第十四章-強(qiáng)心苷.ppt

1、第十四章 強(qiáng)心苷,cardiac glycoside,知識(shí)目標(biāo)：,掌握強(qiáng)心苷元與糖的結(jié)構(gòu)特征、類 型及連接方式 掌握強(qiáng)心苷的性質(zhì)與鑒別反應(yīng) 理解強(qiáng)心苷中原生苷與次生苷提取 原理及其在生產(chǎn)中的應(yīng)用 了解強(qiáng)心苷的色譜鑒定與光譜測(cè)定方法,能力目標(biāo)：,能夠解釋強(qiáng)心苷的概念；區(qū)別強(qiáng)心苷的類型。 用化學(xué)方法鑒別甲、乙型強(qiáng)心苷及2-去氧糖。 能夠?qū)懗鰪?qiáng)心苷在酸、堿、酶催化下的反應(yīng) 產(chǎn)物。 熟練使用滲漉、回流、連續(xù)回流等方法提取 西地蘭、狄戈辛、黃夾苷等常見的強(qiáng)心苷藥物。,概 述 基本知識(shí) 應(yīng)用實(shí)例 本章小結(jié),本 章 內(nèi) 容,強(qiáng)心苷的定義： 是生物界中一類對(duì)心臟具有顯著生物活性的甾體苷類化合物。多存在于一些有

2、毒的植物中 。,臨床上常用的強(qiáng)心藥物： 去乙酰毛花洋地黃苷C（西地蘭 cedilanid） 異羥基洋地黃毒苷（狄戈辛 digoxin） K毒毛旋花子苷、 鈴蘭毒苷、 黃夾苷等,概 述,結(jié) 構(gòu) 性 質(zhì) 提 取 分 離 鑒 定 6. 結(jié)構(gòu)測(cè)定,基 本 知 識(shí),結(jié) 構(gòu),按化學(xué)結(jié)構(gòu)分類,強(qiáng)心苷元,強(qiáng)心甾母核,結(jié) 構(gòu),1. 強(qiáng)心苷元特點(diǎn): (1)A、B、C、D四個(gè)環(huán)稠合方式: A/BB/CC/D 順反順 (2)C3、C14- OH （少數(shù)- OH） (3)C17 - -不飽和內(nèi)酯環(huán),結(jié) 構(gòu),A/B、B/C、C/D（順反順）稠合， 個(gè)別成分A/B或C/D環(huán)也有反式稠合。,A/B環(huán)順式,A/B環(huán)反式,結(jié) 構(gòu)

3、,2. 甲型強(qiáng)心苷元特點(diǎn):,甲型強(qiáng)心苷元 （強(qiáng)心甾烯）,C17-五元不飽和內(nèi)酯環(huán) （、-內(nèi)酯環(huán)） 也稱為強(qiáng)心甾烯， 由23個(gè)碳原子組成 。 命名： 以強(qiáng)心甾烯（cardenolide） 為母核。,結(jié) 構(gòu),實(shí)例1 :甲型強(qiáng)心苷元,3,14-二羥基-5-強(qiáng)心甾-20（22）-烯 （3,14-dihydroxy-5-card-20（22）-enolide）,洋地黃毒苷元 紫花洋地黃 毛花洋地黃 （digitoxigenin）,結(jié) 構(gòu),實(shí)例2:甲型強(qiáng)心苷,烏本苷（ouabain） 又稱G-毒毛旋花子苷 （G-strophanthin）,來(lái)源旋花羊角拗成熟種子 是速效強(qiáng)心苷，作為測(cè)定 強(qiáng)心苷生物效價(jià)的標(biāo)

4、準(zhǔn)品,結(jié) 構(gòu),3. 乙型強(qiáng)心苷元特點(diǎn):,C17-六元不飽和內(nèi)酯環(huán) （(),()-內(nèi)酯） 稱為海蔥甾烯或蟾酥甾烯 由24個(gè)碳原子組成。 命名： 以海蔥甾(scillanolide)或蟾酥甾（bufanolide）為母核,乙型強(qiáng)心苷元 （海蔥甾烯或蟾酥甾烯）,結(jié) 構(gòu),實(shí)例3:乙型強(qiáng)心苷元海蔥苷元,海蔥苷元（scillaridin） 海蔥（虎眼萬(wàn)年青）,3,14-二羥基-海蔥甾-4、20、22-三烯 （3,14-dihydroxy-acilla-4、20、22- trienolide）,結(jié) 構(gòu),糖的類型,（1）2,6-二去氧糖（多為3-O-甲基-去氧糖）,D-洋地黃毒糖 D-加拿大麻糖 L-夾竹桃糖

5、 D-digitoxose D-cymarose L-oleandrose,結(jié) 構(gòu),糖的類型,（2）6-去氧糖（多為3-O-甲基-去氧糖）,D-洋地黃糖 D-黃花夾竹桃糖 L-黃花夾竹桃糖 D-digitalose D-thevetose L- thevetose）,結(jié) 構(gòu),（3）-羥基糖 : D-葡萄糖,糖的類型,（4）糖與苷元的連接方式：,型：苷元-（2 ,6-二去氧糖）- （-羥基糖）y型 型：苷元-（6-去氧糖）-（-羥基糖）y型 型：苷元-（-羥基糖）y型 =13 ， y=12,結(jié) 構(gòu),具有強(qiáng)心作用 存在毒毛旋花子中,實(shí)例4: 型強(qiáng)心苷,結(jié) 構(gòu),存在彎蕊開口箭， 具有細(xì)胞毒性作用。,

6、實(shí)例5: 型強(qiáng)心苷,Wattoside F,結(jié) 構(gòu),實(shí)例6: 型強(qiáng)心苷,來(lái)源于紅海蔥。 毒性大，為殺鼠劑。,蟾毒素：由蟾毒配基（如蟾毒它靈，bufotalin）的C3-羥基與辛二酰精氨酸鹽等結(jié)合的酯，非強(qiáng)心苷類。,來(lái)源：蟾蜍（Bufobufo gargarizans）耳后腺、皮 下腺分泌的白色漿液加工成的蟾酥。,功效：攻毒散腫、通竅止痛。,現(xiàn)代藥理：強(qiáng)心利尿、升壓抗炎、鎮(zhèn)咳祛痰、升高 白細(xì)胞等多方面活性。,結(jié) 構(gòu),相關(guān)連接,結(jié) 構(gòu),相關(guān)連接,實(shí)例：歐蟾毒素,臨床應(yīng)用：作為心力衰竭、呼吸抑制的急救藥，但 有些毒性較大，應(yīng)用時(shí)應(yīng)注意。,精氨酸 辛二酸 蟾毒它靈,性 質(zhì),大多是無(wú)色結(jié)晶或無(wú)定形粉末

7、具有旋光性，味苦 C17側(cè)鏈為-構(gòu)型時(shí)，味不苦 對(duì)粘膜有刺激性,性 質(zhì),（一）性 狀,強(qiáng)心苷：,性 質(zhì),（二）溶 解 性,強(qiáng)心苷：一般可溶于甲醇、乙醇、丙酮等極性溶劑，難溶于乙醚、苯、石油醚等非極性溶劑。,原生苷：含糖基數(shù)目多且具有葡萄糖，比次生苷和 苷元親水性強(qiáng)，可溶于水、醇等溶劑。,次生苷：親水性減弱可溶于乙酸乙酯、含水氯仿、 氯仿-乙醇（41）等溶劑。,性 質(zhì),（二）溶 解 性,影響強(qiáng)心苷溶解性的主要因素：,糖的數(shù)目及類型，糖多，親水性增強(qiáng)，其水溶性： -羥基糖6-去氧糖2 ,6-二去氧糖,強(qiáng)心苷中羥基的數(shù)目和位置，羥基多，親水性增強(qiáng),強(qiáng)心苷中的羥基形成分子內(nèi)氫鍵后水溶性減小。,性 質(zhì),

8、（二）溶 解 性,例如： 烏本苷水溶性 洋地黃毒苷水溶性,性 質(zhì),（三）脫水反應(yīng),強(qiáng)心苷以強(qiáng)酸加熱水解時(shí)，苷元往往發(fā)生脫水反應(yīng)。 尤其C14OH、C5-OH為叔醇羥基，極易脫水生成脫水苷元。見“強(qiáng)烈酸水解”。,（四）水解反應(yīng),性 質(zhì),1. 酸水解法 （1）溫和酸水解法,溫和酸水解法條件： 稀酸如0.020.05mol/L的鹽酸或硫酸， 含水醇中短時(shí)間（半小時(shí)至數(shù)小時(shí)）加熱回流。,溫和酸水解特點(diǎn)與產(chǎn)物： 可使型強(qiáng)心苷的2-去氧糖苷鍵水解，生成完整的苷元、2,6-二去氧糖、-羥基糖多以低聚糖形式。,（四）水解反應(yīng),性 質(zhì),溫和酸水解反應(yīng)實(shí)例：,（四）水解反應(yīng),性 質(zhì),1. 酸水解法 （2）強(qiáng)烈酸水

9、解法,強(qiáng)烈酸水解法條件： 型和型強(qiáng)心苷，均非2-去氧糖，必須增高酸的濃度（11.3mol/L），增加作用時(shí)間或同時(shí)加壓。,強(qiáng)烈酸水解法特點(diǎn)與產(chǎn)物： 用于型和型強(qiáng)心苷，水解徹底，得到定量的糖和脫水苷元。,（四）水解反應(yīng),性 質(zhì),強(qiáng)烈酸水解反應(yīng)實(shí)例：,（四）水解反應(yīng),性 質(zhì),1. 酸水解法 （3）鹽酸丙酮法（Mannich）水解,鹽酸丙酮法水解條件： 丙酮溶液中，在含鹽酸0.10.28mol/L的濃度下，在室溫條件下長(zhǎng)時(shí)間放置（約2周）。,鹽酸丙酮法特點(diǎn)與產(chǎn)物： 糖分子中具有鄰二羥基與丙酮反應(yīng)，生成丙酮化物，使得在較低酸濃度、低溫條件下容易水解，得到原來(lái)的苷元與糖的衍生物。,（四）水解反應(yīng),性 質(zhì)

10、,鹽酸丙酮法水解實(shí)例：,（四）水解反應(yīng),性 質(zhì),2. 酶水解法,酶水解特點(diǎn)：反應(yīng)溫和、專一性強(qiáng)、容易控制。,酶水解條件：藥材粉末加適量水拌勻潤(rùn)濕后，在 3040進(jìn)行612小時(shí)以上。,酶水解產(chǎn)物：次生苷與糖鏈末段單糖或低聚糖。,（四）水解反應(yīng),性 質(zhì),酶法水解實(shí)例：,去乙酰毛花洋地黃苷丙 狄戈辛 （西地蘭）,40， 20h 葡糖糖苷酶,（四）水解反應(yīng),性 質(zhì),3. 堿水解法,常用的堿：碳酸氫鈉（鉀）、氫氧化鈣（鋇）等。,水解對(duì)象：強(qiáng)心苷的苷元或糖基上的酰基，可用堿處理使酯鍵水解脫去酰基。,堿水解應(yīng)用：毛花洋地黃苷丙在氫氧化鈣的作用下脫去乙酰基而制備西地蘭。見實(shí)例。,提 取,原生苷的提取,提取液的

11、純化,次生苷的提取,提 取,（一）原生苷的提取法,1.提取原生苷要抑制酶的活性，方法如下：,原料須新鮮，采集后要低溫快速干燥，保存期間注 意防潮 ，避免酸堿。,乙醇可以抑制酶活性，通常以70%80%乙醇為提取溶劑，如毛花洋地黃苷的提取 。,加入硫酸銨等無(wú)機(jī)鹽使酶變性，再選擇溶劑提取。,提 取,（二）次生苷的提取法,1.提取次生苷要利用酶的活性，方法如下：,將藥材粉末加適量水拌勻潤(rùn)濕。,在3040進(jìn)行612小時(shí)以上的酶解。,用乙酸乙酯或乙醇提取次生苷。如狄戈辛的提取。,提 取,（三）提取液的純化,1.溶劑法：,種子藥材：先用石油醚（或溶劑汽油）脫脂后用乙 醇提取，含油脂較多的種子藥材可以先用壓榨

12、法 。,含葉綠素、樹脂較多的植物：乙醇提取，濃縮乙醇 提取液保留適當(dāng)濃度的乙醇，低溫下放置析膠。,乙醇提取液濃縮除去醇后，石油醚萃取脂溶性雜質(zhì)， 再用氯仿-甲醇混合液萃取強(qiáng)心苷。,提 取,（三）提取液的純化,2.吸附法：,活性炭吸附：強(qiáng)心苷的稀醇提取液直接通過活性炭 吸附除去葉綠素等脂溶性雜質(zhì)。,氧化鋁吸附：除去與強(qiáng)心苷共存的糖類、皂苷、 水溶性色素等。,聚酰胺吸附：除去鞣質(zhì)等酚性物質(zhì)。,分 離,（一）兩相溶劑萃取法,1.兩相溶劑萃取法的依據(jù)： 利用強(qiáng)心苷在二種互不相溶的溶劑中分配系數(shù)不同使其分離心。,2. 實(shí)例：毛花洋地黃苷甲、乙、丙的苷元含有羥基的數(shù)量和位置不同，所以其極性與溶解度不同。,

13、分離流程：,分 離,例如黃花夾竹桃苷A與苷B的分離,固定相：150ml水，預(yù)先以氯仿-乙醇（21）飽和，向漏斗No.1中加入1 g黃夾苷混合樣品。,流動(dòng)相：750ml氯仿-乙醇（21）（水飽和）的稀醇。,操作：振搖5分鐘，靜置使分層。分出漏斗No.1中的氯仿倒入No.2中；而向No.1中又加入750ml氯仿-乙醇（21）的混合溶劑，漏斗No.1和漏斗No.2各振搖5分鐘，靜置分層依次九次逆流分配（19管）。,（一）兩相溶劑萃取法,分 離,黃花夾竹桃苷A、B 的CCD法分離操作示意圖,結(jié)果：9個(gè)固定相中36管主要含有苷A（多一個(gè)醛基） 9個(gè)流動(dòng)相中的78管中含有苷B,（二）逆流分溶法,分 離,（

14、三）色譜法,分 離,常用吸附劑：硅膠、反相硅膠色譜及凝膠色譜 Sephadex LH-20等,硅膠吸附色譜常用洗脫劑： 氯仿-甲醇、醋酸乙酯-甲醇等溶劑系統(tǒng)。,反相硅膠色譜常用的洗脫劑： 水-甲醇、甲醇-氯仿等溶劑系統(tǒng)。,高效液相色譜法：對(duì)于成分復(fù)雜或低含量強(qiáng)心苷能獲得較好的分離效果。,強(qiáng)心苷提取實(shí)例,分 離,【相關(guān)鏈接】,強(qiáng)心苷wattoside F（抗腫瘤作用）,1甾體母核的反應(yīng),（1）醋酐濃硫酸（Liebermann-Burchard）反應(yīng),（2）三氯醋酸（Rosenheim）反應(yīng),鑒 定,（一）化學(xué)鑒定,1甾體母核的反應(yīng),鑒 定,（一）化學(xué)鑒定,2不飽和五元內(nèi)酯環(huán)的呈色反應(yīng),鑒 定,（

15、一）化學(xué)鑒定,（1）3,5-二硝基苯甲酸（Kedde）反應(yīng),（2）堿性苦味酸（Baljet）反應(yīng),2不飽和五元內(nèi)酯環(huán)的呈色反應(yīng),鑒 定,（一）化學(xué)鑒定,（3）間二硝基苯（Raymond）反應(yīng),（4）亞硝酰鐵氰化鈉（Legal）反應(yīng),32-去氧糖的呈色反應(yīng),鑒 定,（一）化學(xué)鑒定,（1）三氯化鐵冰醋酸（Keller-Kiliani）反應(yīng),說明：,對(duì)2-去氧糖與羥基糖連接的二糖、三糖，因在此條件下不易水解出2-去氧糖，故不呈色，,對(duì)游離的2-去氧糖或2-去氧糖與苷元連接的苷顯色。,對(duì)2-乙?；娜パ跆遣怀噬?32-去氧糖的呈色反應(yīng),鑒 定,（一）化學(xué)鑒定,（2）對(duì)二甲氨基苯甲醛反應(yīng),（3）（口占

16、）噸氫醇（xanthydrol）反應(yīng),鑒 定,1. 紙色譜法（PC）,（二）色譜鑒定,（2）親脂性較弱的強(qiáng)心苷,固定相：濾紙用（20 %50%甲酰胺丙酮）溶液處理,移動(dòng)相：以甲酰胺飽和的苯、甲苯或苯-氯（91）,（1）親脂性較強(qiáng)的強(qiáng)心苷,固定相：甲酰胺。,移動(dòng)相：二甲苯-甲乙酮-甲酰胺（25252） 氯仿-四氫呋喃-甲酰胺（50506.5）,鑒 定,1. 紙色譜法（PC）,（二）色譜鑒定,固定相：濾紙用水處理。,移動(dòng)相：水飽和的丁酮或丁醇-甲苯-水（631）為 展開劑，可獲得滿意的分離效果。,（3）親水性的強(qiáng)心苷,顯色劑: 堿性3,5-二硝基苯甲酸，顯紫紅色，置后褪色； 25%三氯醋酸乙醇液，

17、100加熱2分鐘顯紅色。,鑒 定,2. 薄層色譜法（TLC）,（二）色譜鑒定,硅膠TLC展開劑： 二氯甲烷-甲醇-甲酰胺（80191） 醋酸乙酯-甲醇-水（8055）,反相硅膠TLC展開劑： 甲醇-水和氯仿-甲醇-水等溶劑,（1）吸附薄層色譜吸附劑有硅膠和反相硅膠,鑒 定,2. 薄層色譜法（TLC）,（二）色譜鑒定,（2）分配薄層色譜,展開劑：二氯甲烷-甲醇-甲酰胺（80191） 醋酸乙酯-甲醇-水（8055）,固定相： 甲酰胺、10%15%甲酰胺丙酮、二甲基甲酰胺等,顯色劑：同紙色譜的顯色劑。,支持劑：常用硅膠、硅藻土、纖維素,結(jié)構(gòu) 測(cè)定,（一）紫外光譜,甲型強(qiáng)心苷元 、-內(nèi)酯 max 21

18、7220nm,乙型強(qiáng)心苷元 (),()-內(nèi)酯 max 295300 nm,結(jié)構(gòu) 測(cè)定,（一）紫外光譜,16（17）()-內(nèi)酯 max(nm)270,14(15),16(17),()-內(nèi)酯 max(nm)330,結(jié)構(gòu) 測(cè)定,（一）紫外光譜,紫外光譜測(cè)試實(shí)例：,、-內(nèi)酯 max(nm)220 8（9）14(15) max(nm)244,苷元中孤立羥基： max(nm)300，吸收強(qiáng)度弱,結(jié)構(gòu) 測(cè)定,（一）紅外光譜,1紅外光譜（KBr壓片）,、-內(nèi)酯 C=O 1750cm-1,(),()-內(nèi)酯 C=O 1720cm-1,結(jié)構(gòu) 測(cè)定,（一）紅外光譜,2紅外光譜（在溶劑中測(cè)試）,甲型強(qiáng)心苷元、-內(nèi)酯在1

19、800-1700cm-1區(qū)有兩個(gè)羰基吸收峰 。,較低波數(shù)（強(qiáng)吸收）：,不飽和C=O產(chǎn)生的正常峰； 在極性溶劑中，吸收強(qiáng)度基本不變或略加強(qiáng)。 較高波數(shù)（弱吸收）：非正常吸收峰，它隨溶劑極性增大而吸收強(qiáng)度減弱甚至消失。,結(jié)構(gòu) 測(cè)定,（一）紅外光譜,3紅外光譜（在溶劑中測(cè)試實(shí)例）,如3-乙酰毛地黃毒苷元在CS2 中，IR光譜有3個(gè)C=O峰，其中: 1738cm-1 :Ac上羰基吸收峰 1756cm-1:，-內(nèi)酯羰基的正常吸收峰 1783cm-1是非正常吸收峰，見圖a。 隨著溶劑的極性增大，在CHCl3 中測(cè)試， 1783cm-1峰明顯減弱，見圖b。,結(jié)構(gòu) 測(cè)定,（一）紅外光譜,3紅外光譜（在溶劑中測(cè)試實(shí)例）,毒毛旋花子苷元 在CHCl3中測(cè)試有三個(gè)羰基吸收峰。 1719cm-1為C10醛羰基吸收。 1756cm-1是，-內(nèi)酯羰基的正常吸收峰，強(qiáng)度較大。 1783cm-1是非正常吸收峰且吸收較弱。,紅外光譜見圖c。,結(jié)構(gòu) 測(cè)定,（一）紅外光譜,3紅外光譜（在溶劑中測(cè)試實(shí)例）,1.毛花洋地黃 2. 紫花洋地黃,應(yīng) 用 實(shí) 例,洋地黃,洋地黃,1. 強(qiáng)心苷結(jié)構(gòu),來(lái)源：毛地黃強(qiáng)心苷主要來(lái)自毛花洋地黃（Digitalis lanata）和紫花洋地黃（D. purpurea），從毛花洋地黃葉中已分離出30余種強(qiáng)心苷。,苷元：是