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文檔簡介

第九章強心苷類第九章強心苷類1甾體化合物:

天然存在的甾體類成分種類很多,包括動植物甾醇(也稱固醇)、植物強心苷、蟾酥毒素、甾體生物堿、甾體藥物、昆蟲激素等,它們的結構中都具有環(huán)戊烷駢多氫菲的甾核。這類成分涉及到生理、保健、節(jié)育、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)等多方面,對動植物的生命活動起著重要的作用。甾體化合物:天然存在的甾體類成分種類很多,2又名類固醇化合物(steroids),因其結構中都具有環(huán)戊烷駢多氫菲的甾核,1936年給這類化合物提出一個總稱“甾體化合物”,“甾”字很形象化地表示了這類化合物的骨架,即在含有四個稠合環(huán)“田”字上面連有三個支鏈“〈〈〈”。C10、C13上各有一個甲基,稱為角甲基。

C17位有側鏈。甾體的定義又名類固醇化合物(steroids),因其結構中都具3

在甾體母核上,大都存在C3羥基,可和糖結合成苷。而C17側鏈有顯著差別,根據(jù)C17側鏈結構的不同,可將天然甾類分為不同類型?;窘Y構和分類在甾體母核上,大都存在C3羥基,可和糖4C17側鏈A/BB/CC/DC21甾類羰甲基衍生物反反順強心苷不飽和內(nèi)酯環(huán)順/反反順甾體皂苷含氧螺雜環(huán)順/反反反植物甾醇脂肪烴順/反反反昆蟲變態(tài)激素脂肪烴順反反膽酸戊酸順反反天然甾類化合物的分類及甾核的稠合方式C17側鏈A/BB/CC/DC21甾類羰甲基衍生物反反順強心5一、C21甾類化合物

C21甾是一類含有21個碳原子的甾體衍生物。C21甾類化合物種類很多,都是以孕甾烷(pregnane)或其異構體為基本骨架。A/B環(huán)為反式駢合,C/D環(huán)多為順式駢合。5,6位大多有雙鍵,17位側鏈多為α-構型。孕甾烷一、C21甾類化合物C21甾是一類含有21個碳原65β-孕甾烷孕甾烯醇酮黃體酮C21甾類化合物5β-孕甾烷孕甾烯醇酮黃體酮C21甾類化合物7海洋甾體化合物

海洋藥物研究目前已成為天然藥物化學的一個新的發(fā)展方向。海洋甾體化合物具有活性強、結構復雜的特點。

從白斑角鯊獲得的甾體生物堿,作為新生血管抑制劑類抗癌藥已經(jīng)進入Ⅱ期臨床試驗。海洋甾體化合物海洋藥物研究目前已成為天然藥物化8強心苷類第一節(jié)概述定義:強心苷(cardiacglycosides)是存在于植物中具有強心作用的甾體苷類化合物。目前臨床應用的有二、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。但強心苷類能興奮延髓催吐化學感受區(qū)而引起惡心、嘔吐等胃腸道反應;且有劇毒,若超過安全劑量時,可使心臟中毒而停止跳動。強心苷類第一節(jié)概述定義:強心苷(cardiacglyco91785年,W.Withering使用洋地黃葉治療水腫,到現(xiàn)在已從十幾個科一百多種植物中發(fā)現(xiàn)強心苷類,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。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、海蔥、福壽草、羊角拗等。動物中尚未發(fā)現(xiàn)有強心苷類成分,蟾蜍中所含的蟾毒也對心肌有興奮作用,具強心作用,但其非苷類,而屬甾類。1785年,W.Withering使用洋地黃葉治療水腫,到10強心苷的生物合成是以甾醇為母體經(jīng)多次轉化而逐漸生成,涉及到大約20種酶的作用。強心苷的生物合成是以甾醇為母體經(jīng)多次轉化而逐漸11強心苷的組成強心苷=糖苷元六/五碳糖6-去氧糖2,6-二去氧糖糖甲醚多與3-OH結合甲型:五元環(huán)乙型:六元環(huán)第一節(jié)結構與分類強心苷的組成強心苷=糖苷元六/五碳糖6-去氧糖2,6-二去氧12強心苷元:1.C17位有五元不飽和內(nèi)酯環(huán)——甲型強心苷(大部分)

2.C17位有六元不飽和內(nèi)酯環(huán)——乙型強心苷(較少)五元內(nèi)酯環(huán)(-內(nèi)酯)六元內(nèi)酯環(huán)(,-內(nèi)酯)強心苷元:1.C17位有五元不飽和內(nèi)酯環(huán)——甲型強心苷(大135.C10、C13、C17有取代基。C10-位上大多是甲基,也可能是醛基、羥甲基、羧基,都是β-構型,C17-位為不飽和內(nèi)酯環(huán),大部分是β-構型。C13-位都是甲基。3.稠環(huán)方式:B/C反式,C/D順式,A/B環(huán)順、反式,但順式較多。4.C3和C14都有羥基取代。C3-OH大多是β-構型,少數(shù)是α-構型;C14-OH都是β-構型。3β,14β-dihydroxy-5β-card-20(22)-enolide3β,14β-dihydroxy-acilla-4,20,22-trienolide5.C10、C13、C17有取代基。C10-位上大多是甲基14糖部分:

強心苷中糖均與苷元的C3結合形成苷,可多至5個單元,以直鏈連接。除有六碳醛糖、五碳醛糖、6-去氧糖、6-去氧糖甲醚以外,還有僅存在于強心苷中的特殊的2,6-二去氧糖和2,6-二去氧糖甲醚。

糖部分:強心苷中糖均與苷元的C3結合形成苷,156-去氧糖

如L-鼠李糖(L-rhamnose)、L-夫糖(L-fucose)L-鼠李糖L-夫糖糖部分:6-去氧糖如L-鼠李糖(L-rhamnose)、L-夫糖166-去氧糖甲醚如D-洋地黃糖(D-digialose)、L-黃花夾竹桃糖(L-thevetose)D-洋地黃糖L-黃花夾竹桃糖糖部分:6-去氧糖甲醚如D-洋地黃糖(D-digialose)、172,6-二去氧糖

如D-洋地黃毒糖(D-digitoxose)、D-波伊文糖(D-boivinose)

D-洋地黃毒糖D-波伊文糖糖部分:2,6-二去氧糖如D-洋地黃毒糖(D-digitoxo182,6-二去氧糖甲醚

如D-加拿大麻糖(D-cymarose)、L-夾竹桃糖(L-oleandrose)D-加拿大麻糖L-夾竹桃糖糖部分:2,6-二去氧糖甲醚如D-加拿大麻糖(D-cymaro19

強心苷中,多數(shù)是幾種糖結合成低聚糖形式再與苷元的C3-OH結合成苷,少數(shù)為雙糖苷或單糖苷。糖和苷的連接方式有三種:

Ⅰ型:

苷元-(2,6-去氧糖)X-(D-葡萄糖)Y

Ⅱ型:

苷元-(6-去氧糖)X-(D-葡萄糖)YⅢ型:苷元-(D-葡萄糖)Y

一般初生苷其末端多為葡萄糖。糖和苷元的連接方式:強心苷中,多數(shù)是幾種糖結合成低聚糖形式再與苷元20甲型強心苷——毛地黃強心苷R1R2毛地黃毒苷digitoxinHH親脂性強,多口服,用于慢性病例羥基毛地黃毒苷

gitoxinHOH親脂性低,難吸收地高辛digoxinOHH親脂性低,注射,用于急性病例

吉他洛辛gitaloxinHOCHO親脂性增強,易吸收,減少積蓄

(一)五元內(nèi)酯環(huán)強心苷類甲型強心苷——毛地黃強心苷21去乙?;ㄜ誄(西地蘭,注射用)毛花毛地黃苷C(一級苷)(注射用)-Glc-乙酰基地高辛(注射用)去乙酰化毛花苷C(西地蘭,注射用)毛花毛地黃苷C(一級苷22(二)六元內(nèi)酯環(huán)強心苷類

海蔥中含有的原海蔥苷A、海蔥苷A與葡萄糖海蔥苷A等,都是海蔥苷元的衍生物。

R海蔥苷元-H原海蔥苷A-Rha海蔥苷A-Rha-glc葡萄糖海蔥苷A-Rha-glc-glc(二)六元內(nèi)酯環(huán)強心苷類海蔥中含有的原海蔥苷A、海蔥苷23來西蟾酥毒配基(毒性小,具有強心、升壓、呼吸興奮作用,臨床用做心律衰竭、呼吸抑制的急救藥)蟾酥由蟾蜍耳后腺、皮下腺分泌的白色漿液中經(jīng)加工而制成,有攻毒散腫、通竅止痛功效。是中藥“六神丸”、“痧藥丸”的主要成分。(日本的“救心丹”出口為1億美元,是以中國的六神丸為基礎研究的。血栓心脈寧也是以蟾酥為主要成分)來西蟾酥毒配基蟾酥由蟾蜍耳后腺、皮下腺分泌的白色漿液24第三節(jié)強心苷的理化性質1.強心苷多為無色結晶或無定形粉末,味苦,只有C17為α-構型時味不苦,對粘膜有刺激性。2.強心苷溶解度:可溶于水、丙酮及醇類等極性溶劑;略溶于乙酸乙酯、含醇氯仿;幾乎不溶于乙醚、苯、石油醚等非極性溶劑。※溶解度常常因糖分子數(shù)目和性質及苷元上有無親水性基團而有差異。第三節(jié)強心苷的理化性質1.強心苷多為無色結晶或無定形粉末25一般苷元相同時,原生苷比次生苷或苷元的親水性強、親脂性弱,可溶于水等極性溶劑而難溶于低極性有機溶劑。當糖基與苷元上的羥基數(shù)目相同時,苷元上的羥基可形成分子內(nèi)氫鍵的水溶性小。

一般苷元相同時,原生苷比次生苷或苷元的親水性強、親脂26(二)化學性質1.內(nèi)酯環(huán)開裂

用KOH或NaOH水溶液處理,可以使內(nèi)酯環(huán)開裂,酸化后又環(huán)合。如果用醇性苛性堿溶液處理,內(nèi)酯環(huán)發(fā)生異構化,這種變化是不可逆的,遇酸也不能復原。(二)化學性質1.內(nèi)酯環(huán)開裂用KOH或NaOH水溶液27

乙型強心苷元在醇性苛性堿溶液中,內(nèi)酯環(huán)開裂生成酯,再脫水生成異構化物。乙型強心苷元在醇性苛性堿溶液中,內(nèi)酯環(huán)開裂生成282.內(nèi)酯環(huán)上雙鍵的氧化

內(nèi)酯環(huán)上雙鍵經(jīng)臭氧氧化可得酮醛化合物,再經(jīng)KHCO3水解,得酮醇化合物,最后用過碘酸氧化,可得17-羰基化合物。2.內(nèi)酯環(huán)上雙鍵的氧化內(nèi)酯環(huán)上雙鍵經(jīng)臭氧氧化可得酮醛化293.羥基的脫水反應

強心苷元中的5β-OH和14β-OH都是叔羥基,極易脫水,故含此取代基的苷類在酸水解時,常得次生的脫水苷元。

3.羥基的脫水反應強心苷元中的5β-OH和14β-O30(三)苷鍵的水解1.酸催化水解(1)溫和條件下水解:反應條件:用稀酸(0.02~0.05NHCl或硫酸)在含水醇中經(jīng)短時間(半小時至數(shù)小時)加熱回流。結果:水解2-去氧糖之間的苷鍵,對苷元的影響小,不發(fā)生脫水反應。2-羥基糖的苷,在此條件不易斷裂。(三)苷鍵的水解1.酸催化水解(1)溫和條件下水解:31主要水解苷元和α-去氧糖之間的苷鍵或

α-去氧糖與α-去氧糖之間的糖鍵。而α-去氧糖與葡萄糖之間的糖鍵不易切斷。對苷元影響較小,不會引起脫水反應。但不適于16位有甲?;难蟮攸S強心苷類,在此種條件下,16位甲?;鉃榱u基,得不到原生苷元。主要水解苷元和α-去氧糖之間的苷鍵或32實例:

0.02–0.05mol/LHCl或H2SO4;含水醇;短時間即可水解α-去氧糖苷鍵,而非去氧糖在此條件不易斷裂.實例:0.02–0.05mol/LHCl或H331.紫花洋地黃苷A[洋地黃毒苷元-(洋地黃毒糖)3-glc]稀酸[H2O]2.毒毛花苷K[毒毛花苷元-加拿大麻糖-(葡萄糖)2]稀酸[H2O]實例:1.紫花洋地黃苷A[洋地黃毒苷元-(洋地黃毒糖)3-gl34紫花洋地黃苷A[洋地黃毒苷元-(洋地黃毒糖)3-glc]稀酸[H2O]洋地黃毒苷元+2洋地黃毒糖+洋地黃毒糖-glc毒毛花苷K[毒毛花苷元-加拿大麻糖-(葡萄糖)2]稀酸[H2O]毒毛花苷元+加拿大麻糖-葡萄糖-葡萄糖實例:紫花洋地黃苷A[洋地黃毒苷元-(洋地黃毒糖)3-glc351.酸催化水解(2)強酸水解(3~5%)

2-羥基糖的苷,由于2-羥基存在,產(chǎn)生結構互變,阻撓了水解反應的進行,水解較為困難,必須增高酸的濃度,延長水解時間或同時加壓。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,即次生苷。1.酸催化水解(2)強酸水解(3~5%):36(1)溫和酸水解(2)劇烈酸水解(1)溫和酸水解(2)劇烈酸水解371.酸催化水解(3)鹽酸丙酮法(Mannich水解)

:當糖或苷元中有鄰二酚羥基時,在丙酮溶液中,室溫條件下與氯化氫(0.4%~1%)長時間反應(兩周),生成丙酮化物,進行水解,可得到原來的苷元和糖的衍生物。1.酸催化水解(3)鹽酸丙酮法(Mannich水解):380.4%~1%

HCl丙酮Mannich水解鈴蘭毒苷毒毛旋花子苷元氯代-L-鼠李糖丙酮化合物0.4%~1%HCl丙酮Mannich水解鈴蘭毒苷毒毛旋392.酶催化水解含強心苷的植物中均有水解強心苷的酶與之共同存在。酶催化水解具有反應條件溫和,選擇性高,可以得到苷元結構不變的原生苷。不同性質的酶作用于不同性質的苷鍵。植物體中沒有水解α-去氧糖的酶。2.酶催化水解含強心苷的植物中均有水解強心苷的40三糖次級苷+葡萄糖苷元+3洋地黃毒糖+葡萄糖紫花洋地黃酶蝸牛消化酶酶催化水解三糖次級苷+葡萄糖苷元+3洋地黃毒糖+葡萄糖紫41天然藥物化學_第九章_強心苷課件42(四)顯色反應

不飽和內(nèi)酯環(huán)產(chǎn)生的反應

2-去氧糖產(chǎn)生的反應甾體母核產(chǎn)生的反應(四)顯色反應不飽和內(nèi)酯環(huán)產(chǎn)生的反應431.由于不飽和內(nèi)酯環(huán)產(chǎn)生的反應

甲型強心苷類由于C17位側鏈上有一個不飽和五元內(nèi)酯環(huán),在堿性溶液中,雙鍵轉位能形成活性次甲基,從而能與某些試劑反應而顯色.。只有甲型強心苷呈陽性,可用于區(qū)別甲型與乙型強心苷1.由于不飽和內(nèi)酯環(huán)產(chǎn)生的反應甲型強心苷類由于C1744Legal反應(亞硝酰鐵氰化鈉)活性次甲基與活性亞硝基縮合生成肟基衍生物而呈色,同時Fe3+被還原為Fe2+。凡分子中有活性次甲基者均有此呈色反應。Raymond反應(間二硝基苯)通過間二硝基苯與活性次甲基縮合,再經(jīng)過過量二硝基苯的氧化生成醌式結構而呈色,部分間二硝基苯自身還原為間硝基苯胺。Legal反應(亞硝酰鐵氰化鈉)45Kedde反應(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。

Baljet反應(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。有時需放置15min后顯色。

Kedde反應(3,5-二硝基苯甲酸試劑)

461.由于活性次甲基產(chǎn)生的反應反應名稱試劑顏色λmax(nm)Legal反應亞硝酰鐵氰化鈉深紅或藍470Kedde反應3,5-二硝基苯甲酸深紅或紅590Raymond反應間二硝基苯紫紅或藍620Baljet反應苦味酸橙或橙紅4901.由于活性次甲基產(chǎn)生的反應反應名稱試劑顏色λmax(nm)472.由于2-去氧糖產(chǎn)生的反應(1)Keller-Kiliani(K-K)反應:試劑:冰醋酸中,F(xiàn)e3+(FeCl3

或Fe2(SO4)3)+濃硫酸顯色:醋酸層呈藍色或籃綠色其顏色隨苷元不同而異,

如毛地黃毒苷呈草綠色,羥基毛地黃毒苷呈洋紅色,異羥基毛地黃毒苷呈黃棕色。適用范圍:含游離或可水解得到2-去氧糖

2-去氧糖若和葡萄糖或其他-OH糖相接的雙糖、叁糖則不呈色。所以對此反應不呈色的并非絕對沒有2-去氧糖的組成。如K-毒毛旋花子苷雖然分子中有加拿大麻糖,但因與葡萄糖相連,均呈陰性反應。2.由于2-去氧糖產(chǎn)生的反應(1)Keller-Kilian48(2)對二甲氨基苯甲醛反應:

將強心苷醇溶液滴在濾紙上,干后,噴對二甲氨基苯甲醛試劑(1%對二甲氨基苯甲醛-濃鹽酸4:1),并于90℃加熱30秒鐘。

結果:如有2-去氧糖,可顯灰紅色斑點。(3)占噸氫醇反應(xanthydrol):

取強心苷固體樣品少許,加占噸氫醇試劑(10mg占噸氫醇溶于100ml冰醋酸,加1ml濃硫酸),置水浴上加熱3分鐘,分子中有2-去氧糖顯紅色。(2)對二甲氨基苯甲醛反應:(3)占噸氫醇反應(xanthy49(4)過碘酸-對硝基苯胺反應:

過碘酸能將強心苷分子中的2-去氧糖氧化生成丙二醛,再與對硝基苯胺縮合而呈黃色。該顯色反應可作為薄層色譜和紙色譜的顯色。(4)過碘酸-對硝基苯胺反應:50

甾類成分在無水條件下,用酸處理,能產(chǎn)生各種顏色反應,用這些反應來初步鑒別該類成分.Liebermann-burchard反應樣品溶于冰醋酸,加濃硫酸-醋酐(1:20),產(chǎn)生紅紫藍綠污綠等顏色變化,最后褪色。三萜皂苷也有此反應,顏色變化稍慢,且不出現(xiàn)污綠色。但甾體皂苷顏色變化快,在顏色變化的最后呈現(xiàn)污綠色;3.由于甾體母核產(chǎn)生的反應甾類成分在無水條件下,用酸處理,能產(chǎn)生各種顏色反51氯仿-濃硫酸反應(Salkowski反應)樣品溶于氯仿,沿管壁滴加濃硫酸,氯仿層顯血紅色或青色,硫酸層顯綠色熒光。三氯化銻或五氯化銻反應將樣品醇溶液點于濾紙上,噴以20%三氯化銻(或五氯化銻)氯仿溶液(不應含乙醇和水)干燥后,60-70℃加熱,顯黃色、灰藍色、灰紫色斑點。氯仿-濃硫酸反應(Salkowski反應)樣品溶于氯仿,52A.樣品25%三氯醋酸乙醇液紅色、紫色分子中有共軛雙烯結構或經(jīng)三氯醋酸作用,生成物具共軛雙烯結構。B.25%三氯醋酸乙醇液---3%氯胺T水液(4:1)樣品熒光反應毛地黃強心苷類的區(qū)別毛地黃毒苷類:黃色羥基毛地黃毒苷類:蘭色異羥基毛地黃毒苷類:灰黃色三氯醋酸反應(Rosenheim反應):A.樣品25%三氯醋酸乙醇液紅色、紫色分子中有共軛雙烯結構或53第四節(jié)強心苷的波譜特征(一)紫外光譜借此可區(qū)別二類強心苷。若Δ16(17)與Δαβ-γ內(nèi)酯共軛,則另外在270nm處產(chǎn)生強的共軛吸收。甲型強心苷(Δ--內(nèi)酯):λmax220nm(lgε:4.34)乙型強心苷(Δ,-雙烯--內(nèi)酯)λmax295~300nm(lgε:3.93)第四節(jié)強心苷的波譜特征(一)紫外光譜借此可區(qū)別二類強心苷。54(二)紅外光譜

強心苷結構中最大特征吸收來自Δαβ-γ內(nèi)酯,一般在1700~1800㎝-1有兩個羰基吸收。較低波數(shù)的是α、β不飽和羰基的正常吸收;較高波數(shù)的是不正常吸收,隨溶劑性質而改變,在極性大的溶劑中,吸收強度減弱或消失。(二)紅外光譜強心苷結構中最大特征吸收來自Δαβ-γ55毒毛旋花子苷元cm-1毒毛旋花子苷元1719C10-CHO吸收1756Δαβ-γ內(nèi)酯正常吸收1783非正常吸收cm-13-乙酰毛地黃毒苷元1738乙酰基上羰基吸收1756Δαβ-γ內(nèi)酯正常吸收1783非正常吸收3-乙酰毛地黃毒苷元毒毛旋花子苷元cm-1毒毛旋花子苷元1719C10-CHO吸56(三)質譜

強心苷苷元的質譜裂解方式較多也較復雜,除羥基的脫水、醛基脫CO、脫甲基、脫C17內(nèi)酯側鏈和雙鍵的RDA裂解外,還可出現(xiàn)一些由較復雜的裂解方式產(chǎn)生的特征碎片。

甲型

乙型(三)質譜強心苷苷元的質譜裂解方式較多也較復雜,除羥基57對于甲型和乙型強心苷,它們各自的不飽和內(nèi)酯環(huán)的氫譜信息有所差別,而對于苷元中甾核與糖部分的H信息是相似的。(四)核磁共振氫譜(1H-NMR)對于甲型和乙型強心苷,它們各自的不飽和內(nèi)酯環(huán)的氫譜信息有所差58苷元:1)C10、C13上-CH3:δ:1.002)C10上CHO:δ:9.5~103)C10上CH2OH:δ:4.0~5.04)C3-OH:C3-Hδ:3.9

6-去氧糖:C5-CH3:δ1.0~1.5,

d,J=6.5Hz/m2-去氧糖:高場區(qū),與端基質子有耦合甲氧基糖:-OCH3:δ3.5,s

端基質子:δ5.0β-D-GlcJ=6~8Hz

α-L-RhaJ=2Hz

β-D-2-去氧糖dd糖:苷元:1)C10、C13上-CH3:δ:1.006-去59碳譜(13CNMR)苷元部分:

CH=CH:

110-180

CHO:

195.7

環(huán)上C=O

200,

O-C:

60-90

95.979.318.635.869.177.1糖碳譜(13CNMR)95.979.318.635.869.160強心苷由于下列因素提取困難:1.植物體中所含強心苷比較復雜,大多含量較低。2.多數(shù)強心苷是多糖苷,常常與糖類、皂苷、色素、鞣質等共存,這些成分的存在往往能影響或改變強心苷在許多溶劑中的溶解度。3.植物中含有酶解強心苷類的酶,植物原料在保存或提取過程中均可促使強心苷的酶解,產(chǎn)生次級苷,增加了成分的復雜性。第五節(jié)強心苷的提取分離強心苷由于下列因素提取困難:第五節(jié)強心苷的提取分離61提取原生苷:抑制酶活性——1.原料要新鮮2.采集后要低溫迅速干燥3.保存期間要避免潮濕提取次級苷:利用酶活性——進行酶解(最適宜的溫度25~40℃)※

酸、堿對強心苷結構的影響提取原生苷:621.原生苷的提?。盒迈r藥材為原料,抑制酶的活性。原生苷易溶于水、醇等極性溶劑,難溶于親脂性溶劑,故用70%~80%EtOH提取。2.次級苷的提?。豪妹傅幕钚?,25~40℃進行酶解。次級苷易溶于親脂性溶劑而難溶于水。一般用CHCl3提取,也可提取原生苷再進行酶解,酶解完全后再用CHCl3萃取。(一)提取1.原生苷的提?。盒迈r藥材為原料,抑制酶的活性。原生苷易溶于63(二)純化1.溶劑法

原料如果是種子或含油脂多時。1)先用壓榨法或溶劑法脫脂,然后再用醇或稀醇提取。2)也可以先用醇或稀醇提取,提取液濃縮去醇后再以石油醚萃取脫脂,用氯仿-甲醇萃取除去親水性雜質。(二)純化1.溶劑法原料如果是種子或含油脂多時。642.鉛鹽沉淀法

鉛鹽可與一些成分(黃酮、醌類、多糖、皂苷等)生成沉淀,與強心苷類成分分開。但鉛鹽與雜質生成的沉淀能吸附強心苷而導致?lián)p失。這種吸附和溶液中醇的含量有關。當溶液中醇濃度增大時,能降低沉淀對強心苷的吸附,但若醇濃度太高,則純化效果不好。例如:提取毛地黃強心苷時,水提取液用堿性Pb(AC)2試劑處理,強心苷損失達14%,若增加含醇量為40%,則并無損失,若醇的量大于50%,則純化效果差。2.鉛鹽沉淀法653.吸附法

活性炭吸附:將強心苷稀醇溶液通過活性炭,提取液中的葉綠素等脂溶性雜質可被吸附而除去。

氧化鋁吸附:當提取液通過Al2O3,溶液中糖類、水溶性色素、皂苷等可被吸附,從而達到純化的目的。但強心苷亦有可能被吸附而損失。

聚酰胺吸附:當提取液通過聚酰胺柱層析時,可以除去鞣質。3.吸附法66(三)分離2.逆流分配法:也是利用分配系數(shù)的不同使混合苷分離。常用的溶劑系統(tǒng)為氯仿:甲醇:水,調(diào)節(jié)三者的比例,可以得到滿意的結果。(如果沒有逆流分配器,可以用一定數(shù)量的分液漏斗)1.兩相溶劑萃取法:利用強心苷在兩種互不相溶的溶劑中分配系數(shù)的不同而達到分離。(三)分離2.逆流分配法:1.兩相溶劑萃取法:673.色譜分離:分離親脂性單糖苷、次級苷和苷元:選用吸附色譜常用硅膠為吸附劑,混合溶劑進行梯度洗脫。氧化鋁為吸附劑,能引起酰氧基的消去反應。對弱親脂性成分:選用分配色譜用硅膠、硅藻土或纖維素為支持劑,用不同比例的乙酸乙酯-甲醇-水或氯仿-甲醇-水為溶劑系統(tǒng)進行梯度洗脫。3.色譜分離:68六、強心苷的生理活性

強心苷是治療心力衰竭不可缺少的重要藥物,但其治療指數(shù)狹窄,目前仍有必要繼續(xù)尋找和研究新的強心苷。(一)強心苷元與強心作用的關系1.甾體的立體結構很重要,C/D環(huán)必須順式結合,才有強心作用。2.C17必須有一個不飽和內(nèi)酯環(huán),且為β-構型(α-構型無強心作用);內(nèi)酯環(huán)中雙鍵飽和后強心作用減弱,但毒性也減弱,比較安全,有一定的實用價值。3.C14位OH易與8、15位氫脫水形成新的雙鍵,強心作用消失。

六、強心苷的生理活性強心苷是治療心力衰竭不可缺少的重694.甲型強心苷元中,A/B順式稠合,C3-OH為β構型時強心作用大于其α構型的異構體;在A/B反式異構體中,C3-OH構型對強心作用無明顯影響。5.C16和C17位之間引入雙鍵→強心作用降低或消失

C10位-CH3變成-CH2OH或-CHO→強心作用增強

C10位-CH3變成-COOH→強心作用降低或消失6.糖和苷元上引入乙?;鶗r,強心作用增加。7.毒性:乙型強心苷>甲型強心苷(一)強心苷元與強心作用的關系4.甲型強心苷元中,A/B順式稠合,C3-OH為β構型時強70(二)糖部分與強心作用的關系

糖部分本身沒有強心作用,但在強心苷中,糖的性質和數(shù)目對強心作用有影響。

如毛地黃毒苷元結合葡萄糖數(shù)目增多,強心作用降低,毒性降低。毛地黃毒糖的苷均比相應的葡萄糖苷的分配系數(shù)(水/油)小,顯示有較強的作用和毒性。強心苷中的糖的性質和數(shù)目,很可能是影響到強心苷在水/油中的分配系數(shù),從而影響活性和毒性。(二)糖部分與強心作用的關系糖部分本身沒有強心作用,71

一般來說,2,6-二去氧糖衍生的苷對心肌和中樞神經(jīng)系統(tǒng)比葡萄糖苷有較強的親合力,這類苷的強心活性、毒性和親脂性呈平行關系。但葡萄糖苷毒性較弱,被認為有可能發(fā)展為一類更為安全的藥物。甲型強心苷元及其苷的毒性規(guī)律:苷元>單糖苷>二糖苷>三糖苷(二)糖部分與強心作用的關系一般來說,2,6-二去氧糖衍生的苷對心肌和中樞神經(jīng)系721.強心苷苷元與糖連接的方式有三種類型,其共同點是()葡萄糖在末端B.鼠李糖在末端C.去氧糖在末端D.氨基糖在末端2.在研究強心苷構效關系時,人們發(fā)現(xiàn)強心苷必備的活性基團為()A.環(huán)戊烷多氫菲B.C3-OHC.C14-OHD.C17-內(nèi)酯環(huán)3.最易被酸水解的苷是()A.2-氨基糖苷B.2-去氧糖苷C.2-羥基糖苷D.6-去氧糖苷一、選擇題1.強心苷苷元與糖連接的方式有三種類型,其共同點是()734.K-毒毛旋花子的組成為毒毛旋花子苷元-D-加拿大麻糖-β-D-葡萄糖-β-D-葡萄糖,該苷水解后,得到保持原結構的苷元及一個三糖,該水解條件為()A.β-葡萄糖苷酶解B.3%鹽酸水解C.0.02mol/L鹽酸含水醇回流D.醋酸:水:濃鹽酸(7:11:2)5.與3.5-二硝基苯甲酸(kedde反應)在堿性條件下顯紫紅色反應的化合物是()A.甲型強心苷B.乙型強心苷C.內(nèi)酯化合物D.A和B4.K-毒毛旋花子的組成為毒毛旋花子苷元-D-加拿大麻糖-β746.可以用于鑒別2-去氧糖的反應是()A、Rosenheim反應B、對二氨基苯甲醛反應C、Sabety反應D、Kedde反應7.甾體皂苷的結構特點在于甾體母核的C-17位連接有()A、α,β-不飽和γ-內(nèi)酯B、α,β,γ-不飽和δ-內(nèi)酯C、具有螺原子的含氧雜環(huán)D、有8-9個碳原子組成的脂肪烴衍生物8.用于區(qū)別甲型和乙型強心苷的反應是()A.醋酐-濃硫酸反應

B.香草醛-濃硫酸反應

C.三氯化鐵-冰醋酸反應D.三氯醋酸反應E.亞硝酰鐵氰化鈉反應6.可以用于鑒別2-去氧糖的反應是()8.用于區(qū)別甲型759.只對游離2-去氧糖呈陽性反應的是()A.醋酐-濃硫酸反應

B.香草醛-濃硫酸反應

C.三氯化鐵-冰醋酸反應D.三氯醋酸反應E.亞硝酰鐵氰化鈉反應10.I-型強心苷分子結合形式為()

A.苷元-O-(2,6-二去氧糖)x-O-(α-羥基糖)yB.苷元-O-(α-羥基糖)x-O-(2,6-二去氧糖)y

C.苷元-O-(α-羥基糖)xD.苷元-O-(6-去氧糖)x-O-(α-羥基糖)y

E.苷元-O-(α-羥基糖)x-O-(6-去氧糖)y

11.α-去氧糖常見于()A.黃酮苷B.蒽醌苷C.香豆素苷D.強心苷E.皂苷9.只對游離2-去氧糖呈陽性反應的是()11.α-去氧7612.下列化合物屬于()A.螺甾烷醇型皂苷元B.異螺甾烷醇型皂苷元C.呋甾烷醇型皂苷元D.變形螺甾烷醇型皂苷元13.化合物具有親脂性,能溶于乙醚中,李伯曼反應和Kedde反應均顯陽性,但Molish反應和keller-killani反應為陰性,其紫外光譜在220nm(logε約4.34)處呈現(xiàn)最大吸收,該化合物為()A.甲型強心苷B.乙型強心苷元C.甾體皂苷元D.甲型強心苷元12.下列化合物屬于()A.螺甾烷醇型皂苷元77二、填空題1.甲型和乙型強心苷元基本結構的區(qū)分點在于()的不同,甲型為(),乙型為()。2.存在于天然界較多的五環(huán)三萜皂苷及其苷元主要有()()()()類型。3.五元內(nèi)酯環(huán)能產(chǎn)生活性次甲基,是由于在堿性條件下發(fā)生()造成的。4.根據(jù)試劑的作用部位,可將強心苷的顯色反應分為三類:()()(),Liebrmann-Burchard反應與Salkowski反應都作用于()。5.在粗皂苷乙醇溶液中,加過量飽和中性醋酸鉛溶液,可使()沉淀,濾液中加入飽和堿式醋酸鉛()又能沉淀析出。二、填空題1.甲型和乙型強心苷元基本結構的區(qū)分點在于(78用化學方法區(qū)分:用H1-NMR區(qū)分:ABAB1.2.用化學方法區(qū)分:用H1-NMR區(qū)分:ABAB1.2.791.簡述強心苷元的主要結構特征。

2.強心苷的酸水解類型有幾種?簡述其特點。

3.有哪幾種化學方法可區(qū)別甾體皂苷與三萜皂苷?

4.簡述如何利用1H-NMR譜區(qū)別甾體皂苷元25R和25S兩種構型。1.簡述強心苷元的主要結構特征。

2.強心苷的酸水解類型80第九章強心苷類第九章強心苷類81甾體化合物:

天然存在的甾體類成分種類很多,包括動植物甾醇(也稱固醇)、植物強心苷、蟾酥毒素、甾體生物堿、甾體藥物、昆蟲激素等,它們的結構中都具有環(huán)戊烷駢多氫菲的甾核。這類成分涉及到生理、保健、節(jié)育、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)等多方面,對動植物的生命活動起著重要的作用。甾體化合物:天然存在的甾體類成分種類很多,82又名類固醇化合物(steroids),因其結構中都具有環(huán)戊烷駢多氫菲的甾核,1936年給這類化合物提出一個總稱“甾體化合物”,“甾”字很形象化地表示了這類化合物的骨架,即在含有四個稠合環(huán)“田”字上面連有三個支鏈“〈〈〈”。C10、C13上各有一個甲基,稱為角甲基。

C17位有側鏈。甾體的定義又名類固醇化合物(steroids),因其結構中都具83

在甾體母核上,大都存在C3羥基,可和糖結合成苷。而C17側鏈有顯著差別,根據(jù)C17側鏈結構的不同,可將天然甾類分為不同類型?;窘Y構和分類在甾體母核上,大都存在C3羥基,可和糖84C17側鏈A/BB/CC/DC21甾類羰甲基衍生物反反順強心苷不飽和內(nèi)酯環(huán)順/反反順甾體皂苷含氧螺雜環(huán)順/反反反植物甾醇脂肪烴順/反反反昆蟲變態(tài)激素脂肪烴順反反膽酸戊酸順反反天然甾類化合物的分類及甾核的稠合方式C17側鏈A/BB/CC/DC21甾類羰甲基衍生物反反順強心85一、C21甾類化合物

C21甾是一類含有21個碳原子的甾體衍生物。C21甾類化合物種類很多,都是以孕甾烷(pregnane)或其異構體為基本骨架。A/B環(huán)為反式駢合,C/D環(huán)多為順式駢合。5,6位大多有雙鍵,17位側鏈多為α-構型。孕甾烷一、C21甾類化合物C21甾是一類含有21個碳原865β-孕甾烷孕甾烯醇酮黃體酮C21甾類化合物5β-孕甾烷孕甾烯醇酮黃體酮C21甾類化合物87海洋甾體化合物

海洋藥物研究目前已成為天然藥物化學的一個新的發(fā)展方向。海洋甾體化合物具有活性強、結構復雜的特點。

從白斑角鯊獲得的甾體生物堿,作為新生血管抑制劑類抗癌藥已經(jīng)進入Ⅱ期臨床試驗。海洋甾體化合物海洋藥物研究目前已成為天然藥物化88強心苷類第一節(jié)概述定義:強心苷(cardiacglycosides)是存在于植物中具有強心作用的甾體苷類化合物。目前臨床應用的有二、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。但強心苷類能興奮延髓催吐化學感受區(qū)而引起惡心、嘔吐等胃腸道反應;且有劇毒,若超過安全劑量時,可使心臟中毒而停止跳動。強心苷類第一節(jié)概述定義:強心苷(cardiacglyco891785年,W.Withering使用洋地黃葉治療水腫,到現(xiàn)在已從十幾個科一百多種植物中發(fā)現(xiàn)強心苷類,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。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、海蔥、福壽草、羊角拗等。動物中尚未發(fā)現(xiàn)有強心苷類成分,蟾蜍中所含的蟾毒也對心肌有興奮作用,具強心作用,但其非苷類,而屬甾類。1785年,W.Withering使用洋地黃葉治療水腫,到90強心苷的生物合成是以甾醇為母體經(jīng)多次轉化而逐漸生成,涉及到大約20種酶的作用。強心苷的生物合成是以甾醇為母體經(jīng)多次轉化而逐漸91強心苷的組成強心苷=糖苷元六/五碳糖6-去氧糖2,6-二去氧糖糖甲醚多與3-OH結合甲型:五元環(huán)乙型:六元環(huán)第一節(jié)結構與分類強心苷的組成強心苷=糖苷元六/五碳糖6-去氧糖2,6-二去氧92強心苷元:1.C17位有五元不飽和內(nèi)酯環(huán)——甲型強心苷(大部分)

2.C17位有六元不飽和內(nèi)酯環(huán)——乙型強心苷(較少)五元內(nèi)酯環(huán)(-內(nèi)酯)六元內(nèi)酯環(huán)(,-內(nèi)酯)強心苷元:1.C17位有五元不飽和內(nèi)酯環(huán)——甲型強心苷(大935.C10、C13、C17有取代基。C10-位上大多是甲基,也可能是醛基、羥甲基、羧基,都是β-構型,C17-位為不飽和內(nèi)酯環(huán),大部分是β-構型。C13-位都是甲基。3.稠環(huán)方式:B/C反式,C/D順式,A/B環(huán)順、反式,但順式較多。4.C3和C14都有羥基取代。C3-OH大多是β-構型,少數(shù)是α-構型;C14-OH都是β-構型。3β,14β-dihydroxy-5β-card-20(22)-enolide3β,14β-dihydroxy-acilla-4,20,22-trienolide5.C10、C13、C17有取代基。C10-位上大多是甲基94糖部分:

強心苷中糖均與苷元的C3結合形成苷,可多至5個單元,以直鏈連接。除有六碳醛糖、五碳醛糖、6-去氧糖、6-去氧糖甲醚以外,還有僅存在于強心苷中的特殊的2,6-二去氧糖和2,6-二去氧糖甲醚。

糖部分:強心苷中糖均與苷元的C3結合形成苷,956-去氧糖

如L-鼠李糖(L-rhamnose)、L-夫糖(L-fucose)L-鼠李糖L-夫糖糖部分:6-去氧糖如L-鼠李糖(L-rhamnose)、L-夫糖966-去氧糖甲醚如D-洋地黃糖(D-digialose)、L-黃花夾竹桃糖(L-thevetose)D-洋地黃糖L-黃花夾竹桃糖糖部分:6-去氧糖甲醚如D-洋地黃糖(D-digialose)、972,6-二去氧糖

如D-洋地黃毒糖(D-digitoxose)、D-波伊文糖(D-boivinose)

D-洋地黃毒糖D-波伊文糖糖部分:2,6-二去氧糖如D-洋地黃毒糖(D-digitoxo982,6-二去氧糖甲醚

如D-加拿大麻糖(D-cymarose)、L-夾竹桃糖(L-oleandrose)D-加拿大麻糖L-夾竹桃糖糖部分:2,6-二去氧糖甲醚如D-加拿大麻糖(D-cymaro99

強心苷中,多數(shù)是幾種糖結合成低聚糖形式再與苷元的C3-OH結合成苷,少數(shù)為雙糖苷或單糖苷。糖和苷的連接方式有三種:

Ⅰ型:

苷元-(2,6-去氧糖)X-(D-葡萄糖)Y

Ⅱ型:

苷元-(6-去氧糖)X-(D-葡萄糖)YⅢ型:苷元-(D-葡萄糖)Y

一般初生苷其末端多為葡萄糖。糖和苷元的連接方式:強心苷中,多數(shù)是幾種糖結合成低聚糖形式再與苷元100甲型強心苷——毛地黃強心苷R1R2毛地黃毒苷digitoxinHH親脂性強,多口服,用于慢性病例羥基毛地黃毒苷

gitoxinHOH親脂性低,難吸收地高辛digoxinOHH親脂性低,注射,用于急性病例

吉他洛辛gitaloxinHOCHO親脂性增強,易吸收,減少積蓄

(一)五元內(nèi)酯環(huán)強心苷類甲型強心苷——毛地黃強心苷101去乙?;ㄜ誄(西地蘭,注射用)毛花毛地黃苷C(一級苷)(注射用)-Glc-乙?;馗咝粒ㄗ⑸溆茫┤ヒ阴;ㄜ誄(西地蘭,注射用)毛花毛地黃苷C(一級苷102(二)六元內(nèi)酯環(huán)強心苷類

海蔥中含有的原海蔥苷A、海蔥苷A與葡萄糖海蔥苷A等,都是海蔥苷元的衍生物。

R海蔥苷元-H原海蔥苷A-Rha海蔥苷A-Rha-glc葡萄糖海蔥苷A-Rha-glc-glc(二)六元內(nèi)酯環(huán)強心苷類海蔥中含有的原海蔥苷A、海蔥苷103來西蟾酥毒配基(毒性小,具有強心、升壓、呼吸興奮作用,臨床用做心律衰竭、呼吸抑制的急救藥)蟾酥由蟾蜍耳后腺、皮下腺分泌的白色漿液中經(jīng)加工而制成,有攻毒散腫、通竅止痛功效。是中藥“六神丸”、“痧藥丸”的主要成分。(日本的“救心丹”出口為1億美元,是以中國的六神丸為基礎研究的。血栓心脈寧也是以蟾酥為主要成分)來西蟾酥毒配基蟾酥由蟾蜍耳后腺、皮下腺分泌的白色漿液104第三節(jié)強心苷的理化性質1.強心苷多為無色結晶或無定形粉末,味苦,只有C17為α-構型時味不苦,對粘膜有刺激性。2.強心苷溶解度:可溶于水、丙酮及醇類等極性溶劑;略溶于乙酸乙酯、含醇氯仿;幾乎不溶于乙醚、苯、石油醚等非極性溶劑?!芙舛瘸3R蛱欠肿訑?shù)目和性質及苷元上有無親水性基團而有差異。第三節(jié)強心苷的理化性質1.強心苷多為無色結晶或無定形粉末105一般苷元相同時,原生苷比次生苷或苷元的親水性強、親脂性弱,可溶于水等極性溶劑而難溶于低極性有機溶劑。當糖基與苷元上的羥基數(shù)目相同時,苷元上的羥基可形成分子內(nèi)氫鍵的水溶性小。

一般苷元相同時,原生苷比次生苷或苷元的親水性強、親脂106(二)化學性質1.內(nèi)酯環(huán)開裂

用KOH或NaOH水溶液處理,可以使內(nèi)酯環(huán)開裂,酸化后又環(huán)合。如果用醇性苛性堿溶液處理,內(nèi)酯環(huán)發(fā)生異構化,這種變化是不可逆的,遇酸也不能復原。(二)化學性質1.內(nèi)酯環(huán)開裂用KOH或NaOH水溶液107

乙型強心苷元在醇性苛性堿溶液中,內(nèi)酯環(huán)開裂生成酯,再脫水生成異構化物。乙型強心苷元在醇性苛性堿溶液中,內(nèi)酯環(huán)開裂生成1082.內(nèi)酯環(huán)上雙鍵的氧化

內(nèi)酯環(huán)上雙鍵經(jīng)臭氧氧化可得酮醛化合物,再經(jīng)KHCO3水解,得酮醇化合物,最后用過碘酸氧化,可得17-羰基化合物。2.內(nèi)酯環(huán)上雙鍵的氧化內(nèi)酯環(huán)上雙鍵經(jīng)臭氧氧化可得酮醛化1093.羥基的脫水反應

強心苷元中的5β-OH和14β-OH都是叔羥基,極易脫水,故含此取代基的苷類在酸水解時,常得次生的脫水苷元。

3.羥基的脫水反應強心苷元中的5β-OH和14β-O110(三)苷鍵的水解1.酸催化水解(1)溫和條件下水解:反應條件:用稀酸(0.02~0.05NHCl或硫酸)在含水醇中經(jīng)短時間(半小時至數(shù)小時)加熱回流。結果:水解2-去氧糖之間的苷鍵,對苷元的影響小,不發(fā)生脫水反應。2-羥基糖的苷,在此條件不易斷裂。(三)苷鍵的水解1.酸催化水解(1)溫和條件下水解:111主要水解苷元和α-去氧糖之間的苷鍵或

α-去氧糖與α-去氧糖之間的糖鍵。而α-去氧糖與葡萄糖之間的糖鍵不易切斷。對苷元影響較小,不會引起脫水反應。但不適于16位有甲?;难蟮攸S強心苷類,在此種條件下,16位甲?;鉃榱u基,得不到原生苷元。主要水解苷元和α-去氧糖之間的苷鍵或112實例:

0.02–0.05mol/LHCl或H2SO4;含水醇;短時間即可水解α-去氧糖苷鍵,而非去氧糖在此條件不易斷裂.實例:0.02–0.05mol/LHCl或H1131.紫花洋地黃苷A[洋地黃毒苷元-(洋地黃毒糖)3-glc]稀酸[H2O]2.毒毛花苷K[毒毛花苷元-加拿大麻糖-(葡萄糖)2]稀酸[H2O]實例:1.紫花洋地黃苷A[洋地黃毒苷元-(洋地黃毒糖)3-gl114紫花洋地黃苷A[洋地黃毒苷元-(洋地黃毒糖)3-glc]稀酸[H2O]洋地黃毒苷元+2洋地黃毒糖+洋地黃毒糖-glc毒毛花苷K[毒毛花苷元-加拿大麻糖-(葡萄糖)2]稀酸[H2O]毒毛花苷元+加拿大麻糖-葡萄糖-葡萄糖實例:紫花洋地黃苷A[洋地黃毒苷元-(洋地黃毒糖)3-glc1151.酸催化水解(2)強酸水解(3~5%)

2-羥基糖的苷,由于2-羥基存在,產(chǎn)生結構互變,阻撓了水解反應的進行,水解較為困難,必須增高酸的濃度,延長水解時間或同時加壓。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,即次生苷。1.酸催化水解(2)強酸水解(3~5%):116(1)溫和酸水解(2)劇烈酸水解(1)溫和酸水解(2)劇烈酸水解1171.酸催化水解(3)鹽酸丙酮法(Mannich水解)

:當糖或苷元中有鄰二酚羥基時,在丙酮溶液中,室溫條件下與氯化氫(0.4%~1%)長時間反應(兩周),生成丙酮化物,進行水解,可得到原來的苷元和糖的衍生物。1.酸催化水解(3)鹽酸丙酮法(Mannich水解):1180.4%~1%

HCl丙酮Mannich水解鈴蘭毒苷毒毛旋花子苷元氯代-L-鼠李糖丙酮化合物0.4%~1%HCl丙酮Mannich水解鈴蘭毒苷毒毛旋1192.酶催化水解含強心苷的植物中均有水解強心苷的酶與之共同存在。酶催化水解具有反應條件溫和,選擇性高,可以得到苷元結構不變的原生苷。不同性質的酶作用于不同性質的苷鍵。植物體中沒有水解α-去氧糖的酶。2.酶催化水解含強心苷的植物中均有水解強心苷的120三糖次級苷+葡萄糖苷元+3洋地黃毒糖+葡萄糖紫花洋地黃酶蝸牛消化酶酶催化水解三糖次級苷+葡萄糖苷元+3洋地黃毒糖+葡萄糖紫121天然藥物化學_第九章_強心苷課件122(四)顯色反應

不飽和內(nèi)酯環(huán)產(chǎn)生的反應

2-去氧糖產(chǎn)生的反應甾體母核產(chǎn)生的反應(四)顯色反應不飽和內(nèi)酯環(huán)產(chǎn)生的反應1231.由于不飽和內(nèi)酯環(huán)產(chǎn)生的反應

甲型強心苷類由于C17位側鏈上有一個不飽和五元內(nèi)酯環(huán),在堿性溶液中,雙鍵轉位能形成活性次甲基,從而能與某些試劑反應而顯色.。只有甲型強心苷呈陽性,可用于區(qū)別甲型與乙型強心苷1.由于不飽和內(nèi)酯環(huán)產(chǎn)生的反應甲型強心苷類由于C17124Legal反應(亞硝酰鐵氰化鈉)活性次甲基與活性亞硝基縮合生成肟基衍生物而呈色,同時Fe3+被還原為Fe2+。凡分子中有活性次甲基者均有此呈色反應。Raymond反應(間二硝基苯)通過間二硝基苯與活性次甲基縮合,再經(jīng)過過量二硝基苯的氧化生成醌式結構而呈色,部分間二硝基苯自身還原為間硝基苯胺。Legal反應(亞硝酰鐵氰化鈉)125Kedde反應(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。

Baljet反應(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。有時需放置15min后顯色。

Kedde反應(3,5-二硝基苯甲酸試劑)

1261.由于活性次甲基產(chǎn)生的反應反應名稱試劑顏色λmax(nm)Legal反應亞硝酰鐵氰化鈉深紅或藍470Kedde反應3,5-二硝基苯甲酸深紅或紅590Raymond反應間二硝基苯紫紅或藍620Baljet反應苦味酸橙或橙紅4901.由于活性次甲基產(chǎn)生的反應反應名稱試劑顏色λmax(nm)1272.由于2-去氧糖產(chǎn)生的反應(1)Keller-Kiliani(K-K)反應:試劑:冰醋酸中,F(xiàn)e3+(FeCl3

或Fe2(SO4)3)+濃硫酸顯色:醋酸層呈藍色或籃綠色其顏色隨苷元不同而異,

如毛地黃毒苷呈草綠色,羥基毛地黃毒苷呈洋紅色,異羥基毛地黃毒苷呈黃棕色。適用范圍:含游離或可水解得到2-去氧糖

2-去氧糖若和葡萄糖或其他-OH糖相接的雙糖、叁糖則不呈色。所以對此反應不呈色的并非絕對沒有2-去氧糖的組成。如K-毒毛旋花子苷雖然分子中有加拿大麻糖,但因與葡萄糖相連,均呈陰性反應。2.由于2-去氧糖產(chǎn)生的反應(1)Keller-Kilian128(2)對二甲氨基苯甲醛反應:

將強心苷醇溶液滴在濾紙上,干后,噴對二甲氨基苯甲醛試劑(1%對二甲氨基苯甲醛-濃鹽酸4:1),并于90℃加熱30秒鐘。

結果:如有2-去氧糖,可顯灰紅色斑點。(3)占噸氫醇反應(xanthydrol):

取強心苷固體樣品少許,加占噸氫醇試劑(10mg占噸氫醇溶于100ml冰醋酸,加1ml濃硫酸),置水浴上加熱3分鐘,分子中有2-去氧糖顯紅色。(2)對二甲氨基苯甲醛反應:(3)占噸氫醇反應(xanthy129(4)過碘酸-對硝基苯胺反應:

過碘酸能將強心苷分子中的2-去氧糖氧化生成丙二醛,再與對硝基苯胺縮合而呈黃色。該顯色反應可作為薄層色譜和紙色譜的顯色。(4)過碘酸-對硝基苯胺反應:130

甾類成分在無水條件下,用酸處理,能產(chǎn)生各種顏色反應,用這些反應來初步鑒別該類成分.Liebermann-burchard反應樣品溶于冰醋酸,加濃硫酸-醋酐(1:20),產(chǎn)生紅紫藍綠污綠等顏色變化,最后褪色。三萜皂苷也有此反應,顏色變化稍慢,且不出現(xiàn)污綠色。但甾體皂苷顏色變化快,在顏色變化的最后呈現(xiàn)污綠色;3.由于甾體母核產(chǎn)生的反應甾類成分在無水條件下,用酸處理,能產(chǎn)生各種顏色反131氯仿-濃硫酸反應(Salkowski反應)樣品溶于氯仿,沿管壁滴加濃硫酸,氯仿層顯血紅色或青色,硫酸層顯綠色熒光。三氯化銻或五氯化銻反應將樣品醇溶液點于濾紙上,噴以20%三氯化銻(或五氯化銻)氯仿溶液(不應含乙醇和水)干燥后,60-70℃加熱,顯黃色、灰藍色、灰紫色斑點。氯仿-濃硫酸反應(Salkowski反應)樣品溶于氯仿,132A.樣品25%三氯醋酸乙醇液紅色、紫色分子中有共軛雙烯結構或經(jīng)三氯醋酸作用,生成物具共軛雙烯結構。B.25%三氯醋酸乙醇液---3%氯胺T水液(4:1)樣品熒光反應毛地黃強心苷類的區(qū)別毛地黃毒苷類:黃色羥基毛地黃毒苷類:蘭色異羥基毛地黃毒苷類:灰黃色三氯醋酸反應(Rosenheim反應):A.樣品25%三氯醋酸乙醇液紅色、紫色分子中有共軛雙烯結構或133第四節(jié)強心苷的波譜特征(一)紫外光譜借此可區(qū)別二類強心苷。若Δ16(17)與Δαβ-γ內(nèi)酯共軛,則另外在270nm處產(chǎn)生強的共軛吸收。甲型強心苷(Δ--內(nèi)酯):λmax220nm(lgε:4.34)乙型強心苷(Δ,-雙烯--內(nèi)酯)λmax295~300nm(lgε:3.93)第四節(jié)強心苷的波譜特征(一)紫外光譜借此可區(qū)別二類強心苷。134(二)紅外光譜

強心苷結構中最大特征吸收來自Δαβ-γ內(nèi)酯,一般在1700~1800㎝-1有兩個羰基吸收。較低波數(shù)的是α、β不飽和羰基的正常吸收;較高波數(shù)的是不正常吸收,隨溶劑性質而改變,在極性大的溶劑中,吸收強度減弱或消失。(二)紅外光譜強心苷結構中最大特征吸收來自Δαβ-γ135毒毛旋花子苷元cm-1毒毛旋花子苷元1719C10-CHO吸收1756Δαβ-γ內(nèi)酯正常吸收1783非正常吸收cm-13-乙酰毛地黃毒苷元1738乙酰基上羰基吸收1756Δαβ-γ內(nèi)酯正常吸收1783非正常吸收3-乙酰毛地黃毒苷元毒毛旋花子苷元cm-1毒毛旋花子苷元1719C10-CHO吸136(三)質譜

強心苷苷元的質譜裂解方式較多也較復雜,除羥基的脫水、醛基脫CO、脫甲基、脫C17內(nèi)酯側鏈和雙鍵的RDA裂解外,還可出現(xiàn)一些由較復雜的裂解方式產(chǎn)生的特征碎片。

甲型

乙型(三)質譜強心苷苷元的質譜裂解方式較多也較復雜,除羥基137對于甲型和乙型強心苷,它們各自的不飽和內(nèi)酯環(huán)的氫譜信息有所差別,而對于苷元中甾核與糖部分的H信息是相似的。(四)核磁共振氫譜(1H-NMR)對于甲型和乙型強心苷,它們各自的不飽和內(nèi)酯環(huán)的氫譜信息有所差138苷元:1)C10、C13上-CH3:δ:1.002)C10上CHO:δ:9.5~103)C10上CH2OH:δ:4.0~5.04)C3-OH:C3-Hδ:3.9

6-去氧糖:C5-CH3:δ1.0~1.5,

d,J=6.5Hz/m2-去氧糖:高場區(qū),與端基質子有耦合甲氧基糖:-OCH3:δ3.5,s

端基質子:δ5.0β-D-GlcJ=6~8Hz

α-L-RhaJ=2Hz

β-D-2-去氧糖dd糖:苷元:1)C10、C13上-CH3:δ:1.006-去139碳譜(13CNMR)苷元部分:

CH=CH:

110-180

CHO:

195.7

環(huán)上C=O

200,

O-C:

60-90

95.979.318.635.869.177.1糖碳譜(13CNMR)95.979.318.635.869.1140強心苷由于下列因素提取困難:1.植物體中所含強心苷比較復雜,大多含量較低。2.多數(shù)強心苷是多糖苷,常常與糖類、皂苷、色素、鞣質等共存,這些成分的存在往往能影響或改變強心苷在許多溶劑中的溶解度。3.植物中含有酶解強心苷類的酶,植物原料在保存或提取過程中均可促使強心苷的酶解,產(chǎn)生次級苷,增加了成分的復雜性。第五節(jié)強心苷的提取分離強心苷由于下列因素提取困難:第五節(jié)強心苷的提取分離141提取原生苷:抑制酶活性——1.原料要新鮮2.采集后要低溫迅速干燥3.保存期間要避免潮濕提取次級苷:利用酶活性——進行酶解(最適宜的溫度25~40℃)※

酸、堿對強心苷結構的影響提取原生苷:1421.原生苷的提?。盒迈r藥材為原料,抑制酶的活性。原生苷易溶于水、醇等極性溶劑,難溶于親脂性溶劑,故用70%~80%EtOH提取。2.次級苷的提取:利用酶的活性,25~40℃進行酶解。次級苷易溶于親脂性溶劑而難溶于水。一般用CHCl3提取,也可提取原生苷再進行酶解,酶解完全后再用CHCl3萃取。(一)提取1.原生苷的提?。盒迈r藥材為原料,抑制酶的活性。原生苷易溶于143(二)純化1.溶劑法

原料如果是種子或含油脂多時。1)先用壓榨法或溶劑法脫脂,然后再用醇或稀醇提取。2)也可以先用醇或稀醇提取,提取液濃縮去醇后再以石油醚萃取脫脂,用氯仿-甲醇萃取除去親水性雜質。(二)純化1.溶劑法原料如果是種子或含油脂多時。1442.鉛鹽沉淀法

鉛鹽可與一些成分(黃酮、醌類、多糖、皂苷等)生成沉淀,與強心苷類成分分開。但鉛鹽與雜質生成的沉淀能吸附強心苷而導致?lián)p失。這種吸附和溶液中醇的含量有關。當溶液中醇濃度增大時,能降低沉淀對強心苷的吸附,但若醇濃度太高,則純化效果不好。例如:提取毛地黃強心苷時,水提取液用堿性Pb(AC)2試劑處理,強心苷損失達14%,若增加含醇量為40%,則并無損失,若醇的量大于50%,則純化效果差。2.鉛鹽沉淀法1453.吸附法

活性炭吸附:將強心苷稀醇溶液通過活性炭,提取液中的葉綠素等脂溶性雜質可被吸附而除去。

氧化鋁吸附:當提取液通過Al2O3,溶液中糖類、水溶性色素、皂苷等可被吸附,從而達到純化的目的。但強心苷亦有可能被吸附而損失。

聚酰胺吸附:當提取液通過聚酰胺柱層析時,可以除去鞣質。3.吸附法146(三)分離2.逆流分配法:也是利用分配系數(shù)的不同使混合苷分離。常用的溶劑系統(tǒng)為氯仿:甲醇:水,調(diào)節(jié)三者的比例,可以得到滿意的結果。(如果沒有逆流分配器,可以用一定數(shù)量的分液漏斗)1.兩相溶劑萃取法:利用強心苷在兩種互不相溶的溶劑中分配系數(shù)的不同而達到分離。(三)分離2.逆流分配法:1.兩相溶劑萃取法:1473.色譜分離:分離親脂性單糖苷、次級苷和苷元:選用吸附色譜常用硅膠為吸附劑,混合溶劑進行梯度洗脫。氧化鋁為吸附劑,能引起酰氧基的消去反應。對弱親脂性成分:選用分配色譜用硅膠、硅藻土或纖維素為支持劑,用不同比例的乙酸乙酯-甲醇-水或氯仿-甲醇-水為溶劑系統(tǒng)進行梯度洗脫。3.色譜分離:148六、強心苷的生理活性

強心苷是治療心力衰竭不可缺少的重要藥物,但其治療指數(shù)狹窄,目前仍有必要繼續(xù)尋找和研究新的強心苷。(一)強心苷元與強心作用的關系1.甾體的立體結構很重要,C/D環(huán)必須順式結合,才有強心作用。2.C17必須有一個不飽和內(nèi)酯環(huán),且為β-構型(α-構型無強心作用);內(nèi)酯環(huán)中雙鍵飽和后強心作用減弱,但毒性也減弱,比較安全,有一定的實用價值。3.C14位OH易與8、15位氫脫水形成新的雙鍵,強心作用消失。

六、強心苷的生

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