第九章 强心苷类甾体化合物：甾体化合物： 天然存在的甾体类成分种类很多，天然存在的甾体类成分种类很多，包括动植包括动植物甾醇（也称固醇）、植物强心苷、蟾酥毒素、物甾醇（也称固醇）、植物强心苷、蟾酥毒素、甾体生物碱、甾体药物、昆虫激素等，它们的甾体生物碱、甾体药物、昆虫激素等，它们的结结构中都具有构中都具有环戊烷骈多氢菲环戊烷骈多氢菲的甾核。的甾核。 这这类类成成分分涉涉及及到到生生理理、保保健健、节节育育、医医药药、农农业业、畜畜牧牧业业等等多多方方面面，对对动动植植物物的的生生命命活活动动起起着重要的作用。着重要的作用。 又名类固醇化合物（又名类固醇化合物（steroidssteroids），因其结构中），因其结构中都具有环戊烷骈多氢菲的甾核，都具有环戊烷骈多氢菲的甾核，19361936年给这类化合年给这类化合物提出一个总称物提出一个总称“甾体化合物甾体化合物”，“甾甾”字很形象字很形象化地表示了这类化合物的骨架，即在含有四个稠合化地表示了这类化合物的骨架，即在含有四个稠合环环“田田”字上面连有三个支链字上面连有三个支链“”。C10、C13上各有一个甲基，称上各有一个甲基，称为为角甲基。角甲基。C17位有位有侧链侧链。甾体的定义甾体的定义 在甾体母核上，大都存在在甾体母核上，大都存在C3羟基，可和糖结羟基，可和糖结合成苷。而合成苷。而C17侧链有显著差别，根据侧链有显著差别，根据C17侧链结侧链结构的不同，可将天然甾类分为不同类型。构的不同，可将天然甾类分为不同类型。基本结构和分类基本结构和分类C17侧链侧链A/BB/CC/DC21甾类甾类羰甲基衍生物羰甲基衍生物反反反反顺顺强心苷强心苷不饱和内酯环不饱和内酯环顺顺/反反反反顺顺甾体皂苷甾体皂苷含氧螺杂环含氧螺杂环顺顺/反反反反反反植物甾醇植物甾醇脂肪烃脂肪烃顺顺/反反反反反反昆虫变态激素昆虫变态激素脂肪烃脂肪烃顺顺反反反反胆酸胆酸戊酸戊酸顺顺反反反反天然甾类化合物的分类及甾核的稠合方式天然甾类化合物的分类及甾核的稠合方式一、一、C21甾类化合物甾类化合物 C21甾是一类含有甾是一类含有21个碳个碳原子的甾体衍生物。原子的甾体衍生物。C21甾类甾类化合物种类很多，化合物种类很多，都是以孕都是以孕甾烷（甾烷（pregnane）或其异构）或其异构体为基本骨架。体为基本骨架。A/B环为反环为反式式骈骈合合，C/D环多为顺式环多为顺式骈骈合合。5，6位大多有双键，位大多有双键，17位侧链多为位侧链多为-构型。构型。孕甾烷孕甾烷5- -孕甾烷孕甾烷孕甾烯醇酮孕甾烯醇酮黄体酮黄体酮C21甾类化合物甾类化合物海洋甾体化合物海洋甾体化合物 海洋药物研究目前已成为天然药物化学的一个海洋药物研究目前已成为天然药物化学的一个新的发展方向。海洋甾体化合物具有活性强、结构复新的发展方向。海洋甾体化合物具有活性强、结构复杂的特点。杂的特点。 从白斑角鲨获得的甾体生物碱，作为新生血管从白斑角鲨获得的甾体生物碱，作为新生血管抑制剂类抗癌药已经进入抑制剂类抗癌药已经进入期临床试验。期临床试验。强心苷类强心苷类第一节第一节 概述概述定义定义定义定义：强心苷强心苷(cardiac glycosides)是存在于植是存在于植物中具有强心作用的甾体苷类化合物。物中具有强心作用的甾体苷类化合物。目前目前临临床床应应用的有二、三十种，用于治用的有二、三十种，用于治疗疗充血性充血性心力衰竭心力衰竭及及节节律障碍律障碍等心等心脏脏疾病，如西地疾病，如西地兰兰、地、地高辛、毛地黄毒苷等。高辛、毛地黄毒苷等。但但强强心苷心苷类类能能兴奋兴奋延髓延髓催吐化学感受区而引起催吐化学感受区而引起恶恶心、呕吐等胃心、呕吐等胃肠肠道反道反应应；且有且有剧剧毒毒，若超，若超过过安全安全剂剂量量时时，可使心，可使心脏脏中毒而停止跳中毒而停止跳动动。1785年，年，W.Withering使用使用洋地黄叶洋地黄叶治治疗疗水水肿肿，到，到现现在已从十几个科一百多种植物中在已从十几个科一百多种植物中发现发现强强心苷心苷类类，主，主要有要有夹夹竹桃科、玄参科、竹桃科、玄参科、萝萝摩科、摩科、卫卫矛科、百合科、矛科、百合科、大戟科等等。大戟科等等。较较重要的植物有黄花重要的植物有黄花夹夹竹桃、紫花洋地黄、毛花洋竹桃、紫花洋地黄、毛花洋地黄、杠柳、地黄、杠柳、铃蓝铃蓝、海葱、福寿草、羊角拗等。、海葱、福寿草、羊角拗等。动动物中尚未物中尚未发现发现有有强强心苷心苷类类成分成分，蟾蜍中所含的蟾，蟾蜍中所含的蟾毒也毒也对对心肌有心肌有兴奋兴奋作用，具作用，具强强心作用，但其非苷心作用，但其非苷类类，而属甾而属甾类类。 强心苷的生物合成是以甾醇为母体经多次转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，涉及到大约化而逐渐生成，涉及到大约20种酶的作用。种酶的作用。 强心苷的组成强心苷的组成强心苷强心苷糖糖苷元苷元六六/五碳糖五碳糖6去氧糖去氧糖2，6二去氧糖二去氧糖糖甲醚糖甲醚多与多与3-OH结合结合甲型：五元环甲型：五元环乙型：六元环乙型：六元环第一节第一节 结构与分类结构与分类强心苷元强心苷元：1. C17位有五元不饱和内酯环位有五元不饱和内酯环甲型强心苷甲型强心苷(大部分大部分) 2. C17位有六元不饱和内酯环位有六元不饱和内酯环乙型强心苷乙型强心苷(较少较少)五元内酯环五元内酯环（ - 内酯）内酯）六元内酯环六元内酯环（ , ,- 内酯）内酯）5 .C10、C13、C17有取代基。有取代基。C10-位上大多是甲基，也可能是醛基、位上大多是甲基，也可能是醛基、羟甲基、羧基，都是羟甲基、羧基，都是-构型，构型，C17-位为不饱和内酯环，大部分是位为不饱和内酯环，大部分是-构构型型 。C13-位都是甲基。位都是甲基。3 .稠环方式：稠环方式：B/C反式，反式，C/D顺式，顺式，A/B环顺、反式，但顺式较多。环顺、反式，但顺式较多。4. C3和和C14都有羟基取代。都有羟基取代。C3-OH大多是大多是-构型，少数是构型，少数是-构型；构型；C14-OH都是都是-构型。构型。3,14-dihydroxy-5-card-20(22)-enolide3,14-dihydroxy-acilla-4,20,22-trienolide糖部分糖部分： 强心苷中糖均与苷元的强心苷中糖均与苷元的C3结合形成苷，可多结合形成苷，可多至至5个单元，以直链连接。除有六碳醛糖、五碳个单元，以直链连接。除有六碳醛糖、五碳醛糖、醛糖、6-去氧糖、去氧糖、6-去氧糖甲醚以外，还有仅存去氧糖甲醚以外，还有仅存在于强心苷中的特殊的在于强心苷中的特殊的2,6-二去氧糖和二去氧糖和2,6-二去二去氧糖甲醚。氧糖甲醚。 6-6-去氧糖去氧糖去氧糖去氧糖 如如L-鼠李糖（鼠李糖（L-rhamnose）、）、L-夫糖夫糖（L-fucose）L-鼠李糖鼠李糖L-夫糖夫糖糖部分糖部分：6-6-去氧糖甲醚去氧糖甲醚去氧糖甲醚去氧糖甲醚 如如D-洋地黄糖（洋地黄糖（D-digialose）、）、L-黄花夹竹桃糖（黄花夹竹桃糖（L-thevetose）D-洋地黄糖洋地黄糖L-黄花夹竹桃糖黄花夹竹桃糖糖部分糖部分：2,6-2,6-二去氧糖二去氧糖二去氧糖二去氧糖 如如D-洋地黄毒糖洋地黄毒糖(D-digitoxose)、D-波伊文糖波伊文糖(D-boivinose) D-洋地黄毒糖洋地黄毒糖D-波伊文糖波伊文糖糖部分糖部分：2,6-2,6-二去氧糖甲醚二去氧糖甲醚二去氧糖甲醚二去氧糖甲醚 如如D-加拿大麻糖加拿大麻糖(D-cymarose)、L-夹竹桃糖夹竹桃糖(L-oleandrose) D-加拿大麻糖加拿大麻糖L-夹竹桃糖夹竹桃糖糖部分糖部分： 强强心苷中，多数是几种糖心苷中，多数是几种糖结结合成低聚糖形式再与合成低聚糖形式再与苷元的苷元的C3-OH结结合成苷，合成苷，少数少数为为双糖苷或双糖苷或单单糖苷。糖苷。糖和苷的糖和苷的连连接方式有三种：接方式有三种：型型:苷元苷元-(2,6-去氧糖去氧糖)X-(D-葡萄糖葡萄糖)Y型型:苷元苷元-(6-去氧糖去氧糖)X-(D-葡萄糖葡萄糖)Y型：型：苷元苷元-（D-葡萄糖）葡萄糖）Y一般初生苷其末端多一般初生苷其末端多为为葡萄糖。葡萄糖。糖和苷元的连接方式糖和苷元的连接方式：甲型强心苷甲型强心苷毛地黄强心苷毛地黄强心苷 R1 R2毛地黄毒苷毛地黄毒苷 digitoxin H H 亲脂性强，多口服亲脂性强，多口服 ，用于慢性病例，用于慢性病例 羟基毛地黄毒苷羟基毛地黄毒苷 gitoxin H OH 亲脂性低，难吸收亲脂性低，难吸收 地高辛地高辛 digoxin OH H 亲脂性低，注射亲脂性低，注射 ，用于急性病例，用于急性病例 吉他洛辛吉他洛辛 gitaloxin H OCHO 亲脂性增强，易吸收，减少积蓄亲脂性增强，易吸收，减少积蓄 （一）（一）五元内酯环强心苷类五元内酯环强心苷类去乙酰化去乙酰化毛花苷毛花苷 C（西地兰西地兰，注射注射用）用）毛花毛地黄苷毛花毛地黄苷 C（一级苷）（一级苷）（注射用）（注射用）Glc乙酰基乙酰基地高辛地高辛（注射用）（注射用）（二）（二）六元内酯环强心苷类六元内酯环强心苷类 海葱中含有的原海葱苷海葱中含有的原海葱苷A、海葱苷、海葱苷A与葡萄糖海葱苷与葡萄糖海葱苷A等，都是海葱苷元的衍生物。等，都是海葱苷元的衍生物。 R海葱苷元海葱苷元 -H原海葱苷原海葱苷A -Rha海葱苷海葱苷A -Rha-glc葡萄糖海葱苷葡萄糖海葱苷A -Rha-glc-glc来西蟾酥毒配基来西蟾酥毒配基（毒性小，具有强心、升压、呼（毒性小，具有强心、升压、呼吸兴奋作用，临床用做心律衰竭、吸兴奋作用，临床用做心律衰竭、呼吸抑制的急救药）呼吸抑制的急救药） 蟾酥由蟾蜍耳后腺、皮下蟾酥由蟾蜍耳后腺、皮下腺分泌的白色浆液中经加工而腺分泌的白色浆液中经加工而制成，有攻毒散肿、通窍止痛制成，有攻毒散肿、通窍止痛功效。功效。 是中药是中药“六神丸六神丸”、“痧痧药丸药丸”的主要成分。（日本的的主要成分。（日本的“救心丹救心丹”出口为出口为1 1亿美元，是亿美元，是以中国的六神丸为基础研究的。以中国的六神丸为基础研究的。血栓心脉宁也是以蟾酥为主要血栓心脉宁也是以蟾酥为主要成分）成分） 第三节第三节 强心苷的理化性质强心苷的理化性质1 1强心苷多为无色结晶或无定形粉末，味苦，只强心苷多为无色结晶或无定形粉末，味苦，只有有C C1717为为-构型时味不苦，对粘膜有刺激性。构型时味不苦，对粘膜有刺激性。2 2强心苷溶解度：可溶于水、丙酮及醇类等极性强心苷溶解度：可溶于水、丙酮及醇类等极性溶剂；略溶于乙酸乙酯、含醇氯仿；几乎不溶于溶剂；略溶于乙酸乙酯、含醇氯仿；几乎不溶于乙醚、苯、石油醚等非极性溶剂。乙醚、苯、石油醚等非极性溶剂。 溶解度常常因糖分子数目和性质及苷元上有无溶解度常常因糖分子数目和性质及苷元上有无亲水性基团而有差异。亲水性基团而有差异。 一般苷元相同时，原生苷比次生苷或苷元的亲一般苷元相同时，原生苷比次生苷或苷元的亲水性强、亲脂性弱，可溶于水等极性溶剂而难溶于水性强、亲脂性弱，可溶于水等极性溶剂而难溶于低极性有机溶剂。低极性有机溶剂。 当糖基与苷元上的羟基数目相同时，苷元上的当糖基与苷元上的羟基数目相同时，苷元上的羟基可形成分子内氢键的水溶性小。羟基可形成分子内氢键的水溶性小。（二）（二）化学性质化学性质1.1.内酯环开裂内酯环开裂 用用KOH或或NaOH水溶液处理，可以使内酯环开水溶液处理，可以使内酯环开裂，酸化后又环合。如果用裂，酸化后又环合。如果用醇性苛性碱醇性苛性碱溶液处理，溶液处理，内酯环发生异构化，这种变化是不可逆的，遇酸也内酯环发生异构化，这种变化是不可逆的，遇酸也不能复原。不能复原。 乙型强心苷元在醇性苛性碱溶液中，内酯环开裂乙型强心苷元在醇性苛性碱溶液中，内酯环开裂生成酯，再脱水生成异构化物。生成酯，再脱水生成异构化物。2.2.内酯环上双键的氧化内酯环上双键的氧化 内酯环上双键经臭氧氧化可得酮醛化合物，再经内酯环上双键经臭氧氧化可得酮醛化合物，再经KHCOKHCO3 3水解，得酮醇化合物，最后用过碘酸氧化，可水解，得酮醇化合物，最后用过碘酸氧化，可得得17-17-羰基化合物。羰基化合物。3.3.羟基的脱水反应羟基的脱水反应 强心苷元中的强心苷元中的5-OH和和14-OH都是叔羟基，极都是叔羟基，极易脱水，故含此取代基的苷类在酸水解时，常得次易脱水，故含此取代基的苷类在酸水解时，常得次生的脱水苷元。生的脱水苷元。 （三）（三）苷键的水解苷键的水解1.1.酸催化水解酸催化水解(1)(1)温和条件下水解：温和条件下水解：反反应应条件：条件：用稀酸（用稀酸（0.05NHCl或硫酸）在含水醇中或硫酸）在含水醇中经经短短时间时间（半小（半小时时至数小至数小时时）加）加热热回流。回流。结结果：果：水解水解2-去氧糖之去氧糖之间间的苷的苷键键，对对苷元的影响小，不苷元的影响小，不发发生脱水反生脱水反应应。2-羟羟基糖的苷，在此条件不易断裂基糖的苷，在此条件不易断裂。 主要水解主要水解苷元和苷元和-去氧糖之去氧糖之间间的苷的苷键键或或-去氧糖与去氧糖与-去氧糖之去氧糖之间间的糖的糖键键。而而-去氧糖与葡萄糖之去氧糖与葡萄糖之间间的糖的糖键键不易切断。不易切断。对对苷元影响苷元影响较较小，不会引起脱水反小，不会引起脱水反应应。但不适于但不适于16位有甲位有甲酰酰基的洋地黄基的洋地黄强强心苷心苷类类，在此种条件下，在此种条件下，16位甲位甲酰酰基水解基水解为羟为羟基，基，得不到原生苷元。得不到原生苷元。实例：实例：0.020.05mol/LHCl或或H2SO4;含水醇；短时间即可含水醇；短时间即可水解水解-去氧糖苷去氧糖苷键，而非去氧糖在此条件不易断裂，而非去氧糖在此条件不易断裂.1.1.紫花洋地黄苷紫花洋地黄苷A A 洋地黄毒苷元洋地黄毒苷元-(洋地黄毒糖洋地黄毒糖)3- glc 稀酸稀酸 H2O 2.2.毒毛花苷毒毛花苷K K 毒毛花苷元毒毛花苷元 - 加拿大麻糖加拿大麻糖-(葡萄糖葡萄糖)2 稀酸稀酸 H2O 实例：实例：紫花洋地黄苷紫花洋地黄苷A A 洋地黄毒苷元洋地黄毒苷元-(洋地黄毒糖洋地黄毒糖)3- glc 稀酸稀酸 H2O 洋地黄毒苷元洋地黄毒苷元 + 2洋地黄毒糖洋地黄毒糖 + 洋地黄毒糖洋地黄毒糖- glc 毒毛花苷毒毛花苷K K 毒毛花苷元毒毛花苷元 - 加拿大麻糖加拿大麻糖-(葡萄糖葡萄糖)2 稀酸稀酸 H2O 毒毛花苷元毒毛花苷元 + 加拿大麻糖加拿大麻糖 - 葡萄糖葡萄糖 - 葡萄糖葡萄糖实例：实例：1.1.酸催化水解酸催化水解(2)(2)强酸水解（强酸水解（3 35%5%） ： 2-2-羟基糖的苷，由于羟基糖的苷，由于2-2-羟基存在，产生结构互变，羟基存在，产生结构互变，阻挠了水解反应的进行，水解较为困难，必须增高酸的阻挠了水解反应的进行，水解较为困难，必须增高酸的浓度，延长水解时间或同时加压。浓度，延长水解时间或同时加压。但此法常引起苷元失去但此法常引起苷元失去1 1分子或数分子水分子或数分子水, ,形成脱水苷元，即次生苷。形成脱水苷元，即次生苷。（1）温和酸水解（2）剧烈酸水解1.酸催化水解酸催化水解(3)盐盐酸丙酸丙酮酮法（法（Mannich水解）水解） ：当糖或苷元中有当糖或苷元中有邻邻二酚二酚羟羟基基时时，在丙，在丙酮酮溶液溶液中，室温条件下与中，室温条件下与氯氯化化氢氢（0.4%1%）长时间长时间反反应应（两周），生成丙（两周），生成丙酮酮化物，化物，进进行水解，可行水解，可得到原来的苷元和糖的衍生物。得到原来的苷元和糖的衍生物。1 HCl丙酮丙酮Mannich水解水解铃兰毒苷铃兰毒苷毒毛旋花子苷元毒毛旋花子苷元氯代氯代-L-鼠李糖丙酮化合物鼠李糖丙酮化合物2.2.酶催化水解酶催化水解 含强心苷的植物中均有水解强心苷的酶与之含强心苷的植物中均有水解强心苷的酶与之共同存在。酶催化水解具有反应条件温和，选择共同存在。酶催化水解具有反应条件温和，选择性高，可以得到苷元结构不变的原生苷。不同性性高，可以得到苷元结构不变的原生苷。不同性质的酶作用于不同性质的苷键。质的酶作用于不同性质的苷键。 植物体中没有水解植物体中没有水解-去氧糖的酶。去氧糖的酶。 三糖次级苷三糖次级苷 + 葡萄糖葡萄糖苷元苷元 + 3洋地黄毒糖洋地黄毒糖 + 葡萄糖葡萄糖紫花洋地黄酶紫花洋地黄酶蜗牛消化酶蜗牛消化酶酶催化水解酶催化水解（四）（四）显色反应显色反应 不饱和内酯环产生的反应不饱和内酯环产生的反应2去氧糖去氧糖产生的反应产生的反应 甾体母核产生的反应甾体母核产生的反应1.1.由于不饱和内酯环产生的反应由于不饱和内酯环产生的反应甲型甲型强强心苷心苷类类由于由于C17位位侧链侧链上有一个不上有一个不饱饱和五元和五元内内酯环酯环，在碱性溶液中，在碱性溶液中,双双键转键转位能形成活性次甲基，位能形成活性次甲基，从而能与某些从而能与某些试剂试剂反反应应而而显显色色.。只有只有甲型甲型强心苷呈阳性，可用于区别强心苷呈阳性，可用于区别甲型与乙型强心苷甲型与乙型强心苷Legal 反应反应 （亚硝酰铁氰化钠）亚硝酰铁氰化钠） 活性次甲基与活性亚硝基缩合生成肟基衍生活性次甲基与活性亚硝基缩合生成肟基衍生物而呈色，同时物而呈色，同时Fe3+被还原为被还原为Fe2+。凡分子中有凡分子中有活性次甲基者均有此呈色反应。活性次甲基者均有此呈色反应。Raymond反应反应（间二硝基苯）（间二硝基苯） 通过间二硝基苯与活性次甲基缩合，再经过通过间二硝基苯与活性次甲基缩合，再经过过量二硝基苯的氧化生成醌式结构而呈色，部分过量二硝基苯的氧化生成醌式结构而呈色，部分间二硝基苯自身还原为间硝基苯胺间二硝基苯自身还原为间硝基苯胺。Kedde反反应应（3,5-二硝基苯甲酸二硝基苯甲酸试剂试剂）取取样样品的甲醇或乙醇溶液于品的甲醇或乙醇溶液于试试管中，加入管中，加入3,5-二硝基苯甲酸二硝基苯甲酸试剂试剂3-4滴，滴，产产生生红红或紫或紫红红色。色。Baljet反反应应（碱性苦味酸（碱性苦味酸试剂试剂）取取样样品的甲醇或乙醇液于品的甲醇或乙醇液于试试管中，加入碱性苦管中，加入碱性苦味酸味酸试剂试剂数滴，呈数滴，呈现现橙或橙橙或橙红红色。有色。有时时需放置需放置15min后后显显色。色。 1.1.由于活性次甲基产生的反应由于活性次甲基产生的反应反应名称反应名称试剂试剂颜色颜色max(nm)Legal反应反应亚硝酰铁氰化钠亚硝酰铁氰化钠深红或蓝深红或蓝470Kedde反应反应3,5-二硝基苯甲酸二硝基苯甲酸深红或红深红或红590Raymond反应反应间二硝基苯间二硝基苯紫红或蓝紫红或蓝620Baljet反应反应苦味酸苦味酸橙或橙红橙或橙红4902.2.由于由于2-2-去氧糖产生的反应去氧糖产生的反应( (1)Keller-Kiliani(K-K)反反应应：试剂：冰醋酸中，试剂：冰醋酸中，Fe3（FeCl3或或Fe2(SO4)3）浓硫酸浓硫酸显色：醋酸层呈蓝色或篮绿色显色：醋酸层呈蓝色或篮绿色其其颜颜色随苷元不同而异色随苷元不同而异, 如毛地黄毒苷呈草如毛地黄毒苷呈草绿绿色色,羟羟基毛地基毛地黄毒苷呈洋黄毒苷呈洋红红色色,异异羟羟基毛地黄毒苷呈黄棕色。基毛地黄毒苷呈黄棕色。适用范围：适用范围：含游离或可水解得到含游离或可水解得到2去氧糖去氧糖 2-去氧糖若和葡萄糖或其他去氧糖若和葡萄糖或其他-OH糖相接的双糖、糖相接的双糖、叁叁糖糖则则不呈色。所以不呈色。所以对对此反此反应应不呈色的并非不呈色的并非绝对绝对没有没有2-去氧糖的去氧糖的组组成。如成。如K-毒毛旋花子苷毒毛旋花子苷虽虽然分子中有加然分子中有加拿大麻糖，但因与葡萄糖相拿大麻糖，但因与葡萄糖相连连，均呈阴性反，均呈阴性反应应。(2)对对二甲氨基苯甲二甲氨基苯甲醛醛反反应应:将将强强心苷醇溶液滴在心苷醇溶液滴在滤纸滤纸上上,干后干后,喷对喷对二甲氨基二甲氨基苯甲苯甲醛试剂醛试剂（1%对对二甲氨基苯甲二甲氨基苯甲醛醛-浓盐浓盐酸酸4:1），），并于并于90加加热热30秒秒钟钟。 结结果：果：如有如有2-去氧糖，可去氧糖，可显显灰灰红红色色斑点。斑点。(3)占吨占吨氢氢醇反醇反应应(xanthydrol)：取取强强心苷固体心苷固体样样品少品少许许，加占吨，加占吨氢氢醇醇试剂试剂（10mg占吨占吨氢氢醇溶于醇溶于100ml冰醋酸，加冰醋酸，加1ml浓浓硫酸），硫酸），置水浴上加置水浴上加热热3分分钟钟，分子中有，分子中有2-去氧糖去氧糖显显红红色色。(4)过过碘酸碘酸-对对硝基苯胺反硝基苯胺反应应：过过碘酸能将碘酸能将强强心苷分子中的心苷分子中的2-去氧糖氧化生成丙二去氧糖氧化生成丙二醛醛，再与，再与对对硝基苯胺硝基苯胺缩缩合而呈合而呈黄色黄色。该显该显色反色反应应可作可作为为薄薄层层色色谱谱和和纸纸色色谱谱的的显显色。色。 甾甾类成分在无水条件下，用酸成分在无水条件下，用酸处理，能理，能产生生各种各种颜色反色反应，用，用这些反些反应来初步来初步鉴别该类成分成分. .Liebermann-burchard反反应样品溶于冰醋酸，加品溶于冰醋酸，加浓硫酸硫酸-醋醋酐(1:20)，产生生红紫紫蓝绿污绿等等颜色色变化化，最后褪色。，最后褪色。三萜皂苷三萜皂苷也有此反应，颜色变化稍也有此反应，颜色变化稍慢慢，且，且不出现污绿不出现污绿色色。但。但甾体皂苷甾体皂苷颜色变化颜色变化快快，在颜色变化的最后呈现，在颜色变化的最后呈现污绿色污绿色；3.由于甾体母核由于甾体母核产产生的反生的反应应氯仿氯仿-浓硫酸反应（浓硫酸反应（Salkowski反应）反应） 样品溶样品溶于氯仿，沿管壁滴加浓硫酸，氯仿层显血红色于氯仿，沿管壁滴加浓硫酸，氯仿层显血红色或青色，硫酸层显或青色，硫酸层显绿色荧光绿色荧光。 三氯化锑或五氯化锑反应三氯化锑或五氯化锑反应 将样品醇溶液点于将样品醇溶液点于 滤纸上，喷以滤纸上，喷以20%三氯化锑（或五氯化锑）氯三氯化锑（或五氯化锑）氯仿溶液（不应含乙醇和水）干燥后，仿溶液（不应含乙醇和水）干燥后，60-70加热，显黄色、灰蓝色、灰紫色斑点。加热，显黄色、灰蓝色、灰紫色斑点。A.样品品25%三三氯醋酸乙醇液醋酸乙醇液红色、紫色色、紫色分子中有共分子中有共轭双双烯结构或构或经三三氯醋醋酸作用，生成物具共酸作用，生成物具共轭双双烯结构。构。B.25%三三氯醋酸乙醇液醋酸乙醇液-3%氯胺胺T水液水液（4：1）样品品荧光反光反应毛地黄毛地黄强心苷心苷类的区的区别毛地黄毒苷毛地黄毒苷类：黄色黄色羟基毛地黄毒苷基毛地黄毒苷类：兰色色异异羟基毛地黄毒苷基毛地黄毒苷类：灰黄色灰黄色三三氯醋酸反醋酸反应（Rosenheim反反应）：）：第四节强心苷的波谱特征第四节强心苷的波谱特征（一）（一）紫外光谱紫外光谱借此可区借此可区别别二二类类强强心苷。心苷。若若16（17）与与-内内酯酯共共轭轭，则则另外在另外在270nm处产处产生生强强的的共共轭轭吸收。吸收。甲型甲型强强心苷（心苷（- -内内酯酯）：）：max220nm(lg:4.34)乙型乙型强强心苷（心苷（,-双双烯烯- -内内酯酯）max295300nm(lg:3.93）（二）（二）红外光谱红外光谱 强强心苷心苷结结构中最大特征吸收来自构中最大特征吸收来自-内内酯酯，一般在一般在17001800-1有两个有两个羰羰基吸收。基吸收。较较低波数的是低波数的是、不不饱饱和和羰羰基的正常吸收；基的正常吸收；较较高波数的是不正常吸收，随溶高波数的是不正常吸收，随溶剂剂性性质质而改而改变变，在极性大的溶，在极性大的溶剂剂中，吸收中，吸收强强度减弱或消失。度减弱或消失。毒毛旋花子苷元毒毛旋花子苷元cm-1毒毛旋花子苷元毒毛旋花子苷元1719C10-CHO吸收吸收1756 -内酯正常吸收内酯正常吸收 1783 非正常吸收非正常吸收 cm-13-乙酰毛地黄毒苷元乙酰毛地黄毒苷元1738乙酰基上羰基吸收乙酰基上羰基吸收1756-内酯正常吸收内酯正常吸收 1783 非正常吸收非正常吸收 3-乙酰毛地黄毒苷元乙酰毛地黄毒苷元（三）（三）质谱质谱强强心苷苷元的心苷苷元的质谱质谱裂解方式裂解方式较较多也多也较较复复杂杂，除，除羟羟基的脱水、基的脱水、醛醛基脱基脱CO、脱甲基、脱、脱甲基、脱C17内内酯侧链酯侧链和双和双键键的的RDA裂解裂解外，外，还还可出可出现现一些由一些由较较复复杂杂的裂解方式的裂解方式产产生的特征碎片。生的特征碎片。 甲型甲型 乙型乙型对于甲型和乙型强心苷，它们各自的不饱和内酯环的氢谱信息对于甲型和乙型强心苷，它们各自的不饱和内酯环的氢谱信息有所差别，而对于苷元中甾核与糖部分的有所差别，而对于苷元中甾核与糖部分的H H信息是相似的。信息是相似的。（四）核磁共振氢谱（四）核磁共振氢谱（1 1H-NMRH-NMR）苷元：苷元：1）C10、C13上上-CH32)C10上上CHO:9.5103）C10上上CH24)C3OH:C36-去氧糖去氧糖:C5CH3：1.01.5,d,J=6.5Hz/m2-去氧糖去氧糖:高高场场区，与端基区，与端基质质子有耦合子有耦合甲氧基糖甲氧基糖:OCH3：，s端基端基质质子子:5.0-D-GlcJ=68Hz-L-RhaJ=2Hz-D-2-去氧糖去氧糖dd糖：糖：碳谱（碳谱（13CNMR） 苷元部分：苷元部分： CH=CH： 110-180 CHO： 环环上上C=O 200， O-C： 60-90 95.979.318.635.869.177.1糖糖强心苷由于下列因素提取困难：强心苷由于下列因素提取困难：1. 植物体中所含强心苷比较复杂，大多含量较低。植物体中所含强心苷比较复杂，大多含量较低。2. 多数强心苷是多糖苷，常常与糖类、皂苷、色素、多数强心苷是多糖苷，常常与糖类、皂苷、色素、鞣质等共存，这些成分的存在往往能影响或改变强心鞣质等共存，这些成分的存在往往能影响或改变强心苷在许多溶剂中的溶解度。苷在许多溶剂中的溶解度。3. 植物中含有酶解强心苷类的酶，植物原料在保存或植物中含有酶解强心苷类的酶，植物原料在保存或提取过程中均可促使强心苷的酶解，产生次级苷，增提取过程中均可促使强心苷的酶解，产生次级苷，增加了成分的复杂性。加了成分的复杂性。第五节第五节 强心苷的提取分离强心苷的提取分离提取原生苷：提取原生苷：提取次级苷：提取次级苷：利用酶活性利用酶活性进行酶解进行酶解 （最适宜的温度（最适宜的温度2540） 酸、碱对强心苷结构的影响酸、碱对强心苷结构的影响1.原生苷的提取：新原生苷的提取：新鲜药鲜药材材为为原料，抑制原料，抑制酶酶的活性。原的活性。原生苷易溶于水、醇等极性溶生苷易溶于水、醇等极性溶剂剂，难难溶于溶于亲亲脂性溶脂性溶剂剂，故用，故用7080EtOH提取。提取。2.次次级级苷的提取：利用苷的提取：利用酶酶的活性，的活性，2540进进行行酶酶解。解。次次级级苷易溶于苷易溶于亲亲脂性溶脂性溶剂剂而而难难溶于水。一般用溶于水。一般用CHCl3提取，提取，也可提取原生苷再也可提取原生苷再进进行行酶酶解，解，酶酶解完全后再用解完全后再用CHCl3萃取。萃取。（一）（一）提提 取取（二）（二）纯纯 化化1 1. .溶剂法溶剂法 原料如果是种子或含油脂多时。原料如果是种子或含油脂多时。1)1)先用压榨法或溶剂法脱脂，然后再用醇或稀醇提取。先用压榨法或溶剂法脱脂，然后再用醇或稀醇提取。2)2)也可以先用醇或稀醇提取，提取液浓缩去醇后再以石油醚也可以先用醇或稀醇提取，提取液浓缩去醇后再以石油醚萃取脱脂，用氯仿萃取脱脂，用氯仿- -甲醇萃取除去亲水性杂质。甲醇萃取除去亲水性杂质。2.铅盐铅盐沉淀法沉淀法铅盐铅盐可与一些成分（黄可与一些成分（黄酮酮、醌类醌类、多糖、皂苷等）生、多糖、皂苷等）生成沉淀，与成沉淀，与强强心苷心苷类类成分分开。成分分开。但但铅盐铅盐与与杂质杂质生成的沉淀能吸附生成的沉淀能吸附强强心苷而心苷而导导致致损损失。失。这这种吸附和溶液中醇的含量有关。当溶液中醇种吸附和溶液中醇的含量有关。当溶液中醇浓浓度增大度增大时时，能降低沉淀能降低沉淀对对强强心苷的吸附，但若醇心苷的吸附，但若醇浓浓度太高，度太高，则纯则纯化效化效果不好。果不好。例如：提取毛地黄例如：提取毛地黄强强心苷心苷时时，水提取液用碱性，水提取液用碱性Pb(AC)2试剂处试剂处理，理，强强心苷心苷损损失达失达14，若增加含醇量，若增加含醇量为为40，则则并无并无损损失，若醇的量大于失，若醇的量大于50，则纯则纯化效果差。化效果差。3.3.吸附法吸附法 活性炭吸附：活性炭吸附：将强心苷稀醇溶液通过活性炭，提取将强心苷稀醇溶液通过活性炭，提取液中的液中的叶绿素等脂溶性杂质叶绿素等脂溶性杂质可被吸附而除去。可被吸附而除去。 氧化铝吸附：氧化铝吸附：当提取液通过当提取液通过Al2O3，溶液中糖类、溶液中糖类、水溶性色素、皂苷等可被吸附水溶性色素、皂苷等可被吸附，从而达到纯化的目的。，从而达到纯化的目的。但强心苷亦有可能被吸附而损失。但强心苷亦有可能被吸附而损失。 聚酰胺吸附：聚酰胺吸附：当提取液通过聚酰胺柱层析时，可以当提取液通过聚酰胺柱层析时，可以除去鞣质。除去鞣质。 （三）（三）分分 离离2.2.逆流分配法：逆流分配法： 也是利用分配系数的不同使混合苷分离。常用的也是利用分配系数的不同使混合苷分离。常用的溶剂系统为氯仿：甲醇：水，调节三者的比例，可以溶剂系统为氯仿：甲醇：水，调节三者的比例，可以得到满意的结果。（如果没有逆流分配器，可以用一得到满意的结果。（如果没有逆流分配器，可以用一定数量的分液漏斗）定数量的分液漏斗） 1.两相溶剂萃取法：两相溶剂萃取法： 利用强心苷在两种互不相溶的溶剂中分配系数的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。不同而达到分离。3.色谱分离：色谱分离：分离亲脂性单糖苷、次级苷和苷元：选用吸附色谱分离亲脂性单糖苷、次级苷和苷元：选用吸附色谱 常用硅胶为吸附剂，混合溶剂进行梯度洗脱。常用硅胶为吸附剂，混合溶剂进行梯度洗脱。 氧化铝为吸附剂，能引起酰氧基的消去反应。氧化铝为吸附剂，能引起酰氧基的消去反应。对弱亲脂性成分：选用分配色谱对弱亲脂性成分：选用分配色谱 用硅胶、硅藻土或纤维素为支持剂，用不同比用硅胶、硅藻土或纤维素为支持剂，用不同比例的乙酸乙酯例的乙酸乙酯-甲醇甲醇-水或氯仿水或氯仿-甲醇甲醇-水为溶剂系统进水为溶剂系统进行梯度洗脱。行梯度洗脱。六、强心苷的生理活性六、强心苷的生理活性 强心苷是治疗心力衰竭不可缺少的重要药物，但其治强心苷是治疗心力衰竭不可缺少的重要药物，但其治疗指数狭窄，目前仍有必要继续寻找和研究新的强心苷。疗指数狭窄，目前仍有必要继续寻找和研究新的强心苷。（一）（一）强心苷元与强心作用的关系强心苷元与强心作用的关系1.甾体的立体甾体的立体结结构很重要，构很重要，C/D环环必必须顺须顺式式结结合，才有合，才有强强心作用。心作用。2.C17必必须须有一个不有一个不饱饱和内和内酯环酯环，且且为为-构型构型（-构型构型无无强强心作用）；内心作用）；内酯环酯环中双中双键饱键饱和后和后强强心作用减弱，心作用减弱，但毒性也减弱，比但毒性也减弱，比较较安全，有一定的安全，有一定的实实用价用价值值。3.C14位位OH易与易与8、15位位氢氢脱水形成新的双脱水形成新的双键键，强强心作心作用消失。用消失。4.甲型甲型强强心苷元心苷元中，中，A/B顺顺式稠合，式稠合，C3-OH为为构型构型时时强强心作用大于其心作用大于其构型的异构体；在构型的异构体；在A/B反式异构体中，反式异构体中，C3-OH构型构型对对强强心作用无明心作用无明显显影响。影响。5.C16和和C17位之位之间间引入双引入双键键强强心作用降低或消失心作用降低或消失C10位位-CH3变变成成-CH2OH或或-CHO强强心作用增心作用增强强C10位位-CH3变变成成-COOH强强心作用降低或消失心作用降低或消失6.糖和苷元上引入乙糖和苷元上引入乙酰酰基基时时，强强心作用增加。心作用增加。7.毒性：毒性：乙型乙型强强心苷心苷甲型甲型强强心苷心苷（一）（一）强心苷元与强心作用的关系强心苷元与强心作用的关系（二）（二）糖部分与强心作用的关系糖部分与强心作用的关系 糖部分本身没有强心作用，但在强心苷中，糖的性糖部分本身没有强心作用，但在强心苷中，糖的性质和数目对强心作用有影响。质和数目对强心作用有影响。 如毛地黄毒苷元结合如毛地黄毒苷元结合葡萄糖数目增多葡萄糖数目增多，强心作用降强心作用降低，毒性降低。低，毒性降低。 毛地黄毒糖的苷均比相应的葡萄糖苷的分配系数毛地黄毒糖的苷均比相应的葡萄糖苷的分配系数（水（水/ /油）小，显示有较强的作用和毒性。强心苷中的油）小，显示有较强的作用和毒性。强心苷中的糖的性质和数目，很可能是影响到强心苷在水糖的性质和数目，很可能是影响到强心苷在水/ /油中的油中的分配系数，从而影响活性和毒性。分配系数，从而影响活性和毒性。 一般来一般来说说，2,6-二去氧糖衍生的苷二去氧糖衍生的苷对对心肌和中枢神心肌和中枢神经经系系统统比葡萄糖苷有比葡萄糖苷有较较强强的的亲亲合力，合力，这类这类苷的苷的强强心活性、心活性、毒性和毒性和亲亲脂性呈平行关系。但葡萄糖苷毒性脂性呈平行关系。但葡萄糖苷毒性较较弱，被弱，被认为认为有可能有可能发发展展为为一一类类更更为为安全的安全的药药物。物。甲型甲型强强心苷元及其苷的毒性心苷元及其苷的毒性规规律：苷元律：苷元单单糖苷糖苷二二糖苷糖苷三糖苷三糖苷（二）（二）糖部分与强心作用的关系糖部分与强心作用的关系1.强心苷苷元与糖连接的方式有三种类型，其共同点是（强心苷苷元与糖连接的方式有三种类型，其共同点是（ ）A.葡萄糖在末端葡萄糖在末端 B.鼠李糖在末端鼠李糖在末端C.去氧糖在末端去氧糖在末端 D.氨基糖在末端氨基糖在末端2.在研究强心苷构效关系时，人们发现强心苷必备的活性基在研究强心苷构效关系时，人们发现强心苷必备的活性基团为（团为（ ）A.环戊烷多氢菲环戊烷多氢菲 3-OH1417-内酯环内酯环3.最易被酸水解的苷是（最易被酸水解的苷是（ ）氨基糖苷氨基糖苷 去氧糖苷去氧糖苷羟基糖苷羟基糖苷 去氧糖苷去氧糖苷 一、选择题一、选择题毒毛旋花子的组成为毒毛旋花子苷元毒毛旋花子的组成为毒毛旋花子苷元-D-加拿大麻糖加拿大麻糖-D-葡葡萄糖萄糖-D-葡萄糖，葡萄糖，该苷水解后，得到保持原苷水解后，得到保持原结构的苷元及一构的苷元及一个三糖，个三糖，该水解条件水解条件为（ ）A.-葡萄糖苷葡萄糖苷酶解解 B.3%盐酸水解酸水解盐酸含水醇回流酸含水醇回流 D.醋酸：水：醋酸：水：浓盐酸酸(7:11:2)5.与二硝基苯甲酸（与二硝基苯甲酸（kedde反应）在碱性条件下显紫红色反反应）在碱性条件下显紫红色反应的化合物是（）应的化合物是（）A.甲型强心苷甲型强心苷 B.乙型强心苷乙型强心苷C.内酯化合物内酯化合物 和和B6. 可以用于鉴别可以用于鉴别2-去氧糖的反应是去氧糖的反应是 ( ) A、Rosenheim 反应反应 B、对二氨基苯甲醛反应、对二氨基苯甲醛反应C、Sabety 反应反应 D、Kedde反应反应7.甾体皂苷的结构特点在于甾体母核的甾体皂苷的结构特点在于甾体母核的C-17 位连接有位连接有 （ ）A、, -不饱和不饱和内酯内酯 B、, ,-不饱和不饱和-内酯内酯C、具有螺原子的含氧杂环、具有螺原子的含氧杂环 D、有、有8-9 个碳原子组成的脂个碳原子组成的脂肪烃衍生物肪烃衍生物8用于区用于区别别甲型和乙型甲型和乙型强强心苷的反心苷的反应应是（是（）A醋醋酐酐- -浓浓硫酸反硫酸反应应B.香草香草醛醛- -浓浓硫酸反硫酸反应应C三三氯氯化化铁铁- -冰醋酸反冰醋酸反应应 D三三氯氯醋酸反醋酸反应应E亚亚硝硝酰铁氰酰铁氰化化钠钠反反应应 9 9只只对对游离游离2-2-去氧糖呈阳性反去氧糖呈阳性反应应的是的是（）A醋醋酐酐- -浓浓硫酸反硫酸反应应B.香草香草醛醛- -浓浓硫酸反硫酸反应应C三三氯氯化化铁铁- -冰醋酸反冰醋酸反应应 D三三氯氯醋酸反醋酸反应应E亚亚硝硝酰铁氰酰铁氰化化钠钠反反应应 1010I-I-型型强强心苷分子心苷分子结结合形式合形式为为（） A苷元苷元-O-(2-O-(2，6-6-二去氧糖二去氧糖)x-O-(-)x-O-(-羟羟基糖基糖)y)yB苷元苷元-O-(-O-(-羟羟基糖基糖)x-O-(2)x-O-(2，6-6-二去氧糖二去氧糖)y)yC苷元苷元-O-(-O-(-羟羟基糖基糖)x)xD苷元苷元-O-(6-O-(6-去氧糖去氧糖)x-O-(-)x-O-(-羟羟基糖基糖)y )y E苷元苷元-O-(-O-(-羟羟基糖基糖)x-O-(6-)x-O-(6-去氧糖去氧糖)y )y 1111-去氧糖常去氧糖常见见于（于（ ）A A黄黄酮酮苷苷 B. B. 蒽蒽醌醌苷苷 C C香豆素苷香豆素苷D D强强心苷心苷 E E皂苷皂苷 12.下列化合物属于（下列化合物属于（）A螺甾螺甾烷烷醇型皂苷元醇型皂苷元B异螺甾异螺甾烷烷醇型皂苷元醇型皂苷元C呋呋甾甾烷烷醇型皂苷元醇型皂苷元D变变形螺甾形螺甾烷烷醇型皂苷元醇型皂苷元13化合物具有化合物具有亲亲脂性，能溶于乙脂性，能溶于乙醚醚中，李伯曼反中，李伯曼反应应和和Kedde反反应应均均显显阳性，但阳性，但Molish反反应应和和keller-killani反反应为应为阴性，其紫外光阴性，其紫外光谱谱在在220nm（log约约）处处呈呈现现最大吸收，最大吸收，该该化合物化合物为为（）A甲型甲型强强心苷心苷B乙型乙型强强心苷元心苷元C甾体皂苷元甾体皂苷元D甲型甲型强强心苷元心苷元二、填空题二、填空题1.甲型和乙型强心苷元基本结构的区分点在于（甲型和乙型强心苷元基本结构的区分点在于（ ）的不同，）的不同，甲型为（甲型为（ ），乙型为（），乙型为（ ）。）。2.存在于天然界较多的五环三萜皂苷及其苷元主要有（存在于天然界较多的五环三萜皂苷及其苷元主要有（ ）（ ）（）（ ）（）（ ）类型。）类型。3.五元内酯环能产生活性次甲基，是由于在碱性条件下发生五元内酯环能产生活性次甲基，是由于在碱性条件下发生（ ）造成的。）造成的。4.根据试剂的作用部位，可将强心苷的显色反应分为三类：根据试剂的作用部位，可将强心苷的显色反应分为三类：（ ）（）（ ）（）（ ），），Liebrmann-Burchard反应与反应与Salkowski反应都作用于（反应都作用于（ ）。）。5.在粗皂苷乙醇溶液中，加过量饱和中性醋酸铅溶液，可使在粗皂苷乙醇溶液中，加过量饱和中性醋酸铅溶液，可使（ ）沉淀，滤液中加入饱和碱式醋酸铅（）沉淀，滤液中加入饱和碱式醋酸铅（ ）又能沉淀析）又能沉淀析出。出。用化学方法区分：用化学方法区分：用用H1-NMR区分：区分：ABAB1.2.1. 1. 简述强心苷元的主要结构特征。简述强心苷元的主要结构特征。2. 2. 强心苷的酸水解类型有几种？简述其特点。强心苷的酸水解类型有几种？简述其特点。3. 3. 有哪几种化学方法可区别甾体皂苷与三萜皂苷？有哪几种化学方法可区别甾体皂苷与三萜皂苷？4. 4. 简述如何利用简述如何利用1H-NMR1H-NMR谱区别甾体皂苷元谱区别甾体皂苷元25R25R和和25S25S两两种构型。种构型。