中藥化學(xué) 第九章 甾體類化合物 ppt課件

1、 第九章第九章甾體類化合物甾體類化合物含義：以環(huán)戊烷并多氫菲含義：以環(huán)戊烷并多氫菲 甾核衍甾核衍生的一類化合物的總稱。生的一類化合物的總稱。132564R78910111213141516171819甾體類化合物甾體類化合物依依-17位取代基團(tuán)的不同，可分為：位取代基團(tuán)的不同，可分為：n類型類型 C17側(cè)鏈側(cè)鏈 A/B B/C C/D nC21甾類甾類 C2H5衍生物衍生物 反反 反反 順順n強(qiáng)心苷類強(qiáng)心苷類 不飽和內(nèi)酯環(huán)不飽和內(nèi)酯環(huán) 順順反反 反反 順順n甾體皂苷類甾體皂苷類 含氧螺雜環(huán)含氧螺雜環(huán) 順順反反 反反 反反n植物甾醇植物甾醇 810個碳原子烴類個碳原子烴類 順順反反 反反 反反n

2、昆蟲變態(tài)激素昆蟲變態(tài)激素 810個碳原子含氧烴類個碳原子含氧烴類 順順 反反 反反n膽汁酸類膽汁酸類 戊酸戊酸 順順 反反 反反強(qiáng)心苷類強(qiáng)心苷類 含義含義: 是指存在于植物體內(nèi)的一類對心臟具是指存在于植物體內(nèi)的一類對心臟具有顯著生物活性的甾體苷類化合物。有顯著生物活性的甾體苷類化合物。132564R78910111213141516171819ABCD依C17 -位上銜接內(nèi)酯環(huán)大小的不同 一 構(gòu)造與分類一苷元部分：OO21232022ABCD21OO23202224強(qiáng)心甾烯 海蔥甾烯蟾蜍甾二烯 3-OH 14-OH 3-OH 14-OH 甲型強(qiáng)心苷元 乙型強(qiáng)心苷元 甲型強(qiáng)心苷 乙型強(qiáng)心苷 3

3、-位銜接糖 3-位銜接糖 二糖部分二糖部分 糖的類型 a-OH糖 a -去氧糖 五碳醛糖 2、6-二去氧糖 六碳醛糖 2、6-二去氧糖甲醚 6-去氧糖 6-去氧糖甲醚依直接與苷元相連的糖的種類 I型 苷元-2、6-二去氧糖-D-葡萄糖 II型 苷元-6-去氧糖 - D-葡萄糖III型 苷元- D-葡萄糖 二強(qiáng)心苷的理化性質(zhì)二強(qiáng)心苷的理化性質(zhì) o 1性狀 大多為無色結(jié)晶或無定形粉末 。具有旋光性。味苦，對粘膜有刺激性。 o 2溶解性 水 甲醇、 乙醇 醋酸乙酯、含水氯仿、氯仿-甲醇 乙醚、苯、石油醚 原生苷 次生苷 + S水 + + 微溶 可溶 - 難溶-n3脫水反響 強(qiáng)心苷用混合強(qiáng)酸35%鹽酸

4、水解時，苷元上羥基C14-OH ，C5-OH更容易與鄰位上的氫脫去水分子的反響。屬于水解反響的副反響，應(yīng)留意防止。 n4水解反響 n 反響類型 反響條件 水解特點(diǎn) 用 途酸水解溫暖酸水解 0.020.05mol/L HCI 含水醇短時加熱 苷元與a-去氧糖及 a-去氧糖與a-去氧糖 之間的苷鍵開裂 I 型強(qiáng)心苷的水解型強(qiáng)心苷的水解 苷元、苷元、a-去氧糖去氧糖 雙糖、三糖雙糖、三糖 I型型 R O a-去氧糖去氧糖 a-去氧糖去氧糖 glc二強(qiáng)心苷的理化性質(zhì)二強(qiáng)心苷的理化性質(zhì) 劇烈酸水解 35% HCI 一切苷鍵斷裂 ( I )、 II、III型強(qiáng)心苷的水解延伸加熱時間 苷元和各種單糖或加壓

5、但易產(chǎn)生脫水苷元 I型 苷元-2、6-二去氧糖-D-葡萄糖 II型 苷元-6-去氧糖 - D-葡萄糖 III型 苷元- D-葡萄糖 氯化氫-丙酮法 II型強(qiáng)心苷的水解 1% HCI丙酮溶液 原生苷元和糖衍生物 20兩周二強(qiáng)心苷的理化性質(zhì)二強(qiáng)心苷的理化性質(zhì) 條件溫暖水、36左右、24 hr、 專屬性強(qiáng) I、 II型 次生苷和葡萄糖植物體內(nèi)只需水解葡萄糖的酶、 III型 苷元、葡萄糖 I型 苷元-2、6-二去氧糖-D-葡萄糖 II型 苷元-6-去氧糖 - D-葡萄糖 III型 苷元- D-葡萄糖酶酶水水解解堿水解堿水解 酰酰 基基 內(nèi)酯環(huán)內(nèi)酯環(huán)a-去氧糖去氧糖 苷元苷元 a-羥基糖羥基糖 NaHC

6、O3 + - - -Ca (OH)2 + + + -NaOH + + + + 反響產(chǎn)物與條件有反響產(chǎn)物與條件有關(guān)關(guān)水溶液中, 內(nèi)酯環(huán)開環(huán)，加酸后環(huán)和。 醇溶液中 131417D2223202221OOOHOHHH21OO232022HH21OOO23202220OHHHOCOOHKOHC2H5OH電子轉(zhuǎn)移、雙鍵移位 加成反響 皂化開環(huán)甲型強(qiáng)心苷 C22活性亞甲基 內(nèi)酯型異構(gòu)化苷 開鏈型異構(gòu)化苷 與活性亞甲基試劑反響 用于甲型和乙型強(qiáng)心苷鑒別5. 顯色反響顯色反響 按作用部位分：按作用部位分： 202221OO23OOHOOCH3OHOOCH3OHOOCH3OHOOHCH2OHOHOH作用于五元

7、不飽和內(nèi)酯環(huán)作用于五元不飽和內(nèi)酯環(huán)1、Legal反響反響2、Kedde反響反響、Raymond反響反響、Baljet反響反響用于甲型與乙型強(qiáng)心苷的鑒別用于甲型與乙型強(qiáng)心苷的鑒別作用于作用于a-去氧糖去氧糖Keller-KilianiK-K反響反響2. 對二甲氨基苯甲醛反響對二甲氨基苯甲醛反響3. 噸氫醇反響噸氫醇反響4. 過碘酸過碘酸-對硝基苯胺反響對硝基苯胺反響 用于用于 I型與型與 II、III型強(qiáng)心苷的鑒別型強(qiáng)心苷的鑒別作用于甾核作用于甾核 1、醋酐、醋酐-濃硫酸濃硫酸L-B反響反響2、Salkowski氯仿氯仿-濃硫酸反響濃硫酸反響3、三氯醋酸、三氯醋酸-氯胺氯胺T(Rosenheim

8、)反反響響4. 三氯化銻五氯化銻反響三氯化銻五氯化銻反響判別化合物判別化合物A在以下不同條件在以下不同條件下水解的作用部位及產(chǎn)物下水解的作用部位及產(chǎn)物n10.020.05mol/L鹽酸或硫酸液含水醇中短時加熱n235%鹽酸或硫酸長時間加熱或加壓n3與-D-葡萄糖酶37保管24hn4與蝸牛消化酶室溫放置一周n5與NaHCO3液室溫放置24hn6與Ca(OH)2溶液作用n7與NaOH水溶液作用n8與NaOH醇溶液作用OHOOOOOOCOCH3CH3OOHOHOHCH2OHOOHCH3OOOOHCH3OCOHOHOOOOOOCOCH3CH3OOHOHOHCH2OHOOHCH3OOOOHCH3OCOH

9、判別化合物判別化合物A在以下不同條件在以下不同條件下水解的作用部位及產(chǎn)物下水解的作用部位及產(chǎn)物三三 強(qiáng)心苷的提取分別強(qiáng)心苷的提取分別n原料原料n強(qiáng)心苷提取分別比較困難：強(qiáng)心苷提取分別比較困難： n1. 含強(qiáng)心苷成分比較復(fù)雜，含量較低，含強(qiáng)心苷成分比較復(fù)雜，含量較低，n2. 強(qiáng)心苷為多糖苷強(qiáng)心苷為多糖苷, 常與多糖、皂苷、色素、常與多糖、皂苷、色素、鞣質(zhì)等性質(zhì)相近成分共存，鞣質(zhì)等性質(zhì)相近成分共存， n3. 共存酶的存在及酸、堿等，易呵斥強(qiáng)心苷的共存酶的存在及酸、堿等，易呵斥強(qiáng)心苷的水解，使成分復(fù)雜化。水解，使成分復(fù)雜化。 溶劑法類似者相溶原那么： 原生苷 甲醇、乙醇次生苷 乙醚、氯仿、氯仿-甲醇

10、混合溶劑常用提取溶劑 : 甲醇、70%乙醇提取效率高；能使酶破壞失活 提提取取n溶劑法: 油脂類雜質(zhì)種子類藥材：壓榨法或石油醚脫脂原料/醇提濃縮液 n葉綠素地上部分藥材：靜置析膠法醇提液濃縮至適當(dāng)醇濃度靜置 n鉛鹽法: 沉淀酚酸類雜質(zhì)鞣質(zhì)等， 應(yīng)留意調(diào)整含醇量，減少強(qiáng)心苷的損失n留意某些強(qiáng)心苷的脫酰基反響n吸附法: 活性炭吸附除去葉綠素等脂溶性雜質(zhì)n氧化鋁吸附除去糖類、水溶性色素、皂苷等，留意調(diào)整醇濃度 純純化化q兩相溶劑萃取法：依分配系數(shù)差別兩相溶劑萃取法：依分配系數(shù)差別Kq逆流分流法：逆流分流法： 依分配系數(shù)差別依分配系數(shù)差別Kq液滴逆流分溶法液滴逆流分溶法DCCC: 依分配系依分配系數(shù)差

11、別數(shù)差別Kq色譜分別法：色譜分別法： 對親脂性苷單糖苷、對親脂性苷單糖苷、次生苷、苷元：吸附原理次生苷、苷元：吸附原理 q對弱親脂性苷原生苷：分配原理對弱親脂性苷原生苷：分配原理分分離離四強(qiáng)心苷的波譜特征四強(qiáng)心苷的波譜特征 一一 紫外光譜紫外光譜 202221OO23ROOHa21OO24222320ROOH甲型強(qiáng)心苷 乙型強(qiáng)心苷五元不飽和內(nèi)酯環(huán) 六元不飽和內(nèi)酯環(huán)a- 內(nèi)酯 a、-內(nèi)酯max 220nm ( lg 4.34 ) max 295 300nm ( lg 3.93 ) 用于甲型與乙型強(qiáng)心苷及苷元的鑒別用于甲型與乙型強(qiáng)心苷及苷元的鑒別 (二二) 紅外光譜紅外光譜 n強(qiáng)心苷在180017

12、00cm-1 產(chǎn)生特征性兩個羰基吸收峰, n 甲型 乙型n 高波數(shù)區(qū) 向低波數(shù)挪動多一個雙鍵， n 分子的共振構(gòu)造使得-C+-O比較穩(wěn)定，根據(jù) n 虎克定律例如：3-乙酰毛花洋地黃毒苷元 1738 cm-1乙酰羰基 嚏根草苷元1756 cm-1內(nèi)酯環(huán)正常羰基吸收峰 1718 cm-11783 cm-1內(nèi)酯環(huán)非正常羰基吸收 1740 cm-1極性溶劑中減弱或消逝 40 cm-1a飽和內(nèi)酯環(huán)羰基吸收峰1786 cm-1a不飽和內(nèi)酯環(huán)羰基吸收峰1756 cm-1 a-不飽和內(nèi)酯環(huán)羰基吸收峰1718 cm-1羰基共軛程度增大，202221OO23ROOH皂苷類皂苷類 n經(jīng)典含義-存在于植物體內(nèi)一類比較

13、復(fù)雜的苷類化合物。他的水溶液易引起肥皂樣泡沫，且多數(shù)具有溶血等特性，皂苷的這些物理及生物學(xué)性質(zhì)構(gòu)成了皂苷的經(jīng)典含義。n現(xiàn)代含義-由螺甾烷及其生源途徑類似的甾族化合物的低聚糖苷或三萜類化合物的低聚糖苷。因此，皂苷可以分為甾體皂苷和三萜皂苷兩大類。 皂苷的分類及構(gòu)造特點(diǎn)皂苷的分類及構(gòu)造特點(diǎn) 皂苷 甾體皂苷 三萜皂苷 螺甾烷醇型 : 25L、25SC25-甲基 直立a鍵、為型 異螺甾烷醇型 : 25D 25R( C25-甲基 平伏e鍵、為a型)變形螺甾烷醇型 ：F環(huán)變形為呋喃甾烷五元含氧環(huán)呋甾烷型 ：F環(huán)裂環(huán),C26-OH多與葡萄糖相連成苷 五環(huán)三萜皂苷 四環(huán)三萜皂苷 -香樹脂醇型a -香樹脂醇型羽

14、扇豆醇型達(dá)瑪烷型 羊毛脂甾烷型OOHO20222325181927OOHO13101327OHOHOHO25CH2OHO1819OHO2627202221OO23ROOH3101417192021282726252423OHHHH12930234567101314172021222930282726252423120252621183029282723195甾體皂苷的構(gòu)造特點(diǎn)甾體皂苷的構(gòu)造特點(diǎn) n甾體皂苷 = 甾體皂苷元 + 糖a-羥基糖n1由A 、B、C、D環(huán)甾核與E、F環(huán)以縮酮方式相銜接組成的螺甾烷構(gòu)造n2A/B/C/D環(huán)稠和方式：順反、反、反n3C25的絕對構(gòu)型依其上甲基的取向不同有兩種

15、 C25-甲基 直立a鍵、為型 L型 (25S 25L 25F) 平伏e鍵、為a型 D型 25R 25D 25aF ) 螺甾烷型 異螺甾烷型 nOH 多在C3-位或其他位置n羰基 多在C12-位n雙鍵 多在5 911n甾體皂苷不含羧基，呈中性，故稱為n 中性皂苷。 OOHO20222325181927OOHO131013異螺甾烷醇型異螺甾烷醇型 螺甾烷醇型螺甾烷醇型 取代基團(tuán)取代基團(tuán) 27OHOHOHO25CH2OHO1819OHO2627呋甾烷型 變形螺甾烷醇型 23456710131417202122293028272625242313282726252423OHHHH1293031014

16、17192021282726252423OHHHH12930-香樹脂醇型 a-香樹脂醇型 羽扇豆醇型 131013141720222425263029282723191852120252621183029282723195羊毛脂甾烷型 達(dá)瑪烷 二皂苷的性質(zhì)二皂苷的性質(zhì) 1、性狀 皂苷大多為無色或乳白色無定形粉末低聚糖苷，極性大，分子量大皂苷元極性小大多有完好結(jié)晶。皂苷多數(shù)具有苦而辛辣味，對粘膜有劇烈刺激性，尤其鼻粘膜，易引起噴嚏 。 皂苷大多具引濕性。2、溶解性皂苷低聚糖苷，極性大易于水、熱甲醇、乙醇、含水丁醇， 難于丙酮、乙醚次生皂苷極性降低 易于醇、丙酮、乙酸乙酯皂苷元極性小 易于石油醚、

17、乙醚、苯、氯仿，難于水皂苷的助溶作用外表活性劑作用，可以添加其他成分在水中的溶解度。n3與膽甾醇的沉淀反響 皂苷與甾醇多為膽甾醇構(gòu)成的分子復(fù)合物沉淀反響。生成的分子復(fù)合物沉淀用乙醚回流提取時，膽甾醇可溶于乙醚，皂苷不溶。甾體皂苷與膽甾醇構(gòu)成沉淀的溶度積小，因此， 可用于甾體皂苷的分別純化。n4發(fā)泡性 皂苷的外表活性劑作用 ，其水溶液在猛烈振搖時，可以產(chǎn)生大量、耐久的泡沫，而且不因加熱而消逝。二皂苷的性質(zhì)二皂苷的性質(zhì) n5溶血性 皂苷有使紅細(xì)胞破裂的作用。溶血才干的大小用溶血指數(shù)表示。溶血指數(shù)是指皂苷對同一動物來源的紅細(xì)胞稀懸浮液，在同一等滲條件、緩沖條件及恒溫下呵斥完全溶血的最低濃度。緣由在于

18、皂苷對膽甾醇有強(qiáng)的親和力，可構(gòu)成分子復(fù)合物，作用于紅細(xì)胞外表的類脂質(zhì)而破壞血細(xì)胞，表現(xiàn)強(qiáng)的溶血作用。同時，與膽甾醇的沉淀作用可用于解除皂苷的溶血作用。n6與金屬鹽類的沉淀反響n 三萜皂苷可被中性鹽如醋酸鉛沉淀，n 甾體皂苷可被堿式鹽或堿，如堿式醋酸鉛、氫氧化鋇等沉淀。二皂苷的性質(zhì)二皂苷的性質(zhì) 三皂苷及皂苷元的提取、分別三皂苷及皂苷元的提取、分別一一 皂苷的提取分別皂苷的提取分別 原料 以醇提較好，回收乙醇，加適量水稀釋 提取水溶液1正丁醇萃取法：必要時石油醚脫脂，正丁醇萃取，減壓回收正丁醇 2大孔樹脂純化法：水溶液過柱，少量水洗糖分等，稀醇洗脫，蒸干純化 粗總皂苷乙醚丙酮、乙醚-丙酮沉淀法：粗

19、品溶于少量甲醇，滴加乙醚等，混勻，皂苷及可析出，反復(fù)幾次，可提高皂苷的純度 膽甾醇沉淀法：主要用于甾體皂苷的分別純化 精制 較純的皂苷分配原理為佳皂苷極性大硅膠分配柱色譜：氯仿-甲醇-水等梯度洗脫或水飽和正丁醇洗脫制備薄層色譜分別：反相色譜分別：反相鍵合相硅膠RP18、RP-8、RP-2, 甲醇-水、乙氫 - 水 Sephadex LH-20：甲醇洗脫液滴逆流色譜法：難分別皂苷，制備成衍生物乙酰化或甲酯，硅膠柱色譜分別鉛鹽沉淀法：中性和酸性皂苷的分別分別 皂苷單體實(shí)踐中，需求多種方法配合運(yùn)用 三皂苷及皂苷元的提取、分別三皂苷及皂苷元的提取、分別二皂苷元的提取、分別二皂苷元的提取、分別 方法方法

20、1. 原料原料預(yù)發(fā)酵預(yù)發(fā)酵 水，水，36保溫保溫2448小時小時 藥渣藥渣 酸水解酸水解 3%硫酸加熱水解硫酸加熱水解36小時，過濾，小時，過濾，水水 洗，枯燥洗，枯燥 藥渣藥渣 提取提取 石油醚、汽油或甲苯延續(xù)回流石油醚、汽油或甲苯延續(xù)回流46小時小時 石油醚提取液石油醚提取液回收回收 適量回收，放置析晶，抽濾適量回收，放置析晶，抽濾 皂苷元粗品皂苷元粗品重結(jié)晶重結(jié)晶 乙醇或丙酮處置，活性炭脫色乙醇或丙酮處置，活性炭脫色 皂苷元精品皂苷元精品方法方法2. 原料原料 提取提取 按上述提取皂苷工藝按上述提取皂苷工藝進(jìn)展進(jìn)展 皂苷皂苷 水解水解 常規(guī)酸水解常規(guī)酸水解 水解液水解液 萃取萃取 苯、氯

21、仿等有機(jī)溶劑苯、氯仿等有機(jī)溶劑 萃取液萃取液 苯、氯仿苯、氯仿 回收回收 皂苷元皂苷元二皂苷元的提取、分別二皂苷元的提取、分別 皂苷元的分別 1 吉拉爾試劑法：羰基與非羰基皂苷元的分別2 柱色譜分別法 吸附原理 硅膠、氧化鋁 苯-氯仿、苯-甲醇、氯仿-甲醇不同比例洗脫 注：甾體皂苷- 主要作為合成激素等的原料，故以提取苷元較為適用。三萜皂苷 為許多中藥的有效活性部位，故以提取皂苷為主。四皂苷的檢識及構(gòu)造測定四皂苷的檢識及構(gòu)造測定 一 皂苷的化學(xué)檢識 顏色反響 試劑類型 鑒別特點(diǎn) 鑒別意義醋酐-濃硫酸反響 甾體皂苷 黃紅紫藍(lán) 三萜皂苷 最后顯綠色 用于兩類皂苷的區(qū)別 五氯化銻反響 6070加熱藍(lán)

22、、灰藍(lán)、灰紫色 可在濾紙上進(jìn)展 三氯醋酸反響三氯醋酸反響 甾體皂苷 加熱60顯色三萜皂苷 加熱100 顯色 可在濾紙上進(jìn)展用于兩類皂苷的區(qū)別 氯仿濃硫酸反響 硫酸層-紅或藍(lán)色，氯仿層-綠色熒光 鹽酸-對二甲氨基苯甲醛 Ehrlich試劑，簡稱 E試劑 螺甾烷類 不顯色 呋甾烷類 顯紅色 茴香醛-硫酸 (Anisaldehyde, 簡稱A試劑 螺甾烷類 顯黃色 呋甾烷類 顯黃色 F環(huán)裂環(huán) 可用于兩類皂苷的區(qū)別 二波譜特征 1、紫外特征UV 飽和的甾體皂苷元 紫外區(qū)無吸收 孤立雙鍵 205225nm900 羰基 285nm500 a、- 不飽和酮基 240nm11000 共軛雙鍵 235nm 飽和

23、的甾體皂苷元與濃硫酸 401hr 220 600nm出現(xiàn)最大吸收峰 max 依吸收峰的位置max及吸收系數(shù)與規(guī)范圖譜相對照，即可用于不同皂苷元的鑒別 2紅外光譜IR 甾體皂苷的螺縮酮構(gòu)造在紅外光譜的指紋區(qū)表現(xiàn)特征性的四個吸收峰：980 cm-1A 920cm-1B 900cm-1C 860cm-1D (L) 25S B C A最強(qiáng) (D) 25R B C 可用于C- 25構(gòu)型的鑒別兩種皂苷元的鑒別當(dāng)2527920 cm-1左右出現(xiàn)強(qiáng)峰，另外在1658 cm-1、878 cm-1出現(xiàn)-C=CH2 特征吸收峰 當(dāng)C25-OH 25S B 強(qiáng)峰 25R C 強(qiáng)峰 A峰都很弱 當(dāng)C25-CH2OH 2

24、5S 995 cm-1 強(qiáng)峰 25R 1010 cm-1 強(qiáng)峰 當(dāng)F環(huán)開裂 無螺縮酮構(gòu)造，因此，無此特征。甾體皂苷的螺縮酮構(gòu)造甾體皂苷的螺縮酮構(gòu)造 基峰、基峰、115中、中、126弱弱假設(shè)假設(shè)C25-OH 或或 C27-OH 155基峰、基峰、131中、中、142 弱弱 +16amu OH乙?；阴；疧Ac 197基峰基峰 OH甲基化甲基化OMe 169基峰基峰假設(shè)假設(shè)2527 -2 amu 基峰、基峰、113中、中、124弱弱假設(shè)假設(shè)C17 a OH 減弱、減弱、 126基峰、基峰、155、153二個峰二個峰推斷F - 環(huán)的取代情況 質(zhì)譜MS OOOOHF m/z 基峰 m/z 115中 m/z 126輔助離子 O+OOOH+Fm/z m/z 113 m/z 124 在EI-MS中除螺縮酮F環(huán)的上述碎片峰外，同時髦伴有c-h的來自甾核或甾核加E環(huán)的系列碎片離子 用于鑒別能否甾體皂苷元 ，亦可用于取代基團(tuán)的性質(zhì)、數(shù)目、位置。 4.核磁共振 1HNMR特征：在高場區(qū)出現(xiàn) 18、19、21、27-CH3的信息特征；依27-