1、第八章第八章 甾體及其苷類甾體及其苷類8.1 8.1 概述概述 甾體母核甾體母核-環戊烷駢多氫菲環戊烷駢多氫菲. .一、基本結構一、基本結構 5元環元環+菲菲 在甾體母核上，大都存在在甾體母核上，大都存在C3羥基，可和糖結合成苷。羥基，可和糖結合成苷。根據根據C17側鏈結構的不同，側鏈結構的不同，可將天然甾類分為不同類型。可將天然甾類分為不同類型。分類分類C C1717 側鏈側鏈A/BA/BB/CB/CC/DC/DC C2121 甾類甾類羥甲基衍生物羥甲基衍生物反反反反順順強心苷類強心苷類不飽和內酯環不飽和內酯環順、反順、反反反反反甾體皂苷類甾體皂苷類含氧螺雜環含氧螺雜環順、反順、反反反反反植

2、物甾醇植物甾醇脂肪烴脂肪烴順、反順、反反反反反昆蟲變態激素昆蟲變態激素脂肪烴脂肪烴 順順反反反反膽酸類膽酸類戊酸戊酸順順反反反反.4.4.三氯醋酸反應：三氯醋酸反應：A.A.樣品樣品25%三氯醋酸乙醇液三氯醋酸乙醇液紅色、紫色紅色、紫色 分子中有共軛雙烯結構或經三氯醋分子中有共軛雙烯結構或經三氯醋酸作用，生成物具共軛雙烯結構。酸作用，生成物具共軛雙烯結構。 B.25%B.25%三氯醋酸乙醇液三氯醋酸乙醇液-3%-3%氯胺氯胺T T水液水液4 4：1 1） 樣品樣品 熒光反應熒光反應毛地黃強心苷類的區別毛地黃強心苷類的區別:毛地黃毒苷類：黃色毛地黃毒苷類：黃色羥基毛地黃毒苷類：蘭色羥基毛地黃毒苷

3、類：蘭色異羥基毛地黃毒苷類：灰黃色異羥基毛地黃毒苷類：灰黃色8.2 8.2 甾體化合物甾體化合物 C21 C21甾體化合物甾體化合物 C21甾是一類含有甾是一類含有21個碳原子的甾體衍生物，個碳原子的甾體衍生物，由植物中分離出的由植物中分離出的C21甾類都是以孕甾烷或其異構體甾類都是以孕甾烷或其異構體為基本骨架。是目前廣泛應用于臨床的一類重要藥物，為基本骨架。是目前廣泛應用于臨床的一類重要藥物，具有抗炎、抗腫瘤、抗生育等方面生物活性。具有抗炎、抗腫瘤、抗生育等方面生物活性。8.3 8.3 強心苷類強心苷類1. 苷元部分苷元部分(1)苷元母核苷元母核A,B,C,D四個環甾核四個環甾核:(2)取代

4、基取代基: C3,C14位上都有羥基：位上都有羥基： C3位位-OH: 多為多為-型型, 例例: 洋地黃毒苷元，洋地黃毒苷元， 少數為少數為-型型, 例例:(命名時冠以命名時冠以“表字表字)3-表洋地黃毒苷元。表洋地黃毒苷元。 C14位位-OH: 都是都是-型型(C/D環順式環順式)。 C10-甲基，甲基， C13-甲基，甲基， C 17- 有側鏈有側鏈.一、定義一、定義: :強心苷是存在于植物中具有強心作用的甾強心苷是存在于植物中具有強心作用的甾體苷類化合物，由強心苷元和糖縮合而產生的苷。體苷類化合物，由強心苷元和糖縮合而產生的苷。 (3)(3)根據根據C17C17位側鏈的不飽和內酯環不同分

5、為：位側鏈的不飽和內酯環不同分為： 甲型：甲型：C17C17位側鏈為五元環的位側鏈為五元環的- -內酯內酯 乙型：乙型：C17C17位側鏈為六元環的位側鏈為六元環的 - -內酯內酯 這兩類大都是這兩類大都是-構型，個別為構型，個別為-構型，構型，-型型無強心作用。無強心作用。甲型強心苷元：甲型強心苷元：OOOHHHOROOOHHO3514甲型毛地黃毒苷元H202223213,14 -二羥基-5 -強心甾-20(22)-烯C17C17位上連五元不飽和內酯環，即位上連五元不飽和內酯環，即-內酯內酯-強心甾烯型。以強心甾為母核命名。強心甾烯型。以強心甾為母核命名。乙型強心苷元乙型強心苷元 C17 C

6、17位上連六元不飽和內酯環，即位上連六元不飽和內酯環，即，-雙烯雙烯-內酯，分為海蔥甾二烯和蟾蜍內酯，分為海蔥甾二烯和蟾蜍甾二烯。以海蔥甾或蟾蜍甾為母核命名。甾二烯。以海蔥甾或蟾蜍甾為母核命名。OOHHHOROrOOHHOOr乙型海蔥苷元20212223243,14 -二羥基海蔥甾4,20,22-三烯 2. 2. 糖部分糖部分 構成強心苷的糖有構成強心苷的糖有2020多種多種, ,主要主要-去氧糖去氧糖. .2,6-二去氧糖二去氧糖2,6-二去氧糖甲醚二去氧糖甲醚3.3.糖和苷元的連接方式糖和苷元的連接方式多數是幾種糖結合成低聚糖形式再與苷元的多數是幾種糖結合成低聚糖形式再與苷元的C3-OHC

7、3-OH結合成苷，少數為雙糖苷或單糖苷。糖和苷的連結合成苷，少數為雙糖苷或單糖苷。糖和苷的連接方式有三種：接方式有三種：型型: :苷元苷元-(2,6-(2,6-去氧糖去氧糖)X-(D-)X-(D-葡萄糖葡萄糖)Y)Y型型: :苷元苷元-(6-(6-去氧糖去氧糖)X-(D-)X-(D-葡萄糖葡萄糖)Y)Y型：苷元型：苷元- -（D-D-葡萄糖葡萄糖Y Y 一般初生苷其末端多為葡萄糖。一般初生苷其末端多為葡萄糖。(X,Y(X,Y為糖的個數為糖的個數) )4. 五元內酯環強心苷五元內酯環強心苷毛地黃強心苷毛地黃強心苷5. 六元內酯環強心苷六元內酯環強心苷蟾蜍蟾蜍: 強心利尿強心利尿,升壓抗炎升壓抗炎

8、,鎮咳祛痰鎮咳祛痰,抗癌抗癌,升白細胞升白細胞. 二、強心苷的理化性質二、強心苷的理化性質性狀：強心苷多為無色結晶或無定形粉末，中性物質，性狀：強心苷多為無色結晶或無定形粉末，中性物質，有旋光性，有旋光性，C17 C17 側鏈為側鏈為- -構型的味苦，構型的味苦，-構型味不構型味不苦，但無效。對粘膜有刺激性。苦，但無效。對粘膜有刺激性。溶解性溶解性: : 強心苷的溶解性與所連糖的種類和數目有關，一強心苷的溶解性與所連糖的種類和數目有關，一般可溶于水、甲醇、乙醇、丙酮等極性溶劑；難溶于般可溶于水、甲醇、乙醇、丙酮等極性溶劑；難溶于乙醚、苯、石油醚等非極性溶劑。乙醚、苯、石油醚等非極性溶劑。 弱親

9、脂性苷微溶于氯仿弱親脂性苷微溶于氯仿- -乙醇乙醇(2:1)(2:1)，親脂性苷微，親脂性苷微溶于乙酸乙酯、含水氯仿、氯仿溶于乙酸乙酯、含水氯仿、氯仿- -乙醇乙醇3:13:1）。）。化學性質與苷類相同化學性質與苷類相同. .三、強心苷的提取分離三、強心苷的提取分離1、提取、提取原生苷原生苷:抑制酶的活性抑制酶的活性(冷凍干燥、快速提取、快速干冷凍干燥、快速提取、快速干 燥燥)MeOH、70%EtOH提取。提取。次生苷次生苷:利用酶的活性利用酶的活性,EtOH、EtOAc提取。提取。2、純化、純化 1. 用乙醚、氯仿脫脂；用乙醚、氯仿脫脂； 2. 用鉛鹽法除去水溶性雜用鉛鹽法除去水溶性雜質；質

10、； 3. 吸附法吸附法3、分別、分別 常用方法：重結晶、逆流分配法、層析法常用方法：重結晶、逆流分配法、層析法強心苷含量很低，多與糖類、皂苷、色素、鞣質等共強心苷含量很低，多與糖類、皂苷、色素、鞣質等共存，這些成分的存在可影響強心苷在溶劑中的溶解度。存，這些成分的存在可影響強心苷在溶劑中的溶解度。同時，強心苷的原生苷和次生苷共存，且很多結構相同時，強心苷的原生苷和次生苷共存，且很多結構相似的苷同存，故提取較難。似的苷同存，故提取較難。毛花洋地黃粗粉用5倍量的熱乙醇（60 70%V/V）浸漬滲漉，滲漉近完時再加2倍量冷乙醇（70%）滲漉藥渣醇液加碳酸鈉調PH至中性，在60以下減壓回收乙醇至含醇量

11、為10-20%，于15以下靜置析膠，過夜，次日吸取上清液上清液膠狀物（葉綠素、樹脂等）減壓回收乙醇至無醇味濃縮液 冷后，用0.4倍量氯仿提取1次水液氯仿液回收氯仿殘渣（樹脂、色素等）加乙醇至含醇量22%，用水液量的0.3倍氯仿提取2次水液氯仿液糖類等水溶性雜質）（水液回收氯仿，抽松抽松物加適量甲醇，加熱回流至全溶。常壓回收甲醇至剩余量為抽松物的0.3-0.4倍濃縮液加入抽松物重量的0.04倍蒸餾水，再加入少量晶種，搖勻，靜置48小時以上，待結晶析出結晶的濃縮液加入適量的乙醚-丙酮（2:1），攪拌成漿狀，靜置過夜，抽濾，結晶以適量乙醚-丙酮（1:1）洗滌，揮散溶劑后，100烘干粗總苷（主要含毛花

12、洋地黃苷甲、乙和丙）四、強心苷的生理活性四、強心苷的生理活性 強心苷為心臟興奮劑，主要作用是延長傳導時間，興強心苷為心臟興奮劑，主要作用是延長傳導時間，興奮心肌。其強心作用主要取決于苷元部分，但糖部分可增奮心肌。其強心作用主要取決于苷元部分，但糖部分可增加強心苷對心肌的親和力，故對強心苷的生理活性也有影加強心苷對心肌的親和力，故對強心苷的生理活性也有影響。響。 五、強心苷的波譜特征五、強心苷的波譜特征 UVUV 甲型：甲型：max220nm (lgmax220nm (lg 4.34) 4.34) 乙型：乙型：max295-300nm (lgmax295-300nm (lg 3.93) 3.93

13、) IRIR 不飽和內酯環的羰基峰不飽和內酯環的羰基峰:1800-1700cm-1:1800-1700cm-1兩個兩個峰。峰。 甲型甲型:1756cm-1 ; 1783cm-1:1756cm-1 ; 1783cm-1強度隨溶劑強度隨溶劑增加而減增加而減 弱）。弱）。 乙型乙型:1718cm-1 ; 1740cm-1:1718cm-1 ; 1740cm-1 MSMS 甲型：甲型：m/z 111, 124, 163, 164m/z 111, 124, 163, 164 乙型：乙型：m/z 109, 123, , m/z 109, 123, , 若分子量若分子量500500，應用，應用FAB-MSF

14、AB-MS或或FD-FD-MSMS可將糖可將糖- -分子分子- -分子打斷，靈敏度高；分分子打斷，靈敏度高；分子離子峰較強；提供糖鏈連接順序和糖的子離子峰較強；提供糖鏈連接順序和糖的種類信息；樣品用量少。種類信息；樣品用量少。1H-NMR 1. 18,19 -CH3 1.0 ; 18- CH3 19 - CH3 2. C10 -CHO 10-9.5 ; C10 -CH2OH 酰化后酰化后 4.5-5.0 (J=12Hz, 2H,ABq) ; 3. C3 -H 3.90 (m) 成苷后向低場位移；成苷后向低場位移； C16 -H (若無含氧基團取代若無含氧基團取代) 2.0-2.5(m) ; C

15、17 -H 2.80(J=9.5Hz, m或或dd)4. 內酯環內酯環 五元內酯環五元內酯環 C21 -H 4.50-5.00(J=18Hz, 寬寬s或或t或或ABq) C22 -H 5.60-6.0 （寬（寬s） 六元內酯環六元內酯環 C21 -H 7.2 （s） C22 -H 7.8 （d） C23 -H 6.3 （d）5. 糖分子上的質子糖分子上的質子 端基氫：端基氫：-D-glc aa J=6-8Hz -L-rha ae J=2HzHzO O212223OO22232113C-NMR 1. 一般用比較的方法。一般用比較的方法。 伯碳伯碳 仲碳仲碳 叔碳叔碳 季碳季碳 醇碳醇碳 烯碳烯碳

16、 羰基碳羰基碳 12-24 20-41 35-57 27-43 65-91 119-172 177-210 2. 可判斷可判斷A/B環的構象環的構象 10- CH3 A，B環上的碳環上的碳 5 -甾體甾體 20 較較5 -甾體高場甾體高場2-8 5 -甾體甾體 12一一. . 概述概述1.1.定義定義: :具有螺甾烷類化合物結構母核的一類皂苷。具有螺甾烷類化合物結構母核的一類皂苷。2.2.分布分布: :主要分布薯蕷科、百合科、玄參科、菝契科、主要分布薯蕷科、百合科、玄參科、菝契科、龍舌蘭科等單子葉植物中。龍舌蘭科等單子葉植物中。8.4 8.4 甾體皂苷甾體皂苷3.生物活性生物活性 抗生育：殺滅

17、精子、抗早孕抗生育：殺滅精子、抗早孕 主要用作合成甾體避孕藥和激素類藥物的原料。主要用作合成甾體避孕藥和激素類藥物的原料。 降血糖降血糖:偽原知母皂苷偽原知母皂苷A和原知母皂苷和原知母皂苷A 降低膽固醇和免疫調節降低膽固醇和免疫調節 抗真菌、殺蟲等抗真菌、殺蟲等防治心腦血管疾病：防治心腦血管疾病：地奧心血康膠囊地奧心血康膠囊含含8種由黃山藥中提取的甾體皂種由黃山藥中提取的甾體皂苷，總量在苷，總量在90%以上，治療冠心病。以上，治療冠心病。心腦舒通心腦舒通由蒺藜果實中提取的總甾體皂苷，用于由蒺藜果實中提取的總甾體皂苷，用于心腦血管疾病的防治。心腦血管疾病的防治。盾葉冠心寧盾葉冠心寧從盾葉薯蕷中提

18、取的水溶性皂苷。從盾葉薯蕷中提取的水溶性皂苷。抗腫瘤：抗腫瘤： 從百合科植物從百合科植物Ornithogalum saundersiae中分離中分離出一種皂苷出一種皂苷OSW-1,此化合物對人的正常細胞幾乎此化合物對人的正常細胞幾乎沒有毒性，而對惡性腫瘤細胞具有強烈毒性。體外沒有毒性，而對惡性腫瘤細胞具有強烈毒性。體外生理活性實驗表明，它的抗癌活性比目前臨床應用生理活性實驗表明，它的抗癌活性比目前臨床應用的順鉑、紫杉醇等高的順鉑、紫杉醇等高100倍，有望成為一類新的抗倍，有望成為一類新的抗癌藥物。癌藥物。 如地奧心血康含8種甾體皂苷，含量在90%以上，對冠心病、心絞痛療效顯著。 地奧心血康是從

19、藥用植物薯蕷科植物黃山藥中提取的甾體總皂甙精制而成。主要用于預防和治療冠心病等。 心腦血通為蒺藜果實中提取的總皂苷制劑，臨床用于心腦血管疾病的防治。蒺藜的果實蒺藜的果實,有刺有刺古代兵器古代兵器主產河南、河北、山東、主產河南、河北、山東、安徽、江蘇、四川、安徽、江蘇、四川、山西、陜西。山西、陜西。 多年失明。用初秋采集的蒺藜子，陰干搗成散，多年失明。用初秋采集的蒺藜子，陰干搗成散，飯后服，水送下。一天服二次。飯后服，水送下。一天服二次。白癜風白癜風 云南白藥中重樓也含有大量的甾體皂苷。重樓重樓云南重樓云南重樓 功能主治清熱解毒，消腫止痛，涼肝定驚。作于疔腫功能主治清熱解毒，消腫止痛，涼肝定驚。

20、作于疔腫癰腫、咽喉腫痛、毒蛇咬傷、跌撲傷痛、驚風抽搐。癰腫、咽喉腫痛、毒蛇咬傷、跌撲傷痛、驚風抽搐。 重樓重樓七葉一枝花七葉一枝花 OORO123456789101112131415161718192021222324252627從云南白藥重樓中分離到的甾體皂苷從云南白藥重樓中分離到的甾體皂苷 結構特點結構特點 1.分子具螺縮酮的結構分子具螺縮酮的結構 2. A/B 順、反順、反;B/C,C/D反反 3. C10, C13具具-CH3 4. C3有有-OH取代取代 5. C5、C6有時具雙鍵；有時具雙鍵；C12有時具羰基有時具羰基 6. 分子中有三個分子中有三個*C:*C20、*C22、*C2

21、5二二. . 化學結構與實例化學結構與實例 甾體皂苷的皂苷元基本骨架屬于螺甾甾體皂苷的皂苷元基本骨架屬于螺甾(spirostane(spirostane的衍生物，依照螺甾烷結構中的衍生物，依照螺甾烷結構中C25C25的構型和環的環合狀態，可將其分為四種類型。的構型和環的環合狀態，可將其分為四種類型。OORO1234567891011121314151617181920212223242526271 1螺甾烷醇類螺甾烷醇類spirostanolsspirostanolsC25C25為為S S構構型。型。OOHO1234567891011121314151617181920212223242526

22、272 2異螺甾烷醇類異螺甾烷醇類isospirostanols)isospirostanols) C25 C25為為R R構型構型OOHO1234567891011121314151617181920212223242526273 3呋甾烷醇類呋甾烷醇類furostanolsfurostanols） F F環為開鏈衍生物環為開鏈衍生物OOHHO123456789101112131415161718192021222324252627OH4 4變形螺甾烷醇類變形螺甾烷醇類pseudo-pirostanolspseudo-pirostanols） F F環為五元四氫呋喃環環為五元四氫呋喃環OHO

23、123456789101112131415161718192021222324252627OCH2OH三、甾體皂苷的理化性質三、甾體皂苷的理化性質1.1.性狀性狀 甾體皂苷元有較好晶形。皂苷多為無定形甾體皂苷元有較好晶形。皂苷多為無定形粉末，味苦而辛辣，對人體黏膜有強烈的刺激性；粉末，味苦而辛辣，對人體黏膜有強烈的刺激性；皂苷多具旋光性，且多為左旋。皂苷多具旋光性，且多為左旋。2.2.溶解性溶解性 甾體皂苷元能溶于親脂性溶劑；不溶于甾體皂苷元能溶于親脂性溶劑；不溶于水。皂苷一般可溶于水、稀醇易溶于熱水、稀醇，水。皂苷一般可溶于水、稀醇易溶于熱水、稀醇，難溶于石油醚、苯、乙醚等親脂性溶劑。難溶于

24、石油醚、苯、乙醚等親脂性溶劑。3. 3. 表面活性及溶血作用表面活性及溶血作用 甾體皂苷多具有發甾體皂苷多具有發泡性，其水溶液振蕩后產生持久性泡沫。甾體泡性，其水溶液振蕩后產生持久性泡沫。甾體皂苷具有溶血作用。皂苷具有溶血作用。4. 4. 能與堿式鉛鹽、鋇鹽形成沉淀。能與堿式鉛鹽、鋇鹽形成沉淀。5. 5. 顏色反應顏色反應 甾體皂苷在無水條件下，遇某些酸類甾體皂苷在無水條件下，遇某些酸類可產生與三萜皂苷相類似的顏色反應。可產生與三萜皂苷相類似的顏色反應。甾體皂苷與醋酐硫酸的顏色反應，最甾體皂苷與醋酐硫酸的顏色反應，最 后出現綠色；三萜皂苷最后出現紅色。后出現綠色；三萜皂苷最后出現紅色。三萜皂苷

25、三氯醋酸加熱到三萜皂苷三氯醋酸加熱到100100度顯色，而甾體皂苷加度顯色，而甾體皂苷加熱到熱到6060度就顯色。度就顯色。6.甾體皂苷可與甾醇形成分子復合物，甾體皂苷的甾體皂苷可與甾醇形成分子復合物，甾體皂苷的乙醇溶液可被甾醇常用膽甾醇沉淀。除膽甾醇外，乙醇溶液可被甾醇常用膽甾醇沉淀。除膽甾醇外，凡是含有凡是含有C3位位OH的甾醇都可與皂苷結合生成難的甾醇都可與皂苷結合生成難溶性分子復合物。若溶性分子復合物。若C3-OH為為構型，或者是當構型，或者是當C3-OH被酰化或生成苷鍵，就不能與皂苷生成難溶被酰化或生成苷鍵，就不能與皂苷生成難溶性的分子復合物。生成的分子復合物用乙醚回流提取性的分子復合物。生成的分子復合物用乙醚回流提取時，膽甾醇可溶于醚，但皂苷不溶，從而達到純化皂時，膽甾醇可溶于醚，但皂苷不溶，從而達到純化皂苷和檢查是否有皂苷成分的存在。苷和檢查是否有皂苷成分的存在。四、甾體皂苷元的波譜特征四、甾體皂苷元的波譜特征 UV (nm) 孤立雙鍵孤立雙鍵 205-225 900 孤立羰基孤立羰基 285 500 ,-不飽和酮不飽和酮 240 11000 共軛雙鍵共軛雙鍵 235 C14-OH的判斷：的判斷： 307-309 nm 甾體皂苷元降解、氧化脫水（含C14-OH）C=OCH3 IRIR 甾體皂苷元含有螺