甾体及其苷类甾体及其苷类 steroids and saponins. .第一第一节节 概述概述一、含一、含一、含一、含义义义义： 以以以以环环环环戊戊戊戊烷烷烷烷并多并多并多并多氢氢氢氢菲菲菲菲 - - 甾核衍生的一甾核衍生的一甾核衍生的一甾核衍生的一类类类类化合物化合物化合物化合物的的的的总总总总称。称。称。称。. . 二、结构与分类二、结构与分类 依依C-17位侧链的不同，可分位侧链的不同，可分为：为： C17C17侧链侧链侧链侧链A/BA/BB/CB/CC/DC/DC C2121甾醇甾醇甾醇甾醇甲羰基等衍生物甲羰基等衍生物甲羰基等衍生物甲羰基等衍生物反反反反反反反反顺顺顺顺强心苷类强心苷类强心苷类强心苷类不饱和内酯环不饱和内酯环不饱和内酯环不饱和内酯环顺、反顺、反顺、反顺、反 反反反反顺顺顺顺甾体皂苷甾体皂苷甾体皂苷甾体皂苷含氧螺杂环含氧螺杂环含氧螺杂环含氧螺杂环顺、反顺、反顺、反顺、反 反反反反反反反反植物甾醇植物甾醇植物甾醇植物甾醇脂肪烃脂肪烃脂肪烃脂肪烃顺、反顺、反顺、反顺、反 反反反反反反反反昆虫变态昆虫变态昆虫变态昆虫变态激素激素激素激素脂肪烃脂肪烃脂肪烃脂肪烃顺顺顺顺反反反反反反反反胆汁酸类胆汁酸类胆汁酸类胆汁酸类戊酸戊酸戊酸戊酸 顺顺顺顺反反反反反反反反. .1. 甾体化合物的B/C环都是反式，C/D环多为反式，A/B环有顺正系）、反别系两种稠合方式；2. C10、C13、C17为构型， C3 多为OH。. .三、生物合成途径三、生物合成途径MVA途径途径四、颜色反应四、颜色反应1Liebermann-Burchard反应反应2Salkowski反应反应 3Tschugaev反应反应4Rosen-Heimer反应反应5Kahlenberg反应反应 . .第二节第二节 强心苷类强心苷类一、概述一、概述 强心苷强心苷cardiac glycosides是生是生物界中存在的具有强心作用的甾体苷类。物界中存在的具有强心作用的甾体苷类。二、分布二、分布 已在夹竹桃科、玄参科、百合科、已在夹竹桃科、玄参科、百合科、萝摩科、毛茛科等几十个科一百多种植物萝摩科、毛茛科等几十个科一百多种植物中发现千余种。中发现千余种。. .生物活性生物活性vv 强心作用；vv引起恶心、呕吐等胃肠道反应；vv某些强心苷具有细胞毒作用。. .三、强心苷的化学结构三、强心苷的化学结构三、强心苷的化学结构三、强心苷的化学结构（一苷元部分：（一苷元部分：（一苷元部分：（一苷元部分：依依C17 -位上连接内位上连接内酯环大小的不同酯环大小的不同 1.具具环环戊戊烷烷并多并多氢氢菲菲的甾体母核；的甾体母核；2. B/C环环反式、反式、C/D环顺环顺式、式、A/B环环两两种稠和方式都有；种稠和方式都有；3.3. C3羟羟基多基多为为-， C14羟羟基均基均为为- ，C13位上位上-甲基，甲基，C10位位为为甲基或其甲基或其不同程度的氧化物，不同程度的氧化物，均均为为- 。. .强心甾烯强心甾烯 海葱甾烯蟾蜍甾二烯）海葱甾烯蟾蜍甾二烯） 3-OH 14-OH 3-OH 14-OH 甲型强心苷元甲型强心苷元23个碳）个碳） 乙型强心苷元乙型强心苷元 （24个碳）个碳） 甲型强心苷甲型强心苷 乙型强心苷乙型强心苷 3 -位连接糖位连接糖 3-位连接糖位连接糖 . .（二糖部分（二糖部分（二糖部分（二糖部分 糖的类型糖的类型糖的类型糖的类型 a-OH a-OH糖糖糖糖 a - a -去氧糖去氧糖去氧糖去氧糖 五碳醛糖五碳醛糖五碳醛糖五碳醛糖 2 2、6-6-二去氧糖二去氧糖二去氧糖二去氧糖 六碳醛糖六碳醛糖六碳醛糖六碳醛糖 2 2、6-6-二去氧糖甲醚二去氧糖甲醚二去氧糖甲醚二去氧糖甲醚 6- 6-去氧糖去氧糖去氧糖去氧糖 6- 6-去氧糖甲醚去氧糖甲醚去氧糖甲醚去氧糖甲醚（三（三（三（三 依照糖与苷元相依照糖与苷元相依照糖与苷元相依照糖与苷元相连连连连的方式的方式的方式的方式 I型型 苷元苷元-（2、6-二去氧糖二去氧糖 -（D-葡萄糖葡萄糖 II型型 苷元苷元-（6-去氧糖去氧糖 - （D-葡萄糖葡萄糖 III型型 苷元苷元- （D-葡萄糖）葡萄糖） X=13, Y=12. .四、强心苷的理化性质四、强心苷的理化性质 1 1性状性状性状性状 大多为无色结晶或无定形粉末。中性物质，大多为无色结晶或无定形粉末。中性物质，大多为无色结晶或无定形粉末。中性物质，大多为无色结晶或无定形粉末。中性物质，具有旋光性。味苦，对粘膜有刺激性。具有旋光性。味苦，对粘膜有刺激性。具有旋光性。味苦，对粘膜有刺激性。具有旋光性。味苦，对粘膜有刺激性。 2 2溶解性溶解性溶解性溶解性 可溶于水、丙酮及醇等极性溶剂，略溶可溶于水、丙酮及醇等极性溶剂，略溶可溶于水、丙酮及醇等极性溶剂，略溶可溶于水、丙酮及醇等极性溶剂，略溶于醋酸乙酯、含醇氯仿，几乎不溶于乙醚、苯、石于醋酸乙酯、含醇氯仿，几乎不溶于乙醚、苯、石于醋酸乙酯、含醇氯仿，几乎不溶于乙醚、苯、石于醋酸乙酯、含醇氯仿，几乎不溶于乙醚、苯、石油醚油醚油醚油醚 等非极性溶剂。但具体的溶解性与其糖基的等非极性溶剂。但具体的溶解性与其糖基的等非极性溶剂。但具体的溶解性与其糖基的等非极性溶剂。但具体的溶解性与其糖基的数目和种类、苷元部分有无亲水基团有关。数目和种类、苷元部分有无亲水基团有关。数目和种类、苷元部分有无亲水基团有关。数目和种类、苷元部分有无亲水基团有关。. .乌本苷元乌本苷元乌本苷乌本苷 ：乌本苷元：乌本苷元-L-鼠李糖鼠李糖. .3 3脱水反应脱水反应脱水反应脱水反应 强心苷用混合强酸强心苷用混合强酸强心苷用混合强酸强心苷用混合强酸35%35%盐酸水解时，苷盐酸水解时，苷盐酸水解时，苷盐酸水解时，苷元上羟基元上羟基元上羟基元上羟基C14-OH C14-OH ，C5-OHC5-OH更容易与邻位上的氢脱去更容易与邻位上的氢脱去更容易与邻位上的氢脱去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。水分子的反应。属于水解反应的副反应，应注意避免。水分子的反应。属于水解反应的副反应，应注意避免。水分子的反应。属于水解反应的副反应，应注意避免。 羟基洋地黄毒苷羟基洋地黄毒苷 脱水羟基洋地黄毒苷元脱水羟基洋地黄毒苷元. .1）酸酸水水解解温和酸水解温和酸水解 0.020.05mol/L HCl 含水醇短时加热含水醇短时加热 苷元与苷元与a-去氧糖及去氧糖及 a-去氧糖与去氧糖与a-去氧糖去氧糖 之间的苷键开裂之间的苷键开裂 I 型强心苷的水解型强心苷的水解 生成苷元、生成苷元、a-去氧糖去氧糖 双糖、三糖双糖、三糖 强烈酸水解强烈酸水解 35% HCl35% HCl延延延延长长长长加加加加热热热热时间时间时间时间或加或加或加或加压压压压 所有苷所有苷所有苷所有苷键键键键断裂断裂断裂断裂I I 、 II II、IIIIII型型型型强强强强心苷心苷心苷心苷的水解，生成苷元和各的水解，生成苷元和各的水解，生成苷元和各的水解，生成苷元和各种种种种单单单单糖，但易糖，但易糖，但易糖，但易产产产产生脱水生脱水生脱水生脱水苷元苷元苷元苷元盐盐盐盐酸丙酸丙酸丙酸丙酮酮酮酮法法法法1% HCl1% HCl丙丙丙丙酮酮酮酮溶液溶液溶液溶液 20 20两周两周两周两周原生苷元和糖衍生物原生苷元和糖衍生物原生苷元和糖衍生物原生苷元和糖衍生物 邻邻邻邻二二二二羟羟羟羟基基基基 4 4水解反水解反水解反水解反应应应应 反反反反应类应类应类应类型型型型 反反反反应应应应条件条件条件条件 水解特点水解特点水解特点水解特点 用用用用 途途途途. . 条件温和条件温和 水、水、36左右、左右、24 hr）、）、专专属性属性强强、植物体内只有水解葡萄糖的、植物体内只有水解葡萄糖的酶酶。I、 II型型强强心苷心苷 生成次生苷和葡萄糖生成次生苷和葡萄糖III型型强强心苷心苷 生成苷元、葡萄糖生成苷元、葡萄糖 2酶水解酶水解动动动动物物物物酶酶酶酶如如如如蜗蜗蜗蜗牛牛牛牛酶酶酶酶也可用于也可用于也可用于也可用于强强强强心苷的水解。心苷的水解。心苷的水解。心苷的水解。如：洋地黄毒苷元如：洋地黄毒苷元如：洋地黄毒苷元如：洋地黄毒苷元D-D-夫糖夫糖夫糖夫糖D-GLcD-GlcD-GLcD-Glc 4d 15h 2h. .？紫花洋地黄苷A 温和酸水解、强烈酸水解、酶水解的产物分别是什么？. .3碱水解碱水解 酰酰 基基 内酯环内酯环 a-去氧糖去氧糖 苷元苷元 a-羟基糖羟基糖 NaHCO3 + - - - Ca (OH)2 + + + - NaOH + + + + （反应产物与条件有关）（反应产物与条件有关）水溶液中，内酯环开环，加酸后环合。水溶液中，内酯环开环，加酸后环合。醇溶液中，醇溶液中， 甲型、乙型强心苷元产物不同。甲型、乙型强心苷元产物不同。. . 电子转移、双键移位电子转移、双键移位 加成反应加成反应 皂化开环皂化开环甲型强心苷甲型强心苷 C22活性亚甲基活性亚甲基 内酯型异构化苷内酯型异构化苷 开链型异构化物开链型异构化物 与活性亚甲基试剂反应与活性亚甲基试剂反应 （用于甲型和乙型强心苷鉴别）（用于甲型和乙型强心苷鉴别）乙型强心苷乙型强心苷 内酯环也开裂生成异构化物，但无内酯环也开裂生成异构化物，但无C22活性亚甲基。活性亚甲基。 . .五、强心苷的颜色反应五、强心苷的颜色反应按作用部位分：按作用部位分： （一（一 ）作用于五元不饱和内酯环）作用于五元不饱和内酯环1、Legal反反应应 亚亚硝硝酰铁氰酰铁氰化化钠钠： 呈深呈深红红色并色并渐渐渐渐褪去褪去2、Kedde反反应应 3，5 二硝基苯甲酸二硝基苯甲酸 红红色色深深红红色色3、Raymond反反应应 间间二硝基苯二硝基苯 紫紫红红色色4、Baljet反反应应 苦味酸苦味酸 橙橙红红用于甲型与乙型用于甲型与乙型强强心苷的心苷的鉴别鉴别碱性条件下. .1、醋酐、醋酐-浓硫酸浓硫酸L-B反响反响2、Salkowski氯仿氯仿-浓硫酸反响浓硫酸反响3、 三氯化锑五氯化锑反响三氯化锑五氯化锑反响4、三氯醋酸反应、三氯醋酸反应（二（二 ） 作用于甾核作用于甾核 . .1、Keller-KilianiK-K反响反响（游离的（游离的a-去氧糖或去氧糖或a-去氧糖与苷元连接去氧糖与苷元连接而成的苷显色）而成的苷显色）2、 对二甲氨基苯甲醛反应对二甲氨基苯甲醛反应3、 占吨氢醇反应（占吨氢醇反应（ a-去氧糖均可显色）去氧糖均可显色）4、 过碘酸过碘酸-对硝基苯胺反应对硝基苯胺反应 （三作用于（三作用于a-去氧糖去氧糖样品冰乙酸溶解，加三氯化铁、浓硫酸. .六、强心苷的提取与分离六、强心苷的提取与分离原料中强心苷提取分离比较困难：原料中强心苷提取分离比较困难：原料中强心苷提取分离比较困难：原料中强心苷提取分离比较困难： 含强心苷成分比较复杂，含量较低；含强心苷成分比较复杂，含量较低；含强心苷成分比较复杂，含量较低；含强心苷成分比较复杂，含量较低；强心苷为多糖苷，常与多糖、皂苷、色素、鞣强心苷为多糖苷，常与多糖、皂苷、色素、鞣强心苷为多糖苷，常与多糖、皂苷、色素、鞣强心苷为多糖苷，常与多糖、皂苷、色素、鞣质等性质相近成分共存；质等性质相近成分共存；质等性质相近成分共存；质等性质相近成分共存； 3. 3. 共存酶的存在及酸、碱等，易造成强心苷共存酶的存在及酸、碱等，易造成强心苷共存酶的存在及酸、碱等，易造成强心苷共存酶的存在及酸、碱等，易造成强心苷的水解，使成分复杂化。的水解，使成分复杂化。的水解，使成分复杂化。的水解，使成分复杂化。 . .（一（一（一（一 提取提取提取提取 溶溶溶溶剂剂剂剂法法法法 相似相溶原相似相溶原相似相溶原相似相溶原则则则则）：）：）：）：常用提取溶常用提取溶常用提取溶常用提取溶剂剂剂剂原生苷原生苷原生苷原生苷 甲醇、甲醇、甲醇、甲醇、 70% 70%乙醇乙醇乙醇乙醇 提取效率高，且能使提取效率高，且能使提取效率高，且能使提取效率高，且能使酶酶酶酶破坏失活）破坏失活）破坏失活）破坏失活） 次生苷次生苷次生苷次生苷 乙乙乙乙醚醚醚醚、氯氯氯氯仿等溶仿等溶仿等溶仿等溶剂剂剂剂. . 初步初步纯纯化化 溶溶剂剂法：法： 种子种子类药类药材含油脂材含油脂类杂质类杂质：压压榨榨法或石油法或石油醚醚脱脂；地上部分脱脂；地上部分药药材含叶材含叶绿绿素素较较多：静置析胶法多：静置析胶法 醇提液醇提液浓缩浓缩至适当醇至适当醇浓浓度静置）。度静置）。 吸附法：吸附法： 活性炭吸附除去叶活性炭吸附除去叶绿绿素等脂溶性素等脂溶性杂质杂质；氧化；氧化铝铝吸附除去糖吸附除去糖类类、水溶性、水溶性色素、皂苷等，注意减少色素、皂苷等，注意减少强强心苷的心苷的损损失。失。 . .（二分别（二分别 两相溶剂萃取法：依分配系数差异两相溶剂萃取法：依分配系数差异K）逆流分配法：逆流分配法： 依分配系数差异依分配系数差异K）色谱分离法：色谱分离法： 对亲脂性单糖苷、次对亲脂性单糖苷、次生苷和苷元用吸附色谱；对弱亲脂性生苷和苷元用吸附色谱；对弱亲脂性苷采用分配色谱。苷采用分配色谱。. .七、强心苷的波谱特征七、强心苷的波谱特征（一）（一） 紫外光谱紫外光谱 a甲型甲型强强心苷心苷 乙型乙型强强心苷心苷五元不五元不饱饱和内和内酯环酯环 六元不六元不饱饱和内和内酯环酯环a- - 内内酯酯 a、-内内酯酯max 220nm ( lg 4.34) max 295 300nm ( lg 3.93 ) 用于甲型与乙型强心苷及苷元的鉴别用于甲型与乙型强心苷及苷元的鉴别 . .（二）（二）（二）（二） 红红红红外光外光外光外光谱谱谱谱 n n强强强强心苷在心苷在心苷在心苷在18001700cm-1 18001700cm-1 产产产产生特征性两个生特征性两个生特征性两个生特征性两个羰羰羰羰基吸收峰基吸收峰基吸收峰基吸收峰n n 甲型甲型甲型甲型 强强强强心苷元心苷元心苷元心苷元 高波数区高波数区高波数区高波数区n n 乙型乙型乙型乙型 强强强强心苷元心苷元心苷元心苷元 向低波数移向低波数移向低波数移向低波数移动动动动 多一个双多一个双多一个双多一个双键键键键， n n 分子的共振分子的共振分子的共振分子的共振结结结结构使其比构使其比构使其比构使其比较稳较稳较稳较稳定）定）定）定）. .第四节第四节 甾体皂苷甾体皂苷一、概述一、概述n n甾体皂苷甾体皂苷甾体皂苷甾体皂苷steroidal saponinssteroidal saponins）：一类由螺甾）：一类由螺甾）：一类由螺甾）：一类由螺甾烷类化合物与糖结合而成的甾体苷类。烷类化合物与糖结合而成的甾体苷类。烷类化合物与糖结合而成的甾体苷类。烷类化合物与糖结合而成的甾体苷类。n n甾体皂苷类在植物中分布广泛，但在双子叶植甾体皂苷类在植物中分布广泛，但在双子叶植甾体皂苷类在植物中分布广泛，但在双子叶植甾体皂苷类在植物中分布广泛，但在双子叶植物中较少，主要分布在单子叶植物如百合科、物中较少，主要分布在单子叶植物如百合科、物中较少，主要分布在单子叶植物如百合科、物中较少，主要分布在单子叶植物如百合科、薯蓣科等的植物中。薯蓣科等的植物中。薯蓣科等的植物中。薯蓣科等的植物中。 . . .甾体皂苷的结构特点甾体皂苷的结构特点 ： 甾体皂苷甾体皂苷甾体皂苷甾体皂苷 = = 甾体皂苷元甾体皂苷元甾体皂苷元甾体皂苷元 + + 糖糖糖糖a-a-羟基糖）羟基糖）羟基糖）羟基糖）1 1由由由由A A 、B B、C C、D D环甾核与环甾核与环甾核与环甾核与E E、F F环以螺缩酮形式环以螺缩酮形式环以螺缩酮形式环以螺缩酮形式相连接组成的螺甾烷结构；相连接组成的螺甾烷结构；相连接组成的螺甾烷结构；相连接组成的螺甾烷结构；2 2A/B/C/DA/B/C/D环稠和方式：顺反）、反、反；环稠和方式：顺反）、反、反；环稠和方式：顺反）、反、反；环稠和方式：顺反）、反、反；3 3C25C25的绝对构型依其上甲基的取向不同有两种类型：的绝对构型依其上甲基的取向不同有两种类型：的绝对构型依其上甲基的取向不同有两种类型：的绝对构型依其上甲基的取向不同有两种类型： . .C25-甲基甲基 直立直立a键键、为为型型 L型型 (25S) 平伏平伏e键键、为为型型 D型型 25R) 螺甾烷型螺甾烷型 异螺甾烷型异螺甾烷型 异螺甾烷醇型异螺甾烷醇型 螺甾烷醇型螺甾烷醇型 . . 4 4取代基取代基取代基取代基团团团团：OH OH 多在多在多在多在C3-C3-位或其他位置位或其他位置位或其他位置位或其他位置羰羰羰羰基基基基 多在多在多在多在C12-C12-位位位位双双双双键键键键 多在多在多在多在 5 5（ 6 6 ） 、 9 9 1111）甾体皂苷不含甾体皂苷不含甾体皂苷不含甾体皂苷不含羧羧羧羧基，呈中性，故称基，呈中性，故称基，呈中性，故称基，呈中性，故称为为为为 中性皂苷。中性皂苷。中性皂苷。中性皂苷。 . .二、甾体皂苷的分类及结构特点：二、甾体皂苷的分类及结构特点： 1、螺甾、螺甾烷烷醇型醇型 : 25S C25-甲基直立甲基直立a键键、为为型）型） 2、异螺甾、异螺甾烷烷醇型醇型 : 25R ( C25-甲基平伏甲基平伏e键键、为为型）型）3、呋呋甾甾烷烷醇型醇型 ：F环环裂裂环环，C26-OH多与葡萄糖相多与葡萄糖相连连成苷成苷 4、变变形螺甾形螺甾烷烷醇型醇型 ：F环变环变形形为呋为呋喃喃环环 五元含氧五元含氧环环）. .呋甾烷醇型呋甾烷醇型 变形螺甾变形螺甾烷醇型烷醇型 . .三、三、三、三、 甾体皂苷的理化性甾体皂苷的理化性甾体皂苷的理化性甾体皂苷的理化性质质质质1 1、性状、性状、性状、性状 皂苷元极性小大多有完好结晶；皂苷大皂苷元极性小大多有完好结晶；皂苷大皂苷元极性小大多有完好结晶；皂苷大皂苷元极性小大多有完好结晶；皂苷大多为无色或乳白色无定形粉末极性大，分多为无色或乳白色无定形粉末极性大，分多为无色或乳白色无定形粉末极性大，分多为无色或乳白色无定形粉末极性大，分子量大）子量大）子量大）子量大） 。2 2、溶解性、溶解性、溶解性、溶解性 皂苷易溶于水、热甲醇、乙醇、含水丁醇，皂苷易溶于水、热甲醇、乙醇、含水丁醇，皂苷易溶于水、热甲醇、乙醇、含水丁醇，皂苷易溶于水、热甲醇、乙醇、含水丁醇， 难于丙酮、乙醚；皂苷元易于石油醚、乙醚、难于丙酮、乙醚；皂苷元易于石油醚、乙醚、难于丙酮、乙醚；皂苷元易于石油醚、乙醚、难于丙酮、乙醚；皂苷元易于石油醚、乙醚、苯、氯仿，难溶于水。苯、氯仿，难溶于水。苯、氯仿，难溶于水。苯、氯仿，难溶于水。. .3 3与胆甾醇的沉淀反与胆甾醇的沉淀反与胆甾醇的沉淀反与胆甾醇的沉淀反应应应应 皂苷与甾醇皂苷与甾醇皂苷与甾醇皂苷与甾醇 C3C3位位位位为为为为-OH-OH者，者，者，者，多多多多为为为为胆甾醇胆甾醇胆甾醇胆甾醇 形成的分子复合物沉淀反形成的分子复合物沉淀反形成的分子复合物沉淀反形成的分子复合物沉淀反应应应应。生成的分。生成的分。生成的分。生成的分子复合物沉淀用乙子复合物沉淀用乙子复合物沉淀用乙子复合物沉淀用乙醚醚醚醚回流提取回流提取回流提取回流提取时时时时，胆甾醇可溶于乙，胆甾醇可溶于乙，胆甾醇可溶于乙，胆甾醇可溶于乙醚醚醚醚，皂苷不溶。甾体皂苷与胆甾醇形成沉淀的溶度，皂苷不溶。甾体皂苷与胆甾醇形成沉淀的溶度，皂苷不溶。甾体皂苷与胆甾醇形成沉淀的溶度，皂苷不溶。甾体皂苷与胆甾醇形成沉淀的溶度积积积积小，因而，小，因而，小，因而，小，因而， 可用于甾体皂苷的分离可用于甾体皂苷的分离可用于甾体皂苷的分离可用于甾体皂苷的分离纯纯纯纯化。化。化。化。. .四、甾体皂苷的提取与分离四、甾体皂苷的提取与分离四、甾体皂苷的提取与分离四、甾体皂苷的提取与分离 基本与三萜皂苷相似，但甾体皂苷一基本与三萜皂苷相似，但甾体皂苷一般不含羧基，呈中性，亲水性较弱。般不含羧基，呈中性，亲水性较弱。. .