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1、第八章 甾体及其苷类,第一节 概述,甾体化合物是天然广泛存在的一类化学成分，种类很多，包括动植物甾醇（也称固醇）、胆酸、维生素D、动物激素、肾上腺皮质激素、 植物强心苷、蟾酥毒素、甾体生物碱、甾体药物、昆虫激素等。 甾体母核-环戊烷骈多氢菲。 应用:生理、保健、节育、医药、农业、畜牧业等多方面，对动植物的生命活动起着重要的作用。,一、甾体的定义,又名类固醇化合物（steroids），因其结构中都具有环戊烷骈多氢菲的甾核. 1936年给这类化合物提出一个总称“甾体化合物”，“甾”字很形象化地表示了这类化合物的骨架，即在含有四个稠合环“田”字上面连有三个支链“”。C10、C13上各有一个甲基，称为
2、角甲基。C17位有侧链。,二、研究进展,1903-1932年，甾醇及胆酸的研究阐明了甾体的碳架结构。 1928-1960年，动物激素的发现和工业生产。 1960-80年代末，避孕药物的合成及其应用与昆虫激素的发现。,三、基本结构和分类,在甾体母核上，大都存在C3羟基，可和糖结合成苷。而C17侧链有显著差别，根据C17侧链结构的不同，可将天然甾类分为不同类型。,C21甾类（侧链为羟甲基衍生物） 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）,甾体母核有七个手性碳原子，C5、C8、C9、C10、C13、C14、C17,故理论上应有27=128种光学异构体，但由于稠环的存在及其引起的
3、空间阻碍，实际上可能存在的异构体大大减少，一般只以稳定的构型存在。,四、立体化学,1.母核的构型：,甾体化合物的四个环之间，每两个环以 碳碳单键稠和时，可以是顺式的，也可以是 反式的。 A/B环有顺式(5-H)或反式(5-H)稠和。 B/C环是反式稠和（8-H/9-H)。 C/D环有顺式(14-H)或 反式稠和(14-H)。,2.取代基的构型：,天然甾类成分C10、C13、C17侧链大多为-构型，以实线表示。由于C3上有羟基，故取代基的构型实质上是指C3羟基的空间排列，有两种类型的异构体： C3 -OH, C10-CH3 顺式:型（实线表示） C3OH, C10-CH3 反式:型或epi(表)
4、型 （虚线表示）,五、甾类成分的颜色反应,甾类成分在无水条件下，用酸处理，能产生各种颜色反应，用这些反应来初步鉴别该类成分或供比色分析。 1.Liebermann-burchard反应 样品溶于冰醋酸，加浓硫酸-醋酐(1:20)，产生红 紫 蓝 绿 污绿等颜色变化，最后褪色。,2.Salkowski反应 样品溶于氯仿，沿管壁滴加浓硫酸，氯仿层显血红色或青色，硫酸层显绿色荧光。 3.三氯化锑或五氯化锑反应 将样品醇溶液点于 滤纸上，喷以20%三氯化锑（或五氯化锑）氯仿溶液（不应含乙醇和水）干燥后，60-70加热，显黄色、灰蓝色、灰紫色斑点。,4.Rosenheim反应： A.样品,25%三氯醋酸
5、乙醇液,红色、紫色,分子中有共轭双烯结构或经三氯醋 酸作用，生成物具共轭双烯结构。,B.25%三氯醋酸乙醇液-3%氯胺T水液（4：1）,样品,荧光反应,毛地黄强心苷类的区别,毛地黄毒苷类：黄色 羟基毛地黄毒苷类：兰色 异羟基毛地黄毒苷类：灰黄色,甾体类化合物显色反应的反应机理:较复杂，无色的甾体化合物在无水条件下和浓酸作用，首先是C3含氧小基团的质子化而形成（金羊）盐（此时加水稀释可回收甾醇），进一步则脱水形成共轭双键，然后产生双键移位或双分子聚合或氧化等过程，生成有色物，故有色物多为复杂混合物。例：,胆甾醇（ cholesterol）,三氯化锑反应,黄红色,3，3双（2，4）胆甾二烯,3，5
6、-胆甾二烯,第二节 甾体化合物,一、C21甾体化合物 （一）定义 C21甾（C21-steroides）是一类含有21个碳原子的甾体衍生物，植物中分离出的C21甾类都是以孕甾烷（pregnane）或其异构体为基本骨架。是目前广泛应用于临床的一类重要药物，具有抗炎、抗肿瘤、抗生育等方面生物活性。,（二）存在形式,C21甾类在植物体中除游离存在外，可与糖结合成苷C21甾苷类。其苷类糖链多和C21甾的C3-OH相连，少数连于C20-OH上。其苷类分子中除2-OH糖外，还有2-去氧糖。,1C21甾苷类大都与皂苷、强心苷共存于中药中如洋地黄叶和种子中，含有强心苷、皂苷及C21甾苷（称为洋地黄醇苷或洋地黄
7、醇苷类）。其无强心作用，水解可生成糖及苷元。 举例:杠柳的根皮及树皮称北五加皮，其中含多种甾苷，除强心苷-杠柳苷外，还含C21甾苷。,2有些植物，不含强心苷，而含C21甾苷，多存在于萝摩科。 如从牛皮消中得到的牛皮消苷元、本波苷元、林里奥酮等均属C21甾苷。,（三）结构特点,A/B反；B/C反；C/D顺。 C5、C6位大多有双键； C20位可能有羰基；C17位上的侧链多为构型。 C3、C8、C12、C14、C17、C20等位置可能有OH；C21位可能有OH。 C11、C12羟基可能和醋酸、苯甲酸、桂皮酸等结合成酯。 C3OH有时和糖缩合成苷类存在。,（四）结构类型, ,1共性:大都是结晶形化合
8、物；一般亲脂性较强（分子中往往存在酯键）。可溶于石油醚、乙醚等亲脂性溶剂中，不溶于水；C21甾苷类水溶性增大。,二理化性质,2具甾体化合物的颜色反应。 由于C21甾苷类分子中2-去氧糖的存在，故存在Kellerkiliani 颜色反应（强心苷类颜色反应） C21甾苷类溶于含少量Fe3+(Fecl3或Fe2(SO4)3) 的冰醋酸，沿管壁滴加浓H2SO4,界面及醋酸层颜色变化（蓝、蓝绿色）,苷元不同而不同,第三节 强心苷类 （侧链为不饱和内酯环）,一、概述 强心苷（cardiac glycosides）是存在于植物中具强心作用的甾体苷类化合物，在十几科的几百种植物中含有该类化合物，尤其在玄参科和
9、夹竹桃可植物中最多。 主要用以治疗充血性心力衰竭及节律障碍等心脏疾患,如西地兰、地高辛、毛地黄毒苷等。,异羟基毛地黄毒苷（狄高辛，Digoxin):,二、化学结构,强心苷的结构比较复杂，是由强心苷元与糖两部分构成的。 按甾类化合物的命名，分甲、乙型。 甲型：以强心甾为母核命名，例如毛地黄毒苷元 乙型：以海葱甾（或蟾酥甾）为母核命名，例如海葱苷元,三、理化性质,1、性质 性状:大都是结晶形化合物；一般亲脂性较强（分子中往往存在酯键）。可溶于石油醚、乙醚等亲脂性溶剂中，不溶于水 内酯环:遇碱开环,遇酸环合. 双键：氧化得羰基化合物。 叔羟基：脱水得次生脱水苷元。 异构化等其他,2、苷键的水解,A、
10、酸催化水解 温和的酸水解：可水解去氧糖的苷键 强酸水解：可水解2-羟基糖的苷键 盐酸丙酮法：可生成苷元丙酮化物 B、酶催化水解 有一定的选择性 乙型强心苷较甲型易被酶水解,3、显色反应,强心苷除甾体母核所产生的显色反应外，因结构中含有不饱和内酯环和2-去氧糖而产生显色反应。 由于不饱和内酯环产生的反应：区别甲、乙型强心苷，原理是活性次甲基反应。 由于2-去氧糖产生的反应： 见P326-327,与强心苷有关的一些鉴别方法,1、甲型强心苷的不饱和五元内酯环，在碱性溶液中，双键转位可产生活性次甲基，可与Legalsh试剂、Kedde试剂等发生显色反应； 2、基于2去氧糖的显色反应：可用Keller-
11、Kiliani试剂鉴别，显蓝绿色。 3、UV法： 不饱和五元内酯环在220nm处 不饱和六元内酯环在300nm处有最大吸收； 4、IR法：在17001800cm-1都有两个强吸收峰，但不饱和六元内酯环的，向低移40cm1。,4、强心苷的提取分离,提取,分离,溶剂法,铅盐法,吸附法,液-液萃取法,逆流分配法,色谱法,示例：自学P333的毛地黄毒苷的提取分离,第四节 甾体皂苷类 （侧链为含氧螺杂环）,甾体皂苷（Steroidal saponins）是一类由螺烷甾（Spi-rostanes）类化合物与糖结合的苷，主要分布在薯蓣科、百合科、玄参科、菝契科、龙舌兰等科植物中。 地奥心血康胶囊,一、结构类
12、型,根据C25的构型和F环的状态，分为四类 1、螺甾烷醇类（Spirostanols）:C25为S构型 2、异螺甾烷醇类（Isospirostanols）: C25为R构型 3、呋甾烷醇类（furostanols）: F环为开链式 4、变形螺甾烷醇类（pseudo-spirostanols）：F环四氢呋喃环,1、螺甾烷类（Spirostanes）:,2、螺甾烷醇类（Spirostanols）: C25为S构型,3、异螺甾烷醇类（Isospirostanols） C25为R构型,4、呋甾烷醇类（furostanols）: F环为开链式,5、变形螺甾烷醇类 （pseudo-spirostanols）：F环四氢呋喃环,二、甾体皂苷的理化性质,1、甾体皂苷元具亲脂性，多有较好晶型； 2、甾体皂苷水溶性大； 3、表面活性与溶血作用与三萜皂苷类似，但F环开裂的甾体皂苷往往不具溶血作用，表面活性也降低； 4、甾体皂苷与甾醇可形成分子复合物，可用于鉴定和纯化目的； 5、甾体皂苷与醋酐硫酸试剂反应，最后显绿色（三萜皂苷与醋酐硫酸试剂反应，最后显红色）,三、提取分离与结构鉴定,甾体皂苷的提取分离与三萜皂苷相似 自学“薯蓣皂苷元的提取分离方法” 自学“中药薤白中有效成分薤白苷的提取分离与结构鉴定”,
