中药化学第九章甾体类化合物.ppt

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第九章第九章甾体类化合物甾体类化合物（Steroids）Steroids）第一节第一节概述概述甾体类化合物甾体类化合物（steroids）steroids）是广泛存在于天然界中的一类结构中具有环戊烷骈是广泛存在于天然界中的一类结构中具有环戊烷骈多氢菲的甾体母核天然化学成分多氢菲的甾体母核天然化学成分。

一、甾体化合物的结构与分类一、甾体化合物的结构与分类天然甾体成分天然甾体成分C17位均有侧链。

根据侧链结构的不同，分为位均有侧链。

根据侧链结构的不同，分为：

其中强心苷及甾体皂苷研究得比较成熟其中强心苷及甾体皂苷研究得比较成熟,药用价值高。

药用价值高。

名称A/BB/CC/DC17-取代基植物甾醇顺、反反反810个碳的脂肪烃胆汁酸顺反反戊酸C21甾醇反反顺C2H5昆虫变态激素顺反反810个碳的脂肪烃强心苷顺、反反顺不饱和内酯环蟾毒配基顺、反反反六元不饱和内酯环甾体皂苷顺、反反反含氧螺杂环甾体生物碱二、甾体化合物的生物合成途径二、甾体化合物的生物合成途径甾体化合物在植物体内由甲戊二羟酸途径合成：

甾体化合物在植物体内由甲戊二羟酸途径合成：

甲戊二羟酸甲戊二羟酸角鲨烯角鲨烯（squalene）2，3-氧化角鲨烯（氧化角鲨烯（2，3-oxidosqualene）羊毛甾醇（三萜）羊毛甾醇（三萜）+CH3COOH羊毛甾醇甾醇类C21甾类O甾体皂苷元甲型强心苷元乙型强心苷元+C3三、甾体类化合物的颜色反应三、甾体类化合物的颜色反应甾甾体体类类化化合合物物在在无无水水条条件件下下用用酸酸处处理理，经经加加热热后后能能产产生生各各种种颜颜色色反反应应。

这这类类颜颜色色反反应应的的机机理理较较复复杂杂，1976年年日日本本人人建建议议此此类类反反应应的的机机理理是是甾甾类类化化合合物物与与酸酸（硫硫酸酸或或Lewis酸酸）作作用，经脱水、缩合、氧化等过程生成阳碳离子盐有色物。

用，经脱水、缩合、氧化等过程生成阳碳离子盐有色物。

1.Liebermann-Burchard反应反应也可将样品溶于冰乙酸，加硫酸也可将样品溶于冰乙酸，加硫酸-乙酐（乙酐（1:

20）试剂产生同样的反应。

）试剂产生同样的反应。

2.Salkowski反应反应样品（氯仿）样品（氯仿）+硫酸乙酐（硫酸乙酐（1：

20）红红紫紫蓝蓝绿绿污绿污绿（最后褪色最后褪色）3,5-胆甾二烯胆甾二烯（）3,3-双（双（2，4）胆甾二烯（）胆甾二烯（）3.Tschugaev反应反应4.Rosen-Heimer反应反应5.Kahlenberg反应反应第二节第二节强心苷类化合物强心苷类化合物l（Cardiacglycosides）强心苷（强心苷（Cardiacglycosides）天然界存在的天然界存在的一类对心脏具有显著生理活性的甾体苷类。

一类对心脏具有显著生理活性的甾体苷类。

从化学角度下定义，则强心苷可定义为从化学角度下定义，则强心苷可定义为由由强强心心苷苷元元（Cardiacaglycones）与与糖糖缩缩合合而而成的苷称作强心苷。

成的苷称作强心苷。

一一、定义定义例：

例：

对强心苷的化学研究始于对强心苷的化学研究始于18081808年，年，18691869年年分离出分离出digitalindigitalin的结晶，次年定出其结构，的结晶，次年定出其结构，至至7070年代分出年代分出570570多种强心苷，多种强心苷，140140多种苷元。

多种苷元。

l这类成分主要分布于夹竹桃科、玄参科、这类成分主要分布于夹竹桃科、玄参科、百合科百合科等十几个科，以玄参科和夹竹桃科等十几个科，以玄参科和夹竹桃科分布最多。

分布最多。

l动物中有些也有强心成分动物中有些也有强心成分（如蟾蜍中的蟾如蟾蜍中的蟾酥酥）但不属强心苷类。

但不属强心苷类。

二、结构类型二、结构类型

（一）苷元

（一）苷元11、分类、分类强心苷的苷元为甾体衍生物，其特点为在甾体强心苷的苷元为甾体衍生物，其特点为在甾体CC1717侧侧链上连有一个不饱和的内酯环，按不饱和内酯环的大小链上连有一个不饱和的内酯环，按不饱和内酯环的大小可将所有强心苷元分为两大类结构可将所有强心苷元分为两大类结构甲型强心苷元（发现最多）甲型强心苷元（发现最多）五元不饱和内酯环五元不饱和内酯环乙型强心苷元（发现少）乙型强心苷元（发现少）六元不饱和内酯环六元不饱和内酯环强心甾（不包括红线）强心甾（不包括红线）强心甾烯（包括红线）强心甾烯（包括红线）cardanolidecard-20（22）-enolide其五元不饱和内酯环可称为：

其五元不饱和内酯环可称为：

-内酯（内酯（20（22）-五元内酯环）五元内酯环）蟾蜍（酥）甾或海葱甾（不抱括红线）蟾蜍（酥）甾或海葱甾（不抱括红线）bufanolidebufa-20,22-dienolide蟾蜍（酥）甾二烯或海葱甾二烯（包括红线）蟾蜍（酥）甾二烯或海葱甾二烯（包括红线）Scillanolidescilla-20,22-dienolide其六元不饱和内酯环可称为：

其六元不饱和内酯环可称为：

双烯双烯-内酯（内酯（20；22-六元内酯环）六元内酯环）22、结构特点、结构特点顺式顺式（55-H-H）多多A/BA/B环环反式反式（55-H-H）少少B/CB/C环环反式反式C/DC/D环环顺式（顺式（1414-H-H）（强强心苷元及心苷元及CC2121甾的甾的C/DC/D环多多为顺式）式）（11）甾核稠合方式：

）甾核稠合方式：

（22）三个侧链：

）三个侧链：

CC1010侧链：

多为侧链：

多为CHCH33,也有也有CHCH22OHOH，CHOCHO，COOHCOOH（氧化产氧化产物），物），构型。

构型。

CC1313侧链：

为侧链：

为CHCH33，构型。

构型。

多为多为构型构型CC1717侧链：

不饱和内酯环侧链：

不饱和内酯环极少为极少为构型构型（命名时标以（命名时标以17-H-H，称称“17-H-H某苷某苷”）（33）取代基及其位置：

）取代基及其位置：

-OHOH：

多为多为构型构型CC33位：

一般都有，常连糖成苷位：

一般都有，常连糖成苷少为少为构型构型（命名时冠以表（命名时冠以表（epi）字字）CC1414位：

多为位：

多为-OHOH，均为均为构型。

构型。

此外：

此外：

11，22，55（或或），1111（或或），1212（或或），），1515，1616位有时也有位有时也有OHOH取代。

取代。

1616OHOH有时与有时与HCOOHHCOOH，CHCH33COOHCOOH，异戊酸成酯。

异戊酸成酯。

C=CC=C：

一般位于一般位于44（55），），55（66），），1616（1717）位。

）位。

OO（环氧基）：

环氧基）：

多位于多位于7,87,8，8,148,14，11,1211,12位。

位。

C=OC=O：

多位于多位于1111，1212，1919位。

位。

（44）命名：

）命名：

俗名法俗名法:

按植物来源定为某某苷元。

按植物来源定为某某苷元。

系统法命名法：

按苷元分类，写出某某苷元，然后再系统法命名法：

按苷元分类，写出某某苷元，然后再标明取代基的名称，位置（构型）。

标明取代基的名称，位置（构型）。

例如：

例如：

（二）糖

（二）糖组成强心苷的糖约组成强心苷的糖约2020多种单糖，与其它苷类不大一多种单糖，与其它苷类不大一样，除常见的象样，除常见的象glcglc这样的羟基糖外，还有许多去氧糖，这样的羟基糖外，还有许多去氧糖，例如例如：

6-去氧糖去氧糖:

66去氧糖甲醚：

去氧糖甲醚：

22，6-6-二去氧糖（二去氧糖（-去氧糖）去氧糖）22，6-6-二去氧糖甲醚（二去氧糖甲醚（-去氧糖）：

去氧糖）：

（三）成苷方式（三）成苷方式：

按成苷糖的类型，糖与苷元之间，糖与糖之间的连接方按成苷糖的类型，糖与苷元之间，糖与糖之间的连接方式，可将强心苷的成苷方式分为三种类型：

式，可将强心苷的成苷方式分为三种类型：

I型：

苷元型：

苷元-（2，6-去氧糖）去氧糖）x（D-葡萄糖）葡萄糖）y多多II型：

苷元型：

苷元-（6-去氧糖）去氧糖）x（D-葡萄糖）葡萄糖）yIII型：

苷元型：

苷元-（D-葡萄糖）葡萄糖）x例例:

I型型IIII型型：

IIIIII型型：

三、构效关系三、构效关系11苷元结构与强心作用的关系：

苷元结构与强心作用的关系：

（11）CC1717所连不饱和内酯环必须是所连不饱和内酯环必须是构型（构型（1717HH），），不饱和内酯环不能发生开环，氧化或双键移位，否则强心作用不饱和内酯环不能发生开环，氧化或双键移位，否则强心作用降低或消失。

降低或消失。

（22）C/DC/D环反式稠合（环反式稠合（CC1414-OH-OH或或HH处于处于构型），构型），CC1414-OHOH发生脱水（发生脱水（CC88，CC1515），），强心作用降低或消失。

强心作用降低或消失。

（44）CC1010-CH-CH33氧化成氧化成-CHCH22OH,-CHO,-COOH,OH,-CHO,-COOH,强心作用或毒性稍有增加。

强心作用或毒性稍有增加。

（77）增加成）增加成CHCH33CO-（CO-（糖或苷元糖或苷元）活性活性22糖对强心作用的影响：

糖对强心作用的影响：

甲型强心苷的毒性：

甲型强心苷的毒性：

苷元苷元二糖苷二糖苷三糖苷三糖苷单糖苷因水溶性低于二糖及三糖苷，而亲脂性强，单糖苷因水溶性低于二糖及三糖苷，而亲脂性强，与心肌细胞膜三的类脂质亲合力强，故毒性大。

与心肌细胞膜三的类脂质亲合力强，故毒性大。

苷苷元元相相同同的的单单糖糖苷苷，糖糖越越接接近近心心肌肌正正常常代代谢谢产产物物，则毒性越强：

则毒性越强：

葡萄糖苷甲氧基糖苷葡萄糖苷甲氧基糖苷6-去氧糖苷去氧糖苷2，6-去氧糖苷去氧糖苷乙型强心苷：

乙型强心苷：

苷元苷元单糖单糖苷双糖苷苷双糖苷四、性质和颜色反应：

四、性质和颜色反应：

（一一）性状：

性状：

多多为为无无定定形形粉粉末末或或无无色色结结晶晶，味味苦苦（C17位位侧侧链链为为构构型者型者无苦味无苦味且不具旋光性）。

对粘膜具有刺激性。

且不具旋光性）。

对粘膜具有刺激性。

（二二）溶解性溶解性：

苷：

可溶于水、甲醇、乙醇、丙酮等极性溶剂；苷：

可溶于水、甲醇、乙醇、丙酮等极性溶剂；微溶于乙酸乙酯、含醇氯仿；微溶于乙酸乙酯、含醇氯仿；不溶于乙醚、苯、石油醚等极性小的溶剂；不溶于乙醚、苯、石油醚等极性小的溶剂；弱亲酯性苷：

略溶于氯仿弱亲酯性苷：

略溶于氯仿-乙醇（乙醇（2：

1）强强亲亲酯酯性性苷苷：

略略溶溶于于乙乙酸酸乙乙酯酯、含含水水氯氯仿仿、氯氯仿仿-乙乙醇醇（3：

1）苷元：

易溶于乙酸乙酯、氯仿等弱极性溶剂；苷元：

易溶于乙酸乙酯、氯仿等弱极性溶剂；难溶于水、丙酮等极性溶剂；难溶于水、丙酮等极性溶剂；在分析苷解释某些强心苷的溶解性使，还必须注意以在分析苷解释某些强心苷的溶解性使，还必须注意以下几点：

下几点：

11、苷元相同，非去氧糖多，水溶解性大、苷元相同，非去氧糖多，水溶解性大例如：

例如：

原生苷次极苷；原生苷次极苷；2、分子中羟基多（非缔合羟基），水溶性大、分子中羟基多（非缔合羟基），水溶性大例如：

乌本苷洋地黄苷；例如：

乌本苷洋地黄苷；3.3.分子中羟基发生缔合，水溶性减小分子中羟基发生缔合，水溶性减小例如：

毛花洋地黄苷例如：

毛花洋地黄苷CC毛花洋地黄苷毛花洋地黄苷BB原因：

原因：

（三）脱水反应（三）脱水反应在在酸酸性性条条件件下下强强心心苷苷元元往往往往繁繁森森脱脱水水生生成成脱脱水水苷苷元元（35酸），特别是强心苷元的酸），特别是强心苷元的若若3-OH或或16-OH氧化成氧化成C=O，促进促进5,14-OH脱水脱水（四）水解反应：

（四）水解反应：

强心苷的水解方法及水解产物也较多，按大类分，可强心苷的水解方法及水解产物也较多，按大类分，可将水解方法分为二大类：

将水解方法分为二大类：

11酸水解：

酸水解：

（1）温和酸水解法：

（主要用于）温和酸水解法：

（主要用于I型强心苷）型强心苷）用用0.020.05mol/LHCl或硫酸或硫酸由由于于条条件件温温和和，苷苷元元不不会会发发生生脱