中药化学《甾体类化合物》重点总结及习题
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第九章甾体类化合物甾体类:具有环戊烷骈多氢菲的甾体母核(一)强心苷类化合物强心苷:存在于植物中具有强心作用的甾体糖苷类化合物。
治疗心力衰竭1.强心苷的生物效应:临床药物:西地兰、地高辛(口服或静脉注射)。
药理作用:正性肌力作用(加强心肌收缩力)。
毒性:室性心动过速、房室传导阻滞;恶心、呕吐、视力模糊。
安全范围很小,治疗量与中毒量相差不大,用量掌握不当极易引起中毒乃至死亡。
2.强心苷的化学结构及分类强心苷是由强心苷元与糖缩合的一类苷,苷元是由甾体母核及其C17位不饱和内酯环侧链组成两种苷元(1)甲型强心苷元:C17侧链是五元不饱和内酯环。
母核为强心甾。
∆αβγ内酯(∆20(22)五元内酯)⑵乙型强心苷元:C17侧链为六元不饱和内酯环。
母核称为海葱甾或蟾酥甾。
∆αβ.γδδ内酯(∆20.22六元内酯)无论甲型、乙型,侧链构型对活性有很大影响,内酯环为β构型时有活性,为α构型时活性明显减弱。
若αβ不饱和键转化为饱和键,活性大为减弱,毒性也减弱;若内酯环开裂,活性降低或消失糖的种类、连接方式强心苷元C3上OH与糖结合形成苷。
糖的种类:2, 6-二去氧糖、2, 6-二去氧糖甲醚、6-去氧糖、6-去氧糖甲醚,多为D-葡萄糖糖的连接方式:A1型(Ⅰ型):苷元(2, 6-二去氧糖)X-(葡萄糖)YA2型(Ⅱ型):苷元(6-去氧糖)X-(葡萄糖)YB 型(Ⅲ型):苷元(葡萄糖)X毒性强弱甲型强心苷:三糖苷<二糖苷<单糖苷>苷元葡萄糖苷>甲氧基糖苷>6-去氧糖苷>2,6-二去乙型强心苷>甲型强心苷3.理化性质内酯碱解开环:遇酸环合复原*当用醇性苛性碱(KOH/EtOH)溶液处理时,内酯环异构化,遇酸不能复原。
中药化学——第八单元甾体类化合物一、概述(一)甾体化合物的结构与分类甾体类化合物是广泛存在于自然界中的一类天然化学成分,包括强心苷、甾体皂苷、胆汁酸、蟾毒配基、植物甾醇、C21甾醇、昆虫变态激素、醉茄内酯等。
它们结构的共同特点是分子中都具有环戊烷骈多氢菲的甾体母核。
各类甾体成分C17位均有侧链。
根据侧链结构的不同,又分为许多种类。
(二)甾体化合物颜色反应二、强心苷(一)结构与分类强心苷是生物界中存在的一类对心脏有显著生理活性的甾体苷类,是由强心苷元与糖缩合的一类苷。
1.苷元的结构与分类(1)强心苷苷元由甾体母核和不饱和内酯环两部分组成。
甾体母核A、B、C、D四个环的稠合方式:A /B环有顺、反两种形式,但多为顺式;B/C环均为反式;C/D环多为顺式。
(2)C10、C13、C17的取代基均为β型。
C10为甲基或醛基、羟甲基、羧基等含氧基团,C13为甲基取代,C17为不饱和内酯环取代。
C3、C14位有羟基取代,C3羟基多数是β构型,强心苷中的糖均是与C3羟基缩合形成苷。
C14羟基为β构型。
(3)根据C17不饱和内酯环的不同,强心苷元可分为两类。
① C17侧链为五元不饱和内酯环(△αβ-γ-内酯),称强心甾烯类,即甲型强心苷元。
在已知的强心苷元中,大多属于此类。
② C17侧链为六元不饱和内酯环(△αβ,γδ-δ-内酯),称海葱甾二烯类或蟾蜍甾二烯类,即乙型强心苷元。
自然界中仅少数苷元属此类,如中药蟾蜍中的强心成分蟾毒配基类。
2.强心苷的组成糖(1)α-羟基糖:除D-葡萄糖、L-鼠李糖外,还有6-去氧糖如L-夫糖、D-鸡纳糖、L-黄花夹竹桃糖、D-洋地黄糖等。
(2)α-去氧糖:主要有2,6-二去氧糖,如D-洋地黄毒糖、L-夹竹桃糖、D-加拿大麻糖等。
3.强心苷元和糖的连接方式Ⅰ型强心苷:苷元-(2,6-去氧糖)x-(D-葡萄糖)y,如紫花洋地黄苷A。
Ⅱ型强心苷:苷元-(6-去氧糖)x-(D-葡萄糖)y,如黄夹苷甲。
第九章甾体类化合物一、填空题1.强心苷是指生物界中存在的一类对人的()具有显著生理活性的()苷类。
从结构上看,强心苷是由()与()缩合而成。
根据苷元()上连接的()的差异,将强心苷分为()和()。
其中强心甾烯类属于()型强心苷元,C17侧链是();蟾蜍甾二烯属于()型强心苷元,C17侧链是()。
2.甾体皂苷分子结构中不含(),呈(),故又称()。
3.使用不同的碱可以使强心苷分子中不同部位酰基水解:碳酸氢钠(钾)可使()上的酰基水解;氢氧化钙可使()、()和()上的酰基都水解。
4.甲型强心苷在()溶液中,双键由20(22)移位到(),()位生成活性亚甲基,与()等试剂反应显色。
三、选择题1.甲型强心苷元与乙型强心苷元主要区别是()A.甾体母核稠合方式B.C10位取代基不同C.C13位取代基不同D.C17位取代基不同E.C5-H的构型2.不符合甾体皂苷元结构特点的是()A.含A、B、C、D、E和F六个环B.E环和F环以螺缩酮形式连接C.E环是呋喃环,F环是吡喃环D.C10、C13、C17位侧链均为β-构型E.分子中常含羧基,又称酸性皂苷3.Ι型强心苷的连接方式是()A.苷元C14-O-(α-羟基糖)XB.苷元C3-O -(2,6-二去氧糖)X -(α-羟基糖)YC.苷元C3-O-(α-羟基糖)XD.苷元C14-O-(6-去氧糖)X-(α-羟基糖)YE.苷元C3-O-(6-去氧糖)X-(α-羟基糖)Y4.可与Ⅰ型强心苷元直接连接的糖是()A.洋地黄糖B.洋地黄毒糖C.黄花夹竹桃糖D.波伊文糖E.鼠李糖5.检测α-去氧糖的试剂是()A.醋酐-浓硫酸B.三氯化铁-冰醋酸C.三氯化锑D.间二硝基苯E.苦味酸钠6.用于检测甲型强心苷元的试剂是()A.醋酐-浓硫酸B.三氯化铁-冰醋酸C.三氯化锑D.碱性苦味酸E.对二甲氨基苯甲醛四、问答题1.根据强心苷苷元和糖的连接方式不同,可将强心苷分为几型,分别写出其通式。
中药化学《甾体类化合物》重点总结及习题
本章复习要点:
1.了解甾体类化合物的含义、分布、生源途径和生理活性。
2.了解强心苷的含义、分布及生物活性。
3.掌握强心苷、甾体皂苷的结构类型、理化性质和检识。
4.掌握强心苷、甾体皂苷的提取、分离方法。
5.熟悉强心苷、甾体皂苷的结构测定。
6.熟悉胆汁酸的理化性质及检识。
第一节 概述
【含义】
甾体类化合物是以环戊烷骈多氢菲为基本母核的一类化合物的总称。
【分类】
甾体类化合物依-17位取代基团的不同,可分为:
【 甾体类化合物由甲戊二羟酸的生物合成途径转化而来。
【概述】
强心苷是指存在于植物体内的一类对心脏具有显著生物活性的甾体苷类,是由强心苷元与糖缩合而成的一类苷。
【结构与分类】
1.苷元部分:
天然存在的强心苷元是C 17侧链为不饱和内酯环的甾体化合物。
根据C 17侧链为不饱和内酯环的不同,强心苷元可分为:
13
25
6
4
R
7
8
9
10
11
12
1314
15
1617
1819
构成强心苷的糖根据C2位上羟基的有无可分为:
(1)α–羟基糖:2–羟基糖,主要为D–葡萄糖、L–鼠李糖。
(2)α–去氧糖:常见于强心苷,是区别于其它苷类的一个重要特征。
主要包括2,6–去氧糖(如:D–洋地黄毒糖)和2,6–去氧糖甲醚(如:L–夹竹桃糖)。
3.苷元和糖的连接方式(依直接与苷元相连的糖的种类)
I型苷元-(2、6-二去氧糖)Χ-(D-葡萄糖)У
II型苷元-(6-去氧糖)Χ- (D-葡萄糖)У
III型苷元- (D-葡萄糖)У
植物界存在的强心苷,以I、II型较多。
【理化性质】
1.性状
大多为无色结晶或无定形粉末。
具有旋光性。
味苦,对粘膜有刺激性。
2.溶解性
强心苷用混合强酸(3~5%盐酸)水解时,苷元上羟基(C14-OH,C5-OH更容易)与邻位上的氢脱去水分子的反应。
属于水解反应的副反应,应注意避免。
★4.水解反应
(1)酸水解
优点:条件温和(水、36℃左右、24 hr),专属性强。
缺点:植物体内只有水解葡萄糖的酶,I 、II 型强心苷仅能得到次生苷和葡萄糖。
(3)碱水解
①水溶液中, 内酯环开环,加酸后环和。
②醇溶液中,甲型强心苷内酯环上双键由20(22)转移到20(21);生成C 22
活性亚甲基,可以与活性亚甲基试剂反应(用于甲型和乙型强心苷鉴别)。
乙型强心苷不发生双键转移,但内酯环开裂生成甲酯异构化苷。
★5. 显色反应
按作用部位分:
CH 3
OH
异构化物(Ⅰ)(内酯型)
异构化物(Ⅱ)(开链型)
图9-1 甲型强心苷内酯环开裂过程
3
23
图9-2 乙型强心苷内酯环开裂过程
图9-3 强心苷的显色反应
【提取分离】
1.强心苷的提取 (1)提取方法
溶剂法(相似者相溶原则): 原生苷 甲醇、乙醇
次生苷 乙醚、氯仿、氯仿-甲醇混合溶剂 常用提取溶剂 : 甲醇、70%乙醇(提取效率高;能使酶破坏失活) (2)注意问题
强心苷提取分离比较困难:①含强心苷成分比较复杂,含量较低,
②强心苷为多糖苷, 常与多糖、皂苷、色素、鞣质等性质
相近成分共存,
③共存酶的存在及酸、碱等,易造成强心苷的水解,使成
分复杂化。
(3)纯化方法
①溶剂法: 油脂类杂质(种子类药材):压榨法或石油醚脱脂(原料/醇提浓缩液) 叶绿素(地上部分药材):静置析胶法(醇提液浓缩至适当醇浓度静置) ②铅盐法:沉淀酚酸类杂质(鞣质等), 应注意调整含醇量,减少强心苷的损失 注意某些强心苷的脱酰基反应
③吸附法:活性炭吸附除去叶绿素等脂溶性杂质
氧化铝吸附除去糖类、水溶性色素、皂苷等,注意调整醇浓度 2.强心苷的分离
(1)两相溶剂萃取法:依分配系数差异(K )
(2)逆流分流法: 依分配系数差异(K )
(3)液滴逆流分溶法(DCCC ):依分配系数差异(K )
(4)色谱分离法: 对亲脂性苷(单糖苷、次生苷、苷元)——吸附原理
对弱亲脂性苷(原生苷)——分配原理
【结构研究】
1.UV 光谱
甲型强心苷元具有△a β
- γ五元不饱和内酯环在217~220nm ( lg 4.24~4.24 )处呈
现最大吸收;乙型强心苷元具有△a β、γδ
-δ六元不饱和内酯环在295 ~ 300nm ( lg 3.93 )
作用于五元不饱和内酯环 1. Legal 反应 2. Kedde 反应 3. Raymond 反应 4. Baljet 反应
用于甲型与乙型强心苷的鉴别
作用于甾核
1. 醋酐-浓硫酸(L-B )反应
2. Salkowski (氯仿-浓硫酸)反应 3. 三氯醋酸-氯胺T(Rosenheim)反应 4. 三氯化锑(五氯化锑)反应
20
2221
O
O
23
O
OH
O
O
CH 3
OH
O
O
CH 3
OH
O
O CH 3
OH
O
OH
CH 2OH
OH
OH
作用于a -去氧糖
1. Keller-Kiliani (K-K )反应
2. 对二甲氨基苯甲醛反应
3. 占吨氢醇反应
4. 过碘酸-对硝基苯胺反应 用于 I 型与 II 、III 型强心苷的鉴别。