《甾體及其苷類》PPT課件-2.ppt

第七章 甾體及其苷類 STEROIDES AND GLUCOSIDES,Section One Introduction,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(qiáng)心苷、蟾酥毒素、甾體生物堿、甾體藥物、昆蟲激素等。雖然這些成分來源不同、生理活性不同，但它們的化學(xué)結(jié)構(gòu)中都具有甾體母核-環(huán)戊烷駢多氫菲。這類成分涉及到生理、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。,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。,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)。,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。,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),甾的基本結(jié)構(gòu)和命名,甾族化合物是廣泛存在于動植物中的重要天然產(chǎn)物。在這類化合物的分子式中，都含有一個環(huán)戊烷并多氫菲的基本骨架，并且?guī)в腥齻€側(cè)鏈，其通式可表示為：,其中R1和R2 一般為甲基，通常把這種甲基稱為角甲基。R3為具有2，4，5，8，9，10個碳原子的側(cè)鏈。甾是個象形字。是根據(jù)這個結(jié)構(gòu)而來，“田”表示四個環(huán)“”則表示為三個側(cè)鏈。,甾族化合物的立體結(jié)構(gòu),甾族化合物的立體化學(xué)比較復(fù)雜。只就A,B,C,D四個環(huán)講，就有六個手性碳原子，因此可能有立體異構(gòu)體的數(shù)目為26=64個，但天然產(chǎn)甾族化合物現(xiàn)知的只有兩種構(gòu)型，一種是A和B環(huán)以反式相并聯(lián)。另一種是A和B環(huán)以順式相并聯(lián)。而B和C環(huán)，C和D環(huán)之間多是以反式相并聯(lián)的。,構(gòu)象式為,A B反式,構(gòu)象式為,A. B順式,從構(gòu)型看與甾體所連接的基團(tuán)，可以在環(huán)平面之前，也可以在環(huán)平面之后，一般將甾族化合物分子中環(huán)平面之上的基團(tuán)稱為-構(gòu)型，用實線表示；把在環(huán)平面之下的基團(tuán)稱為 -構(gòu)型，用虛線表示；未知構(gòu)型者，稱為鍵，用波線（）表示。,5-膽甾烷-3-醇的兩種異構(gòu)體如下:,5-膽甾烷-3-醇,5-膽甾烷-3-醇,甾族的種類,根據(jù)甾族化合物的存在和化學(xué)結(jié)構(gòu)可以分為：,甾醇、膽汁酸、甾族激素、甾族生物堿等,1.甾醇,甾醇根據(jù)存在的地方分為動物甾醇和植物甾醇兩類。,膽甾醇和多角甾醇可以作為這兩類甾醇的代表，它們的結(jié)構(gòu)如下,膽甾醇,麥角甾醇,麥角甾醇在紫外光照射下，通常一系列中間產(chǎn)物最后產(chǎn)物生成維生素D2,2膽汁酸,膽汁酸是用水解的方法從膽汁仲分離出來的一系列羧酸。從人和牛膽汁中所分離出來膽汁酸主要為膽酸及去氧膽酸：,紫外光,膽酸,去氧膽酸,在膽汁中膽汁酸是以膽鹽的形式存在的，即膽汁酸中的羧基與甘氨酸（H2NCH2COOH）或牛黃酸（H2NCH2CH2SO3H）中的氨基形成酰胺鍵，而以后者的羧基或磺酸基形成鹽。膽鹽的作用是脂肪乳化，促進(jìn)它在腸中的水解和吸收。,3甾族激素,甾族激素包括性激素和腎上腺皮質(zhì)激素,性激素又分為雌性激素和雄性激素兩類。雌性激素及雄性激素是決定性征的物質(zhì)。如,雄酮激素 雌二醇 雌酮激素 （從男人尿中得到） （豬卵巢中提?。?（ 孕婦尿中提取 ）,人工合成的激素,乙炔諾酮,雌性激素A 環(huán)是芳環(huán)，是一個酚，而雄酮激素A環(huán)是飽和的環(huán)，是一個二級醇，一個苯環(huán)和一個環(huán)己烷之差，決定了兩性的區(qū)別。,腎上腺皮質(zhì)激素是哺乳動物腎上腺皮質(zhì)所分泌的?？傻乃墒瞧渲械囊环N,可的松控制糖類的新陳代謝，有治療風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎和促進(jìn)機(jī)體生理機(jī)能的作用。,可的松,皮質(zhì)甾酮,四、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。,三萜皂苷也有此反應(yīng)，顏色變化稍慢，且不出現(xiàn)污綠色。但甾體皂苷顏色變化快，在顏色變化的最后呈現(xiàn)污綠色；,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。,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(qiáng)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,6.Lifschutz反應(yīng)：,樣品冰醋酸液,過氧苯甲酸結(jié)晶（C6H5COO2H）,H2SO4,呈色,7.Tortellijaffe反應(yīng)：,樣品冰醋酸液,2%溴-氯仿液,界面呈綠色,5.Tschugaev反應(yīng)： 樣品冰醋酸液 氯化鋅+乙酰氯,淡紅或紫紅,其反應(yīng)機(jī)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)子化而形成烊鹽（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,Section Two Steroides,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，由植物中分離出的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。,（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。,1C21甾苷類大都與皂苷、強(qiáng)心苷共存于中藥中如洋地黃葉和種子中，含有強(qiáng)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(qiáng)心作用，水解可生成糖及 苷元。杠柳的根皮及樹皮稱北五加皮，其 中含多種甾苷，除強(qiáng)心苷-杠柳苷外，還 含C21甾苷。 2有些植物，不含強(qiáng)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。,（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a構(gòu)型。 C3、C8、C12、C14、C17、C20等位置可能有 bOH；C21位可能有aOH。 C11、C12羥基可能和醋酸、苯甲酸、桂皮酸等結(jié)合成酯。 C3OH有時和糖縮合成苷類存在。,（四）結(jié)構(gòu)類型, ,1大都是結(jié)晶形化合物；一般親脂性較強(qiáng)（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。,四理化性質(zhì),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Kellerkiliani 顏色反應(yīng)（強(qiáng)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,二、海洋甾體化合物,Section Three Cardiac Glycosides,一、定義,強(qiáng)心苷（cardiac glycosides）是存在于植物中具有強(qiáng)心作用的甾體苷類化合物，由強(qiáng)心苷元和糖縮合而產(chǎn)生的一類苷。,目前臨床應(yīng)用的有二、三十種，用于治療充血性心力衰竭及節(jié)律障礙等心臟疾病，如西地蘭、地高辛、毛地黃毒苷等。 但強(qiáng)心苷類能興奮延髓催吐化學(xué)感受區(qū)而引起惡心、嘔吐等胃腸道反應(yīng)；且有劇毒，若超過安全劑量時，可使心臟中毒而停止跳動。 其中某些強(qiáng)心苷對動物腫瘤有效，主要是細(xì)胞毒作用。,1785年，W.Withering 使用洋地黃葉治療水腫，到現(xiàn)在已從十幾個科一百多種植物中發(fā)現(xiàn)強(qiáng)心苷類，主要有夾竹桃科、玄參科、蘿摩科、衛(wèi)矛科、百合科、大戟科等等。 較重要的植物有黃花夾竹桃、紫花洋地黃、毛花洋地黃、杠柳、鈴藍(lán)、海蔥、福壽草、羊角拗等。 動物中尚未發(fā)現(xiàn)有強(qiáng)心苷類成分，蟾蜍中所含的蟾毒也對心肌有興奮作用，具強(qiáng)心作用，但其非苷類，而屬甾類。,二、生物合成,以甾醇為母體經(jīng)多次轉(zhuǎn)化而逐漸生成涉及到大約20種酶的作用，如還原酶、氧化還原酶、苷化酶、乙?；傅?。毛地黃中的強(qiáng)心苷元的形成過程：,強(qiáng)心苷生物合成途徑：,三、化學(xué)結(jié)構(gòu)和分類 （一）苷元部分,1.基本結(jié)構(gòu) 強(qiáng)心苷是由強(qiáng)心苷元（cardiac aglycone）與糖（sugar）二部分構(gòu)成。,（1）苷元母核,苷元母核A,B,C,D四個環(huán)的稠合構(gòu)象對強(qiáng)心苷的理化及生理活性有一定影響。天然界存在的強(qiáng)心苷元B/C環(huán)是反式，C/D環(huán)是順式，A/B環(huán)大多數(shù)為順式-洋地黃毒苷元(digitoxigenin)，少數(shù)為反式-烏沙苷元(uzarigenin).,（2）取代基,苷元母核上的C3,C14位上都有羥基： C3位-OH多為-型-洋地黃毒苷元，少數(shù)為-型(命名時冠以“表”字)3-表洋地黃毒苷元(3-epidigitoxigenin)。C14位-OH都是-型(C/D環(huán)順式)。 C10，C13，C 17位有側(cè)鏈，C10，C13多為-CH3。 C 17位側(cè)鏈為不飽和內(nèi)酯環(huán)。 C11,C12和C19位可能連羰基；C4,5、C5,6、C9,11、C16,17可能有雙鍵。,2.結(jié)構(gòu)類型,根據(jù)C17位側(cè)鏈的不飽和內(nèi)酯環(huán)不同分為： 甲型：C17位側(cè)鏈為五元環(huán)的-內(nèi)酯 乙型：C17位側(cè)鏈為六元環(huán)的 -內(nèi)酯 這兩類大都是-構(gòu)型，個別為-構(gòu)型，-型無強(qiáng)心作用。,甲型強(qiáng)心苷元：,C17位上連五元不飽和內(nèi)酯環(huán)，即-內(nèi)酯-強(qiáng)心甾烯型。以強(qiáng)心甾（cardenolide）為母核命名。,乙型強(qiáng)心苷元,C17位上連六元不飽和內(nèi)酯環(huán)，即，-雙烯-內(nèi)酯，分為海蔥甾二烯和蟾蜍甾二烯。以海蔥甾（scillanolide）或蟾蜍甾(bufanolide)為母核命名。,（二）糖部分,構(gòu)成強(qiáng)心苷的糖又20多種，根據(jù)C2位上有無-OH分為-OH糖及-去氧糖兩類。后者主要見于強(qiáng)心苷。,1.-羥基糖 除廣泛分布于植物界的D-葡萄糖、L-鼠李糖外，還有：,（1）6-去氧糖如：L-夫糖、D-雞納糖等。 （2）6-去氧糖甲醚如：L-黃夾糖、D-洋地黃糖等。,2. -去氧糖 （1）2,6-二去氧糖如： D-洋地黃毒糖等。 （2）2,6-二去氧糖甲醚如：L-夾竹桃糖、 D-加拿大麻糖等。,（三）構(gòu)成強(qiáng)心苷的糖對強(qiáng)心 作用的影響,構(gòu)成強(qiáng)心苷的糖數(shù)目和種類不同，對強(qiáng)心苷活性影響不同。 甲型強(qiáng)心苷元及其苷的毒性規(guī)律一般為： 苷元二糖苷三糖苷 單糖苷的毒性次序為： 葡萄糖苷甲氧基糖苷6-去氧糖苷 2, 6-去氧糖苷,乙型強(qiáng)心苷元及其苷的毒性規(guī)律一般為： 苷元單糖苷二糖苷 乙型強(qiáng)心苷元的毒性相應(yīng)的甲型強(qiáng)心苷元,（四）糖和苷元的連接方式,強(qiáng)心苷中，多數(shù)是幾種糖結(jié)合成低聚糖形式再與苷元的C3-OH結(jié)合成苷，少數(shù)為雙糖苷或單糖苷。糖和苷的連接方式有三種： 型:苷元-(2,6-去氧糖)X-(D-葡萄糖)Y 型:苷元-(6-去氧糖)X-(D-葡萄糖)Y 型：苷元-（D-葡萄糖）Y 一般初生苷其末端多為葡萄糖。,（五）結(jié)構(gòu)舉例,四、強(qiáng)心苷的理化性質(zhì) （一）理化性質(zhì),性狀 強(qiáng)心苷多為無色結(jié)晶或無定形粉末，中性物質(zhì)，有旋光性，C17 側(cè)鏈為-構(gòu)型的味苦，-構(gòu)型味不苦，但無效。對粘膜有刺激性。,2溶解度,強(qiáng)心苷的溶解性與所連糖的種類和數(shù)目有關(guān)，一般可溶于水、甲醇、乙醇、丙酮等極性溶劑；難溶于乙醚、苯、石油醚等非極性溶劑。 弱親脂性苷微溶于氯仿-乙醇(2:1)，親脂性苷微溶于乙酸乙酯、含水氯仿、氯仿-乙醇（3:1）。,一般糖基多的原生苷比次生苷或苷元的親水性強(qiáng)、親脂性弱，可溶于水等高極性溶劑而難溶于低極性溶劑，多為無定形粉末。 洋地黃毒苷是一個三糖苷，但3分子糖都是洋地黃毒糖，整個分子只有5個羥基，故在水溶液中溶解度小(1:100000000)，溶于氯仿（1:40）。,洋地黃毒苷,當(dāng)糖基與苷元上的羥基數(shù)目相同時，苷元上的羥基不能形成分子內(nèi)氫鍵的比能形成分子內(nèi)氫鍵的水溶性大。 如毛花洋地黃苷乙和毛花洋地黃苷丙，都是四糖苷，整個分子中有8個羥基，四個糖的種類也相同，苷元上羥基的數(shù)目也相同，僅位置不同，前者是C14, C16二羥基，其中C16羥基能和C17內(nèi)酯環(huán)的羰基形成分子內(nèi)氫鍵，后者是C12,C14 二羥基，不能形成分子內(nèi)氫鍵，所以毛花洋地黃苷丙在水中的溶解度（1:18500）比毛花洋地黃苷乙大。在氯仿中的溶解度，毛花洋地黃苷丙（1:1750）小于毛花洋地黃苷乙（1:550）。,但糖基和苷元上羥基數(shù)目的多少對溶解性也有一定的影響。如烏本苷是一個單糖苷，卻有8個羥基，水溶性很大（1:75），難溶于氯仿。,烏本苷,3脫水反應(yīng),強(qiáng)心苷混合強(qiáng)酸（3%-5%HCl）加熱水解時，苷元往往發(fā)生脫水反應(yīng)。 （1）C14-OH最易發(fā)生脫水反應(yīng)生成縮水苷元。 （2） 同時存在C14-OH和C16-OH，也易脫水，得到二縮水苷元。,（3）如將C3-OH氧化為酮基，則更使C5叔羥基活化，在溫?zé)釛l件下即可脫水而形成烯酮。同樣，C16被氧化為酮基，也能促使C14-叔羥基脫水而形成烯酮。 （4） 若C4位有雙鍵，可促使C3-OH與C4-H脫水，生成共軛雙鍵。,4水解反應(yīng),水解反應(yīng)是研究強(qiáng)心苷組成的常用方法，分化學(xué)方法和生物方法兩大類，化學(xué)方法主要有酸水解、堿水解和乙酰解；生物方法主要有酶水解。糖部分不同，其水解產(chǎn)物難易及產(chǎn)物均不同。,（二）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，可使型強(qiáng)心苷水解成苷元和糖。,主要水解苷元和-去氧糖之間的苷鍵或 -去氧糖與-去氧糖之間的糖鍵。 而-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(qiáng)心苷類， 在此種條件下，16位甲?；鉃榱u基， 得不到原生苷元。,B. 強(qiáng)烈酸水解,用較濃酸（3%-5%）長時間加熱回流或同時加壓，可水解型和型強(qiáng)心苷，得到定量的葡萄糖?？伤?羥基糖。 因為位的羥基阻礙了苷原子的質(zhì)子化，使水解較困難。 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。,C.氯化氫丙酮法(Mannichhe 和 Siewert法）,Mannich 和 Siewert將烏本苷置于含1%氯化氫的丙酮中，20放置兩周并時時振搖，得到原生的烏本苷元單丙酮化合物和氯代L-鼠李糖丙酮化合物,再用稀酸水解烏本苷元單丙酮化合物而得到烏本苷元。 此法適于對鈴藍(lán)毒苷及多數(shù)型苷進(jìn)行水解，可得到原生苷元。多用于單糖苷。某些型苷如黃甲次苷乙用此法得不到原生苷而是縮水苷元。,2.酶水解法,含強(qiáng)心苷的植物中，有水解葡萄糖的酶，無水解-去氧糖的酶，所以能水解除去分子中的葡萄糖而保留-去氧糖。 蝸牛酶（一種混合酶，蝸牛腸管消化液經(jīng)處理而得）幾乎能水解所有的苷鍵，能將強(qiáng)心苷分子的糖逐步水解，直至獲得苷元，常用來研究強(qiáng)心苷的結(jié)構(gòu)。,紫花洋地黃苷A,紫花苷酶,洋地黃毒苷+D-葡萄糖,紫花洋地黃苷B,紫花苷酶,羥基洋地黃毒苷+D-葡萄糖,3. 堿水解法,強(qiáng)心苷的苷鍵為縮醛結(jié)構(gòu)，可被酸或酶水解，而不被堿水解。堿試劑主要使分子中的酰基水解、內(nèi)酯環(huán)裂開、20（22）轉(zhuǎn)位及苷元異構(gòu)化等。,（1）?；乃?在強(qiáng)心苷的苷元或糖基上常有?；嬖?，一般可用堿試劑處理使酯鍵水解脫去?；?。 NaHCO3,KHCO3-使-去氧糖上的?；猓?羥基糖及苷元上的酰基多不被水解； Ca(OH)2,Ba(OH)2-使-去氧糖、-羥基糖及苷元上的?；?； NaOH堿性太強(qiáng)，不但使所有?；?，還使內(nèi)酯環(huán)破裂，故很少使用。,（2）內(nèi)酯環(huán)的水解 NaOH或KOH的水溶液使內(nèi)酯環(huán)開裂，酸化后又閉環(huán)。但在強(qiáng)心苷的醇溶液中加NaOH或KOH內(nèi)酯環(huán)開裂，酸化后不能閉環(huán)。,甲型強(qiáng)心苷在醇性KOH溶液中，通過內(nèi)酯環(huán)的雙鍵轉(zhuǎn)移和質(zhì)子轉(zhuǎn)移形成C22活性亞甲基，C14羥基質(zhì)子對C20的親電性加成作用而生成內(nèi)酯型異構(gòu)化苷，再經(jīng)皂化作用開環(huán)而生成開鏈型異構(gòu)化苷。,乙型強(qiáng)心苷在醇性KOH溶液中，不發(fā)生雙鍵轉(zhuǎn)移，但內(nèi)酯環(huán)開裂生成酯，再脫水形成開鏈型異構(gòu)化苷。,強(qiáng)心苷顏色反應(yīng)很多，根據(jù)顏色反應(yīng)發(fā)生在分子的不同部位可分為三類： 1.作用于甾體母核的反應(yīng)： 1).Liebermann-burchard反應(yīng) 2).Salkowski反應(yīng) 3).三氯化銻或五氯化銻反應(yīng),(三)顏色反應(yīng),2.作用于,不飽和內(nèi)酯環(huán)的反應(yīng)： 甲型強(qiáng)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。 乙型強(qiáng)心苷無此類反應(yīng)。,1).Legal反應(yīng)（亞硝酰鐵氰化鈉試劑）： 取樣品1-2mg，溶于2-3滴吡啶中，加一滴3%亞硝酰鐵氰化鈉溶液和一滴2mol/L NaOH溶液，樣品液呈深紅色并漸漸褪去。 2).Raymond反應(yīng)（間二硝基苯試劑）： 取樣品約1mg，以少量的50%乙醇溶解后加入0.1ml1%間二硝基苯乙醇溶液，搖勻后再加入0.2ml20%NaOH溶液，呈紫紅色。,3).Kedde反應(yīng) （3,5-二硝基苯甲酸試劑） 取樣品的甲醇或乙醇溶液于試管中，加入3,5-二硝基苯甲酸試劑3-4滴，產(chǎn)生紅或紫紅色。 4).Baljet反應(yīng)（堿性苦味酸試劑） 取樣品的甲醇或乙醇液于試管中，加入堿性苦味酸試劑數(shù)滴，呈現(xiàn)橙或橙紅色。有時需放置15min后顯色。,3.作用于-去氧糖的反應(yīng) 1). Keller-kiliani(K-K)反應(yīng) 此反應(yīng)是-去氧糖的特征反應(yīng)，對游離的-去氧糖或或在反應(yīng)條件下能水解出-去氧糖的強(qiáng)心苷都可顯色。取樣品1mg溶于5ml冰乙酸中，加一滴20%三氯化鐵水溶液，傾斜試管，沿試管壁加入5ml濃硫酸，若有-去氧糖存在，乙酸層漸呈藍(lán)或藍(lán)綠色。但若不顯色，不能說明無-去氧糖。,2).噸氫醇反應(yīng): 取樣品加入噸氫醇試劑，置 沸水浴中3min呈紅色。 3).過碘酸-對硝基苯胺反應(yīng)：樣品反應(yīng)后呈深 黃色斑點，紫外燈下為棕色背底上現(xiàn)黃色 熒光斑點。 4).對-硝基苯肼反應(yīng)：樣品反應(yīng)后呈紅色或紫 紅色。對-去氧糖和葡萄糖結(jié)合的，K-K 反應(yīng)陰性的也可呈陽性反應(yīng)。 5).對-二甲氨基苯甲醛反應(yīng)：樣品反應(yīng)后呈灰 紅色斑點。,五、強(qiáng)心苷的提取分離,強(qiáng)心苷含量很低，多與糖類、皂苷、色素、鞣質(zhì)等共存，這些成分的存在可影響強(qiáng)心苷在溶劑中的溶解度。同時，強(qiáng)心苷的原生苷和次生苷共存，且很多結(jié)構(gòu)相似的苷同存，故提取較難。 因酸堿可使強(qiáng)心苷發(fā)生水解、脫水和異構(gòu)化，故提取分離時應(yīng)注意控制酸堿性。,一、提取 原生苷:抑制酶的活性(冷凍干燥、快速提 取、快速干燥)MeOH、70%EtOH提取。 次生苷:利用酶的活性,EtOH、EtOAc提取。 二、純化 1. 用乙醚、氯仿脫脂； 2. 用鉛鹽法除去水溶性雜質(zhì)； 3. 吸附法 三、分離 常用方法：重結(jié)晶、逆流分配法、層析法,六、強(qiáng)心苷的波譜特征,UV 甲型：max220nm (lg 4.34) 乙型：max295-300nm (lg 3.93) IR 不飽和內(nèi)酯環(huán)的羰基峰:1800-1700cm-1兩個峰。 甲型:1756cm-1 ; 1783cm-1（強(qiáng)度隨溶劑增加而減 弱）。 乙型:1718cm-1 ; 1740cm-1,MS 甲型：m/z 111, 124, 163, 164 乙型：m/z 109, 123, 135, 136 若分子量500，應(yīng)用FAB-MS或FD-MS可將糖-分子-分子打斷，靈敏度高；分子離子峰較強(qiáng)；提供糖鏈連接順序和糖的種類信息；樣品用量少。,1H-NMR 1. 18,19 -CH3 1.0 ; 18- CH3 19 - CH3 2. C10 -CHO 10-9.5 ; C10 -CH2OH 酰化后 4.5-5.0 (J=12Hz, 2H,ABq) ; 3. C3 -H 3.90 (m) 成苷后向低場位 移； C16 -H (若無含氧基團(tuán)取代) 2.0-2.5(m) ; C17 -H 2.80(J=9.5Hz, m或dd ),4. 內(nèi)酯環(huán) 五元內(nèi)酯環(huán) C21 -H 4.50-5.00(J=18Hz, 寬s或t或ABq) C22 -H 5.60-6.0 （寬s） 六元內(nèi)酯環(huán) C21 -H 7.2 （s） C22 -H 7.8 （d） C23 -H 6.3 （d） 5. 糖分子上的質(zhì)子 端基氫：-D-glc aa J=6-8Hz -L-rha ae J=2HzHz,13C-NMR 1. 一般用比較的方法。 伯碳 仲碳 叔碳 季碳 醇碳 烯碳 羰基碳 12-24 20-41 35-57 27-43 65-91 119-172 177-210 2. 可判斷A/B環(huán)的構(gòu)象 10- CH3 A，B環(huán)上的碳 5 -甾體 20 較5 -甾體高場2-8 5 -甾體 12,六、強(qiáng)心苷的生理活性,強(qiáng)心苷為心臟興奮劑，主要作用是延長傳導(dǎo)時間，興奮心肌。其強(qiáng)心作用主要取決于苷元部分，但糖部分可增加強(qiáng)心苷對心肌的親和力，故對強(qiáng)心苷的生理活性也有影響。 （一）苷元結(jié)構(gòu)與強(qiáng)心作用的關(guān)系 1.強(qiáng)心苷元甾體母核必須具有一定的構(gòu)象和C17位連接的不飽和內(nèi)酯環(huán)及其-構(gòu)型是不可缺少的，若異構(gòu)化為-型或開環(huán)或不飽和內(nèi)酯環(huán)被氫化或雙鍵位移，均無毒性或毒性顯著降低。,2. C14位上-OH只有是-構(gòu)型的才有效,C14-OH 如與鄰近的碳原子上的H脫水形成雙鍵或與C8脫氫成氧橋，均使強(qiáng)心作用減低或消失。C14- OH可能是保持氧的功能和C/D環(huán)為順式構(gòu)象的重要因素。 3. A/B環(huán)順式的甲型強(qiáng)心苷元，C3-OH必須是-構(gòu)型，-型無活性。 4. C10-CH3氧化成羥甲基或醛基或羧酸后，可影響強(qiáng)心作用的強(qiáng)度或毒性，但不是決定因素。,5. 引入5、11、12- OH有增強(qiáng)活性作用，而引入1、6、16- OH有降低活性作用。 6. 在母核上引入雙鍵，對強(qiáng)心作用的影響不一致，引入4（5）與引入5-OH的影響相似，能增強(qiáng)活性，而引入 16（17）則活性消失或顯著下降。 7. 無論在苷元或糖基上增加乙酰基都有增強(qiáng)活性的作用。,Section Four Steroidal Saponins,一、概述 1.定義 具有螺甾烷類化合物結(jié)構(gòu)母核的一類皂苷。 2.分布 主要分布薯蕷科、百合科、玄參科、菝契科、龍舌蘭科等單子葉植物中。,3.生物活性,抗生育：殺滅精子、抗早孕 主要用作合成甾體避孕藥和激素類藥物的原料。 降血糖:偽原知母皂苷A和原知母皂苷A 降低膽固醇和免疫調(diào)節(jié) 抗真菌、殺蟲等,防治心腦血管疾?。?地奧心血康膠囊含8種由黃山藥中提取的甾體皂苷，總量在90%以上，治療冠心病。 心腦舒通由蒺藜果實中提取的總甾體皂苷，用于心腦血管疾病的防治。 盾葉冠心寧從盾葉薯蕷中提取的水溶性皂苷。,抗腫瘤： 從百合科植物Ornithogalum saundersiae中分離出一種皂苷OSW-1,此化合物對人的正常細(xì)胞幾乎沒有毒性，而對惡性腫瘤細(xì)胞具有強(qiáng)烈毒性。體外生理活性實驗表明，它的抗癌活性比目前臨床應(yīng)用的順鉑、紫杉醇等高100倍，有望成為一類新的抗癌藥物。,二、化學(xué)結(jié)構(gòu),（一）結(jié)構(gòu)特點 1.分子具螺縮酮的結(jié)構(gòu) 2. A/B 順、反;B/C,C/D反 3. C10, C13具-CH3 4. C3有-OH取代 5. C5、C6有時具雙鍵；C12有時具羰基 6. 分子中有三個*C:*C20、*C22、*C25,（二）結(jié)構(gòu)分類,甾體皂苷的皂苷元基本骨架屬于螺甾(spirostane）的衍生物，依照螺甾烷結(jié)構(gòu) 中C25的構(gòu)型和環(huán)的環(huán)合狀態(tài)，可將其分為四種類型。,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)為開鏈衍生物,4變形螺甾烷醇類（pseudo-pirostanols） F環(huán)為五元四氫呋喃環(huán),（1）分子中含有A,B,C,D,E,F六個環(huán)，A,B, C,D為甾體母核-環(huán)戊烷多氫菲，C22 是E環(huán)和F環(huán)共有的碳原子，以螺縮酮 的形式相聯(lián)。 （2）一般B/C 和C/D環(huán)稠合為反式（8, 9,13,14)，而A/B環(huán)有順式或反 式（5或5）。 （3）分子中有含有多個羥基，大多在C3位 有羥基取代。多數(shù)為-型，少數(shù)為 -型。羰基和雙鍵也是常見取代基。,甾體皂苷元共有27個碳原子組成:,（4） 在甾體皂苷元的E,F環(huán)中有3個手性碳原子，為C20,C22,C25 。 C20甲基為型，即C20-甲基位于E環(huán)平面的背面，對E環(huán)來說是型，但對F環(huán)來說是型。 C22也為型。 C25甲基有兩種構(gòu)型，當(dāng)C25甲基位于環(huán)平面上的直立