強(qiáng)心苷類化合物

中藥化學(xué)技術(shù)

強(qiáng)心苷學(xué)習(xí)目標(biāo)：1、掌握強(qiáng)心苷元、強(qiáng)心苷的類型及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。2、掌握強(qiáng)心苷的理化性質(zhì)和檢識(shí)方法。3、理解強(qiáng)心苷的提取、分離方法。

概述：

強(qiáng)心苷是指存在于植物體內(nèi)的一類對(duì)心臟具有顯著生物活性的甾體苷類化合物。現(xiàn)代藥理實(shí)驗(yàn)證明，強(qiáng)心苷能加強(qiáng)心肌收縮性，減慢竇性頻率。主要用于治療慢性心功能不全，心房纖顫、心房撲動(dòng)、陣發(fā)性心動(dòng)過速等心臟疾病。

強(qiáng)心苷在植物界分布比較廣泛，主要存在于夾竹桃科、玄參科、百合科、蘿摩科、十字花科、毛茛科、衛(wèi)矛科等十幾個(gè)科的一百多種植物中。常存在于一些有毒的植物如毒毛旋花子、毛花洋地黃、紫花洋地黃、黃花夾竹桃、鈴蘭等植物中。黃花夾竹桃一、結(jié)構(gòu)與分類強(qiáng)心苷是甾體衍生物，根據(jù)所連不飽和內(nèi)酯環(huán)不同，分為甲型強(qiáng)心苷和乙型強(qiáng)心苷；強(qiáng)心苷所連接的糖大多是去氧糖，根據(jù)苷元及與糖連接方式不同，又可分為Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型強(qiáng)心苷。（一）苷元部分的結(jié)構(gòu)強(qiáng)心苷元由甾體母核和不飽和內(nèi)酯環(huán)組成，其甾體母核與其他甾醇立體結(jié)構(gòu)不同。B/C環(huán)與其他甾醇相同為反式稠合，A/B環(huán)大多為順式稠合，C/D環(huán)均為順式稠合，若為反式則無強(qiáng)心活性。A/B環(huán)兩種稠合方式皆有。

強(qiáng)心苷苷元類型：

C17位連接五元不飽和內(nèi)酯環(huán)，稱甲型強(qiáng)心苷元；若連接六元不飽和內(nèi)酯環(huán)，稱乙型強(qiáng)心苷元。

自然界中的強(qiáng)心苷大多屬于甲型強(qiáng)心苷。如夾竹桃苷元、洋地黃毒苷元屬于甲型強(qiáng)心苷元；綠海蔥苷元、蟾毒素等屬于乙型強(qiáng)心苷元。甲型乙型（二）糖的部分的結(jié)構(gòu)強(qiáng)心苷中的糖類，根據(jù)糖分子中C2含氧程度的不同，可分成α-羥基糖和α-去氧糖：1．α-羥基糖C2聯(lián)結(jié)有氧原子的糖，此類糖包含非去氧糖（如葡萄糖）、6-去氧糖和6-去氧糖-3-甲醚。2．α-去氧糖C2不含有氧原子的糖類，主要是2,6-二去氧糖和2,6-二去氧糖-3-甲醚。D-洋地黃毒糖

D-加拿大麻糖L-夾竹桃糖

D-波伊文糖（三）苷元和糖的連接方式按照糖的種類以及與苷元的鏈接方式可分為三種類型Ⅰ型強(qiáng)心苷：苷元-（2,6-去氧糖）x-（D-葡萄糖）y，如紫花洋地黃苷A和毒毛花苷。Ⅱ型強(qiáng)心苷：苷元-（6-去氧糖）x-（D-葡萄糖）y，如黃花夾竹桃苷A。Ⅲ型強(qiáng)心苷：苷元-（D-葡萄糖）x，如綠海苷。

二、強(qiáng)心苷的理化性質(zhì)

1.性狀大多為無色結(jié)晶或無定形粉末。具有旋光性。對(duì)粘膜有刺激性,C17側(cè)連為β-構(gòu)型者味苦，為α-構(gòu)型無苦味。

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+難溶++微溶可溶-難溶--三、水解性強(qiáng)心苷分子中苷鍵可被酸、酶水解生成次生苷或苷元，分子中的內(nèi)酯環(huán)和其它酯鍵可被堿水解。（一）酸水解根據(jù)水解條件的不同，可分為溫和酸水解法和強(qiáng)烈酸水解法。1．溫和酸水解法

用稀酸0.02～0.05mol/L的鹽酸或硫酸在含水乙醇中經(jīng)短時(shí)間加熱回流，可使Ⅰ型強(qiáng)心苷水解成苷元、一個(gè)或幾個(gè)單分子的2,6-二去氧糖、含一個(gè)分子的2,6-二去氧糖和D-葡萄糖的低聚糖。Ⅱ型、Ⅲ型強(qiáng)心苷在此條件下不發(fā)生水解。由于溫和酸水解條件溫和，不會(huì)使苷元分子發(fā)生脫水反應(yīng)。2．強(qiáng)烈酸水解法用3%～5%的鹽酸或硫酸在含水乙醇中加溫加壓的條件下，可使所有的糖苷鍵水解。由于水解條件較劇烈，常使苷元結(jié)構(gòu)發(fā)生脫水，產(chǎn)物是單糖和縮水苷元。如紫花洋地黃苷A在此條件下生成縮水苷元。縮水羥基洋地黃毒苷元3．氯化氫丙酮法在強(qiáng)心苷的丙酮溶液中加入1%氯化氫試劑，20℃放置兩周。可水解得到原生苷元和糖衍生物。（三）酶水解在含強(qiáng)心苷的植物中，存在水解β-D-葡萄糖苷鍵的酶，而無水解α-去氧糖的酶，所以酶水解只能除去分子中的葡萄糖，保留α-去氧糖部分生成次生苷。如毛花洋地黃苷丙酶水解生成次生苷（地高辛）。酶水解具有專屬性，不同的酶切斷不同的苷元。如毒毛花苷K的酶水解過程。（二）堿水解法強(qiáng)心苷分子中的苷鍵不易被堿水解。而分子中的內(nèi)酯鍵、?；诓煌膲A性條件下可以發(fā)生水解或裂解、雙鍵轉(zhuǎn)位及苷元異構(gòu)化等反應(yīng)。三、提取與分離方法

強(qiáng)心苷的提取

原生苷可以用甲醇、乙醇提取次生苷選擇乙醚、氯仿、氯仿-甲醇混合溶劑提取常用提取溶劑:70-80%乙醇（提取效率高；能使酶破壞失活）

強(qiáng)心苷的分離

1.兩相溶劑萃取法：依分配系數(shù)差異（K）

2.色譜分離法：吸附色譜：適用于親脂性苷類（單糖苷、次生苷、苷元）分配色譜：適用于親水性苷類（原生苷）檢識(shí)方法一、顯色反應(yīng)強(qiáng)心苷的顯色反應(yīng)包括五元不飽和內(nèi)酯環(huán)、α-去氧糖、甾體母核三部分。（一）作用于甾體母核的反應(yīng)這類顯色試劑與皂苷中同類顯色試劑顯色原理與方法基本相同

1．醋酐-濃硫酸反應(yīng)（Liebermann-Burchard反應(yīng)）取試樣溶于冰醋酸，加濃硫酸-醋酐（1∶20）混合液數(shù)滴，反應(yīng)液呈黃→紅→紫→藍(lán)等變化，最后褪色。2．冰醋酸-乙酰氯反應(yīng)（Tschugaeff反應(yīng)）取試樣溶于冰醋酸，加無水氯化鋅及乙酰氯后煮沸，則呈現(xiàn)出淡紅色或紫紅色。3．氯仿-濃硫酸反應(yīng)（Salkowski反應(yīng)）將試樣溶于氯仿，沿試管壁加入濃硫酸，硫酸層呈紅色或藍(lán)色，氯仿層有綠色熒光。4．五氯化銻反應(yīng)（Kahlenberg反應(yīng)）將強(qiáng)心苷的醇溶液點(diǎn)在濾紙或薄層上，噴以20%五氯化銻氯仿溶液（不含乙醇和水），于100℃加熱，出現(xiàn)藍(lán)色、灰藍(lán)色、灰紫色等不同顏色。（二）五元不飽和內(nèi)酯環(huán)的顯色反應(yīng)

甲型強(qiáng)心苷在堿性醇溶液中，五元不飽和內(nèi)酯環(huán)上的雙鍵發(fā)生轉(zhuǎn)位后，產(chǎn)生C22活性亞甲基，活性亞甲基上的活性氫原子能與一些化學(xué)試劑縮合生成有顏色的物質(zhì)。乙型強(qiáng)心苷的六元不飽和內(nèi)酯環(huán)不能發(fā)生雙鍵轉(zhuǎn)位，不能產(chǎn)生活性亞甲基，因此無此類反應(yīng)。1．3,5二硝基苯甲酸試劑反應(yīng)（Kedde反應(yīng)）取試樣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)生紅色或紫紅色。2．堿性苦味酸試劑反應(yīng)（Baljet反應(yīng)）取試樣的甲醇或乙醇溶液于試管中，加入堿性苦味酸試劑數(shù)滴，呈現(xiàn)橙色或橙紅色，反應(yīng)有時(shí)需要15分鐘以后才能顯色。3．亞硝酰鐵氰化鈉試劑反應(yīng)（Legal反應(yīng)）取試樣溶于吡啶中，加3%亞硝酰鐵氰化鈉試劑和氫氧化鈉各1滴，反應(yīng)液呈深紅色并漸漸消失。（三）作用于α-去氧糖的反應(yīng)

由于只有Ⅰ型強(qiáng)心苷連有α-去氧糖，故下列反應(yīng)用于Ⅰ型強(qiáng)心苷的檢識(shí)。

1．三氯化鐵-冰醋酸反應(yīng)（Keller-Kiliani(K-K)反應(yīng)）取試樣溶于冰醋酸中，加三氯化鐵溶液，再加入濃硫酸。如有α-去氧糖存在，醋酸層漸呈藍(lán)或藍(lán)綠色。2．過碘酸-對(duì)硝基苯胺反應(yīng)取試樣的醇溶液點(diǎn)在濾紙（或薄層板）上，先噴過碘酸鈉水溶液，于室溫放置10分鐘，再噴對(duì)硝基苯胺試劑，則迅速在灰黃色背底上出現(xiàn)深黃色斑點(diǎn)，將紙條置紫外燈下觀察則為棕色背底上現(xiàn)黃色熒光斑點(diǎn)。再噴5%氫氧化鈉甲醇溶液，則色斑轉(zhuǎn)為綠色。

3．對(duì)二甲氨基苯甲醛反應(yīng)將試樣的醇溶液點(diǎn)在濾紙上，噴以對(duì)二甲氨基苯甲醛試劑，并于90℃加熱，分子中含有α-去氧糖的強(qiáng)心苷可顯灰紅色斑點(diǎn)。4．呫噸氫醇反應(yīng)（xanthydrol反應(yīng)）取試樣少許加入?yún)銍崥浯荚噭?ml，置沸水浴中數(shù)分鐘后呈紅色。本反應(yīng)非常靈敏，可用于含α-去氧糖化合物的定性、定量分析。

二、色譜檢識(shí)強(qiáng)心苷的常用色譜檢識(shí)方法有紙色譜、薄層色譜等。（一）紙色譜紙色譜常用于強(qiáng)心苷的檢識(shí)。如強(qiáng)心苷的親水性較強(qiáng)，宜選用水為固定相，移動(dòng)相多選用水飽和的丁酮等；如強(qiáng)心苷的親水性較弱或檢識(shí)苷元時(shí)，可選用甲酰胺為固定相，以甲酰胺飽和的甲苯或苯為移動(dòng)相。

（二）薄層色譜1．吸附薄層色譜由于強(qiáng)心苷分子中含有較多的極性基團(tuán)，因