天然药物化学强心苷医学知识培训课件.ppt
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1、天然药物化学强心苷医学知识一、定义 强心苷强心苷是存在于植物中具有是存在于植物中具有强心作用强心作用的的甾体苷类化合物,由强心苷元和糖缩合甾体苷类化合物,由强心苷元和糖缩合而产生的一类苷。而产生的一类苷。强心苷是强心苷是治疗室率过快心房颤动的首治疗室率过快心房颤动的首选药和慢性心功能不全选药和慢性心功能不全的主要药物。的主要药物。2天然药物化学强心苷医学知识n目前临床应用的有二、三十种,用于治疗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,充血性心力衰竭及节律障碍等心脏疾病,如西地兰、地高辛、毛地黄毒苷等如西地兰、地高辛、毛地黄毒苷等。n但强心苷类能兴奋延髓催吐化学感
2、受区而但强心苷类能兴奋延髓催吐化学感受区而引起引起恶心、呕吐等胃肠道反应;且有剧毒恶心、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若超过安全剂量时,可使心脏中毒而停止跳动跳动。n其中某些强心苷对动物肿瘤有效,主要是其中某些强心苷对动物肿瘤有效,主要是细胞毒作用。细胞毒作用。3天然药物化学强心苷医学知识n17851785年,国外使用洋地黄叶治疗水肿,到现在已从年,国外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、大戟竹桃科、玄参科、萝摩科、卫矛科、百合科、大戟科
3、等等。科等等。尤其在玄参科和夹竹桃科植物中最多尤其在玄参科和夹竹桃科植物中最多。n较重要的植物有黄花夹竹桃、紫花洋地黄、毛花洋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。地黄、杠柳、铃蓝、海葱、福寿草、羊角拗等。n动物中尚未发现有强心苷类成分动物中尚未发现有强心苷类成分,蟾蜍中所含的,蟾蜍中所含的蟾蟾毒毒也对心肌有兴奋作用,具强心作用,但其非苷类,也对心肌有兴奋作用,具强心作用,但其非苷类,而属甾类。而属甾类。4天然药物化学强心苷医学知识常见的含强心苷的天然药物常见的含强心苷的天然药物 铃兰、紫花洋地黄铃兰、紫花洋地黄CHOOOROOHR R为鼠李糖为
4、鼠李糖铃兰毒苷铃兰毒苷OOO HR O洋地黄毒苷洋地黄毒苷5天然药物化学强心苷医学知识黄花夹竹桃黄花夹竹桃OOCHOOHROOOOHRO黄夹苷甲黄夹苷甲黄夹苷乙黄夹苷乙6天然药物化学强心苷医学知识羊角拗羊角拗OOOHROHOR R为为L L夹竹桃糖夹竹桃糖羊角拗苷羊角拗苷7天然药物化学强心苷医学知识蟾蜍蟾蜍OOHOOH蟾毒灵蟾毒灵8天然药物化学强心苷医学知识第一节第一节、结构和分类、结构和分类一、强心一、强心苷元部分苷元部分1.基本结构基本结构n强心苷是由强心苷元与糖二部分构成。强心苷是由强心苷元与糖二部分构成。ABCD101358917143n强心苷元是由甾强心苷元是由甾体母核与体母核与C1
5、7取取代的不饱和内酯代的不饱和内酯环组成环组成9天然药物化学强心苷医学知识10天然药物化学强心苷医学知识11天然药物化学强心苷医学知识天然存在的强心苷元天然存在的强心苷元OOOHHOOOOHHOHOOOHHOOO洋地黄毒苷元洋地黄毒苷元乌沙苷元乌沙苷元夹竹桃苷元夹竹桃苷元CHOOOHOOHOOHOOHO CH2CH3绿海葱苷元绿海葱苷元蟾毒素蟾毒素12天然药物化学强心苷医学知识2.结构类型结构类型根据根据C17位侧链的不饱和内酯环不同分为:位侧链的不饱和内酯环不同分为:n甲型甲型:C17位侧链为位侧链为五元环五元环的的-内酯内酯n乙型乙型:C17位侧链为位侧链为六元环六元环的的-内酯内酯这两类
6、大都是这两类大都是-构型,个别为构型,个别为-构型,构型,-型无型无强心作用。强心作用。13天然药物化学强心苷医学知识nC17位上连位上连五元不饱和内酯环五元不饱和内酯环,即,即-内酯内酯-强强心甾烯型。以心甾烯型。以强心甾强心甾(cardenolide)为母核命名。)为母核命名。OOOHHHOROOOHHO3514甲型毛地黄毒苷元H202223213,14-二羟基-5-强心甾-20(22)-烯14天然药物化学强心苷医学知识乙型强心苷元乙型强心苷元C17位上连位上连六元不饱和内酯环六元不饱和内酯环,即,即,-双烯双烯-内酯,称为海葱甾二烯或蟾蜍甾二烯。以内酯,称为海葱甾二烯或蟾蜍甾二烯。以海葱
7、甾海葱甾(scillanolide)或蟾蜍甾)或蟾蜍甾(bufanolide)为母核命名。为母核命名。OOHHHOROrOOHHOOr乙型海葱苷元20212223243,14-二羟基海葱甾4,20,22-三烯15天然药物化学强心苷医学知识二、二、糖部分糖部分n构成强心苷的糖有构成强心苷的糖有20多种,根据多种,根据C2位上有无位上有无-OH分为分为-OH(2-OH)糖及)糖及-去氧糖(去氧糖(2-去氧糖)去氧糖)两类。后者主要见于强心苷。两类。后者主要见于强心苷。1.-羟基糖羟基糖 除广泛分布于植物界的除广泛分布于植物界的D-葡萄糖、葡萄糖、L-鼠李糖外,鼠李糖外,还有:还有:(1)6-去氧糖
8、如:去氧糖如:L-夫糖、夫糖、D-鸡纳糖等。鸡纳糖等。(2)6-去氧糖甲醚如:去氧糖甲醚如:L-黄夹糖、黄夹糖、D-洋地黄糖等。洋地黄糖等。16天然药物化学强心苷医学知识2.-去氧糖去氧糖(1)2,6-二去氧糖如:二去氧糖如:D-洋地黄毒糖等。洋地黄毒糖等。(2)2,6-二去氧糖甲醚如:二去氧糖甲醚如:L-夹竹桃糖、夹竹桃糖、D-加拿大麻糖等。加拿大麻糖等。OOOH,OHH,OHH,OHHOOHCH3OHHOHOCH3CH3OCH3D-洋地黄毒糖L-夹竹桃糖D-加拿大麻糖17天然药物化学强心苷医学知识构成强心苷的糖对强心构成强心苷的糖对强心 作用的影响作用的影响18天然药物化学强心苷医学知识1
9、9天然药物化学强心苷医学知识n强心苷中,多数是强心苷中,多数是几种糖结合成几种糖结合成低聚糖形式再与低聚糖形式再与苷元的苷元的C3-OH结合成苷,少数为双糖苷或单糖苷。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:糖和苷的连接方式有三种:型型:苷元苷元-(2,6-去氧糖去氧糖)X-(D-葡萄糖葡萄糖)Y 型型:苷元苷元-(6-去氧糖去氧糖)X-(D-葡萄糖葡萄糖)Y 型:苷元型:苷元-(D-葡萄糖)葡萄糖)Y X=1-3;Y=1-2一般初生苷其末端多为葡萄糖一般初生苷其末端多为葡萄糖。天然存在的强心苷多数属于天然存在的强心苷多数属于型和型和型,型,型较少。型较少。20天然药物化学强心
10、苷医学知识OOOH(D-洋地黄毒糖)3O洋地黄毒苷甲型强心苷HR1R2狄高辛(digitoxin)(digoxin)R1R2HOHOHH21天然药物化学强心苷医学知识OHOHC绿海葱苷OO乙型强心苷glc(scilliglaucoside)22天然药物化学强心苷医学知识一一.性状性状 强心苷多为无色结晶或无定形粉末,强心苷多为无色结晶或无定形粉末,中性物质,有旋光性,中性物质,有旋光性,C C17 17 侧链为侧链为-构型的味苦,构型的味苦,-构型味不苦构型味不苦,但无,但无效。效。对粘膜有刺激性对粘膜有刺激性。23天然药物化学强心苷医学知识二二.溶解性溶解性 强心苷的溶解性与所连糖的种类和数
11、目有关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。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弱亲脂性苷微溶于氯仿-乙醇乙醇(2:1),亲脂性,亲脂性苷微溶于乙酸乙酯、含水氯仿、氯仿苷微溶于乙酸乙酯、含水氯仿、氯仿-乙醇乙醇(3:1)。)。24天然药物化学强心苷医学知识一般糖基多的原生苷比次生苷或苷元的亲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。而难溶于低极性溶剂
12、,多为无定形粉末。洋地黄毒苷洋地黄毒苷是一个三糖苷,但是一个三糖苷,但3分子糖都是分子糖都是洋地黄毒糖,整个分子只有洋地黄毒糖,整个分子只有5个羟基,故在个羟基,故在水溶液中溶解度小水溶液中溶解度小(1:100000000),溶于氯仿,溶于氯仿(1:40)。)。OOCH3CH3ROOH洋地黄毒苷25天然药物化学强心苷医学知识当糖基与苷元上的羟基数目相同时,苷元上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。氢键的水溶性大。26天然药物化学强心苷医学知识乌本苷OOCH3OHHOHOHOOHO鼠李糖27天然药物
13、化学强心苷医学知识另:另:脱水反应脱水反应 强心苷混合强酸(强心苷混合强酸(3%-5%HCl)加热水解时,)加热水解时,苷元往往发生脱水反应。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最易发生脱水反应生成缩水苷元。元。(2)同时存在同时存在C14-OH和和C16-OH,也易脱水,也易脱水,得到二缩水苷元。得到二缩水苷元。28天然药物化学强心苷医学知识29天然药物化学强心苷医学知识三三.水解性水解性 水解反应是研究强心苷组成的常用方法,水解反应是研究强心苷组成的常用方法,分化学方法和生物方法两大类,化学方分化学方法和生物方法两大类,化学方法主要有酸水解、碱水解和乙酰解;生
14、法主要有酸水解、碱水解和乙酰解;生物方法主要有酶水解。糖部分不同,其物方法主要有酶水解。糖部分不同,其水解产物难易及产物均不同。水解产物难易及产物均不同。30天然药物化学强心苷医学知识(一)(一)酸催化水解酸催化水解1.温和酸水解:温和酸水解:用稀酸用稀酸(0.02-0.05mol/L)的盐酸的盐酸或硫酸在含水醇中经或硫酸在含水醇中经短时间短时间(半小时至半小时至数小时数小时)加热回流,可使)加热回流,可使型强心苷水型强心苷水解成苷元和糖。解成苷元和糖。31天然药物化学强心苷医学知识主要主要水解苷元和水解苷元和-去氧糖之间去氧糖之间的苷键或的苷键或-去氧糖与去氧糖与-去氧糖之间去氧糖之间的糖苷
15、键。的糖苷键。而而-去氧糖与葡萄糖之间的糖苷键不易断裂。去氧糖与葡萄糖之间的糖苷键不易断裂。对苷元影响较小,对苷元影响较小,不会引起脱水反应不会引起脱水反应。但不适于但不适于16位有甲酰基的洋地黄强心苷类,位有甲酰基的洋地黄强心苷类,在此种条件下,在此种条件下,16位甲酰基水解为羟基,得不位甲酰基水解为羟基,得不到原生苷元。到原生苷元。32天然药物化学强心苷医学知识2.强烈酸水解强烈酸水解n用较浓酸(用较浓酸(3%-5%)长时间加热回流或同)长时间加热回流或同时加压,可水解时加压,可水解型和型和型强心苷,得到型强心苷,得到定量的葡萄糖。定量的葡萄糖。可水解可水解-羟基糖羟基糖。因为。因为位位的
16、羟基阻碍了苷原子的质子化,使水解较的羟基阻碍了苷原子的质子化,使水解较困难。困难。但此法常引起苷元失去但此法常引起苷元失去1分子或数分子水分子或数分子水,形成形成脱水苷元脱水苷元。33天然药物化学强心苷医学知识2.酶水解法酶水解法n酶水解具有反应温和、专一性强的特点酶水解具有反应温和、专一性强的特点n含强心苷的植物中,含强心苷的植物中,有水解葡萄糖的酶,在有水解葡萄糖的酶,在适宜条件下,适宜条件下,能水解糖链末端的葡萄糖能水解糖链末端的葡萄糖。但。但无无水解水解-去氧糖的酶去氧糖的酶,所以能水解除去分子,所以能水解除去分子中的葡萄糖而保留中的葡萄糖而保留-去氧糖。去氧糖。蜗牛酶蜗牛酶(一种混合
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