天然药物化学-第八章-甾体及其苷类-终.ppt

本本 章章 内内 容容一、概一、概 述述二、强心苷类二、强心苷类三、甾体皂苷三、甾体皂苷一、概述一、概述甾体类在结构中都具有甾体类在结构中都具有环戊烷骈多氢菲环戊烷骈多氢菲的甾核。的甾核。甾类是通过甾类是通过甲戊二羟酸的生合成途径甲戊二羟酸的生合成途径转化而来。转化而来。甾核四个环可以有不同甾核四个环可以有不同 的稠合方式。的稠合方式。天然甾类成分可分许天然甾类成分可分许 多类型，如下表所示：多类型，如下表所示：一、概述一、概述天然甾类化合物的分类及甾核的稠合方式天然甾类化合物的分类及甾核的稠合方式 C17侧链侧链 A/B B/C C/DC21甾类甾类 羟甲基衍生物羟甲基衍生物 反反 反反 顺顺强心苷类强心苷类 不饱和内酯环不饱和内酯环 顺顺,反反 反反 顺顺甾体皂苷类甾体皂苷类 含氧螺杂环含氧螺杂环 顺顺,反反 反反 反反植物甾醇植物甾醇 脂肪烃脂肪烃 顺顺,反反 反反 反反昆虫变态激素昆虫变态激素 脂肪烃脂肪烃 顺顺 反反 反反胆酸类胆酸类 戊酸戊酸 顺顺 反反 反反一、概述一、概述C21甾（甾（C21-steroides）是含有）是含有21个碳个碳的甾体衍生物。的甾体衍生物。以孕甾烷（以孕甾烷（pregnane）或其异构体为基本骨架。）或其异构体为基本骨架。C5、C6多具双键多具双键 C17多为多为-构型构型 少为少为-构型构型 C20可有可有C=O、-OH C11可有可有-OH C-3、8、12、14、17、20可能有可能有-OH本 章 内 容一、概一、概 述述二、强心苷类二、强心苷类三、甾体皂苷三、甾体皂苷二、强心苷类二、强心苷类（一）概（一）概 述述（二）化学结构及分类（二）化学结构及分类（三）理化性质（三）理化性质（四）提取分离（四）提取分离（五）波谱特征（五）波谱特征（六）生物活性（六）生物活性二、强心苷类二、强心苷类 概概 述述 强心苷（强心苷（cardiac glycosides）是存在植物中）是存在植物中具有强心作用的具有强心作用的甾体苷甾体苷类化合物。是治疗心力衰竭类化合物。是治疗心力衰竭不可缺少的重要药物。不可缺少的重要药物。主要用以治疗充血性心力衰竭及节律障碍等心主要用以治疗充血性心力衰竭及节律障碍等心脏疾患如：西地兰、地高辛、洋地黄毒苷等。脏疾患如：西地兰、地高辛、洋地黄毒苷等。分布：主要有十几个科几百种植物中含有强心分布：主要有十几个科几百种植物中含有强心苷，特别以玄参科、夹竹桃科植物最普遍。苷，特别以玄参科、夹竹桃科植物最普遍。二、强心苷类二、强心苷类（一）概（一）概 述述（二）化学结构及分类（二）化学结构及分类（三）理化性质（三）理化性质（四）提取分离（四）提取分离（五）波谱特征（五）波谱特征（六）生物活性（六）生物活性二、强心苷类二、强心苷类 化学结构及分类化学结构及分类 强心苷是由强心苷元（强心苷是由强心苷元（cardiac aglycones）与糖缩合的一类苷。苷元是由甾体）与糖缩合的一类苷。苷元是由甾体母核及其在母核及其在C17位连有不饱和内酯环的侧链组成。位连有不饱和内酯环的侧链组成。1分类分类 主要依据主要依据C17位上的取代基即位上的取代基即内酯环的大小内酯环的大小分成二类：分成二类：甲型强心苷元：甲型强心苷元：C17侧链是五元不饱和内酯环。侧链是五元不饱和内酯环。乙型强心苷元：乙型强心苷元：C17侧链为六元不饱和内酯环。侧链为六元不饱和内酯环。二、强心苷类二、强心苷类 化学结构及分类化学结构及分类1.分类分类甲型强心苷元甲型强心苷元母核称为母核称为强心甾强心甾 (cardanolide(cardanolide)二、强心苷类二、强心苷类 化学结构及分类化学结构及分类1.分类分类甲型强心苷元母核称为强心甾二、强心苷类二、强心苷类 化学结构及分类化学结构及分类1.分类分类乙型强心苷元乙型强心苷元母核称为母核称为海葱甾海葱甾或或蟾酥甾蟾酥甾 (scillanolide)(bufanolide)二、强心苷类二、强心苷类 化学结构及分类化学结构及分类1.分类分类乙型强心苷元母核称为海葱甾或蟾酥甾 (scillanolide)(bufanolide)二、强心苷类二、强心苷类 化学结构及分类化学结构及分类1.分类分类C3-OH少数为少数为-构型，命名时冠以表构型，命名时冠以表(epi)字，如：字，如：二、强心苷类二、强心苷类 化学结构及分类化学结构及分类2强心苷糖部分强心苷糖部分强心苷元强心苷元C3-OH与糖结合形成苷。所连糖为：与糖结合形成苷。所连糖为：2,6-二去氧糖、二去氧糖、2,6-二去氧糖甲醚二去氧糖甲醚二、强心苷类二、强心苷类 化学结构及分类化学结构及分类2强心苷糖部分强心苷糖部分6-去氧糖、去氧糖、6-去氧糖甲醚去氧糖甲醚一般糖多为一般糖多为D-葡萄糖葡萄糖二、强心苷类二、强心苷类 化学结构及分类化学结构及分类3糖的组成及连接方式糖的组成及连接方式分三种类型：分三种类型：A1型（型（型）：苷元型）：苷元(2,6-二去氧糖二去氧糖)X-(葡萄糖葡萄糖)YA2型（型（型）：苷元型）：苷元(6-去氧糖去氧糖)X-(葡萄糖葡萄糖)Y B 型（型（型）：苷元型）：苷元(葡萄糖葡萄糖)X二、强心苷类二、强心苷类（一）概（一）概 述述（二）化学结构及分类（二）化学结构及分类（三）理化性质（三）理化性质（四）提取分离（四）提取分离（五）波谱特征（五）波谱特征（六）生物活性（六）生物活性二、强心苷类二、强心苷类 理化性质理化性质1一般性质一般性质性状及溶解性性状及溶解性多为无色结晶或无定形粉末多为无色结晶或无定形粉末可溶于可溶于水、丙酮、醇类等极性溶剂水、丙酮、醇类等极性溶剂略溶于略溶于醋酸乙酯、含醇氯仿醋酸乙酯、含醇氯仿几不溶于几不溶于醚、苯、石油醚等非极性溶剂醚、苯、石油醚等非极性溶剂二、强心苷类二、强心苷类 理化性质理化性质1一般性质一般性质内酯性质内酯性质内酯碱解开环内酯碱解开环用用KOHKOH或或NaOHNaOH水溶液处理水溶液处理内酯开环内酯开环H H+环合环合*当用醇性苛性碱（当用醇性苛性碱（KOH/EtOHKOH/EtOH）溶液处理时，内）溶液处理时，内 酯环异构化，遇酸不能复原。酯环异构化，遇酸不能复原。二、强心苷类二、强心苷类 理化性质理化性质1一般性质一般性质内酯性质内酯性质 内酯双键的内酯双键的氧化开环氧化开环内内 酯酯 环环 也也 可可 直直 接接 用用 高高 锰锰 酸酸 钾钾-丙丙 酮酮（KMnO4-CH3COCH3）氧化得）氧化得17-羧基化合物。羧基化合物。二、强心苷类二、强心苷类 理化性质理化性质1一般性质一般性质羟基羟基脱水脱水 5-OH和和14-OH均均系系叔叔羟羟基基，极极易易脱脱水水，故故含含此此取取代代基基的的苷苷类类在在酸酸水水解解时时，常常得得次次生生的的脱脱水水苷苷元。元。二、强心苷类二、强心苷类 理化性质理化性质1一般性质一般性质形成半缩醛结构形成半缩醛结构 C10位位有有醛醛基基取取代代时时，在在冷冷甲甲醇醇中中用用盐盐酸酸处处理理，C3-OH能与能与C10-醛基形成半缩醛的结构。醛基形成半缩醛的结构。二、强心苷类二、强心苷类 理化性质理化性质1一般性质一般性质C-17键异构化键异构化C-17-内内酯酯在在二二甲甲基基甲甲酰酰胺胺(DMF)中中可可与与甲甲苯苯磺磺酸酸钠钠(NaOTs)和醋酸钠反应即可异构化为和醋酸钠反应即可异构化为-内酯内酯。二、强心苷类二、强心苷类 理化性质理化性质1一般性质一般性质邻二羟基的氧化邻二羟基的氧化有有邻邻二二-OH取取代代，可可被被过过碘碘酸酸钠钠（NaIO4）氧氧化化，生生成成双双甲甲酰酰化化合合物物，继继被被NaBH4还还原原，可可得得二二醇衍生物。醇衍生物。邻邻二二-OH在在A环环的的C2、C3位位，同同时时C11又又有有羰羰基基取取代代，反反应应形形成成半半缩缩醛醛结结构构。常常法法乙乙酰酰化化则则可可恢恢复羰基结构，而得二乙酰衍生物。复羰基结构，而得二乙酰衍生物。二、强心苷类二、强心苷类 理化性质理化性质二、强心苷类二、强心苷类 理化性质理化性质2苷键的水解苷键的水解强强心心苷苷中中苷苷键键由由于于糖糖的的结结构构不不同同，水水解解难难易易有有区别，水解产物也有差异。区别，水解产物也有差异。水解方法主要有酸催化水解、酶催化水解。水解方法主要有酸催化水解、酶催化水解。酸催化水解：酸催化水解：(1)温和酸水解 (2)强酸水解 (3)盐酸丙酮法水解二、强心苷类二、强心苷类 理化性质理化性质2苷键的水解苷键的水解(1)温和酸水解温和酸水解采用稀酸采用稀酸H2SO4、HCl等（等（0.020.05mol/L）反应条件反应条件含醇短时间加热回流含醇短时间加热回流(30min数小时数小时)水解对象水解对象2-去氧糖去氧糖不适用于不适用于2-羟基糖羟基糖水解过程如下：水解过程如下：二、强心苷类二、强心苷类 理化性质理化性质2-羟羟基基糖糖易易产产生生形形式式互互变变，阻阻挠挠了了水水解解反反应应的的进行，故在此条件下不能水解进行，故在此条件下不能水解2-OH糖。糖。二、强心苷类二、强心苷类 理化性质理化性质2苷键的水解苷键的水解(2)强酸水解强酸水解酸的浓度酸的浓度35%水解条件水解条件延长水解时间；同时加压延长水解时间；同时加压反应特点反应特点引起苷元脱水；可得到定量葡萄糖引起苷元脱水；可得到定量葡萄糖如：羟基洋地黄毒苷，用盐酸水解，不能得到羟基洋地如：羟基洋地黄毒苷，用盐酸水解，不能得到羟基洋地黄黄毒毒苷苷元元，而而得得到到它它的的叁叁脱脱水水产产物物。（结结构构中中C3连连糖糖、C14-OH、C16-OH）二、强心苷类二、强心苷类 理化性质理化性质2苷键的水解苷键的水解(3)盐酸丙酮法盐酸丙酮法(Mannich水解水解)反应试剂反应试剂HCl、丙酮溶液、丙酮溶液反应条件反应条件室温条件下与氯化氢长时间反应室温条件下与氯化氢长时间反应反应物条件反应物条件糖分子中有糖分子中有C2-OH和和C3-OH原原 理理邻二邻二-OH与丙酮反应，生成丙酮化物与丙酮反应，生成丙酮化物 进而水解进而水解特特 点点可得到可得到原苷元原苷元和糖的衍生物和糖的衍生物二、强心苷类二、强心苷类 理化性质理化性质3显色反应显色反应 强强心心苷苷颜颜色色反反应应是是由由苷苷元元甾甾核核、不不饱饱和和内内酯酯环环、2-去氧糖去氧糖三部分产生。三部分产生。作用于甾体母核的反应作用于甾体母核的反应 与与甾甾体体皂皂苷苷元元反反应应类类同同，如如L-B反反应应、三三氯氯醋醋酸酸反反应应（Rosen-Heimer反反应应）、三三氯氯化化锑锑（或或五五氯氯化化锑锑）反应等。反应等。全饱和甾类、全饱和甾类、C3为酮基为酮基(无羟基无羟基)的化合物呈阴性的化合物呈阴性二、强心苷类二、强心苷类 理化性质理化性质3显色反应显色反应作用于不饱和内酯环的反应作用于不饱和内酯环的反应 （活性次甲基显色反应）（活性次甲基显色反应）适用对象适用对象主要用于主要用于甲型强心苷甲型强心苷 （作用于五元不饱和内酯环）（作用于五元不饱和内酯环）反反应应原原理理不不饱饱和和五五元元内内酯酯环环，在在碱碱性性溶溶液液中中双双键键转转位位能能形形成成活活性性次次甲甲基基，从从而而能够与某些试剂反应而显色。能够与某些试剂反应而显色。二、强心苷类二、强心苷类 理化性质理化性质3显色反应显色反应作用于不饱和内酯环的反应作用于不饱和内酯环的反应 （活性次甲基显色反应）（活性次甲基显色反应）反应名称反应名称 试试 剂剂 颜色颜色 max(nm)Legal 反应 亚硝酰铁氰化钠 深红或兰 470 Kedde 反应 3,5-二硝基苯甲酸 深红或红 590 Raymond 反应 间-二硝基苯 紫红或兰 620 Baljet 反应 苦味酸 橙或橙红 490二、强心苷类二、强心苷类 理化性质理化性质3显色反应显色反应作用于作用于2-去氧糖的反应去氧糖的反应Keller-Kiliani反应：反应：应应用用对对象象具具有有游游离离的的2-去去氧氧糖糖、能能水水解解出出2-去氧糖的强心苷去氧糖的强心苷二、强心苷类二、强心苷类 理化性质理化性质3显色反应显色反应作用于2-去氧糖的反应对二甲氨基苯甲醛反应：对二甲氨基苯甲醛反应：（作为显色剂）（作为显色剂）样样品品点点于于滤滤纸纸上上，喷喷试试剂剂，90加加热热30秒秒，显显灰灰红红色色斑点斑点试剂试剂1%对对-二甲氨基苯甲醛乙醇液二甲氨基苯甲醛乙醇液-浓盐酸浓盐酸4:1二、强心苷类二、强心苷类 理化性质理化性质3显色反应显色反应作用于2-去氧糖的反应呫吨氢醇（呫吨氢醇（Xanthydrol）反应反应样品样品+试剂试剂 水浴加热水浴加热3分钟分钟 红色红色红色红色试试剂剂10mg呫呫吨吨氢氢醇醇溶溶于于100ml冰冰醋醋酸酸，加加入入1ml浓硫酸浓硫酸过碘酸过碘酸-对硝基苯胺反应：（对硝基苯胺反应：（作为显色剂）作为显色剂）强心苷强心苷+试剂试剂 黄色黄色二、强心苷类二、强心苷类（一）概（一）概 述述（二）化学结构及分类（二）化学结构及分类（三）理化性质（三）理化性质（四）提取分离（四）提取分离（五）波谱特征（五）波谱特征（六）生物活性（六）生物活性二、强心苷类二、强心苷类 提取分离提取分离注意的问题防止植物中的酶对成分进行酶解提取原生苷必须抑制酶的活性，原料要新鲜，采集后低温快速干燥1提取提取 常用甲醇或常用甲醇或70%乙醇为溶剂进行提取乙醇为溶剂进行提取 优：提取效率高、使酶破坏失去活性优：提取效率高、使酶破坏失去活性二、强心苷类二、强心苷类 提取分离提取分离2纯化纯化溶剂法溶剂法根据化合物的极性选择溶剂进行除杂根据化合物的极性选择溶剂进行除杂铅盐法铅盐法 铅盐与杂质可生成沉淀，该沉淀能吸附强心铅盐与杂质可生成沉淀，该沉淀能吸附强心苷而导致损失。这种吸附和溶液中醇的含量有关苷而导致损失。这种吸附和溶液中醇的含量有关 增加醇含量增加醇含量能降低沉淀对强心苷的吸附能降低沉淀对强心苷的吸附现象。但纯化效果也随之下降。现象。但纯化效果也随之下降。过量的铅试剂能引起一些强心苷的脱酰基反应过量的铅试剂能引起一些强心苷的脱酰基反应二、强心苷类二、强心苷类 提取分离提取分离2纯化纯化吸附法吸附法采用活性炭、采用活性炭、Al2O3进行吸附进行吸附经活性炭使叶绿素等经活性炭使叶绿素等脂溶性杂质脂溶性杂质可被吸附而除去可被吸附而除去通过通过Al2O3糖类、水溶性色素、皂苷等可吸附糖类、水溶性色素、皂苷等可吸附注意：强心苷亦有可能被吸附而损失注意：强心苷亦有可能被吸附而损失二、强心苷类二、强心苷类 提取分离提取分离3.分离分离(1)两相溶剂萃取法两相溶剂萃取法依据分配系数的不同依据分配系数的不同(2)逆流分配法逆流分配法 原理同上原理同上(3)层析分离层析分离分离亲脂性单糖苷、次级苷和苷元分离亲脂性单糖苷、次级苷和苷元 选择吸附层析（硅胶等）选择吸附层析（硅胶等）对弱亲脂性成分对弱亲脂性成分 选择分配层析选择分配层析(硅胶、纤维素等为支持剂硅胶、纤维素等为支持剂)二、强心苷类二、强心苷类（一）概（一）概 述述（二）化学结构及分类（二）化学结构及分类（三）理化性质（三）理化性质（四）提取分离（四）提取分离（五）波谱特征（五）波谱特征（六）生物活性（六）生物活性二、强心苷类二、强心苷类 波谱特征波谱特征1紫外光谱紫外光谱UV 主要是由不饱和内酯环引起的吸收主要是由不饱和内酯环引起的吸收 甲型苷甲型苷220nm（max）乙型苷乙型苷295300nm（max）2红外光谱红外光谱由不饱和内酯环产生两个吸收峰由不饱和内酯环产生两个吸收峰特征：特征：(在在18001700 cm-1皆产生两个羰基吸收峰皆产生两个羰基吸收峰)-内酯内酯(甲型甲型)两个羰基峰两个羰基峰,-内酯内酯(乙型乙型)峰位向低波数移峰位向低波数移40cm-1二、强心苷类二、强心苷类 波谱特征波谱特征2红外光谱红外光谱IR 低波数为正常峰；高波数为非正常峰低波数为正常峰；高波数为非正常峰 （随溶剂性质改变而改变）（随溶剂性质改变而改变）（在极性大的溶剂中，吸收强度减弱甚至消失）（在极性大的溶剂中，吸收强度减弱甚至消失）应用：应用：根据根据IR可区别甲型和乙型强心苷可区别甲型和乙型强心苷依非正常峰因溶剂的极性增强而吸收强度减弱甚依非正常峰因溶剂的极性增强而吸收强度减弱甚至消失的现象，可指示不饱和内酯环的存在。至消失的现象，可指示不饱和内酯环的存在。P-339二、强心苷类二、强心苷类 波谱特征波谱特征3.质谱质谱 强心苷苷元质谱裂解方式较多也较复杂，如羟强心苷苷元质谱裂解方式较多也较复杂，如羟基脱水、醛基脱基脱水、醛基脱CO、脱甲基、脱、脱甲基、脱C17内酯侧链、双内酯侧链、双键逆键逆DA裂解等。裂解等。甲型苷元甲型苷元产生：产生：m/z 111、124、163、164(内酯和内酯和D环环)乙型苷元乙型苷元产生：产生：m/z 109、123、135、136(-内酯环的碎片内酯环的碎片)二、强心苷类二、强心苷类 波谱特征波谱特征4.1H-NMR苷元苷元1.00左右（二个叔甲基单峰左右（二个叔甲基单峰C10、C13角甲基峰）角甲基峰）C3-H3.90左右，为多峰左右，为多峰内酯环中的质子内酯环中的质子二、强心苷类二、强心苷类 波谱特征波谱特征4.1H-NMR内酯环中的质子内酯环中的质子因强心苷（因强心苷（C21甾类）的甾类）的C/D环为顺式环为顺式(14-H)18-Me（低场）（低场）19-Me（稍高场）（稍高场）根据根据C18、C19-Me位移值来判断位移值来判断C/D环的顺反式环的顺反式:二、强心苷类二、强心苷类 波谱特征波谱特征4.1H-NMR二、强心苷类二、强心苷类 波谱特征波谱特征5.13C-NMR 观察信号观察信号烯碳、羰基碳、连氧碳、甲基碳烯碳、羰基碳、连氧碳、甲基碳（数目）、糖端基碳等信号。（数目）、糖端基碳等信号。与模拟化合物进行比对，用苷化位移规律及技与模拟化合物进行比对，用苷化位移规律及技术图谱进行碳归属。术图谱进行碳归属。二、强心苷类二、强心苷类（一）概（一）概 述述（二）化学结构及分类（二）化学结构及分类（三）理化性质（三）理化性质（四）提取分离（四）提取分离（五）波谱特征（五）波谱特征（六）生物活性（六）生物活性二、强心苷类二、强心苷类 生理活性生理活性 强心苷的化学结构与其强心作用之间有着密强心苷的化学结构与其强心作用之间有着密切的关系。其苷元甾核要有一定立体结构。切的关系。其苷元甾核要有一定立体结构。1C/D稠合方式稠合方式顺式稠合顺式稠合具有强心作用具有强心作用反式或反式或C14-OH脱水生成脱水苷元脱水生成脱水苷元强心作用消失强心作用消失2C17键的构型键的构型C17位有不饱和内酯环且为位有不饱和内酯环且为-构型构型有强心作用有强心作用C17位为位为-构型或开环构型或开环强心作用弱或消失强心作用弱或消失二、强心苷类二、强心苷类 生理活性生理活性3A/B环与环与C3-OH的构型的构型甲型强心苷元的强心作用：甲型强心苷元的强心作用：A/B顺式稠合顺式稠合C3-OH为为-构型构型 -构型构型A/B反式稠合反式稠合C3-OH构型对强心作用无明显影响构型对强心作用无明显影响4糖部分没有强心作用糖部分没有强心作用 但强心苷中的糖性质和数目，很可能是影响到强但强心苷中的糖性质和数目，很可能是影响到强心苷在水心苷在水/油中的分配系数，从而影响到强心苷的活性油中的分配系数，从而影响到强心苷的活性毒性。毒性。本 章 内 容一、概 述二、强心苷类三、甾体皂苷三、甾体皂苷三、甾体皂苷三、甾体皂苷（一）概述（二）甾体皂苷化学结构类型（三）甾体皂苷的理化性质（四）甾体皂苷的波谱特征（五）甾体皂苷的提取与分离二、甾体皂苷二、甾体皂苷概述概述 甾体皂苷是一类由甾体皂苷是一类由螺甾烷（螺甾烷（spirostane）类类化合物衍生的寡糖苷。化合物衍生的寡糖苷。分布分布单子叶植物和双子叶植物均有分布单子叶植物和双子叶植物均有分布 生理活性生理活性六七十年代，用于合成甾体避六七十年代，用于合成甾体避孕药和激素类药物的原料。九十年代发现了新的孕药和激素类药物的原料。九十年代发现了新的生物活性，特别是防治心脑血管疾病、抗肿瘤、生物活性，特别是防治心脑血管疾病、抗肿瘤、降血糖和免疫调节等作用。降血糖和免疫调节等作用。二、甾体皂苷二、甾体皂苷例如：例如：地奥心血康胶囊地奥心血康胶囊是由黄山药植物中提取的甾体是由黄山药植物中提取的甾体皂苷制成的，内含皂苷制成的，内含8种甾体皂苷（含量在种甾体皂苷（含量在90%以上）以上），对冠心病心绞痛发作疗效显著。，对冠心病心绞痛发作疗效显著。薤白皂苷薤白皂苷经体外试验显示具有较强的抑制经体外试验显示具有较强的抑制ADP诱导的人血小板聚集作用。诱导的人血小板聚集作用。心脑舒通心脑舒通为蒺藜为蒺藜Tribulus terres tres果实中果实中提取的总皂苷制剂，临床用于心脑血管病的防治。提取的总皂苷制剂，临床用于心脑血管病的防治。二、甾体皂苷二、甾体皂苷（一）概述（一）概述（二）甾体皂苷化学结构类型（二）甾体皂苷化学结构类型（三）甾体皂苷的理化性质（三）甾体皂苷的理化性质（四）甾体皂苷的波谱特征（四）甾体皂苷的波谱特征（五）甾体皂苷的提取与分离（五）甾体皂苷的提取与分离二、甾体皂苷二、甾体皂苷分类分类甾体皂苷的皂苷元基本骨架属甾体皂苷的皂苷元基本骨架属螺甾烷螺甾烷的衍生物。的衍生物。27个碳个碳 B/C、C/D环环反式反式 C17侧链侧链构型构型 C22是是E与与F环共享的碳环共享的碳 以螺缩酮的形式相联以螺缩酮的形式相联二、甾体皂苷分类分类 依螺甾烷结构中依螺甾烷结构中C25的构型的构型和和环的环合状态环的环合状态，将其分为四种类型：将其分为四种类型：1螺甾烷醇类（螺甾烷醇类（spirostanols）2异螺甾烷醇类（异螺甾烷醇类（isospirostanols）3呋甾烷醇类（呋甾烷醇类（furostanols）4变形螺甾烷醇类（变形螺甾烷醇类（pseudo-spirostanols）二、甾体皂苷二、甾体皂苷 分类分类1螺甾烷醇类（螺甾烷醇类（spirostanols）2异螺甾烷醇类（异螺甾烷醇类（isospirostanols）C25位甲基二种差向异构体：位甲基二种差向异构体：二、甾体皂苷二、甾体皂苷 分类分类C25位上甲基位于位上甲基位于F环平面上的竖键时环平面上的竖键时为为取向，绝对构型为取向，绝对构型为S型型螺甾烷醇螺甾烷醇 又称又称L型或型或neo型（型（25S、25L、25F、neo）C25位上甲基位于位上甲基位于F环平面下的横键时环平面下的横键时取向，绝对构型为取向，绝对构型为R型型异螺甾烷醇异螺甾烷醇 又称又称D型或型或iso型（型（25R、25D、25F、iso）二、甾体皂苷二、甾体皂苷 分类分类例如：例如：剑麻皂苷元剑麻皂苷元(sisalagenin),是合成激素的原是合成激素的原料料化学名化学名:3-羟基羟基5,20F,22F,25F螺旋甾螺旋甾12-酮酮简简 称称:3羟基，羟基，5-螺旋甾螺旋甾12-酮酮二、甾体皂苷二、甾体皂苷 分类分类例如：例如：薯蓣皂苷元薯蓣皂苷元(diosgenin)制药工业中重要原制药工业中重要原料料化学名化学名:5-20F，22F，25F螺旋甾烯螺旋甾烯-3-醇醇简简 称称:5-异螺旋甾烯异螺旋甾烯-3-醇醇二、甾体皂苷二、甾体皂苷 分类分类3呋甾烷醇类（呋甾烷醇类（furostanols）由由环裂环环裂环而衍生的皂苷而衍生的皂苷称为呋甾烷醇皂苷称为呋甾烷醇皂苷（furostanol saponins）。）。二、甾体皂苷二、甾体皂苷 分类分类3呋甾烷醇类（furostanols）环开环的双糖链皂苷，植物根茎经长时间的贮存，环开环的双糖链皂苷，植物根茎经长时间的贮存，其主要的皂苷是薯蓣皂苷，而不再是原薯蓣皂苷。其主要的皂苷是薯蓣皂苷，而不再是原薯蓣皂苷。二、甾体皂苷二、甾体皂苷 分类分类3呋甾烷醇类（furostanols）F环裂解的双糖链皂苷产生的显色反应：环裂解的双糖链皂苷产生的显色反应：E试剂试剂盐酸二甲氨基苯甲醛试剂盐酸二甲氨基苯甲醛试剂 A试剂试剂茴香醛（茴香醛（Anisaldehyde）试剂）试剂二、甾体皂苷二、甾体皂苷 分类分类3呋甾烷醇类（furostanols）F环裂解的双糖链皂苷不具有某些皂苷的通性：环裂解的双糖链皂苷不具有某些皂苷的通性：没有溶血作用没有溶血作用 不能与胆甾醇形成复合物不能与胆甾醇形成复合物 没有抗菌活性没有抗菌活性螺旋甾烷衍生的单糖链皂苷，则具有明显抗菌作用。螺旋甾烷衍生的单糖链皂苷，则具有明显抗菌作用。如：原菝葜皂苷如：原菝葜皂苷无溶血作用、不能与胆甾醇形成无溶血作用、不能与胆甾醇形成 复合物、无抗菌活性复合物、无抗菌活性二、甾体皂苷二、甾体皂苷 分类分类4变形螺甾烷醇类（变形螺甾烷醇类（pseudo-spirostanols）F环为五元四氢呋喃环。天然产物中尚不多见。环为五元四氢呋喃环。天然产物中尚不多见。二、甾体皂苷（一）概述（一）概述（二）甾体皂苷化学结构类型（二）甾体皂苷化学结构类型（三）甾体皂苷的理化性质（三）甾体皂苷的理化性质（四）甾体皂苷的波谱特征（四）甾体皂苷的波谱特征（五）甾体皂苷的提取与分离（五）甾体皂苷的提取与分离二、甾体皂苷二、甾体皂苷 理化性质理化性质 理化性质与三萜类化合物类同，理化性质与三萜类化合物类同，如：有较好结晶；苷元易溶极性小的有机溶剂(石油醚、氯仿等)不溶水1熔点熔点 单羟基单羟基242 多数双羟基或单羟酮类介于二者之间。多数双羟基或单羟酮类介于二者之间。二、甾体皂苷二、甾体皂苷 理化性质理化性质2表面活性表面活性 F F环开裂的皂苷多不具溶血作用，且表面活环开裂的皂苷多不具溶血作用，且表面活性降低。性降低。甾体皂苷甾体皂苷/水水 +碱式醋酸铅碱式醋酸铅 沉淀沉淀 或或Ba(OH)2等等 碱性盐碱性盐二、甾体皂苷二、甾体皂苷 理化性质理化性质3形成分子复合物形成分子复合物 可用于纯化皂苷和检查是否有皂苷类成分存在可用于纯化皂苷和检查是否有皂苷类成分存在 反应条件：甾醇需有反应条件：甾醇需有C3-OH三萜皂苷与甾醇形成的分子复合物不及甾体皂苷稳定三萜皂苷与甾醇形成的分子复合物不及甾体皂苷稳定二、甾体皂苷二、甾体皂苷 理化性质理化性质4显色反应显色反应 在无水条件下，遇某些酸可产生与三萜皂苷在无水条件下，遇某些酸可产生与三萜皂苷相类似的显色反应。相类似的显色反应。L-B（醋酐（醋酐-浓硫酸）反应：浓硫酸）反应：甾体皂苷甾体皂苷颜色变化中颜色变化中出现绿色出现绿色 三萜皂苷三萜皂苷产生红色（产生红色（无绿色无绿色）三氯醋酸反应：甾体皂苷三氯醋酸反应：甾体皂苷加热至加热至60显色显色 三萜皂苷三萜皂苷加热至加热至100显显色色二、甾体皂苷（一）概述（一）概述（二）甾体皂苷化学结构类型（二）甾体皂苷化学结构类型（三）甾体皂苷的理化性质（三）甾体皂苷的理化性质（四）甾体皂苷的波谱特征（四）甾体皂苷的波谱特征（五）甾体皂苷的提取与分离（五）甾体皂苷的提取与分离二、甾体皂苷二、甾体皂苷 甾体皂苷元的波谱特征甾体皂苷元的波谱特征1.紫外光谱紫外光谱饱和的甾体化合物在饱和的甾体化合物在200400nm无吸收无吸收不饱和的甾体：不饱和的甾体：孤立双键孤立双键205225 nm 共轭二烯共轭二烯235 nm C=O285 nm(弱吸收弱吸收),不饱和酮基不饱和酮基240nm(特征吸收特征吸收)制备成衍生物。如：含制备成衍生物。如：含-OH化合物，经脱化合物，经脱-OH 后在结构中产生双键。借此判断后在结构中产生双键。借此判断-OH位置。位置。二、甾体皂苷二、甾体皂苷 甾体皂苷元的波谱特征甾体皂苷元的波谱特征2.红外光谱红外光谱 甾体皂苷元含有螺缩酮结构的侧链，在甾体皂苷元含有螺缩酮结构的侧链，在IR中有中有四个特征吸收谱带四个特征吸收谱带：A980 B920 C900 D860 cm-1应用：应用：区别区别C25的两种立体异构体的构型的两种立体异构体的构型 判断判断C11或或C12位的位的C=O是否成共轭体系是否成共轭体系 C3-OH与与A/B环构型的关系环构型的关系二、甾体皂苷二、甾体皂苷 甾体皂苷元的波谱特征甾体皂苷元的波谱特征 区别区别C25的两种立体异构体的构型的两种立体异构体的构型C25Me-取代取代 吸收强度：吸收强度：C25-S B带带 C带带 C25-R C带带 B带带C25CH2OH(羟甲基羟甲基)取代取代 （无法用上述四条谱带来区别）（无法用上述四条谱带来区别）C25-S有有995强吸收强吸收 C25-R有有 1010强吸强吸收收(若若F环开裂即无螺缩酮结构，则无环开裂即无螺缩酮结构，则无995或或1010吸收吸收)二、甾体皂苷二、甾体皂苷 甾体皂苷元的波谱特征甾体皂苷元的波谱特征判断判断C-11或或C-12位的位的C=O是否成共轭体系是否成共轭体系 非共轭体系非共轭体系17051715cm-1有一个峰有一个峰 C-12羰基共轭羰基共轭产生二个峰产生二个峰 16001605（双键）（双键）16731679（羰基）（羰基）(,不饱和酮结构不饱和酮结构)二、甾体皂苷二、甾体皂苷 甾体皂苷元的波谱特征甾体皂苷元的波谱特征3.质谱质谱 甾体皂苷元由于分子中有螺甾烷侧链，在质谱甾体皂苷元由于分子中有螺甾烷侧链，在质谱中均出现：中均出现：m/z：139（强，基峰）（强，基峰）115（中强）（中强）126（弱）（弱）辅助离子辅助离子峰峰 这些峰的裂解途径如下：这些峰的裂解途径如下：（主要是由（主要是由F环产生）环产生）二、甾体皂苷二、甾体皂苷 甾体皂苷元的波谱特征甾体皂苷元的波谱特征二、甾体皂苷二、甾体皂苷 甾体皂苷元的波谱特征甾体皂苷元的波谱特征取代基对三个峰的影响：取代基对三个峰的影响：二、甾体皂苷二、甾体皂苷 甾体皂苷元的波谱特征甾体皂苷元的波谱特征4.1H-NMR 高场区的特征信号：高场区的特征信号：二、甾体皂苷二、甾体皂苷 甾体皂苷元的波谱特征甾体皂苷元的波谱特征4.13C-NMR 利用利用13C-NMR谱的各种技术如：全去偶谱、偏谱的各种技术如：全去偶谱、偏共振去偶谱和高分辨碳谱及驰豫的时间等参数，可共振去偶谱和高分辨碳谱及驰豫的时间等参数，可以将皂苷元分子中以将皂苷元分子中27个碳的特征峰辨认出来。个碳的特征峰辨认出来。根据已知皂苷的根据已知皂苷的13C谱化学位移数据，参考取代谱化学位移数据，参考取代基对化学位移的影响，确定各种各个碳的化学位移基对化学位移的影响，确定各种各个碳的化学位移推定皂苷元的可能结构。推定皂苷元的可能结构。基本鉴定分析方法与三萜及其苷类同。基本鉴定分析方法与三萜及其苷类同。二、甾体皂苷二、甾体皂苷（一）概述（一）概述（二）甾体皂苷化学结构类型（二）甾体皂苷化学结构类型（三）甾体皂苷的理化性质（三）甾体皂苷的理化性质（四）甾体皂苷的波谱特征（四）甾体皂苷的波谱特征（五）甾体皂苷的提取与分离（五）甾体皂苷的提取与分离二、甾体皂苷二、甾体皂苷 甾体皂苷的提取与分离甾体皂苷的提取与分离实验室和工业生产中多采用实验室和工业生产中多采用溶剂法提取溶剂法提取溶剂溶剂多用甲醇或稀乙醇多用甲醇或稀乙醇分离：多用硅胶柱层析或高效液相制备色谱法分离：多用硅胶柱层析或高效液相制备色谱法洗脱剂洗脱剂用不同比例的二元、三元等溶剂系统用不同比例的二元、三元等溶剂系统 如：氯仿如：氯仿:甲醇甲醇:水等混合溶剂水等混合溶剂可参见三萜及其苷类一章的提取与分离内容。可参见三萜及其苷类一章的提取与分离内容。The EndThe End