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第八章 甾体及其苷类 (1)

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天然药物化学第八章 甾体及其苷类

天然药物化学第八章 甾体及其苷类
17
C 13 D
9
3 A 10 B 8 14
5
10
分类
C17 侧链 A/B
C21 甾类 羟甲基衍生物 反
B/C C/D 反顺
强心苷类 不饱和内酯环 顺、反 反 反
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
11
四．立体化学
甾体母核有七个手性碳原子，C5、C8、C9、C10、 C13、C14、C17,故理论上应有128种光学异构体， 但由于稠环的存在及其引起的空间阻碍，实际上可 能存在的异构体大大减少，一般只以稳定的构型存 在。
16
C21
11 19 1
18 12
C20
17
C 13D 16
2
A
10
9
B
14 8
15
345 67
17
CH3
CH3
CH2
CO
H
5-孕甾烷
HO
孕甾烯醇酮
CH3 CO
O
黄体酮
18
黄体酮是由卵巢黄体分泌的一种天然孕激 素，在体内对雌激素激发过的子宫内膜有显 著形态学影响，为维持妊娠所必需。黄体酮 临床用于先兆性流产、习惯性流产等闭经或 闭经原因的反应性诊断等。
19
（二）存在形式
C21甾类在植物体中除游离存在外，可与糖结合 成苷——C21甾苷类。其糖链多和C21甾的C3-OH 相连，少数连于C20-OH上。其苷类分子中除2-OH 糖外，还有2-去氧糖。
20
1．C21甾苷类大都与皂苷、强心苷共存于中药中， 如洋地黄叶和种子中，含有强心苷、皂苷及C21甾苷 （称为洋地黄醇苷或洋地黄醇苷类）。其无强心作用， 水解可生成糖及苷元。

第08章 甾体及其苷类 01 概述及C21甾类

第08章 甾体及其苷类 01 概述及C21甾类
H O
可的松
HH O
皮质甾酮
C21甾类化合物的结构特点
• C21甾类成分除以游离体存在外，也可以苷的形式存在，糖的种类
有2-OH糖或2-去氧糖，2、6－二去氧糖、 6－去氧糖等。
CH3 O
O
CH3 O
O OCH3
CH3 O
O
OCH3 OCH3
O O
青阳参甙II
OO
断节参甙
• 以环戊烷骈多氢菲为母核而衍生的产物
20
甾
19
12
17
11
18 1
13
C
D
14
16 15
2
9
A
10
B
8
3
7
5
4
6
甾体类化合物的定义
胆固醇
β-谷甾醇
HO
HO
脱皮酸
蟾毒素
甾类化合物的分类
• 分类：根据母核的稠合方式及C17不同侧链进行分类。
20
19
12
17
11
18 1
13
C
D
14
16 15
2
9
A
10
天然药物 化学
第8章 甾体及其苷类
第1讲 概述及C21甾类
预备知识
01
什么是甾体类化合物
02
常见的甾体类化合物有哪些
学习目标
01 • 掌握甾体类化合物的定义 02 • 了解甾体类化合物的结构特点、分类及理化性质 03 • 了解C21甾的定义、分类及结构特点
甾体类化合物的定义
• 甾类(sterol)
1. Liebermann-Burchard反应（污绿色，三萜） 2. Salkowski反应（氯仿－浓硫酸反应）：氯仿层显血红色或青色，硫酸 层显绿色荧光。 3. Rosenheim反应：样品＋25%三氯醋酸/乙醇溶液。 4. 三氯化锑或五氯化锑反应。

天然药物化学-第八章 甾体及其苷类

天然药物化学-第八章 甾体及其苷类

2019/3/31
12
五、甾类成分的颜色反应 甾类成分在无水条件下，用酸处理，能产生各 种颜色反应，用这些反应来初步鉴别该类成分 或供比色分析。 1.Liebermann-burchard反应 样品溶于冰 醋酸，加浓硫酸-醋酐(1:20)，产生红 紫 蓝 绿 污绿等颜色变化，最后褪色。
2019/3/31
2019/3/31
28
二、生物合成 以甾醇为母体经多次转化而逐渐生成涉及到大 约20种酶的作用，如还原酶、氧化还原酶、苷
化酶、乙酰化酶等。毛地黄中的强心苷的形成
过程：
2019/3/31
29
强心苷生物合成途径：
O CH2OH O
- C6 HO HO
HO
O O -C3
O O OH +C3
CH2OH
O
2019/3/31 21
（四）结构类型
21 CH3
R3
12
20
13
C
17
R4
R5
CH3 R2
12
R1
10 3
CHR4 R3
13 17
R1 R2
3 10
8
8
OH
HO
HO
H
Ⅰ
2019/3/31
Ⅱ
22
CH3
C O OH
CH3 OO CH3 OO OCH3
O
C
O OH
OH
CH3 O OCH3 O O O O O OCH 3
减少，一般只以稳定的构型存在。
2019/3/31
7
1.母核的构型： 甾体化合物的四个环之间，每两个环以碳碳单键 稠和时，可以是顺式的，也可以是反式的。 A/B环有顺式(5-βH)或反式(5-αH)稠和。 B/C环是反式稠和（8-βH/9-αH)。 C/D环有顺式(14-βH)或 反式稠和(14-αH)。

第八章-甾体及其苷类.教学内容

第八章-甾体及其苷类.教学内容

3β,14β-二羟基-5β-海葱甾-4,20,22-三烯
gamabufotalin
HO
O O
OH HO
3β,11α,14β-三羟基-5β-蟾酥甾-20,22-二烯
(三)、强心苷的糖元结构
强心苷中糖均与苷元3-OH结合成苷
1、R-O-(D-O-)1-3(末端葡萄糖-O-)1-2-H
2、R-O-(D-O-) 1-3 -H
29 28 H
18
12
11
19
17
C 13 D
16
1
2
10
3A
9
B
14 8
7
15
5
HO 4
6
羊毛脂烷型 (lanostane )
2、结构特点
（1）甾核的四个环可以有不同的稠合方式。 （2）甾核的C10和C13位有角甲基取代，C17位有侧 链，大都是β-型。
12
11
1317 16
CD
1
2
10
9
14
8
乙酰辅酶A → 角鲨烯 → 2,3-氧化角鲨烯 →羊毛甾醇
O
O
氧化、环合
HO
羊毛甾醇
HO
甾体皂苷元
羊毛甾醇
HO
氧化
断链
O
HO
C21甾类
HO
CH3COOH O O
O
(C21甾类)
+C3 O O
OH
OH
HO
HO
甲型强心苷元
乙型强心苷元
5、甾类(母核)成分的显色反应
▪ 1. Liebermann-burchard反应 ▪ 醋酐-浓硫酸:样品溶于冰醋酸，加浓硫酸
15

天然药物化学第八章 甾体及其苷类课件(可编辑)

天然药物化学第八章 甾体及其苷类课件(可编辑)
O
27 25
HO
O
薯蓣皂苷元 O
HO
鲁维皂苷元
H HH
O O
3. 呋甾烷醇类：
27 OH
26 OH 25 O
HO
4. 变形螺甾烷醇类：
O 25
O
27
CH2OH 26
HO
三、甾体皂苷的理化性质
甾体皂苷元： ➢ 良好结晶 ➢ 溶于亲脂性溶剂，不溶于水 ➢ 溶点随结构中羟基数目的增多而增高
三、甾体皂苷的理化性质
浓硫酸反应： ➢ Libermann反应：溶于醋酐，加入醋酐－浓硫酸，产生黄－红－兰－
紫－绿等颜色变化，最后褪色 ➢ Libermann-Burchard Reaction：溶于氯仿，加入醋酐－浓硫酸，
三萜皂苷最后显红、紫色；甾体皂苷最后显兰、绿色 三氯醋酸反应：三萜或甾体皂苷分别加热至100℃或60℃，红－紫色 五氯化锑反应（或三氯化锑）：与皂苷的氯仿液显兰紫色 氯仿－浓硫酸反应：氯仿层显红或兰色；硫酸层显绿色荧光 冰醋酸－乙酰氯反应：微热呈淡红或红紫色
第二节 强心苷类
一、概述
强心苷：天然存在于植物中对心脏有显著生理活性的 甾体苷类化合物；临床上常用于治疗充血性心衰及节 律障碍等心脏疾病
主要存在于植物的果、叶或根中，动物中至今尚未发 现强心苷类，但有强心成分存在
其合成是以甾醇为母核经多次生物转化而生成的
二、强心苷的化学结构和实例
1. 苷元的特点：环的稠合 ➢ 环的稠合方式对理化性质或生理活性均有影响，天然存
（三）显色反应
1、甾体母核所产生的显色反应
在无水条件下，遇强酸亦能产生各种颜色反应，与 三萜化合物类似
Libermann-Burchard Reaction：溶于冰醋酸， 加入醋酐－浓硫酸，甾体皂苷最后显兰、绿色等

第 八 章 甾体及其苷类

第 八 章 甾体及其苷类
D-沙门糖
(D-cymarose)
强心苷可根据其组成糖的种类与连接方 式而分成三种类型：
I（A1）型：苷元-（2，6-二去氧糖）x-（D-葡 萄糖）y II（A2）型：苷元-（6-去氧糖）X-（D-葡萄糖）
Y
III（A3）型：苷元-（葡萄糖）X 至今分离出来的强心苷以 I ， II 型为多， III型较少。
O
23
O O OH
甲型强心苷元
O
HO
强心甾
22 23 20 24 21
C A HO B
D
O
O
O OH
O
海葱甾或蟾酥甾
乙型强心苷元
此外，强心苷甾核上除 C3-OH外， 还可能有更多-OH，一般在1β，2α， 5β，11α，12α，β，15β，16β位 上，16β-OH还可能与甲酸，乙酸等成 酯，结构中还可能有环氧基，一般在7， 8β- ， 8 ， 14β- 位或者在 11 ， 12β位， 羰基和双键在甾核上也可能存在，一 般羰基多在 11 或 12 位，，双键一般在 C-4，5或C-5，6位，也可能在C-9，10 或C-16，17位。
加拿大麻苷和葡萄糖加拿大麻苷等，
花的种子中。如： k- 毒毛旋花子次苷，
其强心作用与洋地黄毒苷类似，只是
作用快，不持久。
O O R CH3 O OO OO CH2 OO OCH OH OH
毒毛旋花子苷元 R=-CHO 3 毒毛旋花子醇 R=-CH2OH 加拿大麻苷 R=-CHO
K-毒毛旋花子次苷-β R=-CHO 葡萄糖加拿大麻苷 R=-CH2OH
第 八 章
甾体及其苷类
第一节 概述 甾体及其苷类是天然存在的一 大类成份，这类成份的结构都具有 环戊烷骈多氢菲的甾核，即四个环， 其结构有如下特点：

天然产物化学第8章 甾体及其苷类

天然产物化学第8章 甾体及其苷类
与糖二部分构成。
（1）苷元母核
苷元母核A,B,C,D四个环的稠合构象对强心 苷的理化及生理活性有一定影响。天然界存 在的强心苷元B/C环是反式，C/D环是顺式， A/B环大多数为顺式----洋地黄毒苷元 (digitoxigenin)，少数为反式----乌沙苷元 (uzarigenin).
17
第三节 强心苷类
一、定义
强心苷（cardiac glycosides）是存在于植 物中具有强心作用的甾体苷类化合物， 由强心苷元和糖缩合而产生的一类苷。
目前临床应用的有二、三十种，用于治疗 充血性心力衰竭及节律障碍等心脏疾病，
如西地兰、地高辛、毛地黄毒苷等。
但强心苷类能兴奋延髓催吐化学感受区而 引起恶心、呕吐等胃肠道反应；且有剧毒， 若超过安全剂量时，可使心脏中毒而停止 跳动。
CH3
CH3
CH2
CO
H
5-孕甾烷
HO
孕甾烯醇酮
CH3 CO
O
黄体酮
（二）存在形式
C21甾类在植物体中除游离存在外，可与 糖结合成苷——C21甾苷类。其苷类糖链 多和C21甾的C3-OH相连，少数连于C20OH上。其苷类分子中除2-OH糖外，还有 2-去氧糖。
1．C21甾苷类大都与皂苷、强心苷共存于中药 中如洋地黄叶和种子中，含有强心苷、皂
乙型强心苷元的毒性>相应的甲型强心苷元
（四）糖和苷元的连接方式
强心苷中，多数是几种糖结合成低聚糖形 式再与苷元的C3-OH结合成苷，少数为双 糖苷或单糖苷。糖和苷的连接方式有三种：
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)Y Ⅲ型：苷元-（D-葡萄糖）Y 一般初生苷其末端多为葡萄糖。 Ⅰ型、 Ⅱ型多见， Ⅲ型较少。

天然药物化学-第八章甾体及其苷类

天然药物化学-第八章甾体及其苷类

13
2.Salkowski反应 样品溶于氯仿，沿管壁滴 加浓硫酸，氯仿层显血红色或青色，硫酸层显 绿色荧光。
3.三氯化锑或五氯化锑反应 将样品醇溶液点 于 滤纸上，喷以20%三氯化锑（或五氯化锑） 氯仿溶液（不应含乙醇和水）干燥后，6070℃加热，显黄色、灰蓝色、灰紫色斑点。
2020/6/18
14
在甾体母核上，大都存在C3羟基，可和糖结合 成苷。而C17侧链有显著差别，根据C17侧链结 构的不同，可将天然甾类分为不同类型。
17
C 13 D
9
3 A 10 B 8 14
5
2020/6/18
5
分类
C17 侧链 A/B
C21 甾类 羰羟甲基衍生物 反
B/C C/D 反顺
强心苷类 不饱和内酯环 顺、反 反 顺
15
其反应机理较复杂，无色的甾体化合物在无水条 件下和浓酸作用，首先是C3含氧小基团的质子化 而形成烊盐（此时加水稀释可回收甾醇），进一 步则脱水形成共轭双键，然后产生双键移位或双 分子聚合或氧化等过程，生成有色物，故有色物 多为复杂混合物。例：
三氯化锑反应
胆甾醇（ cholesterol）
黄—红色
22 23
20
24
r
O
21
O
R
r
O
O
HO
2020/6/18
OH
H
乙型
OH
HO
海葱苷元
3¦Â,14¦-二羟基海葱甾4,20,22-三烯 36
（二）糖部分
构成强心苷的糖又20多种，根据C2位上有无OH分为2-OH糖及2-去氧糖两类。后者主要见 于强心苷。 ➢2-羟基糖 除广泛分布于植物界的D-葡萄糖、 L-鼠李糖外，还有： （1）6-去氧糖如：L-夫糖、D-鸡纳糖等。 （2）6-去氧糖甲醚如：L-黄夹糖、D-洋地黄 糖等。

第八章甾体及其苷类(修改)1

第八章甾体及其苷类(修改)1

CH3 O OMe O O
O OMe
没有发现有先 联接葡萄糖再 连接2,6－ 连接 －二去 氧糖的苷
青 青 青苷 Ⅱ
O O 断断 青 苷
2位去氧糖 位去氧糖——加拿大麻糖，分子中结构 加拿大麻糖， 位去氧糖 加拿大麻糖 有2,6－二去氧糖时，考虑可能为强心苷和 －二去氧糖时， C21甾体苷，没有发现有游离的 －二去 甾体苷，没有发现有游离的2,6－ 氧糖存在。 氧糖存在。
例如： 例如：萝摩科鹅绒藤属植物断 节 参（治疗风湿性关节炎及跌打损 伤）中含有断节参苷（告达亭的 中含有断节参苷（ 五糖苷） 五糖苷）
CH3 CH3 O C OH O OH OH OR D-毛 毛 毛 毛 毛 D-加 加 加加 毛 R=H R=CH3 CH3 O O OMe OH CH3 O O 告告亭 O CO OH
五元不饱和内酯环——甲型强 甲型强 五元不饱和内酯环 心苷元 23
22 20 α β 21 R OH HO H 甲乙 O O
六元不饱和内酯环——乙型强心苷元 乙型强心苷元 六元不饱和内酯环
22 β 23 α 24 γ 20 O δ O 21 R OH HO H 乙乙
例1、西地兰 、西地兰——强心苷甲型母核 强心苷甲型母核 糖——毛地黄毒糖 毛地黄毒糖
C21甾体苷和强心苷如果苷元相同， 甾体苷和强心苷如果苷元相同， 一般糖基数多，水溶性大， 一般糖基数多，水溶性大，但糖 二去氧糖时， 为2,6—二去氧糖时，增加一个这样 二去氧糖时 的糖，分子中仅增加一个-OH，如果 的糖，分子中仅增加一个 ， 为加拿大麻糖， 为加拿大麻糖，则增加一个这样的糖 -OH并没有增加，所以分子的水溶性 并没有增加， 并没有增加 并不增加。 并不增加。 因此苷溶解度与苷元中-OH的数目 因此苷溶解度与苷元中 的数目 有关，是整个分子综合效应。 有关，是整个分子综合效应。 次生苷有时可用含醇氯仿提取， 次生苷有时可用含醇氯仿提取，因 为整个分子的脂溶性增加。 为整个分子的脂溶性增加。

天然药物化学第八章甾体及其苷类

天然药物化学第八章甾体及其苷类
强心苷存在于许多有毒的植物中，特别以玄参 科、夹竹桃科植物最普遍。
海葱
夹竹桃
毛地黄
二、生物合成
以甾醇为母体经多次转化而逐渐生成，涉及到大约 20种酶的作用，如还原酶、氧化还原酶、苷化酶、乙 酰化酶等。
三、化学结构和分类
强心苷是由强心苷元（cardiac aglycone）与糖 （sugar）二部分构成。
Keller-kiliani 颜色反应（强心苷类颜色反应）
C21甾苷类溶于含少量Fe3+，如含FeCl3或Fe2(SO4)3的 HAc，沿管壁滴加浓H2SO4
界面及HAc层颜色变化（蓝、蓝绿色）
苷元不同而不同
第三节 强心苷
一、概述
强心苷是能增强心肌收缩作用的甾体配糖体， 其结构的共同点是甾体骨架，17位侧链为不饱和五 元内酯环或六元内酯环，3位连有各种六碳糖。
（3-epidigitoxigenin）；C14位-OH都是b-型
（C/D环顺式）。
2. 结构类型
根据C17位侧链的不饱和内酯环不同分为：
甲型：C17位侧链为五元环的△ab--内酯 乙型：C17位侧链为六元环的△ab,--内酯 这两类大都是b-构型，个别为a-构型，a-构型
无强心作用。
甲型强心苷元：
毛花洋地黄苷B和苷C，糖链相同，苷元上 羟基位置不同；C14、C16-OH，其中C16-OH能
与C17-b-内酯环的羰基形成分子内氢键；C14、
C12-OH不能形成分子内氢键，苷C在水中溶解 度大于苷B，氯仿中则相反。
但糖基和苷元上羟基数目的多少对溶解性也有 一定的影响。如乌本苷是一个单糖苷，却有8个 羟基，水溶性很大（1:75），难溶于氯仿。
O
HO HO HO
CH3 O

8.甾体及其苷类-2011

8.甾体及其苷类-2011

强心苷液/滤纸→喷对-二甲氨基苯甲醛试剂
90℃加热30秒→灰红色 （只要有2-去氧糖均呈阳性）
（三）显色反应
2. 2-去氧糖反应
(2) 对-二甲氨基苯甲醛反应 机理
HO OH OH O OR H C H H O HO OH N CH3 CH3 OH C H N O N CH3 CH3 H2O H
+
四. 强心苷的提取分离（二）纯化
2.铅盐法： 醋酸铅沉淀醇提取液中：酸、酚酸、皂苷类
强心苷易被沉淀吸附
3.吸附法： 活性炭短柱吸附： 醇提液中叶绿素等脂溶性色素 氧化铝短柱吸附： 醇提液中糖、水溶性色素、皂苷被吸附 强心苷易被沉淀吸附损失
四. 强心苷的提取分离
（三）分离 1.两相溶剂萃取法： 氯仿 毛花洋地黄苷A 毛花洋地黄苷B 毛花洋地黄苷C
第八章 甾体及苷类
Steroides and the Glycosides
第一节 概述（introduction) 第二节 强心苷 （cardiac glycoside）
第三节 甾体皂苷（steroidal glycoside）
第四节 C21甾类 （C21－steroid）
第八章 甾体及苷类
Steroides and the Glycosides 第一节 概述
HO CH3 O OH
OCH3
OCH3 OH
D-毛地黄糖
L-黄花夹竹桃糖
3-O-甲基-6-脱氧-D阿洛糖
（3）α-羟基糖
HO
CH2OH O OH OH OH
β-D-葡萄糖
二、强心苷的结构与分类 （三）强心苷例子
OH 12 CH3 CH3 O CH3 O CH2OH O O OH OH HO OH O OH 3 OO 14 OH O 16

8.甾体皂苷1

8.甾体皂苷1

3
HO 4
α 22
β 20
12 11
13
γ
17 21 16
O
23
O
14 10
56
OH
甲型强心苷元（Δα,β-γ-内酯）
乙型强心苷元（Δαβ,γδ-δ-内酯）
甲型强心苷的命名
甲型强心苷以强心甾（cardenolide）为母核命名。
22 23 O
18 20
21 O
11
17 13
14
10
3
5
OH
HO
4
10 B
5
OH
1.C3位-OH多为β-型---洋地黄毒苷元，少数
为α-型,命名时冠以表(epi)字，如3-表毛地
黄毒苷元(3-epidigitoxigenin)。
2.C14位-OH都是β-型(C/D环顺式)。 3.C16位上也可能有羟基，亦为β-构型，常生
成酯。
强心苷元两种类型的结构
22 18 20
（一）强心苷元的结构
强心苷元甾核的顺反异构
R
17
13 C
D
A
10 B
1.A/B顺(多）；B/C 反；C/D顺。如：洋地黄 毒苷元。
2.A/B反（少）；B/C 反；C/D顺。如：乌沙苷元。
强心苷元上的取代基
12
17
17
11
16
R 1
13 C
D
R
13 C
D
15
2
A 3
HO
4
10 B
5 6
OH
HO
A 3
8 R2
6
3 HO
21 CH3
R2
R4HC 20 R3

天然药物化学第八章 甾体及其苷类-1

天然药物化学第八章 甾体及其苷类-1

三、甾体皂苷 （一）概述 甾体皂苷是一类由螺甾烷（spirostane）类化 合物衍生的寡糖苷。 分布——单子叶植物和双子叶植物均有分布 生理活性——六七十年代，用于合成甾体避 孕药和激素类药物的原料。九十年代发现了新的 生物活性，特别是防治心脑血管疾病、抗肿瘤、 降血糖和免疫调节等作用。
三、甾体皂苷
C H R
3 3
C H O R
5
C
20 17
3
R R
2
C H R R
4 3
12
11
R
1
1
R H O
8 3
I
14 2
O H H O H I I
二、 C21甾（ C21-steroides）类 ）
C H C O O H O H
C H C H O O O O O O C H
3 3 3 3 O O
3
O
C
O O H
C25位甲基二种差向异构体：
E
F
O
C25位上甲基位于 环平面上的竖键时 位上甲基位于F环平面上的竖键时 ——为β取向，绝对构型为S型——螺甾烷醇 螺甾烷醇 又称L型或neo型（25S、25L、25βF、neo） C25位上甲基位于 环平面下的横键时 位上甲基位于F环平面下的横键时 ——α定向，绝对构型为R型——异螺甾烷醇 异螺甾烷醇 又称D型或iso型（25R、25D、25αF、iso）
二、 C21甾（ C21-steroides）类 ）
C5、C6位多有双键， C20位可能有羰基， C17位 位多有双键， 位可能有羰基， 上的侧链多为α-构型 也有为β-构型 构型， 构型。 上的侧链多为 构型，也有为 构型。C3、C8、C12、 C14、C17、C20等位可能有β-OH, C11位可能有α-OH。 等位可能有 位可能有 。 C11、C12的羟基可能与一些有机酸成酯： 的羟基可能与一些有机酸成酯：
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（3）强心苷甾核的10-位大多有甲基，也可能是醛基、羟甲基、羧基，都是β-构型。13-位上都是甲基。
（4）17-位侧链为不饱和内酯：17-五元环的△αβ-γ-内酯，称为甲型强心苷元；17-六元环的△αβ,γδ-δ-内酯，称为乙型强心苷元。都属于β-构型（个别为α-构型，命名时标以17β-H）。
强心苷的命名：甲型强心苷以强心甾（cardenolide）为母核命名，乙型强心苷元则以海葱甾（scillanolide）或蟾酥甾（bufanolide）为母核。
（2）乙型强心苷元17-侧链为△αβ,γδ-δ内酯，质谱裂解产生m/z109、m/z123、m/z135、m/z136等含有δ-内酯环的碎片。
（3）来自甾核的离子。
（4）强心苷中常见有2,6-二去氧糖的甲醚的质谱裂解。
（四）核磁共振氢谱（1H-NMR）
（1）在氢谱中强心苷于δ1.00左右可出现2个叔甲基单峰：10-位、13-角甲基。
（1）温和条件下水解
用稀酸（0.02~0.05mol/LHCl或H2SO4）在含水醇中经短时间加热回流，可水解去氧糖的苷键。2-羟基糖的苷，在此条件下不易断裂。
（2）强酸水解
增高酸的浓度（3~5%），延长作用时间，或同时加压。但常常引起苷元的脱水，产生缩水苷元。
（3）盐酸丙酮法（Mannich）水解
反应名称
试剂
颜色
λmax（nm）
Legal反应
Na2Fe(NO)CN5·2H2O
亚硝酰铁氰化钠
深红或蓝
470
Kedde反应
3,5-二硝基苯甲酸
深红或红
590
Raymond反应
间二硝基苯
紫红或蓝
620
Baljet反应
苦味酸
橙或橙红
460
3.由于2-去氧糖产生的反应
（1）Keller-Kiliani(K-K)反应
酶的问题：如果要提取原生苷，必须抑制酶的活性，原料要新鲜，采集后要低温快速干燥。如果提取次级苷，可利用酶的活性，进行酶解（25～40℃）可获得次级苷。
（一）提取
一般原生苷易溶于水而难溶于亲脂性溶剂，次级苷则相反，易溶于亲脂性溶剂而难溶于水。常用的为甲醇或70%乙醇，提取效率高，且能使酶破坏失去活性。
（2）若10-位醛基取代，则10-位甲基峰消失，而在δ9.50～10.00内出现一个醛基质子的单峰。若10-位羟甲基取代，可出现二个与氧同碳质子的信号，处于较低场，酰化后则更向低场位移，一般在δ4.00～4.50内呈ABq峰，J=12Hz。
（3）当16-位无含氧基团取代时，16-位上二个质子应在δ2.00～2.50间呈多重峰，而17-位上一个质子在δ2.80左右，呈多重峰或dd峰，J=9.5Hz。
一、C21甾类化合物
C21甾类化合物的结构特点：（1）它们都是以孕甾烷（pregnane）或其异构体为基本骨架。（2）A/B环为反式排列，C/D环多为顺式排列。
C21甾类化合物的结构类型：
生物活性：抗炎、抗肿瘤、抗生育等。
二、海洋甾体化合物
第三节强心苷类
一、强心苷的概述
定义：强心苷（cardiac glycosides）是存在于植物中、具有强心作用的甾体苷类化合物。
三、强心苷的理化性质
（一）物理性质
形态：强心苷多数为无色结晶或无定形粉末。
溶解性：可溶于极性溶剂，略溶于乙酸乙酯、含醇氯仿，几乎不溶于非极性溶剂。
（二）化学性质
1.内酯环开裂
2.内酯环上双键的性质
3.叔羟基的脱水
4.半缩醛的形成
5. 17-内酯环的异构化
6.邻二羟基的反应
（三）苷键的水解
1.酸催化水解
（二）纯化
1.溶剂法
（1）原料为种子或含油脂类杂质较多：一般易先采用压榨法或溶剂法进行脱脂，然后用醇、稀醇提取。另外，也可以先用醇、或稀醇提取，浓缩提取液除去醇，残留水提液用石油醚、苯等萃取，除去亲脂性杂质。水液再用氯仿-甲醇混合液萃取，提出强心苷，亲水性杂质则留在水层而弃去。
（2）原料为地上部分：叶绿素含量较高，可将醇提取液浓缩，浓缩液保留适当浓度的醇（20～30%左右，为了强心苷有较好的溶解度），放置使叶绿素等脂溶性杂质成胶状沉淀析出，过滤除去。
结构特点：（1）结构中都具有环戊烷骈多氢菲的甾核。（2）A/B环有顺式或反式，B/C环都是反式，C/D环有顺式或反式两种稠合方式。（3）甾核有3-OH：①C3-OH和C10-CH3为顺式，称为β-构型（以实线表示）；②C3-OH和C10-CH3为反式，称为α-构型、或epi-/表-型（以虚线表示）。（4）甾核的10-位和13-位有角甲基取代，且大都是β-构型。（5）17-位有侧链，且大都是β-构型。根据侧链结构的不同，天然甾类成分又分为许多类型。
★（四）颜色反应
强心苷的颜色反应，是由强心苷苷元甾体母核、不饱和内酯环、2-去氧糖反应产生的。
1.作用于甾体母核产生的反应〖皂苷的通性〗
2.由于不饱和内酯环产生的反应
反应原理：甲型强心苷类的不饱和五元内酯环，在碱性溶液中，双键转位能形成活性次甲基，与某些试剂反应而显色。乙型强心苷在碱性溶液中不能产生活性次甲基，故无此类反应。
临床应用：治疗充血性心力衰竭及节律障碍等心脏疾病。
分布：
二、强心苷的化学结构和实例
由强心苷元（cardiac aglycone）与糖两部分构成的：
1.苷元部分：
强心苷元分子中含有环戊烷骈多氢菲，属于甾体衍生物。
（1）B/C环都是反式，C/D环都是顺式，A/B环二种稠合方式都有。
（2）3-OH大多为β-构型，少数是α-构型，命名时冠以表（epi）字；14-OH由于C/D环是顺式，所以都是β-构型。
（4）
强心苷类型
结构
位置
化学位移δ
峰形
甲型强心苷
△αβ-γ内酯环
21-H
4.50～5.00
brs / t / ABq，J=18Hz
22-H
5.60～6.00
brs
乙型强心苷
△αβ,γδ-δ内酯环
21-H
7.2
s
22-H
7.8
d
23-H
6.3
d
（5）3-位质子一般为多重峰，在δ3.90左右，成苷后向低场位移。
④在甲型强心苷元中，A/B环顺式稠合，3-OH为β-构型时，强心作用大于其α-构型的异构体。在A/B反式异构体中，3-OH构型对强心作用无明显的影响。
（2）糖结构与强心作用之间的关系
糖部分没有强心作用，但在强心苷中，糖的性质和数目，很可能是影响强心苷在水/油中的分配系数，从而影响到强心苷的活性和毒性。
五、强心苷的波谱特征
（一）紫外光谱
结构特点
λmax（nm）
ε值（1g）
△αβ-γ内酯环
220nm
4.34
△αβ,γδ-δ内酯环
295～300nm
3.93
（二）红外光谱
红外光谱的作用：根据红外光谱不但可以区别甲型和乙型强心苷，而且可依据其中非正常峰因溶剂的极性增强而吸收强度削弱或甚至消失的现象，用来指示不饱和内酯环的存在与否。
分配色谱：对弱亲脂性成分宜用分配色谱，可用硅胶、硅藻土、纤维素为支持剂，常用乙酸乙酯-甲醇-水、或氯仿-甲醇-水为溶剂系统进行梯度洗脱。
逆流液滴色谱：
（四）提取分离实例
1.毛地黄毒苷的提取分离：次级苷
2.西地兰（去乙酰毛花毛地黄苷丙）的提取分离：原生苷
六、强心苷的生理活性和构效关系
1.强心苷的生理活性和构效关系
可得到原来的苷元和糖的衍生物。（以铃兰毒苷为例）
如果苷元分子中也有二个相邻的羟基-OH，也能被丙酮化而生成苷元丙酮化物。（如乌本苷的水解，需再用稀酸加热水解而得到乌本苷元）
2.酶催化水解
酶解速度：糖基上有乙酰基，对酶作用阻力大，故水解慢。苷元类型不同，被酶解难易也有区别。一般来说，乙型强心苷较甲型强心苷易被酶水解。
（三）分离
1.两相溶剂萃取法
原理：利用强心苷在两种互不相溶的溶剂中分配系数的不同而达到分离。
2.逆流分配法
原理：也是利用分配系数的不同。常用的溶剂系统为氯仿+甲醇+水。
3.色谱分离
吸附色谱：分离亲脂性单糖苷、次级苷和苷元，一般选用吸附色谱。常用硅胶为吸附剂，用正己烷-乙酸乙酯、苯-丙酮、氯仿-甲醇、乙酸乙酯-甲醇为溶剂进行梯度洗脱。
适用范围：此反应只对游离的2-去氧糖或在反应条件下能水解出2-去氧糖的强心苷显色。对乙酰化的2-去氧糖也不呈色。
（4）过碘酸-对硝基苯胺反应
应用：薄层层析和纸层析。在薄层上在灰黄色背底上出现深黄色斑点，在紫外光下，在棕色背底下出现黄色荧光斑点。如再喷以5%NaOH-MeOH溶液，斑点变为绿色。
反应名称
表8-1天然甾类化合物的分类及甾核的稠合方式
17-位侧链
A/B
B/C
C/D
C21甾类
羟甲衍生物
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
甾体化合物的生物合成：强心苷的生物合成是以甾醇为母体经多次转化而逐渐生成。
第二节甾体化合物
2.让学生熟悉强心苷类的结构特点。
3.让学生了解甾体化合物的生源途径。
教学重点及难点：
重点：甾体化合物的分类、强心苷类的结构分类、理化性质和提取分离
难点：甾类化合物的生物合成
教学基本内容
方法及手段
甾体化合物是天然广泛存在的一类化学成分，种类很多，但结构中都具有环戊烷骈多氢菲（cyclopentano-perhydrophenanthrene）的甾核。