第八节 甾体类化合物

知识类型: 析出资源
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内容出处: 《畲药学》 图书
唯一号: 130920020230001150
颗粒名称: 第八节 甾体类化合物
分类号: R284.1
页数: 6
页码: 34-39
摘要: 本文记述了甾体类化合物(steroids)是一类存在于生物体中的天然化合物,具有多环戊烷并多氢菲环的结构。甾体类化合物包括强心苷、甾体皂苷、C21甾类、植物固醇、胆汁酸、昆虫激素等。强心苷类化合物是一类对心脏有显著生理活性的强心药物,主要存在于夹竹桃科、玄参科等植物中。甾体皂苷是由甾体化合物和糖缩合而成的化合物,广泛存在于单子叶植物中。甾体类化合物具有多样的理化性质和鉴定方法,包括物理性质、显色反应和色谱鉴定等。强心苷的测定常采用紫外-可见分光光度法,甾体皂苷的测定则常采用高效液相色谱法。这些化合物在药物和医药领域具有重要的应用价值。
关键词: 甾体类化合物 物理性质 显色反应

内容

备体类化合物(steroids)是一类分子结构中具有环戊烷并多氢菲階体母核的天然化合物,包括强心苷、甾階体皂苷、C2I甾类、植物备醇、胆汁酸、昆虫变态激素、醉茄内酯类等(表2-12)。
  一、强心苷类化合物
  强心苷类(cardiacglycosides)是生物界中存在的一类对心脏有显著生理活性的當体苷类成分,主要存在于夹竹桃科、玄参科、毛農科、萝摩科、十字花科、百合科、卫矛科、桑科等科的100余种药用植物中。
  (一)结构和分类
  强心苷的结构由强心苷元与糖两部分构成。天然存在的强心苷元是C-17位侧链为不饱和内酯环的甾体化合物。根据C-17位不饱和内酯环的不同,强心苷元可分为两类:一类是C-17位侧链为五元不饱和内酯环(△邱-Y-内酯),称为强心奮烯类(cardenolides),即甲型强心苷元,已知的强心苷元大多数属于此类;另一类是C-17位侧链为六元不饱和内酯环(Aa1i,y5-8-内酯),称为海葱笛二烯类(scillanolides)或蟾蜍将二烯类(bufanolide),即乙型强心苷元。自然界中仅少数苷元属此类,如蟾酥中的强心成分蟾毒配基类。
  强心苷中糖均与甘元的C-3位羟基缩合形成苷,可多至5个单元糖,除a-羟基糖(如
  D-葡萄糖、L-鼠李糖、L-岩藻糖、L-洋地黄糖等)外,还有常见于强心苷中特殊的2,6-二脱氧糖(a-脱氧糖),如D-洋地黄毒糖(D-digitoxose)、L-夹竹桃糖(L-oleandrose)、D-加拿大麻糖(D-cymarose)等。a-脱氧糖是强心苷类区别于其他苷类成分的一个重要特征。
  强心苷的强心作用与以下结构特点密切相关:C/D环必须是顺式稠合,C-17位必须连有不饱和内酯环,且为6-构型,C14-OH(或-H)应为队构型,否则强心作用减弱甚至消失。糖部分虽无强心作用,但是糖的种类及数目对强心作用有影响。一般来说,葡萄糖苷的强心活性和毒性均随着分子中糖的数目增加而减弱;2,6-二脱氧糖苷则是糖数目的增加不显著影响强心苷的活性,但毒性却随之增大。葡萄糖苷的强心活性不及2,6-Zl脱氧糖苷,但毒性较弱。
  (二)理化,性质和鉴定
  1.性状和溶解性
  强心苷多为无色结晶或无定形粉末,中性物质,有旋光性,C-17位侧链为β-构型的味苦,a-构型味不苦,但无效。对黏膜有刺激性。
  强心苷的溶解性与所连糖的种类和数目有关,连羟基多的糖苷类水溶性好,含2,6-二脱氧糖的苷类水溶性差。一般可溶于水、甲醇、乙醇、丙酮等极性溶剂,难溶于乙醚、苯、石油醌等非极性溶剂。
  2.理化鉴别
  强心苷的理化检识主要是利用强心苷的颜色反应进行。强心苷的颜色反应很多,需根据分子结构中留体母核、C-17位上不饱和内酯环和a-脱氧糖来选择不同颜色反应。常用的反应有Liebermann-Burchard反应、Keller-Kiliani(K-K)反应、Legal反应和Kedde反应等。
  甾体类化合物的母核在无水条件下用酸处理,经脱水、缩合、氧化等过程生成有色物质,从而显现各种颜色反应,包括Liebermann-Burchard反应、Tschugaev反应、Rosen-Heimer反应、Kahlenberg反应等。
  C-17位上不饱和内酯环的颜色反应,可用于区别甲、乙型强心首,如Legal反应、Raymond反应、Kedde反应、Baljet反应等,其中,Kedde反应又称3,5-二硝基苯甲酸试剂反应,取样品的甲醇或乙醇溶液于试管中,加入3,5-二硝基苯甲酸试剂(A液:2%3,5-二硝基苯甲酸甲醇或乙醇溶液;B液:2mol/L氢氧化钾溶液,用前等量混合)3〜4滴,产生红色或紫红色。本试剂可用于强心苷纸色谱和薄层色谱显色剂,喷雾后显紫红色,几分钟后褪色。
  a-脱氧糖颜色反应有K-K反应、咕吨氢醇反应(xanthydrol反应)、过碘酸-对硝基苯胺反应、对二甲氨基苯甲醛反应等。其中咕吨氢醇反应只要分子中有a-脱氧糖即显红色,反应极为灵敏,分子中的a-脱氧糖可定量地发生反应,故还可用于定量分析。
  3.色谱鉴别
  强心苷的薄层色谱鉴别有吸附薄层色谱和分配薄层色谱。吸附薄层色谱常用硅胶作吸附剂。分配薄层色谱对分离强心苷的效果较吸附薄层色谱更好,所得斑点集中,承载分离的样品量较大。分配薄层色谱常用硅藻土、纤维素作支持剂,以甲酰胺、二甲基甲酰胺、乙二醇等作固定相,三氯甲烷-正丁醇(19:1)、三氯甲烷-丙酮(4:1)等溶剂系统作展开剂,分离极性较强的强心苷类化合物。常用显色剂:@2%3,5-二硝基苯甲酸乙醇溶液与2mol/L氢氧化钾溶液等体积混合,喷后强心苷显红色,几分钟后褪色;②1%苦味酸水溶液与10%氢氧化钠水溶液(95:5),喷后于90-100'C烘4〜5min,强心苷呈橙红色。
  4.定量分析
  利用强心苷中a,五元不饱和内酯易与某些芳香硝基化合物(如间二硝基苯)形成有色加成物,釆用紫外-可见分光光度法测定总强心苷的含量。单体强心苷可用HPLC法或柱前衍生化GC法测定。如2015年版《中国药典》规定用HPLC-UV法测定蟾酥中强心苷类成分华蟾酥毒基和脂蟾毒配基的含量。
  二、甾体皂苷
  階体皂苷(steroidalsaponins)是一类由螺甾烷类化合物与糖结合而成的甾体首类,其水溶液经振摇后多能产生大量肥皂水溶液样泡沫,故称为甾体皂苷。甾体皂苷在植物中分布广泛,但在双子叶植物中较少,主要分布于单子叶植物中,大多存在于百合科、薯蓣科、石蒜科和龙舌兰科。
  (一)结构和分类
  階体皂甘由甾体皂苷元与糖缩合而成。甾体皂苷元由27个碳原子组成,其基本碳架是螺甾烷的衍生物。階体皂苷兀,即母核结构中含有六个环,除甾体母核A、B、C、D四个母核外,E环和F环以螺缩酮形式连接,C-22位为螺原子,构成螺尚烷结构。C-25位的绝对构型依其上的甲基取向不同有两种构型,当25位甲基位于F环平面上处于直立键时,为。取向,C-25位的绝对构型为S型,又称L型或neo型,为螺笛烷;当25位甲基位于F环平面下处于平伏键时,为a取向,C-25位的绝对构型为/?型,又称D型或iso型,为异螺甾烷。螺甾烷和异螺甾烷互为同分异构体,它们的衍生物常共存于植物体中,由于25R型较25S型稳定,因此25S型易转化为25R型。皂苷元分子常多含羟基,大多在C-3位上,且多为P取向。组成甾体皂苷的糖以D-葡萄糖、D-半乳糖、D-木糖、L-鼠李糖、L-阿拉伯糖较为常见,糖基多与苷元的C3-OH成苷。甾体皂苷不含梭酸,呈中性,又称中性皂苷。按照螺带烷结构中C-25位的构型和F环的环合状态,将其分为四种类型,如表2-13所示。
  (二)理化性质和鉴定
  1.性状和溶解性
  甾体皂苷元大多有完好晶体,但甾体皂苷分子量较大,不易结晶,大多为无色、白色无定形粉末,仅少数为晶体。备体皂苷和皂苷元均具有旋光性,且多为左旋。
  笛体皂苷一般可溶于水,易溶于热水、稀醇溶液,难溶于丙酮,几乎不溶或难溶于石油醚、苯、乙醚等亲脂性溶剂,其水溶性随分子中连接糖的位置和数目有差别。甾体皂苷元不溶于水,可溶于苯、乙醌、乙酸乙酯、甲醇、乙醇等有机溶剂。甾体皂苷在含水丁醇或戊醇中溶解度较好,可利用此性质从含甾体皂苷的水溶液中用正丁醇或戊醇进行萃取,从而与糖类、蛋白质等亲水性大的杂质分离。
  2.沉淀反应和显色反应
  甾体皂苷的乙醇溶液可与备醇(常用胆甾醇)形成难溶的分子复合物而沉淀。生成的分子复合物用乙醚回流提取时,胆甾醇可溶于乙醚而皂苷不溶,可利用此性质进行分离精制和定性检查。
  甾体皂苷在无水条件下,遇某些酸类亦可产生与三萜皂苷相似的显色反应,如Liebermann-Burchard反应时,甾体皂苷呈现绿色,三萜皂苷最后出现红色;Rosen-Heimer反应时,三萜皂苷在100°C显色,而备体皂苷加热到60笆即可显色,由此可区别三萜皂苷和将体皂苷。此外,F环裂解的双糖链皂苷与盐酸-对二甲氨基苯甲醛试剂(Ehrlich试剂)显红色,对茴香醛试剂显黄色,而F环闭环的单糖链皂苷只对茴香醛试剂显黄色,此现象可区别两类甾体皂苷。
  3.理化鉴别
  階体皂苷的理化鉴别与三糖皂苷类似,主要利用皂苷的理化性质,如显色反应等。Liebermann-Burchard反应、Rosen-Heimer反应、五氯化锑反应、冰醋酸-乙酰氯反应、茴香醛-硫酸反应、盐酸-对二甲氨基苯甲醛反应等均可用于检识船体皂甘。
  4.色谱鉴别
  甾体皂苷的色谱鉴别可用吸附薄层色谱和分配薄层色谱。常用显色剂有三氯乙酸、10%浓硫酸乙醇溶液、五氯化锑等,不同皂苷和皂苷元加热后可显不同颜色。
  5.定量分析
  甾体皂苷单体的测定一般釆用HPLC法,针对结构特征选用紫外、蒸发光散射或质谱检测器。如2015年版《中国药典》规定用HPLC-ELSD法测定知母中知母皂苷B-II的含量。

知识出处

畲药学

《畲药学》

出版者:科学出版社

本书概括介绍畲药学基础知识及13种常用畲药和293种其他畲药。全书共分十九章。第一章至第五章主要讲述畲药概况,主要化学成分,鉴定,栽培、采收与储藏,质量控制和质量标准制定等内容:第六章至第十八章详细讲述13种最常用畲药;第十九章则简要介绍293种其他畲药。全书共收载9药材306种。文内重点章节附有微信公众号二维码,通过微信软件扫描二维码可链接网络获得彩色图文资料及视频等新形态参考素材。

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