第八章_甾体及其苷类
第三节 强心苷类
剂反应产生颜色，甲型反应，乙型不反应
3、由于2-去氧糖产生的反应
Keller-Kiliani反应 对二甲氨基苯甲醛反应
七、强心苷的提取分离
（一）提取原生苷：注意抑制酶活力
使用新鲜原料，尽快用热水、醇、含水醇等萃取。
新鲜采集的原料不是立即提取的，需低温快速干燥后保存 避免新鲜采集的原料室温下长期放置 发酵（利用植物体中本身含有的酶使苷类酶解为次生苷或苷 元 加入能使待分离植物中的苷类物质水解为次生苷或苷元的酶 酶解
OH 菝葜皂苷
glc
第四节 甾体皂苷
五、甾体皂苷理化性质
1、甾体皂苷元溶解性： 结晶，易溶于石油醚、氯仿等弱极性有机溶剂，不溶于水 2、甾体皂苷（寡糖苷）的溶解性：
可溶于水，易溶于热水、稀醇，难溶于石油醚、苯、乙醚
等亲脂性有机溶剂 3、甾体皂苷的表面活性和溶血作用： 与三萜皂苷类似
第四节 甾体皂苷
甾体
三萜
第一节 概述
三、甾体化合物的颜色反应（与三萜类化合物相似）
在无水条件下遇强酸产生各种颜色
Liebermann-Burchard反应：样品溶于冰醋酸，加浓硫酸-醋 酐（1:20），产生红-紫-蓝-绿等颜色变化，最后褪色
Salkowski反应：样品溶于氯仿，沿壁滴加浓硫酸 三氯乙酸-乙醇 三氯化锑或五氯化锑反应
OH RO
R H -Rha -Rha-glc -Rha-glc-glc
第三节 强心苷类
六、强心苷的理化性质
(一) 理化性质 1、形态及溶解度：
无色结晶或无定型粉末
可溶于水、丙酮、醇等极性溶剂；略溶于乙酸乙酯、含醇
氯仿，几乎不溶于醚、苯、石油醚等非极性溶剂
甾体及其苷类
甾族化合物的立体结构 甾族化合物的立体化学比较复杂。只就A,B,C,D四个环讲，就有六个手 性碳原子，因此可能有立体异构体的数目为26=64个，但天然产甾族化合 物现知的只有两种构型，一种是A和B环以反式相并联。另一种是A和B环 以顺式相并联。而B和C环，C和D环之间多是以反式相并联的。
构象式为 A B反式
三萜皂苷也有此反应，颜色变化稍慢， 且不出现污绿色。但甾体皂苷颜色变化 快，在颜色变化的最后呈现污绿色；
• 2.Salkowski反应 样品溶于氯仿，沿管 壁滴加浓硫酸，氯仿层显血红色或青色， 硫酸层显绿色荧光。 • 3.三氯化锑或五氯化锑反应 将样品醇溶 液点于 滤纸上，喷以20%三氯化锑（或 五氯化锑）氯仿溶液（不应含乙醇和水） 干燥后，60-70℃加热，显黄色、灰蓝色、 灰紫色斑点。
三氯化锑反应
胆甾醇（ cholesterol）
黄—红色
3，3‘双（2，4）胆甾二烯
3，5-胆甾二烯
Section Two Steroides
一、C21甾体化合物
（一）定义 C21甾(C21-steroides）是一类含有21个碳 原子的甾体衍生物，由植物中分离出的C21甾类 都是以孕甾烷（pregnane）或其异构体为基本 骨架。是目前广泛应用于临床的一类重要药物， 具有抗炎、抗肿瘤、抗生育等方面生物活性。
三、化学结构和分类
（一）苷元部分
1.基本结构 强心苷是由强心苷元（cardiac aglycone） 与糖（sugar）二部分构成。
（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。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).
广东药学院课堂教案
学时：3学时授课内容（章/节）第八章甾体及其苷类（1）教学目的和要求:要求掌握甾类化合物的分类及强心苷的结构特征、理化性质教学内容[标明重点、难点]⏹1、强心苷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2、强心苷的性状和溶解度，强心苷的酸水解法和酶水解法及酶水解法在强心苷生产中的应用，强心苷的颜色反应及其应用，强心苷的紫外和红外光谱特征3、甾体皂苷的结构特点和类型及典型代表化合物，甾体皂苷的化学检识方法及红外波谱特征⏹⏹重点：强心苷元及其苷的结构特征及理化性质、提取分离。
难点：强心苷的性状和溶解度。
⏹教学方法及教学手段运用启发式教学和多媒体课件教学课后小结一、掌握甾类化合物的分类及结构特征二、掌握强心苷结构特征分类及强心苷的溶解度，酸水解法和酶水解法及酶水解法在强心苷生产中的应用三、强心苷的颜色反应及其应用及强心苷的紫外和红外光谱特征四、掌握甾体皂苷的结构特点和类型及典型代表化合物五、了解强心苷的质谱和核磁共振氢谱的特征备注本章的重点在于掌握甾体母核的结构特点，了解其共性，再掌握其他甾体结构类型就很容易了；其次是甾体母核的鉴别反应与鉴别强心苷的颜色反应，分为：作用于不饱和内酯环的和α－去氧糖的；在分离这两类成分时采用的方法有何不同，在光谱鉴别方面有什么特征,这些知识的掌握均需通过多做习题练习来加深对理论课的理解和掌握。
日期：年月日学时：3学时授课内容（章/节）第八章甾体及其苷类（2）教学目的和要求:要求掌握强心苷的颜色反应及甾体皂苷类化合物的分类，要求掌握甾体类化合物的显色反应及甾体皂苷类化合物的鉴定教学内容[标明重点、难点]⏹1、熟悉甾体类化合物的显色反应，强心苷的提取分离方法2、了解甾体类化合物的结构特点及分类，C21甾类化合物的结构特征及实例，强心苷的质谱和核磁共振氢谱的特征3、了解甾体皂苷的紫外光谱、质谱、核磁共振氢谱及提取分离方法4、一般介绍强心苷结构鉴定实例和生物活性重点：强心苷化学检识方法及红外波谱特征，甾体皂苷的化学检识方法及红外波谱特征难点：皂苷的结构特点和类型，强心苷的酸水解法和酶水解法，甾体皂苷的结构特点和类型⏹教学方法及教学手段运用启发式教学和多媒体课件教学课后小结1．掌握甾类化合物的分类及结构特征2．掌握强心苷结构特征分类及强心苷的溶解度，酸水解法和酶水解法及酶水解法在强心苷生产中的应用3．强心苷的颜色反应及其应用及强心苷的紫外和红外光谱特征4．掌握甾体皂苷的结构特点和类型及典型代表化合物5．了解强心苷的质谱和核磁共振氢谱的特征备注本章的重点在于掌握甾体母核的结构特点，了解其共性，再掌握其他甾体结构类型就很容易了；其次是甾体母核的鉴别反应与鉴别强心苷的颜色反应，分为：作用于不饱和内酯环的和α－去氧糖的；在分离这两类成分时采用的方法有何不同，在光谱鉴别方面有什么特征,这些知识的掌握均需通过多做习题练习来加深对理论课的理解和掌握。
甾体类化合物
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
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
4
天然甾体化合物的结构特点
（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。
17
（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
16
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
甾体及其苷类
淡红或紫红
△
6.Lifschutz反应：
样品冰醋酸液
过氧苯甲酸结晶 （C6H5COO2H）
△
H2SO4
呈色
7.Tortellijaffe反应：
样品冰醋酸液 2%溴-氯仿液 界面呈绿色
其反应机理较复杂，无色的甾体化合物在无水 条件下和浓酸作用，首先是C3含氧小基团的质 子化而形成烊盐（此时加水稀释可回收甾醇）， 进一步则脱水形成共轭双键，然后产生双键移 位或双分子聚合或氧化等过程，生成有色物，
• 较重要的植物有黄花夹竹桃、紫花洋地黄、 毛花洋地黄、杠柳、铃蓝、海葱、福寿草、 羊角拗等。
• 动物中尚未发现有强心苷类成分，蟾蜍中所 含的蟾毒也对心肌有兴奋作用，具强心作用， 但其非苷类，而属甾类。
二、生物合成
以甾醇为母体经多次转化而逐渐生成涉及到大 约20种酶的作用，如还原酶、氧化还原酶、苷化酶、 乙酰化酶等。毛地黄中的强心苷元的形成过程：
C16,17可能有双键。
2.结构类型
根据C17位侧链的不饱和内酯环不同分为： • 甲型：C17位侧链为五元环的△-内酯
• 乙型：C17位侧链为六元环的△ -内酯
这两类大都是β-构型，个别为α-构型， α-型无强心作用。
甲型强心苷元：
C17位上连五元不饱和内酯环，即△αβ-γ-内 酯----强心甾烯型。以强心甾（cardenolide）为 母核命名。
2．具甾体化合物的颜色反应。
由于C21甾苷类分子中2-去氧糖的存在，故存 在Keller—kiliani 颜色反应（强心苷类颜色反应）
C21甾苷类溶于含少量Fe3+(FeCl3或Fe2(SO4)3) 的冰醋酸，沿管壁滴加浓H2SO4
界面及醋酸层颜色变化（蓝、蓝绿色） 苷元不同而不同
9.甾体及其苷类
乙型强心苷元及其苷的毒性规律一般为： 苷元>单糖苷>二糖苷 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。
（二）作用于α ,β 不饱和内酯环的反应： 甲型强心苷在碱性醇溶液中，发生双键 转移，生成活性亚甲基，故可与活性亚甲基 试剂作用而显色。 乙型强心苷无此类反应。
1.Legal反应（亚硝酰铁氰化钠试剂）：
取样品1-2mg，溶于2-3滴吡啶中，加一滴 3%亚硝酰铁氰化钠溶液和一滴2mol/L NaOH溶液， 样品液呈深红色并渐渐褪去。
4.Baljet反应（碱性苦味酸试剂）
取样品的甲醇或乙醇液于试管中，加入 碱性苦味酸试剂数滴，呈现橙或橙红色。有 时需放置15min后显色。
（三）作用于α -去氧糖的反应
1. Keller-kiliani(K-K)反应 此反应是α -去氧糖的特征反应，对 游离的α -去氧糖或或在反应条件下能水解 出α -去氧糖的强心苷都可显色。取样品 1mg溶于5ml冰乙酸中，加一滴20%三氯化铁 水溶液，倾斜试管，沿试管壁加入5ml浓硫 酸，若有α -去氧糖存在，乙酸层渐呈蓝或 蓝绿色。但若不显色，不能说明无α -去氧 糖。
五、强心苷的提取分离
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。
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。
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
第八章 三萜及其苷
R3 R R2
17
R1 8 R4 15
HO
四、五环三萜 （Pentacyclic Triterpenoids） Triterpenoids）
√ • • √ • √
齐墩果烷型( 齐墩果烷型 Oleananes ） 乌苏烷型（ 乌苏烷型（Ursanes） ） 羽扇豆烷型（ 羽扇豆烷型（Lupanes） ）
20R 原 参 醇R 人 二 =H 20R 原 参 醇R -O 人 三 =α H
羊毛脂烷型( （二）羊毛脂烷型( Lanostanes )
• 结构特点 A/B, B/C, C/D环均为反式 C/D环均为 环均为反式 10、13、14位分别连有β, β, α-CH3 10、13、14位分别连有 位分别连有β CH3 8位连有β-H 位连有β C17侧链为β构型 17侧链为 侧链为β C20为R构型 20为
羊毛脂烷
大戟烷
• 从藤桔属植物 Paramignya monophylla 的果实分离得到： 的果实分离得到：
20 17 13 8 14
OH
10 3
H
O
4
H
3-oxotirucalla-7,24-dine-23-ol
（五）楝烷型（Meliacanes） 楝烷型（Meliacanes）
• 结构特点 26个碳 个碳 A/B, B/C, C/D均为反式 均为反式 8、10、13位分别连有 β, β, α,-CH3 、 、 位分别连有
A
4 10 20 17
羊毛脂烷
C 9 B
8
13 D 14
环阿屯烷
常见中药成分：黄芪苷 常见中药成分：
2 4 2 5 2 0 1 9 1 3 0 6 9