天然药物化学_吴继洲_第14章甾体及其苷类
天然药化
Gibbs试剂
Emerson试剂
出蓝色
香豆素溶液呈现
红色
醌类化合物
Feigl反应—醌的通性 在碱性条件下，经加热可与醛类及邻二硝基苯反 应生成紫色络合物。
无色亚甲蓝显色
碱性条件下呈色
苯醌和萘醌因醌核上有活泼质子可反应在白色背景
（纸）上蓝色斑点。而蒽醌无 可区别含羟基的蒽醌与蒽酚衍生物。羟基醌类在 碱性条件下会出现一些颜色，如橙 红 紫红等
当B环上有羟基或甲氧基颜色加深
对二氢黄酮类化合物专 在试管中加入适量含有式样的乙醇液再加 属性较高 适量四氢硼纳的甲醇液一分钟后加浓盐酸， 生成紫色至紫红色
铅盐
镁盐 锆盐 氯化锶
黄酮类化合物的鉴定和 提纯
乙酸铅只能与具有邻二酚羟基或兼有3-OH， 4—酮基或5—OH，4-酮基产生黄色沉淀，碱式 乙酸铅可沉淀酚类化合物故可用于提取
• 定义
存在于植物中具有强心作用的甾体苷类化合物
• 功能
治疗充血性心力衰竭及节律障碍等心脏疾病
• 存在部位
存在于许多有毒植物中。在动物中至今未发现强心 苷的存在。
结构： 强心苷元
C-3和C-14取代 基 C-3:羟基大多是β 构型 C-14：羟基都是β 构型 C-10上的取代 基
甲基：β构型 醛基，羟甲基，羧 基：β构型
酶催化水解
• 用酶水解苷键可以保持苷元的结构不变，还可以保留部分 苷键得到次级苷或低聚糖。 • 转化糖酶只水解β-果糖苷键 • 麦芽糖酶只水解α-D-葡萄糖苷键 • 纤维素酶只水解β-D-葡萄糖苷键 • 杏仁苷酶只水解β-六碳醛糖苷键 • 蜗牛酶只水解β–苷键
显色反应
• 不饱和内酯环产生的反应 甲型强心苷C-17侧链有个不饱和五 元环，在碱性溶液里，双键转位形 成活性次甲基。从而能与某些试剂 发生显色反应。 • Legal反应 亚硝酰铁氰化钠 深 红或蓝 • Baljet反应 苦味酸 橙或橙红 • 2-去氧糖产生的反应 Keller-Kiliani反应 ： 强心苷溶于少 量三价铁离子的冰乙酸，沿壁滴加 浓硫酸，乙酸层渐呈现蓝色或蓝绿 色，则表示有2-去氧糖存在。
天然药化复习资料
天然药物化学1.天然药物化学：是运用现代科学理论与方法，研究天然药物中化学成分（主要是生理活性成分或药效成分）的一门学科。
2.生物合成途径：醋酸－丙二酸途径(AA-MA)代谢产物：脂肪酸类、酚类、蒽醌类。
甲戊二羟酸途径(MVA)代谢产物：萜类、甾体类化合物、胡萝卜素类。
桂皮酸途径及莽草酸途径代谢产物：苯丙素类、黄酮类苯丙烯、苯丙酸、香豆素、木质素、木脂体。
氨基酸途径代谢产物：生物碱类。
3.溶剂极性顺序：乙酸≥吡啶≥水≥乙腈≥甲醇≥乙醇≥丙酮≥正丁醇≥乙酸乙酯≥乙醚≥二氯甲烷≥氯仿≥苯≥三氯乙烷≥四氯化碳≥二硫化碳≥石油醚。
4.分离因子β：表示分离的难易，A、B两种溶质在同一溶剂系统中分配系数的比值β≥100——仅作一次简单萃取就可实现基本分离100>β≥10——需萃取10－12次β≤2——作100次以上萃取才能实现基本分离。
5.液－滴逆流色谱（DCCC）：可使流动相呈液滴形式垂直上升或下降，通过固定相的液柱，实现物质的逆流色谱分离，分配用的两相溶剂不必震荡，故不易乳化或产生泡沫，特别适用于皂苷类的分离。
上行：流动相密度大。
6.分离提纯：硅胶、氧化铝：极性吸附（硅胶：酸性，氧化铝：碱性），活性炭：非极性吸附在水中对溶质表现出较强的吸附能力。
聚酰胺：氢键吸附（＋分配原理）极性非极性均适用，适合分离酚类、醌类、黄酮类（羟基、羰基多的、分子小的、芳香核共轭双键多的易被吸附，分子内氢键不易吸附），用不断提高浓度的含水醇洗脱。
离子交换树脂：酸，阴离子交换树脂，碱洗脱；碱，阳离子交换树脂，酸洗脱。
7.苷键的裂解：酸催化水解反应：水或稀醇溶液中，与稀酸共热催化水解，酸水解易难程度为：N-苷>O-苷>S-苷>C-苷、呋喃糖苷>吡喃糖苷、酮糖>醛糖、去氧糖>羟基糖>氨基糖、芳香苷>脂肪苷、苷元小基团苷键横键>苷键竖键、苷元大基团苷键竖键>苷键横键、N-处于酰胺时，N-苷也难水解，水解后生成糖和苷元。
天然药物化学甾体及其苷类ppt文档
存在，糖的种类有2-OH糖或2-去氧糖，2、6－二去
氧糖、 6－去氧糖等。
C
H3 O
O
C
H3 O
O O
C
H3
C
H3 O
O
O CH3 O C H3
O O
青阳参甙I I
OO
断节参甙
CH3
C
O
CO OH
O
O
C
H3 O
O
C
H3 O
O O
C
H2
C
H3 O
OO
C
H3
O CH3
青阳参甙 I
天然药物化学甾体及其苷类
本章内容
一、概 述 二、C21甾类 三、强心苷 四、甾体皂苷
一、概 述
胆固醇
β-谷甾醇
HO
HO
脱皮酸
蟾毒素
一、概 述
（一）定义；以环戊烷骈多氢菲为母核而衍生的产物。
甾
20
19
12
17
11
18 1
13
C
D
14
16 15
2
A
9 10
B
8
3
7
5
4
6
（二）分类：根据母核的稠合方式及C17不同侧链 进行分类。
酸亦能产生各种颜色反应，
1. Liebermann-Burchard反应（污绿色，三萜） 2. Salkowski反应（氯仿－浓硫酸反应）：氯仿层显 血红色或青色，硫酸层显绿色荧光。
3. Rosenheim反应：样品＋25%三氯醋酸/乙醇溶液 4. 三氯化锑或五氯化锑反应
H3C H3C
H3C
HH
HO 7 脱氢胆甾醇
天然药物化学12-甾体及其苷类
拓展应用领域
探索甾体及其苷类在保健品、化妆品和农业等领域的应用价值，推动其多元化发展。
感谢您的观看
THANKS
药物改造
对具有潜力的甾体及其苷 类进行结构改造，以提高 其生物活性和降低副作用。
药物组合
探索甾体及其苷类与其他 药物的联合应用，以提高 疗效和降低耐药性。
未来研究方向
深入研究甾体及其苷类的合成和生物合成途径
了解其来源和生产方法，为资源开发和可持续利用提供支持。
加强药理和毒理学研究
全面评估甾体及其苷类的药效和安全性，为临床应用提供依据。
来源，如ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ激素、肾上腺皮质激素等。
抗肿瘤药物
02
部分12-甾体化合物具有抗肿瘤活性，可用于抗肿瘤药物的开发。
抗病毒药物
03
一些12-甾体化合物具有抗病毒活性，可用于抗病毒药物的开发。
中药和草药中的应用
中药成分
12-甾体化合物是许多中药的有效成分，如知母、黄柏等。
草药活性成分
一些草本植物中含有的12-甾体化合物具有显著的生理活性，可用于草药的开发。
海洋生物甾体
海洋生物中的甾体化合物具有特殊的结构和生物 活性，如海藻中的贝塔谷固醇等。
生物活性
01 02
动物甾体的生物活性
胆固醇是动物细胞膜的重要成分，参与细胞信号转导；胆汁酸具有促进 脂溶性物质吸收的作用；甾体激素如肾上腺皮质激素和性激素等对动物 的生长发育和代谢具有重要调节作用。
植物甾体的生物活性
抗肿瘤作用
甾体及其苷类化合物具有抗肿瘤作用，能够抑 制肿瘤细胞的生长、增殖和转移。
这些化合物主要通过诱导肿瘤细胞凋亡、抑制 肿瘤细胞增殖和血管生成等机制发挥抗肿瘤作 用。
天然药物化学甾体及其苷类
第二节 强心苷类
(二）纯化 1.溶剂法 原料如果是种子或含油脂多时。 1)先用压榨法或溶剂法脱脂，然后再用醇或稀醇提取。 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 萃取脱脂，用氯仿-甲醇萃取除去亲水性杂质。
第二节 强心苷类
(二）纯化 1.溶剂法
第二节 强心苷类
(二）纯化 1.溶剂法
条件：强心苷在含1％HCL的丙酮溶液中，在20℃条件下放置约2周。
糖分子中的C2-OH和C3-OH与丙酮反应，生成丙酮化物，进而水解。
可得到原来的苷元和糖的衍生物。
O
此法适于对铃蓝毒苷 及多数Ⅱ型苷进行水解， 可得到原生苷元。多用于 单糖苷。
OO
C H3
O
CHO
OH
OH
铃蓝毒苷
第二节 强心苷类
（2）酶水解法 1）含强心苷的植物中均有水解-D-葡萄糖苷键的酶，但无水
C21甾类 羟甲基衍生物 反
反
顺
强心苷类 不饱和内酯环 顺、反
反
顺
甾体皂苷类 含氧螺杂环 顺、反
反
反
植物甾醇
脂肪烃
顺、反
反
反
昆虫变态激素 脂肪烃
顺
反
反
胆酸类
戊酸
顺
反
反
第一节 概 述
4．通性 甾类成分在无水条件下，遇强酸亦能产生各种颜色反应，
与三萜化合物类似。 （1）Liebermann-Burchard反应: 现象：红 紫 蓝 绿 污绿色 （2）Salkowski反应（氯仿-浓H2SO4反应） （3）Rosenheim反应（三氯乙酸反应） （4）三氯化锑或五氯化锑反应
第二节 强心苷类
3）乙型强心苷元（蟾蜍甾烯类或海葱甾二烯类）：其基本母 核为蟾蜍甾或海葱甾，由24个碳原子组成。
天然产物化学-甾体及其苷类
• 3. 表面活性及溶血作用 甾体皂苷多具 有发泡性，其水溶液振荡后产生持久性 泡沫。甾体皂苷具有溶血作用。 • 4. 能与碱式铅盐、钡盐形成沉淀。 • 5. 颜色反应 甾体皂苷在无水条件下，遇 某些酸类可产生与三萜皂苷相类似的颜 色反应。 • 甾体皂苷与醋酐－硫酸的颜色反应，最 后出现绿色；三萜皂苷最后出现红色。 • 三萜皂苷三氯醋酸加热到100度显色，而 甾体皂苷加热到60度就显色。
24
O
16
HO
3
2．异螺甾烷醇类（isospirostanols) C25为R构型
21 20 17 14 8 7 6 15
O
22 23
26
25 27
18 12 19 1 2 10 5 4 11 9 13
24
O
16
HO
3
3．呋甾烷醇类（furostanols） F环为开链衍生物
21 20 17 14 8 7 6 15
CH3 CH2
CH3 C O
H
HO CH3 C O
5-孕甾烷
孕甾烯醇酮
O
黄体酮
Steroidal Saponins
一、概述 1.定义 具有螺甾烷类化合物结构母核的一 类皂苷。 2.分布 主要分布薯蓣科、百合科、玄参科、 菝契科、龙舌兰科等单子叶植物中。
• 3.生物活性 • 抗生育：杀灭精子、抗早孕 主要用作合成 甾体避孕药和激素类药物的原料。 • 降血糖:伪原知母皂苷AⅢ和原知母皂苷AⅢ • 降低胆固醇和免疫调节 • 抗真菌、杀虫等
干燥粉 加6倍量汽油（或甲苯），连续回流，提取20小时 汽油提取液 室温放置，使结晶 回收汽油，浓缩至约1:40 , 完全析出后，离心甩干 粗制薯蓣皂苷元 自乙醇或丙酮中重结晶，活性炭脱色 薯蓣皂苷元(mp204-207)
天然药物化学甾体及其苷类(ppt)
三、强心苷 理化性质
2、苷键的水解 （1）酸水解 A. 温和酸水解：用稀酸（0.02-0.05mol/L) 的盐酸 或硫酸在含水醇中经短时间（半小时至数小时）加 热回流，可使Ⅰ型强心苷水解成苷元和糖。
主要水解苷元和α-去氧糖之间的苷键或α-去氧糖与α去氧糖之间的糖键。 而α-去氧糖与葡萄糖之间的糖键不易切断。 对苷元影响较小，不会引起脱水反应。 但不适于16位有甲酰基的洋地黄强心苷类，在此种条 件下，16位甲酰基水解为羟基，得不到原生苷元。
OH
OH
O
R
OCH3
R=H L-夹竹桃糖
OH
OH
O
OCH3
R
R=OH D-毛地黄糖
OH O
OH OR
R=H D-毛地黄毒糖
三、强心苷
3. 强心苷按照连接糖的种类可分为三种类型： Ⅰ型：苷元-（2，6-二去氧糖）X-（葡萄糖）Y Ⅱ型：苷元-（6-去氧糖）X-（葡萄糖）Y Ⅲ型：苷元-（葡萄糖）X Ⅰ型、 Ⅱ型多见， Ⅲ型较少。
1 、命名:
甲型强心苷以强心甾(cardenolide)为母核命名.
如: 毛地黄毒苷元:
O
22
20
O
14
3
5
OH
HO
H
3, 14-二羟基-5-强心甾-20(22)-烯 3, 14-dihydroxy-5-card-20(22)-enolide
三、强心苷
乙型强心苷元则以海葱甾(scillanolide)或蟾酥甾 (bufanolide)为母核
B
8
3
7
5
4
6
（二）分类：根据母核的稠合方式及C17不同侧链 进行分类。
甾类化合物的分类及母核的稠合方式
《天然药物化学》教学大纲
高等医药院校教材供药学类专业用天然药物化学教学大纲（理论课教学）华中科技大学同济医学院药学院天然药物化学教研室编写二○一○年十月前言天然药物化学是运用现代科学理论和方法研究天然药物中化学成分的科学。
天然药物化学的教学任务是围绕天然药物的化学成分（主要是生物活性成分或药效成分）的结构特征、理化性质、提取分离方法以及主要类型化学成分的生源途径、结构鉴定的基本理论和基本技能教学，培养学生具有从事天然药物的生产和化学研究的能力，为继承、整理祖国医学宝库和发扬祖国药学事业的工作奠定基础。
本大纲内容可通过讲授、自学、实习等方式进行教学。
供教师备课和学生学习参照使用，以明确教与学的基本要求及重点内容。
本大纲编写的内容与吴继洲教授主编，高等教育出版社出版的天然药物化学（第一版）教材密切配合，各章节根据其重要性分为掌握、熟悉和了解三级要求。
天然药物化学为一学期课程，总学时数为96学时，其中理论教学为50学时，实验为46学时，学分为6学分。
第一章绪论(2学时)【目的要求】掌握天然药物化学的含义、性质与任务；天然药物有效成分、有效部位、无效成分的内涵及其相对性。
熟悉天然药物化学与相关学科的关系；熟悉天然药物化学的发展趋势；了解天然药物化学在药学领域的作用与地位；了解天然药物化学国内外研究进展。
【教学内容】天然药物化学的含义、研究对象、任务、发展简史、发展趋势及其在药学专业中的地位。
第二章生物合成（2学时）【目的要求】掌握植物成分的主要生物合成途径及其代谢产物。
熟悉植物成分构成的基本单元。
了解生物合成的重要理论意义；了解不同的生物合成途径与各类二次代谢产物生成的相关性。
【教学内容】生物合成假说的由来；植物体内的物质代谢与生物合成；主要的生物合成途；生物合成的理论意义。
第三章天然产物成分提取分离方法（2学时）【目的要求】掌握天然产物有效成分提取分离的一般原理及常用方法、层析分离法的分类及其分类原理。
熟悉各种层析分离的要素、相关因素及应用技术。
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幻灯片98
练习题
一、单选题
● 1. 皂苷具溶血作用的原因为（）
● A.具表面活性 B.与细胞壁上胆甾醇生成沉淀 C．具甾体母核D．多为寡糖苷，亲水性强 E．有酸性基团存在
● 2．不符合皂苷通性的是（）
● A.分子较大，多为无定形粉末 B.有显著而强烈的甜味 C．对粘膜有刺激
D.振摇后能产生泡沫 E．大多数有溶血作用
● 3．溶剂沉淀法分离皂苷是利用总皂苷中各皂苷（）
● A.酸性强弱不同 B.在乙醇中溶解度不同 C.极性不同 D．难溶于石油醚的性质 E．分子量大小的差异
幻灯片99
● 4．Liebermann-Burchard反应所使用的试剂是（）
● A.氯仿-浓硫酸 B.三氯醋酸 C.香草醛-浓硫酸
● D．醋酐-浓硫酸 E．盐酸-对二甲氨基苯甲醛
● 5．从水溶液中萃取皂苷类最好用（）
● A．氯仿 B．丙酮 C．正丁醇D．乙醚 E．乙醇
● 6．含甾体皂苷水溶液中，分别加入酸管（加盐酸）碱管（加氢氧化钠）后振摇，结果是（）
● A．两管泡沫高度相同 B．酸管泡沫高于碱管几倍
● C．碱管泡沫高于酸管几倍 D．两管均无泡沫
● E．酸管有泡沫，碱管无碱管
● 7．下列成分的水溶液振摇后能产生大量持久性泡沫，并不因加热而消失的是（）
● A.蛋白质 B.黄酮苷 C.皂苷D.生物碱 E.蒽醌苷
幻灯片100
● 8．水解强心苷不使苷元发生变化用（）
● A．0.02~0.05mol/L盐酸B．氢氧化钠/水 C.3～5%盐酸
● D．碳酸氢钠/水E．氢氧化钠/乙醇
● 9．甲型和乙型强心苷结构的主要区别点是（）
● A．A/B环稠和方式不同 B．C/D环稠和方式不同
● C．糖链连接位置不同 D．内酯环连接位置不同
● E．C17不饱和内酯环不同
● 10．用于区别甲型和乙型强心苷的反应是（）
● A.醋酐-浓硫酸反应 B.亚硝酰铁氰化钠反应C.香草醛-浓硫酸反应
● D．三氯醋酸反应 E．三氯化铁-冰醋酸反应
● 11．Ⅰ-型强心苷分子结合形式为（）
● A．苷元-O-(α-羟基糖)x
● B．苷元-O-(α-羟基糖)x-O-(2，6-二去氧糖)y ● C．苷元-O-(2，6-二去氧糖)x-O-(α-羟基糖)y ● D．苷元-O-(6-去氧糖)x-O-(α-羟基糖)y
● E．苷元-O-(α-羟基糖)x-O-(6-去氧糖)y
幻灯片101
● 12.用于区别甲型和乙型强心苷元的反应是（）● A.醋酐-浓硫酸反应 B.香草醛-浓硫酸反应
● C.3，5-二硝基苯甲酸反应 D.三氯醋酸反应
● E．三氯化铁-冰醋酸反应
● 13．Ⅱ-型强心苷分子结合形式为（）
● A．苷元-O-(6-去氧糖)x-O-(葡萄糖)y
● B．苷元-O-(D-葡萄糖)x-(6-去氧糖)y
● C．苷元-O-(D-葡萄糖)x-O-(2，6-二去氧糖)y ● D．苷元-O-(2，6-二去氧糖)x-O-(D-葡萄糖)y
● E．苷元-O-(6-去氧糖)x-O-(6-去氧糖) y
幻灯片102
● 14．下列化合物属于（）
A.螺甾烷醇型皂苷元 B．异螺甾烷醇型皂苷元 C．呋甾烷醇型皂苷元 D．甲型强心苷元E．乙型强心苷元
15强心苷α、β不饱和内酯环与活性次甲基试剂的反应溶液是（）
A．酸水 B．碱水 C．水D．酸性醇 E．碱性醇
16.不能区别甲型和乙型强心苷的反应有（）
A.碱性苦味酸（Baljet）反应
B.3，5-二硝基苯甲酸（Kedde）反应
C．亚硝酰铁氰化钠（Legal）反应 D.间二硝基苯（Raymond）反应
E．三氯化铁—冰醋酸（Keller-Kiliani）反应
幻灯片103
二、多选题
● 1.用氢氧化钠醇溶液与强心苷作用可发生的反应是（）
● A.内酯环开裂 B.羟基脱水反应C.糖上的乙酰基水解
● D．苷元上的乙酰基水解E．苷键断裂
● 2．甲型强心苷苷元结构中具有的结构特点是（）
● A.甾体母核 B.不饱和五元内酯环C.不饱和六元内酯环
● D.C-3位α-OH，C-14位β-OH E.C-3位β-OH，C-14位β-OH
● 3．影响强心苷溶解性能的因素有（）
● A．苷键的构型 B．糖基的种类 C．糖基的数量
● D．苷元羟基的数量 E．苷元羟基的位置
幻灯片104
三、分析比较题
● 1．硅胶薄层层析，以氯仿-甲醇（85∶5）展开，海可皂苷元（A）、替告皂苷元（B）、洛可皂苷元（C）的Rf值大小顺序： > >
B
C
A
理由：。