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文檔簡介

1、1第九章第九章強心苷類化合物強心苷類化合物2 含義含義: 是指存在于植物體內的一類對心臟具有顯著生物活性的甾體苷類化合物。 現代藥理實驗證明,強心苷能加強心肌收縮性,減慢竇性頻率。主要用于治療慢性心功能不全,心房纖顫、心房撲動、陣發性心動過速等心臟疾病。此外,強心苷還有興奮延髓催吐化學感受區和影響中樞神經系統作用,可引起惡心、嘔吐等胃腸反應,并能使動物產生眩暈、頭痛等癥。3 強心苷在植物界分布比較廣泛,主要存在于夾竹桃科、玄參科、百合科、蘿摩科、十字花科、毛茛科、衛矛科、大蕺科、桑科等十幾個科的一百多種植物中。常存在于一些有毒的植物如毒毛旋花子、毛花洋地黃、紫花洋地黃、黃花夾竹桃、鈴蘭、海蔥、

2、羊角拗等植物中。黃花夾竹桃黃花夾竹桃4鈴蘭鈴蘭海蔥海蔥5 強心苷在植物體中主要存于花、葉、種子、鱗莖、樹皮和木質部等組織器官中。由于在植物中有水解苷類的酶與強心苷共存,因此原生苷常被酶水解生成多種次生苷,使結構類似的強心苷數目增多,給提取分離強心苷帶來一定困難。 目前在動物體中尚未發現強心苷類化合物。中藥蟾酥中雖含具有強心作用的甾體化合物,但不屬于苷類,是蟾毒配基與脂肪酸形成的酯類。6一、結構與分類 強心苷是甾體衍生物,根據所連不飽和內酯環不同,分為甲型強心苷和乙型強心苷;強心苷所連接的糖大多是去氧糖,根據苷元及與糖連接方式不同,又可分為型、型和型強心苷。7(一)苷元部分 強心苷元由甾體母核和

3、不飽和內酯環組成,其甾體母核與其他甾醇立體結構不同。B/C環與其他甾醇相同為反式稠合,A/B環大多為順式稠合(5-H),C/D環均為順式稠合和(C14取代基-構型),若為反式則無強心活性(其他甾醇C/D環為反式稠合,C14取代基-構型)。A/B環兩種稠合方式皆有。8 甾體母核上連有甲基、羥基、羰基等取代基。其中C10、C13 連接的甲基或含氧衍生物均為-構型;C3位都有羥基取代,而且多數是-構型,可與糖成苷;另外在甾體母核其他部位上也可有羥基、羰基取代;在母核的C4、C5位或C5、C6位常有雙鍵; C10位大都為甲基; C13位為甲基; C17位連接不飽和內酯環大多是-構型,少數是-構型。9

4、強心苷苷元類型:強心苷苷元類型: C17位連接五元不飽和內酯環,稱強心甾烯 即甲型強心苷元;若連接六元不飽和內酯環,稱海蔥甾烯或蟾酥甾烯 ,即乙型強心苷元。自然界中的強心苷大多屬于甲型強心苷。如夾竹桃苷元、洋地黃毒苷元屬于甲型強心苷元;綠海蔥苷元、蟾毒素等屬于乙型強心苷元。10HOO1234567891011121314151617181920212223HOO123458691011121314151617181920212223247強心甾烯強心甾烯 蟾蜍甾烯或海蔥甾烯蟾蜍甾烯或海蔥甾烯OHHOOOHOOHOCOCH3OO洋地黃毒苷元洋地黃毒苷元 夾竹桃苷元夾竹桃苷元11(二)糖的部分(二

5、)糖的部分 強心苷中的糖類,根據糖分子中C2含氧程度的不同,可分成-羥基糖和-去氧糖:1-羥基糖 C2聯結有氧原子的糖,此類糖包含非去氧糖(如葡萄糖)、6-去氧糖和6-去氧糖-3-甲醚。OCH3OHOCH3OHOHOOHOHOHCH3OHOOHOHCH3OCH3HOOOHOHCH3OHHOD-洋地黃糖洋地黃糖 L-鼠李糖鼠李糖 L-黃花夾竹桃糖黃花夾竹桃糖 L-呋糖呋糖122-去氧糖 C2不含有氧原子的糖類,主要是2,6-二去氧糖和2,6-二去氧糖-3-甲醚。OOHOHOHCH3OOCH3OHOHCH3OOCH3OHOHCH3OOHOHOHCH3D-洋地黃毒糖洋地黃毒糖 D-加拿大麻糖加拿大麻

6、糖 L-夾竹桃糖夾竹桃糖 D-波伊文糖波伊文糖13強心苷的類型強心苷的類型 按照糖的種類以及與苷元的鏈接方式分類。型強心苷:苷元-(2,6-去氧糖)x-(D-葡萄糖)y,如紫花洋地黃苷A和毒毛花苷。型強心苷:苷元-(6-去氧糖)x-(D-葡萄糖)y,如黃花夾竹桃苷A。型強心苷:苷元-(D-葡萄糖)x,如綠海蔥苷。 植物中的強心苷以型、型較多,型較少。14二、構效關系二、構效關系 構效關系即化學結構與生物活性之間的關系。強心苷的生物活性與結構有密切關系,當強心苷中某些結構發生改變時,強心作用也隨之改變。強心作用與甾體母核的立體結構、不飽和內酯環和取代基的種類、構型有關。糖部分本身不具有強心作用,

7、但可以改變強心苷的水/油分配系數,影響強心苷對心肌細胞膜上類脂質的親和力,進而影響強心作用的強度。15(一)甾體母核與強心作用的關系 v1環的稠合方式 A/B環為順式稠合的甲型強心苷元,C3羥基為-構型有強心活性,否則無活性;A/B環為反式稠合的甲型強心苷元,無論C3羥基是-還是-構型對強心活性無明顯影響。C/D環為順式稠合,即C14羥基或氫為-構型時有強心活性;C/D環為反式稠和,即C14羥基或氫為構型,或C14羥基與鄰位氫原子脫水形成脫水苷元,強心作用消失。162取代基 甾體母核中的取代基對強心活性也有影響。當C10位的角甲基被醛基或羥基取代時,強心作用增強。當C10位的角甲基被羧基取代或

8、無角甲基時,強心作用明顯減弱。如果在甾體母核上引入5、11、12-羥基時,強心作用增強。引入1、6、16-羥基時,活性降低;引入雙鍵4(5),活性增強;引入雙鍵16,則活性降低或消失。173不飽和內酯環 C17側連上的不飽和內酯環為-構型時,具有活性。為構型時,活性減弱;若內酯環的不飽和鍵被飽和,活性大大減弱,毒性亦減弱;若不飽和內酯環水解開環,活性降低或消失。18(二)糖部分與強心活性的關系(二)糖部分與強心活性的關系v 糖本身不具強心作用,但糖的種類、數目可影響強心苷在水/油中的分配系數,影響對心肌細胞上類脂質的親和力,從而影響強心活性和毒性。 毒性規律毒性規律:1、單糖苷二糖苷三糖苷2、

9、乙型強心苷甲型強心苷19二、強心苷的理化性質二、強心苷的理化性質 1.性狀 大多為無色結晶或無定形粉末 。具 有旋光性。對粘膜有刺激性, C17側連為-構型者味苦,為-構型無苦味。 。 2溶解性 水 甲醇、乙醇 醋酸乙酯、含水氯仿、氯仿-甲醇 乙醚、苯、石油醚 原生苷 次生苷 + 難溶 + + 微溶 可溶 - 難溶-20 強心苷一般可溶于水、甲醇、乙醇、丙酮等極性較大的溶劑,微溶于醋酸乙酯、含醇氯仿,難溶于乙醚、苯、石油醚等極性小的溶劑。強心苷的溶解性與糖分子數目、種類,苷元中取代基的種類、數目及位置有關。如果強心苷分子中的糖及苷元結構中含有較多的羥基,則極性強,親水性亦強。若分子中含有羥基的

10、數目較少,則極性弱,親脂性強。21 例如洋地黃毒苷雖是三糖苷,但三個糖分子均為洋地黃毒糖,整個分子中只有5個羥基,所以極性小,親水性弱而親脂性強,難溶于水(1100 000)、易溶于氯仿(140);烏本苷雖是單糖苷,分子中卻含有8個羥基,極性大,易溶于水,難溶于氯仿。強心苷的原生苷分子中含有較多糖分子,其親水性比相應的次生苷強,可溶于水等極性大的溶劑,難溶于極性小的有機溶劑。22 當羥基數目相同時,強心苷中的羥基形成分子內氫鍵后水溶性減小。 例如:毛花洋地黃苷乙和毛花洋地黃丙,都是四糖苷,整個分子中有8個羥基,四個糖的種類也相同,苷元上羥基數目也相同,僅位置不同,前者是C14、C16二羥基,其

11、中C16羥基能與C17位內酯環上的羰基形成分子內氫鍵。后者是C12、C14二羥基,不能形成分子內氫鍵,因此水溶性上,毛花洋地黃丙要大于毛花洋地黃乙。233 3脫水反應脫水反應 強心苷用混合強酸(35%鹽酸)水解時,苷元上羥基(C14-OH ,C5-OH更容易)與鄰位上的氫脫去水分子的反應。屬于水解反應的副反應,應注意避免。24三、水解性三、水解性 強心苷分子中苷鍵可被酸、酶水解生成次生苷或苷元,分子中的內酯環和其它酯鍵可被堿水解。水解反應是研究強心苷的化學組成及改造強心苷化學結構的重要手段。(一)酸水解 根據水解條件的不同,可分為溫和酸水解法和劇烈酸水解法。251 1溫和酸水解法溫和酸水解法

12、用稀酸0.02mol/L0.05 mol/L的鹽酸或硫酸在含水乙醇中經短時間(半小時至數小時)加熱回流,可使苷元與-去氧糖之間的苷鍵、-去氧糖與-去氧糖之間的糖苷鍵水解斷裂,而-去氧糖與-羥基糖、-羥基糖與-羥基糖之間的糖苷鍵不易被水解。所以溫和酸水解可使型強心苷水解成苷元、一個或幾個單分子的2,6 -二去氧糖、含一個分子的2,6 -二去氧糖和D-葡萄糖的低聚糖。型、型強心苷在此條件下不發生水解。由于溫和酸水解條件溫和,對苷元的影響較小,不會使苷元分子發生脫水反應。262 2劇烈酸水解法劇烈酸水解法 用3%5%的鹽酸或硫酸在含水乙醇中加溫加壓的條件下,可使所有的糖苷鍵水解。由于水解條件較劇烈,

13、常使苷元結構發生脫水,產物是單糖和縮水苷元。如紫花洋地黃苷A在此條件下生成縮水苷元。OOHOH2O強酸紫花洋地黃苷A+3洋地黃毒糖+葡萄糖縮水羥基洋地黃毒苷元縮水羥基洋地黃毒苷元273 3氯化氫丙酮法氯化氫丙酮法(Mannich和Siewert法) 在強心苷的丙酮溶液中加入1%氯化氫試劑,20放置兩周。可水解得到原生苷元和糖衍生物。此法適用于易溶于丙酮的單糖苷。OHOHHOOOOHOCH3OHOOCCH3CH3OHCOHOHOOHClCH3COCH3OHOHOO鈴蘭毒苷OOCH3OHOOCCH3CH3OHCOHCOOCH3OHOH OH水解+28(三)酶水解(三)酶水解 在含強心苷的植物中,存

14、在水解-D-葡萄糖苷鍵的酶,而無水解-去氧糖的酶,所以酶水解只能除去分子中的葡萄糖,保留-去氧糖部分生成次生苷。如毛花洋地黃苷丙酶水解生成次生苷(地高辛)。 酶水解具有專屬性,不同的酶切斷不同的苷元。如毒毛花苷K的酶水解過程。29 除了植物體中共存的酶以外,其它生物中的水解酶也能使某些強心苷水解。如來源于動物臟器、蝸牛的消化液、紫苜蓿和一些霉菌中的水解酶,能使所有苷鍵水解,使強心苷分子中的糖鏈逐步水解,直至獲得苷元,該方法常用于研究強心苷的結構。30(二)堿水解法(二)堿水解法 強心苷分子中的苷鍵不易被堿水解。而分子中的內酯鍵、酰基在不同的堿性條件下可以發生水解或裂解、雙鍵轉位及苷元異構化等反

15、應。311 1酰基的水解酰基的水解 強心苷的苷元或糖分子中常有酰基存在,在堿性條件下可水解脫去酰基。-去氧糖上的酰基最易脫去,一般用碳酸鈉、碳酸氫鉀水解就可使糖分子上的酰基除去。羥基糖或苷元上的酰基須用氫氧化鈣、氫氧化鋇水解才能除去。酰基的水解條件較溫和,不能使內酯環水解開環。322 2內酯環的水解內酯環的水解 在強心苷的水溶液中加入氫氧化鈉、氫氧化鉀可使內酯環水解開裂,加酸后又環合成內酯環。甲型強心苷在醇性氫氧化鉀溶液中,-內酯可以發生雙鍵轉位,生成活性亞甲基,并可與某些試劑縮合顯色,用于甲型強心苷元的檢識。而乙型強心苷不能發生雙鍵轉位的反應,不能生成活性亞甲基。 33提取與分離方法提取與分

16、離方法 由于在同一植物中常常含有幾個甚至幾十個結構、性質相似的強心苷類化合物,而且總苷含量往往小于1%,又與糖類、皂苷、色素、鞣質等化學成分共存,這些成分又能影響強心苷在多種溶劑中的溶解度。強心苷大多連接多個糖分子,可以水解產生多種次生苷,從而進一步增加了提取分離的難度。34 提取提取 v溶劑法(相似者相溶原則): 原生苷 可以用甲醇、乙醇提取v次生苷 選擇乙醚、氯仿、氯仿-甲醇混合溶劑提取v常用提取溶劑 : 70-80%乙醇(提取效率高;能使酶破壞失活) 35 純化純化 v溶劑法: 油脂類雜質(種子類藥材):壓榨法或石油醚脫脂(原料/醇提濃縮液) v葉綠素(地上部分藥材):靜置析膠法(醇提液

17、濃縮至適當醇濃度靜置) 36 鉛鹽法鉛鹽法: 沉淀酚酸類雜質(鞣質等), 應注意調整含醇量,減少強心苷的損失 注意某些強心苷的脫酰基反應 吸附法吸附法: 活性炭吸附除葉綠素等脂溶性雜質 氧化鋁吸附除去糖類、水溶性色素、皂苷等,注意調整醇濃度。37 分離分離 v兩相溶劑萃取法:依分配系數差異(K)v逆流分流法: 依分配系數差異(K)v液滴逆流分溶法(DCCC): 依分配系數差異(K)v色譜分離法: 對親脂性苷(單糖苷、次生苷、苷元):吸附色譜 (硅膠) v對弱親脂性苷(原生苷):分配色譜(硅膠、硅藻土、纖維素為支持劑)38檢識方法檢識方法一、顯色反應 強心苷的顯色反應包括五元不飽和內酯環、-去氧

18、糖、甾體母核三部分。39(三)作用于甾體母核的反應(三)作用于甾體母核的反應 這類顯色試劑與皂苷中同類顯色試劑顯色原理與方法基本相同 1醋酐-濃硫酸反應(Liebermann-Burchard反應) 取試樣溶于冰醋酸,加濃硫酸-醋酐(120)混合液數滴,反應液呈黃紅藍紫綠等變化,最后褪色。本反應液的呈色變化過程隨分子中雙鍵數目與位置不同而有所差異。402冰醋酸-乙酰氯反應(Tschugaeff反應) 取試樣溶于冰醋酸,加無水氯化鋅及乙酰氯后煮沸,或取樣品溶于氯仿或二氯甲烷,加冰醋酸、乙酰氯和氯化鋅煮沸,反應液呈紫紅藍綠等變化,B環有不飽和雙鍵的作用更快。 41v3氯仿-濃硫酸反應(Salkow

19、ski反應) 將試樣溶于氯仿,沿試管壁加入濃硫酸,靜置,氯仿層呈血紅色或青色,硫酸層有綠色熒光。v4五氯化銻反應(Kahlenberg反應) 將強心苷的醇溶液點在濾紙或薄層上,噴以20%三氯化銻氯仿溶液(不含乙醇和水),于100加熱數分鐘,在可見光或紫外光下可觀察到不同顏色的斑點。425三氯醋酸-氯胺T(chloramines T反應) 將試樣醇溶液點在濾紙(或薄板)上,噴以三氯醋酸-氯胺T試劑(25%三氯醋酸乙醇溶液4 ml加3%氯胺T水溶液1ml混勻),待紙片干后,100加熱數分鐘,于紫外光下觀察。洋地黃毒苷元衍生的苷類顯黃色熒光;羥基洋地黃毒苷元衍生的苷類顯亮藍色熒光;異羥基洋地黃毒苷元

20、衍生的苷類顯灰藍色熒光。該反應可初步區別洋地黃類的苷元。43v(一)五元不飽和內酯環的顯色反應(一)五元不飽和內酯環的顯色反應 甲型強心苷在堿性醇溶液中,五元不飽和內酯環上的雙鍵發生轉位后,產生C22活性亞甲基,活性亞甲基上的活性氫原子能與一些化學試劑縮合生成有顏色的物質。乙型強心苷的六元不飽和內酯環不能發生雙鍵轉位,不能產生活性亞甲基,因此無此類反應。4413,5二硝基苯甲酸試劑反應(Kedde反應) 取試樣的甲醇或乙醇溶液于試管中,加入3,5二硝基苯甲酸試劑(A液:2%的3,5-二硝基苯甲酸甲醇或乙醇溶液;B液:2mol/L氫氧化鉀溶液,用前等量混合)34滴,產生紅色或紫紅色。原理與間二硝

21、基苯試劑反應類似,本試劑可作為強心苷紙色譜和薄層色譜的顯色試劑,噴霧后顯紫紅色,幾分鐘后褪色。452堿性苦味酸試劑反應(Baljet反應) 取試樣的甲醇或乙醇溶液于試管中,加入堿性苦味酸試劑(A液:1%苦味酸乙醇溶液;B液:5%氫氧化鈉水溶液,用前等量混合)數滴,呈現橙色或橙紅色,反應有時需要15分鐘以后才能顯色,原理也是活性亞甲基與苦味酸縮合顯色。此縮合產物在485nm波長處有吸收峰,藥典以此法測定強心苷類藥物含量。463亞硝酰鐵氰化鈉試劑反應(Legal反應) 取試樣1mg2mg,溶于23滴吡啶中,加3%亞硝酰鐵氰化鈉試劑和2mol/L氫氧化鈉各1滴,反應液呈深紅色并漸漸消失。474間二硝

22、基苯試劑反應(Raymond反應) 取試樣約1mg,用少量50%乙醇溶解后加入間二硝基苯乙醇溶液0.1ml,搖勻后再加入20%氫氧化鈉溶液0.2ml,呈紫紅色。反應機理是間二硝基苯與活性亞甲基縮合后,又經過量間二硝基苯氧化成醌式而顯色。此法可用于薄層色譜和紙色譜顯色,噴霧后顯紫紅色,510分鐘褪色。48(二)作用于(二)作用于-去氧糖的反應去氧糖的反應 由于只有型強心苷連有-去氧糖,故下列反應用于型強心苷的檢識。 1三氯化鐵-冰醋酸反應(Keller-Kiliani (K-K)反應) 取試樣1mg溶于5ml冰醋酸中,加1滴20%三氯化鐵溶液,沿試管壁緩緩加入5 ml濃硫酸,觀察界面和醋酸層的顏

23、色變化。如有-去氧糖存在,醋酸層漸呈藍或藍綠色。界面的顏色與苷元結構中的羥基、雙鍵的位置和數目不同而不同。如洋地黃毒苷元呈草綠色,羥基洋地黃毒苷元呈洋紅色,異羥基洋地黃毒苷元呈黃棕色。49 該反應為-去氧糖的特征性反應,對游離的-去氧糖或在此條件下能水解產生游離-去氧糖的苷都能反應。例如洋地黃毒苷(具有-去氧糖基)顯藍色;紫花洋地黃苷A(需水解產生游離-去氧糖)顯淺藍色。但要注意,凡苷元與一分子-去氧糖連接,再與羥基糖連接的雙糖或三糖苷在此條件下不能水解生成-去氧糖,因此不顯色。例如毒毛花苷K及其次苷-,雖然都連有一分子加拿大麻糖,但與葡萄糖相連,在此條件下不能水解出游離的-去氧糖,所以呈陰性

24、反應,還需用其他顯色反應證實-去氧糖的存在。502過碘酸-對硝基苯胺反應 取試樣的醇溶液點在濾紙(或薄層板)上,先噴過碘酸鈉水溶液(過碘酸鈉水溶液5ml加蒸餾水10ml稀釋),于室溫放置10分鐘,再噴對硝基苯胺試劑(1%對硝基苯胺的醇溶液4 ml加濃鹽酸1 ml混勻),則迅速在灰黃色背底上出現深黃色斑點,將紙條置紫外燈下觀察則為棕色背底上現黃色熒光斑點。再噴5%氫氧化鈉甲醇溶液,則色斑轉為綠色。51該反應原理是:過碘酸將-去氧糖氧化成丙二醛,丙二醛與硝基苯胺試劑反應呈深黃色。CH2CHOCHOCHCHOCHOH NH2NO2HC I+NO2NNO-OCHCHCHNH2HCI.52 3對二甲氨基

25、苯甲醛反應 將試樣的醇溶液點在濾紙上,噴以對二甲氨基苯甲醛試劑(1%對二甲氨基苯甲醛的醇溶液4ml加濃鹽酸1ml),并于90加熱,分子中含有-去氧糖的強心苷可顯灰紅色斑點。534 4呫呫噸氫醇反應(噸氫醇反應(xanthydrolxanthydrol反應)反應) 取試樣110加入呫噸氫醇試劑(呫噸氫醇10mg溶解于100ml冰醋酸中,加入1ml濃鹽酸)1ml,置沸水浴中數分鐘后呈紅色。本反應非常靈敏,只要分子中有-去氧糖都能呈色。可用于含-去氧糖化合物的定性、定量分析。 54二、色譜檢識二、色譜檢識強心苷的常用色譜檢識方法有紙色譜、薄層色譜等。(一)紙色譜 紙色譜常用于強心苷的檢識。根據強心苷

26、及其苷元的極性不同可選用不同的固定相。如強心苷的親水性較強,宜選用水為固定相,移動相多選用水飽和的丁酮、乙醇-甲苯-水(461)、氯仿-甲醇-水(1025);如強心苷的親水性較弱或檢識苷元時,可選用甲酰胺為固定相,以甲酰胺飽和的甲苯或苯為移動相。 55(二)薄層色譜(二)薄層色譜1吸附薄層色譜 由于強心苷分子中含有較多的極性基團,尤其是多糖苷,在氧化鋁上吸附作用較強,分離效果較差,因此常采用硅膠作吸附劑,以氯仿-甲醇-冰醋酸(85132)、二氯甲烷-甲醇-甲酰胺(80191)、醋酸乙酯-甲醇-水(855)等溶劑系統作為移動相。這些展開劑中含少量甲酰胺或水可以減少拖尾現象。562分配色譜 一般選

27、用硅藻土、纖維素為支持劑,甲酰胺、二甲基甲酰胺或乙二醇作固定相。氯仿-丙酮(41)、氯仿-正丁醇(191)等溶劑系統作移動相。分配色譜分離檢識強心苷類的效果要比吸附薄層色譜好,所得斑點集中,承載分離樣品的量較大。57(三)紙色譜和薄層色譜常用的顯色劑(三)紙色譜和薄層色譜常用的顯色劑1適用于甲型強心苷的顯色劑 1%苦味酸水溶液與10%氫氧化鈉水溶液(955)混合,噴后于100烘數分鐘,顯橙紅色;2%3,5-二硝基苯甲酸乙醇溶液與2mol/L氫氧化鉀溶液等體積混合,噴后顯紅色,數分鐘后漸褪色。2適用于各類強心苷的顯色劑 2%三氯化銻的氯仿溶液,噴后于100烘數分鐘,各種強心苷及苷元顯不同顏色;2

28、5%三氯醋酸乙醇溶液與3%氯胺T(41)混合,噴后于100加熱數分鐘,在紫外燈下顯藍(紫)、黃(褐)色熒光。58皂苷類皂苷類 v經典含義-存在于植物體內一類比較復雜的苷類化合物。其水溶液易引起肥皂樣泡沫,且多數具有溶血等特性,皂苷的這些物理及生物學性質構成了皂苷的經典含義。59v現代含義-由螺甾烷類化合物與糖結合而成的甾體苷類。(具有螺甾烷類化合物結構母核的一類皂苷) 。60 分布分布:主要分布在薯蕷科、百合科、玄參科、龍舌蘭科等植物中。重樓重樓薯蕷薯蕷61生物活性生物活性: 甾體皂苷具有抗菌、抗腫瘤、擴張冠狀動脈循環、降血脂、降血糖等功效。例如:地奧心血康中含有8種有黃山藥中提取的甾體皂苷,

29、用來治療冠心病。心腦舒通是由蒺藜果實中提取的甾體皂苷類成分。62皂苷的分類及結構特點: 皂苷皂苷 甾體皂苷甾體皂苷 三萜皂苷三萜皂苷 螺甾烷醇型螺甾烷醇型 : 25L: 25L、25S25S(C C2525- -甲基甲基 直立直立a a鍵、為鍵、為型)型) 異螺甾烷醇型異螺甾烷醇型 : 25D 25R( C: 25D 25R( C2525- -甲基甲基 平伏平伏e e鍵、為鍵、為a a型型) )變形螺甾烷醇型變形螺甾烷醇型 :F F環變形為呋環變形為呋喃甾烷(五元含氧環)喃甾烷(五元含氧環)呋甾烷型呋甾烷型 :F F環裂環環裂環,C,C2626-OH-OH多與多與葡萄糖相連成苷葡萄糖相連成苷

30、五環三萜皂苷五環三萜皂苷 四環三萜皂苷四環三萜皂苷 -香樹脂醇型香樹脂醇型( )a -香樹脂醇型香樹脂醇型( )羽扇豆醇型羽扇豆醇型達瑪烷型達瑪烷型 羊毛脂甾烷型羊毛脂甾烷型63甾體皂苷的結構特點甾體皂苷的結構特點 甾體皂苷 = 甾體皂苷元 + 糖(-羥基糖)v1由A 、B、C、D環(甾核)與E、F環以縮酮形式相連接組成的螺甾烷結構,C22為E、F所共有。v2A/B/C/D環稠和方式:順(反)、反、反643.C10、C13位具有-CH3.4.C3位有-OH.5.C5、C6有時具有雙鍵,C12位有時有羰基。6.根據C25位的構型可將螺甾烷醇類分為螺甾烷醇和異螺甾烷醇兩類。65C25-甲基 直立a

31、鍵、為型 L型 (25S 25L 25F) 平伏e鍵、為a型 D型( 25R 25D 25aF ) 螺甾烷型 異螺甾烷型 66 4取代基團:vOH 多在C3-位或其他位置v羰基 多在C12-位v雙鍵 多在5 (6) 9(11)v甾體皂苷不含羧基,呈中性,故稱為 中性皂苷。 OOHO20222325181927OOHO131013異螺甾烷醇型 螺甾烷醇型 6727OHOHOHO25CH2OHO1819OHO2627呋甾烷型 變形螺甾烷醇型 68 組成甾體皂苷的糖,以D-葡萄糖、D-半乳糖、D-木糖、L-鼠李糖、L-阿拉伯糖較為常見。 糖基大多與苷元中C3-OH相連。69二皂苷的性質二皂苷的性質

32、1、性狀、性狀 皂苷 大多為無色或乳白色無定形粉末(低聚 糖苷,極性大,分子量大)皂苷元 (極性小)大多有完好結晶。皂苷 多數具有苦而辛辣味,對粘膜有強烈刺 激性,尤其鼻粘膜,易引起噴嚏 。 大多具引濕性。702、溶解性溶解性皂苷(低聚糖苷,極性大) 易于水、熱甲醇、乙醇、含水丁醇, 難于丙 酮、乙醚次生皂苷(極性降低) 易于醇、丙酮、乙酸乙酯皂苷元(極性小) 易于石油醚、乙醚、苯、氯仿,難于水 皂苷的助溶作用(表面活性劑作用),可以增加其他成分在水中的溶解度。713與膽甾醇的沉淀反應與膽甾醇的沉淀反應 皂苷與甾醇(多為膽甾醇)形成的分子復合物沉 淀反應。u 生成的分子復合物沉淀用乙醚回流提取

33、時,膽 甾醇可溶于乙醚,皂苷不溶。 u 甾體皂苷與膽甾醇形成沉淀的溶度積小,因此, 可用于甾體皂苷的分離純化和檢查皂苷類成分的 存在。724發泡性發泡性 皂苷的表面活性劑作用 ,其水溶液在劇烈振搖時,可以產生大量、持久的泡沫,而且不因加熱而消失。735溶血性溶血性 v皂苷有使紅細胞破裂的作用。溶血能力的大小用溶血指數表示。v溶血指數是指皂苷對同一動物來源的紅細胞稀懸浮液,在同一等滲條件、緩沖條件及恒溫下造成完全溶血的最低濃度。原因在于皂苷對膽甾醇有強的親和力,可形成分子復合物,作用于紅細胞表面的類脂質而破壞血細胞,表現強的溶血作用。746與金屬鹽類的沉淀反應與金屬鹽類的沉淀反應 皂苷水溶液可與

34、一些金屬鹽類如鉛鹽、鋇鹽、銅鹽等生成沉淀。可用于皂苷的提純和分離。v同時,與膽甾醇的沉淀作用可用于解除皂苷 的溶血作用。757.皂苷的水解 皂苷可以一次性水解完全生成苷元和糖,也可分布水解產生次生苷。一般用2-4mol/LHCl-MeOH(1:1)或0.5-1mol/LH2SO4-EtOH(1:1)水浴回流2-3h,即可完全水解成苷元。76三、皂苷及皂苷元的提取、分離皂苷及皂苷元的提取、分離(一) 皂苷的提取分離 原料 以醇提較好,回收乙醇,加適量水稀釋 提取水溶液(1)正丁醇萃取法:必要時石油醚脫脂,正丁醇萃取,減壓回收正丁醇 (皂苷提取通法) (2)大孔樹脂純化法:水溶液過柱,少量水洗(糖

35、分等),稀醇洗脫,蒸干純化 77粗總皂苷乙醚(丙酮)、乙醚-丙酮沉淀法:由于皂苷難溶于乙醚、丙酮等溶劑,可將粗制總皂苷溶于少量甲醇,然后滴加乙醚或丙酮,皂苷即可析出反復幾次,可提高皂苷的純度膽甾醇沉淀法:主要用于甾體皂苷的分離純化 精制 較純的皂苷78分配原理為佳分配原理為佳(皂苷極性大)硅膠分配柱色譜:氯仿-甲醇-水等梯度洗脫或水飽和正丁醇洗脫制備薄層色譜分離:制備薄層色譜分離:反相色譜分離:反相鍵合相硅膠RP18、RP-8、RP-2, 甲醇-水、乙氫 - 水 Sephadex LH-20:甲醇洗脫液滴逆流色譜法:液滴逆流色譜法:難分離皂苷,制備成衍生物(乙酰化或甲酯),硅膠柱色譜分離鉛鹽沉

36、淀法:中性和酸性皂苷的分離分離 皂苷單體(實際中,需要多種方法配合應用) 79(二)皂苷元的提取、分離 方法1. 原料 預發酵 水,36保溫2448小時 藥渣 酸水解 3%硫酸加熱水解36小時,過濾,水 洗,干燥 藥渣 提取 石油醚、汽油或甲苯連續回流46小時 石油醚提取液 回收 適量回收,放置析晶,抽濾 皂苷元粗品 重結晶 乙醇或丙酮處理,活性炭脫色 皂苷元精品(工業生產中常用)皂苷元精品(工業生產中常用)80 方法2 原料 醇提取 按上述提取皂苷工藝進行 皂苷 水解 常規酸水解 水解液 萃取 苯、氯仿等有機溶劑 萃取液 (苯、氯仿) 回收 皂苷元皂苷元 (常用于實驗室研究中)(常用于實驗室

37、研究中)81皂苷元的分離 (1)吉拉德試劑法: 羰基與非羰基皂苷元的分離(2)柱色譜分離法 吸附原理 硅膠、氧化鋁 苯-氯仿、苯-甲醇、氯仿-甲醇不同比例洗脫 注:v甾體皂苷- 主要作為合成激素等的原料,故以提取 苷元較為實用。v三萜皂苷 為許多中藥的有效活性部位,故以提取 皂苷為主。82四、皂苷的檢識及結構測定 1.泡沫實驗: 振搖后產生持久性泡沫,可能含有皂苷類成分。蛋白質泡沫也可產生泡沫,但消失較快。2.溶血實驗: 新鮮配制的兔血生理鹽水2ml,加供試品。若整個血樣因藥液引起紅細胞全部破裂,呈現紅色澄清溶液時,即為陽性。833.呈色反應:1.醋酐-濃硫酸反應:取供試品2ml,沸水浴蒸干,

38、加入醋酐-濃硫酸數滴,出現黃紅紫藍綠的顏色變化。三萜皂苷顏色變化較慢,且不出現污綠色,但甾體皂苷顏色變化較快,在顏色變化的最后出現污綠色。2.五氯化銻或三氯化銻反應:將樣品點于濾紙上,噴五氯化銻氯仿溶液,呈現藍色、灰藍色斑點。843三氯醋酸反應 甾體皂苷 加熱60顯色三萜皂苷 加熱100 顯色 可在濾紙上進行用于兩類皂苷的區別 4氯仿濃硫酸反應 氯仿層-紅或藍色,硫酸層-綠色熒光 855.鹽酸-對二甲氨基苯甲醛 (Ehrlich試劑簡稱 E試劑) 螺甾烷類 不顯色 呋甾烷類 顯紅色 6.茴香醛-硫酸 (Anisaldehyde, 簡稱A試劑) 螺甾烷類 顯黃色 呋甾烷類 顯黃色 (F環裂環) 可用于兩類皂苷的區別 86(二)波譜特征 1、紫外特征(UV )飽和的甾體皂苷元 紫外區無吸收 孤立雙鍵 205225nm(900) 羰基 285nm(500) a、- 不飽和酮基 240nm(11000)飽和的 甾體皂苷元與 共軛雙鍵 235nm 濃硫酸 40,1hr 220 600nm出現最大吸收 峰(max) 依吸收峰的位置(max)及吸收系數()與標準圖譜相對照,即可用于不同皂苷元的鑒別87 2.紅外光譜(IR) 甾體皂苷的螺縮酮結構在紅外光譜的指紋區表現特征性的四個吸收峰:980 cm-1

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