21甾苷。第19頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月（三）結(jié)構(gòu)特點A/B反；B/C反；C/D順。C5、C6位大多有雙鍵；C20位可能有羰基；C17位上的側(cè)鏈多為α構(gòu)型。C3、C8、C12、C14、C17、C20等位置可能有β–OH；C21位可能有α–OH。C11、C12羥基可能和醋酸、苯甲酸、桂皮酸等結(jié)合成酯。C3–OH有時和糖縮合成苷類存在。第20頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月（四）結(jié)構(gòu)類型ⅠⅡ第21頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月第22頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月1．共性:大都是結(jié)晶形化合物；一般親脂性較強（分子中往往存在酯鍵）?？扇苡谑兔选⒁颐训扔H脂性溶劑中，不溶于水；C21甾苷類水溶性增大。二．理化性質(zhì)第23頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月2．具甾體化合物的顏色反應(yīng)。

由于C21甾苷類分子中2-去氧糖的存在，故存在Keller—kiliani

顏色反應(yīng)（強心苷類顏色反應(yīng)）

C21甾苷類溶于含少量Fe3+(Fecl3或Fe2(SO4)3)

的冰醋酸，沿管壁滴加濃H2SO4界面及醋酸層顏色變化（藍(lán)、藍(lán)綠色）苷元不同而不同第24頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)強心苷類

（側(cè)鏈為不飽和內(nèi)酯環(huán)）一、概述強心苷（cardiacglycosides）是存在于植物中具強心作用的甾體苷類化合物，在十幾科的幾百種植物中含有該類化合物，尤其在玄參科和夾竹桃可植物中最多。主要用以治療充血性心力衰竭及節(jié)律障礙等心臟疾患,如西地蘭、地高辛、毛地黃毒苷等。第25頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月異羥基毛地黃毒苷（狄高辛，Digoxin):第26頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月第27頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月二、化學(xué)結(jié)構(gòu)強心苷的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，是由強心苷元與糖兩部分構(gòu)成的。按甾類化合物的命名，分甲、乙型。

甲型：以強心甾為母核命名，例如毛地黃毒苷元乙型：以海蔥甾（或蟾酥甾）為母核命名，例如海蔥苷元第28頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月三、理化性質(zhì)1、性質(zhì)性狀:大都是結(jié)晶形化合物；一般親脂性較強（分子中往往存在酯鍵）?？扇苡谑兔?、乙醚等親脂性溶劑中，不溶于水內(nèi)酯環(huán):遇堿開環(huán),遇酸環(huán)合.雙鍵：氧化得羰基化合物。叔羥基：脫水得次生脫水苷元。異構(gòu)化等其他第29頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月2、苷鍵的水解A、酸催化水解溫和的酸水解：可水解去氧糖的苷鍵強酸水解：可水解2-羥基糖的苷鍵鹽酸丙酮法：可生成苷元丙酮化物B、酶催化水解有一定的選擇性乙型強心苷較甲型易被酶水解第30頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月3、顯色反應(yīng)強心苷除甾體母核所產(chǎn)生的顯色反應(yīng)外，因結(jié)構(gòu)中含有不飽和內(nèi)酯環(huán)和2-去氧糖而產(chǎn)生顯色反應(yīng)。由于不飽和內(nèi)酯環(huán)產(chǎn)生的反應(yīng)：區(qū)別甲、乙型強心苷，原理是活性次甲基反應(yīng)。由于2-去氧糖產(chǎn)生的反應(yīng)：

見P326-327第31頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月與強心苷有關(guān)的一些鑒別方法1、甲型強心苷的不飽和五元內(nèi)酯環(huán)，在堿性溶液中，雙鍵轉(zhuǎn)位可產(chǎn)生活性次甲基，可與Legalsh試劑、Kedde試劑等發(fā)生顯色反應(yīng)；2、基于2－去氧糖的顯色反應(yīng)：可用Keller-Kiliani試劑鑒別，顯藍(lán)綠色。3、UV法：不飽和五元內(nèi)酯環(huán)－－在220nm處不飽和六元內(nèi)酯環(huán)－－在300nm處有最大吸收；4、IR法：在1700－1800cm-1都有兩個強吸收峰，但不飽和六元內(nèi)酯環(huán)的，向低移40cm–1。第32頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月4、強心苷的提取分離提取分離溶劑法鉛鹽法吸附法液-液萃取法逆流分配法色譜法示例：自學(xué)P333的毛地黃毒苷的提取分離第33頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月第四節(jié)甾體皂苷類

（側(cè)鏈為含氧螺雜環(huán)）甾體皂苷（Steroidalsaponins）是一類由螺烷甾（Spi-rostanes）類化合物與糖結(jié)合的苷，主要分布在薯蕷科、百合科、玄參科、菝契科、龍舌蘭等科植物中。地奧心血康膠囊第34頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月一、結(jié)構(gòu)類型根據(jù)C25的構(gòu)型和F環(huán)的狀態(tài)，分為四類1、螺甾烷醇類（Spirostanols）:C25為S構(gòu)型2、異螺甾烷醇類（Isospirostanols）:C25為R構(gòu)型3、呋甾烷醇類（furostanols）:F環(huán)為開鏈?zhǔn)?、變形螺甾烷醇類（pseudo-spirostanols）：F環(huán)四氫呋喃環(huán)第35頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月1、螺甾烷類（Spirostanes）:第36頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月2、螺甾烷醇類（Spirostanols）:

C25為S構(gòu)型第37頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月3、異螺甾烷醇類（Isospirostanols）

C25為R構(gòu)型第38頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月4、呋甾烷醇類（furostanols）:

F環(huán)為開鏈?zhǔn)降?9頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月5、變形螺甾烷醇類

（pseudo-spirostanols）：F環(huán)四氫呋喃環(huán)第40頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月二、甾體皂苷的理化性質(zhì)1、甾