【文档说明】天然药物化学-第八章甾体及其苷类课件.ppt,共(108)页,729.059 KB,由小橙橙上传
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2023/3/211第八章甾体及其苷类STEROIDESANDGLUCOSIDES2023/3/212SectionOneIntroduction天然广泛存在的一类化学成分,种类很多,包括动植物甾醇(也称固醇)、胆酸、维生素D、动物激素、肾上腺皮
质激素、植物强心苷、蟾酥毒素、甾体生物碱、甾体药物、昆虫激素等。虽然这些成分来源不同、生理活性不同,但它们的化学结构中都具有甾体母核----环戊烷骈多氢菲。这类成分涉及到生理、保健、节育、医药、农业、畜牧业等多方面,对动植物的生命活
动起着重要的作用。2023/3/213ABCD10135891714一、甾体的定义又名类固醇化合物(steroids),因其结构中都具有环戊烷骈多氢菲的甾核,1936年给这类化合物提出一个总称“甾体化合
物”,“甾”字很形象化地表示了这类化合物的骨架,即在含有四个稠合环“田”字上面连有三个支链“〈〈〈”。C10、C13上各有一个甲基,称为角甲基。2023/3/214二、研究进展➢1903--1932年,甾醇及胆酸的研究阐明了
甾体的碳架结构。➢1928--1960年,动物激素的发现和工业生产。➢1960--80年代末,避孕药物的合成及其应用与昆虫激素的发现。2023/3/215ABCD101358917143三、基本结构和分类在甾体母核上,大都存在C3羟基,可和糖结合成苷
。而C17侧链有显著差别,根据C17侧链结构的不同,可将天然甾类分为不同类型。2023/3/216分类C17侧链A/BB/CC/DC21甾类羟甲基衍生物反反顺强心苷类不饱和内酯环顺、反反顺甾体皂苷类含氧螺杂环顺、反反反植物甾醇脂肪烃顺、反反反昆虫变态激素脂
肪烃顺反反胆酸类戊酸顺反反羰2023/3/217四.立体化学甾体母核有七个手性碳原子,C5、C8、C9、C10、C13、C14、C17,故理论上应有27=128种光学异构体,但由于稠环的存在及其引起的空间阻碍,实际上可能存在的异构体大大减少
,一般只以稳定的构型存在。2023/3/218ABCD101358917143HHHH1.母核的构型:甾体化合物的四个环之间,每两个环以碳碳单键稠和时,可以是顺式的,也可以是反式的。❖A/B环有顺式(5-βH)或反式(5-αH)稠和
。❖B/C环是反式稠和(8-βH/9-αH)。❖C/D环有顺式(14-βH)或反式稠和(14-αH)。2023/3/219HHHCH3CH3CH3CH3CH3H(1)正系:A/B环为顺式,B/C反式,C/D反式,C5-H及C10-CH3处于环平面同
一边,以粪甾烷(coprostane)为代表。2023/3/2110HHHCH3CH3CH3CH3CH3H(2)别系或异系:A/B为反式,B/C反式,C/D反式。C5-H及C10-CH3不处于环平面同一边,以胆甾烷(choles
tane)为代表。2023/3/2111•许多甾体化合物,于C5处形成双键,故区分A/B环稠和时构型的因素不存在,故无正系、别系的区别。2023/3/21122.取代基的构型:天然甾类成分C10、C13、C17侧链大多为β-构型,以实线表示
。由于C3上有羟基,故取代基的构型实质上是指C3羟基的空间排列,有两种类型的异构体:C3-OH,C10-CH3顺式:β型(实线表示)C3…OH,C10-CH3反式:α型或epi(表)型(虚线表示)2023/3/2113五、甾类成分的颜色反应甾类成分在无水条件下,用酸处理,能产生
各种颜色反应,用这些反应来初步鉴别该类成分或供比色分析。❖1.Liebermann-burchard反应样品溶于冰醋酸,加浓硫酸-醋酐(1:20),产生红紫蓝绿污绿等颜色变化,最后褪色。2023/3/21142.Salkowski反应样品溶于氯仿,沿管壁滴加浓硫酸,氯仿层显血红色或青色,硫
酸层显绿色荧光。3.三氯化锑或五氯化锑反应将样品醇溶液点于滤纸上,喷以20%三氯化锑(或五氯化锑)氯仿溶液(不应含乙醇和水)干燥后,60-70℃加热,显黄色、灰蓝色、灰紫色斑点。2023/3/211525%三氯醋酸乙醇液红色、紫色B.25%三氯醋酸乙醇液:3%氯胺T水液(4:1)样品荧光反应毛
地黄强心苷类的区别毛地黄毒苷类:黄色羟基毛地黄毒苷类:兰色异羟基毛地黄毒苷类:灰黄色4.Rosenheim反应:A.样品分子中有共轭双烯结构或经三氯醋酸作用,生成物具共轭双烯结构。2023/3/2116胆甾醇(chole
sterol)三氯化锑反应黄—红色3,3‘双(2,4)胆甾二烯3,5-胆甾二烯其反应机理较复杂,无色的甾体化合物在无水条件下和浓酸作用,首先是C3含氧小基团的质子化而形成烊盐(此时加水稀释可回收甾醇),进一步则脱水形成共轭双键,然后产生双键移位或双
分子聚合或氧化等过程,生成有色物,故有色物多为复杂混合物。例:2023/3/2117一、C21甾体化合物(一)定义C21甾(C21-steroides)是一类含有21个碳原子的甾体衍生物,由植物中分离
出的C21甾类都是以孕甾烷(pregnane)或其异构体为基本骨架。是目前广泛应用于临床的一类重要药物,具有抗炎、抗肿瘤、抗生育等方面生物活性。SectionTwoSteroides2023/3/2118CH2CH3HHOCO
CH3COCH35-孕甾烷孕甾烯醇酮黄体酮O2023/3/2119(二)存在形式C21甾类在植物体中除游离存在外,可与糖结合成苷——C21甾苷类。其苷类糖链多和C21甾的C3-OH相连,少数连于C20-OH上。其苷类分子中除2-OH糖外
,还有2-去氧糖。2023/3/21201.C21甾苷类大都与皂苷、强心苷共存于中药中如洋地黄叶和种子中,含有强心苷、皂苷及C21甾苷(称为洋地黄醇苷或洋地黄醇苷类)。其无强心作用,水解可生成糖及苷元。杠柳的根皮及树皮称北五加
皮,其中含多种甾苷,除强心苷--杠柳苷外,还含C21甾苷。2.有些植物,不含强心苷,而含C21甾苷,多存在于萝摩科。如从牛皮消中得到的牛皮消苷元、本波苷元、林里奥酮等均属C21甾苷。2023/3/2121❖A/B反;B/C反;C/D顺。❖C5、C6位大多
有双键;C20位可能有羰基;C17位上的侧链多为a构型。❖C3、C8、C12、C14、C17、C20等位置可能有β–OH;C21位可能有α–OH。❖C11、C12羟基可能和醋酸、苯甲酸、桂皮酸等结合成酯。❖C3–OH有时和糖缩合成苷类存在。(三)结构
特点2023/3/2122(四)结构类型ⅠⅡ3101317HOR1R2R3R4CCH3812R5128CH3CR1HO1713103R2R3HR4OHH20212023/3/2123OCH3OCH3OOOOC
H3CH3OOCH3OCH3OOOCH3OOOCH3OCOOHOHOOHOCH3C告达亭青阳参苷II断节参苷2023/3/2124五.理化性质1.大都是结晶形化合物;一般亲脂性较强(分子中往往存在酯键)。可溶于石油醚、乙醚等亲脂性溶剂
中,不溶于水;C21甾苷类水溶性增大。2023/3/2125界面及醋酸层颜色变化(蓝、蓝绿色)苷元不同而不同2.具甾体化合物的颜色反应。由于C21甾苷类分子中2-去氧糖的存在,故存在Keller—kiliani颜色反应(强心苷类颜色反应)C21甾苷类溶于
含少量Fe3+(FeCl3或Fe2(SO4)3)的冰醋酸,沿管壁滴加浓H2SO4二、海洋甾体化合物2023/3/2126SectionThreeCardiacGlycosides一、定义强心苷(cardiacglycosides)是存在于植物中具有强心作
用的甾体苷类化合物,由强心苷元和糖缩合而产生的一类苷。2023/3/2127目前临床应用的有二、三十种,用于治疗充血性心力衰竭及节律障碍等心脏疾病,如西地兰、地高辛、毛地黄毒苷等。但强心苷类能兴奋延髓催吐化学感
受区而引起恶心、呕吐等胃肠道反应;且有剧毒,若超过安全剂量时,可使心脏中毒而停止跳动。其中某些强心苷对动物肿瘤有效,主要是细胞毒作用。2023/3/21281785年,W.Withering使用洋地黄叶治疗水肿,到现在已从十几个科一百多种植物中发现强心苷类,主要有夹竹桃科、玄参科、萝摩科
、卫矛科、百合科、大戟科等等。较重要的植物有黄花夹竹桃、紫花洋地黄、毛花洋地黄、杠柳、铃蓝、海葱、福寿草、羊角拗等。动物中尚未发现有强心苷类成分,蟾蜍中所含的蟾毒也对心肌有兴奋作用,具强心作用,但其非苷类,而属甾类。2023/3/2129二、生物
合成以甾醇为母体经多次转化而逐渐生成涉及到大约20种酶的作用,如还原酶、氧化还原酶、苷化酶、乙酰化酶等。毛地黄中的强心苷的形成过程:2023/3/2130HO-C6HOOOOOHOCH2OHHOOHCH
2OH+C3HOOHOOHHOOOHO-C3强心苷生物合成途径:2023/3/2131三、化学结构和分类(一)苷元部分1.基本结构强心苷是由强心苷元(cardiacaglycone)与糖(sugar)二部分构成。2023/3/2132(
1)苷元母核苷元母核A,B,C,D四个环的稠合构象对强心苷的理化及生理活性有一定影响。天然界存在的强心苷元B/C环是反式,C/D环是顺式,A/B环大多数为顺式----洋地黄毒苷元(digitoxigenin),少数为反式----乌沙苷元(u
zarigenin).2023/3/2133(2)取代基苷元母核上的C3,C14位上都有羟基:C3位-OH多为β-型---洋地黄毒苷元,少数为α-型(命名时冠以“表”字)——3-表洋地黄毒苷元(3-epidigitoxig
enin)。C14位-OH都是β-型(C/D环顺式)。C10,C13,C17位有侧链,C10,C13多为β-CH3。C17位侧链为不饱和内酯环。C11,C12和C19位可能连羰基;C4,5、C5,6、C9,11、C16,17可能有双键。2023/3/21342.结构类型根据C17位侧链
的不饱和内酯环不同分为:甲型:C17位侧链为五元环的△-内酯乙型:C17位侧链为六元环的△,-内酯这两类大都是β-构型,个别为α-构型,α-型无强心作用。2023/3/2135OOOHHHOR
OOOHHO3514甲型毛地黄毒苷元H202223213¦Â,14¦-二羟基-5Â-强心甾-20(22)-烯甲型强心苷元:C17位上连五元不饱和内酯环,即△αβ-γ-内酯----强心甾烯型。以强心甾(cardenolide)为母核命名。2023/3/2136OOHH
HOROrOOHHOOr乙型海葱苷元20212223243¦Â,14¦-二羟基海葱甾4,20,22-三烯乙型强心苷元C17位上连六元不饱和内酯环,即△αβ,γδ----双烯-δ-内酯,分为海葱甾二
烯和蟾蜍甾二烯。以海葱甾(scillanolide)或蟾蜍甾(bufanolide)为母核命名。2023/3/2137(二)糖部分构成强心苷的糖又20多种,根据C2位上有无-OH分为2-OH糖及2-去氧糖两类。后
者主要见于强心苷。➢2-羟基糖除广泛分布于植物界的D-葡萄糖、L-鼠李糖外,还有:(1)6-去氧糖如:L-夫糖、D-鸡纳糖等。(2)6-去氧糖甲醚如:L-黄夹糖、D-洋地黄糖等。2023/3/2138OOOH,OHH,OHH,OHHOOHCH3OHHOHOCH3CH3OCH3D-洋地
黄毒糖L-夹竹桃糖D-加拿大麻糖➢2-去氧糖(1)2,6-二去氧糖如:D-洋地黄毒糖等。(2)2,6-二去氧糖甲醚如:L-夹竹桃糖、D-加拿大麻糖等。CH32023/3/2139(三)构成强心苷的糖对强心作用的影响构成强心苷的糖数目和种类不同,对强心苷活性影响不同。甲型强心苷元及其苷的毒性规律一般
为:苷元<单糖苷>二糖苷>三糖苷单糖苷的毒性次序为:葡萄糖苷>甲氧基糖苷>6-去氧糖苷>2,6-去氧糖苷乙型强心苷元及其苷的毒性规律一般为:苷元>单糖苷>二糖苷乙型强心苷元的毒性>相应的甲型强心苷元2023/3/2140(四)糖和
苷元的连接方式强心苷中,多数是几种糖结合成低聚糖形式再与苷元的C3-OH结合成苷,少数为双糖苷或单糖苷。糖和苷的连接方式有三种:❖Ⅰ型:苷元-(2,6-去氧糖)X-(D-葡萄糖)Y❖Ⅱ型:苷元-(6-去氧糖)X-(D-葡萄糖)Y❖Ⅲ型:苷元-(D-葡萄糖)Y一
般初生苷其末端多为葡萄糖。2023/3/2141毛花洋地黄叶含有40余种强心苷。总强心苷含量为0.4%~1.17%。由五种不同强心苷元与不同的糖缩合而成。五种强心苷元的结构式为:洋地黄毒苷元(digito
xigenin):R=R′=H羟基洋地黄毒苷元(gitoxigenin):R=OH,R′=H异羟基洋地黄毒苷元(digoxigenin):R=H,R′=OH双羟基洋地黄毒苷元(diginatigenin):R=R′=OH吉他洛苷元(gitALoxigenin):R
=-O-CO-H,R′=H(五)结构举例2023/3/2142OOOH(D-洋地黄毒糖)3O洋地黄毒苷甲型强心苷HR1R2狄高辛(digitoxin)(digoxin)R1R2HOHOHH2023/3/2143乙型强心苷2023/3/2144四、强心苷的理化性质(一)理化性质1.性状与溶
解度性状:强心苷多为无色结晶或无定形粉末,中性物质,有旋光性,C17侧链为-构型的味苦,α-构型味不苦,但无效。对粘膜有刺激性。2023/3/2145溶解度:强心苷的溶解性与所连糖的种类和数目有关,一般可溶于水、甲醇、乙醇、丙酮等极性溶
剂;难溶于乙醚、苯、石油醚等非极性溶剂。弱亲脂性苷微溶于氯仿-乙醇(2:1),亲脂性苷微溶于乙酸乙酯、含水氯仿、氯仿-乙醇(3:1)。2023/3/2146OOCH3CH3ROOH洋地黄毒苷一般糖基多的原生苷比次生苷或苷元的亲水性强、亲脂性弱,可溶于水等高极性溶剂而难溶于低极性溶剂,多为无
定形粉末。洋地黄毒苷是一个三糖苷,但3分子糖都是洋地黄毒糖,整个分子只有5个羟基,故在水溶液中溶解度小(1:100000000),溶于氯仿(1:40)。2023/3/2147当糖基与苷元上的羟基数目相同时,苷元上的羟基不能形成分子内氢键的比能形成分子内氢键的水溶性大。如毛花洋地黄苷乙和毛花
洋地黄苷丙,都是四糖苷,整个分子中有8个羟基,四个糖的种类也相同,苷元上羟基的数目也相同,仅位置不同,前者是C14,C16二羟基,其中C16羟基能和C17内酯环的羰基形成分子内氢键,后者是C12,C14–二羟基,不能形成分子内氢键,所以毛花洋地黄苷丙在水中的溶解度(1:18500)比毛花洋地黄
苷乙大。在氯仿中的溶解度,毛花洋地黄苷丙(1:1750)小于毛花洋地黄苷乙(1:550)。2023/3/2148乌本苷OOCH3OHHOHOHOOHO鼠李糖但糖基和苷元上羟基数目的多少对溶解性也有一定的影响。如乌本苷是一个单糖苷,却有8个羟基,水溶性很大(1:75),难溶于氯仿。2
023/3/21492.内酯环的水解NaOH或KOH的水溶液使内酯环开裂,酸化后又闭环。但在强心苷的醇溶液中加NaOH或KOH内酯环开裂,酸化后不能闭环。2023/3/2150OOOHOOOHOOOHKOHEtOH20212214OCOOHCHOHO异构化物(A)异构化物(B)甲型强心苷在醇性K
OH溶液中,通过内酯环的双键转移和质子转移形成C22活性次甲基,C14羟基质子对C20的亲电性加成作用而生成内酯型异构化苷,再经皂化作用开环而生成开链型异构化苷。2023/3/2151OOHOHKOH20212214COOCH3CHO异构化物CH3OHCHOHCOOCH3-H2O乙
型强心苷在醇性KOH溶液中,不发生双键转移,但内酯环开裂生成酯,再脱水形成开链型异构化苷。2023/3/21523.脱水反应强心苷混合强酸(3%-5%HCl)加热水解时,苷元往往发生脱水反应。(1)C14-OH最易发生脱水
反应生成缩水苷元。(2)同时存在C14-OH和C16-OH,也易脱水,得到二缩水苷元。2023/3/2153(3)如将C3-OH氧化为酮基,则更使C5叔羟基活化,在温热条件下即可脱水而形成烯酮。同样,C16被氧化为酮基,也能促使C14-叔羟基脱水而形成烯酮。(4)若C4位有双键,可促使C
3-OH与C4-H脱水,生成共轭双键。2023/3/2154A.温和酸水解:用稀酸(0.02-0.05mol/L)的盐酸或硫酸在含水醇中经短时间(半小时至数小时)加热回流,可使Ⅰ型强心苷水解成苷元和糖。(二)苷键的水解1.酸水解2023/3/2155主要水解苷
元和2-去氧糖之间的苷键或2-去氧糖与2-去氧糖之间的糖键。而2-去氧糖与葡萄糖之间的糖键不易切断。对苷元影响较小,不会引起脱水反应。但不适于16位有甲酰基的洋地黄强心苷类,在此种条件下,16位甲酰基水解为
羟基,得不到原生苷元。2023/3/2156B.强烈酸水解用较浓酸(3%--5%)长时间加热回流或同时加压,可水解Ⅱ型和Ⅲ型强心苷,得到定量的葡萄糖。可水解2-羟基糖。因为2位的羟基阻碍了苷原子的质子化,使水解较困难。但此法常引起苷元失去1分子或数分子水,形成脱水苷元,即次生苷。
2023/3/2157C.盐酸丙酮法(Mannich法)Mannich和Siewert将乌本苷置于含1%氯化氢的丙酮中,20℃放置两周并时时振摇,得到原生的乌本苷元单丙酮化合物和氯代L-鼠李糖丙酮化合物,再用稀酸水解乌本苷元单丙酮化合物而得到乌本苷元。
此法适于对铃蓝毒苷及多数Ⅱ型苷进行水解,可得到原生苷元。多用于单糖苷。某些Ⅱ型苷如黄甲次苷乙用此法得不到原生苷而是缩水苷元。2023/3/21582.酶水解法含强心苷的植物中,有水解葡萄糖的酶,无水解2
-去氧糖的酶,所以能水解除去分子中的葡萄糖而保留2-去氧糖。蜗牛酶(一种混合酶,蜗牛肠管消化液经处理而得)几乎能水解所有的苷键,能将强心苷分子的糖逐步水解,直至获得苷元,常用来研究强心苷的结构。2023/3/2159紫花洋地黄苷A紫花苷酶洋地黄毒苷+D-葡萄糖紫花洋地黄苷B紫花苷酶羟基洋地黄毒
苷+D-葡萄糖2023/3/2160(三)颜色反应强心苷颜色反应很多,根据颜色反应发生在分子的不同部位可分为三类:作用于甾体母核的反应:1.Liebermann-burchard反应2.Salkowski反应3.三氯化锑或五氯化
锑反应2023/3/2161作用于α,β不饱和内酯环的反应:甲型强心苷在碱性醇溶液中,发生双键转移,生成活性次甲基,故可与活性次甲基试剂作用而显色。乙型强心苷无此类反应。2023/3/21621.Legal反应(亚硝酰铁氰化钠试剂):取样品1-2mg,溶于2-3滴吡啶中,加一滴3
%亚硝酰铁氰化钠溶液和一滴2mol/LNaOH溶液,样品液呈深红色或蓝色。2.Raymond反应(间二硝基苯试剂):取样品约1mg,以少量的50%乙醇溶解后加入0.1ml1%间二硝基苯乙醇溶液,摇匀后再加入0.2ml20%NaOH溶液,呈紫红色或蓝色。2023/3/21633.Ked
de反应(3,5-二硝基苯甲酸试剂)取样品的甲醇或乙醇溶液于试管中,加入3,5-二硝基苯甲酸试剂3-4滴,产生深红或红色。4.Baljet反应(碱性苦味酸试剂)取样品的甲醇或乙醇液于试管中,加入碱性苦味酸试剂数滴,呈现橙或橙红色。有时需放置15min后显色。2023/3/2164作用于2-去
氧糖的反应1.Keller-kiliani(K-K)反应此反应是2-去氧糖的特征反应,对游离的2-去氧糖或或在反应条件下能水解出2-去氧糖的强心苷都可显色。取样品1mg溶于5ml冰乙酸中,加一滴20%三氯化铁水溶液,倾斜试管,
沿试管壁加入5ml浓硫酸,若有2-去氧糖存在,乙酸层渐呈蓝或蓝绿色。但若不显色,不能说明无2-去氧糖。2023/3/21652.对-二甲氨基苯甲醛反应:样品反应后呈灰红色斑点。3.吨氢醇反应:取样品加入吨氢醇试
剂,置沸水浴中3min呈红色。4.过碘酸-对硝基苯胺反应:样品反应后呈深黄色斑点,紫外灯下为棕色背底上现黄色荧光斑点。5.对-硝基苯肼反应:样品反应后呈红色或紫红色。对2-去氧糖和葡萄糖结合的,K-K反应阴性的也可呈阳性反应。2023/3/2166四、强心苷的波谱特征(一)紫外光谱甲型强心苷元乙
型强心苷元△α、β-γ-内酯△α(β),γ(δ)-δ-内酯Λmax:220nmλmax:295~300nmOOαβγOOδγβα2023/3/2167△16(17)α(β)-γ-内酯λmax:270nm△14(15),16(17),α(β)-δ-内酯λmax:330nmOO1617αβγOO
141520222023/3/2168(二)红外光谱OOαβγOOδγβα△α、β-γ-内酯νC=O1756cm-1△α(β),γ(δ)-δ-内酯νC=O1718cm-12023/3/2169-γ-内酯:νC=O1780cm-1△α、β-γ-内酯:νC=O1750cm-1△α(
β),γ(δ)-δ-内酯:νC=O1720cm-1OOδγβαOOOOαβγ2023/3/2170❖甲型强心苷元△α、β-γ-内酯在1800-1700cm-1区有两个羰基吸收峰。较低波数(强吸收):α,β不饱和C=O产生的正
常峰1756cm-1;在极性溶剂中,吸收强度基本不变或略加强。较高波数(弱吸收):非正常吸收峰,1783cm-1;它随溶剂极性增大而吸收强度减弱甚至消失。❖乙型强心苷元△α(β),γ(δ)-δ-内酯:1718cm-1;1740cm-12023/3/2171MS甲型:m/z111,124,1
63,164乙型:m/z109,123,135,136若分子量>500,应用FAB-MS或FD-MS可将糖-分子-分子打断,灵敏度高;分子离子峰较强;提供糖链连接顺序和糖的种类信息;样品用量少。2023/3/21721H-NMR1.18,1
9-CH31.0;18-CH3>19-CH32.C10-CHO10-9.5;C10-CH2OH酰化后4.5-5.0(J=12Hz,2H,ABq);3.C3-H3.90(m)成苷后向低场位移;
C16-H(若无含氧基团取代)2.0-2.5(m);C17-H2.80(J=9.5Hz,m或dd)2023/3/21734.内酯环五元内酯环C21-H4.50-5.00(J=18Hz,宽s或t或ABq)C22-
H5.60-6.0(宽s)六元内酯环C21-H7.2(s)C22-H7.8(d)C23-H6.3(d)5.糖分子上的质子端基氢:-D-glcaaJ=6-8Hz-L-rhaaeJ=2HzOO212223OO2223212023/3/217413C-NMR1.一般用比较的方法。伯碳
仲碳叔碳季碳醇碳烯碳羰基碳12-2420-4135-5727-4365-91119-172177-2102.可判断A/B环的构象A,B环上的碳,10-CH35-甾体20较5-甾体高场2-85-甾体122023/3/2175注意的问题:1.共存物质:糖类、皂
苷、色素、鞣质2.原生苷水解问题,注意控制酸碱性(一)提取:1.原生苷:抑制酶的活性⑴新鲜药材,采后低温速干⑵直接沸水或60~70℃水提取⑶70~80%乙醇或甲醇提取(4)药材加中性盐如硫酸铵等,再提取2.次生苷:
利用酶的活性药材+水→25~40℃发酵12h以上,醇提取五、强心苷的提取分离2023/3/2176(二)纯化1.溶剂法:种子药材⑴脱脂,再醇提取⑵醇提浓缩液,石油醚萃取油脂(氯仿:甲醇)萃取苷茎叶药材:去脂溶性色素的方法醇提浓缩,冷置析胶(叶绿素析出胶状物醇提浓缩,石油醚萃取色素
醇提浓缩,NaOH,叶绿素被皂化醇提取液,活性炭脱色2023/3/21772.铅盐法:醋酸铅沉淀醇提取液中:酸、酚酸、皂苷类强心苷易被沉淀吸附3.吸附法:活性炭短柱吸附:醇提液中叶绿素等脂溶性色素氧化铝短柱吸附:醇提液中糖、水溶性色素、皂苷
被吸附强心苷易被沉淀吸附损失2023/3/2178(三)分离1.两相溶剂萃取法:氯仿甲醇水毛花洋地黄苷A毛花洋地黄苷B毛花洋地黄苷C1:2251:5501:2000均1:20几乎不溶依据上面溶解度如何进行萃取法分离A、B、C?2023/3/21792.逆流分配法(CCD):如:
流动相:CHCl3,固定相:水。n=3时,得到3个流动相CHCl3(亲脂性成分),3个固定相水相(亲水性成分例如:黄花夹竹桃苷A、B的分离9次CCD氯仿层6~7管:苷A水层2~5管:苷B2023/3/21803.色谱分离法:吸附色谱:苷元、次级苷、单
糖苷分配色谱:弱亲脂性苷类液滴逆流色谱(DCCC):dropletcountercurrentchromatography高速逆流色谱(HSCCC):Highspeedcountercurrentchromatograph
y后二者克服固体载体的不可逆吸附、样品峰拖尾等弊端。2023/3/2181毛花洋地黄粗粉用5倍量的热乙醇(6070%V/V)浸渍渗漉,渗漉近完时再加2倍量冷乙醇(70%)渗漉药渣醇液加碳酸钠调PH至中
性,在60以下减压回收乙醇至含醇量为10-20%,于15以下静置析胶,过夜,次日吸取上清液上清液胶状物(叶绿素、树脂等)减压回收乙醇至无醇味浓缩液冷后,用0.4倍量氯仿提取1次水液氯仿液回收氯仿残渣(树脂、色素等)2023/3/2182加乙醇至含醇量22%,用水液量的0.3倍氯仿提取2次水液氯
仿液糖类等水溶性杂质)(水液回收氯仿,抽松抽松物加适量甲醇,加热回流至全溶。常压回收甲醇至剩余量为抽松物的0.3-0.4倍浓缩液加入抽松物重量的0.04倍蒸馏水,再加入少量晶种,摇匀,静置48小时以上,待结晶析出结晶的浓缩液加入适量的乙醚
-丙酮(2:1),搅拌成浆状,静置过夜,抽滤,结晶以适量乙醚-丙酮(1:1)洗涤,挥散溶剂后,100烘干粗总苷(主要含毛花洋地黄苷甲、乙和丙)2023/3/2183六、强心苷的生理活性强心苷为心脏兴奋
剂,主要作用是延长传导时间,兴奋心肌。其强心作用主要取决于苷元部分,但糖部分可增加强心苷对心肌的亲和力,故对强心苷的生理活性也有影响。(一)苷元结构与强心作用的关系1.强心苷元甾体母核必须具有一定的构象和C17位连接的不饱和内酯环及其-构型是不可缺少的,若异构化为-型或开环或不饱和内酯
环被氢化或双键位移,均无毒性或毒性显著降低。2023/3/21842.C14位上-OH只有是-构型的才有效,C14-OH如与邻近的碳原子上的H脱水形成双键或与C8脱氢成氧桥,均使强心作用减低或消失。C14-
OH可能是保持氧的功能和C/D环为顺式构象的重要因素。3.A/B环顺式的甲型强心苷元,C3-OH必须是-构型,-型无活性。4.C10-CH3氧化成羟甲基或醛基或羧酸后,可影响强心作用的强度或毒性,但不是
决定因素。2023/3/21855.引入5、11、12-OH有增强活性作用,而引入1、6、16-OH有降低活性作用。6.在母核上引入双键,对强心作用的影响不一致,引入4(5)与引入5-OH的影响相似,
能增强活性,而引入16(17)则活性消失或显著下降。7.无论在苷元或糖基上增加乙酰基都有增强活性的作用。2023/3/2186SectionFourSteroidalSaponins一、概述1.定义具有螺甾烷
类化合物与糖结合的寡糖苷。2.分布主要分布薯蓣科、百合科、玄参科、菝契科、龙舌兰科等单子叶植物中。OORO1234567891011121314151617181920212223242526272023/3/21873.生
物活性❖抗生育:杀灭精子、抗早孕主要用作合成甾体避孕药和激素类药物的原料。❖降血糖:伪原知母皂苷AⅢ和原知母皂苷AⅢ❖降低胆固醇和免疫调节❖抗真菌、杀虫等2023/3/2188❖防治心脑血管疾病:地奥心血康胶囊——含
8种由黄山药中提取的甾体皂苷,总量在90%以上,治疗冠心病。心脑舒通——由蒺藜果实中提取的总甾体皂苷,用于心脑血管疾病的防治。盾叶冠心宁——从盾叶薯蓣中提取的水溶性皂苷。2023/3/2189❖抗肿瘤:从百合科植物Ornithoga
lumsaundersiae中分离出一种皂苷OSW-1,此化合物对人的正常细胞几乎没有毒性,而对恶性肿瘤细胞具有强烈毒性。体外生理活性实验表明,它的抗癌活性比目前临床应用的顺铂、紫杉醇等高100倍,有望成为一类新的抗癌药物。2023/3/2190二、化学结构(一)结构特点➢基本骨架:27个
C,6个环,A、B、C、D甾环,E、F螺环,具螺缩酮的结构➢A/B顺、反;B/C,C/D反➢C10,C13具-CH3➢C3有-OH取代➢C5、C6有时具双键;C12有时具羰基➢分子中有三个*C:*C20
、*C22、*C25OORO1234567891011121314151617181920212223242526272023/3/2191OORO1234567891011121314151617181920
21222324252627(二)结构分类甾体皂苷的皂苷元基本骨架属于螺甾(spirostane)的衍生物,依照螺甾烷结构中C25的构型和F环的环合状态,可将其分为四种类型。2023/3/21921.螺甾烷醇类(spirostanols)C25为S构型。OOHO123
4567891011121314151617181920212223242526272023/3/2193OOHO1234567891011121314151617181920212223242526272.异螺甾烷醇类(isospiros
tanols)C25为R构型2023/3/2194OOHHO123456789101112131415161718192021222324252627OH3.呋甾烷醇类(furostanols)F环为开链衍生物2023/3/2195OHO12345678910111213141
5161718192021222324252627OCH2OH4.变形螺甾烷醇类(pseudo-pirostanols)F环为五元四氢呋喃环2023/3/2196甾体皂苷元共有27个碳原子组成:❖分子中含有A,B,C,D,E,F六个环,A,B,C,D为甾体母核---环戊烷多氢菲,C22
是E环和F环共有的碳原子,以螺缩酮的形式相联。❖一般B/C和C/D环稠合为反式(8β,9α,13β,14α),而A/B环有顺式或反式(5β或5α)。❖分子中有含有多个羟基,大多在C3位有羟基取代。多数为β-型,少数为α-型。羰基和双键也是常见取代基。2023/3/2197❖在甾体皂苷元的E,
F环中有3个手性碳原子,为C20,C22,C25。C20甲基为α型,即C20-甲基位于E环平面的背面,对E环来说是α型,但对F环来说是β型。C22也为α型。C25甲基有两种构型,当C25甲基位于环平面上的直立键时为β型,其绝对构型为L型(25S,25L,25βF,Neo);S
型即为螺旋甾烷,由其衍生的皂苷为螺甾烷醇皂苷类(spirostanolsaponins)。2023/3/2198当C25甲基位于环平面下的平伏键时为α型,其绝对构型为D型(25R,25D,25αF,Iso)。R型即为异螺旋甾烷。由其衍生的皂苷为异螺甾烷醇苷皂
苷类(isospirotanolsaponins)。两者互为异构体,常共存于植物体内,25R型较稳定❖甾体皂苷分子中不含羧基,呈中性,故又称中性皂苷。2023/3/2199OOOOHOHOOOOHOOOHOHglcglcgalaOCH2OH薯蓣皂苷元H剑麻皂苷元薤白苷丁纽替皂苷元2(
三)结构举例2023/3/21100三、甾体皂苷的理化性质1.性状甾体皂苷元有较好晶形。皂苷多为无定形粉末,味苦而辛辣,对人体黏膜有强烈的刺激性;皂苷多具旋光性,且多为左旋。2.溶解性甾体皂苷元能溶于亲脂性溶剂;不溶于水。皂苷一般可溶于水、稀醇易溶于热水、稀醇,难溶于石油醚、苯、乙醚等亲脂性溶剂
。2023/3/211013.表面活性及溶血作用甾体皂苷多具有发泡性,其水溶液振荡后产生持久性泡沫。甾体皂苷往往具有溶血作用。4.能与碱式铅盐、钡盐形成沉淀。5.颜色反应甾体皂苷在无水条件下,遇某些酸类可产生与三萜皂苷相类似的颜色反
应。甾体皂苷与醋酐-硫酸的颜色反应,最后出现绿色;三萜皂苷最后出现红色。三萜皂苷三氯醋酸加热到100℃显色,而甾体皂苷加热到60℃就显色。2023/3/211026.甾体皂苷可与甾醇形成分子复合物⑴过程:EtOH皂苷/EtOH+甾醇Et2OEt2O(甾醇)沉淀皂苷⑵对甾醇结构的
要求:C3-β-OH,A/B环反式或△5⑶用途:用于皂苷的分离纯化⑷呋甾烷醇类皂苷不反应,无溶血作用。三萜皂苷与甾醇形成的复合物不及甾体皂苷稳定。2023/3/21103甾体皂苷元降解、氧化脱水(含C14-OH)C=OCH3四、甾体皂苷元
的波谱特征UV(nm)孤立双键205-225900孤立羰基285500,-不饱和酮24011000共轭双键235307-309nmC14-OH的判断:2023/3/21104IR甾体皂苷元含有螺缩酮结构的侧链
,在IR中几乎都能显示出980cm-1(A)、920cm-1(B)、900cm-1(C)、860cm-1(D)附近的四个特征吸收带,且A带最强。在25S型皂苷或皂苷元中,B带>C带。在25R皂苷或皂苷元中则是B带<C带。因此能借以区别C25位二种立体异构体。2023
/3/21105OOOOOOOOHOOOOOO或OHm/z126m/z139m/z115麦氏重排baMS基峰中等强度2023/3/211061H-NMR➢18,19-CH31.0(S);18-CH3<19-CH3➢21,27-CH31.0(d);21-CH3>27-CH32023/3
/21107五、甾体皂苷的提取与分离甾体皂苷元的提取;1.醇提—酸水解—有机溶剂提取法甲醇、乙醇提取皂苷酸水解或其它方法水解滤出水解物,氯仿提取2.酸水解—有机溶剂提取法原料+酸水→热水解→滤过→水洗药渣→干燥→有机溶剂提取
得甾体皂苷元这是工业生产中常用的方法2023/3/21108穿山龙(干燥根茎)加水浸透后,再加入3.5倍量水,加入浓H2SO4使达3%浓度,通蒸气加压进行水解8小时水解物用水洗去酸液,干燥后粉碎,使含水量不超过6%干燥粉加6倍量汽油(或甲苯),连续
回流,提取20小时汽油提取液回收汽油,浓缩至约1:40,室温放置,使结晶完全析出后,离心甩干粗制薯蓣皂苷元自乙醇或丙酮中重结晶,活性炭脱色薯蓣皂苷元(mp204-207)