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1、第十一章 甾体 (Steroids),第十一章 甾体,甾体类化合物的生物活性与结构修饰,一、概述,甾体类化合物有多种类型，它们结构中都具有环戊烷骈多氢菲 (cyclopentano-perhydrophenanthrene) 的母核，C17侧链不同。,强心苷类（侧链为不饱和内酯环） 甾体皂苷类（侧链为含氧螺杂环）,甾类化合物是通过甲戊二羟酸的生物合成途径转化而来。,甾醇类,C21甾类,+ C3,+ CH3COOH,甲型强心苷,乙型强心苷,一、概述,一、概述,甾类化合物分类及的甾核的稠合方式,甾醇,甾体皂苷元,一、概述,第十一章 甾体,甾体类化合物的生物活性与结构修饰,强心苷 (cardiac
2、glycosides) 是指对心脏有显著生物活性的一类甾体苷类化合物，临床主要用于治疗充血性心力衰竭和节律性障碍等心脏疾病，是一类治疗心脏衰竭不可缺少的重要药物。 强心苷主要分布于玄参科、夹竹桃科、萝藦科和百合科等植物中。,二、强心苷类,（一）概述,二、强心苷类,强心苷元为甾类化合物，C-17位连接的是不饱和内酯环，根据内酯环不同分为甲型强心苷元和乙型强心苷元。C-17位连接五元不饱和内酯环 (-内酯)的为甲型强心苷元，C-17位连接六元不饱和内酯环 (,-内酯) 的为乙型强心苷元。,（二）强心苷的结构,甲型,乙型,强心苷元中3位和14位上多都连有羟基，13位上连的都是甲基。 强心苷中糖均与苷
3、元C3-OH结合形成苷，除有六碳醛糖、6-去氧糖、6-去氧糖甲醚和五碳醛糖外，还有仅存于强心苷中特殊的2,6-二去氧糖，2,6-二去氧糖甲醚。,二、强心苷类,（三）强心苷理化性质 1、性状：多位无色结晶或无定形粉末，中性物质，有旋光性。C17位为-构型者味苦，-构型者不苦但无强心作用。 2、溶解性：可溶于极性溶剂，但其溶解性与其糖基的数目和种类、苷元部分的羟基数目和位置有关。 3、内酯性质 4、脱水：5-OH、14-OH（叔羟基）。,二、强心苷类,5、苷键水解1) 温和酸水解 0.020.05 mol/L HCl，H2SO4可水解去氧糖的苷键，但不引起苷元的脱水反应。2) 强酸水解 35% H
4、Cl，H2SO4 产生脱水苷元。,二、强心苷类,5、苷键水解3) 盐酸丙酮法 盐酸丙酮水解得到原苷元和糖的衍生物4) 酶水解 乙型比甲型易发生酶解 强心作用强度顺序为： 单糖苷双糖苷三糖苷,二、强心苷类,6、显色反应1) 由于不饱和内酯环产生的反应 甲型强心苷含有五元不饱和内酯环，在碱性环境下能形成活性次甲基 (+) ，乙型强心苷 (-) 。 a) legal反应（亚硝酰氢化钠） 深红或蓝色 b) Kedde反应（3,5-二硝基苯甲酸）深红或红 c) Raymond反应（间二硝基苯） 紫红或蓝 d) Balject反应（碱性苦味酸） 橙或橙红,二、强心苷类,2) 由于2-去氧糖产生的反应 A
5、Keller-Kilianli反应 FeCl3-冰醋酸 要有游离2-去氧糖或能水解出2-去氧糖的强心苷才发生反应，醋酸层渐呈蓝色。 B 占吨氢醇 (xanthydrol) 反应 含有2-去氧糖显红色 C 过碘酸-对硝基苯胺反应 呈深黄色,二、强心苷类,二、强心苷类,（四）化学结构与强心作用的关系 1、苷元 1) 其苷元甾核A/B环为顺式或反式，C/D环必须为顺式稠合，才具有强心作用。 2) 17位必须有一个不饱和内酯环，且为构型。内酯环中双键被饱和后，强心活性虽减弱，但毒性减弱，较为安全，有一定的实用价值。,3) C-10位的甲基氧化成羟甲基或醛基后，作用稍有增强，但毒性亦增大。 4) 在甲型
6、强心苷元中，A/B顺式稠合，3-OH为-构型时强心作用大于其-构型的异构体。在A/B反式异构体中，3-OH构型对强心作用无显著的影响。其他位置引入取代基，对强心作用的影响是不完全相同的。,二、强心苷类,2、糖部分 没有强心作用，但在强心苷中，糖的性质及数目对强心作用有影响。例如毛地黄毒苷元和葡萄糖成苷，强心苷的活性和毒性随糖的数目增加而减弱。,二、强心苷类,（五）强心苷的光谱特征 1、紫外色谱法 -五元不饱和内酯环(甲型)：220 nm，引入(16 17)，另在270 nm吸收；,-六元不饱和内酯 (乙型)：295-300 nm。,二、强心苷类,2、红外色谱法 在1700-1800 cm-1都
7、有两个强吸收峰，但不饱和六元内酯环向低移40 cm-1。 -内酯 (甲型)：1700-1800 cm-1处2个羰基吸收。 3-乙酰毛地黄毒苷元：1738 (Ac), 1756 (正常), 1783 cm-1 (非正常)。,二、强心苷类,-内酯 (乙型)：1700-1800 cm-1 处2个羰基吸收； 环内共轭程度增高，峰位向低波数移动 -40cm-1 蟾酥毒配基( CHCl3 )：1718, 1740 cm-1。,二、强心苷类,3、质谱 (MS) 法 甲型强心苷C17侧链为-内酯，质谱裂解产生m/z 111、 124、 163、和 m/z 164等含有-内酯或内酯环加D环的碎片离子。 乙型强心
8、苷C17侧链为,-内酯，质谱裂解产生m/z 109、 123、 135、和m/z 136等含有-内酯的碎片离子。,二、强心苷类,4、核磁共振氢谱 (1H-NMR),C-10和C-13上两个角甲基， 约1.0, s。C-10位醛基质子， 9.510.0, s。C-16亚甲基： 2.02.5, m; C17-H, 2.8, dd。甲型：H-22, 5.6-6.0, brs。乙型：H-21, 约7.2, s；H-22, 7.8, d; H-23, 6.3, d。,二、强心苷类,（六）提取分离 1、提取 原生苷： 生物体含有各种糖的水解酶必须除酶才能保证得到原生苷。 甲醇或70 %醇回流 次生苷（降解
9、产物）：通过水解（酶、酸和碱）等手段增加次生苷含量。,二、强心苷类,2、纯化 1) 溶剂法 2) 铅盐法 3) 吸附法,3、分离,1) 两相溶剂萃取法2) 逆流分配法3) 色谱法,二、强心苷类,异羟基毛地黄毒苷地高辛 (Digoxin) :,二、强心苷类,D-digitoxose,Digoxin,与强心苷有关的一些鉴别方法:1、 甲型强心苷在碱性溶液中，双键转位可产生活性次甲基，可与Kedde试剂发生显色反应。2、 基于2-去氧糖的显色反应：可用Keller-Kiliani试剂鉴别，显蓝绿色。3、 UV法：不饱和五元内酯环在220 nm处；不饱和六元内酯环在300 nm处。4、 IR法：在17
10、00-1800 cm-1都有两个强吸收峰，但不饱和六元内酯环的，向低移40 cm-1。,二、强心苷类,紫花毛地黄叶（粗粉） 加等量水混匀，2831 放置 810 hr， 酶解 酶解后的叶子粗粉 2.7倍量70 %乙醇，50 浸渍7 小时，离心过滤 70 %乙醇提取液 药渣 0.7倍量70 %乙醇， 0.3倍量H2O洗涤 洗涤液 提取液,4、提取分离举例,二、强心苷类,例1 洋地黄毒苷,提取液,回收乙醇至含醇量为20 %，3038 放置6小时，析胶；倾出上清液；过滤,胶质（树脂，叶绿素）,上清液，滤液,用原料量的0.26，0.15，0.12倍CHCl3萃取三次,CHCl3层,水层,用1/9量的5
11、 %NaOH洗12次（除去胶质、色素）水洗至中性，最后用蒸馏水洗2次，无水硫酸钠干燥,CHCl3溶液,二、强心苷类,二、强心苷类,CHCl3溶液,回收CHCl3，加入丙酮，0-25 放置24小时过滤，结晶用少量丙酮洗涤,母液,洋地黄毒苷粗品,40倍氯仿溶解，活性炭脱色，丙酮析晶，过滤,洋地黄毒苷精品,例2去乙酰毛花洋地黄毒苷C（西地兰）,西地兰是从毛花洋地黄提取得到的原生苷毛花洋地黄苷C的去乙酰化物，和毛花洋地黄苷C共存的几种苷中含量较高的毛花洋地黄苷A、B比C极性小，可溶于氯仿，难溶于含醇氯仿，可用于C的纯化。,二、强心苷类,毛花洋地黄叶粗粉,依次用5倍和3倍量70 %乙醇5060 温浸，各
12、2小时，药渣用少量70 %乙醇洗涤,提取液,回收乙醇至提取液的1/4量，15 放置析胶，倾出上清液,上清液,减压浓缩至1/2量（无醇味），氯仿萃取,氯仿层（亲脂性杂质，部分毛花洋地黄苷A、B）,水层（毛花洋地黄苷C）,二、强心苷类,水层（毛花洋地黄苷C）,二、强心苷类,氯仿层,水层,回收氯仿，甲醇重结晶,毛花洋地黄总强心苷,氯仿-甲醇-水（5:1:5）两相萃取,氯仿层（毛花洋地黄苷A）,水层（毛花洋地黄苷C）,回收溶剂至1/50，放置，过滤,沉淀,母液,二、强心苷类,如上再两相萃取一次,毛花洋地黄苷C纯品,溶于25倍甲醇，加入0.15 %氢氧化钙，混匀调至 pH=7，放置过夜，减压浓缩至1/5
13、量，放置过夜，过滤,沉淀,母液,结晶,甲醇重结晶,西地兰纯品,二、强心苷类,例3强心灵,用于强心的药物强心灵是从黄花夹竹桃果仁中得到的强心苷经酶解提取的次级苷的混合物，其经氧化铝吸附色谱分离可得到各种次级苷，黄花夹竹桃苷A和黄花夹竹桃苷B可用逆流分配法分离，溶剂为氯仿-甲醇 (2:1) -水。,二、强心苷类,黄花夹竹桃果仁粉末,放于沙氏提取器中用石油醚脱脂,脱脂果仁粉末,加水35倍，润湿，2.5 %的甲苯（防止发霉）3540 酶解24小时,发酵果仁粉,依次用15，10倍量95 %乙醇浸渍提取2次,提取液,60 回收乙醇至浓缩液为粉末重量的2.55倍,浓缩液,加粉末重量12.5倍量水，放置，过滤,沉淀,母液,沉淀,加40倍量95 %乙醇溶解5 %活性炭脱色，过滤,滤液,加三倍量蒸馏水，放置，抽滤,母液,结晶（强心灵）,化合物5,化合物2,化合物1,化合物3,化合物4,二、强心苷类,二、强心苷类,
