第七节 甾体及苷类
一、强心苷
1.强心苷的结构与分类
(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。①23个碳原子组成,C17侧链为五元不饱和内酯环,称强心甾烯类,即甲型强心苷元。大多属于此类。如洋地黄毒苷元。②24个碳原子组成,C17侧链为六元不饱和内酯环,称海葱甾二烯类或蟾蜍甾二烯类,即乙型强心苷元。如海葱苷元等。 (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,6-去氧糖如L-黄花夹竹桃糖、D-洋地黄糖等。(4)强心苷元和糖的连接方式Ⅰ型:苷元-(2,6-去氧糖)x-(D-葡萄糖)y,如毛花苷CⅡ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。
2.强心苷的物理性质
(1)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。
(2)苷键水解①酸催化水解
水解方法 |
试剂 |
适用类型 |
产物 |
温和酸水解 |
0.02~0.05mol/L盐酸/硫酸 |
Ⅰ型 |
苷元和低聚糖 |
强烈酸水解 |
3%~5%无机酸 |
Ⅱ型、Ⅲ型 |
脱水苷元、单糖 |
②酶催化水解:如西地兰经酶解可以得到地高辛。
3.强心苷的检识
(1)强心苷因有甾体母核可发生:①醋酐浓硫酸反应;②三氯醋酸反应;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]:若反应呈深红色并逐渐褪去,表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]: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)。
4.典型化合物及生物活性 强心苷是治疗心衰不可缺少的药物。
二、甾体皂苷
1.甾体皂苷的结构与分类
(1)结构特征:苷元由27个碳原子组成,基本碳架是螺甾烷。苷元结构中有六个环,其中,A、B、C、D四个环为甾体母核,E环和F环以螺缩酮形式相连接,构成螺甾烷结构。
(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、呋甾烷醇类。蓣皂苷与原薯蓣皂苷是地奥心血康制剂中的主要成分。
2.皂苷的理化性质
(1)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。
(2)溶血性:溶血作用强弱不同,可用溶血指数表示。一般单糖链皂苷溶血作用较明显;双糖链皂苷溶血作用较弱或无溶血作用;酸性皂苷(三萜皂苷)则显示中等程度的溶血作用。F环开裂的呋甾烷醇类皂苷如原菝葜皂苷不具有溶血性质。
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。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)皂苷元的提取:酸水解有机溶剂提取法。
4.分离与精制 甾体皂苷的分离常采用胆甾醇沉淀法。
5.皂苷的检识:(1)泡沫试验;(2)溶血试验;(3)呈色反应:醋酐浓硫酸(Liebermann-Burchard)反应。
第八节 生物碱
一、生物碱的分类与典型化合物
1.有机胺类:麻黄碱、秋水仙碱。
2.吡啶衍生物:简单吡啶类生物碱如烟碱;喹诺里西啶类生物碱如苦参碱、氧化苦参碱。
3.莨菪烷(颠茄烷类)衍生物:如阿托品、东莨菪碱、莨菪碱。
4.异喹啉衍生物:如存在于黄连、黄柏、三棵针中,具有抗菌作用的小檗碱,防己中的汉防己甲素、乙素,具有强镇痛作用的吗啡碱,可待因。其中汉防己乙素、吗啡碱有酚羟基,又属于酚性生物碱。
5.其他类:吡咯类生物碱,如党参中党参碱;吲哚生物碱,如麦角新碱、毒扁豆碱;喹啉衍生物,如喜树碱(抗肿瘤);萜类生物碱,如乌头中乌头碱;甾体类生物碱,如贝母中的贝母碱。
二、理化性质
1.性状 极少数呈液态,如烟碱、槟榔碱。
2.生物碱的旋光性 多数生物碱具有旋光性,且多呈左旋。3.生物碱的碱性(1)碱性的来源:生物碱分子中含有氮原子,氮原子上有一孤对电子,能接受质子,因而表现出碱性。(2)碱性的表示方式:生物碱的强弱用pKa表示,pKa越大,碱性越强。Ka是指碱的共轭酸(即生物碱盐)的解离常数。
碱性强弱 |
pKa值 |
强碱 |
pKa>12,如胍类、季铵碱类 |
中强碱 |
pKa7~12,如脂胺类、脂氮杂环类 |
弱碱 |
pKa2~7,如芳胺类、六元芳氮杂环类 |
近中性碱(极弱碱) |
pKa<2,如酰胺类、五元芳香氮杂环类 |
4.溶解性(1)亲脂性生物碱的溶解性:易溶于极性小的有机溶剂如氯仿、乙醚、乙酸乙酯等,难溶于水,多数脂溶性生物碱在氯仿(氢键效应)中的溶解度均较大。(2)水溶性生物碱:季铵碱如小檗碱,氧化苦参碱(N→O),分子量较小而极性又较大的生物碱如麻黄碱等易溶于水。(3)特殊官能团生物碱:含有酚羟基的吗啡除了溶于酸水外,还可溶于氢氧化钠溶液。(4)生物碱盐:生物碱盐一般能溶于水。多数生物碱及其盐在极性大的溶剂,如甲醇、乙醇、丙酮中一般都能溶解。一般生物碱无机酸盐的水溶性大于有机酸盐。
5.沉淀反应(1)生物碱沉淀试剂:最常用碘化铋钾试剂(Dragendoff试剂),产生橘红色沉淀。(2)沉淀反应的条件:生物碱沉淀反应是在酸水溶液中进行的。
三、提取分离
1.总生物碱的提取方法及特点
酸水提取法 |
1%~5%的硫酸、盐酸或醋酸 |
使生物碱成盐而溶于水 |
醇类溶剂提取法 |
常用甲醇或乙醇 |
渗漉法、浸渍法、回流法、连续回流法 |
亲脂性有机溶剂提取法 |
氯仿等亲脂性有机溶剂 |
采用回流法、连续回流法提取 |
2.生物碱的分离方法及应用
(1)利用生物碱的碱性差异:pH梯度萃取法。
(2)利用生物碱及其盐的溶解度差异:常采用溶剂萃取法、沉淀法。
(3)利用生物碱的特殊官能团进行分离:如吗啡碱具有酚羟基能溶于氢氧化钠溶液,借此可与可待因分离。带羧基的生物碱还具有较强的酸性,可用碳酸氢钠水溶液将其从氯仿溶液中萃取出来。
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