甾體及其苷類

甾體及其苷類第1頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一本章內(nèi)容一、概述二、C21甾類化合物三、甾體皂苷四、強(qiáng)心苷類第2頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一一、概述甾體類在結(jié)構(gòu)中都具有環(huán)戊烷駢多氫菲的甾核。甾類是通過甲戊二羥酸的生合成途徑轉(zhuǎn)化而來。甾核四個(gè)環(huán)可以有不同的稠合方式。天然甾類成分可分許多類型，如下表所示：甾體基本母核ABCD第3頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一一、概述天然甾類化合物的分類及甾核的稠合方式C17側(cè)鏈A/BB/CC/DC21甾類羥甲基衍生物反反順強(qiáng)心苷類不飽和內(nèi)酯環(huán)順,反反順甾體皂苷類含氧螺雜環(huán)順,反反反植物甾醇脂肪烴順,反反反昆蟲變態(tài)激素脂肪烴順反反膽酸類戊酸順反反第4頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一一、概述二、

C21甾類化合物四、強(qiáng)心苷類化合物四、甾體皂苷類化合物本章內(nèi)容第5頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一一、概述C21甾（C21-steroides）是含有21個(gè)碳的甾體衍生物。以孕甾烷（pregnane）或其異構(gòu)體為基本骨架。

C5、C6——多具雙鍵

C17——多為α-構(gòu)型少為β-構(gòu)型

C20——可有>C=O、-OHC11——可有α-OHC-3、8、12、14、17、20——可能有β-OH第6頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一二、C21甾（C21-steroides）類第7頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一本章內(nèi)容一、概述二、C21甾類化合物三、甾體皂苷四、強(qiáng)心苷類第8頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一三、甾體皂苷（一）概述（二）甾體皂苷化學(xué)結(jié)構(gòu)類型（三）甾體皂苷的理化性質(zhì)（四）甾體皂苷的波譜特征（五）甾體皂苷的提取與分離第9頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一三、甾體皂苷（一）概述

甾體皂苷是一類由螺甾烷（spirostane）類化合物衍生的寡糖苷。分布——單子葉植物和雙子葉植物均有分布生理活性——六七十年代，用于合成甾體激素類藥物的原料。九十年代發(fā)現(xiàn)了新的生物活性，特別是防治心腦血管疾病、抗腫瘤、降血糖和免疫調(diào)節(jié)等作用。第10頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一三、甾體皂苷（一）概述（二）甾體皂苷化學(xué)結(jié)構(gòu)類型（三）甾體皂苷的理化性質(zhì)（四）甾體皂苷的波譜特征（五）甾體皂苷的提取與分離第11頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一三、甾體皂苷（二）分類甾體皂苷的皂苷元基本骨架屬螺甾烷的衍生物。

①27個(gè)碳

②B/C、C/D環(huán)——反式

③C17側(cè)鏈——β構(gòu)型

④C22是E與F環(huán)共享的碳以螺縮酮的形式相聯(lián)第12頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一三、甾體皂苷（二）分類

依螺甾烷結(jié)構(gòu)中C25的構(gòu)型和環(huán)的環(huán)合狀態(tài)，將其分為四種類型：1．螺甾烷醇類（spirostanols）2．異螺甾烷醇類（isospirostanols）3．呋甾烷醇類（furostanols）4．變形螺甾烷醇類（pseudo-spirostanols）第13頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一三、甾體皂苷（二）分類1．螺甾烷醇類（spirostanols）2．異螺甾烷醇類（isospirostanols）第14頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一C25位甲基二種差向異構(gòu)體：三、甾體皂苷（二）分類C25位上甲基位于F環(huán)平面上的豎鍵時(shí)——為β取向，絕對(duì)構(gòu)型為S型——螺甾烷醇又稱L型或neo型（25S、25L、25βF、neo）C25位上甲基位于F環(huán)平面下的橫鍵時(shí)——α取向，絕對(duì)構(gòu)型為R型——異螺甾烷醇又稱D型或iso型（25R、25D、25αF、iso）第15頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一三、甾體皂苷（二）分類例如：劍麻皂苷元(sisalagenin)，是合成激素的原料化學(xué)名:3β-羥基5α,20βF,22αF,25βF螺旋甾12-酮簡稱:3β羥基，5α-螺旋甾12-酮第16頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一三、甾體皂苷（二）分類3．呋甾烷醇類（furostanols）

由Ｆ環(huán)裂環(huán)而衍生的皂苷——稱為呋甾烷醇皂苷（furostanolsaponins）。第17頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一三、甾體皂苷（二）分類3．呋甾烷醇類（furostanols）Ｆ環(huán)開環(huán)的雙糖鏈皂苷，植物根莖經(jīng)長時(shí)間的貯存，其主要的皂苷是薯蕷皂苷，而不再是原薯蕷皂苷。第18頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一三、甾體皂苷（二）分類3．呋甾烷醇類（furostanols）F環(huán)裂解的雙糖鏈皂苷產(chǎn)生的顯色反應(yīng)：

E試劑——鹽酸二甲氨基苯甲醛試劑

A試劑——茴香醛（Anisaldehyde）試劑F環(huán)裂解的雙糖鏈皂苷黃色紅色A試劑E試劑F環(huán)閉環(huán)的單糖鏈皂苷和螺旋甾烷衍生皂苷元黃色A試劑不顯色E試劑第19頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一三、甾體皂苷（二）分類3．呋甾烷醇類（furostanols）F環(huán)裂解的雙糖鏈皂苷不具有某些皂苷的通性：①?zèng)]有溶血作用②不能與膽甾醇形成復(fù)合物③沒有抗菌活性螺旋甾烷衍生的單糖鏈皂苷，則具有明顯抗菌作用。如：原菝葜皂苷——無溶血作用、不能與膽甾醇形成復(fù)合物、無抗菌活性第20頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一三、甾體皂苷（二）分類4．變形螺甾烷醇類（pseudo-spirostanols）F環(huán)為五元四氫呋喃環(huán)。天然產(chǎn)物中尚不多見。第21頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一三、甾體皂苷（一）概述（二）甾體皂苷化學(xué)結(jié)構(gòu)類型（三）甾體皂苷的理化性質(zhì)（四）甾體皂苷的波譜特征（五）甾體皂苷的提取與分離第22頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一三、甾體皂苷（三）理化性質(zhì)

理化性質(zhì)與三萜類化合物類同，如：有較好結(jié)晶；苷元易溶極性小的有機(jī)溶劑(石油醚、氯仿等)

不溶水1．熔點(diǎn)單羥基<208℃，三羥基>242℃

多數(shù)雙羥基或單羥酮類介于二者之間。第23頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一三、甾體皂苷（三）理化性質(zhì)2．表面活性

F環(huán)開裂的皂苷多不具溶血作用，且表面活性降低。

甾體皂苷/水+堿式醋酸鉛→沉淀或Ba(OH)2等堿性鹽第24頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一三、甾體皂苷（三）理化性質(zhì)3．形成分子復(fù)合物

可用于純化皂苷和檢查是否有皂苷類成分存在反應(yīng)條件：甾醇需有C3-β-OH三萜皂苷與甾醇形成的分子復(fù)合物不及甾體皂苷穩(wěn)定第25頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一三、甾體皂苷（三）理化性質(zhì)4．顯色反應(yīng)在無水條件下，遇某些酸可產(chǎn)生與三萜皂苷相類似的顯色反應(yīng)。①L-B（醋酐-濃硫酸）反應(yīng)：

甾體皂苷→顏色變化中出現(xiàn)綠色

三萜皂苷→產(chǎn)生紅色（無綠色）②三氯醋酸反應(yīng)：甾體皂苷→加熱至60℃→顯色三萜皂苷→加熱至100℃→顯色第26頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一三、甾體皂苷（一）概述（二）甾體皂苷化學(xué)結(jié)構(gòu)類型（三）甾體皂苷的理化性質(zhì)（四）甾體皂苷的波譜特征（五）甾體皂苷的提取與分離第27頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一三、甾體皂苷（四）甾體皂苷元的波譜特征4.1H-NMR高場區(qū)的特征信號(hào)：第28頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一三、甾體皂苷（四）甾體皂苷元的波譜特征4.13C-NMR

利用13C-NMR譜的各種技術(shù)如：全去偶譜、偏共振去偶譜和高分辨碳譜及馳豫的時(shí)間等參數(shù)，可以將皂苷元分子中27個(gè)碳的特征峰辨認(rèn)出來。根據(jù)已知皂苷的13C譜化學(xué)位移數(shù)據(jù)，參考取代基對(duì)化學(xué)位移的影響，確定各種各個(gè)碳的化學(xué)位移推定皂苷元的可能結(jié)構(gòu)?；捐b定分析方法與三萜及其苷類同。第29頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一三、甾體皂苷（一）概述（二）甾體皂苷化學(xué)結(jié)構(gòu)類型（三）甾體皂苷的理化性質(zhì)（四）甾體皂苷的波譜特征（五）甾體皂苷的提取與分離第30頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一三、甾體皂苷㈤甾體皂苷的提取與分離可參見三萜及其苷類一章的提取與分離內(nèi)容。第31頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一本章內(nèi)容一、概述二、C21甾類化合物三、甾體皂苷四、強(qiáng)心苷類第32頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一四、強(qiáng)心苷類（一）概述（二）化學(xué)結(jié)構(gòu)及分類（三）理化性質(zhì)（四）提取分離（五）波譜特征（六）生物活性第33頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一四、強(qiáng)心苷類（一）概述

強(qiáng)心苷（cardiacglycosides）是存在植物中具有強(qiáng)心作用的甾體苷類化合物。是治療心力衰竭不可缺少的重要藥物。

主要用以治療充血性心力衰竭及節(jié)律障礙等心臟疾患如：西地蘭、地高辛、毛地黃毒苷等。分布：主要有十幾個(gè)科幾百種植物中含有強(qiáng)心苷，特別以玄參科、夾竹桃科植物最普遍。第34頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一西地蘭：去乙酰毛花苷注射液抗心律失常藥物，主要用于心力衰竭分子式：C47H74O19

第35頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一地高辛來自毛地黃的毒性強(qiáng)心糖苷。用于非放射性RNA和DNA探針制備中的標(biāo)記化合物。第36頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一四、強(qiáng)心苷類（一）概述（二）化學(xué)結(jié)構(gòu)及分類（三）理化性質(zhì)（四）提取分離（五）波譜特征（六）生物活性第37頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一四、強(qiáng)心苷類（二）化學(xué)結(jié)構(gòu)及分類

強(qiáng)心苷是由強(qiáng)心苷元（cardiacaglycones）與糖縮合的一類苷。苷元是由甾體母核及其在C17位連有不飽和內(nèi)酯環(huán)的側(cè)鏈組成。1．分類主要依據(jù)C17位上的取代基即內(nèi)酯環(huán)的大小分成二類：⑴甲型強(qiáng)心苷元：C17側(cè)鏈?zhǔn)俏逶伙柡蛢?nèi)酯環(huán)。⑵乙型強(qiáng)心苷元：C17側(cè)鏈為六元不飽和內(nèi)酯環(huán)。第38頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一四、強(qiáng)心苷類（二）化學(xué)結(jié)構(gòu)及分類1.分類⑴甲型強(qiáng)心苷元——母核稱為強(qiáng)心甾

(cardanolide)第39頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一四、強(qiáng)心苷類（二）化學(xué)結(jié)構(gòu)及分類1.分類⑴甲型強(qiáng)心苷元——母核稱為強(qiáng)心甾第40頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一四、強(qiáng)心苷類（二）化學(xué)結(jié)構(gòu)及分類1.分類⑵乙型強(qiáng)心苷元——母核稱為海蔥甾或蟾酥甾

(scillanolide)(bufanolide)第41頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一四、強(qiáng)心苷類（二）化學(xué)結(jié)構(gòu)及分類1.分類⑵乙型強(qiáng)心苷元——母核稱為海蔥甾或蟾酥甾

(scillanolide)(bufanolide)第42頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一四、強(qiáng)心苷類（二）化學(xué)結(jié)構(gòu)及分類1.分類C3-OH少數(shù)為α-構(gòu)型，命名時(shí)冠以表(epi)字，如：第43頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一四、強(qiáng)心苷類（二）化學(xué)結(jié)構(gòu)及分類2．強(qiáng)心苷糖部分強(qiáng)心苷元C3-OH與糖結(jié)合形成苷。所連糖為：⑴2,6-二去氧糖、2,6-二去氧糖甲醚第44頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一四、強(qiáng)心苷類㈡化學(xué)結(jié)構(gòu)及分類2．強(qiáng)心苷糖部分⑵6-去氧糖、6-去氧糖甲醚⑶一般糖多為D-葡萄糖第45頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一四、強(qiáng)心苷類㈡化學(xué)結(jié)構(gòu)及分類3．糖的組成及連接方式分三種類型：A1型（Ⅰ型）：苷元—(2,6-二去氧糖)X-(葡萄糖)YA2型（Ⅱ型）：苷元—(6-去氧糖)X-(葡萄糖)YB型（Ⅲ型）：苷元—(葡萄糖)X第46頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一四、強(qiáng)心苷類（一）概述（二）化學(xué)結(jié)構(gòu)及分類（三）理化性質(zhì)（四）提取分離（五）波譜特征（六）生物活性第47頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一四、強(qiáng)心苷類（三）理化性質(zhì)1．一般性質(zhì)⑴性狀及溶解性多為無色結(jié)晶或無定形粉末可溶于——水、丙酮、醇類等極性溶劑略溶于——醋酸乙酯、含醇氯仿幾不溶于——醚、苯、石油醚等非極性溶劑第48頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一四、強(qiáng)心苷類（三）理化性質(zhì)1．一般性質(zhì)⑵內(nèi)酯性質(zhì)內(nèi)酯堿解開環(huán)用KOH或NaOH水溶液處理→內(nèi)酯開環(huán)→H+→環(huán)合*當(dāng)用醇性苛性堿（KOH/EtOH）溶液處理時(shí)，內(nèi)酯環(huán)異構(gòu)化，遇酸不能復(fù)原。第49頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一四、強(qiáng)心苷類（三）理化性質(zhì)1．一般性質(zhì)⑶羥基脫水

5β-OH和14β-OH均系叔羥基，極易脫水，故含此取代基的苷類在酸水解時(shí)，常得次生的脫水苷元。第50頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一四、強(qiáng)心苷類（三）理化性質(zhì)2．苷鍵的水解強(qiáng)心苷中苷鍵由于糖的結(jié)構(gòu)不同，水解難易有區(qū)別，水解產(chǎn)物也有差異。水解方法主要有酸催化水解、酶催化水解。酸催化水解：

(1)溫和酸水解

(2)強(qiáng)酸水解

(3)鹽酸丙酮法水解第51頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一四、強(qiáng)心苷類（三）理化性質(zhì)2．苷鍵的水解(1)溫和酸水解采用稀酸—H2SO4、HCl等（0.02~0.05mol/L）反應(yīng)條件—含醇短時(shí)間加熱回流(30min~數(shù)小時(shí))水解對(duì)象——2-去氧糖不適用于——2-羥基糖第52頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一四、強(qiáng)心苷類（三）理化性質(zhì)2．苷鍵的水解(2)強(qiáng)酸水解酸的濃度——3~5%水解條件——延長水解時(shí)間；同時(shí)加壓反應(yīng)特點(diǎn)——引起苷元脫水；可得到定量葡萄糖如：羥基毛地黃毒苷，用鹽酸水解，不能得到羥基毛地黃毒苷元，而得到它的叁脫水產(chǎn)物。（結(jié)構(gòu)中C3連糖、C14-OH、C16-OH）第53頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一四、強(qiáng)心苷類（三）理化性質(zhì)2．苷鍵的水解(3)鹽酸丙酮法(Mannich水解)反應(yīng)試劑——HCl、丙酮溶液反應(yīng)條件——室溫條件下與氯化氫長時(shí)間反應(yīng)反應(yīng)物條件——糖分子中有C2-OH和C3-OH原理——鄰二-OH與丙酮反應(yīng)，生成丙酮化物進(jìn)而水解特點(diǎn)——可得到原苷元和糖的衍生物第54頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一四、強(qiáng)心苷類（三）理化性質(zhì)3．顯色反應(yīng)

強(qiáng)心苷顏色反應(yīng)是由苷元甾核、不飽和內(nèi)酯環(huán)、2-去氧糖三部分產(chǎn)生。⑴作用于甾體母核的