甾体类化合物
《甾体类化合物》课件
甾体类化合物的药理学特点
由于甾体类化合物在人体多种生理活动中发挥极为重要的作用，科学家们 正对与它们相关的药物的功能、副作用进行深入的研究。
甾体类明对人 体不同类型的疲劳有一定的缓解 作用。
提高运动表现
甾体类药物还可以通过提高运动 员的体能等途径提高运动表现。
日常使用
同时，甾体类药物也可以帮助缓 解由各种原因导致的疲劳，提高 生活质量。
甾体类化合物的未来发展趋势
1
学术研究
应该加强对甾体类化合物的研究和发展，
合成新型药物
2
以更好地认识它们在生物学和医学领域 的作用机制。
应该进一步发展人工合成方法，创造更
具有功能性的甾体类化合物，为研发新
型药物提供原材料。
人体内自然产生的甾体类化合物
1 胆固醇
胆固醇是人体内最常见的 甾体类化合物，也是胆汁 中的主要成分。
2 类固醇激素
3 其他
肾上腺中激素的一类，广 泛参与人体的生长、代谢、 炎症反应以及免疫功能。
还有一些人体内产生的甾 体类化合物，但它们的功 能和作用尚未完全阐明。
甾体类化合物的提取与制备方法
天然提取
3 光学旋光度
4 其他物理性质
甾体类化合物具有光学活性，具有旋光作用。
甾体类化合物的其他物理性质包括比旋光度、 折射率、电导率等。
甾体类化合物的化学性质
1
类固醇基团的反应
甾体类化合物中的类固醇基团对不同反
侧链的反应
2
应具有不同的敏感度。
甾体类化合物中的脂肪酸侧链也可以参
与反应。
3
其他化学性质
甾体类化合物还包括氧化、还原、酰化、 乙酰化等反应。
3
探索新的应用领域
甾体类化合物的名词解释
甾体类化合物的名词解释甾体类化合物是一类含有四环结构的有机化合物，其结构特点是四个环均为六元环，并且第三个环和第四个环共用一个碳原子。
甾体类化合物广泛存在于天然界中，具有多种生物活性和药理作用。
一、甾体类化合物的一般结构甾体类化合物的一般结构由A环、B环、C环、D环组成，其中A环和D环为六元环，B环和C环为五元环。
A环和B环之间通过一个碳原子相连，C环和D 环则共用一个碳原子。
这种结构特点赋予了甾体类化合物许多重要的性质和功能。
二、甾体类化合物的代表性成员1. 胆固醇胆固醇是一种常见的甾体类化合物，存在于动物体内，也可通过饮食摄入。
胆固醇在人体中起到多种重要作用，如构建和维护细胞膜的结构和功能、合成维生素D和多种激素等。
但是，过量的胆固醇会增加心血管疾病的风险。
2. 类固醇激素类固醇激素是一类由胆固醇合成的甾体类化合物，包括糖皮质激素、雄激素和雌激素等。
它们在人体内起到调节生理功能和维持内分泌平衡的重要作用。
例如，糖皮质激素能够抑制炎症反应，雄激素和雌激素则参与性别特征的形成和性激素水平的调节。
3. 植物甾醇植物甾醇是一类天然存在于植物中的甾体类化合物，其结构与胆固醇类似。
植物甾醇具有降低胆固醇吸收和降低血液中胆固醇含量的作用，因此常作为功能性食品成分和药物辅助治疗高胆固醇血症。
4. 类固醇类生物碱类固醇类生物碱是一类具有类固醇结构和生物碱性质的甾体类化合物，多存在于植物中。
它们具有抗炎、抗菌、抗肿瘤和免疫调节等多种药理活性，具有重要的药用价值。
例如，甘草中的甘草酸和天然龙胆中的地黄苷都属于类固醇类生物碱。
三、甾体类化合物的应用与挑战由于甾体类化合物具有多种生物活性和药理作用，因此在医药和生命科学领域具有广泛的应用前景。
例如，类固醇激素在炎症、免疫性疾病和器官移植等领域中被广泛应用。
此外，甾体类生物碱也成为新一代抗肿瘤药物的研究热点。
然而，甾体类化合物的研究和应用也面临一些挑战。
首先，合成复杂度高，合成路线繁琐，制约了甾体类化合物的大规模合成和商业化生产。
第九章 甾体类化合物
第九章甾体类化合物甾体也是由甲戊二羟酸途径衍生而来的一类化合物，其结构中都具有环戊烷骈多氢菲的甾体母核。
第二节强心苷类化合物这是本章的重点章节。
结构与分类：强心苷的结构包括其苷元部分的结构特征及类型、强心苷糖部分的结构特征及其与苷元的连接方式三个部分。
强心苷元是C17侧链为不饱和内酯环的甾体化合物。
构成强心苷的糖有20多种。
根据它们C2位上有无羟基可以分成α-羟基糖（2-羟基糖）和α-去氧糖（2-去氧糖）两类。
α-去氧糖常见于强心苷类，是区别于其它苷类成分的一个重要特征。
强心苷大多是低聚糖苷，少数是单糖苷或双糖苷。
通常按糖的种类以及和苷元的连接方式，可分为I 、II、III三种类型。
理化性质：重点是强心苷的水解反应及其应用和显色反应。
水解反应主要是酸水解和碱水解，掌握不同水解所用溶剂和水解的结果。
强心苷的显色反应很多，容易混淆。
学习时要从反应所对应的化学基团或结构片段入手，根据母核、内酯环、糖链等列出其相应的显色反应。
通过列表的方式把水解反应和显色反应分别列表，可以一目了然。
这部分理解并不难，主要靠归纳和记忆。
提取分离：强心苷在植物中的含量一般都比较低（1%以下）；同一植物又常含几个甚至几十个结构相似、性质相近的强心苷，且常与糖类、皂苷、色素、鞣质等共存，这些成分往往能影响或改变强心苷在许多溶剂中的溶解度；多数强心苷是多糖苷，受植物中酶、酸的影响可生成次生苷，与原生苷共存，从而增加了成分的复杂性，也增加了提取分离工作的难度。
根据提取目的（原生苷或是次生苷）选择适宜的溶剂和提取方法，一般常用甲醇或70%～80%乙醇作溶剂，提取效率高，且能使酶失去活性。
分离则主要是用色谱分离。
结构研究：这部分是难点，紫外和红外特征容易理解，核磁则比较复杂，这部分仅作为了解的内容。
实例：重点是洋地黄，熟悉其化学成分，提取分离方法。
第三节甾体皂苷这是本章的第二个重点章节。
学习这一章的各个知识点时，与三萜类化合物进行比较，比较其异同，既巩固了前一章的内容，又能更好地掌握和区分这两类化合物。
天然产物化学 第3章 甾体类化合物
O
O
OH
HO
OH
HO
甲型强心苷
乙型强心苷
（三）甾体化合物的显色反应
① Liebermann-Burchard 反应 —— 与浓硫酸-醋酐（1：20）反应显色。 ② Salkowski反应——氯仿中与浓硫酸反应 （氯仿层血红色，硫酸层显绿色）。 ③ Tschugaev反应——与冰醋酸、氯化锌、乙酰氯反 应显色,红-蓝-绿。
O
H OR
+ H3 O
O
H
-HOR
O
+ OR H
+
H பைடு நூலகம்O 2
O
H OH
+
+ H3 O
2-去氧糖苷
苷原子质子化
阳碳离子
2-去氧糖
2-羟基糖易产生下式互变，阻挠了水解反应 的进行，故在此条件下不能水解2-OH糖。
O H OR OH OH
+ H3 O
O
H
互变
O
H OR
+ OR H
2-羟基糖苷
+OH H
Keller-Kiliani反应：
强心苷 Fe
3+
冰醋酸液 （滴加） (FeCl3 or Fe2(SO4)3
+ 浓硫酸
蓝色或蓝绿色 （醋酸层）
应用对象 —— 具有游离的 2- 去氧糖、能水解出 2去氧糖的强心苷
三、强心苷类
强心苷（cardiac glycosides）是存在植物中具
有强心作用的甾体苷类化合物，是治疗心力衰竭
杀软体动物等。
（三）甾体皂苷的生理功能
1、抗真菌、抗细菌和抗病毒活性
很多甾体皂苷有抗真菌活性，最小抑制浓度 （MIC)为 0. 5 ~0. 8μg/mL。一些甾体皂苷有抗革兰 阳性菌及抗病毒的活性。
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。
【全文】甾体类化合物(含甾体皂苷和强心苷)
R
R
中性KMnO4（冷）
或OsO4
HO
Br2/CS2
R
HO
OH
OH
5α,6α-二羟基产物 顺式加成产物
HO
BrBr
5α,6β-二溴产物(反 式加成产物)
双键加溴过程：
CH3
CH3 R
HO
Br+ HO
CH3
CH3 R
Br_
+
Br
CH3
CH3 R
HO
Br
10天后
Br
两个溴都在a键上, 不稳定，易发生消 去反应
(1) 性激素
性腺(睾丸或卵巢)的分泌物，有雄性激素，雌性激素， 妊娠激素三种。生理作用很强，很少量就能产生极大的 影响。
① 睾丸酮
分子式为C19H28O2，学名为17β-羟基-4-雄甾烯-3-酮， 针状结晶，m.p.=155℃，[α]=+209°(c=4，乙醇)，不溶 于水，溶于乙醇、醚和其溶剂，在人体内不稳定。
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 CH3
H3C OH
CH3 R
POCl3--吡啶
H3C
CH3
CH3 R
H 2-烯键化合物
CH3
CH3 R
HO
POCl3--吡啶
1.甾体化合物的结构
甾体化合物基本母核(结构) 为环戊稠多氢化菲，一般含 有三个支链，其中R1、R2常 为甲基，R3因化合物不同而 异。
R2 R3 R1
环戊稠多氢化菲
甾体化合物的立体构型主要有两大类，分别称为胆甾 烷系和粪甾烷系。
第八章 甾体类化合物
II 型：苷元（3 ）-（6-去氧糖）x－（D-葡萄糖）y ：
黄夹苷甲（强心灵）
黄花夹竹桃
III型：苷元（3）-（D-葡萄糖）y ：较少见
绿海葱苷
第二节 强心苷
（一）概述 （二）化学结构及分类 （三）理化性质 （四）提取分离 （五）波谱特征
四、强心苷的理化检识
（一）性状 多为无色结晶或无定型粉末。
2.较低波数--αβ不饱和内酯环 C=O正常吸收
2.较低波数--αβ,γδ-不 饱和内酯环C=O正常吸收
(毛花洋地黄毒苷元 1756 cm-1)
（嚏根草苷元1718 cm-1）
两区频率较高―――→ △40 cm-1 ←―――两区频率较低
↓
↓
乙型比甲型多一双键，共轭程度高，频率降低
αβ饱和内酯环C=O吸收峰1786 cm-1 αβ不饱和内酯环C=O吸收峰1756 cm-1 αβ,γδ-不饱和内酯环C=O吸收峰1718 cm-1
蜗 牛 酶
3. 碱催化水解
内酯环的水解： KOH/H2O OH- 开环
H+
环合
* 甲型强心苷: C22活性亚甲基
乙型强心苷在氢氧化钾醇溶液中，不发生双键 转移，但内酯环开裂生成甲酯异构化苷
22
23
20 14
21
O
O
KOH MeOH
OH
COOCH3 OH
OH
COOCH3
-H2O
O
强心苷的颜色反应
现临床上应用多达二、三十种，主要用以治疗 充血性心力衰竭及节律障碍等心脏疾病. 如：西地兰、地高辛（毛花洋地黄叶） 黄夹苷（强心灵，夹竹桃果仁）
动物中至今尚未发现有强心苷类存在 。
(二) 化学结构及分类
天然产物之甾体化合物
• 1936年人们将这类化合物命名为“甾体化合物”
• 20世纪后半叶，甾体化学得到了飞速发展
1.2 分类及结构
1.3 甾体化合物的生物合成途径
甾体化合物是由甲戊二羟酸的生物合成途径转化而来，可以衍生 成甾醇类、C21甾类、强心苷元类、甾体皂苷元类等等，如图所示。
天然产物
——甾体化合物
小组成员：张发进（制作） 周孟欣（汇报）
2020年5月10日
目录：
一.甾体化合物的概述 二.甾体化合物的性质 三.甾醇 四.甾体激素 五.胆汁酸
一.甾体化合物
• 甾体（steroids）是一类结构非常特殊的天然产 物，其分子母体结构中都含有环戊烷骈多氢菲 （cyclopentano-perhydrophenanthrene）碳骨架， 此骨架又称甾核（steroid nucleus）。甾体化合 物是天然产物中最广泛出现的成分之一，几乎 所有生物体自身都能生物合成甾体化合物。
持生命、保持正常生活、促进性器官发育、维持生育的重要生物活性物质。
它们通过血液传递，以很小的剂量在靶细胞上与受体结合而起作用，具有极
高的专属性。当体内甾体激素水平下降或缺乏时，机体就会产生严重的症候
群，丧失生殖力，甚至危及生命。
20 21
18
R
1
12
11
19
C
13 17 16
D
2
10 9
AB
14 8
羟基的类固醇。它们均以环戊烷多氢菲为基 本结构，并含有羟基，故称为固醇类化合物。 甾醇常以游离状态或以酯的形式广泛存在于 动植物体内。
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地塞米松磷酸钠
结构式
英文名称:Dexamethasone Sodium Phosphate产品类别: 医药原料和中间体
产品含量: 99%
化学式: C22H28FNa2O8P
【临床用途】肾上腺皮质激素类药，具有抗炎，抗过敏，抗毒等作用，可用于感染性严重的肾上腺皮质功能减退症，结缔组织病，严重的支气管炎哮喘等过敏。
1）抗炎作用：糖皮质激素减轻和防止组织对炎症的反应，从而减轻炎症的表现。
2）抗过敏、免疫抑制作用：防止或抑制细胞中介的免疫反应，延迟性的过敏反应，并减轻原发免疫反应地扩展。
2药理毒理
肾上腺皮质激素类药。
具有抗炎、抗过敏、抗风湿、免疫抑制作用，其作用机理为：
（1）抗炎作用：本品减轻和防止组织对炎症的反应，从而减轻炎症的表现。
能够抑制炎症细胞，包括巨噬细胞和白细胞在炎症部位的集聚，并抑制吞噬作用、
溶酶体酶的释放以及炎症化学中介物的合成和释放。
（2）免疫抑制作用：包括防止或抑制细胞介导的免疫反应，延迟性的过敏反应，减少T淋巴细胞、单核细胞、噬酸性细胞的数目，降低免疫球蛋白与细
胞表面受体的结合能力，并抑制白介素的合成与释放，从而降低T淋巴细胞向淋巴母细胞转化，并减轻情原发免疫反应的扩展。
本品还降低免疫复核物通过基底膜，并能减少补体成分及免疫球蛋白的浓度。
3实验室测定方法
方法名称：地塞米松磷酸钠原料药－地塞米松磷酸钠－高效液相色谱法应用范围：本方法采用高效液相色谱法测定地塞米松磷酸钠原料药中地塞米松磷酸钠的含量。
本方法适用于地塞米松磷酸钠原料药。
方法原理：供试品加水溶解后用流动相定量稀释，进入高效液相色谱仪进行色谱分离，用紫外吸收检测器，于波长242nm处检测地塞米松磷酸钠的峰面积，计算出其含量。
试剂： 1.乙腈
2 .甲醇
3. 三乙胺溶液
取三乙胺7.5mL，加水至1000mL，用磷酸调节pH值至3.0±0.05
仪器设备： 1.仪器
高效液相色谱仪
1.2 色谱柱
十八烷基硅烷键合硅胶为填充剂，理论塔板数按地塞米松磷酸钠峰计算应不低于7000。
1.3 紫外吸收检测器
2.色谱条件
2.1 流动相：三乙胺溶液甲醇乙腈=55 40 5
2.2 检测波长：242nm
2.3 柱温：室温
试样制备： 1.三乙胺溶液
取三乙胺7.5mL，加水至1000mL，用磷酸调节pH值至3.0±0.05
2. 对照品溶液的制备
精密称取地塞米松磷酸钠对照品适量，置50mL量瓶中，加水溶解并稀释至刻度，摇匀，精密量取适量，用流动相定量稀释制成每1mL中含40µg的溶液，即为对照品溶液。
3. 供试品溶液的制备
精密称取供试品适量，置50mL量瓶中，加水溶解并稀释至刻度，摇匀，精密量取适量，用流动相定量稀释制成每1mL中含40µg的溶液，即为供试品溶液。
注：“精密称取”系指称取重量应准确至所称取重量的千分之一。
“精密量取”系指量取体积的准确度应符合国家标准中对该体积移液管的精度要求。
操作步骤：分别精密吸取对照品溶液和供试品溶液各20mL，注入高效液相色谱仪，用紫外吸收检测器于波长242nm处测定地塞米松磷酸钠
（C22H28FNa2O8P）的峰面积，计算出其含量。
参考文献：
中华人民共和国药典，国家药典委员会编，化学工业出版社，2005版，二部，p.185。
一、呈色反应
（一）与强酸的呈色反应
硫酸、磷酸、高氯酸、盐酸等呈色，硫酸为主。
可能机制为浓硫酸与甾体的酮基质子化反应，形成正碳离子，然后与HSO
4
-作用。
列表
特点：操作简便，反应灵敏，通过形成的颜色或荧光的不同而互相区别，但操作条件不易掌握。
（二）官能团的呈色反应
1.C
17
-α-醇酮基有还原性，能与氧化剂四氮唑盐反应显色。
（可做薄层的显色剂）；
2.酮基 C
3-、C
20
-能与2，4-二硝基苯肼、异烟肼、硫酸苯肼等羰基试剂反应
呈色。
3.甲酮基以及活泼亚甲基能与亚硝铁氰化钠、间二硝基酚、芳香醛类反应呈色。
4.有机氟经氧瓶燃烧后生成无机氟化物，在与茜素蓝及硝酸亚铈呈色；
5.酚羟基能与重氮磺酸反应生成红色偶氮染料。
二、沉淀反应
1.与斐林试剂 C
17
-α-醇酮基具有还原性，生成橙红色氧化亚铜沉淀。
2.氨基硝酸银 C
17
-α-醇酮基，黑色金属银沉淀
3.硝酸银炔雌醇、炔诺酮，白色沉淀。
4.硝酸-硝酸银有机氯破坏在酸性条件下，白色沉淀。
三、制备衍生物测定其熔点
生成酯、肟、缩氨基脲，或利用醇制碱液水解甾体酯类生成相应的母体，然后测定其熔点。
1.酯的生成
2.酮肟的生成
3.缩氨基脲的生成
4.酯的水解
四、水解产物的反应
醋酸、戊酸和己酸酯水解后鉴别酸。
五、紫外分光光度法
C=C-C=O和C=C-C=C共轭系统，可用规定波长和吸收度比值法鉴别。
六、红外分光光度法
结构复杂，各国药典几乎均采用红外分光光度法鉴别，中国药典95版。
36种原料，其中33种采用该法。
七、薄层色谱法
简便、快速、分离效能高等特点。
方法：
供试品溶液和对照品溶液的制备供试品通常需做前处理（如有机溶剂提取），消除注射液、片剂及软膏剂等辅料的干扰。
将处理好的供试品和对照品用规定溶剂配成一定浓度的溶液备用。
展开与检出将供试品与对照品在同一块薄层板上分别点样，用规定的展开剂展开，取出晾干，用规定的显色剂显色，立即检视。
供试品溶液所显斑点与对照品溶液所显斑点的Rf值相同。
八、高效液相色谱法。