甾体类化合物

中药学专业中药化学甾体类化合物思维导图，包括甾体类化合物概述、强心苷类化合物、甾体皂苷、C21甾体化合物等的分类性质。

甾体类化合物

• 概述
  • 概述
    • 甾体类化合物是一类分子结构中具有环戊烷骈多氢菲甾体母核的天然化合物
  • 甾体化合物的结构
    • 天然甾体化合物的B/C环都是反式，C/D环多为反式，A/B环有顺、反两种稠合方式
    • 甾体化合物母核的C10、C13、C17侧链大都是β构型；C3上有羟基，且多为β型
  • 分类
    • 强心苷类化合物
    • 甾体皂苷
    • C21甾体化合物
    • 植物甾醇
    • 胆汁酸类化合物
    • 昆虫变态激素
    • 醉茄内酯
  • 甾体化合物的生物合成途径
    • 甾体类化合物都是由甲戊二羟酸途径生物合成转化而来
  • 甾体化合物的显色反应
    • 醋酐-浓硫酸反应
    • 氯仿-浓硫酸反应
    • 冰醋酸-乙酰氯反应
    • 三氯乙酸反应
    • 五氯化锑反应
• 强心苷类化合物
  • 概述
    • 强心苷是生物界中存在一类对心脏有显著生理活性的甾体苷类成分
    • 强心苷主要存在于夹竹桃科、玄参科、毛茛科
  • 强心苷的结构与分类
    • 苷元部分的结构
      • 甾体母核A、B、C、D四个环的稠合方式为A/B环有顺、反两种形式（多为顺式），B/C环均为反式，C/D环多为顺式
      • C10、C13、C17位的取代基均为β型，C10位为甲基或醛基、羟甲基、羧基等含氧基团，C13位为甲基取代，C17位为不饱和内酯环取代
      • 根据C17位不饱和内酯环的不同，强心苷元可分为
        • C17位侧链为五元不饱和内酯环，称为强心甾烯类，即甲型强心苷元
        • C17位侧链为六元不饱和内酯环，称为海葱甾二烯类或蟾蜍甾二烯类，即乙型强心苷元
    • 糖部分的结构
      • α-羟基糖
        • D-葡萄糖、L-鼠李糖、6-去氧糖、6-去氧糖甲醚、D-洋地黄糖
      • α-去氧糖
        • 2，6-二去氧糖、2，6-二去氧糖甲醚
      • 苷元和糖的连接方式
        • l型：苷元-(2，6-二去氧糖)x-(D-葡萄糖)y，如西地兰
        • ll型：苷元-(6-去氧糖)x-(D-葡萄糖)y，如黄夹苷甲
        • lll型：苷元-(D-葡萄糖)y，如绿海葱苷
  • 强心苷的结构与活性的关系
    • 甾体母核
      • C14-羟基为β构型，则C/D环顺式
      • A/B环顺式，则C3 β-羟基取代
      • A/B环反式，无论C-3是β-羟基还是α-羟基取代均有活性
    • 不饱和内酯环
      • C17位侧链上α、β-不饱和内酯环为β构型时有活性，α构型时活性减弱
      • α、β不饱和键转化为饱和键，活性减弱，毒性也减弱；内酯环开裂，活性降低或消失
    • 取代基
      • 5β、11α、12β-羟基，活性增强
      • 1β、6β、16β-羟基，活性降低
    • 糖部分
      • 甲型强心苷毒性
        • 苷元＜三糖苷＜二糖苷＜单糖苷 2，6-去氧糖苷＜6-去氧糖苷＜甲氧基糖苷＜葡萄糖苷
      • 乙型强心苷毒性
        • 苷元＞单糖苷＞二糖苷
  • 强心苷的理化性质
    • 性状
      • 中性化合物、无定形粉末或无色结晶，具有旋光性，对粘膜有刺激性
    • 溶解性
      • 可溶于水、醇、丙酮；不溶于乙醚、苯、石油醚
      • 羟基数目增加，亲水性增强
      • 形成分子内氢键，亲水性减弱
    • 脱水反应
      • 混合强酸（3-5%HCl），C14、C5位上的β-羟基易脱水
    • 水解反应
      • 酸水解
        • 温和（稀HCl、稀硫酸）
          • 2-去氧糖之间苷键断裂
          • 2-OH糖之间不能断裂
        • 强烈
          • 所有糖均可水解，得不到原生苷
        • 氯化氢-丙酮法
          • 原生苷元、糖衍生物
      • 碱水解
        • 酰基的水解
        • 内酯环的水解
      • 酶水解
        • 专属性
        • 保留α-去氧糖
        • 蜗牛消化酶：混合酶几乎水解所有苷键
    • 颜色反应
      • C17不饱和内酯环
        • 甲型强心苷在碱性醇溶液中，由于五元不饱和内酯环上双键移位产生C22活性亚甲基，能与活性亚甲基试剂作用显色；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，可用于区别甲、乙型强心苷。
        • Legal反应(亚硝酰铁氰化钠反应)：呈深红色并渐渐褪去
        • Raymond反应（间二硝基苯反应）：呈紫红色
        • Kedde反应（3，5-二硝基苯甲酸试剂反应）：紫红色
        • Baljet反应（碱性苦味酸试剂反应）：橙色
      • α-去氧糖颜色反应
        • K-K反应：样品+冰乙酸溶解+三氯化铁水溶液1滴混匀+浓硫酸。有α-去氧糖，乙酸层显蓝色，界面显色随苷元不同，可显红、绿、黄等，久置炭化转暗色。该反应只对游离α-去氧糖或苷元与α-去氧糖连接的苷显色，对α-去氧糖或其他的羟基糖连接的二糖等不显色。阳性可肯定α-去氧糖存在，阴性不能完全否定α-去氧糖的存在
        • 呫吨氢醇反应：样品+呫吨氢醇+冰醋酸+浓硫酸，水浴加热。有α-去氧糖显红色
        • 过碘酸-对硝基苯胺反应：TLC/PC显色反应，深黄色斑点紫外显黄色荧光+5%氢氧化钠甲醇溶液，斑点转为绿色
        • 对-二甲氨基苯甲醛反应：α-去氧糖显灰红色斑点
  • 含强心苷类化合物的中药实例
    • 毛花洋地黄
    • 黄花夹竹桃
    • 羊角拗
    • 蟾酥
      • 蟾酥甾二烯类
      • 强心甾烯类
      • 蟾毒色胺类
• 甾体皂苷
  • 概述
    • 甾体皂苷是一类由螺甾烷类化合物与糖结合而成的甾体苷类，其水溶液振摇后产生肥皂水溶液样泡沫，故称为甾体皂苷
  • 甾体皂苷的结构与分类
    • 结构
      • 27个碳原子
      • 螺甾烷结构：A、B、C、D、E、F环 A/B 顺/反、B/C、C/D反式
      • C20、C22、C25三个手性碳原子
      • C3-OH成苷，C10、C13为β-CH3
    • 分类
      • 螺甾烷醇型（不稳定）
      • 异螺甾烷醇型（稳定）
      • 呋甾烷醇型（F环裂环）
        • 无溶血作用
        • 不能和胆甾醇形成复合物
        • 无抗菌活性
      • 变形螺甾烷醇型：F环为呋喃环的螺甾烷衍生的皂苷
  • 甾体皂苷的理化性质
    • 性状
      • 皂苷：不易结晶，大多为无色、白色或乳白色无定形粉末
      • 苷元：多为完好的晶体
      • 具旋光性多为左旋
    • 溶解性
      • 皂苷：易溶于热水、烯醇，具表面活性作用，有一定的助溶性
      • 苷元：不溶于水
    • 溶血性：单糖链皂苷溶血作用显著，部分呋甾烷型皂苷不显溶血活性
    • 沉淀反应
      • 可与碱式醋酸铅或氢氧化钡等碱性盐类生成沉淀
    • 显色反应
      • 无水条件
        • E试剂：螺甾不显色，呋甾显红色
        • A试剂：螺甾、呋甾均显黄色
  • 含甾体皂苷类化合物的中药实例
    • 麦冬
    • 黄山药
• C21甾体化合物
  • 21个碳原子
  • α-去氧糖
• 植物甾醇
  • C17位侧链为8-10个碳原子的链状脂肪烃结构，植物细胞重要的组分
• 胆汁酸类化合物
  • 概述
    • 胆汁酸是胆烷酸的衍生物，存在于动物胆汁中
    • 牛黄中含有胆红素，胆汁酸，胆固醇，其中去氧胆酸具有松弛平滑肌的作用为牛黄镇痉的有效成分
    • 熊胆的主要化学成分是胆汁酸，其中牛磺熊去氧胆酸为熊胆的特征成分和镇痉的有效成分
  • 胆汁酸的结构特点和主要化学性质
    • 酸性：游离性或结合型都难溶于水，与碱成盐后可溶于水
    • 酯化反应：将胆汁酸末端羧基酯化后易得胆汁酸脂结晶
    • 显色反应
      • Hammarsten反应：样品+20%铬酸溶液溶解，温热
        • 胆酸为紫色
        • 鹅去氧胆酸不显色
• 甲型强心苷毒性＜乙型强心苷毒性