天然药物化学第八章甾体及其苷类课件.ppt

1、 1、萜源化合物（、萜源化合物（terpenoid）结构多样，共同母核：环戊烷骈多氢菲结构多样，共同母核：环戊烷骈多氢菲2、广泛分布于动、植物，生理活性重要、广泛分布于动、植物，生理活性重要 激素类药物，强心药物激素类药物，强心药物第一节第一节 概述概述第八章第八章 甾体及其苷类甾体及其苷类甾体甾体 steroid 苷苷 glycoside 皂苷皂苷 saponin 羊毛甾醇羊毛甾醇MVA FPP+FPP 反式角鲨烯反式角鲨烯 2,3-环氧角鲨烯环氧角鲨烯 (C15)(C15)(squalene)(2,3-oxidosqualene)甾体甾体胆甾醇胆甾醇(二氢胆固醇二氢胆固醇)HOC27R41

2、01314ACBD3172、生源、生源HOC274101314ACBD3CH3-HOC304101314173、结构与分类、结构与分类依据：依据：C17侧链的碳原子数，取代基团侧链的碳原子数，取代基团 C18 雌甾烷类雌甾烷类雌二醇雌二醇 R=雌酚酮雌酚酮 R=OHORHH917H8OHH17炔诺酮炔诺酮HO17CCHOHHH C19 雄甾烷类雄甾烷类 OHH17H1819O雄性雄性酮酮 种类及来源：孕激素，糖皮质激素，肾上腺皮质激素，植物种类及来源：孕激素，糖皮质激素，肾上腺皮质激素，植物黄体酮黄体酮HH17H1819OO2021CH2OHOHOOR11氢化氢化可的松可的松可的松可的松R=O

3、R=OHH11母核：孕甾烷母核：孕甾烷 C21甾类甾类 C17侧链为两个碳的单元侧链为两个碳的单元甲型甲型 C23-C24强心苷类强心苷类C17-五或六元不饱和内酯环五或六元不饱和内酯环植物强心成分植物强心成分 蟾酥强心成分蟾酥强心成分乙型乙型OHOO1717OHOO C24胆酸类胆酸类 C17-戊酸戊酸 C27甾体皂苷及甾体生物碱甾体皂苷及甾体生物碱猪、熊、鹅胆汁猪、熊、鹅胆汁OOEFHH20212223242526271716胆酸胆酸C17-含氧（氮）螺环含氧（氮）螺环HOHOHOHCOOHHC27 胆甾烷胆甾烷 胆甾烷胆甾烷 C17:8-10 脂肪碳链脂肪碳链胆固醇胆固醇(胆结石胆结石)

4、昆虫蜕皮激素昆虫蜕皮激素C28 麦角甾烷麦角甾烷麦角甾醇麦角甾醇HOHO17HOHOHHOHOHOHOC29 谷甾烷谷甾烷HO17-谷甾醇谷甾醇小结：小结：10,13-角甲基角甲基 区别于三萜区别于三萜 -型型 17-侧链侧链 不同的甾体类型不同的甾体类型 取代基取代基 CH3CH3H1345891011121314151617HHHABCD A/B B/C C/D顺顺/反反 反反 顺顺/反反 立体化学立体化学A/B cis 5-HA/B trans 5-HCH3CH3HHHHABCD13458910111213141516172、分布：激素、分布：激素 萝摩科植物萝摩科植物第二节第二节 甾体

5、化合物甾体化合物二、海洋甾体化合物二、海洋甾体化合物一、一、C21甾类甾类1、结构：、结构：C17-含氧两碳单元含氧两碳单元 孕甾烷孕甾烷A/B 顺、反（多）顺、反（多）B/C 反反 特例：通光素（顺）特例：通光素（顺）C/D 顺、反顺、反3、活性：抗炎、抗肿瘤、抗生育、活性：抗炎、抗肿瘤、抗生育 青阳参苷青阳参苷:抗惊厥、癫痫抗惊厥、癫痫H1819202117种类及来源：孕激素，糖皮质激素，肾上腺皮质激素，植物种类及来源：孕激素，糖皮质激素，肾上腺皮质激素，植物黄体酮黄体酮HH17H1819OO2021CH2OHOHOOR11氢化氢化可的松可的松可的松可的松 R=OR=OHH11母核：孕甾烷

6、母核：孕甾烷 C21甾类甾类 C17侧链为两个碳的单元侧链为两个碳的单元SOCOCH2CH3OOHO11FFFCH3691716HH S-氟甲基 6,9-二氟-11-羟基-16-甲基-3-氧-17-丙酰氧基雄甾(androstane)-1,4-二烯-17-硫代羧酸-S-(氟甲基)酯 抗哮喘药抗哮喘药氟替卡松丙酸酯氟替卡松丙酸酯(fluticasone)第三节第三节 强心苷类强心苷类 cardiac glycoside一、概述一、概述 结构结构:强心苷元强心苷元+糖糖 分布分布:玄叁科玄叁科、夹竹桃科夹竹桃科 动物（无）动物（无）强心成份，蟾酥（酯类，非苷类）强心成份，蟾酥（酯类，非苷类）（一）

7、强心苷元（一）强心苷元 二、结构分类二、结构分类甲型甲型 五元内酯环五元内酯环乙型乙型 六元内酯环六元内酯环17OH1310HOR14H53OO172021222324OO2022232117取代基取代基 C10、C13：-CH3 C17：-五元或六元不饱和内酯环五元或六元不饱和内酯环 C14：-OH C10-CH3 CHO、CH2OH、COOH C13-CH3：不变不变 C3-OH 、成苷、成苷A/B 顺顺(多多)毛地黄毒苷元毛地黄毒苷元 5-H;反反(少少)乌沙苷元乌沙苷元 5-HB/C 反反 C/D 顺顺结构特点：立体化学结构特点：立体化学CH3CH3H13458910111213141

8、51617HHHABCD A/B B/C C/D顺顺/反反 反反 顺顺/反反 立体化学立体化学A/B cis 5-HA/B trans 5-HCH3CH3HHHHABCD1345891011121314151617型：强心苷元型：强心苷元-O-(2,6-去氧糖去氧糖)x-(6-去氧糖去氧糖)y-(-羟基糖羟基糖)z 通常通常:葡萄糖葡萄糖(glc)型：苷元型：苷元-O-(6-去氧糖去氧糖)x-(-羟基糖羟基糖)y型：苷元型：苷元-O-(-羟基糖羟基糖)n连接方式连接方式（二）（二）糖部分糖部分 去氧糖：去氧糖：2,6-去氧糖去氧糖(甲醚甲醚)，6-去氧糖去氧糖(甲醚甲醚)，4-去氧糖去氧糖 -

9、羟基糖：如葡萄糖羟基糖：如葡萄糖 五碳糖五碳糖 六碳糖六碳糖（三）实例（三）实例类型类型来源来源 活性化合物活性化合物苷元苷元/糖糖甲型甲型毛地黄类：毛地黄类：毛花毛地黄毛花毛地黄紫花毛地黄紫花毛地黄(叶叶)毛地黄毒苷毛地黄毒苷羟基毛地黄毒苷羟基毛地黄毒苷异羟基毛黄毒苷异羟基毛黄毒苷(地高辛地高辛digoxin)毛花毛地黄苷毛花毛地黄苷A-E去乙酰毛花毛地黄苷去乙酰毛花毛地黄苷 C(西地兰西地兰 deslanoside)紫花毛地黄毒苷紫花毛地黄毒苷 毛地黄毒苷元毛地黄毒苷元毛地黄毒糖等毛地黄毒糖等毒毛旋花子毒毛旋花子苷类苷类(种子种子)K-毒毛旋花子麻苷毒毛旋花子麻苷-K-毒毛旋花子苷毒毛旋花

10、子苷乙型乙型海葱海葱红海葱红海葱红海葱苷红海葱苷原海葱苷原海葱苷A海葱苷海葱苷海葱苷元海葱苷元蟾酥蟾酥蟾酥强心成分蟾酥强心成分3、化学反应、化学反应三、理化性质三、理化性质1、性状、性状 苷元：结晶性苷元：结晶性 苷：不定形粉末苷：不定形粉末2、溶解性、溶解性 苷元：亲脂性苷元：亲脂性 苷：亲水性苷：亲水性1）内酯环）内酯环a.开环反应开环反应OHOOH1714KOHEtOHOHOO1714OHOH(OEt)O1714OHOHOH(OEt)O1714HO21OOH(OEt)O1714HOH21OOO171421OHOO172021222324KOHEtOHOHOHO17OH(OEt)OHO17

11、OHHOOO17OH2）去羟基脱水）去羟基脱水CCH31310HOHOHCCH31310OHHOHOHOOOHOOOOHOHOHOKHCO3OHOHIO4OHOO1)O32)Zn3）形成半缩醛）形成半缩醛4）C17-侧链的异构化侧链的异构化 isomerizationOHOONaOHHOHOOOHOOisomerization6）酶解）酶解紫花苷酶紫花苷酶 末端末端glc-葡萄糖苷酶葡萄糖苷酶 -D-glc蜗牛消化酶蜗牛消化酶 全部苷键全部苷键b.剧烈酸水解剧烈酸水解 3%5%HClc.HCl(g)-丙酮丙酮 顺式邻二醇结构顺式邻二醇结构a.温和酸水解温和酸水解 0.05 M HCl 只水解只

12、水解2-去氧糖苷键去氧糖苷键5）苷键水解）苷键水解4、显色反应显色反应 1）针对不饱和内酯环针对不饱和内酯环 甲型：甲型：C21-活泼亚甲基活泼亚甲基 乙型：乙型：无活泼亚甲基无活泼亚甲基区别甲、乙型区别甲、乙型c、占吨氢醇、占吨氢醇d、过碘酸、过碘酸/对硝基苯胺对硝基苯胺b、对、对-二甲氨基苯甲醛反应二甲氨基苯甲醛反应2）针对）针对2-去氧糖去氧糖 a、K-K反应反应 游离态游离态 2-去氧糖去氧糖样品样品/Fe3+/冰醋酸冰醋酸 滴入浓滴入浓H2SO4界面层界面层:蓝或蓝绿蓝或蓝绿强心苷强心苷 2-去氧糖（游离）去氧糖（游离）水解水解四、波谱四、波谱 1、紫外、紫外2、红外、红外:鉴别不饱

13、和内酯环的存在鉴别不饱和内酯环的存在 l lmax(nm)甲型甲型 220乙型乙型 295-300(共轭多共轭多)甲型甲型+D D16(17)270 乙型乙型+D D16(17),14(15)330鉴别甲、乙型鉴别甲、乙型1)甲型甲型 内酯环内酯环n nc=o 正常峰和非正常峰正常峰和非正常峰2)乙型乙型 向低波数位移向低波数位移40 cm-13)D环双键对不饱和内酯环羰基吸收影响不大环双键对不饱和内酯环羰基吸收影响不大五、提取分离五、提取分离 1、难点：成分复杂，含量低，杂质多、难点：成分复杂，含量低，杂质多(色素、鞣质、糖、皂苷色素、鞣质、糖、皂苷)酶解：强心苷与酶共存，得原生苷难酶解：强

14、心苷与酶共存，得原生苷难2、提取方法、提取方法1)皂苷提取通法皂苷提取通法醇水提取醇水提取正丁醇萃取正丁醇萃取脱脂脱脂粗总皂苷粗总皂苷原料原料3)除叶绿素除叶绿素浓缩浓缩 2)脱脂脱脂醇提物醇提物石油醚脱脂石油醚脱脂醇提物醇提物适当浓缩适当浓缩 放冷放冷 叶绿素折出叶绿素折出 滤液滤液抽滤抽滤4)Pb盐盐除去杂质除去杂质5)Al2O3,活性炭活性炭3、分离方法、分离方法 溶剂萃取溶剂萃取 DCCC 层析法：分配层析，吸附层析层析法：分配层析，吸附层析 原生苷：原生苷：抑制酶解抑制酶解,新鲜药材新鲜药材;低温快速干燥低温快速干燥;高浓度醇（高浓度醇（70%）次生苷：次生苷：利用酶活性利用酶活性，

15、发酵，发酵(毛地黄毒苷毛地黄毒苷)；化学方法；化学方法(西地兰西地兰)6)原生苷和次生苷原生苷和次生苷 R 萜源化合物萜源化合物1.C2 C21甾类甾类2.五、六元不饱和五、六元不饱和 内酯环内酯环3.含氧螺环含氧螺环 C27甾体皂苷甾体皂苷小结：小结：171310HOR3强心苷强心苷 羊毛甾醇羊毛甾醇HOC30410131417第四节第四节 甾体皂苷甾体皂苷 Steroidal Saponins1、概述、概述 数量数量 1万种万种 生源：萜源化合物生源：萜源化合物 苷元结构：环戊烷骈多氢菲苷元结构：环戊烷骈多氢菲 分布：薯蓣科、百合科、龙舌兰科等分布：薯蓣科、百合科、龙舌兰科等 应用活性：苷

16、元应用活性：苷元:薯蓣皂苷元薯蓣皂苷元-甾体工业的原料甾体工业的原料 地奥心血康地奥心血康(呋甾烷类甾体皂苷呋甾烷类甾体皂苷70%)海洋甾体化合物海洋甾体化合物 糖链部分对活性的影响糖链部分对活性的影响HOOOHOAcOOOHOHOC CHOOOHO薯蓣皂素醋酸去氢表雄酮同化激素胆甾醇-谷甾醇发酵雄甾-1,4-二烯-3,17-二酮(ADD)安适舒痛(利尿药)diosgeninHOOHHOOHHOC CHOHOOHOHOC CHOH雌甾酮雌二醇雌三醇(骨质 疏松症)乙炔雌二醇炔诺酮(避孕药)ADD2、结构、结构 骨架类型骨架类型分类依据分类依据四氢呋喃环四氢呋喃环 变形螺甾烷型变形螺甾烷型C25

17、-CH3构型构型-CH3 异螺甾烷型异螺甾烷型 25R开环开环 呋甾烷型呋甾烷型-CH3 螺甾烷型螺甾烷型 25SF 环环4101314ACBD1819OOEFHHH2021222324252627OOHEH2021222324252627OH螺甾烷型螺甾烷型异螺甾烷型异螺甾烷型呋呋(喃喃)甾烷型甾烷型变形螺甾烷型变形螺甾烷型OEH202122OCH2OH262527OOEFHH2021222324252627OOEFHH2527OO25273HOOOHOOHOOROOglc252627薯蓣皂苷元薯蓣皂苷元剑麻皂苷元剑麻皂苷元薤白苷丁薤白苷丁Aculeatigides12OOOOHglcglc

18、glc2252226OO252722HOOHOHOO22HOOHOHOOHOHOOHOHOHOOOH22HOOH262527OOHOOH252627Hispigenin(1)Paniculogenin(2)新潘托洛皂苷元新潘托洛皂苷元纽替皂苷元纽替皂苷元异纽替皂苷元异纽替皂苷元C/D稠合方式稠合方式B/CA/B 顺顺(cis)反反(trans)反反反反5-H5-H8-H,9-H14-HCH3CH3HHHHABCD1345891011121314151617OO202122232527EF 取代基取代基 OD D5,25(27)C1,C3,C26-OH呋甾烷型呋甾烷型 C3,C26-OH成苷成苷

19、(双糖链苷双糖链苷),C22-半缩醛半缩醛OH稳定性差稳定性差C10,C12 OOHEH2021222324252627OglcOOHHOHOOH27酶解酶解C26-糖苷键易酶解糖苷键易酶解,C22-OH消去消去呋喃甾烷型甾体皂甙的研究进展;张剑波,俞飚,惠永正;有机化学有机化学,2000,20(5),663.OOOOOOHglcglcglcHOglcrha24-葡萄糖苷酶葡萄糖苷酶原菝葜皂苷原菝葜皂苷菝葜皂苷菝葜皂苷3、理化性质、理化性质 溶解性溶解性 皂苷皂苷/皂苷元皂苷元 对粘膜有刺激性对粘膜有刺激性 表面活性表面活性 溶血性溶血性 只能口服，不可做成注射剂只能口服，不可做成注射剂 F环

20、开裂环开裂(呋甾烷型呋甾烷型)人参总苷人参总苷 无溶血性无溶血性 与重金属盐沉淀与重金属盐沉淀 三萜皂苷三萜皂苷(酸性皂苷酸性皂苷)：中性盐：中性盐 Pb(OAc)4 甾体皂苷甾体皂苷(中性皂苷中性皂苷)：碱性盐：碱性盐 Pb(OAc)2(OH)2,Ba(OH)2 与甾醇沉淀与甾醇沉淀 F环开裂不沉淀环开裂不沉淀 甾醇：甾醇：C3-OH C3-O-Me C3-O-成苷成苷不沉淀不沉淀 显色反应显色反应区别三萜区别三萜/甾体（皂苷）甾体（皂苷）a.Ac2O/浓浓H2SO4 b.CCl3COOH 三萜三萜100 甾体甾体 60 4、波谱鉴定波谱鉴定 特点特点:所需样品量少所需样品量少;难点在糖链难

21、点在糖链 紫外紫外 双键，共轭双键，共轭 IR 螺缩酮结构螺缩酮结构 980 920 900 860 cm-1 A B C D 25S B C 25R C B 25S+25R CB区别螺甾烷和异螺甾烷型区别螺甾烷和异螺甾烷型呋甾烷型呋甾烷型IR谱不具有上述特征谱不具有上述特征 1D-和和 2D-核磁共振谱核磁共振谱 质谱质谱:液液-质联用质联用(LC-MS)5、提取分离、提取分离方法方法:色谱技术不断完善色谱技术不断完善:正、反相制备型正、反相制备型HPLC、DCCC;闪式柱色谱闪式柱色谱(flash chromatograph);低压、低压、中压液相色谱中压液相色谱难点难点:1)皂苷皂苷:极

22、性较强的大分子化合物极性较强的大分子化合物,不易结晶不易结晶,易溶于水和醇易溶于水和醇,难溶于有机溶剂难溶于有机溶剂;2)在同一植物中往往有很多结构相近的皂苷在同一植物中往往有很多结构相近的皂苷共存共存,更增加了分离纯化的困难。更增加了分离纯化的困难。甾体皂苷元甾体皂苷元原料原料皂苷元皂苷元b.酸水解或发酵酸水解或发酵(去糖去糖)a.水浸泡水浸泡亲脂性溶剂亲脂性溶剂粗皂苷元粗皂苷元粗总皂苷粗总皂苷水解水解提取提取 甾体皂苷甾体皂苷 水、醇水、醇 大孔吸附树脂大孔吸附树脂AgNO3 色谱色谱含含 羰基试剂羰基试剂层层 析析 法法吸附吸附 SiO2,Al2O3分配分配 SiO2 (支持剂支持剂)柱层析柱层析制备制备 TLC正相柱正相柱 SiO2,Al2O3反相柱反相柱 RP-8，RP-18O制备制备 HPLC