强心苷大学课件.ppt
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1、第九章第九章 强心苷强心苷一、概述一、概述二、二、C C2121甾类化合物甾类化合物三、强心苷类化合物三、强心苷类化合物第九章第九章 强心苷强心苷四、强心苷的理化性质四、强心苷的理化性质五、强心苷的提取与分离五、强心苷的提取与分离六、强心苷的波谱特征六、强心苷的波谱特征 甾体化合物种类很多,包括动植物甾体化合物种类很多,包括动植物甾醇甾醇(也称固醇)、胆酸、维生素(也称固醇)、胆酸、维生素D D、动物激素、动物激素、肾上腺皮质激素、肾上腺皮质激素、植物强心苷、蟾酥毒素、植物强心苷、蟾酥毒素、甾体生物碱、甾体药物、昆虫激素甾体生物碱、甾体药物、昆虫激素等。虽然等。虽然这些成分生理活性不同,但它们
2、的化学结构这些成分生理活性不同,但它们的化学结构中都具有甾体母核中都具有甾体母核环戊烷骈多氢菲。这环戊烷骈多氢菲。这类成分涉及到类成分涉及到生理、保健、节育、医药、农生理、保健、节育、医药、农业、畜牧业业、畜牧业等多方面,对动植物的生命活动等多方面,对动植物的生命活动起着重要的作用。起着重要的作用。一、概述一、概述1 1、定义、定义 强心苷是指一类对心脏有显著生理活性的强心苷是指一类对心脏有显著生理活性的甾甾体苷体苷类化合物。类化合物。强心苷能加强心肌收缩,减慢强心苷能加强心肌收缩,减慢窦性频率。窦性频率。主要用于主要用于充血性心力衰竭及节律障充血性心力衰竭及节律障碍等心脏疾患。碍等心脏疾患。
3、临床常用药:临床常用药:洋地黄毒苷、地高辛、毛花洋洋地黄毒苷、地高辛、毛花洋地黄苷丙、去乙酰毛花洋地黄苷丙(西地蓝)、地黄苷丙、去乙酰毛花洋地黄苷丙(西地蓝)、毒毛旋花子苷毒毛旋花子苷K K等。等。强心苷类药品使用注意:强心苷类药品使用注意:1.1.安全范围小安全范围小,治疗量与中毒量相差不大;,治疗量与中毒量相差不大;2.2.蟾酥(蟾毒素和蟾毒配基)具有攻毒散肿、蟾酥(蟾毒素和蟾毒配基)具有攻毒散肿、通窍止痛的功效。蟾毒素是蟾毒配基的通窍止痛的功效。蟾毒素是蟾毒配基的C-3-C-3-OHOH与辛二酰精氨酸结合的酯。与辛二酰精氨酸结合的酯。有强心、利尿、有强心、利尿、抗炎、升压、抗肿瘤抗炎、升
4、压、抗肿瘤作用。临床上作为作用。临床上作为心力心力衰竭、呼吸抑制衰竭、呼吸抑制的的急救药。的的急救药。3.3.地高辛与地高辛与六神丸六神丸(牛黄、珍珠粉、麝香、雄(牛黄、珍珠粉、麝香、雄黄、冰片、蟾酥)不可同服。黄、冰片、蟾酥)不可同服。4.4.含蟾酥的中药还有:含蟾酥的中药还有:养心丹、麝香保心丸、养心丹、麝香保心丸、救心丸。救心丸。强心苷在植物界分布比较广泛,主要存强心苷在植物界分布比较广泛,主要存在于在于夹竹桃科夹竹桃科、玄参科玄参科、百合科、萝摩科、百合科、萝摩科、十字花科、毛茛科、卫矛科、大蕺科、桑科、十字花科、毛茛科、卫矛科、大蕺科、桑科、豆科、梧桐科等十几个科一百多种植物中豆科、
5、梧桐科等十几个科一百多种植物中 。强心苷在植物体中主要存于强心苷在植物体中主要存于花、叶、种花、叶、种子、鳞茎、树皮和木质部子、鳞茎、树皮和木质部等组织器官中。等组织器官中。2、强心苷的分布、强心苷的分布主要用于治疗主要用于治疗慢性心功能不全、心房纤颤、慢性心功能不全、心房纤颤、心房扑动、阵发性心动过速心房扑动、阵发性心动过速等心脏疾病,尤等心脏疾病,尤其是其是室上性心律失常室上性心律失常。强心苷还有强心苷还有兴奋延髓催吐化学感受区的兴奋延髓催吐化学感受区的作用,作用,可引起恶心、呕吐等胃肠反应,并能使动物可引起恶心、呕吐等胃肠反应,并能使动物产生眩晕、头痛等症状。产生眩晕、头痛等症状。增强增
6、强心肌收缩力,影响心肌电生理心肌收缩力,影响心肌电生理特征。特征。3、强心苷的生物活性、强心苷的生物活性甾体的定义:甾体的定义:ABCD101358917141 12 23 34 46 67 711111212 15 151616 此类化合物有多种类型,它们结构中都具此类化合物有多种类型,它们结构中都具有有环戊烷骈多氢菲环戊烷骈多氢菲的母核,的母核,C17C17侧链不同侧链不同。现。现主要介绍以下三种主要介绍以下三种:C C2121甾类(侧链为甾类(侧链为羟甲基羟甲基衍生物)衍生物)强心苷类(侧链为强心苷类(侧链为不饱和内酯环不饱和内酯环)甾体皂苷类(侧链为甾体皂苷类(侧链为含氧螺杂环含氧螺杂
7、环)一、概述一、概述二、二、C C2121甾类化合物甾类化合物三、强心苷的结构与分类三、强心苷的结构与分类第九章第九章 强心苷强心苷四、强心苷的理化性质四、强心苷的理化性质五、强心苷的提取与分离五、强心苷的提取与分离六、强心苷的波谱特征六、强心苷的波谱特征二、二、C C2121甾体化合物甾体化合物 含含2121个碳原子的甾体衍生物,具个碳原子的甾体衍生物,具抗炎、抗肿瘤、抗炎、抗肿瘤、抗生育抗生育等多种活性,都以孕甾烷或其异构体为骨架。等多种活性,都以孕甾烷或其异构体为骨架。CCH3R5R4R1R2HOICHR4CH3R3R1OHHOHR361012172021R2II 植物体内以游离苷元或糖
8、苷存在,糖链多和植物体内以游离苷元或糖苷存在,糖链多和C3-OHC3-OH相连,少数和相连,少数和C C2020-OH-OH相连。相连。C5C5、C6C6位多有双键位多有双键,C20 C20位可能有羰基,位可能有羰基,C17 C17位上位上的侧链多为的侧链多为-构型,也有为构型,也有为-构型。构型。C3C3、C8C8、C12C12、C14C14、C17C17、C20C20等位可能有等位可能有-OH,-OH,C11C11位可能有位可能有-OH-OH。C11C11、C12C12的羟基可能与一些有机酸成酯的羟基可能与一些有机酸成酯:C CC C H H3 3O OR R5 5R R3 3R R1 1
9、R R2 2H H O OC CC C H H3 3R R3 3R R2 2R R1 1O O H HH H O OH H R R4 4H HI II II I11 C21 C21甾类具有甾体皂苷的性质甾类具有甾体皂苷的性质;糖基部分除有糖基部分除有2-2-羟羟基糖外,有时有基糖外,有时有2-2-去氧糖去氧糖(K-K(K-K反应阳性反应阳性)。C21C21甾类化合物:甾类化合物:CH2CH3HHOCOCH3COCH35-孕甾烷孕甾烯醇酮黄体酮O天然甾类化合物的分类及甾核稠合方式天然甾类化合物的分类及甾核稠合方式:RHO3101317分类分类C C1717侧链侧链A/BA/BB/CB/CC/DC
10、/DC C2121甾甾类类羟甲基羟甲基衍生物衍生物反反反反顺顺强心强心苷苷不饱和不饱和内酯环内酯环顺顺、反、反反反顺顺甾体甾体皂苷皂苷含氧螺含氧螺杂环杂环顺、反顺、反反反反反一、概述一、概述二、二、C C2121甾类化合物甾类化合物三、强心苷类化合物三、强心苷类化合物第九章第九章 强心苷强心苷四、强心苷的理化性质四、强心苷的理化性质五、强心苷的提取与分离五、强心苷的提取与分离六、强心苷的波谱特征六、强心苷的波谱特征R RO OH HH HO OH HO OO O2122232420R RO OH HH HO OH HO OO O232220甲甲型型乙乙型型3 3171714142121海葱甾烯
11、或蟾蜍甾烯海葱甾烯或蟾蜍甾烯 强心甾烯类(多):强心甾烯类(多):C17C17连接连接-构型构型的五元的五元不饱和不饱和-内酯,异构酶的作用下转化为内酯,异构酶的作用下转化为-构型,其强心作用显著下降或无强心作用。构型,其强心作用显著下降或无强心作用。三、强心苷的结构与分类三、强心苷的结构与分类1.1.按苷元部分分:甲、乙型按苷元部分分:甲、乙型 强心苷在动物中尚未发现,蟾酥中强心成分强心苷在动物中尚未发现,蟾酥中强心成分蟾毒素为蟾毒素为蟾毒配基蟾毒配基C3-OHC3-OH与辛二酰精氨酸结合形成的与辛二酰精氨酸结合形成的酯酯,为非糖苷成分。,为非糖苷成分。ORHOHHO2021O2223RCl
12、OHHO20212223OO24甲型乙型C C1717侧链为侧链为,-五元不饱和内酯五元不饱和内酯C C1717侧链为侧链为,;,-六元不饱和内酯六元不饱和内酯H HOHOHHO2021O2223OHHO20212223OO24海葱苷元毛地黄毒苷元海葱甾二烯或蟾蜍甾二烯海葱甾二烯或蟾蜍甾二烯洋地黄毒苷元洋地黄毒苷元2.2.苷元部分的结构特点苷元部分的结构特点 强心苷元属于强心苷元属于C17C17侧链不饱和内酯环的甾体化合物侧链不饱和内酯环的甾体化合物 强心苷元由甾体母核和不饱和内酯环组成,其甾强心苷元由甾体母核和不饱和内酯环组成,其甾体母核与其他甾醇立体结构不同。体母核与其他甾醇立体结构不同。
13、RHABCD12345678910111213141516171819HHABCD23456789101112131415161819RH171A/BA/B顺式顺式 C/DC/D顺式顺式 A/B A/B反式反式 C/DC/D顺式顺式3.3.强心苷的结构特点强心苷的结构特点A/BA/B、B/CB/C、C/DC/D为为顺、反、顺顺、反、顺结构;结构;A/BA/B可可顺可反,顺可反,洋地黄毒苷元是为洋地黄毒苷元是为顺式顺式,乌沙苷,乌沙苷元为元为反式反式。C C3 3、C C1414位上各有一个羟基,且位上各有一个羟基,且C3-OHC3-OH为为-构构型与糖相连成苷,型与糖相连成苷,C3-OHC3-
14、OH为为-构型,在命构型,在命名时冠以表(名时冠以表(epi-)字)字,如,如3-3-表洋地黄毒表洋地黄毒苷。苷。C C1414位上的羟基均为位上的羟基均为-构型构型。表洋地黄毒苷元表洋地黄毒苷元洋地黄毒苷元洋地黄毒苷元 羰基羰基一般在一般在C11、C12位上,位上,C=C一般在一般在C C4 4、C C5 5或或C C5 5、C C6 6位;位;C C1010、C C1313、C C1717位上有三个侧链,均为位上有三个侧链,均为-构构型;型;C C1313都是甲基。都是甲基。C C1010位上还可以是位上还可以是羟甲基、醛基或羧基羟甲基、醛基或羧基;C C1717位为不饱和内酯环,五元环为
15、甲型强心位为不饱和内酯环,五元环为甲型强心苷;六元环为乙型强心苷。苷;六元环为乙型强心苷。乌沙苷元乌沙苷元 绿海葱苷元绿海葱苷元4.4.强心苷的生物活性与构效的关系强心苷的生物活性与构效的关系甾核:甾核:A/BA/B顺反均可,顺反均可,B/C B/C为反;为反;C/DC/D必须顺必须顺式,反式则强心活性消失式,反式则强心活性消失;C C1717侧链侧链必须有不饱和内酯环,且为必须有不饱和内酯环,且为构型构型,若为若为-构型或开环则强心作用很弱甚至消构型或开环则强心作用很弱甚至消失;失;不饱和内酯环中双键若被饱和,强心活性和不饱和内酯环中双键若被饱和,强心活性和毒性同时减弱;毒性同时减弱;C C
16、1010位引入醛基,毒性提高位引入醛基,毒性提高;C C1414位取代基只有位取代基只有-构型才具强心活性,若构型才具强心活性,若C C1414位羟基脱水生成脱水苷元,无强心活性位羟基脱水生成脱水苷元,无强心活性;糖的性质和数目影响强心苷的糖的性质和数目影响强心苷的活性和毒性活性和毒性:苷元和苷元和2 2,6-6-二去氧糖结合的苷二去氧糖结合的苷强心活性和强心活性和毒性强毒性强;与葡萄糖结合的苷随糖的数目增加;与葡萄糖结合的苷随糖的数目增加而降低:而降低:葡萄糖苷:毒性小,强心作用低;葡萄糖苷:毒性小,强心作用低;-去氧糖苷:毒性大,强心作用强;去氧糖苷:毒性大,强心作用强;原因原因:糖的种类
17、、数目可影响强心苷在糖的种类、数目可影响强心苷在水水/油中的分配系数,影响对心肌细胞上脂油中的分配系数,影响对心肌细胞上脂质的亲和力,从而影响强心活性和毒性质的亲和力,从而影响强心活性和毒性 。甲型强心苷元及其苷的毒性规律为甲型强心苷元及其苷的毒性规律为:单单糖苷糖苷二二糖苷糖苷三三糖苷糖苷苷元苷元 乙型强心苷元及其苷的毒性规律为:乙型强心苷元及其苷的毒性规律为:苷元单糖苷二糖苷。苷元单糖苷二糖苷。单糖苷的毒性顺序为:单糖苷的毒性顺序为:葡萄糖苷甲氧基糖苷葡萄糖苷甲氧基糖苷6-6-去氧糖苷去氧糖苷2 2,6-6-二去氧二去氧糖苷糖苷 甲型、乙型强心苷元比较:甲型、乙型强心苷元比较:乙型苷元乙型
18、苷元甲型苷元。甲型苷元。糖基上有乙酰基(糖基上有乙酰基(毛花洋地黄苷毛花洋地黄苷)的强心)的强心苷对苷对酶酶作用阻力大,水解慢;作用阻力大,水解慢;乙型强心苷较乙型强心苷较甲型强心苷更易被酶水解甲型强心苷更易被酶水解;NaHCONaHCO3 3或或KHCOKHCO3 3可可使使-去氧糖上的酰基水解,去氧糖上的酰基水解,而而-羟基糖及羟基糖及苷元上的酰基不被水解;苷元上的酰基不被水解;Ca(OH)Ca(OH)2 2或或Ba(OH)Ba(OH)2 2可可以使以使-去氧糖上、去氧糖上、-羟基糖和苷元上的酰羟基糖和苷元上的酰基都被水解基都被水解;NaOHNaOH或或KOHKOH不但能使糖基和苷元不但能
19、使糖基和苷元上的酰基全部水解,而且还会使内酯环开裂。上的酰基全部水解,而且还会使内酯环开裂。常利用酶解法使植物体内的原生苷水解为常利用酶解法使植物体内的原生苷水解为强心作用更强的次生苷。强心作用更强的次生苷。糖基位置糖基位置:C C3 3-OH-OH多数,可多至多数,可多至5 5个单糖,以个单糖,以直链连接直链连接;种类种类:六碳醛糖、六碳醛糖、6-6-去氧糖、去氧糖、2 2,6-6-二去氧糖等。二去氧糖等。OCH3OHOHOCH3OHOHOHOHD-鸡纳糖 6-去氧糖ORD-毛地黄毒糖 R=H 2,6-二去氧糖D-加拿大麻糖 R=CH3 2,6-二去氧糖甲醚5.5.糖链接的位置与种类糖链接的
20、位置与种类(1)-OH糖糖 D-D-葡萄糖、葡萄糖、D-D-半乳糖半乳糖 (2 2)6-6-去氧糖去氧糖L-L-鼠李糖鼠李糖 L L及及D-D-夫糖夫糖 D-D-鸡纳糖鸡纳糖 D-6-D-6-去氧阿洛糖去氧阿洛糖 D-D-洋地黄糖洋地黄糖 (3 3)2,6-二二去氧糖去氧糖D-D-洋地黄毒糖洋地黄毒糖 L-L-夹竹桃糖夹竹桃糖 D-D-加拿大麻糖加拿大麻糖注意:注意:L-L-黄花夹竹桃糖(黄花夹竹桃糖(L-L-黄夹糖黄夹糖)是)是6-6-去氧去氧糖,而糖,而L-L-夹竹桃糖是夹竹桃糖是2 2,6-6-二去氧糖二去氧糖L-L-夹竹桃糖夹竹桃糖 L-L-黄花夹竹桃糖黄花夹竹桃糖D-D-弩箭子糖弩箭
21、子糖 D-D-迪吉糖迪吉糖 D-D-沙门糖沙门糖6.6.糖和强心苷元的连接方式与种类糖和强心苷元的连接方式与种类糖基与糖基与C3-OHC3-OH脱水成苷:脱水成苷:型强心苷:型强心苷:苷元苷元-(2,6-二去氧糖二去氧糖)X-(D-葡萄糖)葡萄糖)Y Y型强心苷:型强心苷:苷元苷元-(6-6-二去氧糖)二去氧糖)X X-(D-D-葡萄糖)葡萄糖)Y Y型强心苷:型强心苷:苷元苷元-(D-D-葡萄糖)葡萄糖)Y Y 天然存地的强心苷以天然存地的强心苷以型及型及型较多型较多,型较少。型较少。紫花洋地黄毒苷紫花洋地黄毒苷A A(洋地黄毒苷洋地黄毒苷)属)属型强心苷类,型强心苷类,真地及他林、乌本苷(
22、真地及他林、乌本苷(G-G-毒毛旋花子苷毒毛旋花子苷)和黄花夹竹)和黄花夹竹桃苷桃苷A A为为型强心苷类,乌沙苷属于型强心苷类,乌沙苷属于型强心苷类。型强心苷类。O OH HO OO OO OH HHOdigitoxose_digitoxose_digitoxose44D Di ig go ox xi in nO OO OH HO OH HO OH HC CH H3 3D D-d di ig gi it to ox xo os se e异羟基毛地黄毒苷(狄戈辛,异羟基毛地黄毒苷(狄戈辛,Digoxin,地高辛,地高辛):):D-D-洋地黄毒糖洋地黄毒糖异羟基毛地黄毒苷异羟基毛地黄毒苷3 3分子
23、毛地黄毒糖分子毛地黄毒糖OHOOO(洋地黄毒糖)3 葡萄糖4 1OHOOHOOOHC加拿大麻糖4 1葡萄糖6 1葡萄糖OHCOOOHO葡萄糖毒毛花苷毒毛花苷K K 紫花洋地黄苷紫花洋地黄苷A A 绿海葱苷绿海葱苷OOHOH2O强酸紫花洋地黄苷A+3洋地黄毒糖+葡萄糖脱水羟基洋地黄毒苷元脱水羟基洋地黄毒苷元OHOHHOOOOHOCH3OHOOCCH3CH3OHCOHOHOOHClCH3COCH3OHOHOO铃兰毒苷OOCH3OHOOCCH3CH3OHCOHCOOCH3OHOH OH水解+(Mannish水解水解)OHOOOOHC黄花夹竹桃糖4 1葡萄糖6 1葡萄糖OOHOHCH2OHOHOHO鼠
24、李糖O乌本苷乌本苷黄花夹竹桃苷黄花夹竹桃苷A AO OH HO OO OO OH HHOdigitoxose_digitoxose_digitoxose44D Di ig go ox xi in nO OO OH HO OH HO OH HC CH H3 3D D-d di ig gi it to ox xo os se e 异羟基毛地黄毒苷(狄高辛异羟基毛地黄毒苷(狄高辛)C C1212位引入羟基,亲位引入羟基,亲脂性降低,可制成注射剂用于急性病例。脂性降低,可制成注射剂用于急性病例。水溶性水溶性:次级苷次级苷 一级苷一级苷毛地黄毒苷毛地黄毒苷 C(C(一级苷一级苷):):亲水性强亲水性强,
25、注射剂注射剂;毛地黄毒苷毛地黄毒苷(次级苷次级苷):):亲脂性亲脂性,口服口服;去乙酰毛地黄毒苷去乙酰毛地黄毒苷C:C:亲水性亲水性,注射剂注射剂.O O H HO OO OO OR R h h a a原原海海葱葱苷苷A A 蟾蜍毒是非苷强心物质,蟾蜍毒是非苷强心物质,C3C3羟基常与辛二(单)酰羟基常与辛二(单)酰精氨酸结合成酯。精氨酸结合成酯。一、概述一、概述二、二、C C2121甾类化合物甾类化合物三、强心苷类化合物三、强心苷类化合物第九章第九章 强心苷强心苷四、强心苷的理化性质四、强心苷的理化性质五、强心苷的提取与分离五、强心苷的提取与分离六、强心苷的波谱特征六、强心苷的波谱特征四、强
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