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
第七章 甾体化合物
第 七 章 甾体类化合物甾体——化学结构中都具有甾体母核----环戊烷骈多氢菲。
甾体类在结构中都具有环戊烷骈多氢菲的甾核。
甾类是通过甲戊二羟酸的生物合成途径转化而来。
天然甾类化合物的分类 C 21甾: 是含有21个碳的甾体衍生物。
以孕甾烷或其异构体为基本骨架。
C 5、C 6——多具双键C 17——多为α-构型,少为β-构型 C 20——可有>C=O 、-OHC 11——可有α-OHC-3、8、12、14、17、20——可能有β-OH 强心苷 ： 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。
海洋甾体化合物 ：不少海洋甾体化合物具有显著的抗肿瘤活性。
海洋甾体化合物具有活性强、结构复杂的特点。
第一节 强心苷（考点；结构类型，甲乙型） 强心苷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。
强心苷是治疗室率过快心房颤动的首选药和慢性心功能不全的主要药物。
第一节、 结构和分类1.基本结构：强心苷是由强心苷元与糖二部分构成。
一.强心苷元部分：强心苷元是由甾体母核与C 17取代的不饱和内酯环组成 。
（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。
2.结构类型：根据C 17位侧链的不饱和内酯环不同分为：甲型：C 17位侧链为五元环的△αβ-γ内酯 （五元不饱和内酯环）； 乙型：C 17位侧链为六元环的△αβ-γδ -γ内酯（六元不饱和内酯环） 这两类大都是β-构型，个别为α-构型，α-型无强心作用。
二、糖部分 根据C 2位上有无-OH 分为α-OH （2-OH ）糖及α-去氧糖（2-去氧糖）两类。
后者主要见于强心苷。
强心苷中，多数是几种糖结合成低聚糖形式再与苷元的C 3-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 X=1-3; Y=1-2 一般初生苷其末端多为葡萄糖。
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。
甾体化合物
甾族化合物广泛存在于动植物组织内，并在动植物生命活动中起着重要的作用。
一、甾族化合物的结构1．基本结构甾类化合物分子中，都含有一个叫甾核的四环碳骨架，环上一般带有三个侧链其通式为：R1、R2一般为甲基，称为角甲基，R3为其它含有不同碳原子数的取代基。
甾是个象形字，是根据这个结构而来的，许多甾体化合物出这三个侧链外，甾核上还有双键、羟基和其他取代基。
二、重要的甾族化合物1．甾醇1）胆甾醇（胆固醇）胆甾醇是最早发现的一个甾体化合物，存在于人及动物的血液、脂肪、脑髓及神经组织中。
3 -羟基-胆甾-5-烯（胆固醇）无色或略带黄色的结晶，m.p148.5℃,在高真空度下可升华，微溶于水，溶于乙醇、乙醚、氯仿有机溶剂。
人体内发现的胆结石几乎是由胆甾醇所组成的，胆固醇的名称也是由此而来的。
2）7-脱氢胆甾醇胆甾醇在酶催化下氧化成7-脱氢胆甾醇。
7-脱氢胆甾醇存在于皮肤组织中，在日光照射下发生化学反应，转变为维生素D3：维生素D3是从小肠中吸收Ca2+离子过程中的关键化合物。
体内维生素D3的浓度太低，会引起Ca2+离子缺乏，不足以维持骨骼的正常生成而产生软骨病。
3）麦角甾醇麦角甾醇是一种植物甾醇，最初是从麦角中得到的，但在酵母中更易得到。
麦角甾醇经日光照射后，B环开环而成前钙化醇，前钙化醇加热后形成维生素D2（即钙化醇）。
维生素D2 同维生素D 3一样，也能抗软骨病，因此，可以将麦角甾醇用紫外光照射后加入牛奶和其他食品中，以保证儿童能得到足够的维生素D。
2．胆汁酸3 ,7 ,12 -三羟基-5 -胆烷-24-酸（胆酸）胆汁酸存在于动物的胆汁中，从人和牛的胆汁中所分离出来的胆汁酸主要为胆酸。
胆酸是油脂的乳化剂，其生理作用是使脂肪乳化，促进它在肠的水解和吸收。
故胆酸被称为“动物肥皂”。
3．甾族激素激素是由动物体内各种内分泌腺分泌的一类具有生理活性的化合物，它们直接进入血液或淋巴液中循环至体内不同组织和器官，对各种生理机能和代谢过程起着重要的协调作用。
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。
甾体化合物的名词解释
甾体化合物的名词解释甾体化合物是一类含有三个六元环和一个五元环的脂环化合物。
它们是体内合成激素、维生素和其他生物活性物质的重要组成部分。
甾体化合物的结构具有独特的环状形式，这使得它们在生物学过程中发挥了重要的作用。
本文将对甾体化合物的结构、作用机制以及在人体健康中的重要性进行解释。
甾体化合物的结构特点是由四个螺环组成，其中三个六元环呈平面，一个五元环则向外突出。
这种结构使得甾体化合物具有平衡和稳定性，有利于其在生物体内的合成和功能发挥。
这些化合物的命名常以“甾”字开始，如胆甾醇、类固醇等，以突出其特有的结构。
甾体化合物在生物体内发挥着多种重要的生物学功能。
其中最为广为人知的是类固醇激素的调节作用。
类固醇激素是一类具有甾体结构的生物活性物质，包括雄激素、雌激素和肾上腺皮质激素等。
它们通过与细胞内的受体结合，调节基因的表达，从而影响人体的生长、发育、代谢和免疫等生理过程。
此外，甾体化合物还参与胆汁酸合成、维生素D合成以及细胞膜的结构和功能调节等过程。
甾体化合物在人体健康中的重要性不可忽视。
胆甾醇，即我们俗称的“胆固醇”，是一种人体必需的脂类物质。
它作为细胞膜的重要组分，维持细胞的完整性和功能。
此外，胆固醇还是合成激素、胆汁酸以及维生素D的前体物质，对于人体的正常代谢和健康至关重要。
然而，高胆固醇水平与心血管疾病的发生密切相关，因此，合理控制胆固醇摄入量是维护心血管健康的重要措施。
除了胆固醇外，类固醇激素也是人体健康不可或缺的一部分。
它们在维持人体内分泌平衡、性腺发育、骨骼健康以及免疫调节中发挥着关键作用。
然而，过度使用类固醇类药物或体内合成异常可能会导致一系列副作用，如骨骼疏松、肌肉萎缩等。
因此，在医学应用和药物治疗中，对类固醇激素的使用需要谨慎，并在医务人员的指导下进行。
此外，甾体化合物还有其他一些重要的功能。
维生素D就是一种具有甾体结构的物质，它在人体中调节钙磷代谢、维持骨骼健康、促进免疫系统功能等方面起着至关重要的作用。
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
【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。
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强心苷的存在部位
强心苷可以存在于植物体的叶、花、种子、 鳞茎、树皮和木质部等不同部位。在同一植 物体中往往含有几个或几十个结构类似、理 化性质近似的苷，同时还有相应的水解酶存 在。另外，强心苷结构复杂，性质不够稳定， 易被水解生成次生苷，给提取分离工作带来 一定的困难。
10
强心苷的生物活性
强心苷是一类选择性作用于心脏的化合物。临床 上主要用于治疗慢性心功能不全，以及一些心率 失常等心脏疾患。据报道，某些强心苷有细胞毒 活性，动物试验表明可抑制肿瘤。此外，强心苷 类化合物有一定的毒性，它能致恶心、呕吐等胃 肠道反应，能影响中枢神经系统产生眩晕、头痛 等症。
反
反
昆虫变态激素
顺
反
强心苷
顺、反
反
顺
C2H5
反
8～10个碳的脂肪
烃
顺
不饱和内酯环
蟾毒配基
顺、反
反
甾体皂苷
顺、反
反
反
六元不饱和内酯
环
反
含氧螺杂环
甾体生物碱
5
天然甾体化合物的结构特点
11 19 1
R
20 12 18 17
C 13 D
16
2
A
9 10
B
8 14
15
3
5
7
4
6
甾体化合物可分为两种类型：A/B环顺式稠合的称正系；A/B
概述
强心苷类化合物 甾体皂苷 C21甾体化合物 植物甾醇 胆汁酸类化合物 昆虫变态激素
3
第一节 概述
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，包括植物甾醇、胆汁酸、C21甾类、强心苷、甾体皂苷、 甾体生物碱等。尽管种类繁多，但它们的结构中都具有环戊
烷骈多氢菲的甾体母核。
R
1
2
A
12 13 17
11
二、强心苷的结构与分类
1 、苷元部分的结构 强心苷由强心苷元与糖缩合 而成。天然存在的强心苷元是C17侧链为不饱和内 酯环的甾体化合物。其结构特点如下： （1）环的稠合方式为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。
12
（2）取代基
C10、C13、C17的取代基均为β型。 C3、C14位有羟基取代。母核其 它位置也可能有羟基取代，其中
大多数属于此类。
O
22
23
O18 20Fra bibliotek1217
21
11
19 1
13
16
2
10
9 8
14
H
15
3
7
456
强心甾
O
22
O
20
21
H
H
H
强心甾烯 14
（3）强心苷元分类
②C17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。
16β-OH有时与小分子有机酸， 如甲酸、乙酸等以酯的形式存在。
在C11、C12和C19位可能出现羰 3 基。有的母核含有双键，双键常 OH
在C4、C5位或C5、C6位。
O
22
23
O
11 19
20
18 12
21 17
13
C
D
14
A10 B OH
5
4
6
13
（3）强心苷元分类
①C17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，
乙酰辅酶A
角鲨烯（squalene）
2，3-氧化角鲨烯（2，3-oxidosqualene） 羊毛甾醇
7
三、甾体类化合物的颜色反应
甾体类化合物在无水条件下用酸处理，能产生各种颜色反 应。这类颜色反应的机理较复杂，是甾类化合物与酸作用， 经脱水、缩合、氧化等过程生成有色物。
1．Liebermann-Burchard反应 将样品溶于氯仿，加硫 酸-乙酐（1:20），产生红→紫→蓝→绿→污绿等颜色变 化，最后褪色。
23 22 20
O
24
O
21
H
海葱甾
23
22 20
O
24
O
21
H
H
H
海葱甾二烯（蟾蜍甾二烯）
15
强心苷元实例
O
O
O
O
OH HO
洋地黄毒苷元
O
O
OH HO
3-表洋地黄毒苷元
O
O
OCH2CH3
OHC
OH HO
OH HO
蟾毒素
绿海葱苷元
16
2．糖部分的结构
构成强心苷的糖有20多种。根据它们C2位上有无羟 基可以分成两类。 ➢（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-鸡纳糖等；6-去氧糖甲醚如L-黄花夹竹桃糖、D洋地黄糖等。
11
10 9 C
D
14
16 15
B8
34 567
4
一、甾体化合物的结构与分类
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，如表9-1所示。
表9-1 天然甾体化合物的种类及结构特点
名称
A/B
B/C
C/D
C17-取代基
植物甾醇
顺、反
反
反
8～10个碳的脂肪
烃
胆汁酸
顺
反
反
戊酸
C21甾醇
17
CH3
O
OH H , OH
CH3 HO
O
H , OH
HO
OH
OHOH
D-鸡纳糖 D-弩箭子糖
CH3 O H , OH
HO
OHOH
D-6-去氧阿洛糖
CH3 HO O
OCH3 H, OH
HO O CHH3O H, OH
O
CH3 HO
H,
OH
HO
OH
OCH3
OH
D-洋地黄糖 L-黄花夹竹桃糖 L-夫糖
8
第二节 强心苷类化合物
（cardiac glycosides） 一、强心苷概述
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。
它们主要分布于夹竹桃科、玄参科、百合科、萝摩科、 十字花科等十几个科的一百多种植物中。常见的有毛花洋地黄、 紫花洋地黄、黄花夹竹桃、毒毛旋花子、铃蓝、海葱、羊角拗 等。
第八章 甾体类化合物
1
教学基本要求
1、熟悉甾体类化合物的结构与分类。 2、掌握强心苷的结构类型、理化性质、检识
及提取分离方法。 3、掌握甾体皂苷结构、分类、理化性质、检
识及提取分离方法。 4、熟悉碳－21甾体化合物及植物甾醇。 5、熟悉胆汁酸类化合物。
2
第八章 甾体类化合物
（steroids）
环反式稠合的称别系。通常这类化合物的C10、C13、C17侧链大 都是β构型，C3上有羟基，且多为β构型。甾体母核的其他位 置上也可以有羟基、羰基、双键等官能团。
6
二、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9-1(p249) 所示。
18
（2）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。
有2，6-二去氧糖如D-洋地黄毒糖等；2，6-二
去氧糖甲醚如L-夹竹桃糖、D-加拿大麻糖等。
CH3 O H, OH
CH3 O H, OH
HO OH
HO OCH3
D-洋地黄毒糖 D-加拿大麻糖