《沈阳药科大学天然药物化学幻灯片——第八章-甾体及其苷类》由会员分享，可在线阅读，更多相关《沈阳药科大学天然药物化学幻灯片——第八章-甾体及其苷类（131页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、本 章 内 容,一、概 述 二、甾体皂苷 三、强心苷类,一、概述,甾体类在结构中都具有环戊烷骈多氢菲的甾核。 甾类是通过甲戊二羟酸的生合成途径转化而来。 甾核四个环可以有不同 的稠合方式。 天然甾类成分可分许 多类型，如下表所示：,一、概述,天然甾类化合物的分类及甾核的稠合方式,C17侧链 A/B B/C C/D,C21甾类 羟甲基衍生物 反 反 顺,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,植物甾醇 脂肪烃 顺,反 反 反,昆虫变态激素 脂肪烃 顺 反 反,胆酸类 戊酸 顺 反 反,一、概述,C21甾（C21-steroides）是含有21个碳的甾体衍生
2、物。 以孕甾烷（pregnane）或其异构体为基本骨架。 C5、C6多具双键 C17多为-构型 少为-构型 C20可有C=O、-OH C11可有-OH C-3、8、12、14、17、20可能有-OH,本 章 内 容,一、概 述 二、甾体皂苷 三、强心苷类,二、甾体皂苷,（一）概述 （二）甾体皂苷化学结构类型 （三）甾体皂苷的理化性质 （四）甾体皂苷的波谱特征 （五）甾体皂苷的提取与分离,二、甾体皂苷,概述,甾体皂苷是一类由螺甾烷（spirostane）类化合物衍生的寡糖苷。 分布单子叶植物和双子叶植物均有分布 生理活性六七十年代，用于合成甾体避孕药和激素类药物的原料。九十年代发现了新的生物活性
3、，特别是防治心脑血管疾病、抗肿瘤、降血糖和免疫调节等作用。,二、甾体皂苷,例如：,地奥心血康胶囊是由黄山药植物中提取的甾体皂苷制成的，内含8种甾体皂苷（含量在90%以上），对冠心病心绞痛发作疗效显著。 薤白皂苷经体外试验显示具有较强的抑制ADP诱导的人血小板聚集作用。 心脑舒通为蒺藜Tribulus terres tres果实中提取的总皂苷制剂，临床用于心脑血管病的防治。,二、甾体皂苷,（一）概述 （二）甾体皂苷化学结构类型 （三）甾体皂苷的理化性质 （四）甾体皂苷的波谱特征 （五）甾体皂苷的提取与分离,二、甾体皂苷,分类,甾体皂苷的皂苷元基本骨架属螺甾烷的衍生物。 27个碳 B/C、C/D环
4、反式 C17侧链构型 C22是E与F环共享的碳 以螺缩酮的形式相联,二、甾体皂苷,分类,依螺甾烷结构中C25的构型和环的环合状态，将其分为四种类型： 1螺甾烷醇类（spirostanols） 2异螺甾烷醇类（isospirostanols） 3呋甾烷醇类（furostanols） 4变形螺甾烷醇类（pseudo-spirostanols）,二、甾体皂苷 分类,1螺甾烷醇类（spirostanols） 2异螺甾烷醇类（isospirostanols）,C25位甲基二种差向异构体：,二、甾体皂苷 分类,C25位上甲基位于F环平面上的竖键时 为定向，绝对构型为S型螺甾烷醇 又称L型或neo型（25S
5、、25L、25F、neo） C25位上甲基位于F环平面下的横键时 定向，绝对构型为R型异螺甾烷醇 又称D型或iso型（25R、25D、25F、iso）,二、甾体皂苷 分类,例如：剑麻皂苷元(sisalagenin),是合成激素的原料,化学名: 3-羟基5,20F,22F,25F螺旋甾12-酮 简 称: 3羟基，5-螺旋甾12-酮,二、甾体皂苷 分类,例如：薯蓣皂苷元(diosgenin)制药工业中重要原料,化学名: 5-20F，22F，25F螺旋甾烯-3-醇 简 称: 5-异螺旋甾烯-3-醇,二、甾体皂苷 分类,3呋甾烷醇类（furostanols）,由环裂环而衍生的皂苷称为呋甾烷醇皂苷（fu
6、rostanol saponins）。,二、甾体皂苷 分类,3呋甾烷醇类（furostanols）,环开环的双糖链皂苷，植物根茎经长时间的贮存，其主要的皂苷是薯蓣皂苷，而不再是原薯蓣皂苷。,二、甾体皂苷 分类,3呋甾烷醇类（furostanols）,F环裂解的双糖链皂苷产生的显色反应： E试剂盐酸二甲氨基苯甲醛试剂 A试剂茴香醛（Anisaldehyde）试剂,二、甾体皂苷 分类,3呋甾烷醇类（furostanols）,F环裂解的双糖链皂苷不具有某些皂苷的通性： 没有溶血作用 不能与胆甾醇形成复合物 没有抗菌活性 螺旋甾烷衍生的单糖链皂苷，则具有明显抗菌作用。 如：原菝葜皂苷无溶血作用、不能与
7、胆甾醇形成 复合物、无抗菌活性,二、甾体皂苷 分类,4变形螺甾烷醇类（pseudo-spirostanols）,F环为五元四氢呋喃环。天然产物中尚不多见。,二、甾体皂苷,（一）概述 （二）甾体皂苷化学结构类型 （三）甾体皂苷的理化性质 （四）甾体皂苷的波谱特征 （五）甾体皂苷的提取与分离,二、甾体皂苷 理化性质,理化性质与三萜类化合物类同，如： 有较好结晶； 苷元易溶极性小的有机溶剂(石油醚、氯仿等) 不溶水,1熔点 单羟基242 多数双羟基或单羟酮类介于二者之间。,二、甾体皂苷 理化性质,2表面活性 F环开裂的皂苷多不具溶血作用，且表面活性降低。,甾体皂苷/水 + 碱式醋酸铅 沉淀 或Ba(
8、OH)2等 碱性盐,二、甾体皂苷 理化性质,3形成分子复合物,可用于纯化皂苷和检查是否有皂苷类成分存在 反应条件：甾醇需有C3-OH 三萜皂苷与甾醇形成的分子复合物不及甾体皂苷稳定,二、甾体皂苷 理化性质,4显色反应 在无水条件下，遇某些酸可产生与三萜皂苷相类似的显色反应。,L-B（醋酐-浓硫酸）反应： 甾体皂苷颜色变化中出现绿色 三萜皂苷产生红色（无绿色） 三氯醋酸反应：甾体皂苷加热至60显色 三萜皂苷加热至100显色,二、甾体皂苷,（一）概述 （二）甾体皂苷化学结构类型 （三）甾体皂苷的理化性质 （四）甾体皂苷的波谱特征 （五）甾体皂苷的提取与分离,二、甾体皂苷 甾体皂苷元的波谱特征,1.
9、紫外光谱,饱和的甾体化合物在200400nm无吸收 不饱和的甾体：孤立双键205225 nm 共轭二烯235 nm C=O285 nm(弱吸收) ,不饱和酮基240nm(特征吸收) 制备成衍生物。如：含-OH化合物，经脱-OH 后在结构中产生双键。借此判断-OH位置。,二、甾体皂苷 甾体皂苷元的波谱特征,2.红外光谱,甾体皂苷元含有螺缩酮结构的侧链，在IR中有四个特征吸收谱带： A980 B920 C900 D860 cm-1 应用： 区别C25的两种立体异构体的构型 判断C11或C12位的C=O是否成共轭体系 C3-OH与A/B环构型的关系,二、甾体皂苷 甾体皂苷元的波谱特征, 区别C25的
10、两种立体异构体的构型,C25Me-取代 吸收强度：C25-S B带 C带 C25-R C带 B带 C25CH2OH(羟甲基)取代 （无法用上述四条谱带来区别） C25-S有995强吸收 C25-R有 1010强吸收 (若F环开裂即无螺缩酮结构，则无995或1010吸收),二、甾体皂苷 甾体皂苷元的波谱特征,判断C-11或C-12位的C=O是否成共轭体系,非共轭体系17051715cm-1有一个峰 C-12羰基共轭产生二个峰 16001605（双键） 16731679（羰基）(,不饱和酮结构),二、甾体皂苷 甾体皂苷元的波谱特征,C3-OH与A/B环构型的关系,当C3-OH构型已知时，可利用C3
11、-OH来推测A/B环的构型，见下表：,*石腊糊，其余为CS2溶液。e横键；a竖键 苷元-OH伸展频率：3625cm-1 弯曲频率：10301080cm-1,二、甾体皂苷 甾体皂苷元的波谱特征,3.质谱,甾体皂苷元由于分子中有螺甾烷侧链，在质谱中均出现： m/z： 139（强，基峰） 115（中强） 126（弱） 辅助离子峰 这些峰的裂解途径如下： （主要是由F环产生）,二、甾体皂苷 甾体皂苷元的波谱特征,二、甾体皂苷 甾体皂苷元的波谱特征,取代基对三个峰的影响：,二、甾体皂苷 甾体皂苷元的波谱特征,4.1H-NMR 高场区的特征信号：,二、甾体皂苷 甾体皂苷元的波谱特征,4.13C-NMR,利
12、用13C-NMR谱的各种技术如：全去偶谱、偏共振去偶谱和高分辨碳谱及驰豫的时间等参数，可以将皂苷元分子中27个碳的特征峰辨认出来。 根据已知皂苷的13C谱化学位移数据，参考取代基对化学位移的影响，确定各种各个碳的化学位移 推定皂苷元的可能结构。 基本鉴定分析方法与三萜及其苷类同。,二、甾体皂苷,（一）概述 （二）甾体皂苷化学结构类型 （三）甾体皂苷的理化性质 （四）甾体皂苷的波谱特征 （五）甾体皂苷的提取与分离,二、甾体皂苷 甾体皂苷的提取与分离,实验室和工业生产中多采用溶剂法提取,溶剂多用甲醇或稀乙醇 分离：多用硅胶柱层析或高效液相制备色谱法 洗脱剂用不同比例的二元、三元等溶剂系统 如：氯仿
13、:甲醇:水等混合溶剂 可参见三萜及其苷类一章的提取与分离内容。,本 章 内 容,一、概 述 二、甾体皂苷 三、强心苷类,三、强心苷类,（一）概 述 （二）化学结构及分类 （三）理化性质 （四）提取分离 （五）波谱特征 （六）生物活性,三、强心苷类 概 述,强心苷（cardiac glycosides）是存在植物中具有强心作用的甾体苷类化合物。是治疗心力衰竭不可缺少的重要药物。,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。 分布：主要有十几个科几百种植物中含有强心苷，特别以玄参科、夹竹桃科植物最普遍。,三、强心苷类,（一）概 述 （二）化学结构及分类 （三）理
14、化性质 （四）提取分离 （五）波谱特征 （六）生物活性,三、强心苷类 化学结构及分类,强心苷是由强心苷元（cardiac aglycones）与糖缩合的一类苷。苷元是由甾体母核及其在C17位连有不饱和内酯环的侧链组成。,1分类 主要依据C17位上的取代基即内酯环的大小分成二类： 甲型强心苷元：C17侧链是五元不饱和内酯环。 乙型强心苷元：C17侧链为六元不饱和内酯环。,三、强心苷类 化学结构及分类,1.分类,甲型强心苷元母核称为强心甾 (cardanolide),三、强心苷类 化学结构及分类,1.分类,甲型强心苷元母核称为强心甾,三、强心苷类 化学结构及分类,1.分类,乙型强心苷元母核称为海葱
15、甾或蟾酥甾 (scillanolide)(bufanolide),三、强心苷类 化学结构及分类,1.分类,乙型强心苷元母核称为海葱甾或蟾酥甾 (scillanolide)(bufanolide),三、强心苷类 化学结构及分类,1.分类,C3-OH少数为-构型，命名时冠以表(epi)字，如：,三、强心苷类 化学结构及分类,2强心苷糖部分,强心苷元C3-OH与糖结合形成苷。所连糖为： 2,6-二去氧糖、2,6-二去氧糖甲醚,三、强心苷类 化学结构及分类,2强心苷糖部分 6-去氧糖、6-去氧糖甲醚,一般糖多为D-葡萄糖,三、强心苷类 化学结构及分类,3糖的组成及连接方式 分三种类型：,A1型（型）：苷元(2,6-二去氧糖)X-(葡萄糖)Y A2型（型）：苷元(6-去氧糖)X-(葡萄糖)Y B 型（型）：苷元(
