第九章甾体类化合物课件.ppt
第九章,甾体类化合物,【含义】以环戊烷并多氢菲 甾核衍生的一类化合物的总称。,第一节 概述,甾体类化合物的结构与分类,依-17位取代基团的不同，可分为：,类型 C17侧链 A/B B/C C/D 植物甾醇 810个碳的脂肪烃 顺反 反 反胆汁酸类 戊酸 顺 反 反C21甾类 C2H5衍生物 反 反 顺昆虫变态激素 810个碳的脂肪醇 顺 反 反强心苷类 不饱和内酯环 顺反 反 顺甾体皂苷类 含氧螺杂环 顺反 反 反,强心苷类,【含义】 是生物界中存在的一类对心脏具有显著生理活性的甾体苷类。,依C17 -位上连接内酯环大小的不同,二、 结构与分类1、苷元部分：,第二节 强心苷类化合物,一、概述,强心甾烯,海葱甾烯（蟾蜍甾二烯）,3-OH 14-OH,3-OH 14-OH,甲型强心苷元,乙型强心苷元,甲型强心苷,乙型强心苷,2、糖的部分,2. -去氧糖 2-去氧糖,1. -羟基糖 2-羟基糖,2，6-二去氧糖,2，6-二去氧糖甲醚,6-去氧糖,6-去氧糖甲醚,D-洋地黄毒糖,D-加拿大麻糖,L-鼠李糖,D-洋地黄糖,3、糖和苷元的连接方式,型强心苷：苷元C3-O-(2,6-二去氧糖)X-(D-葡萄糖)y,型强心苷：苷元C3-O-(6-去氧糖)X-(D-葡萄糖)y,型强心苷：苷元C3-O-(D-葡萄糖)x,型强心苷：苷元C3-O-(-羟基糖)x,1、甾体母核的立体结构2、不饱和内酯环3、取代基4、糖部分 甲型强心苷的毒性为：三糖苷二糖苷单糖苷 苷元 单糖苷的毒性为： 葡萄糖苷甲氧基糖苷 6-去氧糖苷 2,6-去氧糖苷 乙型强心苷的毒性为：苷元 单糖苷 二糖苷 乙型强心苷的毒性大于甲乙型强心苷,三、构效关系,（二）溶解性 强心苷一般可溶于水、醇、丙酮等极性溶剂，微溶于醋酸乙酯、含醇氯仿，几乎不溶于石油醚、苯、乙醚等极性小的有机溶剂。 溶解性与糖的分子数目、种类，苷元中取代基的种类、数目及位置有关。,四、 理化性质,（一）性状 多为无色结晶或无定形粉末，具有旋光性，C17侧链为构型者味苦，构型者味不苦。对黏膜有刺激性。,原生苷水溶性相应的次生苷苷元,（三）脱水反应 强心苷用混合强酸（35%盐酸）水解时，苷元上羟基（C14-OH ，C5-OH更容易）与邻位上的氢脱去水分子的反应。,+3洋地黄毒糖+葡萄糖,缩水羟基洋地黄毒苷元,（四）水解反应 反应类型 反应条件 水解特点 用 途,I型 R O a-去氧糖 a-去氧糖 glc,35% HCI 所有苷键 I .II.III型强心苷 延长加热时间 断裂 的水解:苷元 或加压 和各种单糖 但易产生脱水苷元 1% HCI丙酮 II型强心苷 原生苷元 溶液 20两周 的水解 糖衍生物,盐酸-丙酮法,（2）强烈酸水解法,条件 增高酸的浓度（3%5%），加温，加压；,水解部位 糖与糖之间的苷键、苷元与糖之间苷键全部水解；,水解产物 苷元和单糖 ；,注意 苷元易发生脱水反应 ；,（3）氯化氢丙酮法,强心苷丙酮溶液中加入1%氯化氢试剂，20放置两周，得原生苷元和糖的衍生物,2、酶水解法,特点：具有专属性，只能切断D-葡萄糖苷键，苷元与去氧糖之间苷键及去氧糖之间的苷键不能水解。,水解产物：葡萄糖和次生苷。,加拿大麻苷+ （D-葡萄糖）2,（毒毛花苷元-加拿大麻糖- -D-葡萄糖）,毒毛花苷K,毒毛花苷元-加拿大麻糖4-1-D-葡萄糖6-1-D-葡萄糖,-D-葡萄糖酶,毒毛花双糖酶,K-毒毛花次苷+ -D-葡萄糖,（毒毛花苷元-加拿大麻糖）,（二）碱水解法,碳酸氢钠、碳酸氢钾：-去氧糖上的酰基水解，,氢氧化钙、氢氧化钡： -去氧糖， -羟基糖和苷元的酰基都水解；,氢氧化钠、氢氧化钾水溶液：酰基全部水解，内酯环水解开环，酸化可重新闭环。,甲型强心苷在氢氧化钾醇溶液中-内酯可以发生双键位位，产生C22活性亚甲基；,1、酰基的水解,2、内酯环的水解,电子转移、双键移位 加成反应 皂化开环甲型强心苷 C22活性亚甲基 内酯型异构化苷 开链型异构化苷,与活性亚甲基试剂反应 （用于甲型和乙型强心苷鉴别）,乙型强心苷在醇性苛性碱溶液,五 强心苷的提取与分离,强心苷提取分离比较困难： 1. 含强心苷成分比较复杂，含量较低，2. 强心苷为多糖苷, 常与多糖、皂苷、色素、鞣质等性质相近成分共存， 3. 共存酶的存在及酸、碱等，易造成强心苷的水解，使成分复杂化。,目的 提取原生苷-抑制酶的活性 原料新鲜； 尽快干燥：50-60通风快速； 防潮，控制含水量； 避免酸碱； 提取次生苷-酶解，酸、碱水解。,溶剂法（相似者相溶原则） 常用提取溶剂 : 甲醇、70%-80%乙醇（提取效率高；能使酶破坏失活）1、油脂类杂质（种子类药材）： 压榨法或石油醚脱脂后提取2、叶绿素（地上部分药材）： 稀碱液皂化法 静置析胶法（醇提液浓缩至适当浓度静置）,提取,纯化,3、吸附法: 活性炭吸附除去叶绿素等脂溶性杂质4、氧化铝柱聚酰胺柱吸附除去糖类、水溶性色素、皂苷等。 除杂后的浓缩液，氯仿-甲醇（乙醇）依次萃取按极性分几部分。,两相溶剂萃取法：依分配系数差异（K）逆流分流法： 依分配系数差异（K）色谱分离法： 对亲脂性苷（单糖苷、次生苷、苷元） 吸附原理 对弱亲脂性苷（原生苷） 分配原理,分离,六. 检识（一） 理化检识按作用部位分：,作用于五元不饱和内酯环1、Legal反应2、Kedde反应、Raymond反应、Baljet反应用于甲型与乙型强心苷的鉴别,作用于a-去氧糖1. Keller-Kiliani（K-K）反应2. 对-二甲氨基苯甲醛反应3. 占吨氢醇反应4. 过碘酸-对硝基苯胺反应 用于 I型与 II、III型强心苷的鉴别,作用于甾核 1、醋酐-浓硫酸（L-B）反应2、Salkowski（氯仿-浓硫酸）反应3、三氯醋酸-氯胺T(Rosenheim)反应4. 三氯化锑（五氯化锑）反应,颜色反应,（二）色谱检识,1、纸色谱1）亲脂性较强的强心苷固定相：甲酰胺、丙二醇移动相：苯或甲苯（甲酰胺饱和）2）亲脂性较弱的强心苷 移动相极性大3）亲水性较强的强心苷固定相：水移动相：水饱和的有机溶剂,2、薄层色谱吸附剂：硅胶 反相硅胶分配薄层：支持剂- 硅藻土、纤维素显色剂：2%3,5-二硝基苯甲酸的碱液 1%碱性苦味酸的碱液 90100 烘45分钟 2%三氯化锑 100烘5分钟八、实例,判断化合物A在下列不同条件下水解的作用部位及产物,（1）0.020.05mol/L盐酸或硫酸液（含水醇）中短时加热（2）35%盐酸或硫酸长时间加热或加压（3）与-D-葡萄糖酶37保存24h（4）与蜗牛消化酶室温放置一周（5）与NaHCO3液室温放置24h（6）与Ca(OH)2溶液作用（7）与NaOH水溶液作用（8）与NaOH醇溶液作用,判断化合物A在下列不同条件下水解的作用部位及产物,八强心苷的波谱特征,（一） 紫外光谱,甲型强心苷 乙型强心苷五元不饱和内酯环 六元不饱和内酯环a- 内酯 a、 -内酯max217- 220nm ( lg 4.34 ) max 295 300nm ( lg 3.93 ),用于甲型与乙型强心苷及苷元的鉴别,第三节 甾体皂苷,【含义】-是一类由螺甾烷类化合物与糖结合而成的甾体苷类。 【分类】皂苷分为 甾体皂苷（中性皂苷） 三萜皂苷（酸性皂苷）,甾体皂苷的结构与分类,皂苷,甾体皂苷,三萜皂苷,1、螺甾烷醇型 : （C25-甲基 直立a键、为型） 2、异螺甾烷醇型 : ( C25-甲基 平伏e键、为a型)3、呋甾烷型 ： F环裂环,C26-OH多与葡萄糖成苷4、变形螺甾烷醇型 ： F环变形为呋喃环,螺甾烷醇型 :,异螺甾烷醇型,甾体皂苷的结构特点,甾体皂苷 = 甾体皂苷元 + 糖（a-羟基糖）1由A 、B、C、D环（甾核）与E、F环以缩酮形式相连接组成的螺甾烷结构2A/B/C/D环稠和方式：顺（反）、反、反3C25的绝对构型依其上甲基的取向不同有两种,C25-甲基,直立a键、为型 L型 (25S 25L 25F),平伏e键、为a型 D型（ 25R 25D 25aF ),螺甾烷型,异螺甾烷型,OH 多在C3-位或其他位置羰基 多在C12-位双键 多在5 9（11）甾体皂苷不含羧基，呈中性，故称为 中性皂苷。,取代基团,呋甾烷型,变形螺甾烷醇型,呋甾烷型,变形螺甾烷醇型,-香树脂醇型,a-香树脂醇型,羽扇豆醇型,羊毛脂甾烷型,达玛烷,三甾体皂苷的理化性质,1、性状 甾体皂苷大多为无色或乳白色无定形粉末 皂苷元（极性小）大多有完好结晶。2、溶解性甾体皂苷一般可溶于水、易溶于热水、稀醇， 难于丙酮、几乎不溶于或难溶于石油醚、苯、乙醚等。3、沉淀反应 与胆甾醇形成难溶的分子复合物 与碱式醋酸铅或氢氧化钡等碱性盐类生成沉淀。,4、颜色反应 试剂类型 鉴别特点 鉴别意义醋酐-浓硫酸反应 甾体皂苷 最后显绿色 三萜皂苷 最后显红色,用于两类皂苷的区别,三氯醋酸反应,甾体皂苷 加热60显色三萜皂苷 加热100 显色,滤纸上进行用于两类皂苷的区别,盐酸-对二甲氨基苯甲醛 （Ehrlich试剂，简称 E试剂）,螺甾烷类 不显色,呋甾烷类 显红色,茴香醛-硫酸 (Anisaldehyde, 简称A试剂）,螺甾烷类 显黄色,呋甾烷类 显黄色 （F环裂环）,可用于两类皂苷的区别,四提取、分离,（一） 提取,原料,以醇提较好，回收乙醇，加适量水稀释,提取,水溶液,（1）正丁醇萃取法：必要时石油醚脱脂，正丁醇萃取，减压回收正丁醇 （2）大孔树脂纯化法：水溶液过柱，少量水洗（糖分等），稀醇洗脱，蒸干,纯化,粗总皂苷,乙醚（丙酮）、乙醚-丙酮沉淀法：粗品溶于少量甲醇，滴加乙醚等，混匀，皂苷及可析出，反复几次，可提高皂苷的纯度,胆甾醇沉淀法：主要用于甾体皂苷的分离纯化,精制,较纯的皂苷,分配原理为佳（皂苷极性大）硅胶分配柱色谱：氯仿-甲醇-水等梯度洗脱或水饱和正丁醇洗脱制备薄层色谱分离：反相色谱分离：反相键合相硅胶RP18、RP-8、RP-2, 甲醇-水、乙氢 - 水 Sephadex LH-20：甲醇洗脱液滴逆流色谱法：难分离皂苷，制备成衍生物（乙酰化或甲酯），硅胶柱色谱分离铅盐沉淀法：中性和酸性皂苷的分离,分离,皂苷单体（实际中，需要多种方法配合应用）,三皂苷及皂苷元的提取、分离,（二）皂苷元的提取、分离,方法1. 原料预发酵 水，36保温2448小时 药渣 酸水解 3%硫酸加热水解36小时，过滤，水 洗，干燥 药渣 提取 石油醚、汽油或甲苯连续回流46小时 石油醚提取液回收 适量回收，放置析晶，抽滤 皂苷元粗品重结晶 乙醇或丙酮处理，活性炭脱色 皂苷元精品,方法2. 原料 提取 按上述提取皂苷工艺进行 皂苷 水解 常规酸水解 水解液 萃取 苯、氯仿等有机溶剂 萃取液 （苯、氯仿） 回收 皂苷元,（二）皂苷元的提取、分离,（四）甾体皂苷与醋酐-硫酸反应，最后显绿色； 三萜皂苷与醋酐-硫酸反应，最后显红色； 甾体皂苷与三氯醋酸反应加热60显色； 三萜皂苷与三氯醋酸反应加热100显色；,甾体皂苷元的提取、分离,原料预发酵 加水，36保温2448小时 药渣 酸水解 3%硫酸加热水解8小时，过滤，水 洗，干燥 药渣提取 石油醚、汽油或甲苯连续回流46小时 石油醚提取液回收 适量回收，放置析晶，抽滤 皂苷元粗品重结晶 乙醇或丙酮处理，活性炭脱色 皂苷元精品,原料 提取 按上述提取皂苷工艺进行 皂苷 水解 常规酸水解 水解液 萃取 苯、氯仿等有机溶剂 萃取液 （苯、氯仿） 回收 皂苷元,（二）皂苷元的提取、分离,分离,溶剂沉淀法胆甾醇沉淀法：主要用于甾体皂苷的分离纯化 吉拉尔试剂法：羰基与非羰基皂苷元的分离柱色谱分离法 吸附原理 硅胶 、大孔吸附树脂 凝胶 液滴逆流注：甾体皂苷 主要作为合成激素等的原料，故以提取苷元较为实用。 三萜皂苷 为许多中药的有效活性部位，故以提取皂苷为主。,五、甾体皂苷的检识,1、理化检识2、色谱检识,C21甾体化合物：,植物甾醇： C17位侧链是810个碳原子的链状侧链的甾体衍生物。,胆汁酸类：,胆酸,胆汁酸的化学性质1、酸性2、酯化反应3、羟基与羰基的反应4、颜色反应（1）Pettenkofer反应 紫色环（2）Gregory Pascoe反应 蓝色（3）Hammarsten反应 胆酸紫色 鹅去氧胆酸不显色,三、检识四、提取分离五、实例 牛黄 熊胆,昆虫变态激素： 醉茄内酯：28个碳原子。,
