第九章甾体类化合物.

第九章甾体类化合物C17侧链A/BB/CC/DC21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、结构及分类第一节概述HOHOHOOHOOHHOHOHOOHOHOHOO甾醇类C21甾类+C3+CH3COOH甲型强心苷乙型强心苷二、生物合成途径HOHOCH2OHOHHOCH2OHOHOOOHO甾醇甾体皂苷元三、甾体类化合物的颜色反应原理：甾核强酸（无水条件）脱水双键转位形成共体系多烯阳碳离子盐系列颜色1、Liebermann-Burchard反应L－B反应黄～紫红～（褪去）：三萜AC2O－浓H2SO4最后——污绿：甾体2、Salkowski反应氯仿－浓硫酸反应CHCL3层——绿色荧光H2SO4——红或兰色3、Tschugaev反应冰HAC—乙酰氯反应——因结构不同显不同颜色4、Rosen-Heimer反应三氯乙酸反应CCL3COOH加热60℃显红～紫红色（甾体皂苷）加热100℃显红～紫红色（三萜）5、Kahlenberg反应SbCL5反应——紫色第二节强心苷类一、概述1、定义——存在天然界的一类具有强心作用的甾体苷类2、临床应用——20～30种西地兰——去乙酰基毛花毛地黄苷丙（C）狄戈辛——异羟基洋地黄毒苷强心灵——黄荚次苷甲、乙及单乙酰黄荚次苷混合物3、应用毒毛旋花子——箭毒，非洲土著各族用海葱——埃及古罗马时用以治疗水肿蟾酥——强心、解毒、消肿，六神丸的主要原料二、结构与分类甲型(强心甾烯类)乙型(蟾酥甾烯类)RHHOOHOO202221232120OHOORHHO222324甲型强心苷元以强心甾为母核命名，17位多为β构型；乙型强心苷元以海葱甾或蟾酥甾为母核。（一）苷元部分1、母核分类甲型强心苷（五元不饱和内酯）Δ20（22）五元内酯；Δα/βγ内酯乙型强心苷（六元不饱和内酯）Δ20；22六元内酯；Δαβ，γδδ内酯CH3CH3HROHOO202122OO202122232、四环稠和一般甾核——顺/反反反强心甾核——顺/反反顺A/B多数——順式（5－βH）如：洋地黄毒苷少数——反式（5－αH）如：乌本苷3、取代基性质及构象C3—OH——多数β体（順式）；少数α体（反式）命名冠以表（epi）字C14－OH（β）取代C13－CH3（β）取代；C10－CH3（β）取代（－CH2OH、－CHO、-COOH）4、命名洋地黄毒苷元——3β、14－二OH，5β强心甾－20（22）－烯OHOOCH3CH3OH海葱苷元——3β、14－二OH，海葱甾－4、20、22－三烯OOCH3CH3OHOH（二）糖部分（C3—OH与糖结合）种类α－OH糖6－去氧糖甲醚D－毛地黄糖6－去氧糖——D－鸡纳糖α－去氧糖2、6－去氧糖——D－毛地黄毒糖2、6－去氧糖甲醚——D－加拿大麻糖OOHOHOHCH3OHOOHOHOHCH3OMeOOHOHCH3OHOOHOHCH3OH（三）糖与苷元连接方式Ⅰ型——苷元—（2、6去氧糖）x－（D－glc）yⅡ型——苷元－（6去氧糖）λ－（D－glc）y多Ⅲ型——苷元－（D－glc）y实例：毛地黄叶——含30多种强心苷苷元R1R2毛地黄毒苷元HH羟基毛地黄毒苷元HOH异羟基毛地黄毒苷元OHH双羟基毛地黄毒苷元OHOHOOHOHR1R2H四、理化性质（一）理化性质1、形状——苷多为无色结晶或无定形粉末C-17位为β构型者味苦，α－构型者不苦但无强心作用。对粘膜有刺激性2、溶解性——苷可溶于水，丙酮、及醇等极性溶剂，略溶于EtOAC、含醇CHCL3，几乎不溶于醚、苯、石油醚等非极性溶剂。苷元难溶于极性溶剂，易溶于CHCL3、EtOAC等。毛地黄毒苷乌本苷特例：亲脂性苷——毛地黄毒苷（含3个糖，共有5个OH）难溶于水（1：100000）易溶于CHCL3(1:40)亲水性苷——乌本苷（含1个糖，有8个OH）易溶于水(1:75)，难溶于CHCL3OOOHHOOOHCH3OHOOCH3OHOCH3OHOOOHOHOHOCH3OHOHOHOHOH3、碱水解反应（1）酰基水解NaHCO2、KHCO2只作用于α－去氧糖上的酰基Ca（OH）2、Ba（OH）2作用于α－去氧糖上的酰基、苷元上的酰基（2）内酯环碱解△《1》强碱水解内酯开环H＋环合（2）强碱/醇溶液——使△20（22）转位，并使分子异构化活性亚甲基异构化物（Ⅰ）异构化物（Ⅱ）甲型强心苷的活性亚甲基产物可产生显色反应OOH2220KOHEtOHOOHHHOOHOCHOHOHOCOOH乙型强心苷在醇性苛性碱中，内酯环开裂生成酯，再脱水生成异构化物KOHEtOHOOOHCHOHCOOCH3OHCHOHCOOCH3OHO4、脱水反应——叔醇易脱水C5—OH、C14－OHH＋脱水苷元5、苷键水解1、酸催化水解（1）温和酸水解——适于Ⅰ型强心苷Ⅰ型强心苷0.02～0.05MOL/L苷元＋x（α－去氧HCL/稀醇△30’糖）＋双糖（此法只能切断α－去氧糖苷键，α－OH糖苷键不能断裂）（2）强烈酸水解——适于Ⅱ型、Ⅲ型强心苷强心苷3～5％HCL△脱水苷元＋x（单糖）（此法因酸度高，加热时间长，有时需要加压，所以苷元易脱水）（3）HCL－Me2CO法（Mannich水解）铃兰毒苷HCL/Me2CO（室温2周）毒毛旋花子苷元＋氯代L－rha丙酮化合物2、酶催化水解——只断裂D－glc苷键Ⅰ型、Ⅱ型强心苷酶解次生苷＋D－glcⅢ型强心苷酶解苷元＋D－glc例如：Ⅰ型－紫花毛地黄苷A紫花苷酶毛地黄毒苷＋D－glcⅡ型－紫花毛地黄苷B紫花苷酶羟基毛地黄毒苷＋D－glcⅢ型－乌沙苷酶解乌沙苷元＋L－鼠李糖蜗牛消化酶——（混和酶）可水解强心苷所有的苷键（三）显色反应《一》作用于αβ不饱和内酯环的反应——只适应于甲型强心苷1、legal反应（亚硝酰铁氰化钠）——深红或蓝色2、kedde反应（3、5－二硝基苯甲酸）——深红3、raymaond反应（间二硝基苯）——紫红～蓝色4、Baljet反应（苦味酸）——橙～橙红色（注：以上反应均需在醇性NaOH溶液中进行，，因此，应先排除遇碱变红的反应：蒽醌以、查耳酮、橙酮等成分）《二》作用于α－去氧糖的反应1、keller－kiliani（K.K）反应（试管反应）FeCL3-冰HAC反应——只适于游离α－去氧糖或α－去氧糖苷现象：HAC层显蓝绿色；界面显红色（对结合在Ⅰ型强心苷中的α－去氧糖和乙酰化的α－去氧糖不反应）2、对二甲氨基苯甲醛反应（纸片反应）喷试剂后90℃加热30’——显红色（分子重排后的缩合反应）3、占吨氰醇反应（xanthydrol）——适于任何α－去氧糖苷样品＋试剂水浴△3’红色4、过碘酸-对硝基苯胺反应（显色剂）样品——喷过碘酸试剂10’后再喷对硝基苯胺试剂深黄色喷5％NaOH/MeOH绿色三．强心苷的提取分离原料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。溶剂法（相似者相溶原则）：原生苷甲醇、乙醇次生苷乙醚、氯仿、氯仿-甲醇混合溶剂常用提取溶剂:甲醇、70%乙醇（提取效率高；能使酶破坏失活）提取溶剂法:油脂类杂质（种子类药材）：压榨法或石油醚脱脂（原料/醇提浓缩液）叶绿素（地上部分药材）：静置析胶法（醇提液浓缩至适当醇浓度静置）铅盐法:沉淀酚酸类杂质（鞣质等），应注意调整含醇量，减少强心苷的损失注意某些强心苷的脱酰基反应吸附法:活性炭吸附除去叶绿素等脂溶性杂质氧化铝吸附除去糖类、水溶性色素、皂苷等，注意调整醇浓度纯化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）液滴逆流分溶法（DCCC）: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、强心苷的波谱特征（一）UV甲型强心苷△αβγ内酯λ220nm（log4.34）乙型强心苷△αβ，γδδ内酯λ295～300nm（log3.95）（二）IRVC＝O峰可区别甲型、乙型不同苷元1、甲型强心苷VC＝O1800～1700cm－1有两个VC＝O正常VC＝O1756cm－1；非正常Vc＝o1783cm－12、乙型强心苷Vc＝o比甲型强心苷低40cm－1也有正常和非正常峰之分VC＝O乙型小于甲型（因乙型六元环共轭体系长）2、逆流分配法——分离黄花夹竹桃苷A、B采用此法层析法3、亲脂性单糖苷和苷元——吸附层析（硅胶）4、弱亲脂性强心苷（极性相近）——DCCC法例如：RR’R’’黄荚次苷ACHOHH黄荚次苷BCH3HH黄荚次苷CCH2OHHH黄荚次苷DCOOHHH极性：D＞C＞A＞B洗脱顺序BACDOORCH3OHOHOOHOOR''R'CH3七、强心苷的生理活性1、C3－O－糖，可改变强心作用，单糖本身无强心作用2、甾体母核的立体结构与毒性的关系3、强心苷对动物肿瘤有抑制作用第三节甾体皂苷一、定义甾体皂苷(steroidalsaponins)是一类由含有27个碳原子的螺甾醇或呋甾醇与糖结合而成的寡糖苷。存在：大多存在于单子叶植物的百合科，石蒜科和薯蓣科等植物中。常用中药知母、天门冬、麦门冬、七叶一枝花等都含有大量甾体皂甙。用途：甾体皂甙元是合成甾体避孕药及激素类药物的原料。二、化学结构分类依据皂苷元骨架螺甾烷结构中C25的构型和环的环合状态，可将其分为以下四种类型。OOOHABCEFDHOOO2017222625271013131026221720OOHO2527螺甾烷醇类C25为S构型、βFL型neo型异螺甾烷醇类C25为R构型、αFD型iso型13221720OOHOHHO252726HOOOCH2OH201713252726呋甾烷醇F环为开链衍生物变形螺甾烷醇类F环为五元四氢呋喃环二、理化性质1、与三萜相似1）性状——甾体皂苷元有较好晶形2）溶解性——皂苷元溶于Pet等亲脂性溶剂，难溶于水，皂苷极性加大，水溶性增强3）表面活性4）与金属沉淀——中性皂苷：可与碱性醋酸铅沉淀2、皂苷与甾醇形成稳定的分子复合物（如胆甾醇）条件：1）3β-OH甾醇3α-OH或3-OH酰化不能反应2）A/B环反式或5位有双键更易于形成3、显色反应E试剂（盐酸对二甲氨基）A试剂（Ehrlish)(茴香醛）螺甾不反应黄色呋甾红色黄色4、呋甾烷醇F环开裂的皂苷不产生溶血作用，且表面活性降低五、甾体皂苷元的波谱特征1、UVλnm（200～400）饱和甾体皂苷无吸收含单双键205～225（ε900）含C＝O285（ε500）含αβ不饱和酮基240（ε11000）含共轭二烯2352、IR指纹区可区别C25两种异构体25βF（L螺甾烷）：B带（921cm-1）＞C带（900cm-1）25αF（D异螺甾烷）：C带（900cm-1）＞B带（921cm-1）3、MSEI－MS139（100％基峰）115（m中强峰）126（w弱峰）或OH+OCH3HO+O+..O+CH3CH34、NMR1、高场4个CH3δC18＜C19SC21＞C27d2、略低场C16－H；C26－2H——因与O相邻δ处在较低磁场3、其他CH2，CH在1.5～2.5之间呈堆积峰5、药理活性1）抗炎作用2）抗肿瘤——从云南白药平重楼中分离的甾体皂苷Ⅰ和Ⅳ对P388、1210、KB细胞具有显著的抑制作用。3）降低胆固醇、降血脂5）免疫调节6）心血管作用——病由黄山药中提取的甾体皂苷制成的地奥心血康胶囊——防止心脑血管三、提取分离基本与三萜皂苷相似，只是甾体皂苷一般不含羧基，呈中性，亲水性较弱。甲醇或乙醇提——正丁醇萃——柱色谱（硅胶、sepLH-20、大孔树脂等）植物甾醇：胆