第八章甾体及其苷类.ppt

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卫生部规划教材天然药物化学（第四版）,一、概述,甾体类在结构中都具有环戊烷骈多氢菲的甾核。

甾类是通过甲戊二羟酸的生合成途径转化而来。

甾核四个环可以有不同的稠合方式。

天然甾类成分可分许多类型，如下表所示：

一、概述,天然甾类化合物的分类及甾核的稠合方式,C17侧链A/BB/CC/D,C21甾类羟甲基衍生物反反顺,强心苷类不饱和内酯环顺,反反顺,甾体皂苷类含氧螺杂环顺,反反反,植物甾醇脂肪烃顺,反反反,昆虫变态激素脂肪烃顺反反,胆酸类戊酸顺反反,生源关系：

甲戊二羟酸（MVA）途径,乙酰辅酶A角鲨烯2,3-氧化角鲨烯羊毛甾醇,羊毛甾醇,甾体皂苷元,断链,氧化,C21甾类,羊毛甾醇,CH3COOH,甲型强心苷,+C3,乙型强心苷,（C21甾类）,天然甾类成分的构型,C10、C13与C17侧链大多为-构型；C3位羟基存在两种排列：

与C10同侧为-构型；与C10异侧为-构型,（实线表示）,（虚线表示）,甾核其它位置可能另含羰基、双键等基团。

甾类成分的显色反应,Liebermann-Burchard反应与浓硫酸-醋酐（1：

20）反应显色。

Salkowski反应氯仿中与浓硫酸反应（氯仿层血红色，硫酸层显绿色）。

Rosenheim反应与三氯醋酸显红色。

三氯化锑或五氯化锑反应显黄色or紫色。

第二节甾体化合物,一、C21甾类化合物,1、结构特点：

以孕甾烷或异构体为基本骨架,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,A,B,C,D,-羟基,C21甾（C21-steroides）是含有21个碳的甾体衍生物。

以孕甾烷（pregnane）或其异构体为基本骨架。

C5、C6多具双键C17多为-构型少为-构型C20可有C=O、-OHC11可有-OHC-3、8、12、14、17、20可能有-OH,2、结构说明,

（1）A/B呈反式，B/C为反式，C/D为顺式

（2）主要结构两种,3、甾苷类成分,

（1）通常在C3-OH位与糖形成苷；

（2）糖可能是2-羟基糖或2-脱氧糖；4、C21甾苷类成分的研究进展,

（1）.断节参苷告达亭的五糖苷

（2）.青阳参苷（）青阳参苷元的三糖苷（3）.青阳参苷（）告达亭的三糖苷,告达亭,五糖苷断节参苷,三糖苷青阳参苷（）,青阳参苷元,青阳参苷,二、海洋甾体化合物,Squalamine新生血管抑制剂类抗癌药,cephalostatins甾体生物碱,R,第三节、甾体皂苷,

（一）概述

（二）甾体皂苷化学结构类型（三）甾体皂苷的理化性质（四）甾体皂苷的波谱特征（五）甾体皂苷的提取与分离,二、甾体皂苷,概述,甾体皂苷是一类由螺甾烷（spirostane）类化合物衍生的寡糖苷。

分布单子叶植物和双子叶植物均有分布生理活性六七十年代，用于合成甾体避孕药和激素类药物的原料。

九十年代发现了新的生物活性，特别是防治心脑血管疾病、抗肿瘤、降血糖和免疫调节等作用。

二、甾体皂苷,例如：

地奥心血康胶囊是由黄山药植物中提取的甾体皂苷制成的，内含8种甾体皂苷（含量在90%以上），对冠心病心绞痛发作疗效显著。

薤白皂苷经体外试验显示具有较强的抑制ADP诱导的人血小板聚集作用。

心脑舒通为蒺藜Tribulusterrestres果实中提取的总皂苷制剂，临床用于心脑血管病的防治。

二、甾体皂苷,

（一）概述

（二）甾体皂苷化学结构类型（三）甾体皂苷的理化性质（四）甾体皂苷的波谱特征（五）甾体皂苷的提取与分离,二、甾体皂苷,分类,甾体皂苷的皂苷元基本骨架属螺甾烷的衍生物。

27个碳B/C、C/D环反式C17侧链构型C22是E与F环共享的碳以螺缩酮的形式相联,螺甾烷醇类：

C25为S构型异螺甾烷醇类：

C25为R构型,25R-,25S-,25,25,22,22,20,呋甾烷醇类：

F环为开链衍生物变形螺甾烷醇类：

F环为五元四氢呋喃环,E,E,F,呋甾烷醇,变形螺甾烷醇,22,26,27,27,26,25,22,B/C环、C/D环均为反式；A/B有两种稠合方式。

C22是螺碳原子,以螺缩酮形式相连。

C17位上侧链为-构型，侧链上有3个*CC17C27间碳链的Fischer投影式。

天然甾体皂苷元的结构共性,菝葜皂苷元（S-构型或L-）,17,20,21,22,23,24,25,26,27,16,26,22,16,26,27,17,20,21,25,E,F,24,C20位甲基是-定向（20F）；C22位含氧链是-定向（22F）；C25位甲基是-定向（25F）。

菝葜皂苷元,异菝葜皂苷元（R-构型或D-）,27,27,25,25,C20位甲基是-定向（20F）；C22位含氧链是-定向（22F）；C25位甲基是-定向（25F）。

异菝葜皂苷元,二、甾体皂苷分类,1螺甾烷醇类（spirostanols）2异螺甾烷醇类（isospirostanols）,C25位甲基二种差向异构体：

二、甾体皂苷分类,C25位上甲基位于F环平面上的竖键时为定向，绝对构型为S型螺甾烷醇又称L型或neo型（25S、25L、25F、neo）C25位上甲基位于F环平面下的横键时定向，绝对构型为R型异螺甾烷醇又称D型或iso型（25R、25D、25F、iso）,二、甾体皂苷分类,例如：

剑麻皂苷元（sisalagenin）,是合成激素的原料,化学名:

3-羟基5,20F,22F,25F螺旋甾12-酮简称:

3羟基，5-螺旋甾12-酮,二、甾体皂苷分类,例如：

薯蓣皂苷元（diosgenin）制药工业中重要原料,化学名:

5-20F，22F，25F螺旋甾烯-3-醇简称:

5-异螺旋甾烯-3-醇,新潘托洛苷元,25,薤白皂苷,22,20,（双糖链苷）,3,26,二、甾体皂苷分类,3呋甾烷醇类（furostanols）,由环裂环而衍生的皂苷称为呋甾烷醇皂苷（furostanolsaponins）。

二、甾体皂苷分类,3呋甾烷醇类（furostanols）,环开环的双糖链皂苷，植物根茎经长时间的贮存，其主要的皂苷是薯蓣皂苷，而不再是原薯蓣皂苷。

二、甾体皂苷分类,3呋甾烷醇类（furostanols）,F环裂解的双糖链皂苷产生的显色反应：

E试剂盐酸二甲氨基苯甲醛试剂A试剂茴香醛（Anisaldehyde）试剂,二、甾体皂苷分类,3呋甾烷醇类（furostanols）,F环裂解的双糖链皂苷不具有某些皂苷的通性：

没有溶血作用不能与胆甾醇形成复合物没有抗菌活性螺旋甾烷衍生的单糖链皂苷，则具有明显抗菌作用。

如：

原菝葜皂苷无溶血作用、不能与胆甾醇形成复合物、无抗菌活性,呋甾烷醇皂苷与螺甾烷醇皂苷在理化性质与生理活性上的对照,二、甾体皂苷分类,4变形螺甾烷醇类（pseudo-spirostanols）,F环为五元四氢呋喃环。

天然产物中尚不多见。

变形螺甾烷醇类皂苷,纽替皂苷元衍生物,F,22,25,26,（-D-葡萄糖）,（马铃薯三糖或茄三糖）,纽替皂苷元衍生物水解可得到两种苷元,纽替皂苷元,异纽替皂苷元,25,27,26,二、甾体皂苷,

（一）概述

（二）甾体皂苷化学结构类型（三）甾体皂苷的理化性质（四）甾体皂苷的波谱特征（五）甾体皂苷的提取与分离,二、甾体皂苷理化性质,理化性质与三萜类化合物类同，如：

有较好结晶；苷元易溶极性小的有机溶剂（石油醚、氯仿等）不溶水,1熔点单羟基242多数双羟基或单羟酮类介于二者之间。

二、甾体皂苷理化性质,2表面活性F环开裂的皂苷多不具溶血作用，且表面活性降低。

甾体皂苷/水+碱式醋酸铅沉淀或Ba（OH）2等碱性盐,二、甾体皂苷理化性质,3形成分子复合物,可用于纯化皂苷和检查是否有皂苷类成分存在反应条件：

甾醇需有C3-OH三萜皂苷与甾醇形成的分子复合物不及甾体皂苷稳定,二、甾体皂苷理化性质,4显色反应在无水条件下，遇某些酸可产生与三萜皂苷相类似的显色反应。

L-B（醋酐-浓硫酸）反应：

甾体皂苷颜色变化中出现绿色三萜皂苷产生红色（无绿色）三氯醋酸反应：

甾体皂苷加热至60显色三萜皂苷加热至100显色,二、甾体皂苷,

（一）概述

（二）甾体皂苷化学结构类型（三）甾体皂苷的理化性质（四）甾体皂苷的波谱特征（五）甾体皂苷的提取与分离,二、甾体皂苷甾体皂苷元的波谱特征,1.紫外光谱,饱和的甾体化合物在200400nm无吸收不饱和的甾体：

孤立双键205225nm共轭二烯235nmC=O285nm（弱吸收）,不饱和酮基240nm（特征吸收）制备成衍生物。

如：

含-OH化合物，经脱-OH后在结构中产生双键。

借此判断-OH位置。

二、甾体皂苷甾体皂苷元的波谱特征,2.红外光谱,甾体皂苷元含有螺缩酮结构的侧链，在IR中有四个特征吸收谱带：

A980B920C900D860cm-1应用：

区别C25的两种立体异构体的构型判断C11或C12位的C=O是否成共轭体系C3-OH与A/B环构型的关系,二、甾体皂苷甾体皂苷元的波谱特征,区别C25的两种立体异构体的构型,C25Me-取代吸收强度：

C25-SB带C带C25-RC带B带C25CH2OH（羟甲基）取代（无法用上述四条谱带来区别）C25-S有995强吸收C25-R有1010强吸收（若F环开裂即无螺缩酮结构，则无995或1010吸收）,1000,900,950,10,20,30,40,850,800,cm-1,50,60,70,80,90,A,B,C,D,A,B,C,D,乙酰基菝葜皂苷元,乙酰基丝兰皂苷元,（25R）,（25S）,T%,二、甾体皂苷甾体皂苷元的波谱特征,判断C-11或C-12位的C=O是否成共轭体系,非共轭体系17051715cm-1有一个峰C-12羰基共轭产生二个峰16001605（双键）16731679（羰基）（,不饱和酮结构）,二、甾体皂苷甾体皂苷元的波谱特征,C3-OH与A/B环构型的关系,当C3-OH构型已知时，可利用C3-OH来推测A/B环的构型，见下表：

*石腊糊，其余为CS2溶液。

e横键；a竖键苷元-OH伸展频率：

3625cm-1弯曲频率：

10301080cm-1,二、甾体皂苷甾体皂苷元的波谱特征,3.质谱,甾体皂苷元由于分子中有螺甾烷侧链，在质谱中均出现：

m/z：

139（强，基峰）115（中强）126（弱）辅助离子峰这些峰的裂解途径如下：

（主要是由F环产生）,二、甾体皂苷甾体皂苷元的波谱特征,二、甾体皂苷甾体皂苷元的波谱特征,取代基对三个峰的影响：

二、甾体皂苷甾体皂苷元的波谱特征,4.1H-NMR高场区的特征信号：

二、甾体皂苷甾体皂苷元的波谱特征,4.13C-NMR,利用13C-NMR谱的各种技术如：

全去偶谱、偏共振去偶谱和高分辨碳谱及驰豫的时间等参数，可以将皂苷元分子中27个碳的特征峰辨认出来。

根据已知皂苷的13C谱化学位移数据，参考取代基对化学位移的影响，确定各种各个碳的化学位移推定皂苷元的可能结构。

基本鉴定分析方法与三萜及其苷类同。

二、甾体皂苷,

（一）概述

（二）甾体皂苷化学结构类型（三）甾体皂苷的理化性质（四）甾体皂苷的波谱特征（五）甾体皂苷的提取与分离,二、甾体皂苷甾体皂苷的提取与分离,实验室和工业生产中多采用溶剂法提取,溶剂多用甲醇或稀乙醇分离：

多用硅胶柱层析或高效液相制备色谱法洗脱剂用不同比例的二元、三元等溶剂系统如：

氯仿:

甲醇:

水等混合溶剂可参见三萜及其苷类一章的提取与分离内容。

甾体皂苷的提取分离,1、与三萜皂苷提取方法相似；2、薯蓣皂苷元的提取方法水解法薯蓣皂苷属植物水3-4倍浓硫酸（成3%硫酸溶液通蒸汽加压水解8h水洗酸性干燥水解产物汽油提取20h浓缩提取液放置结晶丙酮重结晶活性炭脱色。

3、薯蓣皂苷元的分离方法,胆甾醇沉淀法分离：

粗薯蓣皂苷元溶于乙醇饱和胆甾醇水溶液沉淀完全过滤水洗、乙醇洗、乙醚洗沉淀乙醚回流提取残留物（即较纯薯蓣皂苷元）。

色谱分离法吸附剂硅胶；洗脱剂不同比例的氯仿：

甲醇：

水,中药薤白