天然药物化学-第八章甾体及其苷类.ppt

2022/10/281第八章第八章甾体及其苷类甾体及其苷类STEROIDESANDGLUCOSIDES2022/10/282SectionOneIntroduction天然广泛存在的一类化学成分，种类很多，包括天然广泛存在的一类化学成分，种类很多，包括动动植物甾醇（也称固醇）、胆酸、维生素植物甾醇（也称固醇）、胆酸、维生素D、动物、动物激素、肾上腺皮质激素、激素、肾上腺皮质激素、植物强心苷、蟾酥毒素、植物强心苷、蟾酥毒素、甾体生物碱、甾体药物、昆虫激素甾体生物碱、甾体药物、昆虫激素等。虽然这些等。虽然这些成分来源不同、生理活性不同，但它们的化学结成分来源不同、生理活性不同，但它们的化学结构中都具有构中都具有甾体母核甾体母核-环戊烷骈多氢菲环戊烷骈多氢菲。这类成。这类成分涉及到生理、保健、节育、医药、农业、畜牧分涉及到生理、保健、节育、医药、农业、畜牧业等多方面，对动植物的生命活动起着重要的作业等多方面，对动植物的生命活动起着重要的作用。用。2022/10/283 C17 C17位有位有侧链。一、甾体的定义一、甾体的定义又名又名类固醇化合物（类固醇化合物（steroids），），因其结构中都因其结构中都具有环戊烷骈多氢菲的甾核，具有环戊烷骈多氢菲的甾核，1936年给这类化合年给这类化合物提出一个总称物提出一个总称“甾体化合物甾体化合物”，“甾甾”字很形字很形象化地表示了这类化合物的骨架，即在含有象化地表示了这类化合物的骨架，即在含有四个四个稠合环稠合环“田田”字上面连有字上面连有三个支链三个支链“”。C10、C13上各有一个甲基，称为上各有一个甲基，称为角甲基角甲基。2022/10/284二、研究进展二、研究进展1903-1932年，甾醇及胆酸的研究阐明了甾体年，甾醇及胆酸的研究阐明了甾体的碳架结构。的碳架结构。1928-1960年，动物激素的发现和工业生产。年，动物激素的发现和工业生产。1960-80年代末，避孕药物的合成及其应用与年代末，避孕药物的合成及其应用与昆虫激素的发现。昆虫激素的发现。2022/10/285三、基本结构和分类三、基本结构和分类在甾体母核上，大都存在在甾体母核上，大都存在C3羟基，可和糖结合羟基，可和糖结合成苷。而成苷。而C17侧链有显著差别，根据侧链有显著差别，根据C17侧链结侧链结构的不同，可将天然甾类分为不同类型。构的不同，可将天然甾类分为不同类型。2022/10/286分分类C C1717 侧链A/BA/BB/CB/CC/DC/DC C2121 甾甾类羟甲基衍生物甲基衍生物反反反反顺强心苷心苷类不不饱和内和内酯环顺、反、反反反顺甾体皂苷甾体皂苷类含氧螺含氧螺杂环 顺、反、反反反反反植物甾醇植物甾醇脂肪脂肪烃顺、反、反反反反反昆虫昆虫变态激素激素脂肪脂肪烃 顺反反反反胆酸胆酸类戊酸戊酸顺反反反反羰2022/10/287四立体化学四立体化学甾体母核有七个手性碳原子，甾体母核有七个手性碳原子，C5、C8、C9、C10、C13、C14、C17,故理论上应有故理论上应有27=128种光学异构体，但由于稠环的存在及其引起的种光学异构体，但由于稠环的存在及其引起的空间阻碍，实际上可能存在的异构体大大减少空间阻碍，实际上可能存在的异构体大大减少，一般只以稳定的构型存在。，一般只以稳定的构型存在。2022/10/2881.母核的构型：母核的构型：甾体化合物的四个环之间，每两个环以碳碳单键甾体化合物的四个环之间，每两个环以碳碳单键稠和时，可以是顺式的，也可以是反式的。稠和时，可以是顺式的，也可以是反式的。vA/B环有顺式环有顺式(5-H)或反式或反式(5-H)稠和。稠和。vB/C环是反式稠和（环是反式稠和（8-H/9-H)。vC/D环有顺式环有顺式(14-H)或或反式稠和反式稠和(14-H)。2022/10/289（1）正系：）正系：A/B环为顺式，环为顺式，B/C反式，反式，C/D反式，反式，C5-H及及C10-CH3处于环平面同一边，以粪甾烷处于环平面同一边，以粪甾烷（coprostane）为代表。）为代表。2022/10/2810（2）别系或异系：）别系或异系：A/B为反式，为反式，B/C反式，反式，C/D反式。反式。C5-H及及C10-CH3不处于环平面同一边，不处于环平面同一边，以胆甾烷（以胆甾烷（cholestane）为代表。）为代表。2022/10/2811许多甾体化合物，于许多甾体化合物，于C5处形成双键，处形成双键，故区分故区分A/B环稠和时构型的因素不存在，环稠和时构型的因素不存在，故无正系、别系的区别。故无正系、别系的区别。2022/10/28122.取代基的构型：取代基的构型：天然甾类成分天然甾类成分C10、C13、C17侧链大多为侧链大多为-构构型，以实线表示。由于型，以实线表示。由于C3上有羟基，故取代基的上有羟基，故取代基的构型实质上是指构型实质上是指C3羟基的空间排列，有两种类型羟基的空间排列，有两种类型的异构体：的异构体：C3-OH,C10-CH3顺式顺式:型（实线表示）型（实线表示）C3OH,C10-CH3反式反式:型或型或epi(表表)型（虚线型（虚线表示）表示）2022/10/2813五、甾类成分的颜色反应五、甾类成分的颜色反应甾类成分在无水条件下，用酸处理，能产生各种甾类成分在无水条件下，用酸处理，能产生各种颜色反应，用这些反应来初步鉴别该类成分或供颜色反应，用这些反应来初步鉴别该类成分或供比色分析。比色分析。v反应反应样品溶于冰醋酸，加浓硫酸样品溶于冰醋酸，加浓硫酸-醋酐醋酐(1:20)，产生，产生红红紫紫蓝蓝绿绿污绿等颜色变化污绿等颜色变化，最，最后褪色。后褪色。2022/10/2814反应反应样品溶于氯仿，沿管壁滴加浓硫酸，氯样品溶于氯仿，沿管壁滴加浓硫酸，氯仿层显血红色或青色，硫酸层显绿色荧光。仿层显血红色或青色，硫酸层显绿色荧光。3.三氯化锑或五氯化锑反应三氯化锑或五氯化锑反应将样品醇溶液点将样品醇溶液点于于滤纸上，喷以滤纸上，喷以20%三氯化锑（或五氯化锑）三氯化锑（或五氯化锑）氯仿溶液（不应含乙醇和水）干燥后，氯仿溶液（不应含乙醇和水）干燥后，60-70加热，显黄色、灰蓝色、灰紫色斑点。加热，显黄色、灰蓝色、灰紫色斑点。2022/10/281525%25%三三氯醋酸乙醇液醋酸乙醇液红色、紫色色、紫色B.25%B.25%三三氯醋酸乙醇液醋酸乙醇液:3%:3%氯胺胺T T水液水液（4 4：1 1）样品品荧光反光反应毛地黄毛地黄强心苷心苷类的区的区别毛地黄毒苷毛地黄毒苷类：黄色黄色 羟基毛地黄毒苷基毛地黄毒苷类：兰色色 异异羟基毛地黄毒苷基毛地黄毒苷类：灰黄色灰黄色反应：反应：A.样品样品分子中有共轭双烯结构或经三氯醋分子中有共轭双烯结构或经三氯醋酸作用，生成物具共轭双烯结构。酸作用，生成物具共轭双烯结构。2022/10/2816胆甾醇胆甾醇（cholesterol）三氯化锑反应三氯化锑反应黄黄红色红色3 3，3 3双（双（2 2，4 4）胆甾二烯）胆甾二烯3 3，5-5-胆甾二烯胆甾二烯其反应机理较复杂，无色的甾体化合物在无水条其反应机理较复杂，无色的甾体化合物在无水条件下和浓酸作用，首先是件下和浓酸作用，首先是C3含氧小基团的质子化含氧小基团的质子化而形成烊盐（此时加水稀释可回收甾醇），进一而形成烊盐（此时加水稀释可回收甾醇），进一步则脱水形成共轭双键，然后产生双键移位或双步则脱水形成共轭双键，然后产生双键移位或双分子聚合或氧化等过程，生成有色物，故有色物分子聚合或氧化等过程，生成有色物，故有色物多为复杂混合物。例：多为复杂混合物。例：2022/10/2817一、一、C21甾体化合物甾体化合物（一）定义（一）定义C21甾甾(C21-steroides）是一类含有是一类含有21个碳原子个碳原子的甾体衍生物，由植物中分离出的的甾体衍生物，由植物中分离出的C21甾类都是甾类都是以以孕甾烷孕甾烷（pregnane）或其异构体为基本骨架。）或其异构体为基本骨架。是目前广泛应用于临床的一类重要药物，具有是目前广泛应用于临床的一类重要药物，具有抗抗炎、抗肿瘤、抗生育等炎、抗肿瘤、抗生育等方面生物活性。方面生物活性。SectionTwoSteroides2022/10/28182022/10/2819（二）存在形式（二）存在形式C21甾类在植物体中除游离存在外，可与糖结甾类在植物体中除游离存在外，可与糖结合成苷合成苷C21甾苷类。其苷类糖链多和甾苷类。其苷类糖链多和C21甾的甾的C3-OH相连，少数连于相连，少数连于C20-OH上。其苷上。其苷类分子中除类分子中除2-OH糖外，还有糖外，还有2-去氧糖去氧糖。2022/10/28201C21甾苷类大都与皂苷、强心苷共存于中药甾苷类大都与皂苷、强心苷共存于中药中如洋地黄叶和种子中，含有强心苷、皂苷及中如洋地黄叶和种子中，含有强心苷、皂苷及C21甾苷（称为洋地黄醇苷或洋地黄醇苷类）。甾苷（称为洋地黄醇苷或洋地黄醇苷类）。其无强心作用，水解可生成糖及苷元。杠柳的其无强心作用，水解可生成糖及苷元。杠柳的根皮及树皮称北五加皮，其中含多种甾苷，除根皮及树皮称北五加皮，其中含多种甾苷，除强心苷强心苷-杠柳苷外，还含杠柳苷外，还含C21甾苷。甾苷。2有些植物，不含强心苷，而含有些植物，不含强心苷，而含C21甾苷，多甾苷，多存在于萝摩科。如从牛皮消中得到的牛皮消苷存在于萝摩科。如从牛皮消中得到的牛皮消苷元、本波苷元、林里奥酮等均属元、本波苷元、林里奥酮等均属C21甾苷。甾苷。2022/10/2821vA/B反；反；B/C反；反；C/D顺。vC5、C6位大多有双位大多有双键；C20位可能有位可能有羰基；基；C17位上的位上的侧链多多为a构型。构型。v C3、C8、C12、C14、C17、C20等位置可等位置可能有能有 OH；C21位可能有位可能有OH。vC11、C12羟基可能和醋酸、苯甲酸、桂皮酸基可能和醋酸、苯甲酸、桂皮酸等等结合成合成酯。vC3OH有有时和糖和糖缩合成苷合成苷类存在。存在。（三）结构特点（三）结构特点2022/10/2822（四）结构类型（四）结构类型 20212022/10/2823O OC CH H3 3O OC CH H3 3O OO OO OO OC CH H3 3C CH H3 3O OO OC CH H3 3O OC CH H3 3O OO OO OC CH H3 3O OO OO OC CH H3 3O OC CO OO OH HO OH HOO OH HO OC CH H3 3C C告达亭告达亭青阳参苷青阳参苷IIII断节参苷断节参苷2022/10/2824五理化性质五理化性质1大都是结晶形化合物；一般亲脂性较强大都是结晶形化合物；一般亲脂性较强（分子中往往存在酯键）。可溶于石油醚、（分子中往往存在酯键）。可溶于石油醚、乙醚等亲脂性溶剂中，不溶于水；乙醚等亲脂性溶剂中，不溶于水；C21甾苷类甾苷类水溶性增大。水溶性增大。2022/10/2825界面及醋酸层颜色变化（蓝、蓝绿色）界面及醋酸层颜色变化（蓝、蓝绿色）苷元不同而不同苷元不同而不同2具甾体化合物的颜色反应。具甾体化合物的颜色反应。由于由于C21甾苷类分子中甾苷类分子中2-去氧糖去氧糖的存在，故存在的存在，故存在Kellerkiliani颜色反应（强心苷类颜色反应）颜色反应（强心苷类颜色反应）C21甾苷类溶于含少量甾苷类溶于含少量Fe3+(FeCl3或或Fe2(SO4)3)的冰醋酸，沿管壁滴加浓的冰醋酸，沿管壁滴加浓H2SO4二、海洋甾体化合物二、海洋甾体化合物2022/10/2826SectionThreeCardiacGlycosides一、定义一、定义 强心苷（强心苷（cardiacglycosides）是存在于植是存在于植物中具有强心作用的甾体苷类化合物，由强心物中具有强心作用的甾体苷类化合物，由强心苷元和糖缩合而产生的一类苷。苷元和糖缩合而产生的一类苷。2022/10/2827目前临床应用的有二、三十种，用于治疗充血性目前临床应用的有二、三十种，用于治疗充血性心力衰竭及节律障碍等心脏疾病，如心力衰竭及节律障碍等心脏疾病，如西地兰、地西地兰、地高辛、毛地黄毒苷高辛、毛地黄毒苷等等。但强心苷类能兴奋延髓催吐化学感受区而引起恶但强心苷类能兴奋延髓催吐化学感受区而引起恶心、呕吐等胃肠道反应；且有剧毒，若超过安全心、呕吐等胃肠道反应；且有剧毒，若超过安全剂量时，可使心脏中毒而停止跳动。剂量时，可使心脏中毒而停止跳动。其中某些强心苷对动物肿瘤有效，主要是细胞毒其中某些强心苷对动物肿瘤有效，主要是细胞毒作用。作用。2022/10/28281785年，年，W.Withering使用洋地黄叶治疗水肿，到现使用洋地黄叶治疗水肿，到现在已从十几个科一百多种植物中发现强心苷类，主要在已从十几个科一百多种植物中发现强心苷类，主要有夹竹桃科、玄参科、萝摩科、卫矛科、百合科、大有夹竹桃科、玄参科、萝摩科、卫矛科、百合科、大戟科等等。戟科等等。较重要的植物有黄花夹竹桃、紫花洋地黄、毛花洋地较重要的植物有黄花夹竹桃、紫花洋地黄、毛花洋地黄、杠柳、铃蓝、海葱、福寿草、羊角拗等。黄、杠柳、铃蓝、海葱、福寿草、羊角拗等。动物中尚未发现有强心苷类成分，蟾蜍中所含的蟾毒动物中尚未发现有强心苷类成分，蟾蜍中所含的蟾毒也对心肌有兴奋作用，具强心作用，但其非苷类，而也对心肌有兴奋作用，具强心作用，但其非苷类，而属甾类。属甾类。2022/10/2829二、生物合成二、生物合成以甾醇为母体经多次转化而逐渐生成涉及到大以甾醇为母体经多次转化而逐渐生成涉及到大约约20种酶的作用，如还原酶、氧化还原酶、苷种酶的作用，如还原酶、氧化还原酶、苷化酶、乙酰化酶等。毛地黄中的强心苷的形成化酶、乙酰化酶等。毛地黄中的强心苷的形成过程：过程：2022/10/2830强心苷生物合成途径：强心苷生物合成途径：2022/10/2831三、化学结构和分类三、化学结构和分类（一）苷元部分（一）苷元部分1.基本结构基本结构强心苷是由强心苷元强心苷是由强心苷元（cardiacaglycone）与糖与糖（sugar）二部分构成。二部分构成。2022/10/2832（1）苷元母核）苷元母核苷元母核苷元母核A,B,C,D四个环的稠合构象对强心苷的四个环的稠合构象对强心苷的理化及生理活性有一定影响。天然界存在的强心理化及生理活性有一定影响。天然界存在的强心苷元苷元B/C环是反式，环是反式，C/D环是顺式环是顺式，A/B环大多环大多数为顺式数为顺式-洋地黄毒苷元洋地黄毒苷元(digitoxigenin)，少少数为反式数为反式-乌沙苷元乌沙苷元(uzarigenin).2022/10/2833（2）取代基）取代基苷元母核上的苷元母核上的C3,C14位上都有羟基位上都有羟基：C3位位-OH多为多为-型型-洋地黄毒苷元，洋地黄毒苷元，少数为少数为-型型(命名时冠以命名时冠以“表表”字字)3-表洋地黄毒苷元表洋地黄毒苷元(3-epidigitoxigenin)。C14位位-OH都是都是-型型(C/D环顺式环顺式)。C10，C13，C17位有侧链，位有侧链，C10，C13多为多为-CH3。C17位侧链为位侧链为不饱和内酯环不饱和内酯环。C11,C12和和C19位可能连羰基；位可能连羰基；C4,5、C5,6、C9,11、C16,17可能有双键。可能有双键。2022/10/28342.结构类型结构类型根据根据C17位侧链的不饱和内酯环不同分为：位侧链的不饱和内酯环不同分为：甲型：甲型：C17位侧链为位侧链为五元环五元环的的-内酯内酯乙型：乙型：C17位侧链为位侧链为六元环六元环的的，-内酯内酯这两类大都是这两类大都是-构型，个别为构型，个别为-构型，构型，-型无型无强心作用。强心作用。2022/10/2835甲型强心苷元：甲型强心苷元：C17位上连五元不饱和内酯环，即位上连五元不饱和内酯环，即-内酯内酯-强心甾烯型。以强心甾烯型。以强心甾强心甾（cardenolide）为母）为母核命名。核命名。2022/10/2836 乙型强心苷元乙型强心苷元C17位上连六元不饱和内酯环，即位上连六元不饱和内酯环，即，-双双烯烯-内酯，分为海葱甾二烯和蟾蜍甾二烯。以内酯，分为海葱甾二烯和蟾蜍甾二烯。以海海葱甾（葱甾（scillanolide）或蟾蜍甾）或蟾蜍甾(bufanolide)为母为母核命名。核命名。2022/10/2837（二）糖部分（二）糖部分构成强心苷的糖又构成强心苷的糖又20多种，根据多种，根据C2位上有无位上有无-OH分为分为2-OH糖及糖及2-去氧糖两类。后者主要见去氧糖两类。后者主要见于强心苷。于强心苷。2-羟基糖羟基糖除广泛分布于植物界的除广泛分布于植物界的D-葡萄糖、葡萄糖、L-鼠李糖外，还有：鼠李糖外，还有：（1）6-去氧糖如：去氧糖如：L-夫糖、夫糖、D-鸡纳糖等。鸡纳糖等。（2）6-去氧糖甲醚如：去氧糖甲醚如：L-黄夹糖、黄夹糖、D-洋地黄洋地黄糖等。糖等。2022/10/28382-去氧糖去氧糖（1）2,6-二去氧糖如：二去氧糖如：D-洋地黄毒糖等。洋地黄毒糖等。（2）2,6-二去氧糖甲醚如：二去氧糖甲醚如：L-夹竹桃糖、夹竹桃糖、D-加拿大麻糖等。加拿大麻糖等。CH32022/10/2839（三）构成强心苷的糖对强心作用的影响（三）构成强心苷的糖对强心作用的影响构成强心苷的糖数目和种类不同，对强心苷活性影构成强心苷的糖数目和种类不同，对强心苷活性影响不同。响不同。甲型强心苷元及其苷的毒性规律一般为：甲型强心苷元及其苷的毒性规律一般为：苷元苷元二糖苷二糖苷三糖苷三糖苷单糖苷的毒性次序为：单糖苷的毒性次序为：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-去氧糖苷去氧糖苷乙型强心苷元及其苷的毒性规律一般为：乙型强心苷元及其苷的毒性规律一般为：苷元苷元单糖苷单糖苷二糖苷二糖苷乙型强心苷元的毒性乙型强心苷元的毒性相应的甲型强心苷元相应的甲型强心苷元 2022/10/2840（四）糖和苷元的连接方式（四）糖和苷元的连接方式强心苷中，多数是几种糖结合成低聚糖形式再与强心苷中，多数是几种糖结合成低聚糖形式再与苷元的苷元的C3-OH结合成苷结合成苷，少数为双糖苷或单糖苷。，少数为双糖苷或单糖苷。糖和苷的连接方式有三种：糖和苷的连接方式有三种：v型型:苷元苷元-(2,6-去氧糖去氧糖)X-(D-葡萄糖葡萄糖)Yv型型:苷元苷元-(6-去氧糖去氧糖)X-(D-葡萄糖葡萄糖)Yv型：苷元型：苷元-（D-葡萄糖）葡萄糖）Y一般初生苷其末端多为葡萄糖。一般初生苷其末端多为葡萄糖。2022/10/2841毛花洋地黄叶含有毛花洋地黄叶含有40余种余种强心苷。强心苷。强心苷。强心苷。总强心苷含总强心苷含量为量为0.4%0.4%1.17%1.17%。由五种不同强心苷元与不同。由五种不同强心苷元与不同的糖缩合而成。五种强心苷元的结构式为：的糖缩合而成。五种强心苷元的结构式为：洋地黄毒苷元（洋地黄毒苷元（digitoxigenin）:R=R=H羟基洋地黄毒苷元（羟基洋地黄毒苷元（gitoxigenin）:R=OH,R=H异羟基洋地黄毒苷元（异羟基洋地黄毒苷元（digoxigenin）:R=H,R=OH双羟基洋地黄毒苷元（双羟基洋地黄毒苷元（diginatigenin）:R=R=OH吉他洛苷元（吉他洛苷元（gitALoxigenin）:R=-O-CO-H,R=H（五）结构举例（五）结构举例2022/10/28422022/10/2843乙型强心苷2022/10/2844四、强心苷的理化性质四、强心苷的理化性质（一）理化性质（一）理化性质1.性状与溶解度性状与溶解度性状：性状：强心苷多为无色结晶或无定形粉末，强心苷多为无色结晶或无定形粉末，中性物质，有旋光性，中性物质，有旋光性，C17侧链为侧链为-构型构型的味苦，的味苦，-构型味不苦，但无效。对粘膜构型味不苦，但无效。对粘膜有刺激性。有刺激性。2022/10/2845溶解度：溶解度：强心苷的溶解性与所连糖的种类和强心苷的溶解性与所连糖的种类和数目有关，一般可溶于水、甲醇、乙醇、丙数目有关，一般可溶于水、甲醇、乙醇、丙酮等极性溶剂；难溶于乙醚、苯、石油醚等酮等极性溶剂；难溶于乙醚、苯、石油醚等非极性溶剂。非极性溶剂。弱亲脂性苷微溶于氯仿弱亲脂性苷微溶于氯仿-乙醇乙醇(2:1)，亲脂性，亲脂性苷微溶于乙酸乙酯、含水氯仿、氯仿苷微溶于乙酸乙酯、含水氯仿、氯仿-乙醇乙醇（3:1）。）。2022/10/2846洋地黄毒苷洋地黄毒苷一般糖基多的原生苷比次生苷或苷元的亲水性强、一般糖基多的原生苷比次生苷或苷元的亲水性强、亲脂性弱，可溶于水等高极性溶剂而难溶于低极亲脂性弱，可溶于水等高极性溶剂而难溶于低极性溶剂，多为无定形粉末。性溶剂，多为无定形粉末。洋地黄毒苷洋地黄毒苷是一个三糖苷，但是一个三糖苷，但3分子糖都是洋地分子糖都是洋地黄毒糖，整个分子只有黄毒糖，整个分子只有5个羟基，故在水溶液中溶个羟基，故在水溶液中溶解度小解度小(1:100000000)，溶于氯仿（，溶于氯仿（1:40）。）。2022/10/2847 当糖基与苷元上的羟基数目相同时，苷元上的羟基当糖基与苷元上的羟基数目相同时，苷元上的羟基不能不能形成分子内氢键的比能形成分子内氢键的水溶性大。形成分子内氢键的比能形成分子内氢键的水溶性大。如毛花洋地黄苷乙和毛花洋地黄苷丙，都是如毛花洋地黄苷乙和毛花洋地黄苷丙，都是四糖苷四糖苷，整个分子中有整个分子中有8个羟基，四个糖的种类也相同，苷元上羟个羟基，四个糖的种类也相同，苷元上羟基的数目也相同，仅位置不同，前者是基的数目也相同，仅位置不同，前者是C14,C16二羟基，二羟基，其中其中C16羟基能和羟基能和C17内酯环的羰基形成分子内氢键，后内酯环的羰基形成分子内氢键，后者是者是C12,C14二羟基，不能形成分子内氢键，所以毛二羟基，不能形成分子内氢键，所以毛花洋地黄苷丙在水中的溶解度（花洋地黄苷丙在水中的溶解度（1:18500）比毛花洋地黄）比毛花洋地黄苷乙大。在氯仿中的溶解度，毛花洋地黄苷丙苷乙大。在氯仿中的溶解度，毛花洋地黄苷丙（1:1750）小于毛花洋地黄苷乙（）小于毛花洋地黄苷乙（1:550）。）。2022/10/2848乌本苷乌本苷但糖基和苷元上羟基数目的多少对溶解性也有一但糖基和苷元上羟基数目的多少对溶解性也有一定的影响。如定的影响。如乌本苷乌本苷是一个单糖苷，却有是一个单糖苷，却有8个羟基，个羟基，水溶性很大（水溶性很大（1:75），难溶于氯仿。），难溶于氯仿。2022/10/28492.内酯环的水解内酯环的水解NaOH或或KOH的水溶液使内酯环开裂，酸化后的水溶液使内酯环开裂，酸化后又闭环。但在强心苷的又闭环。但在强心苷的醇溶液中加醇溶液中加NaOH或或KOH内酯环开裂，酸化后不能闭环。内酯环开裂，酸化后不能闭环。2022/10/2850甲型强心苷在醇性甲型强心苷在醇性KOH溶液中，通过内酯环的溶液中，通过内酯环的双键转移和质子转移形成双键转移和质子转移形成C22活性次甲基活性次甲基，C14羟基质子对羟基质子对C20的亲电性加成作用而生成内酯型的亲电性加成作用而生成内酯型异构化苷，再经皂化作用开环而生成开链型异异构化苷，再经皂化作用开环而生成开链型异构化苷。构化苷。2022/10/2851乙型强心苷在醇性乙型强心苷在醇性KOH溶液中，不发生双键转移，溶液中，不发生双键转移，但内酯环开裂生成酯，再脱水形成开链型异构化但内酯环开裂生成酯，再脱水形成开链型异构化苷。苷。2022/10/28523脱水反应脱水反应强心苷混合强酸（强心苷混合强酸（3%-5%HCl）加热水解）加热水解时，苷元往往发生脱水反应。时，苷元往往发生脱水反应。（1）C14-OH最易发生脱水反应生成缩水最易发生脱水反应生成缩水苷元。苷元。（2）同时存在同时存在C14-OH和和C16-OH，也易，也易脱水，得到二缩水苷元。脱水，得到二缩水苷元。2022/10/2853（3）如将）如将C3-OH氧化为酮基，则更使氧化为酮基，则更使C5叔叔羟基活化，在温热条件下即可脱水而形成烯羟基活化，在温热条件下即可脱水而形成烯酮。同样，酮。同样，C16被氧化为酮基，也能促使被氧化为酮基，也能促使C14-叔羟基脱水而形成烯酮。叔羟基脱水而形成烯酮。（4）若若C4位有双键，可促使位有双键，可促使C3-OH与与C4-H脱水，生成共轭双键。脱水，生成共轭双键。2022/10/2854A.温和酸水解：温和酸水解：用稀酸（用稀酸（0.02-0.05mol/L)的的盐酸或硫酸在含酸或硫酸在含水醇中水醇中经短短时间（半小（半小时至数小至数小时）加）加热回流，回流，可使可使型型强心苷水解成苷元和糖。心苷水解成苷元和糖。（二）苷键的水解（二）苷键的水解1.酸水解酸水解2022/10/2855|主要水解主要水解苷元和苷元和2-去氧糖之间的苷键或去氧糖之间的苷键或2-去氧去氧糖与糖与2-去氧糖之间的糖键。去氧糖之间的糖键。|而而2-去氧糖与葡萄糖之间的糖键不易切断。去氧糖与葡萄糖之间的糖键不易切断。|对苷元影响较小，不会引起脱水反应。对苷元影响较小，不会引起脱水反应。|但不适于但不适于16位有甲酰基的洋地黄强心苷类，位有甲酰基的洋地黄强心苷类，在此种条件下，在此种条件下，16位甲酰基水解为羟基，得不位甲酰基水解为羟基，得不到原生苷元。到原生苷元。2022/10/2856B.强烈酸水解强烈酸水解用较浓酸（用较浓酸（3%-5%）长时间加热回流或同时）长时间加热回流或同时加压，可水解加压，可水解型和型和型强心苷，得到定量型强心苷，得到定量的葡萄糖。的葡萄糖。可水解可水解2-羟基糖羟基糖。因为因为2位的羟基位的羟基阻碍了苷原子的质子化，使水解较困难。阻碍了苷原子的质子化，使水解较困难。但此法常引起苷元失去但此法常引起苷元失去1分子或数分子水分子或数分子水,形形成脱水苷元，即次生苷。成脱水苷元，即次生苷。2022/10/2857C.盐酸丙酮法盐酸丙酮法(Mannich法）法）Mannich和和Siewert将乌本苷置于含将乌本苷置于含1%氯化氢氯化氢的丙酮中，的丙酮中，20放置两周并时时振摇，得到原放置两周并时时振摇，得到原生的乌本苷元单丙酮化合物和氯代生的乌本苷元单丙酮化合物和氯代L-鼠李糖丙鼠李糖丙酮化合物酮化合物,再用稀酸水解乌本苷元单丙酮化合物再用稀酸水解乌本苷元单丙酮化合物而得到乌本苷元。而得到乌本苷元。此法适于对此法适于对铃蓝毒苷铃蓝毒苷及及多数多数型苷型苷进行水解，进行水解，可得到可得到原生苷元原生苷元。多用于。多用于单糖苷单糖苷。某些。某些型苷型苷如黄甲次苷乙用此法得不到原生苷而是缩水苷如黄甲次苷乙用此法得不到原生苷而是缩水苷元。元。2022/10/28582.酶水解法酶水解法含强心苷的植物中，含强心苷的植物中，有水解葡萄糖的酶，无水有水解葡萄糖的酶，无水解解2-去氧糖的酶去氧糖的酶，所以能水解除去分子中的葡，所以能水解除去分子中的葡萄糖而保留萄糖而保留2-去氧糖。去氧糖。蜗牛酶蜗牛酶（一种混合酶，蜗牛肠管消化液经处（一种混合酶，蜗牛肠管消化液经处理而得）几乎能水解所有的苷键，能将强心苷理而得）几乎能水解所有的苷键，能将强心苷分子的糖逐步水解，直至获得苷元，常用来研分子的糖逐步水解，直至获得苷元，常用来研究强心苷的结构。究强心苷的结构。2022/10/2859紫花洋地黄苷紫花洋地黄苷A紫花苷紫花苷酶洋地黄毒苷洋地黄毒苷+D-葡萄糖葡萄糖紫花洋地黄苷紫花洋地黄苷B紫花苷紫花苷酶羟基洋地黄毒苷基洋地黄毒苷+D-葡萄糖葡萄糖2022/10/2860（三）颜色反应（三）颜色反应强心苷颜色反应很多，根据颜色反应发生在分子强心苷颜色反应很多，根据颜色反应发生在分子的不同部位可分为的不同部位可分为三类：三类：作用于甾体母核的反应：作用于甾体母核的反应：1.Liebermann-burchard反应反应反应反应3.三氯化锑或五氯化锑反应三氯化锑或五氯化锑反应2022/10/2861作用于作用于,不饱和内酯环的反应：不饱和内酯环的反应：甲型强心苷在碱性醇溶液中，发生双键转移，甲型强心苷在碱性醇溶液中，发生双键转移，生成活性次甲基，故可与活性次甲基试剂作用生成活性次甲基，故可与活性次甲基试剂作用而显色。而显色。乙型强心苷无此类反应。乙型强心苷无此类反应。2022/10/2862反应（亚硝酰铁氰化钠试剂）：反应（亚硝酰铁氰化钠试剂）：取样品取样品1-2mg，溶于，溶于2-3滴吡啶中，加一滴滴吡啶中，加一滴3%亚硝酰铁氰化钠溶液和一滴亚硝酰铁氰化钠溶液和一滴2mol/LNaOH溶液，溶液，样品液呈样品液呈深红色或蓝色深红色或蓝色。反应（间二硝基苯试剂）：反应（间二硝基苯试剂）：取样品约取样品约1mg，以少量的，以少量的50%乙醇溶解后加入乙醇溶解后加入0.1ml1%间二硝基苯乙醇溶液，摇匀后再加入间二硝基苯乙醇溶液，摇匀后再加入0.2ml20%NaOH溶液，呈溶液，呈紫红色或蓝色紫红色或蓝色。2022/10/2863反应（反应（3,5-二硝基苯甲酸试剂）二硝基苯甲酸试剂）取样品的甲醇或乙醇溶液于试管中，加入取样品的甲醇或乙醇溶液于试管中，加入3,5-二硝基苯甲酸试剂二硝基苯甲酸试剂3-4滴，产生滴，产生深红或红深红或红色。色。反应（碱性苦味酸试剂）反应（碱性苦味酸试剂）取样品的甲醇或乙醇液于试管中，加入碱性取样品的甲醇或乙醇液于试管中，加入碱性苦味酸试剂数滴，呈现苦味酸试剂数滴，呈现橙或橙红色。橙或橙红色。有时需放有时需放置置15min后显色。后显色。2022/10/2864作用于作用于2-去氧糖的反应去氧糖的反应1.Keller-kiliani(K-K)反应反应此反应是此反应是2-去氧糖的特征反应，对游离的去氧糖的特征反应，对游离的2-去去氧糖或或在反应条件下能水解出氧糖或或在反应条件下能水解出2-去氧糖的强心去氧糖的强心苷都可显色。苷都可显色。取样品取样品1mg溶于溶于5ml冰乙酸中，加冰乙酸中，加一滴一滴20%三氯化铁水溶液，倾斜试管，沿试管壁三氯化铁水溶液，倾斜试管，沿试管壁加入加入5ml浓硫酸，若有浓硫酸，若有2-去氧糖存在，乙酸层去氧糖存在，乙酸层渐渐呈蓝或蓝绿色。呈蓝或蓝绿色。但若不显色，不能说明无但若不显色，不能说明无2-去氧去氧糖。糖。2022/10/28652.对对-二甲氨基苯甲醛反应：二甲氨基苯甲醛反应：样品反应后呈样品反应后呈灰红色灰红色斑点。斑点。3.吨氢醇反应吨氢醇反应:取样品加入吨氢醇试剂，置沸水浴中取样品加入吨氢醇试剂，置沸水浴中3min呈呈红红色色。4.过碘酸过碘酸-对硝基苯胺反应：对硝基苯胺反应：样品反应后呈样品反应后呈深黄色深黄色斑点，紫外灯下为棕色背底斑点，紫外灯下为棕色背底上现上现黄色荧光黄色荧光斑点。斑点。5.对对-硝基苯肼反应：硝基苯肼反应：样品反应后呈样品反应后呈红色或紫红色红色或紫红色。对。对2-去氧糖和葡萄去氧糖和葡萄糖结合的，糖结合的，K-K反应阴性的也可呈阳性反应。反应阴性的也可呈阳性反应。2022/10/2866四、强心苷的波谱特征四、强心苷的波谱特征（一）紫外光谱（一）紫外光谱甲型强心苷元甲型强心苷元乙型强心苷元乙型强心苷元、-内酯内酯(),()-内酯内酯max:220nmmax:295300nm2022/10/2867 16（17）()-内酯内酯max:270nm 14(15),16(17),()-内酯内酯max:330nm2022/10/2868（二）红外光谱（二）红外光谱、-内酯内酯C=O1756cm-1(),()-内酯内酯C=O1718cm-12022/10/2869-内酯内酯：C=O1780cm-1、-内酯：内酯：C=O1750cm-1(),()-内酯：内酯：C=O1720cm-12022/10/2870v甲型强心苷元甲型强心苷元、-内酯在内酯在1800-1700cm-1区有两区有两个羰基吸收峰个羰基吸收峰。较低波数（强吸收）：较低波数（强吸收）：,不饱和不饱和C=O产生的正常峰产生的正常峰1756cm-1；在极性溶剂中，吸收强度基本不变或略加强。；在极性溶剂中，吸收强度基本不变或略加强。较高波数（弱吸收）：非正常吸收峰，较高波数（弱吸收）：非正常吸收峰，1783cm-1；它随溶它随溶剂极性增大而吸收强度减弱甚至消失。剂极性增大而吸收强度减弱甚至消失。v乙型强心苷元乙型强心苷元(),()-内酯内酯:1718cm-1;1740cm-12022/10/2871MS甲型：甲型：m/z111,124,163,164乙型：乙型：m/z109,123,135,136若分子量若分子量500，应用，应用FAB-MS或或FD-MS可将糖可将糖-分子分子-分子打断，灵敏度高；分子离分子打断，灵敏度高；分子离子峰较强；提供糖链连接顺序和糖的种类信子峰较强；提供糖链连接顺序和糖的种类信息；样品用量少。息；样品用量少。2022/10/28721H-NMR1.18,19-CH3 1.0;18-CH3 19-CH32.C10-CHO 10-9.5;C10-CH2OH酰化后酰化后 4.5-5.0(J=12Hz,2H,ABq);3.C3-H 3.90(m)成苷后向低场位移；成苷后向低场位移；C16-H(若无含氧基团取代若无含氧基团取代)2.0-2.5(m);C17-H 2.80(J=9.5Hz,m或或dd)2022/10/28734.内酯环内酯环五元内酯环五元内酯环C21-H 4.50-5.00(J=18Hz,宽宽s或或t或或ABq)C22-H 5.60-6.0（宽（宽s）六元内酯环六元内酯环C21-H 7.2（s）C22-H 7.8（d）C23-H 6.3（d）5.糖分子上的质子糖分子上的质子端基氢：端基氢：-D-glcaaJ=6-8Hz-L-rhaaeJ=2Hz2022/10/287413C-NMR1.一般用比较的方法。一般用比较的方法。伯碳伯碳仲碳仲碳叔碳叔碳季碳季碳醇碳醇碳烯碳烯碳羰基碳羰基碳 12-2420-4135-5727-4365-91119-172177-2102.可判断可判断A/B环的构象环的构象 A，B环上的碳，环上的碳，10-CH35-甾体甾体20较较5-甾体高场甾体高场2-85-甾体甾体122022/10/2875注意的问题：注意的问题：1.1.共存物质：糖类、皂苷、色素、鞣质共存物质：糖类、皂苷、色素、鞣质2.2.原生苷水解问题，原生苷水解问题，注意注意控制酸碱性控制酸碱性（一）提取：（一）提取：1.原生苷：抑制酶的活性原生苷：抑制酶的活性新鲜药材，采后低温速干新鲜药材，采后低温速干直接沸水或直接沸水或6070水提取水提取7080%乙醇或甲醇提取乙醇或甲醇提取(4)药材加中性盐如硫酸铵等，再提取药材加中性盐如硫酸铵等，再提取2.次生苷：利用酶的活性次生苷：利用酶的活性药材药材+水水2540发酵发酵12h以上，醇提取以上，醇提取五、强心苷的提取分离五、强心苷的提取分离2022/10/2876 （二）纯化（二）纯化1.溶剂法：溶剂法：种子药材种子药材脱脂，再醇提取脱脂，再醇提取醇提浓缩液，石油醚萃取油脂醇提浓缩液，石油醚萃取油脂（氯仿（氯仿:甲醇甲醇)萃取苷萃取苷茎叶药材：茎叶药材：去脂溶性色素的方法去脂溶性色素的方法醇提浓缩，冷置析胶（叶绿素析出胶状物醇提浓缩，冷置析胶（叶绿素析出胶状物醇提浓缩，石油醚萃取色素醇提浓缩，石油醚萃取色素醇提浓缩，醇提浓缩，NaOH，叶绿素被皂化，叶绿素被皂化醇提取液，活性炭脱色醇提取液，活性炭脱色2022/10/28772.铅盐法：铅盐法：醋酸铅沉淀醇提取液中：醋酸铅沉淀醇提取液中：酸、酚酸、皂苷类酸、酚酸、皂苷类强心苷易被沉淀吸附强心苷易被沉淀吸附3.吸附法：吸附法：活性炭短柱吸附：活性炭短柱吸附：醇提液中叶绿素等脂溶性色素醇提液中叶绿素等脂溶性色素氧化铝短柱吸附：氧化铝短柱吸附：醇提液中糖、水溶性色素、皂苷被吸附醇提液中糖、水溶性色素、皂苷被吸附强心苷易被沉淀吸附损失强心苷易被沉淀吸附损失2022/10/2878（三）分离（三）分离1.两相溶剂萃取法：两相溶剂萃取法：氯仿氯仿甲醇甲醇水水毛花洋地黄