中药化学《甾体类化合物》重点总结及习题
执业药师中药学2017知识点：甾体类化合物
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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9甾体化合物
13 C-NMR: C22螺原子 螺甾烷醇型：109.5ppm
呋甾烷醇型：90.3ppm
变形螺甾烷醇型：120.9ppm
5、ORD
C11、C12、 C15 =O: (+) cotton C7、C16 =O: (-) cotton 无C=O: 平坦曲线
9.3 强心苷
一、概述 定义：对心脏有显著生理活性的甾体
C13-CH3 C1和内酯环
3-羟基与糖成苷
（3）根据C17上内酯环结构分两类 • 甲型强心苷元（强心甾烯类）：
C17上为五元不饱和内酯环，
多
O
O
23
21
22
20
H
H
OH
HO H
• 乙型强心苷元（海葱甾二烯类、 蟾蜍甾二烯类）：
C17上为六元不饱和内酯，
少
23
O
24
22
C=C: 205~225nm C=O: 285nm
C=C-C=C: 235nm
C=C-C=O: 240nm 甾体皂苷元 + 浓硫酸
可用于定量。
270~275nm
2、IR 螺缩酮结构：4个特征吸收带cm-1:
980(A)，920(B)，900(C)，860(D) C25-S构型(螺甾烷醇型): B带强度 > C带 C25-R构型: B带强度 < C带 3 、MS
苷类,由强心苷元与糖缩合而成。 分布：玄参科、百合科、萝摩科、十
字花科、夹竹桃科、毛茛科、 卫矛科、桑科等100多种植物 活性：加强心肌收缩性，减慢窦性频 率，有一定毒性。
二、结构与分类
1、苷元的结构特点
（1） 甾核：
A/B 、C/D多顺式；B/C反式 （2）取代：
第三章 甾体类化合物
(三)强心苷的生理功能
选择性作用于心脏，加强心肌收缩力，使脉动 加速，具有强心、利尿作用，是治疗慢性心功能 不全（充血性心力衰竭）最常用、最有效的药物。 临床上，主要用做强心剂。但此类药物毒性大， 不易控制，易出现中毒症状甚至死亡。
三、甾体皂苷
（一）甾体皂苷的结构、分类
甾体皂苷是以甾体为苷元的糖苷化合物。按皂 苷元结构的不同，甾体皂苷分为胆甾烷型皂苷、螺 甾烷型皂苷和呋喃甾烷型皂苷。
（三） C21甾类化合物的性质及生理作用
C21甾体化合物分子中有2 -去氧糖的存在， 能呈 Keller-Kiliani颜色反应。在体外实验中，C21甾苷具 有清除超氧阴 离子自由基和羟自由基的能力；在动 物实验中，它能够调节免疫功能，抵抗内源性自由 基对机体的氧化损伤，因此，C21甾苷日益受到广泛 重视。
二、C21甾类化合物
（一）结构
C21甾（C21-steroides）是含有21个碳的甾体衍生物。 以孕甾烷（pregnane）或其异构体为基本骨架。
21 CH3 20 CH2
H
孕甾烷
（二）C21甾类化合物的存在
C21甾体是萝藦科植物中普遍存在的化学成分， 另外在玄参科、夹竹桃科、 毛茛科等植物中也发 现了 C21甾体成分。在植物中，C21甾类化合物主要 以游离形式存在，也以苷的形式存在。与之结合成 苷的糖有2-羟基糖，也有2-去氧糖。糖链多和 C3 — OH相连，也有C20的一OH。
（二）强心苷的性质
1、理化性质 中性化合物，多为无色结晶或无定形粉末， 味苦，有旋光性 可溶于——水、丙酮、醇类等极性溶剂 略溶于——醋酸乙酯、含醇氯仿 几不溶于——醚、苯、石油醚等非极性溶剂
稳定性较差 酸或酶——发生水解、叔羟基脱水或异构化反应
学习_第九章甾体类化合物
O
CH3
OO
OH
CH3
H
OO
CH3
OH
OO
OH
O
OH
OH
HO
OH
OH
OH
OH O O
CH3
OH
OH OH
毛地黄毒苷 乌本苷
特例 ：亲脂性苷——毛地黄毒苷（含3个糖，共有5个OH） 难溶于水（1：100000）易溶于CHCL3(1:40)
3、MS
EI－MS 139（100％ 基峰）
115 （m 中强峰）
H3C
O+
H3C
HO+
O
126 （w 弱峰） O+
CH3
或 O+..
4、NMR
1、高场 4个CH3 δ C18 ＜ C19 S C21 ＞ C27 d
2、略低场 C16－H ；C26－2H —— 因与O相邻δ处在较低磁场 3、其他CH2，CH 在1.5～2.5之间呈 堆积峰
（硅胶、sep LH-20、大孔树脂等）
中药化学成分预试验
一、预试验的分类：
1、系统预试——检查所有大类的成分
2、分项预试——根据需要，只检查一类 或几类成分
二、药材提取方法
1、水提 冷水—— 可检查：aa、pro
糖、
热水（60℃）——单糖、多
有机酸、苷类、小分子酚类、 鞣
中药化学成分预试验
2、95%EtOH提： 各类苷（香豆素、蒽醌、黄酮、）酚类、有机酸、
22
O
20
O
21
乙型强心苷（六元不饱和内酯）
Δ 20；22 六元内酯；Δ αβ， γδ δ内酯
2019主管中药师-基础知识讲义--中药化学--第八单元 甾体类化合物
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。
甾体类化合物(含甾体皂苷和强心苷)分析解析
PBr3
Br Br H
5.消去反应
消去反应的结果是脱去一些象H2O一样的小分子而生 成双键产物。 当两个被消去基团处在反式双竖键(双a键)容易发生消 去反应；反式双e键或顺式双竖键都不易消去。
H H3C OH
CH3
CH3 R
CH3 R
POCl3--吡啶
H3C
CH3
H
2-烯键化合物
CH3R
CH3 HO CH3
2 3 4 1 10 5 9
(2) 雌(甾)烷(Estrane)
12 11 18 17 16 15
13 8 7 14
13 8 7 14
6
6
(3) 孕 ( 甾 ) 烷 (Pregnane) ：
21 20
(4) 胆甾烷(Cholestane)
22 23 24 25 26 27
(5) 麦角甾烷(Ergostane)
胆固醇对人体健康至关重要： 首先，胆固醇是人体组织结构、生命活动及新陈代谢 中必不可少的一种物质，它参与细胞与细胞膜的构成； 其次，人体的免疫力，只有在胆固醇的协作下，才能 完成其防御感染、自我稳定和免疫监视三大功能；
第三，胆固醇是肾上腺皮质激素、性激素等的基本原 料。如果体内胆固醇过低，会造成机体功能紊乱，免疫 功能下降，精神状态不稳定，血管壁变脆，脑溢血的危 险增加等。
剑麻皂素：
O O
HO
H
m.p.=264~266℃， [α]= +8°
甾体皂素和水形成亲水胶体，有强的表面活性，能形成 稳定的泡沫，又能起乳化作用，用于充碳酸气饮料。甾体 皂素和糖组成皂苷，天然物可用于饮料，啤酒等的起泡剂， 较温和；也可作洗涤剂；是合成性激素、贤上腺皮质激素 等药物的重要原料。 皂素测定方法：植物原料在索氏提取器中用丙酮或乙醚 除去脂肪，甲醇萃取得粗提液，再薄层色谱(TLC)测定。
中药化学第九章甾体类化合物
KOH CH3OH OH O(H)
COOCH3 OH H 2O O
COOCH3
开链型异构化苷
4.
乙酰解法
将强心苷溶于醋酐,加入ZnCl2催化裂解苷键的方法称 乙酰解。
例如：
从洋地黄属植物purpurea（紫花洋地黄种子）中提取的 两种强心苷吉托司廷和新吉托司廷中的葡萄糖的连接方 式确定下来，将此化合物进行乙酰解：
乙型强心苷：
苷元>单糖>苷双糖苷
四、性质和颜色反应：
(一) 性状： 多为无定形粉末或无色结晶，味苦（C17位侧链为α构 型者无苦味且不具旋光性）。对粘膜具有刺激性。 (二)溶解性 ： 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；
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-乙醇（2：1）
分子中双键越多，反应越快。
（2） Tshugaev反应
B 环有双键作用更快。
(3) H3PO4反应
(4) Salkowski反应
(5) 三氯乙酸-氯胺T反应
不同的强心苷UV不同： 洋地黄毒苷元类的苷：黄橙色荧光 羟基洋地黄毒苷元类的苷：亮兰绿色荧光 异羟基洋地黄毒苷元类的苷：灰兰色荧光 若用次氯酸盐，过氧化氢或过氧化苯甲酰代替氯胺T效果更好。
R
戊酸
12 11 19 1 2 18 13 D 14
20 17 16
C21甾醇
昆虫变态激素 强心苷 蟾毒配基 甾体皂苷
反
顺 顺、反 顺、反 顺、反
反
反 反 反 反
顺
反 顺 反 反
C2H5
8～10个碳的脂肪烃 不饱和内酯环
3
C
10 9 8 7 6
15
中药化学-f甾体类化合物-9
-OH
cm-1
C3-OH β (a) α (a) α (a)
ν
-OH
cm-1
1044~1037 1040~1037 1052~1050
1036~1032 1002~996 1034*
*石腊糊，其余为CS2溶液。e—横键；a—竖键 苷元-OH——伸展频率：3625cm-1
（五）波谱特征
（六）生物活性
三、强心苷类 ㈡化学结构及分类 强心苷是由强心苷元（cardiac aglycones） 与糖缩合的一类苷。苷元是由甾体母核及其在C17 位连有不饱和内酯环的侧链组成。 1．分类 主要依据C17位上的取代基即内酯环的大小分 成二类： ⑴甲型强心苷元：C17侧链是五元不饱和内酯环。 ⑵乙型强心苷元：C17侧链为六元不饱和内酯环。
（三）甾体皂苷的理化性质
（四）甾体皂苷的波谱特征
（五）甾体皂苷的提取与分离
二、甾体皂苷 ㈣甾体皂苷元的波谱特征 1.紫外光谱 ⑴饱和的甾体化合物在200~400nm无吸收 ⑵不饱和的甾体：孤立双键——205~225 nm 共轭二烯——235 nm >C=O——285 nm(弱吸收) α,β不饱和酮基——240nm(特征吸收) ⑶制备成衍生物。如：含-OH化合物，经脱-OH 后在结构中产生双键。借此判断-OH位置。
有强心作用的甾体苷类化合物。是治疗心力衰竭
不可缺少的重要药物。
主要用以治疗充血性心力衰竭及节律障碍等
心脏疾患如：西地兰、地高辛、毛地黄毒苷等。
分布：主要有十几个科几百种植物中含有强
心苷，特别以玄参科、夹竹桃科植物最普遍。
三、强心苷类
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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。