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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。
编辑于2021-12-29 23:15:24甾体及其苷类
母核:环戊烷骈多氢菲。B/C均为反;A/B顺式稠合的称正系(5-β),反式的称别系(allo)
分类(C-17取代基不同)
强心苷 C/D顺
不饱和内酯环
蟾毒配基
六元不饱和内酯环
甾体皂苷
含氧螺杂环
C21甾醇 C/D顺
C2H5
植物甾醇
8~10个碳的脂肪烃
胆汁酸
戊酸
昆虫变态激素
8~10个碳的含氧脂肪烃
醉茄内酯
内酯环
甾体生物碱
5~10个碳的含N杂环
强心苷 A/B多为顺 B/C 反、C/D 顺
去乙酰毛花洋地黄丙(西地兰)、异羟基洋地黄毒苷(地高辛):玄参科毛花洋地黄,黄夹苷(强心灵):夹竹桃科黄花夹竹桃
分类
苷元部分结构分类
甲型强心苷元(强心甾烯类)
乙型强心苷元(海葱甾二烯类或蟾蜍甾二烯类)
糖部分
α-羟基糖
6-去氧糖
6-去氧糖甲醚:L-黄花夹竹桃糖,D-洋地黄糖
α-去氧糖
2,6-去氧糖:D-洋地黄毒糖
2,6-去氧糖甲醚:L-夹竹桃糖,D-加拿大麻糖
苷元和糖的连接方式
Ⅰ型:苷元--n(2,6-去氧糖)--n(α-羟基糖)
Ⅱ型:苷元--n(6-去氧糖)--n(α-羟基糖)
较多
Ⅲ型:苷元--n(α-羟基糖)
结构与活性的关系
甾体母核
C-14羟基为β构型,表明C/D 顺,若为α构型或脱水则强心作用消失
甲型强心苷:A/B顺式时必须具有3-β羟基否则无活性,反式均可
C-17不饱和内酯环
β构型,须有不饱和键,不能开裂,否则活性降低或消失
取代基
糖部分:糖本身不具有强心作用
甲型强心苷:苷元<单糖苷>双糖苷>三糖苷(毒性)
乙型强心苷:苷元>单糖苷>双糖苷
乙型>甲型
单糖苷顺序:葡萄糖苷>甲氧基糖苷>6-去氧糖苷>2,6-去氧糖苷
理化性质
具有旋光性,C17β构型味苦,为α不苦
溶解性:糖,羟基数目多(乌本苷>洋地黄毒苷),羟基所在位置不形成分子内氢键,亲水性溶解性大(C-16羟基能和内酯环的羰基形成氢键,C-12不可以)
脱水反应:用混合强酸(如3%~5%的盐酸)进行酸水解时,C14和C5β-羟基最易发生脱水
水解反应
酸水解
温和酸水解(Ⅰ型):0.02~0.05mol/L的盐酸或硫酸
注意本方法不适用于16位有甲酰基洋地黄强心苷的水解,因为甲酰基也会被水解
强烈酸水解(Ⅱ型,Ⅲ型):3%~5%酸浓度,延长时间或同时加压
注意:此反应条件下c14和c16羟基易脱水
氯化氢-丙酮法(Mannich和Siewert法):适用于多数Ⅱ型,多用于单糖苷
多糖苷因极性大难溶于丙酮,所以不用此反应
酶水解
蜗牛消化酶几乎可以水解所有所有苷键
含强心苷的植物中,有水解葡萄糖的酶,但无水解α-去氧糖的酶
一般乙型较甲型易被酶水解
碱水解(苷键一般不会被水解)
酰基水解:水解脱去酰基,用碳酸氢钠,碳酸氢钾可脱去α-去氧糖上的酰基,氢氧化钙,氢氧化钡可脱去羟基糖和苷元的酰基,不影响内酯环
内酯环开裂(氢氧化钠,氢氧化钾)
水溶液中,使环开裂后加酸环合
醇溶液中环开裂后产生异构化苷,酸化不能合环
双键转移,苷元异构化
甲型在氢氧化钾醇溶液中,内酯环双键转移,产生c-22活性亚甲基(应用于显色反应)
强心苷的检识
C-17上的不饱和内酯环反应(只有甲型反应)
亚硝酰铁氰化钠试剂(Legal):深红色并逐渐褪去
间二硝基苯试剂(Raymond):蓝紫色
3,5-二硝基苯甲酸试剂(Kedde):红或紫红。可作为显色剂,喷后显紫红色,几分钟后褪色
碱性苦味酸试剂(Baljet):橙或橙红,有时反应较慢,放置15分钟才能显色。可用作显色剂
α-去氧糖颜色反应
Keller-Kikiani(K-K)反应
注意:此反应只对游离α-去氧糖呈阳性,对α-去氧糖与其它化合物形成的物质包括乙酰化的α-去氧糖均不反应
呫吨氢醇反应(Xanthydrol):红色
可用于定量
对二甲氨基苯甲醛反应:灰红色斑点
过碘酸-对硝基苯胺反应:灰黄色背底出现深黄色斑点,紫外灯下为棕色背底出现黄色荧光斑点。再喷5%氢氧化钠甲醇,斑点变为绿色
色谱检识
分配薄层较吸附好
显色剂:除上述两种之外还有三氯化锑的三氯甲烷溶液
提取分离
注意
提取分离原生苷时注意抑制酶活性,防止强心苷被水解:70~80%乙醇提取
提取次生苷时水解后再提取:可利用酶解:30~40℃保温
提取
注意除杂质
分离
两项溶剂萃取法,逆流分溶法利用其在两溶剂中的分配系数差异
对于分离亲脂性的苷元,单糖苷,次生苷时一般用吸附色谱;弱亲脂性则宜选用分配色谱
蟾酥 C/D反
主要成分有强心甾烯,蟾蜍甾二烯(乙型强心苷元),有游离型和结合型,甾环上C-3羟基多以游离状态存在的为游离型称为蟾毒配基。结合型是一类蟾毒配基的脂肪酸酯。均不属于强心苷类
鉴别:浓硫酸使各类蟾蜍甾二烯显不同色
显色剂:10%硫酸乙醇,盐酸苯肼-浓硫酸
甾体皂苷(单子叶植物分布多) B/C反,C/D反
结构类型
螺甾烷醇类 C-25S型,又称L型或neo型;竖(a)键,β型
知母皂苷A-Ⅲ
异螺甾烷醇类 C-25R型,又称D型或iso型;横(e)键,α型
薯蓣皂苷
呋甾烷醇类 F环为开环
原菝葜皂苷
变形螺甾烷醇类 F环为五元四氢呋喃环
颠茄皂苷A
胆甾烷皂苷 E环和F环都开环
虎眼万年青
理化性质
性状:味苦而辛辣,对人体粘膜有强烈刺激作用。熔点都较高,苷元熔点随羟基数目增加而升高。皂苷和苷元均有旋光性,且多为左旋
溶解性(有助溶作用)
表面活性和溶血性:类似三萜皂苷,但F环开裂的甾体皂苷常不具有溶血作用,而且表面活性较低
沉淀反应
胆甾醇沉淀:分子复合物比三萜的稳定
与碱式铅盐,钡盐等碱性盐类产生沉淀。而酸性皂苷可以与硫酸铵、醋酸铅或其它中性盐类沉淀,借此可以分离甾体皂苷和三萜皂苷
颜色反应(可区别三萜皂苷)
醋酐-浓硫酸反应 甾体皂苷颜色变化快,有污绿色
三氯醋酸 甾体皂苷60℃,三萜皂苷100℃显色
五氯化锑 甾体皂苷显黄色荧光
F环开裂的双糖链皂苷与盐酸二甲氨基苯甲醛(E试剂 Ehrlich)显红色,与对茴香醛(A试剂 Anisaldehyde)显黄色
F环闭环的单糖链皂苷和螺甾烷皂苷元只对A试剂显黄色
提取分离(与三萜相似,但注意区别)
提取皂苷元:实验室常用先提取后水解;工业生产常用先水解后提取
提取皂苷:甲乙醇提取后用乙醚和丙酮沉淀或者用水饱和正丁醇萃取,也可用大孔吸附树脂处理
分离:溶剂法(乙醚丙酮),胆甾醇沉淀法,吉拉尔试剂法,色谱
IR
分子中含螺缩酮结构侧链,IR光谱显示980cm-1 (A)、 920cm-1 (B)、 900cm-l (C) 、860cm-l (D)特征吸收带,其中A带最强,B带与C带的相对强度与F环上C25的构型有关,若B带>C带,C25为S构型,相反则为R构型。F环开裂则这种螺缩酮特征消失
C21甾:以孕甾烷或其异构体为基本骨架
性质1:其苷多为甲基化的去氧糖,羟基多被醚化,极性较小,可溶于三氯甲烷
性质2:具有甾核显色反应(即三萜的显色反应),若有α-去氧糖,可采用K-K反应
植物甾醇:甾体母核
胆甾酸
性质:酸性,酯化,羧基乙酰化再还原羰基
鉴别反应
Pettenkofer反应
Gregory Pascoe反应
Hammarsten反应:胆酸紫色,鹅去氧胆酸不显色
甾体母核显色反应