中藥化學(xué)九甾體化合物

1、中藥化學(xué)九甾體化合物9.1 概述 一、 定義：甾體母核: 環(huán)戊烷并多氫菲二、分類 類別 C17 - R甾體皂苷 含氧螺雜環(huán)強(qiáng)心苷 不飽和內(nèi)酯環(huán)蟾毒配基 六元不飽和內(nèi)酯C21甾醇 乙基衍生物膽汁酸類 戊酸甾醇 810個(gè)碳脂肪烴昆蟲變態(tài)激素 810個(gè)碳脂肪烴天然甾體結(jié)構(gòu)特點(diǎn): B/C反式C/D多為反式A/B順、反：順式正系 反式別系C3、 C10、C13、 C17多為-構(gòu)型C3OH三、甾核的顏色反應(yīng) 機(jī)理：無水條件下與酸脫水、 縮合、氧化1. Liebermann-Burchard反應(yīng) 試劑：醋酐-濃硫酸（20：1） 現(xiàn)象：紅 紫 藍(lán) 綠 污綠， 最后褪色Salkowski反應(yīng) 試劑：硫酸/氯仿

2、現(xiàn)象：氯仿層血紅色或青色 硫酸層綠色熒光。3. Rosen-Heimer反應(yīng)（紙片反應(yīng)）: 試劑：25%三氯醋酸乙醇溶液 條件：加熱至60 現(xiàn)象：顯紅色至紫色4、Tschugaer反應(yīng)： 試劑：氯化鋅、乙酰氯/冰醋酸 現(xiàn)象：紫紅 藍(lán) 綠 5、Kahlenberg反應(yīng)（紙片反應(yīng)）： 試劑：20%五氯化銻氯仿溶液 條件：加熱至6070 現(xiàn)象：顯灰藍(lán)、藍(lán)、灰紫等顏色 9.2 甾體皂苷一、概述（一）定義 螺甾烷及其相似生源的甾體化合物的低聚糖苷，其水溶液經(jīng)強(qiáng)烈振搖后多產(chǎn)生大量持久性肥皂樣泡沫。（二）分布單子葉植物：百合科、薯蕷科、石蒜 科、龍舌蘭科等,麥冬,薤白,百合,玉竹,知母,重樓等; 海洋生物、

3、動(dòng)物（三）生物活性及應(yīng)用心腦血管病地奧心血康膠囊（黃 山藥）、心腦舒通（蒺藜）抗癌重樓皂苷和 降血糖、降膽固醇、調(diào)節(jié)免疫等甾體皂苷元合成甾體避孕藥和激素類藥物二、結(jié)構(gòu)與分類（一）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1、皂苷元由27個(gè)碳組成，共有A.B.C.D.E和F六個(gè)環(huán)，E和F以螺縮酮的形式連接，形成螺甾烷結(jié)構(gòu)。A/B：順，反B/C：反C/D：反2、個(gè)手性碳： 20(S)、22(R)、2525(S)螺甾烷，甲基為直立鍵，L型25(R)異螺甾烷，甲基為平伏鍵，D型3、多有羥基：3位及其他 羰基：12位 雙鍵：5-6位，9-11位，25-27位 不含羧基：中性4、組成甾體皂苷的糖：D-葡萄糖、 D-半乳糖、 D-木糖、L-

4、鼠李糖和L-阿拉伯糖；多與3位羥基成苷，也可在1位和26位成苷。（二）分類1、螺甾烷醇型：25(S) 約莫皂苷元2、異螺甾烷醇型： 25(R) 薯蕷皂苷元3、呋甾烷醇型4、變形螺甾烷醇型: 少三、甾體皂苷的理化性質(zhì)1、性狀：無色或白色無定形粉末； 熔點(diǎn)均較高；均有旋光性，多為左旋。2、溶解性甾體皂苷易溶于熱水、稀醇，難溶于 親脂性有機(jī)溶劑。甾體皂苷元易溶于甲醇、乙醇、氯仿等 有機(jī)溶劑，難溶于水。3、溶血性：呋甾烷醇型無溶血性。4、發(fā)泡性5、沉淀反應(yīng)：膽甾醇、堿式醋酸鉛等 甾體皂苷 + 膽甾醇 分子復(fù)合物沉淀 乙醚回流 不溶物（皂苷）6、顏色反應(yīng)(1)醋酐-濃硫酸：三萜皂苷顯紅紫色 甾體皂苷顯藍(lán)

5、綠色 (2)三氯醋酸：三萜皂苷100顯色 甾體皂苷60顯色(3)鹽酸二甲氨基苯甲醛試劑(Ehrlich) 呋甾烷醇型雙糖鏈皂苷顯紅色，其他類型甾體皂苷不顯色。(4)茴香醛試劑（Anisaldehyde）：黃色四、甾體皂苷的提取分離1、提取 丙酮、乙醚沉淀甲醇、稀乙醇提取 水飽和的正丁醇萃取 大孔樹脂柱2、分離沉淀法：丙酮或乙醚，膽甾醇，吉拉得試劑色譜法：硅膠、大孔樹脂、羥丙基葡聚糖凝 膠、制備HPLC五、甾體皂苷的檢識(shí)1、理化檢識(shí) 顯色反應(yīng)、泡沫試驗(yàn)、溶血試驗(yàn)2、色譜檢識(shí) 硅膠薄層色譜： 氯仿-甲醇-水（65：35：10，下層） 正丁醇-醋酸-水（4：1：5，上層） 顯色： 25%三氯醋酸；1

6、0%硫酸； 5%磷鉬酸等六、結(jié)構(gòu)研究（一）化學(xué)法同三萜皂苷（二）波譜法1、UVC=C: 205225nm C=O: 285nmC=C-C=C: 235nmC=C-C=O: 240nm甾體皂苷元 + 濃硫酸 270275nm 可用于定量。2、IR螺縮酮結(jié)構(gòu)：4個(gè)特征吸收帶cm-1: 980(A)，920(B)，900(C)，860(D)C25-S構(gòu)型(螺甾烷醇型): B帶強(qiáng)度 C帶C25-R構(gòu)型: B帶強(qiáng)度 C帶3 、MSEI-MS: m/z: 139(基峰); 115(中強(qiáng)); 126(弱) 推測(cè)F環(huán)取代情況FD-MS: M+Na+, M+Na-162 +, M+Na-146 +, M+2H-

7、162 + M+2Na 2+ 推測(cè)分子量4、NMR1 H-NMR: 4個(gè)-CH3信號(hào)： 18，19-CH3為單峰，21，27-CH3為雙峰27-CH3 : C25-R (0.7ppm); C25-S (1.1ppm)13 C-NMR: C22螺原子 螺甾烷醇型：109.5ppm 呋甾烷醇型：90.3ppm 變形螺甾烷醇型：120.9ppm5、ORD C11、C12、 C15 =O: (+) cotton C7、C16 =O: (-) cotton 無C=O: 平坦曲線9.3 強(qiáng)心苷一、概述定義：對(duì)心臟有顯著生理活性的甾體 苷類,由強(qiáng)心苷元與糖縮合而成。分布：玄參科、百合科、蘿摩科、十 字花科、

8、夾竹桃科、毛茛科、 衛(wèi)矛科、?？频?00多種植物活性：加強(qiáng)心肌收縮性，減慢竇性頻 率，有一定毒性。二、結(jié)構(gòu)與分類1、苷元的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（1） 甾核： A/B 、C/D多順式；B/C反式 （2）取代： C10-CH3 , -CH2OH, -CHOC13-CH3 C14-OH -構(gòu)型C17-不飽和內(nèi)酯環(huán)3-羥基與糖成苷（3）根據(jù)C17上內(nèi)酯環(huán)結(jié)構(gòu)分兩類甲型強(qiáng)心苷元（強(qiáng)心甾烯類）： C17上為五元不飽和內(nèi)酯環(huán)， 多乙型強(qiáng)心苷元（海蔥甾二烯類、蟾蜍甾二烯類）： C17上為六元不飽和內(nèi)酯， 少2、糖的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（1）2-羥基糖（-羥基糖）： D-glc; L-rha; L-夫糖；D-雞納糖；D-洋地黃糖； L

9、-黃花夾竹桃糖（2）2-去氧糖（-去氧糖）： L-夾竹桃糖； D-洋地黃毒糖； D-加拿大麻糖； D-沙門糖D-洋地黃毒糖D-加拿大麻糖D-洋地黃糖L-夫糖3、苷元與糖的連接方式型： 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）x 多為低聚糖苷 型、型多， 型少三、結(jié)構(gòu)與活性的關(guān)系1、 C/D環(huán)順式稠合， 14- 羥基2、 A/B順式稠合的甲型，3-羥基3、 C17-不飽和內(nèi)酯環(huán)，構(gòu)型4、10位甲基轉(zhuǎn)化為醛基或羥甲基后活性增強(qiáng)，轉(zhuǎn)化為羧基或無甲基后則活性減弱。5、5 ,11 ,12-OH，4（5）： 活性增強(qiáng)；1,6,

10、16 -OH，16（17） ： 活性降低。6、糖的數(shù)目、種類與毒性的關(guān)系（1）甲型： 三糖苷二糖苷苷元 單糖苷： 葡萄糖苷甲氧基糖苷6-去氧糖苷2,6-二去氧糖苷（2）乙型： 苷元單糖苷二糖苷 乙型甲型四、理化性質(zhì)1、性狀： 無定形粉末或結(jié)晶。味苦（ C17-），對(duì)粘膜有刺激性，有旋光性。2、溶解性： 可溶于水、醇及丙酮等極性溶劑，不溶于乙醚等親脂性有機(jī)溶劑。 與分子中糖的數(shù)目、種類及苷元上羥基的數(shù)目、位置有關(guān)。3、水解反應(yīng) （1）溫和酸水解 試劑：0.020.05mol/L的鹽酸或硫酸條件：在含水醇中短時(shí)間加熱回流結(jié)果：型強(qiáng)心苷水解成苷元、2-去 氧糖和/或低聚糖。 型、型不水解。 （2）強(qiáng)

11、烈酸水解試劑：3%5%無機(jī)酸條件：長(zhǎng)時(shí)間加熱或加壓結(jié)果：生成單糖和脫水苷元應(yīng)用： 型、型強(qiáng)心苷（3）氯化氫-丙酮法試劑：1%氯化氫的丙酮溶液條件：20放置二周結(jié)果：苷元和糖的衍生物應(yīng)用： 多數(shù)型強(qiáng)心苷（4）酶水解 無水解-去氧糖的酶 型、型強(qiáng)心苷次級(jí)苷和葡萄糖 型強(qiáng)心苷苷元和葡萄糖（5）堿水解 1）酰基的水解 碳酸氫鈉（鉀）2-去氧糖上的?；鶜溲趸}（鋇）羥基糖或苷元上的 ?；?2）內(nèi)酯環(huán)的水解試劑：氫氧化鈉（鉀） 溶劑：水溶液或醇溶液結(jié)果： 堿性水溶液中內(nèi)酯開環(huán)，酸化后閉環(huán) 堿性醇溶液中內(nèi)酯環(huán)開環(huán)后生成異構(gòu)化苷 甲型強(qiáng)心苷內(nèi)酯環(huán)雙鍵轉(zhuǎn)位，形成C22活性亞甲基。4、顏色反應(yīng)（1）甾體母核的顯色

12、反應(yīng)（2）五元不飽和內(nèi)酯環(huán)的反應(yīng) 堿性醇溶液中甲型強(qiáng)心苷C22活性亞甲基的反應(yīng)： 1）Legal反應(yīng)(亞硝酰鐵氰化鈉反應(yīng)) 樣品12mg，溶在23滴吡啶中，加1滴3%亞硝酰鐵氰化鈉和1滴2mol/L氫氧化鈉液，顯深紅色并逐漸褪去。 2）kedde反應(yīng) 試劑：3，5-二硝基苯甲酸試劑 現(xiàn)象：紅色或紫紅色3）Raymond 反應(yīng) 試劑：間二硝基苯試劑 現(xiàn)象：紫紅色4）Baljet反應(yīng) 試劑：堿性苦味酸試劑 現(xiàn)象：橙色或橙紅色（15min）（3） -去氧糖的反應(yīng) 1）K.K反應(yīng)操作：樣品1mg溶于5ml冰醋酸中，加1 滴20%三氯化鐵水溶液，混勻， 漫漫加入濃硫酸?，F(xiàn)象：醋酸層漸顯蘭色，界面的顏色隨

13、 苷元羥基、雙鍵的位置和數(shù)目不同 而異（紅、綠、黃）。范圍：游離-去氧糖或此條件下能水解 出-去氧糖的強(qiáng)心苷。苷元-（-去氧糖)x-(葡萄糖）y (x1)苷元-（-去氧糖)x2）口占噸氫醇（Xanthydrol）反應(yīng) 試劑：口占噸氫醇試劑條件：水浴加熱3分鐘現(xiàn)象：紅色范圍：分子中有-去氧糖即可3）對(duì)-二甲氨基苯甲醛反應(yīng)（紙片）試劑：對(duì)-二甲氨基苯甲醛條件：90加熱30秒現(xiàn)象：灰紅色斑點(diǎn)范圍：分子中有-去氧糖即可4）過碘酸-對(duì)硝基苯胺反應(yīng)（紙片反應(yīng)）： 噴過碘酸鈉水溶液，放置10分鐘，噴對(duì)硝基苯胺試液，灰黃背景下出現(xiàn)深黃斑點(diǎn)（紫外燈下為棕色背景下黃色熒光斑點(diǎn)），噴5%氫氧化鈉甲醇液，斑點(diǎn)變?yōu)榫G色

14、。五、提取分離1、提取 一般用7080%乙醇提取，濃縮，初步純化：（1）石油醚脫脂后再提取。（2）醇提液濃縮，保留適量醇，放置使葉綠素成膠狀析出。（3）吸附法：活性炭、氧化鋁、 聚酰胺 次生苷的提取： 先發(fā)酵酶解，然后用醋酸乙酯或乙醇提取，也可先用乙醇提取，再酶解。3、分離系統(tǒng)溶劑萃取法粗分色譜法：硅膠、中性氧化鋁 單糖苷、次生苷、苷元有機(jī)溶劑 洗脫 極性大的強(qiáng)心苷含水系統(tǒng)洗脫六、檢識(shí)1、理化檢識(shí)醋酐-濃硫酸反應(yīng)甾核口占噸氫醇反應(yīng)-去氧糖kedde反應(yīng)五元不飽和內(nèi)酯環(huán)（甲型）2、色譜檢識(shí)硅膠板: 乙酸乙酯-甲醇-水; 水飽和的丁酮硅藻土或纖維素: 甲酰胺或乙二醇作固定相 氯仿-丙酮; 氯仿-正

15、丁醇顯色劑:（1）2% 3，5-二硝基苯甲酸乙醇液與2mol/L氫氧化鉀等體積混合噴霧紅色（2）1%苦味酸水溶液與10%氫氧化鈉水溶液（95：5）混合噴霧，90-100加熱4-5min橙紅色（3）2%SbCl3/CHCl3溶液噴霧，100加熱5min不同強(qiáng)心苷顯不同顏色七、結(jié)構(gòu)研究1、UV光譜特征甲型：217220nm（log4.204.24)乙型：295300nm（ log3.93） 甲型如果增加16（17）則紅移至270nm；增加14（15） 、16（17）則紅移至330nm。2、IR 在18001700cm-1有2個(gè)羰基峰，甲型在較高波數(shù)區(qū)（較高波數(shù)的峰隨溶劑極性增大而減弱或消失），乙型

16、在較低波數(shù)區(qū)。3、1H-NMR甲型：21-H(2H, br.S / t /dd): 4.55ppm22-H(1H, br.S): 5.66ppm乙型： 21-H(1H, S ): 7.2ppm左右 22-H(1H, d ): 7.8ppm左右 23-H(1H, d ): 6.3ppm左右18, 19-CH3: 1.0 ppm左右(18位在較低場(chǎng))3-H(1H, m): 3.9ppm左右糖5-CH3(3H, d/m): 1.01.5 ppm左右糖-OCH3(3H, S): 3.5 ppm左右4、13C-NMR伯碳 1224 ppm仲碳 2041 ppm叔碳 3557 ppm季碳 2743 ppm

17、醇碳 6591 ppm烯碳 119172 ppm羰基碳 177220 ppmMSFD-MS, FAB-MS: 推測(cè)分子量和糖的連接順序。EI-MS: M-H2O+; M-162 +;M-146 +;M-130 +9.4 膽汁酸類一、結(jié)構(gòu)特征及分布甾核：A/B順反; B/C反; C/D反取代：3，6，7，12-羥基或羰基； C17-戊酸常與甘氨酸或?；撬?結(jié)合，以鈉鹽形式存在。不同膽汁酸區(qū)別：羥基數(shù)目、位置、 構(gòu)型不同分布：動(dòng)物的膽汁、膽結(jié)石去氧膽酸：3，12-OH-豬去氧膽酸：3，6-OH鵝去氧膽酸： 3，7-OH熊去氧膽酸： 3，7-OH 二、理化性質(zhì)1、酸性：難溶于水，能溶于堿水，易溶于有

18、機(jī)溶劑。2、酯化反應(yīng)： 羧基酯化后成為結(jié)晶，在酸水中回流數(shù)小時(shí)，又可得到游離膽汁酸。3、羥基和羰基的反應(yīng)羥基乙?；Y(jié)晶，水解，羥基。羥基氧化為羰基，還原除去羰基，得到去氧膽汁酸。4、顏色反應(yīng)（1）甾核反應(yīng)（2）Pettenkofer反應(yīng)：試劑：10%蔗糖，濃硫酸現(xiàn)象：界面出現(xiàn)紫色環(huán)（3）Gregory Pascoe反應(yīng)試劑：45%硫酸，0.3%糠醛條件：65 30min現(xiàn)象：蘭色用途：檢識(shí)、定量（4）Hammarsten反應(yīng)試劑：20%鉻酸現(xiàn)象：紫色三、檢識(shí)1、理化檢識(shí)2、色譜檢識(shí)硅膠板：游離膽汁酸： 異辛烷-乙酸乙酯-冰醋酸(17:7:5)結(jié)合膽汁酸： 異戊醇-冰醋酸-水(18:5:3)顯

19、色：10%磷鉬酸，30%硫酸，碘四、提取分離 動(dòng)物膽汁 10%NaOH皂化，過濾 濾液 30%H2SO4調(diào)PH23 有機(jī)溶劑萃取 總膽汁酸9.5 實(shí)例一、毛花洋地黃來源 玄參科毛花洋地黃Digitalis lanata成分 強(qiáng)心苷原生苷：毛花洋地黃苷甲, 乙, 丙, 丁, 戊等次生苷：洋地黃毒苷、羥基、異羥基 （地高辛digoxin）、雙羥基（一）結(jié)構(gòu)特點(diǎn): 甲型; 型洋地黃毒苷元-(洋地黃毒糖)2-3-乙酰洋地黃毒糖-葡萄糖（二）提取分離及應(yīng)用應(yīng)用：制備西地藍(lán)(cediland-D) 去乙酰毛花洋地黃苷丙提取分離：毛花洋地黃葉粗粉 70%EtOH, CHCl3 總強(qiáng)心苷 CHCl3-MeOH-H2O 毛花洋地黃苷丙 Ca(OH)2水解去乙酰基 西地藍(lán)二、蟾酥來源 蟾蜍科中華大蟾蜍Bufo bufo gargarizans或黑眶蟾蜍Bufo bufo melanostictus的耳下腺及皮膚腺分泌的白色漿液，經(jīng)加工干燥而成。功效 解毒、止痛、開竅醒神