1、第第九九章章 甾体类甾体类化合物化合物 第一节第一节 概述概述1.概念概念 甾体化合物是天然化合物存在的一类化学成分，甾体化合物是天然化合物存在的一类化学成分，包括包括植物甾醇、胆汁酸、植物甾醇、胆汁酸、C C2121甾类、昆虫变态激素、甾类、昆虫变态激素、强心苷、甾体皂苷强心苷、甾体皂苷、甾体生物碱、蟾毒配基甾体生物碱、蟾毒配基等。尽等。尽管种类繁多，但它们的结构中都具有管种类繁多，但它们的结构中都具有环戊烷骈多氢环戊烷骈多氢菲菲的甾体母核。的甾体母核。甾核四个环可以有不同的稠合方式。甾核甾核四个环可以有不同的稠合方式。甾核C C3 3位位有羟基取代，可与糖结合成苷。甾核的有羟基取代，可与糖
2、结合成苷。甾核的C C1010和和C C1313位位有角甲基取代，有角甲基取代，C C1717位有侧链位有侧链。根据侧链结构的不。根据侧链结构的不同，天然甾类成分又分为许多类型。同，天然甾类成分又分为许多类型。R167891011121314151617ABCD4532天然甾体化合物的种类及结构特点天然甾体化合物的种类及结构特点1.甾体化合物的甾体化合物的结构与分类结构与分类 天然甾体化合物的天然甾体化合物的B/C环都是反式，环都是反式，C/D环多为环多为反式，反式，A/B环有顺、反两种稠合方式。甾体化合物环有顺、反两种稠合方式。甾体化合物可分为两种类型可分为两种类型:A/B环顺式稠合的称环顺
3、式稠合的称正系正系，即，即C5上上的氢原子和的氢原子和C10上的角甲基都伸向环平面的前方，处上的角甲基都伸向环平面的前方，处在同一边，为在同一边，为构型，构型，以实线表示；以实线表示；A/B环反式稠合环反式稠合的称为的称为别系别系，即，即C5上的氢原子和上的氢原子和C10上的角甲基不在上的角甲基不在同一边，而是伸向环平面的后方，为同一边，而是伸向环平面的后方，为 构型，构型，虚线表虚线表示。示。C3上有羟基，多为上有羟基，多为构型。构型。2.甾体化合物的甾体化合物的生物合成途径生物合成途径 甾体化合物是由甾体化合物是由甲戊二羟酸甲戊二羟酸的生物合成途径转化的生物合成途径转化而来。而来。乙酰辅酶
4、乙酰辅酶A A 角鲨烯角鲨烯 2,3-2,3-氧化角鲨烯氧化角鲨烯 羊毛甾醇羊毛甾醇 接着可衍生成甾醇类、接着可衍生成甾醇类、C C2121甾类、强心苷元类、甾甾类、强心苷元类、甾体皂苷元类等。体皂苷元类等。3.甾体类化合物的颜色反应甾体类化合物的颜色反应 甾类成分在无水条件下，遇强酸亦能产生各种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。颜色反应，与三萜化合物类似。李李-布氏反应（布氏反应（Liebermann-BurchardLiebermann-Burchard反应）反应）将样品溶于氯仿，加硫酸将样品溶于氯仿，加硫酸-醋酸酐醋酸酐(1:20)(1:20)，产，产生
5、红生红 紫紫 蓝蓝 绿绿 污绿等颜色变化，污绿等颜色变化，最后褪色。也可将样品溶于冰乙酸，加试剂产生同最后褪色。也可将样品溶于冰乙酸，加试剂产生同样的反应。样的反应。氯仿氯仿-浓硫酸试剂（浓硫酸试剂（SalkowskiSalkowski反应）反应）将样品溶于氯仿，加入硫酸，硫酸层显血红色将样品溶于氯仿，加入硫酸，硫酸层显血红色或蓝色，氯仿层显绿色荧光。或蓝色，氯仿层显绿色荧光。TschugaevTschugaev反应反应 将样品溶于冰乙酸，加几粒氯化锌和乙酰氯共将样品溶于冰乙酸，加几粒氯化锌和乙酰氯共热；或取样品溶于氯仿，加冰乙酸、乙酰氯、氯化热；或取样品溶于氯仿，加冰乙酸、乙酰氯、氯化锌煮沸
6、，反应液呈现紫红锌煮沸，反应液呈现紫红 蓝蓝 绿的变化。绿的变化。三氯醋酸试剂（三氯醋酸试剂（Rosen-HeimerRosen-Heimer反应）反应）将样品溶液滴在滤纸上，喷将样品溶液滴在滤纸上，喷25%25%的三氯乙酸乙的三氯乙酸乙醇溶液，加热至醇溶液，加热至6060呈红色至紫色反应。呈红色至紫色反应。五氯化锑反应五氯化锑反应 将样品溶液滴在滤纸上，喷将样品溶液滴在滤纸上，喷25%25%的五氯化锑氯的五氯化锑氯仿溶液，加热至仿溶液，加热至60607070加热加热3 35 5分钟，斑点呈分钟，斑点呈灰蓝、蓝、灰紫色等颜色。灰蓝、蓝、灰紫色等颜色。第第二二节节 强心苷强心苷一、强心苷的概述及
7、生物合成一、强心苷的概述及生物合成二、强心苷的结构二、强心苷的结构1.1.强心苷的母核结构强心苷的母核结构2.2.强心苷的糖强心苷的糖3.3.苷元和糖连接的方式苷元和糖连接的方式三、强心苷的结构与活性的关系三、强心苷的结构与活性的关系第第二二节节 强心苷强心苷四、强心苷的理化性质四、强心苷的理化性质1.1.理化性质理化性质2.2.苷键的水解苷键的水解3.3.显色反应显色反应-检识检识五、强心苷的提取和分离五、强心苷的提取和分离一、强心苷的概述及生物合成 强心苷（强心苷（cardiac glycosidescardiac glycosides）是存在植物中具有）是存在植物中具有强心作用的甾体苷类
8、化合物。是治疗心力衰竭不可缺少的强心作用的甾体苷类化合物。是治疗心力衰竭不可缺少的重要药物。重要药物。主要用以治疗充血性心力衰竭及节律障碍等心脏疾患主要用以治疗充血性心力衰竭及节律障碍等心脏疾患如：西地兰、地高辛、毛地黄毒苷等。如：西地兰、地高辛、毛地黄毒苷等。分布：主要有十几个科几百种植物中含有强心苷，分布：主要有十几个科几百种植物中含有强心苷，特别以玄参科、夹竹桃科植物最普遍。特别以玄参科、夹竹桃科植物最普遍。其生物合成是以甾醇为母体经多次转化而逐渐生成，涉其生物合成是以甾醇为母体经多次转化而逐渐生成，涉及大约及大约2020种酶的作用。种酶的作用。HOHOOHOOCH2OHHOOOOHOO
9、-C6C3+HOOOHOHHOOOC3OHCH2OH毛地黄毒苷元的生物合成途径毛地黄毒苷元的生物合成途径强心苷元强心苷元 二、强心苷的结构二、强心苷的结构1.强心苷的母核结构强心苷的母核结构 强心苷元中甾体母核四个环的稠合方式强心苷元中甾体母核四个环的稠合方式与甾醇不同。与甾醇不同。天然存在的强心苷元的天然存在的强心苷元的B/C环都是反式，环都是反式，C/D环都是顺式，环都是顺式，A/B环二种稠合方式都环二种稠合方式都有，以顺式稠合的较多有，以顺式稠合的较多，如毛地黄毒苷元。，如毛地黄毒苷元。反式稠合的较少反式稠合的较少，如乌沙苷元。，如乌沙苷元。甲型强心苷元甲型强心苷元：C C1717位侧链
10、为不饱和内酯，有为五元位侧链为不饱和内酯，有为五元环的环的-内酯。内酯。乙型强心苷元乙型强心苷元：C C1717位侧链为不饱和内酯，有为六元位侧链为不饱和内酯，有为六元环的环的，-内酯。内酯。甲型强心甙元甲型强心甙元（强心甾烯）（强心甾烯）乙型强心甙元乙型强心甙元（海葱甾二烯）（海葱甾二烯）OOOHHOOOOHHOHOOOHHOOO洋地黄毒苷元洋地黄毒苷元乌沙苷元乌沙苷元夹竹桃苷元夹竹桃苷元CHOOOHOOHOOHOOHOCH2CH3绿海葱苷元绿海葱苷元蟾毒素蟾毒素常见的含强心苷的天然药物常见的含强心苷的天然药物铃兰、紫花洋地黄铃兰、紫花洋地黄CHOOOROOHR R为鼠李糖为鼠李糖铃兰毒苷铃
11、兰毒苷OOOHRO洋地黄毒苷洋地黄毒苷黄花夹竹桃黄花夹竹桃OOCHOOHRO黄夹苷甲黄夹苷甲OOOHRO黄夹苷乙黄夹苷乙可强心利尿、祛痰定喘、祛瘀镇痛。可强心利尿、祛痰定喘、祛瘀镇痛。羊角拗羊角拗OOOHROHOR R为为L L夹竹桃糖夹竹桃糖羊角拗苷羊角拗苷可治疗心力衰竭，风湿肿痛、小儿麻痹后遗症等。可治疗心力衰竭，风湿肿痛、小儿麻痹后遗症等。蟾酥蟾酥OOHOOH蟾毒灵蟾毒灵具有解毒、止痛、开窍醒神等功效。具有解毒、止痛、开窍醒神等功效。2.2.强心苷的糖强心苷的糖 构成强心苷的糖有构成强心苷的糖有2020多种。多种。根据它们根据它们C C2 2位上有无羟基可以分成位上有无羟基可以分成:-羟
12、基糖（羟基糖（2-2-羟基糖）羟基糖）-去氧糖（去氧糖（2-2-去氧糖）去氧糖）-去氧糖常见于强心苷类，是区别于其它苷类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。成分的一个重要特征。-羟基糖羟基糖：除：除D-D-葡萄糖、葡萄糖、L-L-鼠李糖外，还有鼠李糖外，还有6-6-去去氧糖氧糖如如L-L-夫糖（夫糖（L-fucoseL-fucose）、）、D-D-鸡纳糖（鸡纳糖（D-D-quinovosequinovose）、）、D-D-弩箭子糖（弩箭子糖（D-antiaroseD-antiarose）、）、D-6-D-6-去氧阿洛糖（去氧阿洛糖（D-6-deoxyalloseD-6-d
13、eoxyallose）等；）等；6-6-去氧糖甲醚去氧糖甲醚如如L-L-黄花夹竹桃糖（黄花夹竹桃糖（L-thevetoseL-thevetose）、）、D-D-洋地黄糖等。洋地黄糖等。-去氧糖去氧糖：有：有2 2，6-6-二去氧糖二去氧糖如如D-D-洋地黄毒糖（洋地黄毒糖（D-D-digitoxosedigitoxose）等；）等；2 2，6-6-二去氧糖甲醚二去氧糖甲醚如如L-L-夹竹桃糖夹竹桃糖（L-oleandroseL-oleandrose）、）、D-D-加拿大麻糖（加拿大麻糖（D-cymaroseD-cymarose）、）、D-D-迪吉糖（迪吉糖（D-diginoseD-digino
14、se）和）和D-D-沙门糖（沙门糖（D-D-sarmentosesarmentose）等。）等。OCH3O HOHHOHOHOC H3O HO HHO HOCH3O HO HHOHOHHOOCH3OHHOHO HHO,D-鸡纳糖 D-弩箭子糖 D-6-去氧阿洛糖 L-夫糖OCH3OHOHOHHOOCH3OHHOHOHOCH3OHOHOHOCH3OHOHOHHOCH3CH3CH3,D-洋地黄糖 D-洋地黄毒糖 D-加拿大麻糖 L-黄花夹竹桃糖 糖基上有乙酰基糖基上有乙酰基糖基上有氨基糖基上有氨基3.3.苷元和糖连接的方式苷元和糖连接的方式 多数为多数为型、型、型，少数为型，少数为型。型。型型：苷
15、元苷元C C3 3-O-(2,6-O-(2,6二去氧糖二去氧糖)x x-(-(-羟基糖羟基糖)y y 如如 毛花地黄属强心甙中的毛花洋地黄甙丙。毛花地黄属强心甙中的毛花洋地黄甙丙。型型：苷元：苷元C3-O-(6-C3-O-(6-去氧糖去氧糖)X X-(-(-羟基糖羟基糖)y y如如 黄夹苷甲。黄夹苷甲。型型：苷元：苷元C3-O-(-C3-O-(-羟基糖羟基糖)X X。如如 乌沙苷、绿海葱苷等。乌沙苷、绿海葱苷等。OOOOOOO HOOC H3C H3C H3O HO HO HORH OO H CC H3HOCH2O HOO HOC H2O HO HHO HOOOO HOO H COOC H2O
16、 HO HOO HHOOOO HOC H3OO洋地黄毒苷洋地黄毒苷 （型型）黄夹苷甲（黄夹苷甲（型）型）绿海葱苷绿海葱苷（型）型）强心苷中糖均与苷元强心苷中糖均与苷元C C3 3-OH-OH结合形成苷，可多至结合形成苷，可多至5 5个单元，以直链连接。个单元，以直链连接。毛花洋地黄苷丙毛花洋地黄苷丙 蟾毒配基在蟾酥中不是以苷的形式存在，而是蟾毒配基在蟾酥中不是以苷的形式存在，而是其其C3-OHC3-OH与辛二酰（庚二酰、己二酰和丁二酰）精与辛二酰（庚二酰、己二酰和丁二酰）精氨酸等结合成酯（日蟾蜍它灵毒类），作为毒苷存氨酸等结合成酯（日蟾蜍它灵毒类），作为毒苷存在于蟾蜍体内。在于蟾蜍体内。三、强
17、心苷的结构与活性的关系三、强心苷的结构与活性的关系1.1.甾体母核甾体母核 苷元甾核中，苷元甾核中，A/B A/B环顺式或反式，环顺式或反式，C/DC/D环必须环必须是顺式，才能显示强心作用。是顺式，才能显示强心作用。若若C/DC/D环为反式或环为反式或C C1414-OHOH脱水生成脱水苷元，强心作用消失。脱水生成脱水苷元，强心作用消失。A/BA/B环为反环为反式稠和的甲型强心苷元，式稠和的甲型强心苷元，C C3 3-羟基必须为羟基必须为型才有活型才有活性。性。2.2.不饱和內酯环不饱和內酯环 在甾核的在甾核的1717位，必须有一个不饱和内酯环，且位，必须有一个不饱和内酯环，且为为型，如异构
18、化为型，如异构化为型或开环，型或开环，或不饱和键转化或不饱和键转化成为饱和键时，成为饱和键时，强心作用强心作用和毒性和毒性将变得很微弱。将变得很微弱。ORHOHHO2021O2223RClOHHO20212223OO24甲型乙型3.3.取代基取代基 如如C C1010位的角甲基转化为位的角甲基转化为醛基或羟甲基醛基或羟甲基时，其时，其生理活性增强；生理活性增强；C C1010位的角甲基转为位的角甲基转为羧基或无角甲羧基或无角甲基，则生理活性明显减弱。此外，母核上引入基，则生理活性明显减弱。此外，母核上引入5 5 、1111、1212-羟基羟基，可增强活性，引入，可增强活性，引入1 1、66、1
19、616-羟基羟基，可降低活性；引入双键，可降低活性；引入双键4 4(5 5)，活性增强，引入双键活性增强，引入双键1616(1717)则活性消失或显著降则活性消失或显著降低。低。4.4.糖部分糖部分 强心苷中的糖本身不具有强心作用，但它们的强心苷中的糖本身不具有强心作用，但它们的种类、数目对强心苷的毒性会产生一定影响。种类、数目对强心苷的毒性会产生一定影响。一般来说，苷元连接成单糖苷后，毒性增加。一般来说，苷元连接成单糖苷后，毒性增加。随着糖数的增多，分子量增大，苷元相对比例减少，随着糖数的增多，分子量增大，苷元相对比例减少，又使毒性减弱。又使毒性减弱。强心作用强弱常以对动物的毒性（致死量）来
20、强心作用强弱常以对动物的毒性（致死量）来表示。表示。毒毛旋花子苷元组成的三种苷的毒性比较毒毛旋花子苷元组成的三种苷的毒性比较 从上表可知，一般从上表可知，一般甲型强心苷及苷元甲型强心苷及苷元的毒性的毒性规律为：三糖苷二糖苷单糖苷苷元。规律为：三糖苷二糖苷单糖苷苷元。乙型强心苷及苷元乙型强心苷及苷元的毒性规律：的毒性规律：苷元单糖苷苷元单糖苷 二糖苷二糖苷乙型强心乙型强心苷元苷元的毒性大于甲型强心的毒性大于甲型强心苷元苷元。四、强心苷的理化性质四、强心苷的理化性质1.1.理化性质理化性质性状性状 溶解性溶解性 强心苷分子中有内酯环结构开裂和环合强心苷分子中有内酯环结构开裂和环合 强心苷内酯环上双
21、键氧化强心苷内酯环上双键氧化55或或 14 14羟基脱水羟基脱水强心苷若强心苷若C C1010位有醛基取代可形成半缩醛结构位有醛基取代可形成半缩醛结构强心苷强心苷C17-C17-内酯异构化内酯异构化邻二羟基氧化邻二羟基氧化 1.理化性质理化性质性状性状 强心苷多为无定形粉末或无色结晶，具有旋光强心苷多为无定形粉末或无色结晶，具有旋光性，性，C C1717位侧链为位侧链为构型者味苦，为构型者味苦，为构型者味不苦。构型者味不苦。对粘膜具有刺激性。对粘膜具有刺激性。溶解性溶解性 强心苷一般可溶于水、醇、丙酮等极性溶剂，强心苷一般可溶于水、醇、丙酮等极性溶剂，微溶于乙酸乙酯、含醇氯仿，几乎不溶于乙醚、
22、苯、微溶于乙酸乙酯、含醇氯仿，几乎不溶于乙醚、苯、石油醚等极性小的溶剂。石油醚等极性小的溶剂。它们的溶解度也因糖分子数目和性质以及苷它们的溶解度也因糖分子数目和性质以及苷元分子中有无元分子中有无亲水性基团亲水性基团而有差异。而有差异。强心苷分子中有内酯环结构，强心苷分子中有内酯环结构，用碱水处理，内用碱水处理，内酯环开裂，但酸化后又环合（非可逆过程）。酯环开裂，但酸化后又环合（非可逆过程）。甲型强心苷內酯环开裂过程甲型强心苷內酯环开裂过程OOOH202122KOHEtOHOOOH202122OO202122OCHOHCOOH202122O异构化物(I)内酯型异构化物(II)开链型1414141
23、4质子转移，质子转移，双键转位双键转位亲电亲电加成加成 乙型强心苷在乙型强心苷在醇性苛性碱醇性苛性碱溶液中，不发生双溶液中，不发生双键转移，但内酯环开裂生成酯，再脱水生成键转移，但内酯环开裂生成酯，再脱水生成甲酯甲酯异构化物异构化物。乙型强心苷內酯环开裂过程乙型强心苷內酯环开裂过程强心苷内酯环上双键氧化强心苷内酯环上双键氧化 OOOH202122O3OOOH202122OHOKHCO3OHCOCH2OHHIO4COOHOHKMnO4,CH3COCH3酮醇化合物酮醇化合物醛酮化合物醛酮化合物17-羰基化合物羰基化合物55或或 14 14羟基脱水羟基脱水 强心苷元中强心苷元中5 5-羟基和羟基和1
24、414-羟基是叔羟基，羟基是叔羟基，极易脱水，故含此取代基的苷类在酸水解时，常极易脱水，故含此取代基的苷类在酸水解时，常得次生的得次生的脱水苷元脱水苷元。14145 5强心苷如果强心苷如果C10位有醛基取代，在位有醛基取代，在冷甲醇中用盐酸冷甲醇中用盐酸处理处理，C3-OH能与能与C10-醛基形成半缩醛的结构。醛基形成半缩醛的结构。强心苷强心苷C17-内酯内酯，在二甲基甲酰胺中，与甲苯磺，在二甲基甲酰胺中，与甲苯磺酸钠和醋酸钠加热酸钠和醋酸钠加热110反应反应2424小时，即可异构化为小时，即可异构化为C C1717-内酯内酯构型。构型。CHOHO103CHO103HOHCl/冷MeOH邻二羟
25、基氧化邻二羟基氧化强心苷元上邻二羟基氧化开裂过程强心苷元上邻二羟基氧化开裂过程双甲酰化合物双甲酰化合物半缩醛结构半缩醛结构1111二乙酰衍生物。二乙酰衍生物。2.2.苷键的水解苷键的水解2.12.1酸催化水解酸催化水解温和酸水解温和酸水解 用稀酸（用稀酸（0.020.020.05mol/L0.05mol/L的的HCLHCL或或H H2 2SOSO4 4）在含）在含水醇中短时间加热回流，可水解水醇中短时间加热回流，可水解去氧糖去氧糖的苷键。但的苷键。但2-2-羟基糖的苷，在此条件下不易断裂。羟基糖的苷，在此条件下不易断裂。强酸水解强酸水解 对于较难水解的苷（如对于较难水解的苷（如2 2-羟基糖的
26、苷）须提高羟基糖的苷）须提高酸的浓度（酸的浓度（3%3%5%5%），延长水解时间，并同时加压。），延长水解时间，并同时加压。由于反应剧烈常引起苷元脱水，产生缩水苷元。由于反应剧烈常引起苷元脱水，产生缩水苷元。(3)3)盐酸丙酮法盐酸丙酮法(Mannich(Mannich水解水解)反应试剂反应试剂HClHCl、丙酮溶液、丙酮溶液反应条件反应条件室温条件下与氯化氢长时间反应室温条件下与氯化氢长时间反应反应物条件反应物条件糖分子中有糖分子中有C C2 2-OH-OH和和C C3 3-OH-OH原原 理理邻二邻二-OH-OH与丙酮反应，生成丙酮化物进而水解与丙酮反应，生成丙酮化物进而水解特特 点点可得
27、到原苷元和糖的衍生物可得到原苷元和糖的衍生物OOOOHOHRHOCH2HOOHOOOOHOHHOCH2OOHCCH3CH3又例：乌本苷的酸水解过程又例：乌本苷的酸水解过程H+加热加热乌本苷元乌本苷元R R：鼠李糖：鼠李糖丙酮丙酮(乌本苷元单丙酮化合物乌本苷元单丙酮化合物)2.2 2.2 碱水解碱水解 强心苷的苷键不能被碱水解，但强心甙分子中有强心苷的苷键不能被碱水解，但强心甙分子中有酰基，酰基，内酯环则会受到碱液作用而水解或裂解。内酯环则会受到碱液作用而水解或裂解。若强心苷分子的苷元或糖部分有酰基，若强心苷分子的苷元或糖部分有酰基，用碱处理用碱处理使酰基水解脱去使酰基水解脱去，一般用，一般用稀
28、碱稀碱如碳酸氢钠、碳酸氢如碳酸氢钠、碳酸氢钾、稀氢氧化钙溶液等，钾、稀氢氧化钙溶液等，即即可使酰基脱去而内酯环可使酰基脱去而内酯环不受影响不受影响。但在强碱溶液中可使内酯开环但在强碱溶液中可使内酯开环，酸化后又能闭环。，酸化后又能闭环。如果在甲醇或吡啶等溶剂中与碱作用内酯环上双键能由如果在甲醇或吡啶等溶剂中与碱作用内酯环上双键能由20(22)20(22)位移至位移至20(21)20(21)生成生成C C2222活性次甲基活性次甲基，许多呈色反应许多呈色反应均利用此性质作检识均利用此性质作检识。在双键移位情况下，若。在双键移位情况下，若C C1414位上有位上有羟基，在强碱醇溶液中，使强心苷生成
29、异构化苷，这种反羟基，在强碱醇溶液中，使强心苷生成异构化苷，这种反应是不可逆的。应是不可逆的。22221414酶催化水解酶催化水解OOOOHOHO=CHOCH3OMeOOCH2OO毒毛旋花子苷元毒毛旋花子苷元K K毒毛旋花子苷毒毛旋花子苷K-K-毒毛旋花子次苷毒毛旋花子次苷 加拿大麻苷加拿大麻苷-D-glu-D-glu-苷酶苷酶（毒花旋花子双糖酶）（毒花旋花子双糖酶）一般来说乙型强心苷较甲型强心一般来说乙型强心苷较甲型强心苷易被酶水解。苷易被酶水解。3.3.显色反应显色反应-检识检识 强心苷除强心苷除甾体母核甾体母核所产生的显色反应外，还可所产生的显色反应外，还可因结构中含有因结构中含有不饱和
30、内酯不饱和内酯和和2-2-去氧糖去氧糖而产生显色反而产生显色反应。应。3.13.1不饱和内酯环不饱和内酯环 甲型甲型强心苷强心苷类由于类由于C C1717侧链上有一个不饱和五元侧链上有一个不饱和五元内酯环，在碱性溶液中，双键转位能形成内酯环，在碱性溶液中，双键转位能形成C C2222活性活性次甲基次甲基，从而与试剂反应显色。，从而与试剂反应显色。乙型强心苷在碱性溶液中不能产生活性次甲基，乙型强心苷在碱性溶液中不能产生活性次甲基，故无此类反应。故无此类反应。与间二硝基苯试剂与间二硝基苯试剂 Raymond反应反应与碱性苦味酸钠试剂与碱性苦味酸钠试剂 Baljet反应反应3.2 3.2 由于由于2
31、-2-去氧糖产生的反应去氧糖产生的反应Keller-kilianiKeller-kiliani反应：反应：强心苷溶于含少量强心苷溶于含少量FeFe3+3+（FeClFeCl3 3或或FeFe2 2(SO(SO4 4)3 3）的）的冰醋酸，沿管壁滴加浓硫酸，观察界面和醋酸颜色冰醋酸，沿管壁滴加浓硫酸，观察界面和醋酸颜色变化。变化。如有如有2-2-去氧糖存在，醋酸层渐呈蓝色或蓝绿去氧糖存在，醋酸层渐呈蓝色或蓝绿色。色。此反应只对游离此反应只对游离2-2-去氧糖或在反应条件下能水去氧糖或在反应条件下能水解出解出2-2-去氧糖的强心苷显色。去氧糖的强心苷显色。如毛地黄毒苷呈草绿如毛地黄毒苷呈草绿色，羟
32、基毛地黄毒苷呈洋红色，异羟基毛地黄毒苷色，羟基毛地黄毒苷呈洋红色，异羟基毛地黄毒苷呈黄棕色。放置后碳化变深变暗。呈黄棕色。放置后碳化变深变暗。对二甲基苯甲醛反应：对二甲基苯甲醛反应：将强心苷醇溶液滴在滤纸上，干后，喷将强心苷醇溶液滴在滤纸上，干后，喷对二甲对二甲氨基苯甲酸试剂氨基苯甲酸试剂(1%(1%对二甲氨基苯甲醛乙醇溶液对二甲氨基苯甲醛乙醇溶液-浓浓硫酸硫酸4:1)4:1)，并于，并于9090加热加热3030秒，如有秒，如有2-2-去氧糖，可去氧糖，可显显灰红色斑点灰红色斑点。呫吨氢醇反应：呫吨氢醇反应：取少量强心苷固体样品，加呫吨氢醇试剂取少量强心苷固体样品，加呫吨氢醇试剂（10mg10
33、mg呫吨氢醇溶于呫吨氢醇溶于100ml100ml冰醋酸，加入冰醋酸，加入1ml1ml浓硫浓硫酸），置水浴上加热酸），置水浴上加热3 3分钟，只要分子中有分钟，只要分子中有2-2-去氧去氧糖都能糖都能显红色显红色。过碘酸过碘酸-对硝基苯胺反应：对硝基苯胺反应：过碘酸能与强心苷分子中的过碘酸能与强心苷分子中的2-2-去氧糖氧化生去氧糖氧化生成丙二醛，再与对硝基苯胺缩合而呈成丙二醛，再与对硝基苯胺缩合而呈黄色黄色。这个。这个显色反应可作为薄层层析和纸层析的显色。显色反应可作为薄层层析和纸层析的显色。五、强心苷的提取和分离 从药材中分离提纯强心苷是比较复杂与困难的，从药材中分离提纯强心苷是比较复杂与困
34、难的，应考虑强心甙在药材中存在的状况及其性质和共应考虑强心甙在药材中存在的状况及其性质和共存物的影响等。存物的影响等。一般强心苷在药材中的含量都比较低（一般强心苷在药材中的含量都比较低（1%1%以下），又以下），又常与性质相似的皂苷混在一起，此外还有糖类、色素、鞣常与性质相似的皂苷混在一起，此外还有糖类、色素、鞣质等共存，这些成分的存在往往会影响改变强心苷在许多质等共存，这些成分的存在往往会影响改变强心苷在许多溶剂当中的溶解度，而且同一药材中又常含有几个或甚至溶剂当中的溶解度，而且同一药材中又常含有几个或甚至几十个性质近似的强心苷，每个苷又有原生苷、次生苷或几十个性质近似的强心苷，每个苷又有原
35、生苷、次生苷或苷元之区别，这些都使提纯变得困难。苷元之区别，这些都使提纯变得困难。用鲜原料提取原生苷时，要用鲜原料提取原生苷时，要防止酶解防止酶解，在提取前，在提取前必须抑制酶的活性，新鲜原料采收后，应低温快速必须抑制酶的活性，新鲜原料采收后，应低温快速干燥或通风阴干。干燥或通风阴干。强心苷性质较不稳定，在有水情强心苷性质较不稳定，在有水情况下，特别是在加热过程中受酸、碱作用，况下，特别是在加热过程中受酸、碱作用，容易发容易发生水解、脱水和异构化等反应，生水解、脱水和异构化等反应，使其生理活性降低使其生理活性降低，因此在提取时应注意控制适当的温度、酸碱性和抑因此在提取时应注意控制适当的温度、酸
36、碱性和抑制酶的活性。制酶的活性。1.1.原生苷的提取原生苷的提取 首先要抑制酶的作用，可用首先要抑制酶的作用，可用乙醇乙醇破坏酶的活性破坏酶的活性或用或用硫酸铵等无机盐硫酸铵等无机盐使酶沉淀除去。药材可直接使酶沉淀除去。药材可直接用用707080%80%乙醇加热提取乙醇加热提取。若原料为种子或含脂杂。若原料为种子或含脂杂质较多时，须先脱脂后在提取。质较多时，须先脱脂后在提取。含叶绿素多时可含叶绿素多时可用稀碱液皂化除去用稀碱液皂化除去，或用稀醇提取或用稀醇提取时使叶绿素留时使叶绿素留在残渣中而不被稀醇提出。在残渣中而不被稀醇提出。将醇提液减压浓缩后，将醇提液减压浓缩后，加水过滤，滤液进一步通过
37、加水过滤，滤液进一步通过铅盐法、氧化镁或活铅盐法、氧化镁或活性碳吸附法性碳吸附法，得原生苷的总苷，得原生苷的总苷。中性中性皂苷皂苷2.2.次生苷的提取（次生苷的提取（酶解法酶解法）次生苷的提取通常利用药材中的酶自行水解，次生苷的提取通常利用药材中的酶自行水解，脱去葡萄糖成次生苷后再进行提取，具体方法：将脱去葡萄糖成次生苷后再进行提取，具体方法：将药材粉末加等量水拌匀湿润后，在药材粉末加等量水拌匀湿润后，在30304040保持保持6 61212小时进行小时进行发酵酶解发酵酶解，然后用乙酸乙酯或乙醇按上，然后用乙酸乙酯或乙醇按上述原生苷提取办法进行提取和纯化。亦可先提出原述原生苷提取办法进行提取和
38、纯化。亦可先提出原生的苷再进行酶解，酶解完全后再用有机溶剂提取。生的苷再进行酶解，酶解完全后再用有机溶剂提取。3.3.强心苷的分离和纯化强心苷的分离和纯化3.13.1重结晶法（对浓度较高组分）重结晶法（对浓度较高组分）3.23.2逆流分溶法（在两相中分配系数不同）逆流分溶法（在两相中分配系数不同）3.3 3.3 层析法层析法 对于亲脂性强的强心苷类，如次生苷可用吸附层对于亲脂性强的强心苷类，如次生苷可用吸附层析法进行分离。常用吸附剂有硅胶、氧化铝（中析法进行分离。常用吸附剂有硅胶、氧化铝（中性），洗脱剂为苯性），洗脱剂为苯:甲醇、氯仿甲醇、氯仿:甲醇等混合溶剂，甲醇等混合溶剂，由于强心苷尤其是
39、原生苷一般极性较大，吸附层由于强心苷尤其是原生苷一般极性较大，吸附层析往往分离效果不好，改用析往往分离效果不好，改用分配层析分配层析能得到较好能得到较好的分离效果。的分离效果。常用的支持剂有硅藻土、纤维素，常用的支持剂有硅藻土、纤维素，以甲酰胺为固定相，甲酰胺饱和的氯仿、苯或甲以甲酰胺为固定相，甲酰胺饱和的氯仿、苯或甲酰胺饱和的氯仿酰胺饱和的氯仿:丙酮（丙酮（4:14:1）为洗脱剂，对极性较）为洗脱剂，对极性较强的苷分离效果较好。强的苷分离效果较好。4.4.提取实例提取实例4.1 4.1 铃兰毒苷的提取铃兰毒苷的提取4.2 4.2 西地蓝的提取西地蓝的提取 医药用西地蓝是医药用西地蓝是毛花洋地
40、黄苷丙的去乙酰化物毛花洋地黄苷丙的去乙酰化物，用于急性和慢性心力衰竭、心房颤动等。用于急性和慢性心力衰竭、心房颤动等。其能溶于水、其能溶于水、甲醇或乙醇，微溶于氯仿。甲醇或乙醇，微溶于氯仿。提取总苷提取总苷分离苷丙分离苷丙 粗总苷中所含毛花洋地黄苷甲、乙、丙的苷元粗总苷中所含毛花洋地黄苷甲、乙、丙的苷元由于羟基的数目和位置不同，使得它们的极性和溶由于羟基的数目和位置不同，使得它们的极性和溶解度有差异。极性大小顺序为解度有差异。极性大小顺序为 苷丙苷丙 苷乙苷乙 苷甲苷甲去乙酰基去乙酰基 氢氧化钙或碳酸钾氢氧化钙或碳酸钾 水解水解4.3 4.3 黄花夹竹桃黄花夹竹桃 继续分离强心灵（夹竹桃次生苷
41、混合物）成继续分离强心灵（夹竹桃次生苷混合物）成5 5种单体，可用柱色谱。以种单体，可用柱色谱。以中性氧化铝中性氧化铝作吸附剂，苯作吸附剂，苯-氯仿（氯仿（1:11:1、1:31:3、1:41:4）、氯仿、氯仿）、氯仿、氯仿-甲醇甲醇（99.5:0.599.5:0.5、99:199:1、98:298:2）、甲醇依次洗脱，合并相）、甲醇依次洗脱，合并相同组分，分别用甲醇重结晶，一次得单乙酰黄夹次同组分，分别用甲醇重结晶，一次得单乙酰黄夹次苷乙、黄夹次苷乙、黄夹次苷甲、黄夹次苷丙、黄苷乙、黄夹次苷乙、黄夹次苷甲、黄夹次苷丙、黄夹次苷丁。夹次苷丁。第六节 强心苷的检识1.1.理化检识理化检识 主要利
42、用强心苷分子结构中甾体母核、不饱主要利用强心苷分子结构中甾体母核、不饱和内酯环、和内酯环、-去氧糖的颜色反应。常用李去氧糖的颜色反应。常用李-布氏反布氏反应、呫吨氢醇反应、应、呫吨氢醇反应、legallegal反应（可区分甲乙型）反应（可区分甲乙型）2.2.色谱检识色谱检识2.12.1纸色谱纸色谱 一般对亲脂性较强的强心苷及苷元一般对亲脂性较强的强心苷及苷元，多将滤纸，多将滤纸预先以甲酰胺或丙二醇浸渍数分钟后座固定相，以预先以甲酰胺或丙二醇浸渍数分钟后座固定相，以苯或甲苯（用甲酰胺饱和）为移动相。苯或甲苯（用甲酰胺饱和）为移动相。若强心苷若强心苷亲脂性较弱亲脂性较弱，可改为极性较大的溶剂，如二
43、甲苯和，可改为极性较大的溶剂，如二甲苯和丁酮的混合液，或氯仿、苯和乙醇的混合液，氯仿丁酮的混合液，或氯仿、苯和乙醇的混合液，氯仿-四氢呋喃四氢呋喃-甲酰胺（甲酰胺（50:50:6.550:50:6.5）、丁酮）、丁酮-二甲苯二甲苯-甲酰甲酰胺（胺（50:50:450:50:4）等溶剂系统作流动相。）等溶剂系统作流动相。对亲水型较对亲水型较强的强心苷强的强心苷，宜用水浸透滤纸作固定相，以饱和的，宜用水浸透滤纸作固定相，以饱和的丁酮或乙醇丁酮或乙醇-甲苯甲苯-水（水（4:6:14:6:1）、）、氯仿氯仿-甲醇甲醇-水（水（10:2:510:2:5；10:4:510:4:5；10:8:510:8:5
44、）作移动相，）作移动相，展开效果好。展开效果好。2.22.2薄层色谱薄层色谱 可分为吸附薄层色谱和分配薄层色谱。可分为吸附薄层色谱和分配薄层色谱。吸附色谱吸附色谱 常用硅胶作吸附剂常用硅胶作吸附剂 以氯仿以氯仿-甲醇甲醇-冰乙酸冰乙酸（85:13:285:13:2）、乙酸乙酯）、乙酸乙酯-甲醇甲醇-水（水（8:5:58:5:5）等系统作展）等系统作展开剂。开剂。分配色谱分配色谱 对分离强心苷的效果较吸附薄层更好，所得斑对分离强心苷的效果较吸附薄层更好，所得斑点集中，承载分离的样品量较大。点集中，承载分离的样品量较大。常用硅藻土、纤维素作支持剂，以甲酰胺、二常用硅藻土、纤维素作支持剂，以甲酰胺、
45、二甲基甲酰胺、乙二醇等作固定相，氯仿甲基甲酰胺、乙二醇等作固定相，氯仿-丙酮丙酮（4:14:1）、氯仿）、氯仿-正丁醇（正丁醇（19:119:1）等溶剂系统作展开剂，）等溶剂系统作展开剂，分离极性较强的强心苷类化合物。分离极性较强的强心苷类化合物。显色剂：显色剂：2%3,5-2%3,5-二硝基苯甲酸乙醇溶液与二硝基苯甲酸乙醇溶液与2mol/L2mol/L氢氧氢氧化钾溶液等体积混合，喷后强心苷显红色，几分钟化钾溶液等体积混合，喷后强心苷显红色，几分钟后退色。后退色。1%1%苦味酸水溶液与苦味酸水溶液与10%10%氢氧化钠水溶液（氢氧化钠水溶液（95:595:5）混合，喷后于混合，喷后于90901
46、00100烘烘4 45 5分钟，强心苷呈橙红分钟，强心苷呈橙红色。色。2%2%三氯化锑的氯仿溶液，喷后于三氯化锑的氯仿溶液，喷后于100100烘烘5 5分钟，分钟，各种强心苷及苷元显不同的颜色。各种强心苷及苷元显不同的颜色。波谱特征波谱特征1紫外光谱UV 主要是由不饱和内酯环引起的吸收 甲型苷220nm（max）乙型苷295300nm（max）(二)红外光谱 由不饱和内酯环产生两个吸收峰由不饱和内酯环产生两个吸收峰 特征：特征：(在在18001700 cm18001700 cm-1-1皆产生两个羰基吸收皆产生两个羰基吸收峰峰)强心苷在强心苷在18001700cm18001700cm-1-1 产
47、生特征性两个羰基吸产生特征性两个羰基吸收峰收峰,-内酯内酯(甲型甲型)两个羰基峰两个羰基峰 ,-内酯内酯(乙型乙型)峰位向低波数移峰位向低波数移40cm40cm-1-1例如：例如：3-3-乙酰毛花洋地黄毒苷元乙酰毛花洋地黄毒苷元 1738 cm1738 cm-1-1（乙酰羰基）（乙酰羰基）嚏根草苷元嚏根草苷元1756 cm1756 cm-1-1（内酯环正常羰基吸收峰）（内酯环正常羰基吸收峰）1718 cm 1718 cm-1-11783 cm1783 cm-1-1（内酯环非正常羰基吸收）（内酯环非正常羰基吸收）1740 cm 1740 cm-1-1 极性溶剂中减弱或消失极性溶剂中减弱或消失 4
48、0 cm-1202221OO23ROOHa21OO24222320ROOH甲型强心苷甲型强心苷 乙型强心苷乙型强心苷五元不饱和内酯环五元不饱和内酯环 六元不饱和内酯环六元不饱和内酯环a-内酯内酯 a、-内酯内酯UV max 220nm(lg 4.34)295 300nm(lg 3.93)IR 高波数区高波数区 低波数区低波数区 40 cm-1用于甲型与乙型强心苷的区别用于甲型与乙型强心苷的区别 a饱和内酯环羰基吸收峰1786 cm-1a不饱和内酯环羰基吸收峰1756 cm-1 a-不饱和内酯环羰基吸收峰1718 cm-1羰基羰基共轭共轭程度程度增大，增大，202221OO23ROOH 低波数为
49、正常峰；高波数为非正常峰 （随溶剂性质改变而改变）（在极性大的溶剂中，吸收强度减弱甚至消失）应用：根据IR可区别甲型和乙型强心苷依非正常峰因溶剂的极性增强而吸收强度减弱甚至消失的现象，可指示不饱和内酯环的存在。3.质谱 强心苷苷元质谱裂解方式较多也较复杂，如羟基脱水、醛基脱CO、脱甲基、脱C17内酯侧链、双键逆DA裂解等。甲型苷元产生：m/z 111、124、163、164(内酯和D环)乙型苷元产生：m/z 109、123、135、136(-内酯环的碎片)4.1H-NMR苷元1.00左右（二个叔甲基单峰C10、C13角甲基峰）C3-H3.90左右，为多峰内酯环中的质子OOHHH20212223
50、甲型5.606.00宽单峰4.505.00宽单峰或三重峰J=18 Hz4.1H-NMR内酯环中的质子因强心苷（C21甾类）的C/D环为顺式(14-H)18-Me（低场）19-Me（稍高场）根据C18、C19-Me位移值来判断C/D环的顺反式:OOHHH20212223乙型7.2单峰7.86.3烯氢双峰J=6 12 Hz4.1H-NMRCH3CH3HHCH3CH3HHCH3CH3HHCH3CH3HH10514171318111910514171311514171311514171311A/B 反式A/B 反式C/D反式C/D 顺式A/BA/B反式C/DC/D 顺式顺式顺式0.7920.6920.
