第七章 甾体类化合物

例:胆甾醇与三氯化锑作用:
2、C17位上不饱和内酯环的颜色反应
乙型强心苷在碱性醇溶液中，不能产生活性亚甲基， 无此类反应.
（1）Legal反应 (亚硝酰铁氰化钠试剂反应)
若将反应改在pH11的缓冲液中进行，显色稳定，并 在470nm处有最大吸收（kedde改良此法），此法机理可 能是：
3.分子中羟基发生缔合，水溶性减小 例如：毛花洋地黄苷C ＞毛花洋地黄苷B
原因：
（三）脱水反应
在酸性条件下强心苷元往往会脱水生成脱水苷元 （3～5％酸），特别是强心苷元的
若3-OH或16-OH氧化成－C=O，促进5,14-OH脱水
烯酮结构
烯酮结构
（四）水解反应：
强心苷的水解方法及水解产物也较多，按大类分，可 将水解方法分为二大类：
HO
C21甾类
O
CH 2OH OH
HO O O
O O
甾体皂苷元
HO O O HO H O O
+CH3COOH
+C3
OH HO
OH
甲型强心苷元
HO
乙型强心苷元
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，经加热后能产生 各种颜色反应。这类颜色反应的机理较复杂，1976年日本 化学家建议此类反应的机理是甾类化合物与酸（硫酸或 Lewis酸）作用，经脱水、缩合、氧化等过程生成阳碳离 子盐有色物。
（命名时标以17β -H，称“17β -H某苷”）
（3）取代基及其位置： -OH：
多为β －构型 C3位：一般都有，常连糖成苷 少为α －构型
(命名时冠以表（epi－）字)
C14位：多为-OH，均为β －构型。 此外： 1 β ，2α ，5（α 或 β ），11（α 或 β ），12（α 或 β ），15β ，16β 位有时也有－OH取代。 16β －OH有时与HCOOH， CH3COOH ，异戊酸成酯。
（4）C10-CH3氧化成-CH2OH,-CHO,-COOH,强心作用或毒性稍有增加。
2．糖对强心作用的影响：
甲型强心苷的毒性： 苷元<单糖苷>二糖苷> 三糖苷 单糖苷因水溶性低于二糖及三糖苷，而亲脂性强， 与心肌细胞膜的类脂质亲合力强，故毒性大。 苷元相同的单糖苷，糖越接近心肌正常代谢产物， 则毒性越强： 葡萄糖苷＞甲氧基糖苷＞6-去氧糖苷＞2，6-去氧糖苷
I 型：苷元-（2，6-去氧糖）x－（D-葡萄糖）y
多
II 型：苷元-（6-去氧糖）x－（D-葡萄糖）y III型：苷元-（D-葡萄糖）x
例:
I 型
II 型 ：
III 型
：
三、构效关系
1．苷元结构与强心作用的关系：
（1）C17所连不饱和内酯环必须是β －构型（17α －H）， 不饱和内酯环不能发生开环，氧化或双键移位，否则强心作用 降低或消失。 （2）C/D环反式稠合（C14-OH或H处于α －构型），C14OH发生脱水（C8， C15），强心作用降低或消失。
α -去氧糖
1、甾核的反应
（1）. 醋酐-浓H2SO4反应(Liebermann-Burchard)反应
分子中双键越多，反应越快。
（2） Tshugaev反应
B 环有双键作用更快。
(3) H3PO4反应
(4) Salkowski反应
(5) 三氯乙酸-氯胺T反应
不同的强心苷UV不同： 洋地黄毒苷元类的苷：黄橙色荧光 羟基洋地黄毒苷元类的苷：亮兰绿色荧光 异羟基洋地黄毒苷元类的苷：灰兰色荧光 若用次氯酸盐，过氧化氢或过氧化苯甲酰代替氯胺T效果更好。
3
C
8 7
13 D 14 15
A
B
其中强心苷及甾体皂苷研究得比较成熟,药用价值高。
二、甾体化合物的生物合成途径 甾体化合物在植物体内由甲戊二羟酸途径合成：
甲戊二羟酸
角鲨烯（squalene）
2，3-氧化角鲨烯（2，3-oxidosqualene）
羊毛甾醇（三萜）
HO
羊毛甾醇
HO
甾醇类 [O]
O
HO
H2O HO H
+
+ + H
+
+
3,5-胆甾二烯(Ⅰ) 3,3′-双（2，4）胆甾二烯（Ⅱ）
1. Liebermann-Burchard反应
样品（氯仿）+ 硫酸－乙酐（1：20） 红→紫→蓝→绿→污绿 （最后褪色 ）
也可将样品溶于冰乙酸，加硫酸-乙酐（1:20）试 剂产生同样的反应。 2. Salkowski反应
强亲酯性苷：略溶于乙酸乙酯、含水氯仿、氯仿-乙醇（3：1）
苷元：易溶于乙酸乙酯、氯仿等弱极性溶剂；
难溶于水、丙酮等极性溶剂；
在分析苷解释某些强心苷的溶解性使，还必须注意以 下几点： 1、苷元相同，非去氧糖多，水溶解性大 例如： 原生苷＞次级苷； 2、分子中羟基多（非缔合羟基），水溶性大 例如：乌本苷＞洋地黄苷；
乙型强心苷：
苷元>单糖>苷双糖苷
四、性质和颜色反应：
(一) 性状： 多为无定形粉末或无色结晶，味苦（C17位侧链为α构 型者无苦味且不具旋光性）。对粘膜具有刺激性。 (二)溶解性 ： 苷：可溶于水、甲醇、乙醇、丙酮等极性溶剂；
微溶于乙酸乙酯、含醇氯仿；
不溶于乙醚、苯、石油醚等极性小的溶剂； 弱亲酯性苷：略溶于氯仿-乙醇（2：1）
顺、反 顺
反 反
反 反
8～10个碳 的脂肪烃 戊酸
12 11 19 1 2 10 5 4 6 9 18
R
20 17 16
C21甾醇
昆虫变态 激素 强心苷 蟾毒配基 甾体皂苷 甾体生物 碱
反
顺 顺、反 顺、反 顺、反
反
反 反 反 反
顺
反 顺 反 反
C2H5
8～10个碳 的脂肪烃 不饱和内酯 环 六元不饱和 内酯环 含氧螺杂环
1 2
C
D
16 15
A
3 4
C/D环 顺式（14β -H）（强心苷元及C21甾的C/D环多 为顺式）
（2）三个侧链： C10侧链：多为－CH3,也有－CH2OH，－CHO，－COOH（氧化产 物），β －构型。 C13侧链：为－CH3，β －构型。 多为β －构型 C17侧链：不饱和内酯环 极少为α －构型
由强心苷元（Cardiac aglycones）与糖缩合而 成的苷称作强心苷。
例：

对强心苷的化学研究始于1808年，1869年 分离出洋地黄的结晶，次年定出其结构，至70 年代分出570多种强心苷，140多种苷元。 这类成分主要分布于夹竹桃科、玄参科、 百合科……等十几个科，以玄参科和夹竹桃科 分布最多。 动物中有些也有强心成分(如蟾蜍中的蟾 酥)但不属强心苷类。
蟾蜍（酥）甾或海葱甾（不包 括红线） 蟾蜍（酥）甾二烯或海葱甾二 烯（包括红线） 其六元不饱和内酯环可称为： Δαβ,γδ－双烯－δ-内酯（Δ20；22六元内酯环）
2 、结构特点
（1）甾核稠合方式：
R
12 11 19 10 8 B 7 5 6 9 18 13 14 17
顺式 （5β -H） 多
A/B环 反式 B/C环 反式 （5α -H） 少
Ca(OH)2、Ba(OH)2: α -去氧糖，α -羟基糖，苷元上酰基水解
NaOH碱性太强，使内酯开环故不常用。
（2）内酯环的水解：
但在强心苷的醇液内加入NaOH或KOH，内酯开环后常发 生异构化反应，不再有可逆的酸化环合反应了
例：
甲型强心苷
22 CH 20 C CH[H] O 21 KOH OH CH3OH O(H) CO 20 C CH 21 O O 22 CH[H] CO 22 CH2 20 C (H) CH 21 O O CO CH2COOK C CHOH
O
O OH OMe
O
ZnCL2少 许 醋酐 加 热 30分钟
吉 托司 廷 R=Glu 但连 接 方式 是 1 6 还是 1 4连 接 不清 楚
OO O
OAC 八乙 酰 纤维双 糖
OO
O
R=
为吉 托司 廷
R=
为新 吉 托司 廷
(五) 强心苷的颜色反应
一类成分颜色常常与其特有的结构和基团有关，强心苷 的结构有甾核，不饱和内酯环，去氧糖，因此强心苷的颜色 反应很多根据反应作用的部位可分为: 甾体母核 α ,β -不饱和内酯环 颜色反应
C=C：
一般位于4（5），5（6），16（17）位。
－O－（环氧基）：
多位于7,8β ，8,14β ，11,12β 位。
C=O：
多位于11，12，19位。
（4）命名：
俗名法:按植物来源定为某某苷元。
系统法命名法：按苷元分类，写出某某苷元，然后再 标明取代基的名称，位置（构型）。
例如：
（二）糖
将强心苷溶于醋酐,加入ZnCl2催化裂解苷键的方法称 乙酰解。
例如：
从洋地黄属植物purpurea（紫花洋地黄种子）中提取的 两种强心苷吉托司廷和新吉托司廷中的葡萄糖的连接方 式确定下来，将此化合物进行乙酰解：
O O
OH OAC
CH3 O O
CH3 OH O OAC OAC OAC OO OAC
R
3. Tschugaev反应
4. Rosen-Heimer反应
5. Kahlenberg反应
第二节 强心苷类化合物 （Cardiac glycosides）
一 、定义
强心苷（Cardiac glycosides）天然界存在的 一类对心脏具有显著生理活性的甾体苷类。
从化学角度下定义，则强心苷可定义为
第七章 甾体类化合物 (Steroids)
第一节
概述
甾体类化合物(steroids)是广泛存在于天然界中的一 类结构中具有环戊烷骈多氢菲的甾体母核天然化学成分。
一、甾体化合物的结构与分类
天然甾体成分C17位均有侧链，根据侧链结构的不同分 为： A/B B/C C/D 名称 C -取代基
17
植物甾醇 胆汁酸
(6) 三氯化锑或五氯化锑反应
例： 洋地黄毒苷0.75γ （μ g ） ，纸上，可见：红 兰灰 UV ：红 羟基洋地黄毒苷0.75γ ，纸上，可见： 紫 灰
UV：苹果绿
乙型强心苷类也显色
以上甾核反应在1976年前无人解释机理，1976年日本 人(Yoshihisa Kurasawa ,chem.pharm.bull.1976,24,487)建 议此类反应立即为：
1．酸水解：
（1）温和酸水解法：（主要用于I型强心苷）
用 0.02～0.05mol/L HCl或硫酸
由于条件温和，苷元不会发生脱水反应，并仅选择性地水解 α- 去氧糖苷键，因此常得到 α- 去氧糖的单糖 , 连有 glc 双糖， 三糖等低聚糖。
例：
（2）强烈酸水解：
一般多用3～5％的酸，长时间加热或同时加压，I、Ⅱ、 Ⅲ型强心苷均可水解。
（1）与苷共存与植物体的酶：
仅能水解葡萄糖，而不能水解去氧糖，而且对葡萄 糖的水解选择性也很高
例如 :
（2）其它生物中的水解酶：
另外，无论是哪一种酶，水解不具乙酰基糖基苷的 速度>具有乙酰基糖基苷。 乙型强心苷比甲型苷易水解。
3．碱水解法：
（1）酰基的水解：
常用水解酰基的碱有： NaHCO3、K2CO3:脱α-去氧糖上的酰基水解
组成强心苷的糖约20多种单糖，与其它苷类不大一 样，除常见的象glc这样的羟基糖外，还有许多去氧糖， 例如 ： 6-去氧糖:
6－去氧糖甲醚：
2，6-二去氧糖（α -去氧糖）
2，6-二去氧糖甲醚（α -去氧糖）：
（三）成苷方式 ：
按成苷糖的类型，糖与苷元之间，糖与糖之间的连接方 式，可将强心苷的成苷方式分为三种类型：
碱性条件下 C21 － H 转移至 C22 ， 双 键 转 移 至 20 （21）
乙型强心苷
O O
内脂型异 构化苷皂 化 C14 － OH 质 子 对 C21 开环 进行亲电 加成
开链型异 构化苷
KOH CH3OH OH O(H)
COOCH3 OH H 2O O
COOCH3
开链型异构 化苷
4.
乙酰解法

二、结构类型
（一）苷元
1、分类
强心苷的苷元为甾体衍生物，其特点为在甾体 C17侧链上连有一个不饱和的内酯环，按不饱和内酯 环的大小可将所有强心苷元分为两大类结构
甲型强心苷元（发现最多） 乙型强心苷元（发现少）
五元不饱和内酯环
O
22
六元不饱和内酯环
23 α 22 β δ
O
24
α
20
23
O
β
21
O
12 11 19 1 2 9
18 13 14
γ
19 1 2
12 11
20 18 13 14
21 17 16
17 16 15
C
9
D
15
C B
6 8
D
A
3 5 4
10
A
3 5 4
10
B
6
8
H
7
H
7
强心甾（不包括红线） 强心甾烯（包括红线） 其五元不饱和内酯环可称 为： Δαβ-γ-内酯（Δ20(22)-五元 内酯环）
（3）氯化氢-丙酮法（Mannich和 Siewert法）1942年
Mannich和 Siewert法主要用于Ⅱ型苷中的单糖苷， Ⅱ型苷中的多糖苷难溶于丙酮可用丁酮，环己酮或丙酮 ——二氧六环混合溶剂代替丙酮溶剂。此法不能适用所
ห้องสมุดไป่ตู้
有的Ⅱ型苷，如黄夹次苷乙用此法水解只能得到缩水苷
元。
2．酶水解法：