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1、关于甾体类化合物(3)第一页,讲稿共一百六十七页哦 第一节第一节 概述概述 甾体类化合物甾体类化合物(steroids)steroids)是广泛存在于天然界中的一类结构是广泛存在于天然界中的一类结构中具有环戊烷骈多氢菲的甾体母核天然化学成分中具有环戊烷骈多氢菲的甾体母核天然化学成分。第二页,讲稿共一百六十七页哦一、甾体化合物的结构与分类一、甾体化合物的结构与分类 天然甾体成分天然甾体成分C17位均有侧链,根据侧链结构的不同分为位均有侧链,根据侧链结构的不同分为:其中强心苷及甾体皂苷研究得比较成熟其中强心苷及甾体皂苷研究得比较成熟,药用价值高。药用价值高。名称名称A/BB/CC/DC17-取代基
2、取代基植物甾醇植物甾醇顺、反顺、反反反反反810个碳的个碳的脂肪烃脂肪烃胆汁酸胆汁酸顺顺反反反反戊酸戊酸C21甾醇甾醇反反反反顺顺C2H5昆虫变态昆虫变态激素激素顺顺反反反反810个碳的个碳的脂肪烃脂肪烃强心苷强心苷顺、反顺、反反反顺顺不饱和内酯不饱和内酯环环蟾毒配基蟾毒配基顺、反顺、反反反反反六元不饱和六元不饱和内酯环内酯环甾体皂苷甾体皂苷顺、反顺、反反反反反含氧螺杂环含氧螺杂环甾体生物甾体生物碱碱第三页,讲稿共一百六十七页哦二、甾体化合物的生物合成途径二、甾体化合物的生物合成途径 甾体化合物在植物体内由甲戊二羟酸途径合成:甾体化合物在植物体内由甲戊二羟酸途径合成:甲戊二羟酸甲戊二羟酸角鲨烯
3、角鲨烯(squalene)2,3-氧化角鲨烯(氧化角鲨烯(2,3-oxidosqualene)羊毛甾醇(三萜)羊毛甾醇(三萜)第四页,讲稿共一百六十七页哦+CH3COOH羊毛甾醇 甾醇类C21甾类O甾体皂苷元 甲型强心苷元乙型强心苷元+C3第五页,讲稿共一百六十七页哦三、甾体类化合物的颜色反应三、甾体类化合物的颜色反应 甾甾体体类类化化合合物物在在无无水水条条件件下下用用酸酸处处理理,经经加加热热后后能能产产生生各各种种颜颜色色反反应应。这这类类颜颜色色反反应应的的机机理理较较复复杂杂,1976年年日日本本化化学学家家建建议议此此类类反反应应的的机机理理是是甾甾类类化化合合物物与与酸酸(硫硫酸
4、酸或或Lewis酸酸)作作用用,经脱水、缩合、氧化等过程生成阳碳离子盐有色物。经脱水、缩合、氧化等过程生成阳碳离子盐有色物。3,5-胆甾二烯胆甾二烯()3,3-双(双(2,4)胆甾二烯()胆甾二烯()第六页,讲稿共一百六十七页哦1.Liebermann-Burchard反应反应 也可将样品溶于冰乙酸,加硫酸也可将样品溶于冰乙酸,加硫酸-乙酐(乙酐(1:20)试剂产)试剂产生同样的反应。生同样的反应。2.Salkowski反应反应样品(氯仿)样品(氯仿)+硫酸乙酐(硫酸乙酐(1:20)红红紫紫蓝蓝绿绿污绿污绿(最后褪色最后褪色)第七页,讲稿共一百六十七页哦3.Tschugaev反应反应4.Ros
5、en-Heimer反应反应5.Kahlenberg反应反应第八页,讲稿共一百六十七页哦第二节第二节强心苷类化合物强心苷类化合物l(Cardiacglycosides)第九页,讲稿共一百六十七页哦 强心苷(强心苷(Cardiacglycosides)天然界存在的一天然界存在的一类对心脏具有显著生理活性的甾体苷类。类对心脏具有显著生理活性的甾体苷类。从化学角度下定义,则强心苷可定义为从化学角度下定义,则强心苷可定义为由由强强心心苷苷元元(Cardiacaglycones)与与糖糖缩缩合合而而成成的的苷称作强心苷。苷称作强心苷。一一、定义定义第十页,讲稿共一百六十七页哦例:例:第十一页,讲稿共一百六
6、十七页哦 对强心苷的化学研究始于对强心苷的化学研究始于18081808年,年,18691869年分离出年分离出洋地黄的结晶,次年定出其结构,至洋地黄的结晶,次年定出其结构,至7070年代分出年代分出570570多多种强心苷,种强心苷,140140多种苷元。多种苷元。这类成分主要分布于夹竹桃科、玄参科、百合科这类成分主要分布于夹竹桃科、玄参科、百合科等十几个科,以玄参科和夹竹桃科分布最多。等十几个科,以玄参科和夹竹桃科分布最多。动物中有些也有强心成分动物中有些也有强心成分(如蟾蜍中的蟾酥如蟾蜍中的蟾酥)但不属强心苷类。但不属强心苷类。第十二页,讲稿共一百六十七页哦二、结构类型二、结构类型 (一)
7、苷元(一)苷元1 1、分类、分类 强心苷的苷元为甾体衍生物,其特点为在甾体强心苷的苷元为甾体衍生物,其特点为在甾体C C1717侧链上侧链上连有一个不饱和的内酯环,按不饱和内酯环的大小可将所有连有一个不饱和的内酯环,按不饱和内酯环的大小可将所有强心苷元分为两大类结构强心苷元分为两大类结构第十三页,讲稿共一百六十七页哦甲型强心苷元(发现最多)甲型强心苷元(发现最多)五元不饱和内酯环五元不饱和内酯环乙型强心苷元(发现少)乙型强心苷元(发现少)六元不饱和内酯环六元不饱和内酯环强心甾(不包括红线)强心甾(不包括红线)强心甾烯(包括红线)强心甾烯(包括红线)其五元不饱和内酯环可称其五元不饱和内酯环可称为
8、:为:-内酯(内酯(20(22)-五元内酯五元内酯环)环)蟾蜍(酥)甾或海葱甾(不包括蟾蜍(酥)甾或海葱甾(不包括红线)红线)蟾蜍(酥)甾二烯或海葱甾二烯蟾蜍(酥)甾二烯或海葱甾二烯(包括红线)(包括红线)其六元不饱和内酯环可称为:其六元不饱和内酯环可称为:,双烯双烯-内酯(内酯(20;22-六六元内酯环)元内酯环)第十四页,讲稿共一百六十七页哦2 2、结构特点、结构特点 顺式顺式 (5 5-H-H)多多A/BA/B环环 反式反式 (5 5-H-H)少少B/CB/C环环 反式反式 C/DC/D环环 顺式(顺式(1414-H-H)(强强心苷元及心苷元及C C2121甾的甾的C/DC/D环环多多
9、为顺为顺式)式)(1 1)甾核稠合方式:)甾核稠合方式:第十五页,讲稿共一百六十七页哦第十六页,讲稿共一百六十七页哦(2 2)三个侧链:)三个侧链:C C1010侧链:多为侧链:多为CHCH3 3,也有也有CHCH2 2OHOH,CHOCHO,COOHCOOH(氧化产氧化产 物),物),构型。构型。C C1313侧链:为侧链:为CHCH3 3,构型。构型。多为多为构型构型C C1717侧链:不饱和内酯环侧链:不饱和内酯环极少为极少为构型构型(命名时标以(命名时标以17-H-H,称称“17-H-H某苷某苷”)第十七页,讲稿共一百六十七页哦(3 3)取代基及其位置:)取代基及其位置:-OHOH:多
10、为多为构型构型C C3 3位:一般都有,常连糖成苷位:一般都有,常连糖成苷少为少为构型构型 (命名时冠以表(命名时冠以表(epi)字字)C C1414位:多为位:多为-OHOH,均为均为构型。构型。此外:此外:1 1,22,5 5(或或),1111(或或),1212(或或),1515,1616位有时也有位有时也有OHOH取代。取代。1616OHOH有时与有时与HCOOHHCOOH,CHCH3 3COOHCOOH ,异戊酸成酯。异戊酸成酯。第十八页,讲稿共一百六十七页哦C=CC=C:一般位于一般位于4 4(5 5),),5 5(6 6),),1616(1717)位。)位。O O(环氧基):环氧基
11、):多位于多位于7,87,8,8,148,14,11,1211,12位。位。C=O C=O:多位于多位于1111,1212,1919位。位。第十九页,讲稿共一百六十七页哦(4 4)命名:)命名:俗名法俗名法:按植物来源定为某某苷元。按植物来源定为某某苷元。系统法命名法:按苷元分类,写出某某苷元,然后再标明取系统法命名法:按苷元分类,写出某某苷元,然后再标明取代基的名称,位置(构型)。代基的名称,位置(构型)。第二十页,讲稿共一百六十七页哦例如:例如:第二十一页,讲稿共一百六十七页哦第二十二页,讲稿共一百六十七页哦第二十三页,讲稿共一百六十七页哦(二)糖(二)糖 组成强心苷的糖约组成强心苷的糖约
12、2020多种单糖,与其它苷类不大一样,除常见多种单糖,与其它苷类不大一样,除常见的象的象glcglc这样的羟基糖外,还有许多去氧糖,例如这样的羟基糖外,还有许多去氧糖,例如:6-去氧糖去氧糖:第二十四页,讲稿共一百六十七页哦6 6去氧糖甲醚:去氧糖甲醚:第二十五页,讲稿共一百六十七页哦2 2,6-6-二去氧糖(二去氧糖(-去氧糖)去氧糖)第二十六页,讲稿共一百六十七页哦2 2,6-6-二去氧糖甲醚(二去氧糖甲醚(-去氧糖):去氧糖):第二十七页,讲稿共一百六十七页哦(三)成苷方式(三)成苷方式 :按成苷糖的类型,糖与苷元之间,糖与糖之间的连接方式,按成苷糖的类型,糖与苷元之间,糖与糖之间的连接
13、方式,可将强心苷的成苷方式分为三种类型:可将强心苷的成苷方式分为三种类型:I型:苷元型:苷元-(2,6-去氧糖)去氧糖)x(D-葡萄糖)葡萄糖)y多多II型:苷元型:苷元-(6-去氧糖)去氧糖)x(D-葡萄糖)葡萄糖)yIII型:苷元型:苷元-(D-葡萄糖)葡萄糖)x第二十八页,讲稿共一百六十七页哦例例:I型型第二十九页,讲稿共一百六十七页哦II II 型型:第三十页,讲稿共一百六十七页哦III III 型型 :第三十一页,讲稿共一百六十七页哦三、构效关系三、构效关系 1 1苷元结构与强心作用的关系:苷元结构与强心作用的关系:(1 1)C C1717所连不饱和内酯环必须是所连不饱和内酯环必须是
14、构型(构型(1717H H),),不饱和不饱和内酯环不能发生开环,氧化或双键移位,否则强心作用降低或消失。内酯环不能发生开环,氧化或双键移位,否则强心作用降低或消失。(2 2)C/DC/D环反式稠合(环反式稠合(C C1414-OH-OH或或H H处于处于构型),构型),C C1414-OH-OH发生发生脱水(脱水(C C8 8,C C1515),),强心作用降低或消失。强心作用降低或消失。第三十二页,讲稿共一百六十七页哦(4 4)C C1010-CH-CH3 3氧化成氧化成-CHCH2 2OH,-CHO,-COOH,OH,-CHO,-COOH,强心作用或毒性稍有增加。强心作用或毒性稍有增加。
15、第三十三页,讲稿共一百六十七页哦2 2糖对强心作用的影响:糖对强心作用的影响:甲型强心苷的毒性:甲型强心苷的毒性:苷元苷元 二糖苷二糖苷 三糖苷三糖苷 单糖苷因水溶性低于二糖及三糖苷,而亲脂性强,与心肌细单糖苷因水溶性低于二糖及三糖苷,而亲脂性强,与心肌细胞膜的类脂质亲合力强,故毒性大。胞膜的类脂质亲合力强,故毒性大。苷苷元元相相同同的的单单糖糖苷苷,糖糖越越接接近近心心肌肌正正常常代代谢谢产产物物,则则毒性越强:毒性越强:葡萄糖苷甲氧基糖苷葡萄糖苷甲氧基糖苷6-去氧糖苷去氧糖苷2,6-去氧糖苷去氧糖苷乙型强心苷:乙型强心苷:苷元苷元 单糖单糖 苷双糖苷苷双糖苷第三十四页,讲稿共一百六十七页哦
16、四、性质和颜色反应:四、性质和颜色反应:(一一)性状:性状:多多为为无无定定形形粉粉末末或或无无色色结结晶晶,味味苦苦(C17位位侧侧链链为为构构型型者者无苦味无苦味且不具旋光性)。对粘膜具有刺激性。且不具旋光性)。对粘膜具有刺激性。(二二)溶解性溶解性:苷:可溶于水、甲醇、乙醇、丙酮等极性溶剂;苷:可溶于水、甲醇、乙醇、丙酮等极性溶剂;微溶于乙酸乙酯、含醇氯仿;微溶于乙酸乙酯、含醇氯仿;不溶于乙醚、苯、石油醚等极性小的溶剂;不溶于乙醚、苯、石油醚等极性小的溶剂;弱亲酯性苷:略溶于氯仿弱亲酯性苷:略溶于氯仿-乙醇(乙醇(2:1)强亲酯性苷:略溶于乙酸乙酯、含水氯仿、氯仿强亲酯性苷:略溶于乙酸乙
17、酯、含水氯仿、氯仿-乙醇(乙醇(3:1)苷元:易溶于乙酸乙酯、氯仿等弱极性溶剂;苷元:易溶于乙酸乙酯、氯仿等弱极性溶剂;难溶于水、丙酮等极性溶剂;难溶于水、丙酮等极性溶剂;第三十五页,讲稿共一百六十七页哦 在分析苷解释某些强心苷的溶解性使,还必须注意以下几点:在分析苷解释某些强心苷的溶解性使,还必须注意以下几点:1 1、苷元相同,非去氧糖多,水溶解性大、苷元相同,非去氧糖多,水溶解性大例如:例如:原生苷次级苷;原生苷次级苷;2、分子中羟基多(非缔合羟基),水溶性大、分子中羟基多(非缔合羟基),水溶性大例如:乌本苷洋地黄苷;例如:乌本苷洋地黄苷;第三十六页,讲稿共一百六十七页哦第三十七页,讲稿共
18、一百六十七页哦3.3.分子中羟基发生缔合,水溶性减小分子中羟基发生缔合,水溶性减小 例如:毛花洋地黄苷例如:毛花洋地黄苷C C 毛花洋地黄苷毛花洋地黄苷B B第三十八页,讲稿共一百六十七页哦原因:原因:第三十九页,讲稿共一百六十七页哦(三)脱水反应(三)脱水反应在在酸酸性性条条件件下下强强心心苷苷元元往往往往会会脱脱水水生生成成脱脱水水苷苷元元(35酸酸),特别是强心苷元的特别是强心苷元的第四十页,讲稿共一百六十七页哦若若3-OH或或16-OH氧化成氧化成C=O,促进促进5,14-OH脱水脱水烯酮结构烯酮结构烯酮结构烯酮结构第四十一页,讲稿共一百六十七页哦(四)水解反应:(四)水解反应:强心苷
19、的水解方法及水解产物也较多,按大类分,可将强心苷的水解方法及水解产物也较多,按大类分,可将水解方法分为二大类:水解方法分为二大类:第四十二页,讲稿共一百六十七页哦1 1酸水解:酸水解:(1)温和酸水解法:(主要用于)温和酸水解法:(主要用于I型强心苷)型强心苷)用用0.020.05mol/LHCl或硫酸或硫酸由由于于条条件件温温和和,苷苷元元不不会会发发生生脱脱水水反反应应,并并仅仅选选择择性性地地水水解解-去去氧氧糖糖苷苷键键,因因此此常常得得到到-去去氧氧糖糖的的单单糖糖,连连有有glc双双糖糖,三三糖糖等等低低聚糖。聚糖。第四十三页,讲稿共一百六十七页哦例:例:第四十四页,讲稿共一百六十
20、七页哦(2 2)强烈酸水解:)强烈酸水解:一般多用一般多用35的酸,长时间加热或同时加压,的酸,长时间加热或同时加压,I、型强心苷均可水解。型强心苷均可水解。第四十五页,讲稿共一百六十七页哦(3 3)氯化氢)氯化氢-丙酮法(丙酮法(MannichMannich和和 SiewertSiewert法)法)19421942年年 第四十六页,讲稿共一百六十七页哦MannichMannich和和 SiewertSiewert法法主要用于主要用于型苷中的单糖苷,型苷中的单糖苷,型苷中的多糖苷难溶于丙酮可用丁酮,环己酮或丙酮型苷中的多糖苷难溶于丙酮可用丁酮,环己酮或丙酮二氧六环混合溶剂代替丙酮溶剂。此法不能
21、适用所二氧六环混合溶剂代替丙酮溶剂。此法不能适用所有的有的型苷,如型苷,如黄夹次苷乙用此法水解只能得到缩水苷黄夹次苷乙用此法水解只能得到缩水苷元。元。第四十七页,讲稿共一百六十七页哦2 2酶水解法:酶水解法:(1)与苷共存与植物体的酶:)与苷共存与植物体的酶:仅能水解葡萄糖,而不能水解去氧糖,而且对葡萄仅能水解葡萄糖,而不能水解去氧糖,而且对葡萄糖的水解选择性也很高糖的水解选择性也很高例如例如:第四十八页,讲稿共一百六十七页哦第四十九页,讲稿共一百六十七页哦(2)其它生物中的水解酶:)其它生物中的水解酶:第五十页,讲稿共一百六十七页哦 另外,无论是哪一种酶,水解不具乙酰基糖基苷的速度另外,无论
22、是哪一种酶,水解不具乙酰基糖基苷的速度具具有乙酰基糖基苷。有乙酰基糖基苷。乙型强心苷比甲型苷易水解。乙型强心苷比甲型苷易水解。第五十一页,讲稿共一百六十七页哦3 3碱水解法:碱水解法:(1)酰基的水解:)酰基的水解:常用水解酰基的碱有:常用水解酰基的碱有:NaHCO3、K2CO3:脱脱-去氧糖上的酰基水解去氧糖上的酰基水解Ca(OH)2、Ba(OH)2:-去氧糖,去氧糖,-羟基糖,苷元上酰基水解羟基糖,苷元上酰基水解NaOH碱性太强,使内酯开环故不常用。碱性太强,使内酯开环故不常用。第五十二页,讲稿共一百六十七页哦(2)内酯环的水解:)内酯环的水解:但在强心苷的醇液内加入但在强心苷的醇液内加入
23、NaOH或或KOH,内酯开环后常发内酯开环后常发生异构化反应,不再有可逆的酸化环合反应了生异构化反应,不再有可逆的酸化环合反应了第五十三页,讲稿共一百六十七页哦例:例:开开链链型型异异构构化苷化苷乙型强心苷乙型强心苷碱碱性性条条件件下下C21H转转移移至至C22,双双键键转转移移至至20(21)皂 化开环开链型异构化苷C14OH质质子子 对对 C21进进行亲电加成行亲电加成内脂型异构化苷甲型强心苷甲型强心苷第五十四页,讲稿共一百六十七页哦4.乙酰解法乙酰解法将强心苷溶于醋酐将强心苷溶于醋酐,加入加入ZnCl2催化裂解苷键的方法称乙酰催化裂解苷键的方法称乙酰解。解。例如:例如:从洋地黄属植物从洋
24、地黄属植物purpurea(紫花洋地黄种子)中提取的两种强心紫花洋地黄种子)中提取的两种强心苷吉托司廷和新吉托司廷中的葡萄糖的连接方式确定下来,将此化苷吉托司廷和新吉托司廷中的葡萄糖的连接方式确定下来,将此化合物进行乙酰解:合物进行乙酰解:第五十五页,讲稿共一百六十七页哦第五十六页,讲稿共一百六十七页哦(五五)强心苷的颜色反应强心苷的颜色反应一类成分颜色常常与其特有的结构和基团有关,强心苷一类成分颜色常常与其特有的结构和基团有关,强心苷的结构有甾核,不饱和内酯环,去氧糖,因此强心苷的颜色的结构有甾核,不饱和内酯环,去氧糖,因此强心苷的颜色反应很多根据反应作用的部位可分为反应很多根据反应作用的部
25、位可分为:甾体母核甾体母核,-,-不饱和内酯环不饱和内酯环颜色反应颜色反应-去氧糖去氧糖第五十七页,讲稿共一百六十七页哦(1).醋酐醋酐-浓浓H2SO4反应反应(Liebermann-Burchard)反应反应1、甾核的反应、甾核的反应分子中双键越多,反应越快。分子中双键越多,反应越快。第五十八页,讲稿共一百六十七页哦(2)Tshugaev反应反应B环有双键作用更快。环有双键作用更快。第五十九页,讲稿共一百六十七页哦(3)H3PO4反应反应(4)Salkowski反应反应第六十页,讲稿共一百六十七页哦(5)三氯乙酸三氯乙酸-氯胺氯胺T反应反应不同的强心苷不同的强心苷UV不同:不同:洋地黄毒苷元
26、类的苷:黄橙色荧光洋地黄毒苷元类的苷:黄橙色荧光羟基洋地黄毒苷元类的苷:亮兰绿色荧光羟基洋地黄毒苷元类的苷:亮兰绿色荧光异羟基洋地黄毒苷元类的苷:灰兰色荧光异羟基洋地黄毒苷元类的苷:灰兰色荧光若用次氯酸盐,过氧化氢或过氧化苯甲酰代替氯胺若用次氯酸盐,过氧化氢或过氧化苯甲酰代替氯胺T效果更好。效果更好。第六十一页,讲稿共一百六十七页哦(6)三氯化锑或五氯化锑反应三氯化锑或五氯化锑反应例例:洋地黄毒苷洋地黄毒苷0.75(gg ),纸上,可见:红纸上,可见:红兰灰兰灰UV:红红羟基洋地黄毒苷羟基洋地黄毒苷0.75,纸上,可见:纸上,可见:紫紫灰灰UV:苹果绿苹果绿乙型强心苷类也显色乙型强心苷类也显色
27、第六十二页,讲稿共一百六十七页哦以上甾核反应在以上甾核反应在1976年前无人解释机理,年前无人解释机理,1976年日本人年日本人(YoshihisaKurasawa,chem.pharm.bull.1976,24,487)建议此类反建议此类反应立即为:应立即为:第六十三页,讲稿共一百六十七页哦例例:胆甾醇与三氯化锑作用胆甾醇与三氯化锑作用:第六十四页,讲稿共一百六十七页哦2、C17位上不饱和内酯环的颜色反应位上不饱和内酯环的颜色反应 乙型强心苷在碱性醇溶液中,不能产生活性亚甲基,无此乙型强心苷在碱性醇溶液中,不能产生活性亚甲基,无此类反应类反应.第六十五页,讲稿共一百六十七页哦(1)Legal
28、反应反应(亚硝酰铁氰化钠试剂反应亚硝酰铁氰化钠试剂反应)若将反应改在若将反应改在p pH11的缓冲液中进行,显色稳定,并在的缓冲液中进行,显色稳定,并在470nm处有最大吸收(处有最大吸收(kedde改良此法),此法机理可能是:改良此法),此法机理可能是:第六十六页,讲稿共一百六十七页哦(2)间二硝基苯试剂(间二硝基苯试剂(Raymond反应)反应)第六十七页,讲稿共一百六十七页哦机理:机理:第六十八页,讲稿共一百六十七页哦(3)3,5-二硝基苯甲酸试剂反应二硝基苯甲酸试剂反应(Kedde反应反应)可用于强心苷可用于强心苷PC和和TLC显色剂,显色后褪色。显色剂,显色后褪色。第六十九页,讲稿共
29、一百六十七页哦(4)碱性苦味酸试剂反应)碱性苦味酸试剂反应(Baljet反应反应)第七十页,讲稿共一百六十七页哦3、-去氧糖的反应去氧糖的反应 -去氧糖的反应于去氧糖的反应于1895年就有人建立(年就有人建立(keller),),可对此类可对此类大部分的反应机理的解释目前还没有。大部分的反应机理的解释目前还没有。(1)Keller-Kiliani(K-K)反应反应第七十一页,讲稿共一百六十七页哦此此法法为为keller和和kiliani于于18951896年年建建立立,后后来来J.vonEww和和T.Reichstein于于 1948年年 对对K-K反反 应应 进进 行行 了了 改改 进进,称
30、称:Eww和和Reichstein改良法(改良法(modifiedprocedure)试剂试剂A:5Fe2(SO)31ml,冰醋酸冰醋酸99ml 试剂试剂B:5Fe2(SO)31ml,浓硫酸浓硫酸99ml方法:方法:第七十二页,讲稿共一百六十七页哦 此反应是游离此反应是游离-去氧糖的特征反应,在此反应条件下能水去氧糖的特征反应,在此反应条件下能水解处游离解处游离-去氧糖的强心苷都是阳性。去氧糖的强心苷都是阳性。-去去氧氧糖糖连连有有glc等等羟羟基基糖糖的的二二或或三三糖糖苷苷是是阴阴性性(因因难难水水解解出出-去去氧氧糖)用此糖)用此K-K反应为阴性,不一定没有反应为阴性,不一定没有-去氧糖
31、存在。去氧糖存在。第七十三页,讲稿共一百六十七页哦(2)呫)呫(tie)(tie)吨氢醇(吨氢醇(Xanthydrol)反应反应连连-去氧糖的分子都是呈阳性,灵敏去氧糖的分子都是呈阳性,灵敏,可用于定量。可用于定量。第七十四页,讲稿共一百六十七页哦(3)过碘酸对硝基苯胺反应)过碘酸对硝基苯胺反应过过碘碘酸酸钠钠水水溶溶液液:过过碘碘酸酸钠钠的的饱饱和和水水溶溶液液5ml,加加蒸蒸馏馏水水10ml稀稀释释对对硝硝基基苯苯胺胺试试液液:1%对对硝硝基基苯苯胺胺的的乙乙醇醇溶溶液液4ml,加加浓浓盐盐酸酸1ml混匀混匀第七十五页,讲稿共一百六十七页哦机理:机理:第七十六页,讲稿共一百六十七页哦(4)
32、对硝基苯肼反应对硝基苯肼反应凡连凡连-去氧糖的分子都显阳性去氧糖的分子都显阳性第七十七页,讲稿共一百六十七页哦(5)对对-二甲氨基苯甲醛反应二甲氨基苯甲醛反应 凡连凡连-去氧糖的分子都显阳性去氧糖的分子都显阳性对对-二二甲甲氨氨基基苯苯甲甲醛醛试试剂剂:1%对对二二甲甲氨氨基基苯苯甲甲醛醛的的乙乙醇醇溶溶液液4ml,加浓盐酸加浓盐酸1ml 机理机理:可能由于可能由于-去氧糖经盐酸的催化作用后分子重排,再与去氧糖经盐酸的催化作用后分子重排,再与对对-二甲氨基苯甲醛缩合显色。二甲氨基苯甲醛缩合显色。第七十八页,讲稿共一百六十七页哦五、提取分离五、提取分离无论提取分离哪一种成分,我们都要考虑无论提取
33、分离哪一种成分,我们都要考虑“两个分开两个分开”的问题,的问题,即把所要的成分与不要的成分(杂质)分开即把所要的成分与不要的成分(杂质)分开,把这一类成分中的各个把这一类成分中的各个单体分开,同时还要注意所要成分不能发生任何结构上的变化。因单体分开,同时还要注意所要成分不能发生任何结构上的变化。因此在设计提取分离方案时常常要考虑此在设计提取分离方案时常常要考虑“杂质杂质”,“所要成分的混合所要成分的混合程度程度”和和“成分的稳定性成分的稳定性”这三个因素的影响。提取分离强心苷也这三个因素的影响。提取分离强心苷也是这样,要考虑这三个影响因素。是这样,要考虑这三个影响因素。第七十九页,讲稿共一百六
34、十七页哦杂质杂质:多为糖类、皂苷、色素、鞣质、油脂等成分,量大,多为糖类、皂苷、色素、鞣质、油脂等成分,量大,水溶性杂质(皂苷还可增加脂溶性强心苷在水中的溶解度,乳水溶性杂质(皂苷还可增加脂溶性强心苷在水中的溶解度,乳化、助溶作用)溶解度与强心苷相似,纯化困难。强心苷多为化、助溶作用)溶解度与强心苷相似,纯化困难。强心苷多为中性,故不能用黄酮(如芦丁)那样的碱溶酸沉法纯化去杂质。中性,故不能用黄酮(如芦丁)那样的碱溶酸沉法纯化去杂质。混合程度:多为几个到几十个单体苷混合共存,结构性质相混合程度:多为几个到几十个单体苷混合共存,结构性质相似,可借分离利用的性质少。(酸碱性,特殊官能团不可能似,可
35、借分离利用的性质少。(酸碱性,特殊官能团不可能利用,只有溶解度即极性可能利用)分离困难利用,只有溶解度即极性可能利用)分离困难稳定性差:易酶解,遇酸碱易产生脱水,异构化,水解反应,提稳定性差:易酶解,遇酸碱易产生脱水,异构化,水解反应,提取分离时必须谨慎(保酶,杀酶,酸碱处理要温和)取分离时必须谨慎(保酶,杀酶,酸碱处理要温和)提取分离的影响因素:提取分离的影响因素:第八十页,讲稿共一百六十七页哦(一)提取(一)提取主主要要利利用用强强心心苷苷的的溶溶解解度度进进行行。(溶溶于于水水,甲甲醇醇,乙乙醇醇,含含醇醇的氯仿)的氯仿)最常用甲醇或最常用甲醇或70%80%乙醇提取:原生苷和次生苷乙醇提
36、取:原生苷和次生苷也有用含醇的也有用含醇的CHCl3提取:次生苷、脂溶性苷提取:次生苷、脂溶性苷提原生苷:先杀酶,再提取。提原生苷:先杀酶,再提取。提次生苷:先酶解,再提取。提次生苷:先酶解,再提取。(二)(二)纯化纯化(1)溶剂法)溶剂法多多用用于于去去油油脂脂(种种子子)和和叶叶绿绿素素(叶叶)这这样样一一些些脂脂溶溶性性杂杂质质,方法为方法为:第八十一页,讲稿共一百六十七页哦第八十二页,讲稿共一百六十七页哦此法大量生产多采用。此法大量生产多采用。第八十三页,讲稿共一百六十七页哦2、铅盐法、铅盐法皂苷皂苷多用于去多用于去鞣质鞣质水溶性杂质水溶性杂质酸性树脂酸性树脂水溶性色素水溶性色素第八十
37、四页,讲稿共一百六十七页哦第八十五页,讲稿共一百六十七页哦3、吸附法吸附法用吸附剂吸附除去杂质,常用的吸附剂有:用吸附剂吸附除去杂质,常用的吸附剂有:活性炭:活性炭:除叶绿素、糖除叶绿素、糖聚酰胺:除鞣质、水溶性色素聚酰胺:除鞣质、水溶性色素氧化铝:除鞣质、皂苷、叶绿素、水溶性色素氧化铝:除鞣质、皂苷、叶绿素、水溶性色素第八十六页,讲稿共一百六十七页哦4、提取纯化参考流程、提取纯化参考流程 含强心苷植物由于含杂质较多,因此纯化处理往往不含强心苷植物由于含杂质较多,因此纯化处理往往不是一步就可达到目的的,常要用几步综合处理才能去掉大是一步就可达到目的的,常要用几步综合处理才能去掉大部分杂质,常见
38、流程如下:部分杂质,常见流程如下:第八十七页,讲稿共一百六十七页哦第八十八页,讲稿共一百六十七页哦经经此此流流程程拿拿到到得得粗粗总总苷苷,除除其其中中某某一一个个化化合合物物的的含含量量特特别别高高,可可用用重重结结晶晶的的方方法法得得到到单单体体之之外外,一一般般必必须须经经进进一一步步的的分分离离方方能能得得到到单体。单体。(三)分离:(三)分离:1萃取法:萃取法:利用各单体苷在两相溶剂中的分配系数不同进行分离利用各单体苷在两相溶剂中的分配系数不同进行分离。第八十九页,讲稿共一百六十七页哦例:毛花洋地黄总苷中苷例:毛花洋地黄总苷中苷A、B、C的分离:的分离:水水MeOHCHCl3苷苷A不
39、溶不溶(1:16000)1:201:225苷苷B几不溶几不溶1:201:550苷苷C不溶不溶(1:18500)1:201:1750苷苷C在在CHCl3中溶解度最小中溶解度最小第九十页,讲稿共一百六十七页哦2.逆流分配法(逆流分配法(CCD法)法)实际上是一种相对运动的两相萃取分配,可以将分配系实际上是一种相对运动的两相萃取分配,可以将分配系数很相近的化合物分开。数很相近的化合物分开。第九十一页,讲稿共一百六十七页哦例例:黄花夹竹桃总苷中苷中黄花夹竹桃总苷中苷中A、B、C的分离的分离第九十二页,讲稿共一百六十七页哦3.色谱法色谱法 经典方法不能分离的强心苷,可用色谱法分离。吸附或分配色谱经典方法
40、不能分离的强心苷,可用色谱法分离。吸附或分配色谱均可用与分离强心苷。均可用与分离强心苷。吸附色谱用于分离苷元或者亲酯性苷(单糖苷或次级苷)。吸附色谱用于分离苷元或者亲酯性苷(单糖苷或次级苷)。固定相:硅胶,氧化铝固定相:硅胶,氧化铝移动相:苯移动相:苯-甲醇,氯仿甲醇,氯仿-甲醇,乙酸乙酯甲醇,乙酸乙酯-甲醇等。甲醇等。分配色谱均用于分离弱亲酯性苷分配色谱均用于分离弱亲酯性苷固定相:硅胶,硅藻土味单体的正相色谱固定相:硅胶,硅藻土味单体的正相色谱移移动动相相:氯氯仿仿-甲甲醇醇-水水,乙乙酸酸乙乙酯酯-甲甲醇醇-水水或或用用液液滴滴逆逆流流色色谱谱法法(DCCC法法),多多用用氯氯仿仿-甲甲醇
41、醇-水水(故故此此法法太太昂昂贵贵,我我们们国国内内少用。)少用。)第九十三页,讲稿共一百六十七页哦(四四)提取分离实例:提取分离实例:1.去乙酰毛花洋地黄毒苷去乙酰毛花洋地黄毒苷C(丙)(西地蓝)的提制:丙)(西地蓝)的提制:去乙酰毛花洋地黄毒苷去乙酰毛花洋地黄毒苷C,即为临床运用的即为临床运用的“西地蓝西地蓝”。无色晶体,无色晶体,mp256268(分解)分解)20D+12.2(75乙醇)乙醇)溶解性:溶解性:水水甲醇甲醇乙醇乙醇氯仿氯仿乙醚乙醚(1:500)(1:200)(1:2500)微溶微溶几不溶几不溶第九十四页,讲稿共一百六十七页哦去去乙乙酰酰毛毛花花洋洋地地黄黄毒毒苷苷C是是由由
42、毛毛花花洋洋地地黄黄(DigitalislanataEhrh)(玄参科)的叶中提制,其过程可分为三大步:玄参科)的叶中提制,其过程可分为三大步:“总苷的提取总苷的提取”,“苷苷C的分离的分离”,“苷苷C去乙酰基去乙酰基”。(1)总苷的提取总苷的提取毛花洋地黄叶中含强心苷多大毛花洋地黄叶中含强心苷多大30多种,由五种苷元组多种,由五种苷元组成,共有成,共有5种原生苷(毛花洋地黄苷种原生苷(毛花洋地黄苷A、B、C、D),),其他均为其他均为次生苷,结构如下:次生苷,结构如下:第九十五页,讲稿共一百六十七页哦第九十六页,讲稿共一百六十七页哦第九十七页,讲稿共一百六十七页哦除强心苷外还有杂质:除强心苷
43、外还有杂质:叶绿素、树脂、皂苷、蛋白质、色素、糖以及酶叶绿素、树脂、皂苷、蛋白质、色素、糖以及酶 要从这么多的杂质中将总苷质量好成本低地大规模生要从这么多的杂质中将总苷质量好成本低地大规模生产提出来难度较大,因此解放前我国强心苷都靠进口,解产提出来难度较大,因此解放前我国强心苷都靠进口,解放后放后50年代才提取出国产的洋地黄毒苷。年代才提取出国产的洋地黄毒苷。总苷提取工艺:总苷提取工艺:第九十八页,讲稿共一百六十七页哦第九十九页,讲稿共一百六十七页哦第一百页,讲稿共一百六十七页哦(2)分离苷)分离苷C粗总苷的极性为粗总苷的极性为:苷苷C苷苷B苷苷A 由上表可见苷由上表可见苷C在氯仿中溶解度远低
44、于苷在氯仿中溶解度远低于苷A、苷苷B,据此据此可得苷可得苷C的分离工艺:的分离工艺:第一百零一页,讲稿共一百六十七页哦第一百零二页,讲稿共一百六十七页哦(3)去乙酰基)去乙酰基 毛花洋地黄苷毛花洋地黄苷C也用强心作用,但要做成针剂则必须去也用强心作用,但要做成针剂则必须去乙酰基增加水溶性。乙酰基增加水溶性。第一百零三页,讲稿共一百六十七页哦第一百零四页,讲稿共一百六十七页哦2 2、黄花夹竹桃中强心苷的提取分离:、黄花夹竹桃中强心苷的提取分离:第一百零五页,讲稿共一百六十七页哦黄夹苷黄夹苷A,B为原生苷,可直接提取,而其次生苷必须先酶解为原生苷,可直接提取,而其次生苷必须先酶解再提苷。再提苷。第
45、一百零六页,讲稿共一百六十七页哦(1)黄夹苷)黄夹苷A与与B的提取分离:的提取分离:第一百零七页,讲稿共一百六十七页哦第一百零八页,讲稿共一百六十七页哦(2)强心灵的生产工艺流程:强心灵的生产工艺流程:单乙酰黄夹次苷单乙酰黄夹次苷B强心灵强心灵黄夹次苷黄夹次苷A 黄夹次苷黄夹次苷B强心灵效价比原生苷高强心灵效价比原生苷高5倍。倍。白色混晶,无臭,味极苦,刺激粘膜。白色混晶,无臭,味极苦,刺激粘膜。易溶甲醇,乙醇,氯仿,丙酮,微溶乙醚,水,易溶甲醇,乙醇,氯仿,丙酮,微溶乙醚,水,不溶苯,石油醚。不溶苯,石油醚。第一百零九页,讲稿共一百六十七页哦第一百一十页,讲稿共一百六十七页哦六、鉴定方法:六
46、、鉴定方法:(一)色谱法:(一)色谱法:主要是主要是TLC和和PC,多用分配色谱:多用分配色谱:TLC:硅胶,硅藻土、纤维素为担体硅胶,硅藻土、纤维素为担体固定相:固定相:甲酰胺甲酰胺、乙二醇、乙二醇移动相:移动相:氯仿氯仿-丙酮(丙酮(4:1)、氯仿)、氯仿-正丁醇(正丁醇(19:1)PC:多为含水或醇系统,如多为含水或醇系统,如B.A.W或仲丁醇水(饱和)等。或仲丁醇水(饱和)等。显色剂:活性亚甲基试剂显色剂:活性亚甲基试剂,三氯乙酸氯胺三氯乙酸氯胺T试剂试剂第一百一十一页,讲稿共一百六十七页哦(二)波谱特征:(二)波谱特征:1.UV:强心苷中能有强心苷中能有UV吸收的主要是内酯环:吸收的
47、主要是内酯环:甲型强心苷:甲型强心苷:max:217-220nm,log4.2-4.2416(17)16(17)与与共轭,共轭,270270,强吸收,强吸收14(15),16(17)14(15),16(17),330330,强吸收强吸收孤立孤立C=OC=O(C C1111,C,C1212,C,C1919等),等),300300,小峰成肩,小峰成肩峰峰第一百一十二页,讲稿共一百六十七页哦乙型强心苷:乙型强心苷:max:295-300nm,log约约3.932222(2323)max出现红移。出现红移。孤立孤立C=O吸收在此区域出峰,而被掩盖。吸收在此区域出峰,而被掩盖。2、IR:也主要是不饱和内
48、酯环上羰基的吸收。也主要是不饱和内酯环上羰基的吸收。甲型强心苷元:(溶剂甲型强心苷元:(溶剂CS2)c=o:1800-1700cm-1两个吸收峰两个吸收峰第一百一十三页,讲稿共一百六十七页哦1780非正常峰可因测定溶剂(介质)的极性增大而消失。非正常峰可因测定溶剂(介质)的极性增大而消失。例:去葡萄糖桂竹香毒苷:例:去葡萄糖桂竹香毒苷:max(氯仿氯仿):1780cm-1,1740cm-1,改用改用KBr压片压片1780cm-1峰消失峰消失第一百一十四页,讲稿共一百六十七页哦乙型强心苷元:乙型强心苷元:在在18001700cm1处:处:c=o也也有有二二个个吸吸收收峰峰,但但因因是是,所所至至
49、。因因此此-C=O的的键键力力常常数进一步降低,一般移动数进一步降低,一般移动40cm-1。如嚏根草苷元:如嚏根草苷元:max(氯仿氯仿):1718cm-1(正常)正常),1740cm-1(非正常)非正常)借此可与甲型苷区别借此可与甲型苷区别第一百一十五页,讲稿共一百六十七页哦3、NMR:1 1H H-NMR:强强心心苷苷的的1H-NMR由由于于甾甾核核的的脂脂肪肪H太太多多,一一般般难难以以全全部部解解析析的的(0.92.6左左间间位位置置堆堆积积如如“干干草草堆堆”),主主要要苷苷元元上的几个特征质子的信号上的几个特征质子的信号:第一百一十六页,讲稿共一百六十七页哦(2)C10-CH3及及
50、C13-CH3C10-CH3:1.00左右,各出一个单峰,左右,各出一个单峰,值与值与甾核上的甾核上的C5、C14构型有关:构型有关:C13-CH3第一百一十七页,讲稿共一百六十七页哦A/B环反式:环反式:19-CH3:0.792低低18-CH3:0.692高高19-CH3:0.767高高18-CH3:0.992低低19-CH3:0.925低低18-CH3:0.692高高19-CH3:0.900高高18-CH3:0.992低低A/B环顺式:环顺式:天然强心苷天然强心苷C/D均为顺式(均为顺式(14-H),18-CH3较较19-CH3低场出信号低场出信号第一百一十八页,讲稿共一百六十七页哦(3)