廈門大學天然藥物化學第8章甾體及其苷類

Steroidsandglycosids甾體及其苷類[掌握]1.甾體類化合物的基本骨架類型及甾核的稠合方式。2.強心苷型：甲、乙兩型強心苷類化合物的骨架特征。強心苷的波譜特征，利用UV及NMR特征區(qū)別甲、乙兩型強心苷類。3.甾體皂苷：四種類型甾體皂苷類化合物的結(jié)構(gòu)特征。

學習要點

本章內(nèi)容一、概述二、C21甾類三、強心苷四、甾體皂苷

一、概述膽固醇β-谷甾醇脫皮酸蟾毒素一、概述（一）定義；以環(huán)戊烷駢多氫菲為母核而衍生的產(chǎn)物。

甾（二）分類：根據(jù)母核的稠合方式及C17不同側(cè)鏈進行分類。

C17側(cè)鏈A/BB/CC/DC21甾類羥甲基衍生物反反順強心苷不飽和內(nèi)酯環(huán)順、反反順甾體皂苷含氧螺雜環(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

甾類化合物的分類及母核的稠合方式從生源觀點看，甾體類成分都是通過甲戊二羥酸的生物合成途徑轉(zhuǎn)化而來但是，三萜和甾醇究竟哪個是前體還尚未有定論一、概述（三）結(jié)構(gòu)特點：天然甾類成分的C10、C13、C17位側(cè)鏈大多為β-構(gòu)型。根據(jù)C3位羥基的空間排列，具有兩種異構(gòu)體；β-型甾體母核上還可以存在羥基、羰基、雙鍵環(huán)氧醚鍵等功能基取代α-型或epi-（表）型一、概述（四）甾類的化學性質(zhì)甾類成分與三萜化合物類似。在無水條件下，遇酸亦能產(chǎn)生各種顏色反應(yīng)，1.Liebermann-Burchard反應(yīng)（污綠色，三萜）2.Salkowski反應(yīng)（氯仿－濃硫酸反應(yīng)）：氯仿層顯血紅色或青色，硫酸層顯綠色熒光。3.Rosenheim反應(yīng)：樣品＋25%三氯醋酸/乙醇溶液4.三氯化銻或五氯化銻反應(yīng)

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二、C21甾類C21甾是一類含有21個碳原子的甾體衍生物，主要結(jié)構(gòu)類型有以下兩種

Ⅰ

皮質(zhì)醇可的松皮質(zhì)甾酮二、C21甾類C21甾類成分除以游離體存在外，也可以苷的形式存在，糖的種類有2-OH糖或2-去氧糖，2、6－二去氧糖、6－去氧糖等。Ⅱ二、C21甾類

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三、強心苷

甲型乙型γαβδC17位側(cè)鏈為不飽和內(nèi)酯，五元環(huán)的不飽和內(nèi)酯，稱為甲型強心苷元；六元環(huán)的不飽和內(nèi)酯，稱為乙型強心苷元，都屬于

-構(gòu)型(個別為

-構(gòu)型，命名時標以17

-H)。33141010141313三、強心苷

1、命名:甲型強心苷以強心甾(cardenolide)為母核命名.如:毛地黃毒苷元:3

,14

-二羥基-5

-強心甾-20(22)-烯3

,14

-dihydroxy-5

-card-20(22)-enolide31452022乙型強心苷元則以海蔥甾(scillanolide)或蟾酥甾(bufanolide)為母核如:海蔥苷元(scillarenin):

三、強心苷

3

,14

-二羥基海蔥甾4,20,22-三烯3

,14

-dihydroxy-acilla-4,20,22-trienolide32042214三、強心苷

2.組成苷的糖的種類:六碳醛糖、6-去氧糖、6-去氧糖甲醚和五碳醛糖;還有2,6-二去氧糖，2,6-二去氧糖甲醚。R=HR=OHR=HL-夾竹桃糖D-毛地黃糖D-毛地黃毒糖三、強心苷

3.強心苷按照連接糖的種類可分為三種類型：Ⅰ型：苷元-（2，6-二去氧糖）X-（葡萄糖）YⅡ型：苷元-（6-去氧糖）X-（葡萄糖）YⅢ型：苷元-（葡萄糖）XⅠ型、Ⅱ型多見，Ⅲ型較少。五元內(nèi)酯環(huán)強心苷類三、強心苷

六元內(nèi)酯環(huán)強心苷三、強心苷

三、強心苷

理化性質(zhì)（三）理化性質(zhì)1.一般性質(zhì)（1）形狀及溶解性：多為無色結(jié)晶或無定型粉末。苷可溶于水、丙酮、醇等極性溶劑，微溶于醋酸乙酯。苷元易溶于苯、乙醚、氯仿中。（2）內(nèi)酯性質(zhì)：結(jié)構(gòu)中因存在內(nèi)酯環(huán)，故在NaOH或KOH的水溶液中可開環(huán)，遇酸還原，但在堿的醇溶液中，酯環(huán)異構(gòu)化，遇酸不復原。三、強心苷

理化性質(zhì)2、苷鍵的水解

（1）酸水解A.

溫和酸水解：用稀酸（0.02-0.05mol/L)的鹽酸或硫酸在含水醇中經(jīng)短時間（半小時至數(shù)小時）加熱回流，可使Ⅰ型強心苷水解成苷元和糖。主要水解苷元和α-去氧糖之間的苷鍵或α-去氧糖與α-去氧糖之間的糖鍵。而α-去氧糖與葡萄糖之間的糖鍵不易切斷。對苷元影響較小，不會引起脫水反應(yīng)。但不適于16位有甲?；难蟮攸S強心苷類，在此種條件下，16位甲?；鉃榱u基，得不到原生苷元。三、強心苷

理化性質(zhì)B.

強烈酸水解：用較濃酸（3%--5%）長時間加熱回流或同時加壓，可水解Ⅱ型和Ⅲ型強心苷，得到定量的葡萄糖?？伤猞?羥基糖。但此法常引起苷元失去1分子或數(shù)分子水,形成脫水苷元，即次生苷。三、強心苷

理化性質(zhì)C.氯化氫丙酮法(Mannichhe和Siewert法）三、強心苷

理化性質(zhì)（2）酶水解法含強心苷的植物中，有水解葡萄糖的酶，無水解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（幾乎能水解所有的苷鍵，能將強心苷分子的糖逐步水解，直至獲得苷元，常用來研究強心苷的結(jié)構(gòu)。三、強心苷

理化性質(zhì)（3）堿水解法：堿試劑主要使分子中的?；?、內(nèi)酯環(huán)裂開、△20（22）轉(zhuǎn)位及苷元異構(gòu)化等。A、內(nèi)酯環(huán)的水解三、強心苷

理化性質(zhì)B、?；乃庠趶娦能盏能赵蛱腔铣Ｓ絮；嬖?，一般可用堿試劑處理使酯鍵水解脫去?；??！鳱aHCO3,KHCO3-----使α-去氧糖上的?；?，而α-羥基糖及苷元上的?；嗖槐凰?；▲Ca(OH)2,Ba(OH)2----使α-去氧糖、α-羥基糖及苷元上的酰基水解；

▲NaOH堿性太強，不但使所有?；猓€使內(nèi)酯環(huán)破裂，故很少使用。三、強心苷

3、顏色反應(yīng)（１）、作用于甾體母核的反應(yīng)：

Ａ、Liebermann-burchard反應(yīng)

Ｂ、Salkowski反應(yīng)

Ｃ、三氯化銻或五氯化銻反應(yīng)

（２）、作用于內(nèi)酯環(huán)（３）、作用于2-去氧糖三、強心苷

反應(yīng)名稱試劑顏色λmax（nm）Legal反應(yīng)亞硝酰鐵氰化鈉深紅或藍470Kedde3,5-二硝基甲酸深紅或紅590Raymond間二硝基苯紫紅或藍620Baljet苦味酸橙或橙紅490（2）、作用于內(nèi)酯環(huán)：甲型強心苷在堿性醇溶液中，發(fā)生雙鍵轉(zhuǎn)移，生成活性亞甲基，故可與活性亞甲基試劑作用而顯色。主要的反應(yīng)名稱和試劑如下：三、強心苷

強心苷/Fe+++冰醋酸滴加濃硫酸(FeCl3或Fe2(SO4)3)

觀察界面和醋酸顏色變化。

如有2-去氧糖存在，醋酸層漸呈藍色或藍綠色。界面的呈色，隨苷元不同而異。

應(yīng)用對象-----游離的2-去氧糖、能水解出2-去氧糖的強心苷。(3)作用于2-去氧糖的顯色反應(yīng):

A：Keller-Kiliani反應(yīng)：三、強心苷

(3)作用于2-去氧糖的顯色反應(yīng):

B：對二甲氨基苯甲醛反應(yīng)（作為顯色劑）：

顯色劑對二甲氨基苯甲醛試劑PPC試劑；1%對二甲氨基苯甲醛/乙醇液—濃HCl4：1灰紅色90度三、強心苷

(3)作用于2-去氧糖的顯色反應(yīng):

C：呫噸氫醇(xanthydrol)反應(yīng)

樣品+試劑-----水浴加熱3min紅色試劑：10mg呫噸氫醇溶于100ml冰醋酸，加入1ml濃硫酸。

D：過碘酸-對硝基苯胺反應(yīng)：強心苷+過碘酸+對硝基苯胺黃色。三、強心苷

4.1H-NMR1）苷元C10、C13位甲基

1.00前后2）C3-H（常有-OH取代）

3.90前后3）內(nèi)酯環(huán)上的質(zhì)子4.50~5.00J=18Hz5.60~6.00brs甲型brs或t三、強心苷

4.1H-NMR7.2，s6.37.8J=6~12Hz乙型4）.強心苷C/D環(huán)均為順式稠合(14

-H)，所以

：18-CH3>19-CH3(處于較高場），在其它甾類成分中，可根據(jù)兩個甲基的位移來判定C/D環(huán)稠合方式。

本章內(nèi)容一、概述二、C21甾類三、強心苷四、甾體皂苷

甾體皂苷類（一）概述定義：甾體皂苷(steroidalsaponins)是一類由螺甾烷類化合物與糖結(jié)合的寡糖苷，迄今發(fā)現(xiàn)的甾體皂苷類化合物已達一萬種。甾體皂苷類分布：主要存在于薯蕷科、百合科、玄參科、菝葜科、龍舌蘭科等植物中。生理活性：早期用于合成甾體避孕藥和激素類藥物的原料；后來新的生物活性逐漸被發(fā)現(xiàn)，特別是防治心腦血管疾病、抗腫瘤、降血糖和免疫調(diào)節(jié)等作用。甾體皂苷類如：由黃山藥(Dioscoreapanthaica)植物中提取的甾體皂苷制成的地奧心血康膠囊由蒺藜(Tribulusterrestris)果實中提取的總皂苷制劑----心腦舒通，臨床用于心腦血管病的防治，具有擴冠、改善冠脈循環(huán)作用。甾體皂苷類（二）化學結(jié)構(gòu)與分類結(jié)構(gòu)特點：1）27個碳2）A/B順或反3）B/C、C/D環(huán)反式4）C-17側(cè)鏈---

構(gòu)型5）E、F環(huán)以螺縮酮形式相連。甾體皂苷類螺甾烷醇類(spirostanols)2.異螺甾烷醇類(isospirostanols)螺甾烷醇異螺甾烷醇易轉(zhuǎn)化C25SRC25

差向異構(gòu)體甾體皂苷類C25位上甲基位于F環(huán)平面上的豎鍵時----為

-定向，絕對構(gòu)型為S型，又稱L型或neo型(即25S,25L,25

F,neo)----螺旋甾烷(spirostanol)

當C25位甲基位于F環(huán)平面下的橫鍵時----為

-定向，其絕對構(gòu)型為R型，又稱D型或iso型(即25R、25D、25

F、iso)----異螺旋甾烷(isospirotanol)。C25位甲基有兩種