天然药物化学12-甾体及其苷类
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地高辛苷元
H
强心甾
3β,12β,14-三羟基-5β-强心甾-20(22)-烯
二、强心苷类化合物－结构与分类
CH3 O OH
CH3 O OH
OH OH OH
OH OH
D-6-去氧阿洛糖
D-洋地黄毒糖
➢ I型强心苷：苷元-(2,6-二去氧糖)x-(D-葡萄糖)y
➢ II型强心苷：苷元-(6-去氧糖)x-(D-葡萄糖)y
2. 强心苷中的那些结构对生理活性是特别重要的？ 在提取过程中如何防止这些结构被破坏？
天然药物化学---甾体苷类化合物
与强心苷特有结构有关的一些鉴别反应:
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Keller-Kiliani 试剂鉴别，显蓝绿色。
二、强心苷类化合物－理化性质
强心苷苷键的水解反应，在上一讲已经讲
二、强心苷类化合物－结构与分类
CH3
D
OH
C
R
R
B
A
H
H
➢ 14-羟基为β型 ➢ 3-羟基多为β型
CH3 OH
二、强心苷类化合物－结构与分类
O
O OH
O O
HO H
乌沙苷元
H
强心甾
3β,14-二羟基-5α-强心甾-20(22)-烯
二、强心苷类化合物－结构与分类
OO
OH OO
OHOH
O O
HO HO HH
强心苷从化学结构上看，是由强心苷元和糖缩 合而成的一类苷。其结构特征是在甾体母核的C-17 位上连有一个不饱和内酯环。命名与分类也是依据 这个内酯环。
二、强心苷类化合物－结构与分类
22 23 O
E 20
12 18
21 O
C D 11
R
1 19
17 13
16
2
9
14
15
A B 10
8 OH
3
HO
5
7
➢ III型强心苷：苷元-(D-葡萄糖)y
？ 糖基无强心作用，可增加强心苷对心肌亲和力
二、强心苷类化合物－理化性质
强心苷多为 无色结晶或无定型粉末，C-17位上 内酯侧链为β-构型者味苦，α-构型者味不苦，但无 强心活性。
强心苷的水溶解性与羟基数目密切相关（包括 苷元和糖基）。
二、强心苷类化合物－理化性质
R2 HO
I
OH HO
H II
天然药物化学---甾体苷类化合物
一、甾体结构分类 二、强心苷类化合物 三、甾体皂苷类化合物
二、强心苷类化合物
➢ 结构与分类 ➢ 理化性质 ➢ 提取与分离 ➢ 波谱特征
二、强心苷类化合物－结构与分类
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，主要用于治疗充血 性心力衰竭及节律障碍等心脏疾患。
甲型强心苷
O O
O O
+
H CH3
H+.CH3
O O
O+.
O
+
D
D
m/z 111 124
163
164
二、强心苷类化合物－波谱特征
3、MS：特征碎片
乙型强心苷
O O
O O
C +H2
+
H CH2
m/z 109 123
O O
H+
135
O O
H+
.CH2
136
二、强心苷类化合物－波谱特征
4、NMR 氢谱
C D 11
R
1 19
17 13
16
2
9
14
15
A B 10
8 OH
3
HO
5
7
4H 6
HO
甲型
H Δαβ-γ-内酯
由蟾23蜍个甾C组成
强心甾烯类
22 23
20
24 O
21 O
R
OH
H 乙型
蟾蜍甾烯类
二、强心苷类化合物－结构与分类
R
B A
H
CH3
D
OH
C
R H
CH3 OH
➢ A/B顺反都有，以顺式多 ➢ B/C必为反式 ➢ C/D环必为顺式，如果反式强心活性消失
C21甾类（侧链为羟甲基衍生物） 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）
一、甾体结构分类
所谓C21甾 就是一类含21个C的甾体化合物， 具抗炎、抗肿瘤、抗生育等多种活性，都以孕甾烷
（pregnane）或其异构体为骨架。
CH3 R3 C O
R5
R1
CH3 R2 CHR4
R3
R1
4H 6
HO
甲型
Δαβ-γ-内酯
由23个C组成
22 23
20
24 O
21 O
R
OH
H 乙型
Δαβ，γδ-双烯-δ-内酯 由24个C组成
糖基连接位点
二、强心苷类化合物－结构与分类
H3C HO
H3C O
H3C O
O
OH
OH
OH
OH OH
O O
H
地高辛（Digoxin）
二、强心苷类化合物－结构与分类
22 23 O
E 20
12 18
21 O
C D 11
R
1 19
17 13
16
2
9
14
15
A B 10
8 OH
3
HO
5
7
4H 6
HO
甲型
强心甾烯类
22 23O
20
21O2O4
O
R
OH
H
H
乙型
强Δ心αβ甾，γδ-双烯-δ-内酯 由24个C组成
蟾蜍甾烯类
二、强心苷类化合物－结构与分类
22 23 OO
12
20 18
E
21 O O
二、强心苷类化合物－波谱特征
1、UV：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；
可作为甲乙两类强心苷的鉴别方法
？ 2、IR：在1700-1800 cm-1都有两个强吸收峰， 但不饱和六元内酯环的，向低场移40 cm –1。
二、强心苷类化合物－波谱特征
1、MS：特征碎片
O
O OH
O O OH
H
H
➢ C22氢δ5.6-6.0单峰，C21氢δ4.5-5.0 ➢ C22和C23氢δ7.8和6.3双峰，C21氢δ7.2单峰
二、强心苷类化合物－波谱特征
4、NMR 碳谱
O
O OH
O O OH
H
H
➢ A/B反式C10甲基δ12.0，顺式δ24.0
二、强心苷类化合物
思考题
1. 简述甲型和乙型强心苷的基本化学结构特点？
天然药物化学12－甾体及其苷类
天然药物化学---甾体苷类化合物
一、甾体结构分类 二、强心苷类化合物 三、甾体皂苷类化合物
天然药物化学---甾体苷类化合物
一、甾体结构分类 二、强心苷类化合物 三、甾体皂苷类化合物
一、甾体结构分类
此类化合物有多种类型，它们结构中都具有环戊 烷骈多氢菲(cyclopentano-perhydrophenanthrene)的 母核，C17侧链不同。现主要介绍以下三种：
过，这里不在重复。主要方法还是酸水解、 碱水解和酶水解。
注意：由于苷元内酯环的存在，碱水解 会开环重排。
O
O
OH
KOH CH3OH
HO HO
OH
O O
O
O OH OH
O
二、强心苷类化合物－提取与分离
强心苷提取分离时应注意:
1、药材要新鲜采集，快速干燥，防潮。 2、分离时如用氧化铝，由于其碱性，可能会有消 除副反应。
H
强心甾
3β,12β,14-三羟基-5β-强心甾-20(22)-烯
二、强心苷类化合物－结构与分类
CH3 O OH
CH3 O OH
OH OH OH
OH OH
D-6-去氧阿洛糖
D-洋地黄毒糖
➢ I型强心苷：苷元-(2,6-二去氧糖)x-(D-葡萄糖)y
➢ II型强心苷：苷元-(6-去氧糖)x-(D-葡萄糖)y
2. 强心苷中的那些结构对生理活性是特别重要的？ 在提取过程中如何防止这些结构被破坏？
天然药物化学---甾体苷类化合物
与强心苷特有结构有关的一些鉴别反应:
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Keller-Kiliani 试剂鉴别，显蓝绿色。
二、强心苷类化合物－理化性质
强心苷苷键的水解反应，在上一讲已经讲
二、强心苷类化合物－结构与分类
CH3
D
OH
C
R
R
B
A
H
H
➢ 14-羟基为β型 ➢ 3-羟基多为β型
CH3 OH
二、强心苷类化合物－结构与分类
O
O OH
O O
HO H
乌沙苷元
H
强心甾
3β,14-二羟基-5α-强心甾-20(22)-烯
二、强心苷类化合物－结构与分类
OO
OH OO
OHOH
O O
HO HO HH
强心苷从化学结构上看，是由强心苷元和糖缩 合而成的一类苷。其结构特征是在甾体母核的C-17 位上连有一个不饱和内酯环。命名与分类也是依据 这个内酯环。
二、强心苷类化合物－结构与分类
22 23 O
E 20
12 18
21 O
C D 11
R
1 19
17 13
16
2
9
14
15
A B 10
8 OH
3
HO
5
7
➢ III型强心苷：苷元-(D-葡萄糖)y
？ 糖基无强心作用，可增加强心苷对心肌亲和力
二、强心苷类化合物－理化性质
强心苷多为 无色结晶或无定型粉末，C-17位上 内酯侧链为β-构型者味苦，α-构型者味不苦，但无 强心活性。
强心苷的水溶解性与羟基数目密切相关（包括 苷元和糖基）。
二、强心苷类化合物－理化性质
R2 HO
I
OH HO
H II
天然药物化学---甾体苷类化合物
一、甾体结构分类 二、强心苷类化合物 三、甾体皂苷类化合物
二、强心苷类化合物
➢ 结构与分类 ➢ 理化性质 ➢ 提取与分离 ➢ 波谱特征
二、强心苷类化合物－结构与分类
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，主要用于治疗充血 性心力衰竭及节律障碍等心脏疾患。
甲型强心苷
O O
O O
+
H CH3
H+.CH3
O O
O+.
O
+
D
D
m/z 111 124
163
164
二、强心苷类化合物－波谱特征
3、MS：特征碎片
乙型强心苷
O O
O O
C +H2
+
H CH2
m/z 109 123
O O
H+
135
O O
H+
.CH2
136
二、强心苷类化合物－波谱特征
4、NMR 氢谱
C D 11
R
1 19
17 13
16
2
9
14
15
A B 10
8 OH
3
HO
5
7
4H 6
HO
甲型
H Δαβ-γ-内酯
由蟾23蜍个甾C组成
强心甾烯类
22 23
20
24 O
21 O
R
OH
H 乙型
蟾蜍甾烯类
二、强心苷类化合物－结构与分类
R
B A
H
CH3
D
OH
C
R H
CH3 OH
➢ A/B顺反都有，以顺式多 ➢ B/C必为反式 ➢ C/D环必为顺式，如果反式强心活性消失
C21甾类（侧链为羟甲基衍生物） 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）
一、甾体结构分类
所谓C21甾 就是一类含21个C的甾体化合物， 具抗炎、抗肿瘤、抗生育等多种活性，都以孕甾烷
（pregnane）或其异构体为骨架。
CH3 R3 C O
R5
R1
CH3 R2 CHR4
R3
R1
4H 6
HO
甲型
Δαβ-γ-内酯
由23个C组成
22 23
20
24 O
21 O
R
OH
H 乙型
Δαβ，γδ-双烯-δ-内酯 由24个C组成
糖基连接位点
二、强心苷类化合物－结构与分类
H3C HO
H3C O
H3C O
O
OH
OH
OH
OH OH
O O
H
地高辛（Digoxin）
二、强心苷类化合物－结构与分类
22 23 O
E 20
12 18
21 O
C D 11
R
1 19
17 13
16
2
9
14
15
A B 10
8 OH
3
HO
5
7
4H 6
HO
甲型
强心甾烯类
22 23O
20
21O2O4
O
R
OH
H
H
乙型
强Δ心αβ甾，γδ-双烯-δ-内酯 由24个C组成
蟾蜍甾烯类
二、强心苷类化合物－结构与分类
22 23 OO
12
20 18
E
21 O O
二、强心苷类化合物－波谱特征
1、UV：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；
可作为甲乙两类强心苷的鉴别方法
？ 2、IR：在1700-1800 cm-1都有两个强吸收峰， 但不饱和六元内酯环的，向低场移40 cm –1。
二、强心苷类化合物－波谱特征
1、MS：特征碎片
O
O OH
O O OH
H
H
➢ C22氢δ5.6-6.0单峰，C21氢δ4.5-5.0 ➢ C22和C23氢δ7.8和6.3双峰，C21氢δ7.2单峰
二、强心苷类化合物－波谱特征
4、NMR 碳谱
O
O OH
O O OH
H
H
➢ A/B反式C10甲基δ12.0，顺式δ24.0
二、强心苷类化合物
思考题
1. 简述甲型和乙型强心苷的基本化学结构特点？
天然药物化学12－甾体及其苷类
天然药物化学---甾体苷类化合物
一、甾体结构分类 二、强心苷类化合物 三、甾体皂苷类化合物
天然药物化学---甾体苷类化合物
一、甾体结构分类 二、强心苷类化合物 三、甾体皂苷类化合物
一、甾体结构分类
此类化合物有多种类型，它们结构中都具有环戊 烷骈多氢菲(cyclopentano-perhydrophenanthrene)的 母核，C17侧链不同。现主要介绍以下三种：
过，这里不在重复。主要方法还是酸水解、 碱水解和酶水解。
注意：由于苷元内酯环的存在，碱水解 会开环重排。
O
O
OH
KOH CH3OH
HO HO
OH
O O
O
O OH OH
O
二、强心苷类化合物－提取与分离
强心苷提取分离时应注意:
1、药材要新鲜采集，快速干燥，防潮。 2、分离时如用氧化铝，由于其碱性，可能会有消 除副反应。