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。

Ⅲ型强心苷：苷元-（D-葡萄糖）y，如绿海葱苷。

（二）强心苷的性质

1.性状

（1）有旋光性。

（2）C17位侧链为β构型者味苦。

（3）对黏膜具有刺激性。

2.溶解性

强心苷一般可溶于水、醇和丙酮等极性溶剂，微溶于乙酸乙酯、含醇三氯甲烷，难溶于乙醚、苯和石油醚等极性小的溶剂。

强心苷的溶解性与分子所含糖的数目、种类、苷元所含的羟基数及位置有关。

（1）含糖基数目多，亲水性强；

（2）羟基数越多，亲水性则越强；

（3）可形成分子内氢键者，其亲水性弱。

（三）水解反应

1.酸水解

2.酶水解

在含强心苷的植物中，有水解葡萄糖的酶，但无水解α-去氧糖的酶，所以能水解除去分子中的葡萄糖，保留α-去氧糖而生成次级苷。例如，紫花洋地黄苷A可被紫花苷酶（为β-葡萄糖苷酶）催化水解，生成洋地黄毒苷和D-葡萄糖。

3.碱水解

（1）酰基的水解

（2）内酯环的水解：在水溶液中，氢氧化钠、氢氧化钾溶液可使内酯环开裂，加酸后可再环合。

（四）颜色反应

强心苷的颜色反应可由甾体母核、不饱和内酯环和α-去氧糖产生。

2.强心苷α-去氧糖反应

（五）提取分离

由于强心苷易受酸、碱和酶的作用，发生水解、脱水及异构化等反应，因此，在提取分离过程中要特别注意这些因素的影响或应用。

注意：以提取分离原生苷为目的时，首先要注意设法抑制酶的活性，防止酶解，提取时要避免酸碱的影响；以提取次生苷为目的时，要注意利用上述影响因素，采取诸如发酵以促进酶解，部分酸、碱水解等适当方法，以提高目标提取物的产量。

1.提取

一般常用甲醇或70%～80%乙醇作溶剂，提取效率高，且能使酶失去活性。

2.分离

初步除杂后的强心苷浓缩液，可用氯仿和不同比例的氯仿-甲醇（乙醇）溶液依次萃取，将强心苷按极性大小划分为亲脂性、弱亲脂性等几个部分，供进一步分离。

（六）蟾酥中的强心成分

主含的是乙型强心苷。

1.蟾蜍甾二烯类（较多）

游离型：蟾毒灵、华蟾毒精、蟾毒它灵、脂蟾毒配基、日蟾毒它灵等；

结合型（了解）

2.强心甾烯类（较少）

（七）毛花洋地黄中的强心苷成分

毛花洋地黄是制备强心药西地蓝（又称去乙酰毛花洋地黄苷丙）和地高辛（又称异羟基洋地黄毒苷）的主要原料。主含的是甲型强心苷。

三、甾体皂苷

（一）结构与分类

甾体皂苷是一类由螺甾烷类化合物与糖结合而成的甾体苷类，其水溶液经振摇后多能产生大量肥皂水溶液样的泡沫，故称为甾体皂苷。

1.结构特征

①苷元由27个碳原子组成，基本碳架是螺甾烷。

②A、B、C、D四个环为甾体母核，E环和F环以螺缩酮形式相连接，构成螺甾烷结构。

③E环和F环中有C20、C22、和C25三个手性碳原子。其中，C20的绝对构型为S型，C22的绝对构型为R 型。

C25的绝对构型可能有两种。

β取向为L型（螺甾烷），

α取向为D型（异螺甾烷）。

④苷元分子中多含有羟基，常在C3位上连有羟基，且多为β取向，糖基多与苷元的C3-OH成苷。

⑤组成甾体皂苷的糖以D-葡萄糖、D-半乳糖、D-木糖、L-鼠李糖和L-阿拉伯糖较为常见。

⑥甾体皂苷分子结构中不含羧基，呈中性，故又称中性皂苷。

2.分类

（二）重要成分举例

（三）理化性质

1.性状

①甾体皂苷大多为无色或白色无定形粉末，而甾体皂苷元多有较好的结晶形状。

②熔点都较高，苷元的熔点常随羟基数目增加而升高。

③甾体皂苷和苷元均具有旋光性，且多为左旋。

2.溶解性

甾体皂苷一般可溶于水，易溶于热水、稀醇，难溶于丙酮，几不溶于或难溶于石油醚、苯、乙醚等亲脂性溶剂。

甾体皂苷元则难溶或不溶于水，易溶于甲醇、乙醇、氯仿、乙醚等有机溶剂。

3.沉淀反应

①甾体皂苷的乙醇溶液可与甾醇（常用胆甾醇）形成难溶的分子复合物而沉淀。

甾体皂苷与胆甾醇生成的分子复合物的稳定性强于三萜皂苷，故可利用此性质进行分离。

②甾体皂苷还可与碱式醋酸铅或氢氧化钡等碱性盐类生成沉淀。

4.颜色反应

（四）提取与分离

1.提取

（与三萜皂苷相似，但甾体皂苷为中性皂苷，不可碱提）

皂苷提取：多利用皂苷的溶解性，采用溶剂法提取。

主要使用稀甲醇或稀乙醇作溶剂，提取液回收溶剂后，用丙酮、乙醚沉淀或加水后用水饱和正丁醇萃