天然药物化学 第八章 甾体

CO OH
17
8
H
O
二．理化性质
1．共性:大都是结晶形化合物；一般亲脂 性较强（分子中往往存在酯键）。可溶于 石油醚、乙醚等亲脂性溶剂中，不溶于水； C21甾苷类水溶性增大。
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）

异羟基毛地黄毒苷（狄高辛，Digoxin):
二、化学结构
强心苷的结构比较复杂，是由强心苷元 与糖两部分构成的。 按甾类化合物的命名，分甲、乙型。 甲型：以强心甾为母核命名，例如毛 地黄毒苷元 乙型：以海葱甾（或蟾酥甾）为母核 命名，例如海葱苷元

三、理化性质
1、性质
性状:大都是结晶形化合物；一般亲脂性 较强（分子中往往存在酯键）。可溶于石 油醚、乙醚等亲脂性溶剂中，不溶于水 内酯环:遇碱开环,遇酸环合. 双键：氧化得羰基化合物。 叔羟基：脱水得次生脱水苷元。 异构化等其他
1、螺甾烷类（Spirostanes）:
2、螺甾烷醇类（Spirostanols）:
C25为S构型
3、异螺甾烷醇类（Isospirostanols） C25为R构型
4、呋甾烷醇类（furostanols）: F环为开链式
5、变形螺甾烷醇类
（pseudo-spirostanols）：F环四氢呋喃环

一、结构类型
根据C25的构型和F环的状态，分为四类 1、螺甾烷醇类（Spirostanols）:C25为S构型 2、异螺甾烷醇类（Isospirostanols）: C25为R 构型 3、呋甾烷醇类（furostanols）: F环为开链式 4、变形螺甾烷醇类（pseudo-spirostanols）： F环四氢呋喃环

甾类成分在无水条件下，用酸处理，能 产生各种颜色反应，用这些反应来初步 鉴别该类成分或供比色分析。
1.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 污绿等颜色变化，最后褪色。


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。
2．有些植物，不含强心苷，而含C21甾苷， 多存在于萝摩科。 如从牛皮消中得到的牛皮消苷元、 本波苷元、林里奥酮等均属C21甾苷。
（三）结构特点
A/B反；B/C反；C/D顺。 C5、C6位大多有双键； C20位可能有羰基；C17位 上的侧链多为α构型。
C3、C8、C12、C14、C17、C20等位置可能有β–OH； C21位可能有α–OH。
强心苷类（侧链为不饱和内酯环）
甾体皂苷类（侧链为含氧螺杂环）
四、立体化学
甾体母核有七个手性碳原子，C5、C8、 C9、C10、C13、C14、C17,故理论上应有 27=128种光学异构体，但由于稠环的存在 及其引起的空间阻碍，实际上可能存在的 异构体大大减少，一般只以稳定的构型存 在。
1.母核的构型：
苷元不同而不同
第三节 强心苷类 （侧链为不饱和内酯环）
一、概述
强心苷（cardiac glycosides）是存在于植 物中具强心作用的甾体苷类化合物，在十 几科的几百种植物中含有该类化合物，尤 其在玄参科和夹竹桃可植物中最多。 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。
C11、C12羟基可能和醋酸、苯甲酸、桂皮酸等结 合成酯。 C3–OH有时和糖缩合成苷类存在。
（四）结构类型
CH3 R3
12
C
13 17
R4
R5
CH3 R2
12
R1
10 3
CHR4 R3
13 17
R1 R2
3 10
8
8
OH
HO
HO
H
Ⅰ
Ⅱ
CH3 O CH3 HO O OCH3 O OH
10 3 13

一、甾体的定义

又名类固醇化合物（steroids），因其结构中都具有环 戊烷骈多氢菲的甾核.
1936年给这类化合物提出一个总称“甾体化合物”， “甾”字很形象化地表示了这类化合物的骨架，即在 含有四个稠合环“田”字上面连有三个支链 “〈〈〈”。C10、C13上各有一个甲基，称为角甲基。 C17位有侧链。 17
与强心苷有关的一些鉴别方法
1、甲型强心苷的不饱和五元内酯环，在碱性溶液 中，双键转位可产生活性次甲基，可与Legalsh 试剂、Kedde试剂等发生显色反应； 2、基于2－去氧糖的显色反应：可用KellerKiliani试剂鉴别，显蓝绿色。 3、UV法： 不饱和五元内酯环－－在220nm处 不饱和六元内酯环－－在300nm处有最大吸收； 4、IR法：在1700－1800cm-1都有两个强吸收峰， 但不饱和六元内酯环的，向低移40cm–1。

天然甾类成分C10、C13、C17侧链大多为 β-构型，以实线表示。由于C3上有羟基， 故取代基的构型实质上是指C3羟基的空间 排列，有两种类型的异构体：
C3 -OH, C10-CH3 顺式:β型（实线表示） C3…OH, C10-CH3 反式:α型或epi(表)型 （虚线表示）
五、甾类成分的颜色反应
17 9 3
C B
8
13 14
D
A
10 5
分类 C21 甾类
强心苷类
C17 侧链
羟甲基衍生物
A/B 反
B/C 反
反 反 反 反
C/D 顺
反 反 反 反
不饱和内酯环 顺、反
甾体皂苷类 含氧螺杂环 顺、反 植物甾醇
昆虫变态激素
脂肪烃 脂肪烃
顺、反 顺
胆酸类
戊酸
顺
反
反
R 17
HO 3
C21甾类（侧链为羟甲基衍生物）
9

C B
8
13 14
D
A
10 5
二、研究进展

1903--1932年，甾醇及胆酸的研究阐明了甾体的 碳架结构。 1928--1960年，动物激素的发现和工业生产。 1960--80年代末，避孕药物的合成及其应用与昆 虫激素的发现。
三、基本结构和分类

在甾体母核上，大都存在C3羟基，可和糖 结合成苷。而C17侧链有显著差别，根据 C17侧链结构的不同，可将天然甾类分为 不同类型。

4.Rosenheim反应：
A.样品 25%三氯醋酸乙醇液
红色、紫色
分子中有共轭双烯结构或经三氯醋 酸作用，生成物具共轭双烯结构。
B.25%三氯醋酸乙醇液---3%氯胺T水液（4：1） 样品 荧光反应
毛地黄毒苷类：黄色 毛地黄强心苷类的区别 羟基毛地黄毒苷类：兰色
异羟基毛地黄毒苷类：灰黄色
甾体类化合物显色反应的反应机理: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（金羊） 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，故有色物多 为复杂混合物。例：
CH3 CH2
CH3 C O
H
HO CH3 C O
5-孕甾烷
孕甾烯醇酮
O
黄体酮
（二）存在形式

C21甾类在植物体中除游离存在外，可与 糖结合成苷——C21甾苷类。其苷类糖链 多和C21甾的C3-OH相连，少数连于C20OH上。其苷类分子中除2-OH糖外，还有 2-去氧糖。
1．C21甾苷类大都与皂苷、强心苷共存于 中药中如洋地黄叶和种子中，含有强心苷、 皂苷及C21甾苷（称为洋地黄醇苷或洋地黄 醇苷类）。其无强心作用，水解可生成糖 及苷元。 举例 : 杠柳的根皮及树皮称北五加皮， 其中含多种甾苷，除强心苷 -- 杠柳苷外， 还含C21甾苷。
二、百度文库体皂苷的理化性质
1、甾体皂苷元具亲脂性，多有较好晶型； 2、甾体皂苷水溶性大； 3、表面活性与溶血作用与三萜皂苷类似， 但F环开裂的甾体皂苷往往不具溶血作用， 表面活性也降低； 4、甾体皂苷与甾醇可形成分子复合物，可 用于鉴定和纯化目的； 5、甾体皂苷与醋酐－硫酸试剂反应，最后 显绿色（三萜皂苷与醋酐－硫酸试剂反 应，最后显红色）

2、苷键的水解
A、酸催化水解 温和的酸水解：可水解去氧糖的苷键 强酸水解：可水解2-羟基糖的苷键 盐酸丙酮法：可生成苷元丙酮化物 B、酶催化水解 有一定的选择性 乙型强心苷较甲型易被酶水解
3、显色反应
强心苷除甾体母核所产生的显色反应 外，因结构中含有不饱和内酯环和2-去氧 糖而产生显色反应。 由于不饱和内酯环产生的反应：区别甲、 乙型强心苷，原理是活性次甲基反应。 由于2-去氧糖产生的反应： 见P326-327
4、强心苷的提取分离
溶剂法 提取 铅盐法 吸附法 液-液萃取法 分离 逆流分配法 示例：自学 P333的毛地 黄毒苷的提 取分离
色谱法
第四节 甾体皂苷类 （侧链为含氧螺杂环）
甾体皂苷（Steroidal saponins）是一 类由螺烷甾（Spi-rostanes）类化合物 与糖结合的苷，主要分布在薯蓣科、百 合科、玄参科、菝契科、龙舌兰等科植 物中。 地奥心血康胶囊
第八章 甾体及其苷类
第一节 概述

甾体化合物是天然广泛存在的一类化学成分，种 类很多，包括动植物甾醇（也称固醇）、胆酸、 维生素D、动物激素、肾上腺皮质激素、 植物强 心苷、蟾酥毒素、甾体生物碱、甾体药物、昆虫 激素等。 甾体母核----环戊烷骈多氢菲。 应用:生理、保健、节育、医药、农业、畜牧业等 多方面，对动植物的生命活动起着重要的作用。

甾体化合物的四个环之间，每两个环以
碳碳单键稠和时，可以是顺式的，也可以是
反式的。

A/B环有顺式(5-βH)或反式(5-αH)稠和。
B/C环是反式稠和（8-βH/9-αH)。 C/D环有顺式(14-βH)或 反式稠和(14-αH)。
3 9 17
CH HB
8
13 14
D
A
10 5
H
H
2.取代基的构型：
三氯化锑反应
胆甾醇（ cholesterol） 3，3‘双（2，4）胆甾二烯
黄—红色
3，5-胆甾二烯
第二节 甾体化合物
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，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、提取分离与结构鉴定
甾体皂苷的提取分离与三萜皂苷相似 自学“薯蓣皂苷元的提取分离方法”
自学“中药薤白中有效成分薤白苷的
提取分离与结构鉴定”