天然药物化学教学-天药8-甾体及其皂苷类课件.ppt

1、第第8章甾体及其苷类章甾体及其苷类龚先玲龚先玲ABCD10135891714R分类分类C C1717 侧链侧链A/BA/BB/CB/CC/DC/DC C2121 甾类甾类羟甲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、反顺、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、反顺、反反反反反植物甾醇植物甾醇脂肪烃脂肪烃顺、反顺、反反反反反昆虫变态激昆虫变态激素素脂肪烃脂肪烃 顺顺反反反反胆酸类胆酸类戊酸戊酸顺顺反反反反表表12-1 天然甾类成分天然甾类成分C17 侧链构成侧链构成及甾核的稠合方式及甾核的稠合方式ABCD101358917143R 2）C3-OH

2、和和 C10-CH3 反式反式:型或型或epi(epi(表表)型（虚线表示）。型（虚线表示）。CH3HO1356910131417CH3HO1356910131417RR洋地黄毒强心洋地黄毒强心苷类的区别苷类的区别洋地黄毒苷类：洋地黄毒苷类：黄色黄色羟基洋地黄毒苷类：羟基洋地黄毒苷类：蓝色蓝色异羟基洋地黄毒苷类：异羟基洋地黄毒苷类：灰蓝色灰蓝色B.25%B.25%三氯醋酸乙醇液三氯醋酸乙醇液-3%-3%氯胺氯胺T T水液（水液（4 4:1:1）样品样品荧光反应荧光反应3.Rosen-Heimer 反应：反应：红色、紫色红色、紫色25%三氯醋酸乙醇液A.A.样品样品4.4.三氯化锑或五氯化锑反应

3、三氯化锑或五氯化锑反应 将样品醇溶液点于滤纸上，喷以将样品醇溶液点于滤纸上，喷以20%20%三氯化锑（或五氯化锑）氯仿溶三氯化锑（或五氯化锑）氯仿溶液（不应含乙醇和水）干燥后，液（不应含乙醇和水）干燥后，60-60-7070加热，显黄色、灰蓝色、灰紫色加热，显黄色、灰蓝色、灰紫色斑点。斑点。第二节第二节 强心苷类强心苷类一、强心苷的概述及生物合成一、强心苷的概述及生物合成 （一）强心苷定义（一）强心苷定义 强心苷（强心苷（cardiac glycosides）是存在于植是存在于植物中具有强心作用的甾体苷类化合物，由强心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。苷元和糖

4、缩合而产生的一类苷。强心苷的副作用强心苷的副作用 但强心苷类能兴奋延髓催吐化学感受区而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。超过安全剂量时，可使心脏中毒而停止跳动。强心苷的强心苷的治疗剂量治疗剂量与与中毒剂量中毒剂量相距极相距极小小。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，蟾蜍中所含的蟾毒也对心肌有兴奋作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，而属用，具强心作用，但其非苷类，而属甾类。甾类。1.1.强心苷元甾核的顺反异构强心苷元甾核的顺反

5、异构ABCD101317R2.强心苷元上的取代基强心苷元上的取代基ABCD101317HO3OHR4512111215166ABCD101317HO3OHR45HOHROH35101113141718202124OO2223甲型甲型乙型乙型HOHROH3510111314171820OO2122234.甲型强心苷的命名甲型强心苷的命名OHOHOH3510111314171820212223O洋地黄毒苷元洋地黄毒苷元3 3，1414-二羟基二羟基-5-5-强心甾强心甾-20(22)-20(22)-烯烯3，14-dihydroxy-5-card-20(22)-enolide5.5.乙型强心苷以海葱

6、甾乙型强心苷以海葱甾（scillanolide)或蟾蜍或蟾蜍 甾甾(bufanolide)为母核命名。为母核命名。海葱苷元海葱苷元(scillarenin)3，14-二羟基海葱甾二羟基海葱甾-4，20，22-三烯三烯3，14-dihydroxy-scilla-4，20，22-trienolideHOOH3510111314171820212223OO24 6 6 位有羟基位有羟基2-2-羟基糖羟基糖6 6 位无羟基（位无羟基（6-6-去氧糖）去氧糖）6-6-去氧糖甲醚去氧糖甲醚CHOHOHHOHHOHHOHCH2OHCHOHOHHOHHOHHOHCH3OCH3OHOCH3OHOHD-GlcD-

7、鸡纳糖鸡纳糖D-洋地黄糖洋地黄糖D-digitaloseOOHCH3OROHD-洋地黄毒糖洋地黄毒糖 R=H(D-digitoxose)D-加拿大麻糖加拿大麻糖 R=CH3(D)-cymarose R1 R2Lanatoside A H HLanatoside B H OHLanatoside C OH HLanatoside D OH OHLanatoside E H OCHO毛花洋地黄毛花洋地黄（Digitalis lanata)中的一级苷中的一级苷 （四）五元内酯环结构实例（四）五元内酯环结构实例OOR1OHR2Odigitoxose42digitoxoseglcCOCH3341216

8、R1 R2洋地黄毒苷洋地黄毒苷 digitoxin H H羟基洋地黄毒苷羟基洋地黄毒苷 gitoxin H OH地高辛地高辛 digoxin OH H吉他洛吉他洛 gitaloxin H OCHO毛花洋地黄毛花洋地黄（Digitalis lanata)中的次级苷中的次级苷OOR1OHR2OOOOOOHOCH3CH3CH3OHOHOH1612（四）五元内酯环结构实例（四）五元内酯环结构实例（四）四）五元内酯环结构实例五元内酯环结构实例紫花洋地黄紫花洋地黄（Digitalis purpurea)中的一级苷中的一级苷OOROOOOOOOOCH3CH3CH3CH2OHOHOHOHOHOHOH Rpur

9、purea A H purpurea B OH glucogitatoxin OCHO（五）海葱中的六元内酯环强心苷（五）海葱中的六元内酯环强心苷OOOROH R海葱苷元海葱苷元 H原海葱苷原海葱苷A A -Rha海葱苷海葱苷A A -Rha-glc葡萄糖海葱苷葡萄糖海葱苷A A -Rha-glc-glc（六）（六）测定强心苷生物效价的标准品测定强心苷生物效价的标准品 G-毒毛旋花子苷（毒毛旋花子苷（G-strophanthin)，又叫又叫乌本苷乌本苷(ouabain)，为速效强心苷，为速效强心苷，并作为测定强心苷生物效价的标准品。并作为测定强心苷生物效价的标准品。OOH2COOHOCH3OH

10、OHOHOHHOOHHO 乌本苷乌本苷是一个单糖苷，却有是一个单糖苷，却有8 8个羟基，水溶性个羟基，水溶性很大（很大（1 1：7575），难溶于氯仿。），难溶于氯仿。乌本苷乌本苷OOHOHH HOOOOOOHOCH3CH3CH3OHOHOH 洋地黄毒苷在水中的溶解度小（洋地黄毒苷在水中的溶解度小（1 1：100 000 000100 000 000），），而溶于氯仿（而溶于氯仿（1 1：4040）。）。洋地黄毒苷洋地黄毒苷HOOOKOHEtOHHOOO1420OO20OCHOHCOOH20O202122222121142114异构化物（异构化物（）内酯型内酯型异构化物（异构化物（）开链型开链

11、型OHOOCHOHCOOCH3-H2OCHCOOCH3OHOKOHMeOH202122232420212223241421203.3.双键氧化。双键氧化。4.4.5-OH和和14-OH的脱水。的脱水。5.5.邻羟基的乙酰化。邻羟基的乙酰化。6.6.C17侧链转变为侧链转变为C17侧链。侧链。7.7.C3-OH与与C10醛基在冷甲醇中用醛基在冷甲醇中用HCl处理，形成半缩醛的结构。处理，形成半缩醛的结构。OOOHOHOHOOOOOOOOCH3CH3CH3CH2OHOHOHOCOCH3OHOHOH 8 酰基水解酰基水解B.Ca(OH)2，Ba(OH)2使使2-2-去氧糖、去氧糖、2-2-羟基糖及苷

12、元上的酰基水解；羟基糖及苷元上的酰基水解；C.NaOH碱性太强，不但使所有酰基碱性太强，不但使所有酰基水解，还使内酯环开裂，故很少使用。水解，还使内酯环开裂，故很少使用。1).1).主要水解苷元和去氧糖之间的苷键主要水解苷元和去氧糖之间的苷键2).2-2).2-去氧糖与去氧糖与2-2-去氧糖之间的糖苷键。去氧糖之间的糖苷键。3).2-3).2-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。4).4).对苷元影响较小，不会引起脱水反应。对苷元影响较小，不会引起脱水反应。5).5).不适于不适于1616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，

13、在此种条件下，1616位甲酰基水解为羟基，得不到位甲酰基水解为羟基，得不到原生苷元。原生苷元。温和酸水解具体水解的苷键：温和酸水解具体水解的苷键：OOOHOOOHOCH3OOHOCH3OOHCH3glc-O0.02-0.05M HCl or H2SO4OOOHHOOOHHOCH3OH2+OOHCH3OHglcO+2温和酸水解的实例温和酸水解的实例OOHOHCH3OHOOHCH3glc-OOH+2-2-羟基糖水解时的结构互变羟基糖水解时的结构互变OHOROHH3+OOHO+ROHHOHORO+HH2-2-羟基糖苷羟基糖苷OOOHOHOdigitoxose-digitoxose-digitoxos

14、e443%-5%HClOO强烈酸水解引起苷元的脱水强烈酸水解引起苷元的脱水HOCHOOHHClCH3COCH3OOOHHOOHCH3HOCHOOHOOHOCH3OCOH3CCH3OOOOHOCHOOHHOOOHCH3OCOH3CCH3OO+HCl毒毛旋花子苷元毒毛旋花子苷元铃兰毒苷铃兰毒苷氯代氯代-L-鼠李鼠李糖丙酮化物糖丙酮化物（0.4-1%）例例1 1 紫花毛地黄叶中的紫花苷酶，只能使紫花毛地黄叶中的紫花苷酶，只能使 紫花毛地黄苷紫花毛地黄苷A A和和B B脱去一分子的脱去一分子的GlcGlc。OOOHOdigitoxose-43GlcHHHOOOHOdigitoxose-digitoxo

15、se-digitoxose44H紫花苷酶紫花苷酶紫花洋地黄苷紫花洋地黄苷A A洋地黄毒苷洋地黄毒苷例例2 2 酶催化水解酶催化水解毒毛旋花子的苷毒毛旋花子的苷OHCHOOOOCH3OCH3OOHOHCH2OOHOHCH2OHOHOHOOHOO毒毛花苷元加拿大麻苷K-毒毛旋花子次苷K-毒毛花苷毒毛旋花子双糖酶毒毛旋花子双糖酶-D-葡萄糖苷酶葡萄糖苷酶蜗牛酶蜗牛酶蜗牛消化酶蜗牛消化酶（snail enzyme 蜗牛肠管消蜗牛肠管消化液经处理而得）是一种混合酶，几乎能化液经处理而得）是一种混合酶，几乎能水解所有的苷键，能将强心苷分子中糖链水解所有的苷键，能将强心苷分子中糖链逐步水解，直至获得苷元，常

16、用来研究强逐步水解，直至获得苷元，常用来研究强心苷的结构。心苷的结构。反应名称反应名称试剂试剂颜色颜色 max max(nm)(nm)Legal反应反应亚硝酰铁氰亚硝酰铁氰化钠化钠深红或蓝深红或蓝470470Kedde反应反应3 3，5-5-二硝二硝基苯甲酸基苯甲酸深红或红深红或红590590Raymond反反应应间二硝基苯间二硝基苯紫红或蓝紫红或蓝620620Baljet反应反应苦味酸苦味酸橙或橙红橙或橙红490490活性亚甲基的反应活性亚甲基的反应例例1 1 毒毛花苷毒毛花苷K K和和 K-K-毒毛旋花子次苷毒毛旋花子次苷,它它们结构中虽然都有们结构中虽然都有1 1分子的加拿大麻糖，但因与

17、分子的加拿大麻糖，但因与葡萄糖相连，均呈葡萄糖相连，均呈阴性阴性反应。反应。OHCHOOOOCH3OCH3OOHOHCH2OOHOHCH2OHOHOHOOHOO毒毛旋花子的苷元加拿大麻苷K-毒毛旋花子次苷 毒毛花苷K例：例：紫花洋地黄苷紫花洋地黄苷A A和洋地黄毒苷和洋地黄毒苷K-KK-K反应的颜色差异。反应的颜色差异。OOHOOOOOOOOCH3CH3CH3CH2OHOHOHOHOHOHOH紫花洋地黄苷AOOHOOOOOOHOCH3CH3CH3OHOHOH洋地黄毒苷洋地黄毒苷 提取时须注意的问题：提取时须注意的问题：如果要提取如果要提取原生苷原生苷，必须，必须抑制酶抑制酶的活性，的活性，原料

18、要新鲜，采集后要低温快速干燥。原料要新鲜，采集后要低温快速干燥。如果要提取如果要提取次级苷次级苷，可，可利用酶利用酶的活性，的活性，进行酶解（进行酶解（25254040）可获得次级苷。）可获得次级苷。注意注意控制酸碱性。控制酸碱性。（一）提取（一）提取 原生苷：易溶于水难溶于亲脂性溶剂。原生苷：易溶于水难溶于亲脂性溶剂。次生苷：易溶于亲脂性溶剂难溶于水。次生苷：易溶于亲脂性溶剂难溶于水。提取强心苷的溶剂：乙醚、氯仿、氯仿提取强心苷的溶剂：乙醚、氯仿、氯仿-甲醇、甲醇、乙醇等。甲醇、甲醇、乙醇等。常用的提取强心苷的溶剂：常用的提取强心苷的溶剂：甲醇或甲醇或70%的的乙醇乙醇。（二）纯化（二）纯化

19、（1 1）原料为种子或油脂类杂质较多（）原料为种子或油脂类杂质较多（压压榨法或溶剂法榨法或溶剂法）脱脂脱脂 醇或稀醇醇或稀醇提取。提取。药液药液水层水层石油醚层或苯层（油脂）石油醚层或苯层（油脂）药渣药渣 醇或稀醇提取醇或稀醇提取原料（种子或含油脂类杂质较多）原料（种子或含油脂类杂质较多）浓缩，加水悬浮，石油醚或苯萃取浓缩，加水悬浮，石油醚或苯萃取 氯仿、甲醇混合液萃取氯仿、甲醇混合液萃取水层水层氯仿甲醇层（强心苷）氯仿甲醇层（强心苷）（二）纯化（二）纯化图图 溶剂法纯化强心苷溶剂法纯化强心苷2.2.铅盐法铅盐法 铅盐法铅盐法是一种比较有效的纯化方法，但是一种比较有效的纯化方法，但铅盐与杂质铅

20、盐与杂质生成的生成的沉淀沉淀能能吸附强心苷吸附强心苷而而导致损失。这种吸附和溶液中醇的含量导致损失。这种吸附和溶液中醇的含量有关。当溶液中醇的浓度增加，能降低有关。当溶液中醇的浓度增加，能降低沉淀对强心苷的吸附，但纯化效果也随沉淀对强心苷的吸附，但纯化效果也随之下降。之下降。例例1 提取洋地黄强心苷时，水提液用提取洋地黄强心苷时，水提液用Pb(AC)2处处理，强心苷损失达理，强心苷损失达14%；若增加含醇量至若增加含醇量至40%，则并无损失；，则并无损失；醇的量若大于醇的量若大于50%，则纯化效果差。，则纯化效果差。2.2.铅盐法铅盐法3.3.吸附法吸附法 强心苷的稀醇液通过强心苷的稀醇液通过活性炭活性炭，提取液中，提取液中的叶绿素等的叶绿素等脂溶性脂溶性的杂质可被吸附而除的杂质可被吸附而除去。去。当提取液通过当提取液通过Al2O3，溶液中的糖类、水，溶液中的糖类、水溶性色素、皂苷等可吸附，从而达到纯溶性色素、皂苷等可吸附，从而达到纯化的目的。化的目的。图图 两相溶剂萃取毛花洋地黄总苷中的苷丙两相溶剂萃取毛花洋地黄总苷中的苷丙