2013初级药师天然药物化学

　　第七节　甾体及其苷类

　　自然界存在的甾类化合物，包括C21甾类、强心苷、蟾蜍配基、甾体皂苷、植物固醇、蜕皮激素类等。这些成分广泛地分布于动植物界，表现出不同的生物活性，其中作为药用的主要有强心苷、甾体皂苷等类型。

　　(一)强心苷

　　强心苷是生物界中存在一类对心脏具有显著生物活性的甾体苷类。大多分布在一些有毒的植物中，如毛花洋地黄、黄花夹竹桃、毒毛旋花子、铃兰等植物。

　　临床应用：毛花苷丙(西地兰)、异羟基洋地黄毒苷(地高辛)、毒毛花苷K等以注射液或片剂的形式应用于临床。这些强心药物能增强心肌收缩力，常用以治疗急、慢性充血性心力衰竭与节律障碍等疾患。

　　1.强心苷的结构特点与分类

　　(1)强心苷元特点：可分为甾体母核、不饱和内酯环两部分。

　　(2)强心苷元的类型：依据不饱和内酯环的特点分为两类。

　　1)甲型强心苷元：由23个碳原子组成，C17位结合五元不饱和内酯环也称为强心甾烯。天然存在的强心苷类大多属于此种类型。如洋地黄毒苷元。

　　A型题：

　　甲型强心苷C17位结合( )

　　A.戊酸

　　B.乙基

　　C.羟基

　　D.五元不饱和内酯环

　　E.六元不饱和内酯环

　　『正确答案』D

　　『答案解析』在强心苷结构中，当17位侧链为五元的不饱和内酯时为甲型强心苷，当此链为为六元的不饱和内酯时为乙型强心苷。

　　2)乙型强心苷元：由24个碳原子组成，C17连有六元不饱和内酯环称为海葱甾烯或蟾酥甾烯。此种类型在自然界中较少。

　　(3)糖的类型：强心苷的糖除了常见的葡萄糖外，还有2，6-二去氧糖如D-洋地黄毒糖、D-加拿大麻糖等及6-去氧糖如L-黄花夹竹桃糖、D-洋地黄糖等。

　　(4)苷元与糖的连接方式

　　Ⅰ型：苷元-(2，6二去氧糖)X-(D-葡萄糖)y，如毛花苷C。

　　Ⅱ型：苷元-(6-去氧糖)X-(D-葡萄糖)y，如真地吉他林。

　　Ⅲ型：苷元-(D-葡萄糖)y，如绿海葱苷。

　　其中x=1～3，y=1～2。天然存在的强心苷类以Ⅰ型及Ⅱ型较多，Ⅲ型较少。

　　2.强心苷的理化性质

　　(1)性状：强心苷大多是无色结晶或无定形粉末，具有旋光性，味苦。对黏膜有刺激性。

　　(2)溶解性：原生苷由于所含糖基数目多且具有葡萄糖，可溶于水、醇等溶剂，次生苷亲水性减弱可溶于乙酸乙酯、含水氯仿等溶剂。

　　(3)苷键水解

　　1)酸催化水解：①温和的酸水解法：用稀酸如0.02～0.05mol/L的盐酸或硫酸，在含水醇中经短时间(半小时至数小时)加热回流，可使Ⅰ型强心苷中苷元与2-去氧糖或2-去氧糖之间的苷键进行酸水解，但葡萄糖与2-去氧糖之间的苷键在此条件下不易断裂。②强烈的酸水解法：Ⅱ型和Ⅲ型强心苷，以温和酸水解较困难，必须增高酸的浓度(3%～5%)，增加作用时间或同时加压，才能水解得到定量的糖。但在此条件下常得到脱水苷元。

　　2)酶催化水解：在含强心苷的植物中，有水解葡萄糖的酶存在，以35℃～37℃的条件能水解糖链末端的葡萄糖，生成 次生苷。如将毛花苷丙(西地兰)经酶解可以得到地高辛。

　　3.鉴别反应

　　(1)强心苷因有甾体母核可发生：①醋酐浓硫酸;②三氯醋酸;③三氯化锑反应。

　　(2)不饱和五元内酯环呈色反应：亚硝酰铁氰化钠(Legal)反应：加入亚硝酰铁氰化钠溶液和氢氧化钠溶液，若反应呈深红色并逐渐褪去，示可能存在甲型强心苷。

　　(3)2-去氧糖的鉴别反应：三氯化铁-冰醋酸(Keller-Kiliani)反应：取供试液以冰醋酸溶解，加三氯化铁水溶液一滴，混匀，沿管壁加入浓硫酸，如有2-去氧糖存在，冰醋酸层逐渐为蓝色，界面处呈红棕色或其他颜色(随苷元不同而异)。

　　(二)甾体皂苷

　　甾体皂苷：是一类由螺甾烷类化合物衍生的寡糖苷。

　　皂苷具有降血脂、降血糖、抗菌、抗癌、杀灭钉螺及扩张冠脉等活性。例如，菝葜皂苷具显著的抗真菌作用;蜘蛛报蛋皂苷具有较强的杀螺活性;重楼中的皂苷对P350、L1210 KB细胞均有抑制作用;地奥心血康，用以治疗冠心病、心绞痛等病症。

　　1.甾体皂苷的结构与分类

　　(1)甾体皂苷元的结构特征：甾体皂苷元由27个碳原子组成，共有A、B、C、D、E、F六个环，E环与F环以螺缩酮形式连接，共同组成螺甾烷。

　　(2)甾体皂苷的类型：依照螺甾烷结构中F环的环合状态，可将其分为：螺甾烷醇类、异螺甾烷醇类和呋甾烷醇类型。

　　从纤细薯蓣的新鲜根茎中分离出的是呋甾烷醇类型的原薯蓣皂苷，根茎经长时间的放置后，其主要成分是异螺甾烷醇型的薯蓣皂苷。

　　2.皂苷的理化性质

　　(1)性状：皂苷分子量较大，不易结晶，多为无色、白色无定形粉末和吸湿性。多数皂苷具苦和辛辣味，对人体黏膜有刺激性。

　　(2)溶解性：多数皂苷极性较大，一般可溶于水，易溶于热水、稀醇。次级皂苷在水中溶解度降低，易溶于醇、丙酮、乙酸乙酯等。甾体皂苷元易溶于石油醚、氯仿、乙醚等亲脂性有机溶剂。

　　(3)表面活性：皂苷水溶液经强烈振摇能产生持久性泡沫，且不因加热而消失，这是因为皂苷分子内亲水性的糖和亲脂性的苷元部分达到平衡状态，所显示的降低水溶液表面张力作用所致。但也有些皂苷起泡性不明显。

　　(4)溶血性：皂苷的水溶液大多数能破坏红细胞而有溶血作用。

　　溶血指数：是指在一定条件下能使血液中红细胞完全溶解的最低皂苷溶液浓度。

　　皂苷溶血原因：多数皂苷与血红细胞壁上的胆固醇生成不溶于水的复合物沉淀，破坏了血红细胞的正常渗透性，致使细胞内渗透压增加而发生崩裂，从而导致溶血现象。呋甾烷醇类皂苷如原菝葜皂苷因不能和胆固醇生成分子复合物，故不具有溶血性质。

　　A型题：

　　没有溶血作用的皂苷是(　)

　　A.三萜皂苷

　　B.人参总皂苷

　　C.甾体皂苷

　　D.单糖链皂苷

　　E.双糖链皂苷

　　『正确答案』B

　　『答案解析』以上答案中人参总皂苷没有溶血现象。

　　3.皂苷的提取

　　(1)皂苷的提取通法：醇提取浓缩-脱脂正丁醇萃取法。药材以乙醇或甲醇提取，然后回收溶剂，于水溶液中加入乙醚萃取，脂溶性杂质则转溶于乙醚溶剂中，与皂苷分离。然后，改用水饱和的丁醇为溶剂继续对水溶液进行两相萃取，则皂苷转溶于丁醇，一些亲水性强的杂质如糖类仍留于水中，与皂苷分离。收集丁醇溶液，减压蒸干，得粗制的总皂苷。

　　酸性皂苷常采用碱提酸沉法，如甘草酸易溶于碱水，再加酸酸化使其又析出沉淀。

　　(2)甾体皂苷元的提取：酸水解有机溶剂提取法。例如，将药材(如穿龙薯蓣)用水浸透，加入浓硫酸使之成3%浓度，加热加压水解8小时，滤出水解物，水洗后干燥粉碎，再以汽油反复提取20小时，提取液适当浓缩后，放置即可析出薯蓣皂苷元。工业生产中常用此方法。

　　4.分离与精制：胆固醇沉淀法：将粗皂苷溶于少量乙醇中，再加入胆固醇的饱和溶液，滤集沉淀，用水、乙醇、乙醚顺次洗涤。然后将沉淀干燥后，用乙醚回流提取，胆固醇溶于乙醚中，残留物即为较纯的皂苷。与皂苷形成复合物的固醇结构特点：①C3-β-OH，如胆固醇、β谷固醇等可与皂苷形成分子复合物。②若C3-α-OH或C3-β-OH被酯化或成苷键者均不能生成难溶性的分子复合物。甾体皂苷与固醇形成的分子复合物较三萜皂苷稳定，但F环裂解的呋甾烷醇类皂苷则不能和固醇形成分子复合物。

　　5.皂苷的鉴定

　　(1)泡沫试验：皂苷的水溶液于试管中，密塞后强烈振摇1分钟，如产生持久性泡沫，可能含有皂苷。含蛋白质和黏液质的水溶液虽也能产生泡沫，但很快消失。另外，某些皂苷没有或仅有微弱的泡沫反应。

　　(2)溶血试验：取供试液，，以生理盐水溶解，加入几滴红细胞悬浮液，于37℃下观察，如溶液由混浊变为澄清，则可能有皂苷存在。但应注意，某些皂苷没有溶血作用。植物中的某些萜类、胺类也有溶血作用，一般应先以胆固醇沉淀法，如果经胆固醇沉淀后的滤液不再有溶血作用，而沉淀溶解后具溶血活性，则说明是皂苷引起的溶血现象。

　　(3)呈色反应：甾体皂苷、三萜皂苷都具有甾体母核的颜色反应，并可以区别二者。

　　醋酐浓硫酸(Liebermann-Burchard)反应：取供试液，沸水浴上蒸干，残留物以几滴醋酐溶解，加入醋酐浓硫酸(20︰1)数滴，甾体皂苷反应液产生黄-红-紫-蓝-绿-污绿等颜色，最后逐渐褪色;三萜皂苷最终只能显示出红紫色或蓝色，再逐渐褪色。

　　B型题：

　　A.羟甲基衍生物

　　B.不饱和内酶环

　　C.含氧螺杂环

　　D.脂肪烃

　　E.戊酸

　　1.C21甾类的C17侧链为

　　『正确答案』A

　　『答案解析』C21甾类的C17侧链为羟甲基衍生物。

　　2.强心苷类的C17侧链为

　　『正确答案』B

　　『答案解析』强心苷类的C17侧链为不饱和内酯环。

　　3.甾体皂苷类的C17侧链为

　　『正确答案』C

　　『答案解析』甾体皂苷类的C17侧链为含氧螺杂环。

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