第八章甾体及其苷类课案
天然药物化学第八章 甾体及其苷类
C 13 D
9
3 A 10 B 8 14
5
10
分类
C17 侧链 A/B
C21 甾类 羟甲基衍生物 反
B/C C/D 反顺
强心苷类 不饱和内酯环 顺、反 反 反
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
11
四．立体化学
甾体母核有七个手性碳原子，C5、C8、C9、C10、 C13、C14、C17,故理论上应有128种光学异构体， 但由于稠环的存在及其引起的空间阻碍，实际上可 能存在的异构体大大减少，一般只以稳定的构型存 在。
16
C21
11 19 1
18 12
C20
17
C 13D 16
2
A
10
9
B
14 8
15
345 67
17
CH3
CH3
CH2
CO
H
5-孕甾烷
HO
孕甾烯醇酮
CH3 CO
O
黄体酮
18
黄体酮是由卵巢黄体分泌的一种天然孕激 素，在体内对雌激素激发过的子宫内膜有显 著形态学影响，为维持妊娠所必需。黄体酮 临床用于先兆性流产、习惯性流产等闭经或 闭经原因的反应性诊断等。
19
（二）存在形式
C21甾类在植物体中除游离存在外，可与糖结合 成苷——C21甾苷类。其糖链多和C21甾的C3-OH 相连，少数连于C20-OH上。其苷类分子中除2-OH 糖外，还有2-去氧糖。
20
1．C21甾苷类大都与皂苷、强心苷共存于中药中， 如洋地黄叶和种子中，含有强心苷、皂苷及C21甾苷 （称为洋地黄醇苷或洋地黄醇苷类）。其无强心作用， 水解可生成糖及苷元。
第八章-甾体及其苷类.教学内容
3β,14β-二羟基-5β-海葱甾-4,20,22-三烯
gamabufotalin
HO
O O
OH HO
3β,11α,14β-三羟基-5β-蟾酥甾-20,22-二烯
(三)、强心苷的糖元结构
强心苷中糖均与苷元3-OH结合成苷
1、R-O-(D-O-)1-3(末端葡萄糖-O-)1-2-H
2、R-O-(D-O-) 1-3 -H
29 28 H
18
12
11
19
17
C 13 D
16
1
2
10
3A
9
B
14 8
7
15
5
HO 4
6
羊毛脂烷型 (lanostane )
2、结构特点
（1）甾核的四个环可以有不同的稠合方式。 （2）甾核的C10和C13位有角甲基取代，C17位有侧 链，大都是β-型。
12
11
1317 16
CD
1
2
10
9
14
8
乙酰辅酶A → 角鲨烯 → 2,3-氧化角鲨烯 →羊毛甾醇
O
O
氧化、环合
HO
羊毛甾醇
HO
甾体皂苷元
羊毛甾醇
HO
氧化
断链
O
HO
C21甾类
HO
CH3COOH O O
O
(C21甾类)
+C3 O O
OH
OH
HO
HO
甲型强心苷元
乙型强心苷元
5、甾类(母核)成分的显色反应
▪ 1. Liebermann-burchard反应 ▪ 醋酐-浓硫酸:样品溶于冰醋酸，加浓硫酸
15
天然药物化学第八章 甾体及其苷类课件(可编辑)
27 25
HO
O
薯蓣皂苷元 O
HO
鲁维皂苷元
H HH
O O
3. 呋甾烷醇类：
27 OH
26 OH 25 O
HO
4. 变形螺甾烷醇类：
O 25
O
27
CH2OH 26
HO
三、甾体皂苷的理化性质
甾体皂苷元： ➢ 良好结晶 ➢ 溶于亲脂性溶剂，不溶于水 ➢ 溶点随结构中羟基数目的增多而增高
三、甾体皂苷的理化性质
浓硫酸反应： ➢ Libermann反应：溶于醋酐，加入醋酐－浓硫酸，产生黄－红－兰－
紫－绿等颜色变化，最后褪色 ➢ Libermann-Burchard Reaction：溶于氯仿，加入醋酐－浓硫酸，
三萜皂苷最后显红、紫色；甾体皂苷最后显兰、绿色 三氯醋酸反应：三萜或甾体皂苷分别加热至100℃或60℃，红－紫色 五氯化锑反应（或三氯化锑）：与皂苷的氯仿液显兰紫色 氯仿－浓硫酸反应：氯仿层显红或兰色；硫酸层显绿色荧光 冰醋酸－乙酰氯反应：微热呈淡红或红紫色
第二节 强心苷类
一、概述
强心苷：天然存在于植物中对心脏有显著生理活性的 甾体苷类化合物；临床上常用于治疗充血性心衰及节 律障碍等心脏疾病
主要存在于植物的果、叶或根中，动物中至今尚未发 现强心苷类，但有强心成分存在
其合成是以甾醇为母核经多次生物转化而生成的
二、强心苷的化学结构和实例
1. 苷元的特点：环的稠合 ➢ 环的稠合方式对理化性质或生理活性均有影响，天然存
（三）显色反应
1、甾体母核所产生的显色反应
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
Libermann-Burchard Reaction：溶于冰醋酸， 加入醋酐－浓硫酸，甾体皂苷最后显兰、绿色等
《甾体及其苷》课件
产物分离：通过过滤、萃取等方法分离产 物
纯化：通过结晶、重结晶等方法纯化产物
质量控制：检Βιβλιοθήκη 产物的纯度和质量，确保 符合要求甾体及其苷的质量控制
原料选择：选 择优质、无污
染的原料
生产工艺：优 化生产工艺， 提高产品质量
质量检测：进 行严格的质量 检测，确保产
品质量
储存条件：选 择合适的储存 条件，保证产
THANK YOU
汇报人：
甾体及其苷的临床 应用
甾体抗炎药的应用
甾体抗炎药：一种具有抗炎、止痛、解热等作用的药物
应用范围：用于治疗各种炎症性疾病，如关节炎、风湿病等
作用机制：抑制前列腺素的合成，从而减轻炎症反应
常见药物：阿司匹林、布洛芬、吲哚美辛等
注意事项：长期使用可能导致胃肠道反应、肝肾功能损害等副作用， 需在医生指导下使用。
品质量稳定
甾体及其苷的研究 进展和展望
甾体及其苷的药理学研究进展
研究背景：甾体及其苷在药物 开发中的重要性
研究方法：体外实验、动物实 验、临床试验等
研究结果：甾体及其苷的药理 作用、毒性、代谢等
展望：未来研究方向、挑战和 机遇
甾体及其苷的化学研究进展
研究背景：甾体及其苷在药物、化妆品等领域的应用 研究方法：化学合成、生物合成、天然产物提取等 研究进展：新型甾体及其苷的合成、结构优化、生物活性研究等 展望：未来研究方向、应用前景等
甾体及其苷的临床研究进展
研究方法：临床试验、动物 实验、体外实验等
研究结果：甾体及其苷在治 疗某些疾病方面的有效性和
安全性
研究背景：甾体及其苷在临 床上的广泛应用
展望：未来甾体及其苷在临 床上的应用前景和研究方向
第 八 章 甾体及其苷类
(D-cymarose)
强心苷可根据其组成糖的种类与连接方 式而分成三种类型：
I（A1）型：苷元-（2，6-二去氧糖）x-（D-葡 萄糖）y II（A2）型：苷元-（6-去氧糖）X-（D-葡萄糖）
Y
III（A3）型：苷元-（葡萄糖）X 至今分离出来的强心苷以 I ， II 型为多， III型较少。
O
23
O O OH
甲型强心苷元
O
HO
强心甾
22 23 20 24 21
C A HO B
D
O
O
O OH
O
海葱甾或蟾酥甾
乙型强心苷元
此外，强心苷甾核上除 C3-OH外， 还可能有更多-OH，一般在1β，2α， 5β，11α，12α，β，15β，16β位 上，16β-OH还可能与甲酸，乙酸等成 酯，结构中还可能有环氧基，一般在7， 8β- ， 8 ， 14β- 位或者在 11 ， 12β位， 羰基和双键在甾核上也可能存在，一 般羰基多在 11 或 12 位，，双键一般在 C-4，5或C-5，6位，也可能在C-9，10 或C-16，17位。
加拿大麻苷和葡萄糖加拿大麻苷等，
花的种子中。如： k- 毒毛旋花子次苷，
其强心作用与洋地黄毒苷类似，只是
作用快，不持久。
O O R CH3 O OO OO CH2 OO OCH OH OH
毒毛旋花子苷元 R=-CHO 3 毒毛旋花子醇 R=-CH2OH 加拿大麻苷 R=-CHO
K-毒毛旋花子次苷-β R=-CHO 葡萄糖加拿大麻苷 R=-CH2OH
第 八 章
甾体及其苷类
第一节 概述 甾体及其苷类是天然存在的一 大类成份，这类成份的结构都具有 环戊烷骈多氢菲的甾核，即四个环， 其结构有如下特点：
天然产物化学第8章 甾体及其苷类
（1）苷元母核
苷元母核A,B,C,D四个环的稠合构象对强心 苷的理化及生理活性有一定影响。天然界存 在的强心苷元B/C环是反式，C/D环是顺式， A/B环大多数为顺式----洋地黄毒苷元 (digitoxigenin)，少数为反式----乌沙苷元 (uzarigenin).
17
第三节 强心苷类
一、定义
强心苷（cardiac glycosides）是存在于植 物中具有强心作用的甾体苷类化合物， 由强心苷元和糖缩合而产生的一类苷。
目前临床应用的有二、三十种，用于治疗 充血性心力衰竭及节律障碍等心脏疾病，
如西地兰、地高辛、毛地黄毒苷等。
但强心苷类能兴奋延髓催吐化学感受区而 引起恶心、呕吐等胃肠道反应；且有剧毒， 若超过安全剂量时，可使心脏中毒而停止 跳动。
CH3
CH3
CH2
CO
H
5-孕甾烷
HO
孕甾烯醇酮
CH3 CO
O
黄体酮
（二）存在形式
C21甾类在植物体中除游离存在外，可与 糖结合成苷——C21甾苷类。其苷类糖链 多和C21甾的C3-OH相连，少数连于C20OH上。其苷类分子中除2-OH糖外，还有 2-去氧糖。
1．C21甾苷类大都与皂苷、强心苷共存于中药 中如洋地黄叶和种子中，含有强心苷、皂
乙型强心苷元的毒性>相应的甲型强心苷元
（四）糖和苷元的连接方式
强心苷中，多数是几种糖结合成低聚糖形 式再与苷元的C3-OH结合成苷，少数为双 糖苷或单糖苷。糖和苷的连接方式有三种：
Ⅰ型:苷元-(2,6-去氧糖)X-(D-葡萄糖)Y Ⅱ型:苷元-(6-去氧糖)X-(D-葡萄糖)Y Ⅲ型：苷元-（D-葡萄糖）Y 一般初生苷其末端多为葡萄糖。 Ⅰ型、 Ⅱ型多见， Ⅲ型较少。
天然药物化学第八章甾体及其苷类课件
CH3 11H
CH3
21
13
3
1
A
10
B9
4
5
H
H
12
C
8 14
H
17
D
20
O
15
E
F
22 23
16
O
25 27
稠合方式
A/B 顺(cis) 5-H 反(trans) 5-H
B/C 反
8-H, 9-H
C/D 反
14-H
取代基 C1, C3, C26-OH D5, 25(27) C10, C12 → O
2、提取方法 1) 皂苷提取通法
醇水提取 脱脂 正丁醇萃取 原料
粗总皂苷
2) 脱脂 醇提物 浓缩 石油醚脱脂
适当浓缩 放冷 叶绿素折出 抽滤
3) 除叶绿素 醇提物
滤液
4) Pb盐 5) Al2O3, 活性炭
除去杂质
6) 原生苷和次生苷
原生苷：抑制酶解, 新鲜药材; 低温快速干燥; 高浓度醇（>70%）
苷元：结晶性
2、溶解性 苷元：亲脂性
3、化学反应
1）内酯环
a. 开环反应
O
苷：不定形粉末 苷：亲水性
O
O
O
O
17 14
H KOH EtOH
17 14
OH(OEt) OH
17 14
OH
OH
OH
b.降解
O
O 1) O 3 2) Z n
OO
O OH
H O
O
OOH
KH 3 CO H4IO
OH
OH
2）去羟基脱水 3）形成半缩醛
次生苷：利用酶活性，发酵(毛地黄毒苷)；化学方法(西地兰)
甾体及其苷类ppt课件
2.强心苷元类型
根据C17位侧链的不饱和内酯环不同分为： 甲型强心苷元：C17位侧链为五元环的不饱和内酯 乙型强心苷元：C17位侧链为六元环的不饱和内酯
这两类大都是β-构型，个别为α-构型，α-型无强心 作用。
⑴强心甾烯（甲型强心苷元）
22 O
α 23
甲型强心苷元C17连接 的是五元不饱和内酯
反 反顺 顺、反 反 顺
甾体皂苷 含氧螺杂环
顺、反 反 反
植物甾醇 8~10个C烃基
顺、反 反 反
蜕皮激素 8~10个C含氧烃基 顺 反 反
胆汁酸 戊酸
顺 反反
三、甾类呈色反应（用这些反应来初步鉴别该类成分）
1.醋酐-浓硫酸(Liebermann-Burchard)反应 样品/冰HAc + 浓硫酸－醋酐（1:20）→黄→红 →紫→蓝→绿→污绿，最后逐渐褪色。 2.三氯醋酸（Rosenheim）反应 样品/氯仿 + 25%三氯醋酸乙醇溶液→红至紫色。 3.三氯化锑（或五氯化锑）反应
NaOH、 KOH碱性太强，不但使所有酰基 水解，还使内酯环开裂，结构发生改变，故 很少使用。
四. 强心苷的提取分离
注意的问题： 1.共存物质：糖类、皂苷、色素、鞣质 2.原生苷水解问题 强心苷含量很低，多与糖类、皂苷、色素、鞣质 等共存，这些成分的存在可影响强心苷在溶剂中 的溶解度。同时，强心苷的原生苷和次生苷共存， 且很多结构相似的苷同存，故提取较难。 因酸碱可使强心苷发生水解、脱水和异构化， 故提取分离时应注意控制酸碱性。
20 β
12 18
γ 21
O
17
环（△α、β-γ-内酯）称 1 1 9 9 H 1 4 1 5
为强心甾烯（23个 3 C），大多为此类型。
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第八章甾体及其苷类一、名词解释1．强心苷2．甾体皂苷3．Keller-Kiliani 反应二、单选题1．区别三萜皂苷与甾体皂苷的反应（）A．3，5-二硝基苯甲酸 B.三氯化铁-冰醋酸C．α-萘酚-浓硫酸反应 D.20%三氯醋酸反应2．分步结晶法分离甾体皂苷元利用（）A．皂苷元的分子量差异 B.皂苷元的极性差异 C．皂苷元的结构类型差异 D.皂苷元的酸碱性差异3．OHO OHO按结构应属于（）A．四环三萜皂苷元 B.异螺甾烷醇类皂苷元C．呋螺甾烷醇类皂苷元 D.螺甾烷醇类皂苷元4．OOHO按结构应属于（）A．螺甾烷醇类 B.异螺甾烷醇类C．呋螺甾烷醇类 D.四环三萜6．在甲-Ⅰ型强心苷的水解中，为了得到完整的苷元，应采用（）A．3%硫酸水解 B.0.05mol/L硫酸水解 C.Ca(OH)2催化水解 D. 酶催化水解7．水解强心苷时，为了定量的得到糖，水解试剂是（）A．0.02—0.05mol／L HCI B. 3％-5％HCI C．NH4OHD．NaHCO3水溶液E．Ca（OH）2溶液8．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. 香草醛-浓硫酸反应C．三氯化铁-冰醋酸反应D．三氯醋酸反应E．亚硝酰铁氰化钠反应9．使强心苷中糖上的乙酰基脱掉应采取（）水解A．0.05mol/L HCl B. 5%HCl C.5%Ca(OH)2D．盐酸—丙酮 E.药材加硫酸铵水润湿，再水提10．Ⅰ-型强心苷分子结合形式为（）A．苷元-O-(2，6-二去氧糖)x-O-(α-羟基糖)yB．苷元-O-(α-羟基糖)x-O-(2，6-二去氧糖)yC．苷元-O-(α-羟基糖)xD．苷元-O-(6-去氧糖)x-O-(α-羟基糖)yE．苷元-O-(α-羟基糖)x-O-(6-去氧糖)y11．下列提取方法中，溶剂用量最省的是( )A.连续提取法B.回流提取法C.渗漉法D.煎煮法13．可用于分离螺甾烷甾体皂苷和呋甾烷皂苷的方法是（）A．乙醇沉淀法 B. 分段沉淀法C．胆甾醇沉淀法D．醋酸铅沉淀法E．明胶沉淀法14．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B．鼠李糖在末端C．去氧糖在末端D．氨基糖在末端15．α-去氧糖常见于（）A．黄酮苷 B. 蒽醌苷C．香豆素苷D．强心苷E．皂苷16. 下列化合物属于（）OOHOA．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．变形螺甾烷醇型皂苷元17.某中草药水提液，在试管中强烈振摇后，产生大量持久性泡沫，该提取液中可能含有（）A．皂苷B．蛋白质C．单宁D．多糖18. 下列化合物属于（）O O GlcXylA．五环三萜皂苷B．呋甾烷醇型皂苷C．变形螺甾烷醇型皂苷D．四环三萜皂苷19．活性皂苷化合物一般不做成针剂，这是因为（）A．不能溶于水B．产生泡沫C．有溶血作用D．久置产生沉淀20．用Liebermann-Burchard 反应可以区别甾体皂苷和三萜皂苷，因为（）A．甾体皂苷最后呈绿色B．三萜皂苷最后呈绿色C．甾体皂苷颜色较浅D．三萜皂苷颜色较浅21．没有溶血作用的皂苷是（）A．甾体皂苷B．单糖链皂苷C．三萜皂苷D．人参总皂苷22．皂苷沉淀甾醇类，对甾醇的结构要求是（）A．具有3α-OH B．具有3β-OHC．具有3β-O-糖D．具有3β-OAc23．区别甾体皂苷元C25位构型，可根据IR光谱中的（）为依据A．B带>C带 B．A带>B带 C．D带>A带 D．C带>D带 E．A带>C带24．甾体皂苷不具有的性质是（）A．可溶于水、正丁醇 B．与醋酸铅产生沉淀C．与碱性醋酸铅沉淀 D．表面活性与溶血作用E．皂苷的苷键可以被酶、酸或碱水解25．2-去氧糖常见于（）苷A．黄酮苷 B. 蒽醌苷 C．三萜皂苷 D．强心苷 E．甾体皂苷26．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．C17内酯环连接位置不同 E．C17不饱和内酯环不同27．强心苷甾体母核的反应不包括（）A．三氯醋酸（Rosenheim）反应B．Salkowski反应C．3，5-二硝基苯甲酸（Kedde）反应D．三氯化锑（或五氯化锑）反应E．醋酐－浓硫酸（Liebermann-Burchard）反应三、填空题：1．强心苷是指天然界存在的一类对人的具有显著生理活性苷类。
从结够上看强心苷是由和缩合而成。
根据苷元侧链上连接的差异，强心苷分为和。
2．强心苷中的成分，多数是几种糖结合而再与苷元连接成苷，根据和连接方式，将强心苷分为Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ型，其中Ⅰ表示为，其中Ⅱ表示为，其中Ⅲ表示为；3．水解是了解强心苷组成的常用方法，主要有法和、法。
前者又分为、、。
4．组成强心苷的糖有、，临床上常用的强心苷药物有、、等。
5．甾体皂苷是由一类 _________类化合物衍生的寡糖苷。
该类化合物除了自身的药用价值外，水解后的苷元如薯蓣皂苷元还可以作为合成__________的原料。
6．去乙酰毛花洋地黄苷丙是从叶子中提取的，它的商品名是。
经过解可以进一步获得临床上应用的狄高辛。
7．用大孔吸附树脂柱分离纯化水提取液中的皂苷时，首先用洗脱，被先洗下来的是等，再依次用不同浓度的洗脱，大多皂苷被洗脱下来。
8．甾体皂苷除了本身的药用价值外，其苷元可以作为、如。
9．有些皂苷的水溶液有溶血作用，是因为。
10．甲型和乙型强心苷元基本结构的区别点在于_______________不同，甲型为___________，乙型为______________。
11．根据C2位上有无羟基，可将强心苷的糖分为__________和_________，鼠李糖和D-洋地黄糖属于______________，D-毛地黄毒糖属于_______________。
12．强心苷对心脏具有显著的生理活性，主要作用有__________、_____________。
13．五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。
14．强心苷的色谱行为一般根据___________原理考虑。
在纸色谱鉴定中，一般应用___________作固定相，可获得较好的分离效果。
15．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，________________又能沉淀析出。
16．________皂苷的乙醇液可别胆甾醇沉淀，生成的分子复合物用乙醚回流时，_________可溶于乙醚，而___________不溶，从而可达到分离目的。
17．吉拉德试剂在一定条件下与含__________的甾体皂苷元生成腙，借以与__________皂苷元分离。
18．皂苷的溶血指数是在一定条件下能使血液中红细胞溶解的__________________。
四、判断题1．苷键的酸水解取决于苷键原子对质子的吸引能力，因此，葡萄糖苷较加拿大麻糖苷易水解。
2．强心苷中母核的主体结构与强心作用有密切关系，C/D环稠合方式为顺式，C17位五元不饱和内酯环为α构型时才有较强的强心作用。
3．提取强心苷苷元时，可利用发酵技术，将其所有糖酶解后，直接用亲脂性溶剂提取。
4．所有的皂苷类化合物都具有溶血作用。
5．强心苷和糖链部分若有去氧糖时，它们的连接方式一般为：苷元-（葡萄糖）x-(去氧糖)Y6．凡溶血试验呈阳性的植物粗提液必含有皂苷类化合物。
7．正丁醇或戊醇对皂苷溶解度较好，是提取皂苷时常采用的溶剂。
8．甾体皂苷可被中性醋酸铅沉淀。
9．皂苷的熔点都较高，常在熔融前就分解，一般测得的大多是分解点。
10．凡苷元由环戊烷骈多氢菲基本母核组成的苷类化合物均属于皂苷。
五、鉴别题（先写出下列化合物的结构，再用化学方法鉴别之）1．三萜皂苷与甾体皂苷2．螺甾烷醇型皂苷，呋甾烷醇类皂苷3．甲型强心苷与乙型强心苷六、问答题1．天然甾体化合物的共同结构特征是什么？2．天然甾体化合物常见的结构类型有哪些？它们各自的结构特征是什么？3．天然甾体化合物常见的颜色反应有哪些？4．强心苷的定义是什么？有哪些显著的生理活性？5．强心苷按苷元结构特征分为几类？各自有何特征？6．强心苷的糖基有何特别之处？请举出几种在其它苷中所没有的单糖。
7．强心苷元与糖的连接有何特点？按糖的连接方式，可将强心苷分为几种类型？8．Kedde反应、Baljet反应、Legal反应、Keller—kiliani反应的试剂组成与用途？9．如何用UV、IR方法区别甲、乙型强心苷？11．甾体皂苷的基本结构是什么？可分为几种类型，各自结构有何特征？12．甾体皂苷的糖基部分与三萜皂苷的糖基部分有何不同？13．如何用颜色反应区别甾体皂苷与三萜皂苷？区别螺甾醇型皂苷与呋甾醇型皂苷？14．如何用IR区分甾体皂苷中的C25的构型？15．以胆甾醇沉淀甾体皂苷时，对胆甾醇的结构有何要求？该沉淀反应有何用途？16．为使Ⅰ型强心苷水解得到完整的苷元，应采用什么水解条件。
17．影响强心苷溶解性的因素有哪些？18．提取强心苷原生苷时应注意哪几方面因素？。