强心苷的提取分离
(一)提取
提取原生苷,首先要注意抑制酶的活性,防止酶解,提取时避免酸碱的影响。提取次生苷,可利用酶解或酸水解的方法,提高目标提取物的产量。
常用甲醇或70~80%的乙醇作溶剂。原料含脂类杂质较多时,可先用石油醚或溶剂汽油脱脂;原料含叶绿素较多时,可用稀碱液皂化法,静置析胶法,活性炭吸附法除去叶绿素。
(二)分离
强心苷浓缩液,可用氯仿和不同比例的氯仿-甲醇(乙醇)溶液依次萃取,将强心苷按极性大小分为几部分,再采用溶剂萃取法、逆流分溶法和色谱分离法分离。分离亲脂性单糖苷、次苷和苷元,一般选用吸附色谱,常以硅胶和氧化铝为吸附剂。
强心苷水解反应
化学方法主要有酸水解,碱水解;生物方法有酶水解。
1.酸水解:
·温和酸水解:对苷元影响小,不致引起脱水反应,对不稳定的α-去氧糖亦不致分解,故常得到双糖和叁糖。此法不适用于16位有甲酰基的洋地黄强心苷类。
·强烈酸水解:增加作用时间或同时加压才能得到一定量葡糖,但易得到缩水苷元。
·氯化氢丙酮法:此法适用于多数Ⅱ型强心苷水解,得到原生苷元和糖衍生物。
2.酶水解:能水解除去分子中的葡萄糖而保留α-去氧糖。
3.碱水解:碱试剂可使强心苷分子中的酰基水解,内酯环裂开、△20(22)转位及苷元异构化等。
·酰基水解:水解脱去强心苷中酰基。
·内酯环的水解:水溶液中,NaOH或KOH可使内酯环开裂,酸化后又闭环;醇溶液中,NaOH或KOH使内酯环开环并异构化,酸化后亦不可逆。
强心苷·颜色反应
根据颜色反应发生在分子的不同部位可以分为以下数种:
作用于甾体母核的反应 一般在无水条件下经酸作用,能产生各种颜色反应。常见有:
乙酐浓硫酸(Liebermann-Burchard)反应:取样品溶于冰乙酸,加浓硫酸-乙酐(1∶20)数滴→红→紫→蓝→绿→污绿等变化,最后褪色。
Salkowski反应:将样品溶于氯仿,加浓硫酸静置,;硫酸层呈血红色或蓝色,氯仿层有绿色荧光。
Tschugaev反应:取样品溶于冰乙酸,加几粒氯化锌及乙酰氯共热,或取样品溶于氯仿,加冰乙酸、乙酰氯和氯化锌煮沸,反应液呈紫红→蓝→绿的变化。
Rosen-Heimer反应:将样品溶液点在滤纸上,喷25%三氯乙酸乙醇溶液,加热至60℃呈红色至紫色。
Kahlenberg反应:将样品溶液点在滤纸上,喷20%五氯化锑的氯仿溶液(不含乙醇和水),于60~70℃加热3~5min即可显灰蓝、蓝、灰紫等颜色。
作用于α、β不饱和内酯环的反应 可用于区别甲、乙型强心苷。甲型强心苷在碱性醇溶液中,能与下列活性亚甲基试剂作用而显色,乙型强心苷无此类反应。
Legal(亚硝酰铁氰化钠)反应:取样品1~2mg,溶在2~3滴吡啶中,加1滴3%亚硝酰铁氰化钠溶液和1滴2mol/L的氢氧化钠溶液,反应液呈深红色并渐渐褪去。
Raymond(间二硝基苯)反应):取样品约1mg,以少量50%乙醇溶解后加1%间二硝基苯乙醇溶液0.1ml,摇匀后再加20%NaOH溶液0.2ml →紫红色。
Kedde(3,5-二硝基苯甲酸)反应):取样品的醇溶液于试管中,加3,5-二硝基苯甲酸试剂3~4滴 →红色或紫红色。
Baljet(碱性苦味酸试剂)反应):取样品的醇溶液于试管中,加入碱性苦味酸试剂数滴 →橙色或橙红色。
以上反应均呈红或紫红、橙红色。
作用于α-去氧糖的反应
Keller-Kiliani(K-K)反应 乙酸层显蓝色…此反应是α-去氧糖的特征反应,对游离的α-去氧糖或α-去氧糖与苷元连结的苷都能呈色。
占吨氢醇反应 取样品少许,加占吨氢醇试剂1ml,置沸水浴中3min,只要分子中有α-去氧糖都能呈红色。本反应非常灵敏,可用于定量。
对-二甲氨基苯甲醛反应 将样品的醇溶液点在滤纸上,喷对-二甲氨基苯甲醛试剂,于90℃加热30s,分子中含α-去氧糖的强心苷可显灰红色斑点。
过碘酸-对硝基苯胺反应 取样品的醇溶液点在滤纸上,先喷过NaIO3水溶液,于室温放置10min,再喷对硝基苯胺试液,则迅速在灰黄色背底上出现深黄色斑点,置紫外光下观察则为棕色背底上现黄色荧光斑点。如再喷以5%NaOH甲醇溶液,则色点转为绿色。
强心苷波谱分析
强心苷元的UV光谱
具有△αβ五元内酯环的强心苷元即甲型强心苷元在217~220nm(logε4.20-4.24)处呈现最大吸收。
具有△αβ,δ六元内酯环的强心苷元即乙型强心苷元在295~300nm (logε约3.93)处有特征吸收。
强心苷元的IR光谱
△αβ五元不饱和内酯环的γC=O峰为特征吸收峰,一般在1800~1700cm-1处有两个强吸收峰,其中在低波数的为正常的吸收峰,在高波数的为非正常的吸收峰。
△αβ,γδ六元内酯环的强心苷元的C=O红外吸收峰与五元内酯环相同,也有两个吸收峰,但由于环内共轭程度增高,导致两个吸收峰向低波数位移。
NMR谱
1H-NMR光谱:可用来判断甲基、醛基、羟甲基等上的质子特征,具体信号特征如下:
1.△αβ-γ-内酯环:C22-H在δ6.00~5.60内,呈宽的单峰,C21-2H在δ5.00~4.50ppm内,呈AB型四重峰,J=18Hz,或宽单峰或三重峰。
2.C10和C13上的甲基在δ1.00ppm左右均为单峰。
3.C10上连结的醛基在δ10.0~9.50ppm内为单峰。
4.C10上连结的羟甲基乙酰化后,在δ4.50~4.00ppm内呈AB型四重峰,J=12Hz。
5.C16位上无含氧取代时,该位上的二个质子在δ2.50~2.00ppm内呈m峰,C17-H在δ2.80ppm左右,为m峰或dd峰,J=9.5Hz。
6.C3-H为m峰,在苷元中约在δ3.90ppm,成苷后向低场位移。
7.糖部分除常见的糖外还有一些特殊的糖,均有一些特征信号可以识别。
13C-NMR光谱: 对研究强心苷结构也十分有用,此外还有下列用途:
1. 根据13C-NMR可以用来判断甾体A/B环的构象。
2. C3-OH的构型也可用13C-NMR来判断。
3. 可以确定强心苷分子中各糖基连接顺序。
4. 可以判断强心苷中糖基之间的连接位置。
MS谱
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