强心苷类化合物课件
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第九章 强心苷类化合物
强心苷类化合物
1
含义: 是指存在于植物体内的一类对心脏具有显 著生物活性的甾体苷类化合物。
现代药理实验证明，强心苷能加强心肌收缩性，减 慢窦性频率。主要用于治疗慢性心功能不全，心房 纤颤、心房扑动、阵发性心动过速等心脏疾病。此 外，强心苷还有兴奋延髓催吐化学感受区和影响中 枢神经系统作用，可引起恶心、呕吐等胃肠反应， 并能使动物产生眩晕、头痛等症。
CH3
OCH3
O OH HO CH3
OH OH
L-黄花夹竹桃糖
L-
强心苷类化合物
11
2．α-去氧糖 C2不含有氧原子的糖类，主要是2,6-二 去氧糖和2,6-二去氧糖-3-甲醚。
C H3 O OH
OH OH
D-洋地黄毒糖 糖
C H3 O OH
OH OCH3
D-加拿大麻糖
OH O OH C H3
OCH3
植物中的强心苷以Ⅰ型、Ⅱ型较多，Ⅲ型较少。
强心苷类化合物
13
二、构效关系
构效关系即化学结构与生物活性之间的关系。强 心苷的生物活性与结构有密切关系，当强心苷中某 些结构发生改变时，强心作用也随之改变。强心作 用与甾体母核的立体结构、不饱和内酯环和取代基 的种类、构型有关。糖部分本身不具有强心作用， 但可以改变强心苷的水/油分配系数，影响强心苷对 心肌细胞膜上类脂质的亲和力，进而影响强心作用 的强度。
强心苷类化合物
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2．取代基 甾体母核中的取代基对强心活性也有影响。 当C10位的角甲基被醛基或羟基取代时，强心作用增 强。当C10位的角甲基被羧基取代或无角甲基时，强 心作用明显减弱。如果在甾体母核上引入5β、11α、 12β-羟基时，强心作用增强。引入1β、6β、16β-羟 基时，活性降低；引入双键Δ4（5），活性增强； 引入双键Δ16，则活性降低或消失。
强心苷类化合物
7
甾体母核上连有甲基、羟基、羰基等取代基。其 中C10、C13 连接的甲基或含氧衍生物均为β-构型； C3位都有羟基取代，而且多数是β-构型，可与糖成 苷；另外在甾体母核其他部位上也可有羟基、羰基 取代；在母核的C4、C5位或C5、C6位常有双键； C10位大都为甲基； C13位为甲基； C17位连接不 饱和内酯环大多是β-构型，少数是α-构型。
O
23 22
O
18 20
12 13
19 11
17 21
1 10
9
14
16
2
8 H 15
5
3
7
4
6
强心甾烯
O
O
O
23 24
22
O
18 20 12 13
17
21
11
19
16
110 9
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2
8 H 15
3
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6
蟾蜍甾烯或海葱甾烯
O
O
OCOCH3
OH HO
OH HO
洋地黄毒苷元 苷元
强心苷类化合物
夹竹桃
铃兰
海葱
强心苷类化合物
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强心苷在植物体中主要存于花、叶、种子、鳞茎、 树皮和木质部等组织器官中。由于在植物中有水解 苷类的酶与强心苷共存，因此原生苷常被酶水解生 成多种次生苷，使结构类似的强心苷数目增多，给 提取分离强心苷带来一定困难。
目前在动物体中尚未发现强心苷类化合物。中药 蟾酥中虽含具有强心作用的甾体化合物，但不属于 苷类，是蟾毒配基与脂肪酸形成的酯类。
强心苷类化合物
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（一）甾体母核与强心作用的关系
• 1．环的稠合方式 A/B环为顺式稠合的甲型强心苷 元，C3羟基为β-构型有强心活性，否则无活性； A/B环为反式稠合的甲型强心苷元，无论C3羟基是 β-还是α-构型对强心活性无明显影响。C/D环为顺 式稠合，即C14羟基或氢为β-构型时有强心活性； C/D环为反式稠和，即C14羟基或氢为α构型，或 C14羟基与邻位氢原子脱水形成脱水苷元，强心作用 消失。
10
（二）糖的部分
强心苷中的糖类，根据糖分子中C2含氧程度的不 同，可分成α-羟基糖和α-去氧糖：
1．α-羟基糖 C2联结有氧原子的糖，此类糖包含非 去氧糖（如葡萄糖）、6-去氧糖和6-去氧糖-3-甲醚。
CH3
OH
O OH
OCH3
OH
D-洋地黄糖 呋糖
OH O OH CH3 OH OH
L-鼠李糖
OH O OH HO
强心苷类化合物
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强心苷苷元类型：
C17位连接五元不饱和内酯环，称强心甾烯 即 甲型强心苷元；若连接六元不饱和内酯环，称海葱 甾烯或蟾酥甾烯 ，即乙型强心苷元。自然界中的强 心苷大多属于甲型强心苷。如夹竹桃苷元、洋地黄 毒苷元属于甲型强心苷元；绿海葱苷元、蟾毒素等 属于乙型强心苷元。
强心苷类化合物
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强心苷类化合物
5
一、结构与分类
强心苷是甾体衍生物，根据所连不饱和内酯环不 同，分为甲型强心苷和乙型强心苷；强心苷所连接 的糖大多是去氧糖，根据苷元及与糖连接方式不同， 又可分为Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型强心苷。
强心苷类化合物
6
（一）苷元部分
强心苷元由甾体母核和不饱和内酯环组成，其甾 体母核与其他甾醇立体结构不同。B/C环与其他甾醇 相同为反式稠合，A/B环大多为顺式稠合（5β-H）， C/D环均为顺式稠合和（C14取代基β-构型），若为 反式则无强心活性（其他甾醇C/D环为反式稠合， C14取代基α-构型）。A/B环两种稠合方式皆有。
强心苷类化合物
2
强心苷在植物界分布比较广泛，主要存在于夹竹 桃科、玄参科、百合科、萝摩科、十字花科、毛茛 科、卫矛科、大蕺科、桑科等十几个科的一百多种 植物中。常存在于一些有毒的植物如毒毛旋花子、 毛花洋地黄、紫花洋地黄、黄花夹竹桃、铃兰、海 葱、羊角拗等植物中。
黄 花 夹 竹 桃
强心苷类化合物
3
强心苷类化合物
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3．不饱和内酯环 C17侧连上的不饱和内酯环为β-构 型时，具有活性。为α构型时，活性减弱；若内酯环 的不饱和键被饱和，活性大大减弱，毒性亦减弱； 若不饱和内酯环水解开环，活性降低或消失。
强心苷类化合物
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（二）糖部分与强心活性的关系
• 糖本身不具强心作用，但糖的种类、数目可影响 强心苷在水/油中的分配系数，影响对心肌细胞上类 脂质的亲和力，从而影响强心活性和毒性。
C H3 OH O OH
OH
源自文库
L-夹竹桃糖
D-波伊文
强心苷类化合物
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强心苷的类型
按照糖的种类以及与苷元的链接方式分类。
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和毒毛花苷。
Ⅱ型强心苷：苷元-（6-去氧糖）x-（D-葡萄糖）y， 如黄花夹竹桃苷A。
Ⅲ型强心苷：苷元-（D-葡萄糖）x，如绿海葱苷。
强心苷类化合物
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含义: 是指存在于植物体内的一类对心脏具有显 著生物活性的甾体苷类化合物。
现代药理实验证明，强心苷能加强心肌收缩性，减 慢窦性频率。主要用于治疗慢性心功能不全，心房 纤颤、心房扑动、阵发性心动过速等心脏疾病。此 外，强心苷还有兴奋延髓催吐化学感受区和影响中 枢神经系统作用，可引起恶心、呕吐等胃肠反应， 并能使动物产生眩晕、头痛等症。
CH3
OCH3
O OH HO CH3
OH OH
L-黄花夹竹桃糖
L-
强心苷类化合物
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2．α-去氧糖 C2不含有氧原子的糖类，主要是2,6-二 去氧糖和2,6-二去氧糖-3-甲醚。
C H3 O OH
OH OH
D-洋地黄毒糖 糖
C H3 O OH
OH OCH3
D-加拿大麻糖
OH O OH C H3
OCH3
植物中的强心苷以Ⅰ型、Ⅱ型较多，Ⅲ型较少。
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二、构效关系
构效关系即化学结构与生物活性之间的关系。强 心苷的生物活性与结构有密切关系，当强心苷中某 些结构发生改变时，强心作用也随之改变。强心作 用与甾体母核的立体结构、不饱和内酯环和取代基 的种类、构型有关。糖部分本身不具有强心作用， 但可以改变强心苷的水/油分配系数，影响强心苷对 心肌细胞膜上类脂质的亲和力，进而影响强心作用 的强度。
强心苷类化合物
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2．取代基 甾体母核中的取代基对强心活性也有影响。 当C10位的角甲基被醛基或羟基取代时，强心作用增 强。当C10位的角甲基被羧基取代或无角甲基时，强 心作用明显减弱。如果在甾体母核上引入5β、11α、 12β-羟基时，强心作用增强。引入1β、6β、16β-羟 基时，活性降低；引入双键Δ4（5），活性增强； 引入双键Δ16，则活性降低或消失。
强心苷类化合物
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甾体母核上连有甲基、羟基、羰基等取代基。其 中C10、C13 连接的甲基或含氧衍生物均为β-构型； C3位都有羟基取代，而且多数是β-构型，可与糖成 苷；另外在甾体母核其他部位上也可有羟基、羰基 取代；在母核的C4、C5位或C5、C6位常有双键； C10位大都为甲基； C13位为甲基； C17位连接不 饱和内酯环大多是β-构型，少数是α-构型。
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强心甾烯
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蟾蜍甾烯或海葱甾烯
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OCOCH3
OH HO
OH HO
洋地黄毒苷元 苷元
强心苷类化合物
夹竹桃
铃兰
海葱
强心苷类化合物
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强心苷在植物体中主要存于花、叶、种子、鳞茎、 树皮和木质部等组织器官中。由于在植物中有水解 苷类的酶与强心苷共存，因此原生苷常被酶水解生 成多种次生苷，使结构类似的强心苷数目增多，给 提取分离强心苷带来一定困难。
目前在动物体中尚未发现强心苷类化合物。中药 蟾酥中虽含具有强心作用的甾体化合物，但不属于 苷类，是蟾毒配基与脂肪酸形成的酯类。
强心苷类化合物
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（一）甾体母核与强心作用的关系
• 1．环的稠合方式 A/B环为顺式稠合的甲型强心苷 元，C3羟基为β-构型有强心活性，否则无活性； A/B环为反式稠合的甲型强心苷元，无论C3羟基是 β-还是α-构型对强心活性无明显影响。C/D环为顺 式稠合，即C14羟基或氢为β-构型时有强心活性； C/D环为反式稠和，即C14羟基或氢为α构型，或 C14羟基与邻位氢原子脱水形成脱水苷元，强心作用 消失。
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（二）糖的部分
强心苷中的糖类，根据糖分子中C2含氧程度的不 同，可分成α-羟基糖和α-去氧糖：
1．α-羟基糖 C2联结有氧原子的糖，此类糖包含非 去氧糖（如葡萄糖）、6-去氧糖和6-去氧糖-3-甲醚。
CH3
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O OH
OCH3
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D-洋地黄糖 呋糖
OH O OH CH3 OH OH
L-鼠李糖
OH O OH HO
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强心苷苷元类型：
C17位连接五元不饱和内酯环，称强心甾烯 即 甲型强心苷元；若连接六元不饱和内酯环，称海葱 甾烯或蟾酥甾烯 ，即乙型强心苷元。自然界中的强 心苷大多属于甲型强心苷。如夹竹桃苷元、洋地黄 毒苷元属于甲型强心苷元；绿海葱苷元、蟾毒素等 属于乙型强心苷元。
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强心苷类化合物
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一、结构与分类
强心苷是甾体衍生物，根据所连不饱和内酯环不 同，分为甲型强心苷和乙型强心苷；强心苷所连接 的糖大多是去氧糖，根据苷元及与糖连接方式不同， 又可分为Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型强心苷。
强心苷类化合物
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（一）苷元部分
强心苷元由甾体母核和不饱和内酯环组成，其甾 体母核与其他甾醇立体结构不同。B/C环与其他甾醇 相同为反式稠合，A/B环大多为顺式稠合（5β-H）， C/D环均为顺式稠合和（C14取代基β-构型），若为 反式则无强心活性（其他甾醇C/D环为反式稠合， C14取代基α-构型）。A/B环两种稠合方式皆有。
强心苷类化合物
2
强心苷在植物界分布比较广泛，主要存在于夹竹 桃科、玄参科、百合科、萝摩科、十字花科、毛茛 科、卫矛科、大蕺科、桑科等十几个科的一百多种 植物中。常存在于一些有毒的植物如毒毛旋花子、 毛花洋地黄、紫花洋地黄、黄花夹竹桃、铃兰、海 葱、羊角拗等植物中。
黄 花 夹 竹 桃
强心苷类化合物
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强心苷类化合物
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3．不饱和内酯环 C17侧连上的不饱和内酯环为β-构 型时，具有活性。为α构型时，活性减弱；若内酯环 的不饱和键被饱和，活性大大减弱，毒性亦减弱； 若不饱和内酯环水解开环，活性降低或消失。
强心苷类化合物
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（二）糖部分与强心活性的关系
• 糖本身不具强心作用，但糖的种类、数目可影响 强心苷在水/油中的分配系数，影响对心肌细胞上类 脂质的亲和力，从而影响强心活性和毒性。
C H3 OH O OH
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源自文库
L-夹竹桃糖
D-波伊文
强心苷类化合物
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强心苷的类型
按照糖的种类以及与苷元的链接方式分类。
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和毒毛花苷。
Ⅱ型强心苷：苷元-（6-去氧糖）x-（D-葡萄糖）y， 如黄花夹竹桃苷A。
Ⅲ型强心苷：苷元-（D-葡萄糖）x，如绿海葱苷。