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第七章 甾体类化合物

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:
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:
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)
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
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
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
I 型:苷元-(2,6-去氧糖)x-(D-葡萄糖)y

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。
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
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
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。
(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。
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;
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
(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
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

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
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
+CHHO
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。
(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:
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)
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。
C=C:
一般位于4(5),5(6),16(17)位。
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