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天然药物化学第八章甾体及其苷类(YH)
(2)6-去氧糖甲醚如:D-洋地黄糖、L-黄夹糖等。
OH O OH OH HO OH D-葡萄糖 CH3 OH HO OH D-鸡纳糖
HO CH3
O OH
OH OH L-鼠李糖 CH3 HO O OH
O OH
OH OH D-弩箭子糖
CH3 OH O OH OCH3 OH D-洋地黄糖
OH CH3
17 9 3
CH HB
8
13 14
D
A
10 5
H
H
2. 取代基的构型
天然甾类成分C10、C13、C17侧链大多为b-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:b型(实线) C3…OH, C10-CH3反式:a型或epi(表)型(虚线)
O OH OH O 鼠李糖-O-葡萄糖 O O + 鼠李糖 + 葡萄糖 H+ O
4. 水解反应
水解反应是研究强心苷组成的常用方法,分化学
方法和生物方法两大类,化学方法主要有酸水解、 碱水解和乙酰解;生物方法主要有酶水解。糖部 分不同,其水解产物难易及产物均不同。
(1)酸水解
水解的机理:
O H H+ O H OR H -HOR O H OH H2O O H
C B
8
13 14
D
A 3
10 5
表8-1 甾体类的分类和母核稠和方式 分类
C21甾类 强心苷类 甾体皂苷类 植物甾醇
C17侧链
甲羰基衍生物 不饱和内酯环 含氧螺杂环 脂肪烃
A/B
反 顺、反 顺、反 顺、反
B/C
反 反 反 反
C/D
顺 顺 反 反
昆虫变态激素
胆酸类ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
脂肪烃
戊酸
顺
顺、反
反
反
反
反
四、立体化学
CH3 O O
洋地黄毒苷
CH3 OH RO
当糖基与苷元上的羟基数目相同时,苷元 上的羟基不能形成分子内氢键的比能形成分子 内氢键的水溶性大。
毛花洋地黄苷B和苷C,糖链相同,苷元上
羟基位置不同;C14、C16-OH,其中C16-OH能
与C17-b-内酯环的羰基形成分子内氢键;C14、
C12-OH不能形成分子内氢键,苷C在水中溶解 度大于苷B,氯仿中则相反。
主要水解苷元和a-去氧糖之间的苷键或a-去氧
糖与a-去氧糖之间的糖键。
而a-去氧糖与葡萄糖之间的糖键不易切断。
对苷元影响较小,不会引起脱水反应。 但不适于16位有甲酰基的洋地黄强心苷类,
在此种条件下,16位甲酰基水解为羟基,得不 到原生苷元。
B. 强烈酸水解
用较浓酸(3%~5%)长时间加热回流或同时加压,可
甾族化合物的立体化学复杂。因仅就环上而言, 就有六个手性碳原子,可能有的立体异构体数目为 _______个。
12 11 1 2 3 18 19 13 * 14 * 8 7 20 17 16 15
A
4
* 10 *
5
9
*
C
*
D
B
6
1. 母核的构型
甾体化合物的四个环之间,每两个环以碳碳 单键稠和时,可以是顺式或反式。 • A/B环有顺式(5-bH)或反式(5-aH)稠和 • B/C环一定是反式稠和(8-bH/9-aH) • C/D环有顺式(14-bH)或反式(14-aH)稠和
但糖基和苷元上羟基数目的多少对溶解性也有
一定的影响。如乌本苷是一个单糖苷,却有8个
羟基,水溶性很大(1:75),难溶于氯仿。
O CH3 HO HO HO
O
鼠李糖
O OH
OH
乌本苷
3. 脱水反应
强心苷混合强酸(3%~5%HCl)加热水解
时,苷元往往发生脱水反应。
(1)C14-OH最易发生脱水反应生成缩水苷元。
甾体化合物
C21甾(C21-steroids)是一类含有21个碳原子的甾体 衍生物,由植物中分离出的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、抗肿瘤等生物 活性。
CH3 CH2
CH3 C O
H
HO CH3 C O
5b-孕甾烷
孕甾烯醇酮
H 13
D
R 17 16 15
2 1 A 5 4 H 19 11 12 C 8 14 18
H 13
D 15 17
R
5 2 A 4 3
10 B 9 6
16
3
7
A/B顺式 C/D顺式
A/B反式 C/D顺式
(2)取代基
苷元母核上的C3、C14位上都有羟基: C3-OH多为b-型--洋地黄毒苷元,少数为a-型 (命名时冠以“表”字)—3-表洋地黄毒苷元 (3-epidigitoxigenin);C14位-OH都是b-型 (C/D环顺式)。
第八章 甾体及其苷类 Steroids and Their Glycosides
第一节 概 述
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、肾上
腺皮质激素、 强心苷、甾体生物碱、甾体皂苷、昆
虫激素等。
虽然这些成分的来源与生理活性不同,但它们 的化学结构中都具有甾体母核——
1928~1960年
动物激素的发现和工业生产
1960~1990年
避孕药物的合成及其应用与昆虫激素的发现
1990年~ 术
海洋产物中新型甾体的发现和甾体的绿色生产技
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,可分为不同类型。
17 9
五、颜色反应
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(L-B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→褪色。
2. Rosen-Heimer反应(三氯乙酸反应) 样品溶液点于滤纸上,喷25%三氯醋酸乙醇溶液,加热至60℃, 显红色→紫色斑点。
C3、C8、C12、C14、C17、C20等位置可能有b-
OH;C21位可能有a-OH
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
CH3 C O OH
CH3 OO CH3 OO OCH3
O
C
O OH
OH
CH3 O OCH3 O O O O O OCH 3 O OCH3 OCH3
(1)苷元母核
苷元母核A、B、C、D四个环的稠合构象对强心 苷的理化及生理活性有一定影响。天然界存在 的强心苷元B/C环是反式,C/D环是顺式,A/B
环大多数为顺式----洋地黄毒苷元
(digitoxigenin),少数为反式----乌沙苷元
(uzarigenin)。
18 19 10 1 H 6 9 B 7 11 12 C 8 14
D-洋地黄毒糖
(三)结构举例
甲型强心苷
O O R1 R2 洋地黄毒苷 (digitoxin) 狄高辛 (digoxin) R1 H R2 OH
OH
H
(D-洋地黄毒糖)3 O H
OH
四、强心苷的理化性质
(一)理化性质
1. 性状 强心苷多为无色结晶或无定形粉末,中性, 有旋光性,C17 侧链为b-构型的味苦,a-构型味 不苦,但无效;对粘膜有刺激性。
告达亭
青 阳 参 苷 II 断节参苷
(四)理化性质
1. 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)
2.溶解度
强心苷的溶解性与所连糖的种类和数目有
关,一般可溶于水、甲醇、乙醇、丙酮等极性 溶剂;难溶于乙醚、苯、石油醚等非极性溶剂。 弱亲脂性苷微溶于氯仿-乙醇(2:1),亲 脂性苷微溶于乙酸乙酯、含水氯仿、氯仿-乙 醇(3:1)。
一般糖基多的原生苷比次生苷或苷元的亲水性强、
亲脂性弱,可溶于水等高极性溶剂而难溶于低极性溶剂, 多为无定形粉末。 洋地黄毒苷是一个三糖苷,但3分子糖都是洋地黄 毒糖,整个分子只有5个羟基,故在水溶液中溶解度小 (1:100000000),溶于氯仿(1:40)。
22 20 b
a
23
O O
14
O
R
O 21
3
5
OH HO HO H H
OH
毛地黄毒苷元
甲型
3¦Â ¦-二羟基-5b Â-强心甾-20(22)- 烯 b ,14b
乙型强心苷元:
C17位上连六元不饱和内酯环,即△ab,-双烯--内酯,
分为海葱甾二烯和蟾蜍甾二烯;以海葱甾(scillanolide)
O OH OH
OCH3 L-黄花夹竹桃糖
2. a-去氧糖
(1)2,6-二去氧糖如:D-洋地黄毒糖等。
(2)2,6-二去氧糖甲醚如:L-夹竹桃糖、D-加拿
大麻糖等。
CH3 O H,OH HO OH HO CH3 OH L-夹竹桃糖 O H,OH HO OCH3 D-加拿大麻糖 CH3 O H,OH
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,糖链多与C3-OH相连,少