---OH有降低活性作用課件

1、第八章 強(qiáng) 心 苷知識要求掌握強(qiáng)心苷的結(jié)構(gòu)與分類、水解性、熟悉強(qiáng)心苷的性狀、溶解性、提取分離、色譜鑒定、實(shí)例分析了解強(qiáng)心苷的結(jié)構(gòu)與強(qiáng)心作用的關(guān)系能力要求熟練應(yīng)用強(qiáng)心苷的顯色反應(yīng)區(qū)別甲型與乙型強(qiáng)心苷熟練應(yīng)用強(qiáng)心苷的提取與分離技能。學(xué)會(huì)強(qiáng)心苷的鑒別方法一、定義強(qiáng)心苷是存在于植物中具有強(qiáng)心作用的甾體苷類化合物，由強(qiáng)心苷元和糖縮合而產(chǎn)生的一類苷。 強(qiáng)心苷是治療室率過快心房顫動(dòng)的首選藥和慢性心功能不全的主要藥物。目前臨床應(yīng)用的有二、三十種，用于治療充血性心力衰竭及節(jié)律障礙等心臟疾病，如西地蘭、地高辛、毛地黃毒苷等。但強(qiáng)心苷類能興奮延髓催吐化學(xué)感受區(qū)而引起惡心、嘔吐等胃腸道反應(yīng)；且有劇毒，若超過安全劑量時(shí)

2、，可使心臟中毒而停止跳動(dòng)。其中某些強(qiáng)心苷對動(dòng)物腫瘤有效，主要是細(xì)胞毒作用。1785年，國外使用洋地黃葉治療水腫，到現(xiàn)在已從十幾個(gè)科一百多種植物中發(fā)現(xiàn)強(qiáng)心苷類，主要有夾竹桃科、玄參科、蘿摩科、衛(wèi)矛科、百合科、大戟科等等。尤其在玄參科和夾竹桃科植物中最多。較重要的植物有黃花夾竹桃、紫花洋地黃、毛花洋地黃、杠柳、鈴藍(lán)、海蔥、福壽草、羊角拗等。動(dòng)物中尚未發(fā)現(xiàn)有強(qiáng)心苷類成分，蟾蜍中所含的蟾毒也對心肌有興奮作用，具強(qiáng)心作用，但其非苷類，而屬甾類。常見的含強(qiáng)心苷的天然藥物鈴蘭、紫花洋地黃R為鼠李糖鈴蘭毒苷洋地黃毒苷黃花夾竹桃黃夾苷甲黃夾苷乙羊角拗R為L夾竹桃糖羊角拗苷蟾蜍蟾毒靈第二節(jié)、結(jié)構(gòu)和分類一、強(qiáng)心苷元

3、部分1.基本結(jié)構(gòu)強(qiáng)心苷是由強(qiáng)心苷元與糖二部分構(gòu)成。強(qiáng)心苷元是由甾體母核與C17取代的不飽和內(nèi)酯環(huán)組成（1）苷元母核苷元母核A,B,C,D四個(gè)環(huán)的稠合構(gòu)象對強(qiáng)心苷的理化及生理活性有一定影響。天然界存在的強(qiáng)心苷元B/C環(huán)是反式，C/D環(huán)是順式，A/B環(huán)大多數(shù)為順式-洋地黃毒苷元(digitoxigenin)，少數(shù)為反式-烏沙苷元(uzarigenin).（2）取代基苷元母核上的C3,C14位上都有羥基： C3位-OH多為-型-洋地黃毒苷元，少數(shù)為-型(命名時(shí)冠以“表”字)3-表洋地黃毒苷元(3-epidigitoxigenin)。C14位-OH都是-型(C/D環(huán)順式)。C10，C13，C 17位有

4、側(cè)鏈，C10，C13多為-CH3。C 17位側(cè)鏈為不飽和內(nèi)酯環(huán)。C11,C12和C19位可能連羰基；C4,5、C5,6、C9,11、C16,17可能有雙鍵。天然存在的強(qiáng)心苷元洋地黃毒苷元烏沙苷元夾竹桃苷元綠海蔥苷元蟾毒素2.結(jié)構(gòu)類型根據(jù)C17位側(cè)鏈的不飽和內(nèi)酯環(huán)不同分為：甲型：C17位側(cè)鏈為五元環(huán)的-內(nèi)酯乙型：C17位側(cè)鏈為六元環(huán)的- -內(nèi)酯這兩類大都是-構(gòu)型，個(gè)別為-構(gòu)型，-型無強(qiáng)心作用。 甲型強(qiáng)心苷元：C17位上連五元不飽和內(nèi)酯環(huán)，即-內(nèi)酯-強(qiáng)心甾烯型。以強(qiáng)心甾（cardenolide）為母核命名。乙型強(qiáng)心苷元 C17位上連六元不飽和內(nèi)酯環(huán)，即，-雙烯-內(nèi)酯，稱為海蔥甾二烯或蟾蜍甾二烯。以

5、海蔥甾（scillanolide）或蟾蜍甾(bufanolide)為母核命名。二、糖部分構(gòu)成強(qiáng)心苷的糖有20多種，根據(jù)C2位上有無-OH分為-OH （2-OH）糖及-去氧糖（2-去氧糖）兩類。后者主要見于強(qiáng)心苷。1.-羥基糖 除廣泛分布于植物界的D-葡萄糖、L-鼠李糖外，還有：（1）6-去氧糖如：L-夫糖、D-雞納糖等。（2）6-去氧糖甲醚如：L-黃夾糖、D-洋地黃糖等。2. -去氧糖（1）2,6-二去氧糖如： D-洋地黃毒糖等。（2）2,6-二去氧糖甲醚如：L-夾竹桃糖、 D-加拿大麻糖等。 構(gòu)成強(qiáng)心苷的糖對強(qiáng)心 作用的影響構(gòu)成強(qiáng)心苷的糖數(shù)目和種類不同，對強(qiáng)心苷活性影響不同。甲型強(qiáng)心苷元及其

6、苷的毒性規(guī)律一般為： 苷元二糖苷三糖苷單糖苷的毒性次序?yàn)椋?葡萄糖苷甲氧基糖苷6-去氧糖苷 2, 6-去氧糖苷乙型強(qiáng)心苷元及其苷的毒性規(guī)律一般為： 苷元單糖苷二糖苷乙型強(qiáng)心苷元的毒性相應(yīng)的甲型強(qiáng)心苷元三、糖和苷元的連接方式強(qiáng)心苷中，多數(shù)是幾種糖結(jié)合成低聚糖形式再與苷元的C3-OH結(jié)合成苷，少數(shù)為雙糖苷或單糖苷。糖和苷的連接方式有三種： 型:苷元-(2,6-去氧糖)X-(D-葡萄糖)Y 型:苷元-(6-去氧糖)X-(D-葡萄糖)Y 型：苷元-（D-葡萄糖）Y X=1-3; Y=1-2一般初生苷其末端多為葡萄糖。天然存在的強(qiáng)心苷多數(shù)屬于型和型，型較少。結(jié)構(gòu)舉例強(qiáng)心苷的生理活性強(qiáng)心苷為心臟興奮劑，主

7、要作用是延長傳導(dǎo)時(shí)間，興奮心肌。其強(qiáng)心作用主要取決于苷元部分，但糖部分可增加強(qiáng)心苷對心肌的親和力，故對強(qiáng)心苷的生理活性也有影響。苷元結(jié)構(gòu)與強(qiáng)心作用的關(guān)系 1.強(qiáng)心苷元甾體母核必須具有一定的構(gòu)象和C17位連接的不飽和內(nèi)酯環(huán)及其-構(gòu)型是不可缺少的，若異構(gòu)化為-型或開環(huán)或不飽和內(nèi)酯環(huán)被氫化或雙鍵位移，強(qiáng)心作用將變得很弱，甚至消失。2. C/D環(huán)必須是順式稠合才有強(qiáng)心作用。3. C14位上-OH只有是-構(gòu)型的才有效,C14-OH 如與鄰近的碳原子上的H脫水形成雙鍵或與C8脫氫成氧橋，均使強(qiáng)心作用減低或消失。C14- OH可能是保持氧的功能和C/D環(huán)為順式構(gòu)象的重要因素。4. A/B環(huán)順式的甲型強(qiáng)心苷元

8、，C3-OH必須是-構(gòu)型，-型無活性。 5. C10-CH3氧化成羥甲基或醛基或羧酸后，可影響強(qiáng)心作用的強(qiáng)度或毒性，但不是決定因素。6. 引入5、11、12- OH有增強(qiáng)活性作用，而引入1、6、16- OH有降低活性作用。7. 在母核上引入雙鍵，對強(qiáng)心作用的影響不一致，引入4（5）與引入5-OH的影響相似，能增強(qiáng)活性，而引入 16（17）則活性消失或顯著下降。8. 無論在苷元或糖基上增加乙?；加性鰪?qiáng)活性的作用。第三節(jié) 理化性質(zhì)一. 性狀 強(qiáng)心苷多為無色結(jié)晶或無定形粉末，中性物質(zhì)，有旋光性，C17 側(cè)鏈為-構(gòu)型的味苦，-構(gòu)型味不苦，但無效。對粘膜有刺激性。二. 溶解性 強(qiáng)心苷的溶解性與所連糖的

9、種類和數(shù)目有關(guān)，一般可溶于水、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。弱親脂性苷微溶于氯仿-乙醇(2:1)，親脂性苷微溶于乙酸乙酯、含水氯仿、氯仿-乙醇（3:1）。 一般糖基多的原生苷比次生苷或苷元的親水性強(qiáng)、親脂性弱，可溶于水等高極性溶劑而難溶于低極性溶劑，多為無定形粉末。 洋地黃毒苷是一個(gè)三糖苷，但3分子糖都是洋地黃毒糖，整個(gè)分子只有5個(gè)羥基，故在水溶液中溶解度小(1:100000000)，溶于氯仿（1:40）。洋地黃毒苷 當(dāng)糖基與苷元上的羥基數(shù)目相同時(shí)，苷元上的羥基不能形成分子內(nèi)氫鍵的比能形成分子內(nèi)氫鍵的水溶性大。但糖基和苷元上羥基數(shù)目的多少對溶解性也有一定的影響

10、。如烏本苷是一個(gè)單糖苷，卻有8個(gè)羥基，水溶性很大（1:75），難溶于氯仿。烏本苷另：脫水反應(yīng) 強(qiáng)心苷混合強(qiáng)酸（3%-5%HCl）加熱水解時(shí)，苷元往往發(fā)生脫水反應(yīng)。（1）C14-OH最易發(fā)生脫水反應(yīng)生成縮水苷元。（2）同時(shí)存在C14-OH和C16-OH，也易脫水，得到二縮水苷元。（3）如將C3-OH氧化為酮基，則更使C5叔羥基活化，在溫?zé)釛l件下即可脫水而形成烯酮。同樣，C16被氧化為酮基，也能促使C14-叔羥基脫水而形成烯酮。（4）若C4位有雙鍵，可促使C3-OH與C4-H脫水，生成共軛雙鍵。三. 水解性 水解反應(yīng)是研究強(qiáng)心苷組成的常用方法，分化學(xué)方法和生物方法兩大類，化學(xué)方法主要有酸水解、堿水

11、解和乙酰解；生物方法主要有酶水解。糖部分不同，其水解產(chǎn)物難易及產(chǎn)物均不同。（一）酸催化水解1.溫和酸水解： 用稀酸（0.02-0.05mol/L) 的鹽酸或硫酸在含水醇中經(jīng)短時(shí)間（半小時(shí)至數(shù)小時(shí)）加熱回流，可使型強(qiáng)心苷水解成苷元和糖。主要水解苷元和-去氧糖之間的苷鍵或 -去氧糖與-去氧糖之間的糖苷鍵。而-去氧糖與葡萄糖之間的糖苷鍵不易斷裂。對苷元影響較小，不會(huì)引起脫水反應(yīng)。但不適于16位有甲酰基的洋地黃強(qiáng)心苷類，在此種條件下，16位甲?；鉃榱u基，得不到原生苷元。2.強(qiáng)烈酸水解用較濃酸（3%-5%）長時(shí)間加熱回流或同時(shí)加壓，可水解型和型強(qiáng)心苷，得到定量的葡萄糖?？伤?羥基糖。因?yàn)槲坏牧u基阻

12、礙了苷原子的質(zhì)子化，使水解較困難。但此法常引起苷元失去1分子或數(shù)分子水,形成脫水苷元。2.酶水解法酶水解具有反應(yīng)溫和、專一性強(qiáng)的特點(diǎn)含強(qiáng)心苷的植物中，有水解葡萄糖的酶，在適宜條件下，能水解糖鏈末端的葡萄糖。但無水解-去氧糖的酶，所以能水解除去分子中的葡萄糖而保留-去氧糖。蝸牛酶（一種混合酶，蝸牛腸管消化液經(jīng)處理而得）幾乎能水解所有的苷鍵，能將強(qiáng)心苷分子的糖逐步水解，直至獲得苷元，常用來研究強(qiáng)心苷的結(jié)構(gòu)。紫花洋地黃苷A紫花苷酶洋地黃毒苷+D-葡萄糖紫花洋地黃苷B紫花苷酶羥基洋地黃毒苷+D-葡萄糖3. 堿水解法強(qiáng)心苷的苷鍵為縮醛結(jié)構(gòu)，可被酸或酶水解，而不被堿水解。堿試劑主要使分子中的酰基水解、內(nèi)酯

13、環(huán)裂開、20（22）轉(zhuǎn)位及苷元異構(gòu)化等。A. 酰基的水解在強(qiáng)心苷的苷元或糖基上常有?；嬖?，一般可用堿試劑處理使酯鍵水解脫去酰基。NaHCO3,KHCO3-使-去氧糖上的?；猓?羥基糖及苷元上的酰基多不被水解； Ca(OH)2,Ba(OH)2-使-去氧糖、-羥基糖及苷元上的?；?；NaOH堿性太強(qiáng)，不但使所有?；猓€使內(nèi)酯環(huán)開裂，故很少使用。B. 內(nèi)酯環(huán)的水解NaOH或KOH的水溶液使內(nèi)酯環(huán)開裂，酸化后又閉環(huán)。但在強(qiáng)心苷的醇溶液中加NaOH或KOH內(nèi)酯環(huán)開裂，酸化后不能閉環(huán)。第四節(jié) 強(qiáng)心苷的檢識 一化學(xué)檢識（顯色反應(yīng)）強(qiáng)心苷顏色反應(yīng)很多，根據(jù)顏色反應(yīng)發(fā)生在分子的不同部位可分為三類：

14、（一）作用于甾體母核的反應(yīng)： 1.醋酐-濃硫酸反應(yīng)(Liebermann-burchard rection) 2.氯仿-濃硫酸反應(yīng)（Salkowski reaction) 3.三氯醋酸反應(yīng) 4.三氯化銻或五氯化銻反應(yīng) （二）作用于,不飽和內(nèi)酯環(huán)的反應(yīng)： 甲型強(qiáng)心苷在堿性醇溶液中，發(fā)生雙鍵轉(zhuǎn)移，生成活性亞甲基，故可與活性亞甲基試劑作用而顯色。 乙型強(qiáng)心苷無此類反應(yīng)。 甲型強(qiáng)心苷在醇性KOH溶液中，通過內(nèi)酯環(huán)的雙鍵轉(zhuǎn)移和質(zhì)子轉(zhuǎn)移形成C22活性亞甲基，C14羥基質(zhì)子對C20的親電性加成作用而生成內(nèi)酯型異構(gòu)化苷，再經(jīng)皂化作用開環(huán)而生成開鏈型異構(gòu)化苷。乙型強(qiáng)心苷在醇性KOH溶液中，不發(fā)生雙鍵轉(zhuǎn)移，但內(nèi)酯

15、環(huán)開裂生成酯，再脫水形成開鏈型異構(gòu)化苷。1.Kedde反應(yīng)（3,5-二硝基苯甲酸試劑） 取樣品的甲醇或乙醇溶液于試管中，加入3,5-二硝基苯甲酸試劑3-4滴，產(chǎn)生紅或紫紅色。 2.Raymond反應(yīng)（間二硝基苯試劑）： 取樣品約1mg，以少量的50%乙醇溶解后加入0.1ml1%間二硝基苯乙醇溶液，搖勻后再加入0.2ml20%NaOH溶液，呈紫紅色。3.Baljet反應(yīng)（堿性苦味酸試劑） 取樣品的甲醇或乙醇液于試管中，加入堿性苦味酸試劑數(shù)滴，呈現(xiàn)橙或橙紅色。有時(shí)需放置15min后顯色。 4.Legal反應(yīng)（亞硝酰鐵氰化鈉試劑）： 取樣品1-2mg，溶于2-3滴吡啶中，加一滴3%亞硝酰鐵氰化鈉溶液

16、和一滴2mol/L NaOH溶液，樣品液呈深紅色并漸漸褪去。小結(jié).不飽和五元內(nèi)酯環(huán)反應(yīng) 反應(yīng)名稱 試劑 顏色 max(nm)Legal反應(yīng) 亞硝酰鐵氰化鈉 深紅或藍(lán) 470Kedde反應(yīng) 3,5-二硝基苯甲酸 深紅或紅 590Raymond反應(yīng) 間二硝基苯 紫紅或藍(lán) 620Baljet反應(yīng) 苦味酸試劑 橙或橙紅 490 條件： 堿性， 顏色共性：紅色系列 試劑： 缺類（三）作用于2-去氧糖的反應(yīng)1.Keller-kiliani(K-K)反應(yīng) 此反應(yīng)是-去氧糖(2-去氧糖）的特征反應(yīng)，對游離的-去氧糖或在反應(yīng)條件下能水解出-去氧糖的強(qiáng)心苷都可顯色。取樣品1mg溶于5ml冰乙酸中，加一滴20%三氯

17、化鐵水溶液，傾斜試管，沿試管壁加入5ml濃硫酸，若有-去氧糖存在，乙酸層漸呈藍(lán)或藍(lán)綠色。但若不顯色，不能說明無2-去氧糖。2.占噸氫醇反應(yīng): 取樣品加入占噸氫醇試劑，置沸水浴中3min，如含2-去氧糖顯紅色。3.過碘酸-對硝基苯胺反應(yīng)：含2-去氧糖樣品反應(yīng)后呈深黃色斑點(diǎn)，紫外燈下為棕色背底上出現(xiàn)黃色熒光斑點(diǎn)。4.對-硝基苯肼反應(yīng)：樣品反應(yīng)后呈紅色或紫紅色。對-去氧糖和葡萄糖結(jié)合的，K-K反應(yīng)陰性的也可呈陽性反應(yīng)。5.對-二甲氨基苯甲醛反應(yīng)：樣品反應(yīng)后呈灰 紅色斑點(diǎn)。第五節(jié) 提取分離強(qiáng)心苷含量很低，多與糖類、皂苷、色素、鞣質(zhì)等共存，這些成分的存在可影響強(qiáng)心苷在溶劑中的溶解度。同時(shí)，強(qiáng)心苷的原生苷

18、和次生苷共存，且很多結(jié)構(gòu)相似的苷同存，故提取分離較難。因酸堿可使強(qiáng)心苷發(fā)生水解、脫水和異構(gòu)化，故提取分離時(shí)應(yīng)注意控制酸堿性。 注意的問題： 1.共存物質(zhì)：糖類、皂苷、色素、鞣質(zhì) 2.原生苷水解問題（一） 原生苷：抑制酶的活性 新鮮藥材，采后低溫速干 直接沸水或6070水提取 7080%乙醇或甲醇提取 (4)藥材加中性鹽如硫酸銨等，再提取 （二） 次生苷：利用酶的活性 藥材+水2540 發(fā)酵12h以上，醇提取 1.溶劑法： 種子藥材：脫脂，再醇提取 醇提濃縮液，石油醚萃取油脂 （氯仿:甲醇)萃取苷莖葉藥材：去脂溶性色素的方法 醇提濃縮，冷置析膠（葉綠素析出膠狀物 醇提濃縮，石油醚萃取色素 醇提濃縮，NaOH，葉綠素被皂化 醇提取液，活性炭脫色二、純化2.鉛鹽法： 醋酸鉛沉淀醇提取液中：酸、酚酸、皂苷類 強(qiáng)心苷易被沉淀吸附 3.吸附法：活性炭短柱吸附： 醇提液中葉綠素等脂溶性色素氧化鋁短柱吸附： 醇提液中糖、水溶性色素、皂苷被吸附 強(qiáng)心苷易被沉淀吸附損失 三、分離（一）兩相溶劑萃取法： 氯仿甲醇水毛花洋地黃苷A毛花洋地黃苷B毛花洋地黃苷C1:2