天然药物化学-甾体及其苷类-ppt课件.ppt

1、1PPT课件本 章 内 容一、概一、概 述述二、强心苷类二、强心苷类三、甾体皂苷三、甾体皂苷2PPT课件一、概述甾体类在结构中都具有甾体类在结构中都具有环戊烷骈多氢菲环戊烷骈多氢菲的甾核。的甾核。甾类是通过甾类是通过甲戊二羟酸的生合成途径甲戊二羟酸的生合成途径转化而来。转化而来。 甾核四个环可以有不同甾核四个环可以有不同 的稠合方式。的稠合方式。 天然甾类成分可分许天然甾类成分可分许 多类型，如下表所示：多类型，如下表所示：甾体基本母核ABCD3PPT课件一、概述天然甾类化合物的分类及甾核的稠合方式天然甾类化合物的分类及甾核的稠合方式 C17侧链侧链 A/B B/C C/DC21甾类甾类 羟甲

2、基衍生物羟甲基衍生物 反反 反反 顺顺强心苷类强心苷类 不饱和内酯环不饱和内酯环 顺顺,反反 反反 顺顺甾体皂苷类甾体皂苷类 含氧螺杂环含氧螺杂环 顺顺,反反 反反 反反植物甾醇植物甾醇 脂肪烃脂肪烃 顺顺,反反 反反 反反昆虫变态激素昆虫变态激素 脂肪烃脂肪烃 顺顺 反反 反反胆酸类胆酸类 戊酸戊酸 顺顺 反反 反反4PPT课件一、概述C21甾（甾（C21-steroides）是含有）是含有21个碳个碳的甾体衍生物。的甾体衍生物。以孕甾烷（以孕甾烷（pregnane）或其异构体为基本骨架。）或其异构体为基本骨架。 C5、C6多具双键多具双键 C17多为多为-构型构型 少为少为-构型构型 C2

3、0可有可有C=O、-OH C11可有可有-OH C-3、8、12、14、17、20可能有可能有-OHCH220CH321H孕甾烷5PPT课件本 章 内 容一、概一、概 述述二、强心苷类二、强心苷类三、甾体皂苷三、甾体皂苷6PPT课件二、强心苷类（一）概（一）概 述述（二）化学结构及分类（二）化学结构及分类（三）理化性质（三）理化性质（四）提取分离（四）提取分离（五）波谱特征（五）波谱特征（六）生物活性（六）生物活性7PPT课件二、强心苷类 概 述 强心苷（强心苷（cardiac glycosides）是存在植物中具有）是存在植物中具有强心作用的强心作用的甾体苷甾体苷类化合物。是治疗心力衰竭不可

4、类化合物。是治疗心力衰竭不可缺少的重要药物。缺少的重要药物。 主要用以治疗充血性心力衰竭及节律障碍等心主要用以治疗充血性心力衰竭及节律障碍等心脏疾患如：西地兰、地高辛、洋地黄毒苷等。脏疾患如：西地兰、地高辛、洋地黄毒苷等。 分布：主要有十几个科几百种植物中含有强心分布：主要有十几个科几百种植物中含有强心苷，特别以玄参科、夹竹桃科植物最普遍。苷，特别以玄参科、夹竹桃科植物最普遍。8PPT课件二、强心苷类（一）概（一）概 述述（二）化学结构及分类（二）化学结构及分类（三）理化性质（三）理化性质（四）提取分离（四）提取分离（五）波谱特征（五）波谱特征（六）生物活性（六）生物活性9PPT课件二、强心苷

5、类 化学结构及分类 强心苷是由强心苷元（强心苷是由强心苷元（cardiac aglycones）与）与糖缩合的一类苷。苷元是由甾体母核及其在糖缩合的一类苷。苷元是由甾体母核及其在C17位位连有不饱和内酯环的侧链组成。连有不饱和内酯环的侧链组成。1分类分类 主要依据主要依据C17位上的取代基即位上的取代基即内酯环的大小内酯环的大小分分成二类：成二类：甲型强心苷元：甲型强心苷元：C17侧链是五元不饱和内酯环。侧链是五元不饱和内酯环。乙型强心苷元：乙型强心苷元：C17侧链为六元不饱和内酯环。侧链为六元不饱和内酯环。10PPT课件二、强心苷类 化学结构及分类1.分类分类甲型强心苷元甲型强心苷元母核称为

6、母核称为强心甾强心甾 (cardanolide)(cardanolide)OORHOH202122231819甲型内酯20(22)五元内酯()11PPT课件二、强心苷类 化学结构及分类1.分类分类甲型强心苷元母核称为强心甾OOHOHOH毛地黄毒苷元3,14-二羟基-5-强心甾-20（22）- 烯3 ,14 -dihydroxy-5 -card-20(22)-enolide12PPT课件二、强心苷类 化学结构及分类1.分类分类乙型强心苷元乙型强心苷元母核称为母核称为海葱甾海葱甾或或蟾酥甾蟾酥甾 (scillanolide)(bufanolide)OORHOH202122231819乙型 内酯20

7、,22六元内酯,()13PPT课件二、强心苷类 化学结构及分类1.分类分类乙型强心苷元母核称为海葱甾或蟾酥甾 (scillanolide)(bufanolide)OOOHOH海葱苷元3,14-二羟基海葱甾4,20,22-三烯3 ,14 -dihydroxy-acilla-4,20,22-trienolide14PPT课件二、强心苷类 化学结构及分类1.分类分类C3-OH少数为少数为-构型，命名时冠以表构型，命名时冠以表(epi)字，如：字，如：OOHOHOHOOHOHOH毛地黄毒苷元3-表毛地黄毒苷元digitoxigenin3-epidigitoxigenin15PPT课件二、强心苷类 化学

8、结构及分类2强心苷糖部分强心苷糖部分强心苷元强心苷元C3-OH与糖结合形成苷。所连糖为：与糖结合形成苷。所连糖为：2,6-二去氧糖、二去氧糖、2,6-二去氧糖甲醚二去氧糖甲醚OMeOMeOMeD-洋地黄毒糖D-加拿大麻糖16PPT课件二、强心苷类 化学结构及分类2强心苷糖部分强心苷糖部分6-去氧糖、去氧糖、6-去氧糖甲醚去氧糖甲醚一般糖多为一般糖多为D-葡萄糖葡萄糖OMeOMeOMeOMeOMeL-鼠李糖L-夹竹桃糖L-黄花夹竹桃糖17PPT课件二、强心苷类 化学结构及分类3糖的组成及连接方式糖的组成及连接方式分三种类型：分三种类型：A1型（型（型）：苷元型）：苷元(2,6-二去氧糖二去氧糖)

9、X-(葡萄糖葡萄糖)YA2型（型（型）：苷元型）：苷元(6-去氧糖去氧糖)X-(葡萄糖葡萄糖)Y B 型（型（型）：苷元型）：苷元(葡萄糖葡萄糖)X18PPT课件二、强心苷类（一）概（一）概 述述（二）化学结构及分类（二）化学结构及分类（三）理化性质（三）理化性质（四）提取分离（四）提取分离（五）波谱特征（五）波谱特征（六）生物活性（六）生物活性19PPT课件二、强心苷类 理化性质1一般性质一般性质性状及溶解性性状及溶解性多为无色结晶或无定形粉末多为无色结晶或无定形粉末可溶于可溶于水、丙酮、醇类等极性溶剂水、丙酮、醇类等极性溶剂略溶于略溶于醋酸乙酯、含醇氯仿醋酸乙酯、含醇氯仿几不溶于几不溶于醚

10、、苯、石油醚等非极性溶剂醚、苯、石油醚等非极性溶剂20PPT课件二、强心苷类 理化性质1一般性质一般性质内酯性质内酯性质内酯碱解开环内酯碱解开环用用KOHKOH或或NaOHNaOH水溶液处理水溶液处理内酯开环内酯开环HH+ +环合环合* *当用醇性苛性碱（当用醇性苛性碱（KOH/EtOHKOH/EtOH）溶液处理时，内）溶液处理时，内 酯环异构化，遇酸不能复原。酯环异构化，遇酸不能复原。21PPT课件二、强心苷类 理化性质1一般性质一般性质内酯性质内酯性质 内酯双键的内酯双键的氧化开环氧化开环内 酯 环 也 可 直 接 用 高 锰 酸 钾内 酯 环 也 可 直 接 用 高 锰 酸 钾 -丙 酮

11、 （丙 酮 （ KMnO4-CH3COCH3）氧化得）氧化得17-羧基化合物。羧基化合物。OOHOCOOOHOOHCOOHOHOHCOOHO3KHCO3HIO4酮醇化合物酮醛化合物17-羧基化合物甲型强心苷22PPT课件二、强心苷类 理化性质1一般性质一般性质羟基羟基脱水脱水 5-OH和和14-OH均系均系叔羟基叔羟基，极易脱水，故含，极易脱水，故含此取代基的苷类在酸水解时，常得次生的脱水苷此取代基的苷类在酸水解时，常得次生的脱水苷元。元。23PPT课件二、强心苷类 理化性质1一般性质一般性质形成半缩醛结构形成半缩醛结构 C10位有醛基取代时，在冷甲醇中用盐酸处理，位有醛基取代时，在冷甲醇中用

12、盐酸处理，C3-OH能与能与C10-醛基形成半缩醛的结构。醛基形成半缩醛的结构。OHCHOCOHOHClHMeOH10冷半缩醛结构C3 -OHC10 -CHO24PPT课件二、强心苷类 理化性质1一般性质一般性质C-17键异构化键异构化C-17-内酯在二甲基甲酰胺内酯在二甲基甲酰胺(DMF)中可与甲苯磺酸中可与甲苯磺酸钠钠(NaOTs)和醋酸钠反应即可异构化为和醋酸钠反应即可异构化为-内酯内酯。CH3COONaROHROHDMFNaOTs11024 hrC17-内酯C17-内酯25PPT课件二、强心苷类 理化性质1一般性质一般性质邻二羟基的氧化邻二羟基的氧化有邻二有邻二-OH取代，可被过碘酸钠

13、（取代，可被过碘酸钠（NaIO4）氧化，）氧化，生成双甲酰化合物，继被生成双甲酰化合物，继被NaBH4还原，可得二醇衍还原，可得二醇衍生物。生物。邻二邻二-OH在在A环的环的C2、C3位，同时位，同时C11又有羰基又有羰基取代，反应形成半缩醛结构。常法乙酰化则可恢复取代，反应形成半缩醛结构。常法乙酰化则可恢复羰基结构，而得二乙酰衍生物。羰基结构，而得二乙酰衍生物。26PPT课件二、强心苷类 理化性质OOOHHOHOHOOOOHHOOHCOHCOOOHAcOAcOOOOOHOHOOHNaIO4NaBH4乙酰化（恢复羰基结构）双甲酰化合物二醇衍生物二乙酰衍生物27PPT课件二、强心苷类 理化性质2

14、苷键的水解苷键的水解强心苷中苷键由于糖的结构不同，水解难易有强心苷中苷键由于糖的结构不同，水解难易有区别，水解产物也有差异。区别，水解产物也有差异。水解方法主要有酸催化水解、酶催化水解。水解方法主要有酸催化水解、酶催化水解。酸催化水解：酸催化水解： (1)温和酸水解 (2)强酸水解 (3)盐酸丙酮法水解28PPT课件二、强心苷类 理化性质2苷键的水解苷键的水解(1)温和酸水解温和酸水解采用稀酸采用稀酸H2SO4、HCl等（等（0.020.05mol/L）反应条件反应条件含醇短时间加热回流含醇短时间加热回流(30min数小时数小时)水解对象水解对象2-去氧糖去氧糖不适用于不适用于2-羟基糖羟基糖

15、水解过程如下：水解过程如下：29PPT课件二、强心苷类 理化性质2-羟基糖易产生形式互变，阻挠了水解反应的羟基糖易产生形式互变，阻挠了水解反应的进行，故在此条件下不能水解进行，故在此条件下不能水解2-OH糖。糖。OHOROHOROHOHOHH3O-HOROH2HH3O+2-去氧糖苷2-去氧糖苷原子质子化阳碳离子OHOROHOHOROHH3OHOHOROHH+互变2-羟基糖苷阻扰了水解反应的进行30PPT课件二、强心苷类 理化性质2苷键的水解苷键的水解(2)强酸水解强酸水解酸的浓度酸的浓度35 %水解条件水解条件延长水解时间；同时加压延长水解时间；同时加压反应特点反应特点引起苷元脱水；可得到定量

16、葡萄糖引起苷元脱水；可得到定量葡萄糖如：羟基洋地黄毒苷，用盐酸水解，不能得到羟基洋地如：羟基洋地黄毒苷，用盐酸水解，不能得到羟基洋地黄毒苷元，而得到它的叁脱水产物。（结构中黄毒苷元，而得到它的叁脱水产物。（结构中C3连糖、连糖、C14-OH、C16-OH）31PPT课件二、强心苷类 理化性质2苷键的水解苷键的水解(3)盐酸丙酮法盐酸丙酮法(Mannich水解水解)反应试剂反应试剂HCl、丙酮溶液、丙酮溶液反应条件反应条件室温条件下与氯化氢长时间反应室温条件下与氯化氢长时间反应反应物条件反应物条件糖分子中有糖分子中有C2-OH和和C3-OH原原 理理邻二邻二-OH与丙酮反应，生成丙酮化物与丙酮反

17、应，生成丙酮化物 进而水解进而水解特特 点点可得到可得到原苷元原苷元和糖的衍生物和糖的衍生物32PPT课件二、强心苷类 理化性质3显色反应显色反应 强心苷颜色反应是由强心苷颜色反应是由苷元甾核苷元甾核、不饱和内酯环不饱和内酯环、2-去氧糖去氧糖三部分产生。三部分产生。作用于甾体母核的反应作用于甾体母核的反应 与甾体皂苷元反应类同，如与甾体皂苷元反应类同，如L-B反应、三氯醋酸反反应、三氯醋酸反应（应（Rosen-Heimer反应）、三氯化锑（或五氯化锑）反应）、三氯化锑（或五氯化锑）反应等。反应等。全饱和甾类、全饱和甾类、C3为酮基为酮基(无羟基无羟基)的化合物呈阴性的化合物呈阴性33PPT课

18、件二、强心苷类 理化性质3显色反应显色反应作用于不饱和内酯环的反应作用于不饱和内酯环的反应 （活性次甲基显色反应）（活性次甲基显色反应）适用对象适用对象主要用于主要用于甲型强心苷甲型强心苷 （作用于五元不饱和内酯环）（作用于五元不饱和内酯环）反应原理反应原理不饱和五元内酯环，在碱性溶液中不饱和五元内酯环，在碱性溶液中双键转位能形成活性次甲基，从而双键转位能形成活性次甲基，从而能够与某些试剂反应而显色。能够与某些试剂反应而显色。34PPT课件二、强心苷类 理化性质3显色反应显色反应作用于不饱和内酯环的反应作用于不饱和内酯环的反应 （活性次甲基显色反应）（活性次甲基显色反应） 反应名称反应名称 试

19、试 剂剂 颜色颜色 max(nm) Legal 反应 亚硝酰铁氰化钠 深红或兰 470 Kedde 反应 3,5-二硝基苯甲酸 深红或红 590 Raymond 反应 间-二硝基苯 紫红或兰 620 Baljet 反应 苦味酸 橙或橙红 49035PPT课件二、强心苷类 理化性质3显色反应显色反应作用于作用于2-去氧糖的反应去氧糖的反应Keller-Kiliani反应：反应：应用对象应用对象具有游离的具有游离的2-去氧糖、能水解出去氧糖、能水解出2-去去氧糖的强心苷氧糖的强心苷强心苷Fe3+(FeCl3 or Fe2(SO4)3冰醋酸液+ +浓硫酸蓝色或蓝绿色（滴加）（醋酸层）36PPT课件二

20、、强心苷类 理化性质3显色反应显色反应作用于2-去氧糖的反应对二甲氨基苯甲醛反应：对二甲氨基苯甲醛反应：（作为显色剂）（作为显色剂）样品点于滤纸上，喷试剂，样品点于滤纸上，喷试剂，90加热加热30秒，显秒，显灰红灰红色色斑点斑点试剂试剂1%对对-二甲氨基苯甲醛乙醇液二甲氨基苯甲醛乙醇液-浓盐酸浓盐酸4:137PPT课件二、强心苷类 理化性质3显色反应显色反应作用于2-去氧糖的反应呫吨氢醇（呫吨氢醇（Xanthydrol）反应反应样品样品 + 试剂试剂 水浴加热水浴加热3分钟分钟 试剂试剂10mg呫吨氢醇溶于呫吨氢醇溶于100ml冰醋酸，加入冰醋酸，加入1ml浓硫酸浓硫酸过碘酸过碘酸-对硝基苯胺

21、反应：（对硝基苯胺反应：（作为显色剂）作为显色剂）强心苷强心苷 + 试剂试剂 黄色黄色38PPT课件二、强心苷类（一）概（一）概 述述（二）化学结构及分类（二）化学结构及分类（三）理化性质（三）理化性质（四）提取分离（四）提取分离（五）波谱特征（五）波谱特征（六）生物活性（六）生物活性39PPT课件二、强心苷类 提取分离注意的问题防止植物中的酶对成分进行酶解提取原生苷必须抑制酶的活性，原料要新鲜，采集后低温快速干燥1提取提取 常用甲醇或常用甲醇或70%乙醇为溶剂进行提取乙醇为溶剂进行提取 优：提取效率高、使酶破坏失去活性优：提取效率高、使酶破坏失去活性40PPT课件二、强心苷类 提取分离2纯化

22、纯化溶剂法溶剂法根据化合物的极性选择溶剂进行除杂根据化合物的极性选择溶剂进行除杂铅盐法铅盐法 铅盐与杂质可生成沉淀，该沉淀能吸附强心苷铅盐与杂质可生成沉淀，该沉淀能吸附强心苷而导致损失。这种吸附和溶液中醇的含量有关而导致损失。这种吸附和溶液中醇的含量有关 增加醇含量增加醇含量能降低沉淀对强心苷的吸附现能降低沉淀对强心苷的吸附现象。但纯化效果也随之下降。象。但纯化效果也随之下降。 过量的铅试剂能引起一些强心苷的脱酰基反应过量的铅试剂能引起一些强心苷的脱酰基反应41PPT课件二、强心苷类 提取分离2纯化纯化吸附法吸附法采用活性炭、采用活性炭、Al2O3进行吸附进行吸附经活性炭使叶绿素等经活性炭使叶

23、绿素等脂溶性杂质脂溶性杂质可被吸附而除去可被吸附而除去通过通过Al2O3糖类、水溶性色素、皂苷等可吸附糖类、水溶性色素、皂苷等可吸附注意：强心苷亦有可能被吸附而损失注意：强心苷亦有可能被吸附而损失42PPT课件二、强心苷类 提取分离3.分离分离(1)两相溶剂萃取法两相溶剂萃取法依据分配系数的不同依据分配系数的不同(2)逆流分配法逆流分配法 原理同上原理同上(3)层析分离层析分离分离亲脂性单糖苷、次级苷和苷元分离亲脂性单糖苷、次级苷和苷元 选择吸附层析（硅胶等）选择吸附层析（硅胶等）对弱亲脂性成分对弱亲脂性成分 选择分配层析选择分配层析(硅胶、纤维素等为支持剂硅胶、纤维素等为支持剂)43PPT课

24、件二、强心苷类（一）概（一）概 述述（二）化学结构及分类（二）化学结构及分类（三）理化性质（三）理化性质（四）提取分离（四）提取分离（五）波谱特征（五）波谱特征（六）生物活性（六）生物活性44PPT课件二、强心苷类 波谱特征1紫外光谱紫外光谱UV 主要是由不饱和内酯环引起的吸收主要是由不饱和内酯环引起的吸收 甲型苷甲型苷220nm（max） 乙型苷乙型苷295300nm（max）2红外光谱红外光谱由不饱和内酯环产生两个吸收峰由不饱和内酯环产生两个吸收峰特征：特征：(在在18001700 cm-1皆产生两个羰基吸收峰皆产生两个羰基吸收峰)-内酯内酯(甲型甲型) 两个羰基峰两个羰基峰,-内酯内酯(

25、乙型乙型)峰位向低波数移峰位向低波数移40cm-145PPT课件二、强心苷类 波谱特征2红外光谱红外光谱IR 低波数为正常峰；高波数为非正常峰低波数为正常峰；高波数为非正常峰 （随溶剂性质改变而改变）（随溶剂性质改变而改变）（在极性大的溶剂中，吸收强度减弱甚至消失）（在极性大的溶剂中，吸收强度减弱甚至消失）应用：应用：根据根据IR可区别甲型和乙型强心苷可区别甲型和乙型强心苷依非正常峰因溶剂的极性增强而吸收强度减弱甚依非正常峰因溶剂的极性增强而吸收强度减弱甚至消失的现象，可指示不饱和内酯环的存在。至消失的现象，可指示不饱和内酯环的存在。P-33946PPT课件二、强心苷类 波谱特征3.质谱质谱

26、强心苷苷元质谱裂解方式较多也较复杂，如羟强心苷苷元质谱裂解方式较多也较复杂，如羟基脱水、醛基脱基脱水、醛基脱CO、脱甲基、脱、脱甲基、脱C17内酯侧链、双键内酯侧链、双键逆逆DA裂解等。裂解等。 甲型苷元甲型苷元产生：产生：m/z 111、124、163、164(内酯和内酯和D环环) 乙型苷元乙型苷元产生：产生：m/z 109、123、135、136(-内酯环的碎片内酯环的碎片)47PPT课件二、强心苷类 波谱特征4.1H-NMR苷元苷元1.00左右（二个叔甲基单峰左右（二个叔甲基单峰C10、C13角甲基峰）角甲基峰）C3-H3.90左右，为多峰左右，为多峰内酯环中的质子内酯环中的质子OOHH

27、H20212223甲型5.606.00宽单峰4.505.00宽单峰或三重峰J= 18 Hz48PPT课件二、强心苷类 波谱特征4.1H-NMR内酯环中的质子内酯环中的质子因强心苷（因强心苷（C21甾类）的甾类）的C/D环为顺式环为顺式(14-H)18-Me（低场）（低场） 19-Me（稍高场）（稍高场）根据根据C18、C19-Me位移值来判断位移值来判断C/D环的顺反式环的顺反式:OOHHH20212223乙型7.2单峰7.86.3烯氢双峰J= 6 12 Hz49PPT课件二、强心苷类 波谱特征4.1H-NMRCH3CH3HHCH3CH3HHCH3CH3HHCH3CH3HH1051417131

28、8111910514171311514171311514171311A/B 反式A/B 反式C/D反式C/D 顺式A/BA/B反式C/DC/D 顺式顺式顺式0.7920.6920.9250.6920.7670.9920.9000.99250PPT课件二、强心苷类 波谱特征5.13C-NMR 观察信号观察信号烯碳、羰基碳、连氧碳、甲基碳烯碳、羰基碳、连氧碳、甲基碳（数目）、糖端基碳等信号。（数目）、糖端基碳等信号。 与模拟化合物进行比对，用苷化位移规律及技与模拟化合物进行比对，用苷化位移规律及技术图谱进行碳归属。术图谱进行碳归属。51PPT课件二、强心苷类（一）概（一）概 述述（二）化学结构及分

29、类（二）化学结构及分类（三）理化性质（三）理化性质（四）提取分离（四）提取分离（五）波谱特征（五）波谱特征（六）生物活性（六）生物活性52PPT课件二、强心苷类 生理活性 强心苷的化学结构与其强心作用之间有着密切强心苷的化学结构与其强心作用之间有着密切的关系。其苷元甾核要有一定立体结构。的关系。其苷元甾核要有一定立体结构。1C/D稠合方式稠合方式顺式稠合顺式稠合具有强心作用具有强心作用反式或反式或C14-OH脱水生成脱水苷元脱水生成脱水苷元强心作用消失强心作用消失2C17键的构型键的构型C17位有不饱和内酯环且为位有不饱和内酯环且为-构型构型有强心作用有强心作用C17位为位为-构型或开环构型或

30、开环强心作用弱或消失强心作用弱或消失53PPT课件二、强心苷类 生理活性3A/B环与环与C3-OH的构型的构型甲型强心苷元的强心作用：甲型强心苷元的强心作用：A/B顺式稠合顺式稠合C3-OH为为-构型构型 -构型构型A/B反式稠合反式稠合C3-OH构型对强心作用无明显影响构型对强心作用无明显影响4糖部分没有强心作用糖部分没有强心作用 但强心苷中的糖性质和数目，很可能是影响到强但强心苷中的糖性质和数目，很可能是影响到强心苷在水心苷在水/油中的分配系数，从而影响到强心苷的活油中的分配系数，从而影响到强心苷的活性毒性。性毒性。54PPT课件本 章 内 容一、概 述二、强心苷类三、甾体皂苷三、甾体皂苷

31、55PPT课件三、甾体皂苷（一）概述（二）甾体皂苷化学结构类型（三）甾体皂苷的理化性质（四）甾体皂苷的波谱特征（五）甾体皂苷的提取与分离56PPT课件二、甾体皂苷概述概述 甾体皂苷是一类由甾体皂苷是一类由螺甾烷（螺甾烷（spirostane）类化类化合物衍生的寡糖苷。合物衍生的寡糖苷。 分布分布单子叶植物和双子叶植物均有分布单子叶植物和双子叶植物均有分布 生理活性生理活性六七十年代，用于合成甾体避孕六七十年代，用于合成甾体避孕药和激素类药物的原料。九十年代发现了新的生药和激素类药物的原料。九十年代发现了新的生物活性，特别是防治心脑血管疾病、抗肿瘤、降物活性，特别是防治心脑血管疾病、抗肿瘤、降血

32、糖和免疫调节等作用。血糖和免疫调节等作用。57PPT课件二、甾体皂苷例如：例如： 地奥心血康胶囊地奥心血康胶囊是由黄山药植物中提取的甾体是由黄山药植物中提取的甾体皂苷制成的，内含皂苷制成的，内含8种甾体皂苷（含量在种甾体皂苷（含量在90%以以上），对冠心病心绞痛发作疗效显著。上），对冠心病心绞痛发作疗效显著。 薤白皂苷薤白皂苷经体外试验显示具有较强的抑制经体外试验显示具有较强的抑制ADP诱导的人血小板聚集作用。诱导的人血小板聚集作用。 心脑舒通心脑舒通为蒺藜为蒺藜Tribulus terres tres果实中提取果实中提取的总皂苷制剂，临床用于心脑血管病的防治。的总皂苷制剂，临床用于心脑血管病

33、的防治。58PPT课件二、甾体皂苷（一）概述（一）概述（二）甾体皂苷化学结构类型（二）甾体皂苷化学结构类型（三）甾体皂苷的理化性质（三）甾体皂苷的理化性质（四）甾体皂苷的波谱特征（四）甾体皂苷的波谱特征（五）甾体皂苷的提取与分离（五）甾体皂苷的提取与分离59PPT课件二、甾体皂苷分类分类甾体皂苷的皂苷元基本骨架属甾体皂苷的皂苷元基本骨架属螺甾烷螺甾烷的衍生物。的衍生物。 27个碳个碳 B/C、C/D环环反式反式 C17侧链侧链构型构型 C22是是E与与F环共享的碳环共享的碳 以螺缩酮的形式相联以螺缩酮的形式相联O2225261013O2017HHHHEF螺旋甾烷60PPT课件二、甾体皂苷分类分

34、类 依螺甾烷结构中依螺甾烷结构中C25的构型的构型和和环的环合状态环的环合状态，将，将其分为四种类型：其分为四种类型：1螺甾烷醇类（螺甾烷醇类（spirostanols）2异螺甾烷醇类（异螺甾烷醇类（isospirostanols）3呋甾烷醇类（呋甾烷醇类（furostanols）4变形螺甾烷醇类（变形螺甾烷醇类（pseudo-spirostanols）OOEF2561PPT课件二、甾体皂苷 分类1螺甾烷醇类（螺甾烷醇类（spirostanols）2异螺甾烷醇类（异螺甾烷醇类（isospirostanols）O2225261013O2017OH27O2225261013O2017OH27EFE

35、F螺甾烷醇异螺甾烷醇RSC25C25易转化差向异构体62PPT课件C25位甲基二种差向异构体：位甲基二种差向异构体：二、甾体皂苷 分类C25位上甲基位于位上甲基位于F环平面上的竖键时环平面上的竖键时为为取向，绝对构型为取向，绝对构型为S型型螺甾烷醇螺甾烷醇 又称又称L型或型或neo型（型（25S、25L、25F、neo）C25位上甲基位于位上甲基位于F环平面下的横键时环平面下的横键时取向，绝对构型为取向，绝对构型为R型型异螺甾烷醇异螺甾烷醇 又称又称D型或型或iso型（型（25R、25D、25F、iso）OOEF2563PPT课件二、甾体皂苷 分类例如：例如：剑麻皂苷元剑麻皂苷元(sisala

36、genin),是合成激素的原料是合成激素的原料化学名化学名: 3-羟基羟基5,20F,22F,25F螺旋甾螺旋甾12-酮酮简简 称称: 3羟基，羟基，5-螺旋甾螺旋甾12-酮酮OOOHOH剑麻皂苷元64PPT课件二、甾体皂苷 分类例如：例如：薯蓣皂苷元薯蓣皂苷元(diosgenin)制药工业中重要原料制药工业中重要原料化学名化学名: 5-20F，22F，25F螺旋甾烯螺旋甾烯-3-醇醇简简 称称: 5-异螺旋甾烯异螺旋甾烯-3-醇醇OOOH薯蓣皂苷元65PPT课件二、甾体皂苷 分类3呋甾烷醇类（呋甾烷醇类（furostanols） 由由环裂环环裂环而衍生的皂苷而衍生的皂苷称为呋甾烷醇皂苷称为呋

37、甾烷醇皂苷（furostanol saponins）。）。OOOglcOHglcRhaglcglcH42原菝葜皂苷6菝葜皂苷-葡萄糖苷酶失C26位葡萄糖66PPT课件二、甾体皂苷 分类3呋甾烷醇类（furostanols）环开环的双糖链皂苷，植物根茎经长时间的贮存，环开环的双糖链皂苷，植物根茎经长时间的贮存，其主要的皂苷是薯蓣皂苷，而不再是原薯蓣皂苷。其主要的皂苷是薯蓣皂苷，而不再是原薯蓣皂苷。OOOglcOHglcRhaRha42原薯蓣皂苷苦杏仁酶酶解薯蓣皂苷失C26位葡萄糖67PPT课件二、甾体皂苷 分类3呋甾烷醇类（furostanols）F环裂解的双糖链皂苷产生的显色反应：环裂解的双糖

38、链皂苷产生的显色反应： E试剂试剂盐酸二甲氨基苯甲醛试剂盐酸二甲氨基苯甲醛试剂 A试剂试剂茴香醛（茴香醛（Anisaldehyde）试剂）试剂F环裂解的双糖链皂苷E试剂E试剂A试剂A试剂红色黄色F环闭环的单糖链皂苷和螺旋甾烷衍生皂苷元E试剂E试剂A试剂A试剂不显色黄色68PPT课件二、甾体皂苷 分类3呋甾烷醇类（furostanols）F环裂解的双糖链皂苷不具有某些皂苷的通性：环裂解的双糖链皂苷不具有某些皂苷的通性： 没有溶血作用没有溶血作用 不能与胆甾醇形成复合物不能与胆甾醇形成复合物 没有抗菌活性没有抗菌活性螺旋甾烷衍生的单糖链皂苷，则具有明显抗菌作用。螺旋甾烷衍生的单糖链皂苷，则具有明显

39、抗菌作用。如：原菝葜皂苷如：原菝葜皂苷无溶血作用、不能与胆甾醇形成无溶血作用、不能与胆甾醇形成 复合物、无抗菌活性复合物、无抗菌活性69PPT课件二、甾体皂苷 分类4变形螺甾烷醇类（变形螺甾烷醇类（pseudo-spirostanols）F环为五元四氢呋喃环。天然产物中尚不多见。环为五元四氢呋喃环。天然产物中尚不多见。OOCH2OHOH纽替皂苷元70PPT课件二、甾体皂苷（一）概述（一）概述（二）甾体皂苷化学结构类型（二）甾体皂苷化学结构类型（三）甾体皂苷的理化性质（三）甾体皂苷的理化性质（四）甾体皂苷的波谱特征（四）甾体皂苷的波谱特征（五）甾体皂苷的提取与分离（五）甾体皂苷的提取与分离71P

40、PT课件二、甾体皂苷 理化性质 理化性质与三萜类化合物类同，理化性质与三萜类化合物类同，如： 有较好结晶； 苷元易溶极性小的有机溶剂(石油醚、氯仿等) 不溶水1熔点熔点 单羟基单羟基242 多数双羟基或单羟酮类介于二者之间。多数双羟基或单羟酮类介于二者之间。72PPT课件二、甾体皂苷 理化性质2表面活性表面活性 F F环开裂的皂苷多不具溶血作用，且表面活性环开裂的皂苷多不具溶血作用，且表面活性降低。降低。 甾体皂苷甾体皂苷/水水 + 碱式醋酸铅碱式醋酸铅 沉淀沉淀 或或Ba(OH)2等等 碱性盐碱性盐73PPT课件二、甾体皂苷 理化性质3形成分子复合物形成分子复合物 可用于纯化皂苷和检查是否有

41、皂苷类成分存在可用于纯化皂苷和检查是否有皂苷类成分存在 反应条件：甾醇需有反应条件：甾醇需有C3-OH三萜皂苷与甾醇形成的分子复合物不及甾体皂苷稳定三萜皂苷与甾醇形成的分子复合物不及甾体皂苷稳定甾体皂苷EtOH甾醇沉淀沉淀分子复合物乙醚回流提取乙醚皂苷（甾醇）（不溶乙醚）+（如胆甾醇）74PPT课件二、甾体皂苷 理化性质4显色反应显色反应 在无水条件下，遇某些酸可产生与三萜皂苷在无水条件下，遇某些酸可产生与三萜皂苷相类似的显色反应。相类似的显色反应。L-B（醋酐（醋酐-浓硫酸）反应：浓硫酸）反应： 甾体皂苷甾体皂苷颜色变化中颜色变化中出现绿色出现绿色 三萜皂苷三萜皂苷产生红色（产生红色（无绿色

42、无绿色）三氯醋酸反应：甾体皂苷三氯醋酸反应：甾体皂苷加热至加热至60显色显色 三萜皂苷三萜皂苷加热至加热至100显色显色75PPT课件二、甾体皂苷（一）概述（一）概述（二）甾体皂苷化学结构类型（二）甾体皂苷化学结构类型（三）甾体皂苷的理化性质（三）甾体皂苷的理化性质（四）甾体皂苷的波谱特征（四）甾体皂苷的波谱特征（五）甾体皂苷的提取与分离（五）甾体皂苷的提取与分离76PPT课件二、甾体皂苷 甾体皂苷元的波谱特征1.紫外光谱紫外光谱饱和的甾体化合物在饱和的甾体化合物在200400nm无吸收无吸收不饱和的甾体：不饱和的甾体：孤立双键孤立双键205225 nm 共轭二烯共轭二烯235 nm C=O2

43、85 nm(弱吸收弱吸收) ,不饱和酮基不饱和酮基240nm(特征吸收特征吸收)制备成衍生物。如：含制备成衍生物。如：含-OH化合物，经脱化合物，经脱-OH 后在结构中产生双键。借此判断后在结构中产生双键。借此判断-OH位置。位置。77PPT课件二、甾体皂苷 甾体皂苷元的波谱特征2.红外光谱红外光谱 甾体皂苷元含有螺缩酮结构的侧链，在甾体皂苷元含有螺缩酮结构的侧链，在IR中有中有四个特征吸收谱带四个特征吸收谱带： A980 B920 C900 D860 cm-1应用：应用： 区别区别C25的两种立体异构体的构型的两种立体异构体的构型 判断判断C11或或C12位的位的C=O是否成共轭体系是否成共

44、轭体系 C3-OH与与A/B环构型的关系环构型的关系78PPT课件二、甾体皂苷 甾体皂苷元的波谱特征 区别区别C25的两种立体异构体的构型的两种立体异构体的构型C25Me-取代取代 吸收强度：吸收强度：C25-S B带带 C带带 C25-R C带带 B带带C25CH2OH(羟甲基羟甲基)取代取代 （无法用上述四条谱带来区别）（无法用上述四条谱带来区别） C25-S有有995强吸收强吸收 C25-R有有 1010强吸收强吸收 (若若F环开裂即无螺缩酮结构，则无环开裂即无螺缩酮结构，则无995或或1010吸收吸收)79PPT课件二、甾体皂苷 甾体皂苷元的波谱特征判断判断C-11或或C-12位的位的

45、C=O是否成共轭体系是否成共轭体系 非共轭体系非共轭体系17051715cm-1有一个峰有一个峰 C-12羰基共轭羰基共轭产生二个峰产生二个峰 16001605（双键）（双键） 16731679（羰基）（羰基）(,不饱和酮结构不饱和酮结构)80PPT课件二、甾体皂苷 甾体皂苷元的波谱特征3.质谱质谱 甾体皂苷元由于分子中有螺甾烷侧链，在质谱甾体皂苷元由于分子中有螺甾烷侧链，在质谱中均出现：中均出现： m/z： 139（强，基峰）（强，基峰） 115（中强）（中强） 126（弱）（弱） 辅助离子峰辅助离子峰 这些峰的裂解途径如下：这些峰的裂解途径如下：（主要是由（主要是由F环产生）环产生）81P

46、PT课件二、甾体皂苷 甾体皂苷元的波谱特征OOOOHOOOOOOHOOOOOH+.+.+.+.+.转位+m/z 139+.+.或m/z 126麦氏重排+.m/z 11582PPT课件二、甾体皂苷 甾体皂苷元的波谱特征取代基对三个峰的影响：取代基对三个峰的影响：O222613O20EF2527155,131,142+16-OH137,113,124峰强减弱 为基峰并出现155、153的二个峰126139-OH139- 2m/z：139 115 126或2317 -OHC23C17峰消失83PPT课件二、甾体皂苷 甾体皂苷元的波谱特征4.1H-NMR 高场区的特征信号：高场区的特征信号：O2225

47、261013O17MeMeMeMeHHEF螺旋甾烷1819212718、19、21、27四个甲基18-Me19-Me（在较高场）21-Me 27-Me（在较高场）-OH取代，27-Me为C16、C26-H(-O-C-H)其它H化学位移相近，彼此重叠，难于识别向低场位移处于较低场峰sd 峰C25峰s84PPT课件二、甾体皂苷 甾体皂苷元的波谱特征4.13C-NMR 利用利用13C-NMR谱的各种技术如：全去偶谱、偏共谱的各种技术如：全去偶谱、偏共振去偶谱和高分辨碳谱及驰豫的时间等参数，可以振去偶谱和高分辨碳谱及驰豫的时间等参数，可以将皂苷元分子中将皂苷元分子中27个碳的特征峰辨认出来。个碳的特征

48、峰辨认出来。 根据已知皂苷的根据已知皂苷的13C谱化学位移数据，参考取代谱化学位移数据，参考取代基对化学位移的影响，确定各种各个碳的化学位移基对化学位移的影响，确定各种各个碳的化学位移推定皂苷元的可能结构。推定皂苷元的可能结构。 基本鉴定分析方法与三萜及其苷类同。基本鉴定分析方法与三萜及其苷类同。85PPT课件二、甾体皂苷（一）概述（一）概述（二）甾体皂苷化学结构类型（二）甾体皂苷化学结构类型（三）甾体皂苷的理化性质（三）甾体皂苷的理化性质（四）甾体皂苷的波谱特征（四）甾体皂苷的波谱特征（五）甾体皂苷的提取与分离（五）甾体皂苷的提取与分离86PPT课件二、甾体皂苷 甾体皂苷的提取与分离实验室和工业生产中多采用实验室和工业生产中多采用溶剂法提取溶剂法提取溶剂溶剂多用甲醇或稀乙醇多用甲醇或稀乙醇分离：多用硅胶柱层析或高效液相制备色谱法分离：多用硅胶柱层析或高效液相制备色谱法洗脱剂洗脱剂用不同比例的二元、三元等溶剂系统用不同比例的二元、三元等溶剂系统 如：氯仿如：氯仿:甲醇甲醇:水等混合溶剂水等混合溶剂可参见三萜及其苷类一章的提取与分离内容。可参见三萜及其苷类一章的提取与分离内容。87PPT课件88PPT课件