衛(wèi)生部規(guī)劃教材——天然藥物化學(xué)(第5版)STEROIDESANDGLUCOSIDESSection

OneIntroduction天然廣泛存在的一類化學(xué)成分，種類很多，包括動(dòng)植物甾醇(也稱固醇)、膽酸、維生素D、動(dòng)物激素、

腎上腺皮質(zhì)激素、

植物強(qiáng)心苷、蟾酥毒素、甾體生物

堿、甾體藥物、昆蟲激素等。雖然這些成分來(lái)源不同、生理活性不同，但它們

的化學(xué)結(jié)構(gòu)中都具有甾體母核-—--環(huán)戊烷駢多氫菲。這類成分涉及到生理、保健、節(jié)育、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)等多方面，對(duì)動(dòng)植物的生命活動(dòng)起著重要的作

用。一

、甾體的定義又名類固醇化合物

(steroids),

因其結(jié)構(gòu)中都具

有環(huán)戊烷駢多氫菲的甾核。1936年給這類化合物提出一個(gè)總稱“甾體化合物”,

“甾”字很形象化地表示了這類化合物的骨架，即在含

有四個(gè)稠合環(huán)“田”字上面連有三個(gè)支鏈“〈〈<”。C-10、C-13

上各有一個(gè)甲基，稱為角甲基。C-17位有側(cè)鏈。二、研究進(jìn)展1903-1932

年，甾醇及膽酸的研究闡明了甾體的碳架結(jié)構(gòu)。1928-1960

年，動(dòng)物激素的發(fā)現(xiàn)和工業(yè)生產(chǎn)。1960-80

年代末，避孕藥物的合成及其應(yīng)用與昆蟲激素的發(fā)現(xiàn)。三、基本結(jié)構(gòu)和分類在甾體母核上，大都存在C-3羥基，可和糖結(jié)合成苷。而C-17

側(cè)鏈有顯著差別，根據(jù)C-17

側(cè)鏈結(jié)構(gòu)的不同，可將天然甾類分為不同類型。5分類C?7

側(cè)

鏈A/BB/CC/DC?1

甾類羥甲基衍生物反反順強(qiáng)心苷類不飽和內(nèi)酯環(huán)順、反反反甾體皂苷類含氧螺雜環(huán)順、反反反植物甾醇脂肪烴順、反反反昆蟲變態(tài)激素脂肪烴順?lè)捶茨懰犷愇焖犴樂(lè)捶此摹⒘Ⅲw化學(xué)甾體母核有七個(gè)手性碳原子，

C-5、C-8

、C-9、C-10、C-13、C-14、C-17,

故理論上應(yīng)

有2?=128種光學(xué)異構(gòu)體，但由于稠環(huán)的存在

及其引起的空間阻礙，實(shí)際上可能存在的異

構(gòu)體大大減少，一般只以穩(wěn)定的構(gòu)型存在。51.母核的構(gòu)型：·

甾體化合物的四個(gè)環(huán)之間，每?jī)蓚€(gè)環(huán)以碳碳單鍵

稠和時(shí)，可以是順式的，也可以是反式的?！/B環(huán)有順式(5-βH)或反式(5-aH)

稠和。·B/C環(huán)是反式稠和(8-

βH/9-aH)?！/D環(huán)有順式(14-βH)或反式稠和(14-aH)。(1)正系：

A/B環(huán)為順式，B/C反式，C/D反

式

，C?-H

及C??-CH?

處于環(huán)平面同

一

邊，

以糞甾烷

(coprostane)為代表。CH?CH?

CH?CH?HCH?10H5HH(2)別系或異系：

A/B

為反式，B/C

反式，C/D反式。C?-H

及C??-CH?

不處于環(huán)平面同

一邊，以膽甾烷

(cholestane)為代表。CH?CH?CH?

H10H

HHCH?CH?·許多甾體化合物，于C?

處形成雙鍵，故區(qū)分A/B環(huán)稠和時(shí)構(gòu)型的因素不存在，故無(wú)正系、別系的區(qū)別。CH?CH?

CH?CH?

H

CH?5

H

HH2.取代基的構(gòu)型：·天然甾類成分C10

、C13、C??

側(cè)鏈大多為β-構(gòu)

型，以實(shí)線表示。由于C?

上有羥基，故取代基

的構(gòu)型實(shí)質(zhì)上是指C?

羥基的空間排列，有兩種

類型的異構(gòu)體：C?-OH,C?0-CH?順式：β型(實(shí)線表示)C?-OH,C?0-CH?反

式

：a

型

或epi(表)型CH?

(虛線表示)

CH?CH?CH?

H

CH?H

HH五、甾類成分的顏色反應(yīng)甾類成分在無(wú)水條件下，用酸處理，能產(chǎn)生

各種顏色反應(yīng)，用這些反應(yīng)來(lái)初步鑒別該類成分或供比色分析

(1-4常用)。(與三萜化合物類似)※1.Liebermann-burchard

反應(yīng)樣品溶于冰醋酸，加濃硫酸-醋酐(1:20),產(chǎn)生紅紫藍(lán)綠污綠等顏色變化，最后褪色。※

2.Salkowski

反應(yīng)樣品溶于氯仿，沿管壁滴加濃硫酸，氯仿層顯血紅色或青色，硫酸層顯綠色熒光?！?.三氯化銻或五氯化銻反應(yīng)將樣品醇溶液點(diǎn)于濾紙上，噴以20%三氯化銻(或五氯化

銻)氯仿溶液(不應(yīng)含乙醇和水)干燥后，60-70℃加熱，顯黃色、灰藍(lán)色、灰紫色斑點(diǎn)。

4.Rosenheim

反應(yīng)：A.樣品25%三氯醋酸乙醇液

→

紅色、紫色分子中有共軛雙烯結(jié)構(gòu)或經(jīng)三氯醋酸作用，生成物具共軛雙烯結(jié)構(gòu)。B.25%三氯醋酸乙醇液---3%氯胺T水液(4:1)毛地黃毒苷類：黃色羥基毛地黃毒苷類：蘭色異羥基毛地黃毒苷類：灰黃色毛地黃強(qiáng)心苷類的區(qū)別熒光反應(yīng)樣品樣品冰醋酸液氯化鋅+乙酰氯淡紅或紫紅△6.Lifschutz反應(yīng)：樣品冰醋酸液7.Tortellijaffe反應(yīng)：樣品冰醋酸液過(guò)氧苯甲酸結(jié)晶(C?H?COO?H)△2%溴-氯仿液SO呈色界面呈綠色5.Tschugaev反應(yīng)：其反應(yīng)機(jī)理較復(fù)雜，無(wú)色的甾體化合

物在無(wú)水條件下和濃酸作用，首先是C-3含

氧小基團(tuán)的質(zhì)子化而形成烊鹽(此時(shí)加水

稀釋可回收甾醇),進(jìn)一步則脫水形成共

軛雙鍵，然后產(chǎn)生雙鍵移位或雙分子聚合

或氧化等過(guò)程，生成有色物，故有色物多

為復(fù)雜混合物。例：三氯化銻反應(yīng)黃—紅色3,5-膽甾二烯(cholesterol)2,4-膽甾二烯Section

TwoSteroides一、C21甾體化合物(一)定義C??

甾(C21-steroides)是一類含有21個(gè)碳原子的甾體衍生物，由植物中分離出的C?1甾類都是以孕甾烷

(pregnane)

或其異

構(gòu)體為基本骨架。是目前廣泛應(yīng)用于臨床的一類重要藥

物

，具有抗炎、抗腫瘤、抗生育等方面生

物活性。HO孕甾烯醇酮H5β-孕甾烷黃體酮1.

C21甾苷類大都與皂苷、強(qiáng)心苷共存于中藥中如洋地黃葉和種子中，含有強(qiáng)心苷、皂苷及C?1

甾苷

(稱為洋地黃醇苷或洋地黃醇苷類)。其無(wú)強(qiáng)心作用，水解可生成糖及苷元。杠柳的

根皮及樹皮稱北五加皮，其中含多種甾苷，除強(qiáng)心苷--杠柳苷外，還含C?1

甾苷。2.

有些植物，不含強(qiáng)心苷，而含C??

甾苷，多

存在于蘿摩科。

如從牛皮消中得到的牛皮消苷

元、本波苷元、林里奧酮等均屬C?1甾苷。(三)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)※A/B反

；B/C反

；C/D順

。

5※

C?

、C?位大多有雙鍵；

C?0

位可能有羰基；C??

位上的側(cè)鏈多為a構(gòu)型。※

C?、C?、C?2、C?4、C?

7、C?0等位置可能有β-OH;C?1位可能有a-OH?！?/p>

C??

、C??羥基可能和醋酸、苯甲酸、桂皮酸等結(jié)合成

酯

?！?/p>

C?-OH有時(shí)和糖縮合成苷類存在。(四)結(jié)構(gòu)類型工

ⅡHOCH?coOH13

17HCH?HO10OHⅢ(五)理化性質(zhì)1.

大都是結(jié)晶形化合物；一般親脂性較強(qiáng)(分子中往往存在酯鍵);可溶于石油醚、乙醚等親脂性溶劑中，不溶于水；C?1甾苷類水溶性增大。2.

具甾體化合物的顏色反應(yīng)。由于C?1

甾苷類分子中2-去氧糖的存在，故存

在Keller—kiliani

顏色反應(yīng)(強(qiáng)心苷類顏色反應(yīng))C21甾苷類溶于含少量Fe3+(FeCl?

或

Fe?(SO?)?)

的冰醋酸，沿管壁滴加濃H?SO?界面及醋酸層顏色變化(藍(lán)、藍(lán)綠色)苷元不同而不同二、海洋甾體化合物見(jiàn)P3

16Section

ThreeCardiac

Glycosides一、定義強(qiáng)心苷

(

cardiac

glycosides)

是存在于植物

中具有強(qiáng)心作用的甾體苷類化合物，由強(qiáng)心苷元

和糖縮合而產(chǎn)生的一類苷?！?/p>

目前臨床應(yīng)用的有二、三十種，用于治療

充血性心力衰竭及節(jié)律障礙等心臟疾病，如西地蘭、地高辛、毛地黃毒苷等。·但強(qiáng)心苷類能興奮延髓催吐化學(xué)感受區(qū)而

引起惡心、嘔吐等胃腸道反應(yīng)；且有劇毒，

若超過(guò)安全劑量時(shí)，可使心臟中毒而停止

跳動(dòng)。·

其中某些強(qiáng)心苷對(duì)動(dòng)物腫瘤有效，

主要是細(xì)胞毒作用?！?/p>

1785年，W.Withering

使用洋地黃葉治療水

腫，到現(xiàn)在已從十幾個(gè)科一百多種植物中發(fā)

現(xiàn)強(qiáng)心苷類，主要有夾竹桃科、玄參科、蘿

摩科、衛(wèi)矛科、百合科、大戟科等等。·

較重要的植物有黃花夾竹桃、紫花洋地黃、

毛花洋地黃、杠柳、鈴藍(lán)、海蔥、福壽草、

羊角拗等。·

動(dòng)物中尚未發(fā)現(xiàn)有強(qiáng)心苷類成分，蟾蜍(chanchu)中所含的蟾毒也對(duì)心肌有興奮作用，具強(qiáng)心作用，但其非苷類，而屬甾類。二、生物合成以甾醇為母體經(jīng)多次轉(zhuǎn)化而逐漸生成涉及到大約20種酶的作用，如還原酶、氧化還

原酶、苷化酶、乙?；傅取Ｃ攸S中的強(qiáng)心苷元的形成過(guò)程：HOHOOHCH?OHCH?OHoOH強(qiáng)心苷生物合成途徑：OHHOHO+C?HOHOOH三、化學(xué)結(jié)構(gòu)和分類(一)苷元部分1.基本結(jié)構(gòu)強(qiáng)心苷是由強(qiáng)心苷元

(cardiac

aglycone)

與糖

(sugar)二部分構(gòu)成。(1)苷元母核苷元母核A,B,C,D四個(gè)環(huán)的稠合構(gòu)象對(duì)強(qiáng)心苷的理化及生理活性有一定影響。天然界存在的強(qiáng)心苷元B/C環(huán)是反式，C/D

環(huán)是順式，A/B

環(huán)大多數(shù)為順式-

---洋

地黃毒苷元(digitoxigenin),少數(shù)為反式-

--

-烏沙苷元(uzarigenin)。C?

位-OH

多為β-型---洋地黃毒苷元，

少數(shù)為α-型

(命名時(shí)冠以“表”字)——3-表洋地黃毒苷元(3-

epidigitoxigenin)

。C??位-OH都是β-型(C/D環(huán)順

式)?！?0,C??

.C??位

有

側(cè)

鏈

，C?0.C??多為β-CH??！?7

位側(cè)鏈為不飽和內(nèi)酯環(huán)。·C?1,C?2

和

C?

位

可

能

連

羰

基

；·C4.5、C5.6、C9.11.C16.17

可

能

有

雙

鍵

。(2)取代基·苷

元

母

核

上

的C?,C1?

位

上

都

有

羥

基：CH?CH?

13

1710RO14OH1502.結(jié)構(gòu)類型根

據(jù)C?7位側(cè)鏈的不飽和內(nèi)酯環(huán)不同分為：·

甲型：

C??

位側(cè)鏈為五

元

環(huán)的△aβ-y內(nèi)

酯·乙型：

C??位側(cè)鏈為六元環(huán)的△aB,rδ-δ內(nèi)

酯這兩類大都是β-構(gòu)型，個(gè)別為α-構(gòu)型，

α

-型無(wú)強(qiáng)心作用。甲型強(qiáng)心苷元：C?7位上連五元不飽和內(nèi)酯環(huán)，即△-γ-內(nèi)酯----強(qiáng)心甾烯型。以強(qiáng)心甾

(cardenolide)

為母核命名。0HO

H

毛地黃毒苷元甲型

3βA,14β-二羥基-5β-強(qiáng)心甾-20(22)-烯乙型強(qiáng)心苷元C?7

位上連六元不飽和內(nèi)酯環(huán)，即△aβ,y----

雙烯-

δ-內(nèi)酯，分為海蔥甾二烯和蟾蜍甾二烯。以

海蔥甾

(scillanolide)

或蟾蜍甾(bufanolide)

為母

核命名。HO

海蔥苷元乙型

3βA,14β-二羥基海蔥甾4,20,22-三烯(二)糖部分構(gòu)成強(qiáng)心苷的糖又20多種，根據(jù)C?

位

上有無(wú)-OH分為α-OH糖及α-去氧糖兩類。

后者主要見(jiàn)于強(qiáng)心苷。1.

α-羥基糖除廣泛分布于植物界的D-

葡萄糖、

L-鼠李糖外，還有：(1)6-去氧糖如：

L-夫糖、D-雞納糖等。(2)6-去氧糖甲醚如：

L-

黃夾糖、

D-

洋地

黃糖等。2.

α-去氧糖(1)2,6-二去氧糖如：

D-

洋地黃毒糖等。(2)2,6-二去氧糖甲醚如：

L-

夾竹桃糖、

D-加拿大麻糖等。HOOHD-洋地黃毒糖

L-夾竹桃糖CH?O、H,OHHOOCH?D-加拿大麻糖CH?O、H,OHHO(三)構(gòu)成強(qiáng)心苷的糖對(duì)強(qiáng)心作用

的影響構(gòu)成強(qiáng)心苷的糖數(shù)目和種類不同，對(duì)強(qiáng)心苷活

性影響不同。

P334甲型強(qiáng)心苷元及其苷的毒性(活性)規(guī)律一般為：苷元<單糖苷>二糖苷>三糖苷單糖苷的毒性次序?yàn)椋浩咸烟擒?gt;甲氧基糖苷>6-去氧糖苷>2,6-去氧糖苷乙型強(qiáng)心苷元及其苷的毒性規(guī)律一般為：苷元>單糖苷>二糖苷乙型強(qiáng)心苷元的毒性>相應(yīng)的甲型強(qiáng)心苷元(四)糖和苷元的連接方式強(qiáng)心苷中，

多數(shù)是幾種糖結(jié)合成低聚糖形式再與苷元的C?-OH

結(jié)合成苷，少

數(shù)為雙

糖苷或單糖苷。糖和苷的連接方式有三種：I型：苷元-(2,6-去氧糖)x-D-

葡萄糖)yⅡ型：苷元-(6-去氧糖)x-D-葡萄糖)vⅢ型：苷元-

(D-

葡萄糖)γ一般初生苷其末端多為葡萄糖。(五)結(jié)構(gòu)舉例甲型強(qiáng)心苷洋地黃毒苷(digitoxin)狄高辛(digoxin)R?

R?H

OHOH

H(D-洋地黃毒糖)30-綠海蔥苷(scilliglaucoside)乙型強(qiáng)心苷四、強(qiáng)心苷的理化性質(zhì)(一)理化性質(zhì)1.性狀：強(qiáng)心苷多為無(wú)色結(jié)晶或無(wú)定形粉末中性物質(zhì)有旋光性C??側(cè)鏈為β

-構(gòu)型的味苦，

α-構(gòu)型味不苦，但無(wú)效對(duì)粘膜有刺激性2.

溶解度強(qiáng)心苷的溶解性與所連糖的種類和數(shù)目

有

關(guān)

；一般可溶于水、甲醇、乙醇、丙酮等極性溶劑；難溶于乙醚、苯、石油醚等非極性溶劑；

弱親脂性苷微溶于氯仿-乙醇(2:1);親脂性苷微溶于醋酸乙酯、含水氯仿、

氯仿-

乙醇(3:1)。一般糖基多的原生苷比次生苷或苷元的親水性強(qiáng)、親脂性弱，可溶于水等高極性溶劑而難溶于低極性溶劑，多為無(wú)定形粉末。洋地黃毒苷是一個(gè)三糖苷，但3分子糖都是洋地黃毒糖，整個(gè)分子只有5個(gè)羥基，故在水溶液中溶解度小(1:100000000),溶于氯仿(1:40)。CH?HOH,OHHOOHD-洋地黃毒糖O

、H,OHCH?HOOHL-夾竹桃糖OH洋地黃毒苷CH?H,OHOCH?D-加拿大麻糖CH?CH?RO苷元上羥基的數(shù)目也相同，僅位置不同，前者是C?

C16二羥基，其中C??羥基能和C??內(nèi)酯環(huán)的羰基形成

分子內(nèi)氫鍵，后者是C?2,C?

-二羥基，不能形成分

子內(nèi)氫鍵，所以毛花洋地黃苷丙在水中的溶解度(1:18500)比毛花洋地黃苷乙大。在氯仿中的溶解

度，毛花洋地黃苷丙(1:1750)小于毛花洋地黃苷

乙(1:550)。

CH!?CH?OHRO當(dāng)糖基與苷元上的羥基數(shù)目相同時(shí)，苷元上的羥基不能形成分子內(nèi)氫鍵的比能形成分子內(nèi)氫鍵的水溶性大。如毛花洋地黃苷乙和毛花洋地黃苷丙，都是四

糖苷，整個(gè)分子中有8個(gè)羥基，四個(gè)糖的種類也相同，0但糖基和苷元上羥基數(shù)目的多少對(duì)溶解性也有

一

定的影響。如烏本苷是一個(gè)單糖苷，卻有8個(gè)羥基，

水溶性很大(1:75),難溶于氯仿。CH?HOHOHOOH鼠李糖-oOH烏本苷O3.

脫水反應(yīng)強(qiáng)心苷混合強(qiáng)

酸

(

3

%

-

5

%HCl)

加熱水

解時(shí)，苷元往往發(fā)生脫水反應(yīng)。(1)C?-OH

最易發(fā)生脫水反應(yīng)生成縮水苷元。(2)同時(shí)存在C?4-OH

和C??-OH,

也易脫水，

得到二縮水苷元。RO(3)如將C?-OH

氧化為酮基，則更使C?

叔

羥基活化，在溫?zé)釛l件下即可脫水而形成烯

酮。同樣，

C?6

被氧化為酮基，也能促使C?-

叔羥基脫水而形成烯酮。(

4

)

若C?

位有雙鍵，可促使C?-OH

與C?-H

脫水，生成共軛雙鍵。RO4.

水解反應(yīng)水解反應(yīng)是研究強(qiáng)心苷組成的常用方法，分化學(xué)方法和生物方法兩大類：>化學(xué)方法主要有酸水解、堿水解和乙酰解；>生物方法主要有酶水解。糖部分不同，其水解產(chǎn)物難易及產(chǎn)物均

不

同

。(二)苷鍵的水解A.溫和酸水解：用稀酸(0.02-0.05mol/L)的鹽酸或硫酸在含水醇中經(jīng)短時(shí)間(半小時(shí)至數(shù)小時(shí))加熱回流，可使

I

型強(qiáng)心

苷水解成苷元和糖。I

型：苷元-(2,6-去氧糖)x-(D-葡萄糖)y√主要水解苷元和α-去氧糖之間的苷鍵或α-去氧糖與α-去氧糖之間的糖鍵?！?/p>

而α-去氧糖與葡萄糖之間的糖鍵不易切斷。

√

對(duì)苷元影響較小，不會(huì)引起脫水反應(yīng)?！痰贿m于16位有甲?；难蟮攸S強(qiáng)心苷類，在此種條件下，16位甲酰基水解為羥基，

得不到原生苷元。I

型：苷元-(2,6-去氧糖)x-(D-葡萄糖)yB.

強(qiáng)烈酸水解用較濃酸(3%--

5%)長(zhǎng)時(shí)間加熱回流或同時(shí)加壓，可水解Ⅱ型和Ⅲ型強(qiáng)心苷，得

到定量的葡萄糖。可水解α-

O因?yàn)棣廖坏牧u基阻礙了苷原子的質(zhì)子化，使水解較困難。但此法常引起苷元失去1分子或數(shù)分子水，形成脫水苷元，即次生苷。Ⅱ型：苷元-(6-去氧糖)x-(D-葡萄糖)yⅢ型：苷元-(D-葡萄糖)YC.氯化氫丙酮法(Mannichhe

和

Siewert法)Mannich

和

Siewert

將烏本苷置于含1%氯

化氫的丙酮中，20℃放置兩周并時(shí)時(shí)振搖，得

到原生的烏本苷元單丙酮化合物和氯代L-鼠

李

糖丙酮化合物，再用稀酸水解烏本苷元單丙酮

化合物而得到烏本苷元。此法適于對(duì)鈴藍(lán)毒苷及多數(shù)Ⅱ型苷進(jìn)行水解，可得到原生苷元。多用于單糖苷。某些

Ⅱ型苷如黃甲次苷也用此法得不到原生苷而是

縮水苷元。P3242.酶水解法含強(qiáng)心苷的植物中，

有水解葡萄糖的酶，

無(wú)水解α-去氧糖的酶，所以能水解除去分子

中的葡萄糖而保留α-去氧糖。蝸牛酶

(一種混合酶，蝸牛腸管消化液

經(jīng)處理而得)幾乎能水解所有的苷鍵，能將

強(qiáng)心苷分子的糖逐步水解，直至獲得苷元，

常用來(lái)研究強(qiáng)心苷的結(jié)構(gòu)。紫

花

洋

地

黃

苷A紫花苷酶

洋地黃毒苷+D-

葡

萄

糖紫花洋地黃苷B紫花苷酶

羥基洋地黃毒苷+D-葡萄糖3.堿水解法強(qiáng)心苷的苷鍵為縮醛結(jié)構(gòu)，可被酸或

酶水解，而不被堿水解。堿試劑主要使分子中的?；狻?nèi)酯環(huán)裂開、△20(22)轉(zhuǎn)位及苷元異構(gòu)化等

。(1)?；乃庠趶?qiáng)心苷的苷元或糖基上常有酰基存在，一般可用堿試劑處理使酯鍵水解脫去酰基。△NaHCO?,KHCO------

使a-去氧糖上的?；?/p>

解，而α-羥基糖及苷元上的酰基多不被水解；▲Ca(OH)?,Ba(OH)?----

使a-去氧糖、α-羥基糖

及苷元上的酰基水解；▲NaOH

堿性太強(qiáng)，不但使所有?；猓€

使內(nèi)酯環(huán)破裂，故很少使用。若分子量>500,

應(yīng)

用FAB-MS

或FD-MS

可

將糖-分子-分子打斷，靈敏度高；分子離子峰

較強(qiáng)；提供糖鏈連接順序和糖的種類信息；樣

品用量少。111,124,163,164109,123,135,136甲型：m/z乙型：m/z●MS●1H-NMR18,19-CH?

δ1.0;

δ18-CH?>δ19-CH3C10-CHO

δ10-9.5;C?0-CH?OH

?；?4.5-5.0

(J=12Hz,

2H,ABq);C?-H83.90(m)

成苷后向低場(chǎng)位移；

C?6-H(若無(wú)含氧基團(tuán)取代)

δ2.0-2.5(m);

C?7-Hδ2.80(J=9.5Hz,m或dd)>

4.內(nèi)酯環(huán)五元內(nèi)酯環(huán)22

0C??-H84.50-5.00(J=18Hz,寬s或t或ABq)23C??-Hδ5.60-6.0(

寬s)O21

六元內(nèi)酯環(huán)端基氫：β-D-glcα-L-rha87.2(s)87.8

(d)

δ6.3(d)C?1-HC?2-HC?3-HJ=6-8HzJ=2Hz糖分子上的質(zhì)子aaae13C-NMR>

一般用比較的方法。伯碳仲碳叔

碳

季

碳

醇

碳

烯

碳羰基碳δ12-2420-4135-5727-4365-91119-172177-210

>

可判斷A/B環(huán)的構(gòu)象δ10-CH3

δA,B

環(huán)上的碳5

β-甾體

20

較5

α-甾體高場(chǎng)2-8

5α

-甾體

12六、強(qiáng)心苷的生理活性強(qiáng)心苷為心臟興奮劑，主要作用是延長(zhǎng)傳導(dǎo)

時(shí)間，興奮心肌。其強(qiáng)心作用主要取決于苷元部

分，但糖部分可增加強(qiáng)心苷對(duì)心肌的親和力，故

對(duì)強(qiáng)心苷的生理活性也有影響。(一)苷元結(jié)構(gòu)與強(qiáng)心作用的關(guān)系1.

強(qiáng)心苷元甾體母核必須具有一定的構(gòu)象和C?7位連接的不飽和內(nèi)酯環(huán)及其β-構(gòu)型是不可缺少的，

若異構(gòu)化為α-型或開環(huán)或不飽和內(nèi)酯環(huán)被氫化或

雙鍵位移，均無(wú)毒性或毒性顯著降低。2.C??位上-OH

只有是β-構(gòu)型的才有效，C??-βOH如與鄰近的碳原子上的H

脫水形成雙鍵或與C?脫

氫成氧橋，均使強(qiáng)心作用減低或消失。C?-β

OH可能是保持氧的功能和C/D

環(huán)為順式構(gòu)象的重要

因素

。3.A/B

環(huán)順式的甲型強(qiáng)心苷元，

C?-OH

必須是β-構(gòu)型，α-型無(wú)活性。4.C??-CH?氧化成羥甲基或醛基或羧酸后，可影

響強(qiáng)心作用的強(qiáng)度或毒性，但不是決定因素。5.

引

入5β

、11α

、12β-

OH

有增強(qiáng)活性作用，而

引入1β、6β、16β-OH

有降低活性作用。6.在母核上引入雙鍵，對(duì)強(qiáng)心作用的影響不一致，引入△4(5)與引入5β-OH的影響相似，能增強(qiáng)活性，而引入△16(17)則活性消失或顯著

下降

。7.無(wú)論在苷元或糖基上增加乙酰基都有增強(qiáng)活性的作用。SectionFourSteroidalSaponins一、概述1.定義具有螺甾烷類化合物結(jié)構(gòu)母核的一類皂苷。2.分布主要分布薯蕷科、百合科、玄參科、抜

葜科、龍舌蘭科等單子葉植物中。3.生物活性抗生育：殺滅精子、抗早孕主要用作合成甾體避孕藥和激素類藥物的原料。降血糖：偽原知母皂苷AⅢ和原知母皂

苷AⅢ降低膽固醇和免疫調(diào)節(jié)抗真菌、殺蟲等√地奧心血康膠囊——含8種由黃山藥中提

取的甾體皂苷，總量在90%以上，治療冠

心病

。√

心腦舒通

—

—

由蒺藜(jii)果實(shí)中提取的總甾體皂苷，用于心腦血管疾病的防治?！潭苋~冠心寧——從盾葉薯蕷中提取的水溶性皂苷。防治心腦血管疾病：地k心

74

抗

腫

瘤

：從百合科植物

Ornithogalum

Saundersiae中分離出一種皂苷

,此化合物對(duì)人的正常細(xì)胞幾乎沒(méi)有毒性，而對(duì)惡性腫瘤細(xì)

胞具有強(qiáng)烈毒性。體外生理活性實(shí)驗(yàn)表明，

它的抗癌活性比目前臨床應(yīng)用的順鉑、紫

杉醇等高100倍，有望成為一類新的抗癌藥

物

。二、化學(xué)結(jié)構(gòu)(一)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1.分子具螺縮酮的結(jié)構(gòu)2.A/B

順、反；B/C,C/D

反3.C?0,C??

具β-CH?RO4

6

5.C?、C?有時(shí)具雙鍵；

C?2

有時(shí)具羰基6.分子中有三個(gè)*C:*C?0、*C22、*C?5(二)結(jié)構(gòu)分類甾體皂苷的皂苷元基本骨架屬于螺甾(spirostane)的衍生物，依照螺甾烷結(jié)構(gòu)

中C-25

的構(gòu)型和環(huán)的環(huán)合狀態(tài)，可將其分

為四種類型。4

61.螺甾烷醇類

(spirostanols)

C-25

為S構(gòu)型。27HO4

62.異螺甾烷醇類

(isospirostanols)C-25為R構(gòu)型HO4

63.呋甾烷醇類

(furostanols)F環(huán)為開鏈衍生物HO4

64.

變形螺甾烷醇類

(pseudo-pirostanols)F環(huán)為五元四氫呋喃環(huán)HO4甾體皂苷元共有27個(gè)碳原子組成：(1)分子中含有A,B,C,D,E,F

六個(gè)環(huán)，A,B,C,D為甾體母核---環(huán)戊烷多氫菲，C2

2是E環(huán)和F環(huán)共有的碳原子，以螺縮酮的形式相聯(lián)。(2

)一

般B/C

和C/D

環(huán)稠合為反式(8β,

9a,13β,14a),而A/B環(huán)有順式或反式(5β或5α)。(3)分子中有含有多個(gè)羥基，大多在C3位有羥基取代。多數(shù)為β-型，少數(shù)為α-型。羰基和雙鍵也是常見(jiàn)取代基。(4)在甾體皂苷元的E,F

環(huán)中有3個(gè)手性碳原子，為C-20,C-22,C-25。C-20甲基為α型，即C?0-甲基位于E環(huán)平面

的背面，對(duì)E環(huán)來(lái)說(shuō)是α型，但對(duì)F環(huán)來(lái)說(shuō)是

β型。C-22也為α型。C-25甲基有兩種構(gòu)型，當(dāng)C-25甲基位于環(huán)平面上的直立鍵時(shí)為β型，其絕對(duì)構(gòu)型為L(zhǎng)

型(25S,25L,25βF,Neo);S

型即為螺旋甾烷，由其衍生的皂苷為螺甾烷醇皂苷類(spirostanolsaponins)。>

當(dāng)C-25甲基位于環(huán)平面下的平伏鍵時(shí)為α型，

其絕對(duì)構(gòu)型為D型(

2

5R,25D,25aF,Iso).>

R型即為異螺旋甾烷。由其衍生的皂苷為異

螺甾烷醇苷皂苷類(isospirotanolsaponins)。>

兩者互為異構(gòu)體，常共存于植物體內(nèi)，25R型較穩(wěn)定(5)甾體皂苷分子中不含羧基，呈中性，故又稱中性皂苷。(三)結(jié)構(gòu)舉例薯蕷皂苷元?jiǎng)β樵碥赵狧O'H薤白苷丁O-glcOHO紐替皂苷元galaglcCH?OH三、甾體皂苷的理化性質(zhì)1.性狀

甾體皂苷元有較好晶形。皂苷多為無(wú)

定形粉末，味苦而辛辣，對(duì)人體黏膜有強(qiáng)烈

的刺激性；皂苷多具旋光性，且多為左旋。2.溶解性甾體皂苷元能溶于親脂性溶劑；不

溶于水。皂苷一般可溶于水、稀醇易溶于熱

水、稀醇，難溶于石油醚、苯、乙醚等親脂

性溶劑。3.表面活性及溶血作用

甾體皂苷多具有發(fā)泡

性，其水溶液振蕩后產(chǎn)生持久性泡沫。甾體皂

苷具有溶血作用。4.能與堿式鉛鹽、鋇鹽形成沉淀。5.顏色反應(yīng)

甾體皂苷在無(wú)水條件下，遇某些

酸類可產(chǎn)生與三萜皂苷相類似的顏色反應(yīng)。>甾體皂苷與醋酐一硫酸的顏色反應(yīng)，最后出現(xiàn)綠色

三萜皂苷最后出現(xiàn)紅色。>

三萜皂苷三氯醋酸加熱到100度顯色，而甾

體皂苷加熱到60度就顯色。6.甾體皂苷可與甾醇形成分子復(fù)合物，甾體皂

苷的乙醇溶液可被甾醇(常用膽甾醇)沉淀。除膽甾醇外，凡是含有C?

位β-OH的甾醇都

可與皂苷結(jié)合生成難溶性分子復(fù)合物。若C?-OH

為α構(gòu)型，或者是當(dāng)C?-OH

被酰

化或生成苷鍵，就不能與皂苷生成難溶性的

分子復(fù)合物。生成的分子復(fù)合物用乙醚回流提取時(shí)，膽甾醇可溶于醚，但皂苷不溶，從而達(dá)到純化皂苷和檢查是否有皂苷成分的存在，具體如

下

：粗甾體皂苷膽甾醇的飽和乙醇溶液至不再析出沉淀濾過(guò)沉淀水、醇、乙醚依次洗滌以除去糖、色素、油脂和游離膽甾醇干燥甾體皂苷與甾醇的復(fù)合物乙醚提取膽甾醇?xì)埩粑?純甾體皂苷)λ(nm)

E205-225

900285

500240

11000235甾體皂苷元降解、氧化

(

含C?4-OH)

脫水●UV孤立雙鍵孤立羰基α,β-不飽和酮共軛雙鍵四、甾體皂苷元的波譜特征藥學(xué)院C??

-OH21181219l1

139

14103

5的判斷：0-

26

25307-309nmCH?C=022O162074

623RO241527●IR甾體皂苷元含有螺縮酮結(jié)構(gòu)的側(cè)鏈，在IR中幾乎都能顯示出980cm-1(A)

、920cm-1(B)、900cm-1(C)、860cm-1(D

附近的四個(gè)特征吸收

帶，且A帶最強(qiáng)。在25S型皂苷或皂苷元中，

B

帶

>C

帶。在25R

皂苷或皂苷元中則是B

帶<C

帶

。因此能借以區(qū)別C?5位二種立體異構(gòu)體?！馦S0

-a0m/z

1390或0o+H0b

oO麥?zhǔn)现嘏舖/z

115m/z

126十OH

O0·H-NMR18,19-CH?δ1.0(S);δ18-CH?

<δ19-CH?21,27-CH?δ1.0(d);δ21-CH?>δ27-CH3.13C-NMR

(略)27個(gè)C的特征峰都能辨認(rèn)出來(lái)C

δ~<30C-OH

δ~60-80

C=Cδ~100C=0

δ~200五、甾體皂苷的提取與分離甾體皂苷元的提取1.在植物組織中將皂苷水解，然后用低極性

溶劑提取皂苷元。2.先用極性溶劑如甲醇、乙醇、丁醇將皂苷

提出，再加酸加熱水解，濾出水解物，然后

用低極性溶劑提取皂苷元。例

：薯蕷皂苷元的提取合成甾體激素和甾體避孕藥物韻重要原料穿山龍(干燥根莖)加水浸透后，再加入3.5倍量水，加入濃H?SO?使達(dá)3%濃度，通蒸氣加壓進(jìn)行水解8小時(shí)水解物用水洗去酸液，干燥后粉碎，使含水量不超過(guò)6%干燥粉加6倍量汽油(或甲苯),連續(xù)回流，提取20小時(shí)

汽油提取液回收汽油，濃縮至約1:40,室溫放置，

使結(jié)晶完全析出后，離心甩干粗制薯蕷皂苷元自乙醇或丙酮中重結(jié)晶，活性炭脫色薯蕷皂苷元(mp204-207)思

考

題

：1.強(qiáng)心苷元主要分為哪幾類?其主要結(jié)構(gòu)特征具有哪些異同點(diǎn)?利用哪些化學(xué)性質(zhì)可以區(qū)分它們?

這些化學(xué)反應(yīng)所用的試劑及反應(yīng)現(xiàn)象是什么?P318

、P3262.簡(jiǎn)述強(qiáng)心苷的一般溶解規(guī)律及影響因素。483.按強(qiáng)心苷元及與其C-3位羥基直接相連的內(nèi)端

糖的種類的不同可將強(qiáng)心苷分為幾種類型?每一

類舉出一個(gè)代表化合物。這些類型的強(qiáng)心苷分別

可以采取什么樣的水解方法進(jìn)行水解?44、554.

提取分離強(qiáng)心苷要注意哪些問(wèn)題?72、735.

甾體皂苷的理化性質(zhì)與三萜皂苷的理化性質(zhì)有

何異同點(diǎn)?如何將二者區(qū)分開?986.

簡(jiǎn)述甾體皂苷的主要結(jié)構(gòu)特征及其分類。如何

利用化學(xué)反應(yīng)區(qū)別呋甾和螺甾類化合物?

P337、P341薄層層析