第九章 甾体类化合物 第一节 概述 第二节 强心苷类化合物 第三节 甾体皂苷 第四节 C21甾体化合物 第五节 植物甾醇

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1 第九章 甾体类化合物 第一节 概述 第二节 强心苷类化合物 第三节 甾体皂苷 第四节 C21甾体化合物 第五节 植物甾醇
第一节 概述 第二节 强心苷类化合物 第三节 甾体皂苷 第四节 C21甾体化合物 第五节 植物甾醇 第六节 胆汁酸类化合物 第七节 昆虫变态激素 ■ 概述 ■ 结构与分类 ■ 生物合成途径 ■ 颜色反应 ■ 概述 ■ 结构与分类 ■ 构效关系 ■ 理化性质 ■ 颜色反应 ■ 提取分离 ■ 检识 ■ 结构研究 ■ 中药实例 ■ 概述 ■ 结构与分类 ■ 理化性质 ■ 提取分离 ■ 检识 ■ 结构研究 ■ 中药实例 ■ 概述 ■ 结构特点和主要性质 ■ 结构特征及分布 ■ 化学性质 ■ 检识 ■ 提取分离 ■ 中药实例 ■ 概述 ■ 结构特点和主要性质

2 第一节 概述 结构与分类 环戊烷骈多氢菲的甾体母核

3 第一节 概述 结构与分类 天然甾体化合物的种类及结构特点 名称 A/B B/C C/D C17-取代基 植物甾醇 顺、反 反
第一节 概述 结构与分类 天然甾体化合物的种类及结构特点 名称 A/B B/C C/D C17-取代基 植物甾醇 顺、反 反 8～10个碳的脂肪烃 胆汁酸 顺 戊酸 C21甾醇 C2H5 昆虫变态激素 强心苷 不饱和内酯环 蟾毒配基 六元不饱和内酯环 甾体皂苷 含氧螺杂环 甾体生物碱

4 结构与分类 天然甾体化合物的B/C环都是反式， C/D环多为反式，A/B环有顺、反两种稠合方式。 甾体化合物可分为两种类型：
A/B环顺式稠合的称正系，即C5上的氢原子和C10上的角甲基都伸向环平面的前方，处于同一边，为β构型，以实线表示 A/B环反式稠合的称别系（allo），即C5上的氢原子和C10上的角甲基不在同一边，而是伸向环平面的后方，为α构型，以虚线表示 通常这类化合物的C10、C13、C17侧链大都是β构型，C3上有羟基，且多为β构型。甾体母核的其他位置上也可以有羟基、羰基、双键等功能团。

5 生物合成途径 甲戊二羟酸的生物合成途径 角鲨烯 乙酰辅酶A 2,3-氧化角鲨烯 (squalene) (2,3-oxidosqualene)
甾醇类 羊毛甾醇 [O] C21甾类 +C3 甾体皂苷元 +CH3COOH 强心苷元

6 颜色反应 1．Liebermann-Burchard反应 将样品溶于氯仿，加硫酸-乙酐（1:20），产生红→紫→蓝→绿→污绿等颜色变化，最后褪色。也可将样品溶于冰乙酸，加试剂产生同样的反应。 2．Salkowski反应 将样品溶于氯仿，加入硫酸，硫酸层显血红色或蓝色，氯仿层显绿色荧光。 3．Tschugaev反应 将样品溶于冰乙酸，加几粒氯化锌和乙酰氯共热；或取样品溶于氯仿，加冰乙酸、乙酰氯、氯化锌煮沸，反应液呈现紫红→蓝→绿的变化。 4．Rosen-Heimer反应 将样品溶液滴在滤纸上，喷25%的三氯乙酸乙醇溶液，加热至60℃，呈红色至紫色。 5．Kahlenberg反应 将样品溶液点于滤纸上，喷20%五氯化锑的氯仿溶液（不含乙醇和水），于60℃～70℃加热3～5分钟，样品斑点呈现灰蓝、蓝、灰紫等颜色。

7 第二节 强心苷类化合物 概述 强心苷（cardiac glycosides）：强心苷元（cardiac aglycones）与糖缩合的一类苷。 分布于夹竹桃科、玄参科、百合科、萝摩科、十字花科、毛茛科、卫矛科、桑科等十几个科的一百多种植物中。常见的有毛花洋地黄（Digitalis lanata ）、紫花洋地黄（Digitalis purpurea ）、黄花夹竹桃（Peruviana peruviana）、毒毛旋花子（Strophanthus kombe ）、铃兰 （Convallaria keiskei ）、海葱（Scilla maritime ）、羊角拗（Stropanthus divaricatus）等。 存在于植物体的叶、花、种子、鳞茎、树皮和木质部等不同部位。 强心苷：作用于心脏的化合物，能加强心肌收缩性，减慢窦性频率，影响心肌电生理特性。临床上主要用于治疗慢性心功能不全，以及一些心率失常如心房纤颤、心房扑动、阵发性室上性心动过速等心脏疾患。 毒性：兴奋延髓极后区催吐化学感受区而致恶心、呕吐等胃肠道反应，能影响中枢神经系统产生眩晕、头痛等症。 中药蟾酥是一类具有强心作用的甾体化合物，属于蟾毒配基的脂肪酸酯类。

8 结构与分类 1 .苷元部分的结构 ：C17侧链为不饱和内酯环 （1）甾体母核： A/B环有顺、反两种形式，但多为顺式；
B/C环均为反式；C/D环多为顺式。 （2）C10、C13、C17的取代基均为β型。 C10为甲基或醛基、羟甲基、羧基等含氧基团，C13为甲基取代，C17为不饱和内酯环取代。 C3、C14位有羟基取代，C3羟基多数是β构型，少数是α构型，强心苷中的糖均是与C3羟基缩合形成苷。 C14羟基为β构型。 母核其它位置也可能有羟基取代，一般位于1β、2α、5β、11α、11β、12α、12β、15β、16β，其中16β-OH有时与小分子有机酸，如甲酸、乙酸等以酯的形式存在。 在C11、C12和C19位可能出现羰基。 双键常在C4、C5位或C5、C6位。

9 结构与分类 1 .苷元部分的结构 （3）根据C17不饱和内酯环的不同，强心苷元可分为两类。
①C17侧链为五元不饱和内酯环（△αβ-γ-内酯），称强心甾烯类（cardenolides），即甲型强心苷元。 ②C17侧链为六元不饱和内酯环（△αβ，γδ-δ-内酯），称海葱甾二烯类(scillanolides)或蟾蜍甾二烯类(bufanolide)，即乙型强心苷元。 如中药蟾酥中的强心成分蟾毒配基类。 强心甾烯类（甲型强心苷元） 海葱甾二烯类或蟾蜍甾二烯类（乙型强心苷元）

10 结构与分类 1 .苷元部分的结构 命名： 甲型强心苷以强心甾为母核命名。
例如洋地黄毒苷元的化学名为3β，14β-二羟基强心甾-20（22）-烯。 乙型强心苷元以海葱甾或蟾蜍甾为母核命名， 例如绿海葱苷元的化学名为3β，14β-二羟基-19-醛基海葱甾-４，20，22-三烯 洋地黄毒苷元 绿海葱苷元

11 结构与分类 2．糖部分的结构 （1）α-羟基糖： D-葡萄糖、L-鼠李糖，
6-去氧糖如L-夫糖（L-fucose）、D-鸡纳糖（D-quinovose）、D-弩箭子糖（D-antiarose）、D-6-去氧阿洛糖（D-6-deoxyallose）等； 6-去氧糖甲醚如L-黄花夹竹桃糖（L-thevetose）、D-洋地黄糖（D-digitalose） （2）α-去氧糖： 2，6-二去氧糖如D-洋地黄毒糖（D-digitoxose）等； 2，6-二去氧糖甲醚如L-夹竹桃糖（L-oleandrose）、D-加拿大麻糖（D-cymarose）、D-迪吉糖（D-diginose）和D-沙门糖（D-sarmentose）等。

12 结构与分类 2．糖部分的结构 D-鸡纳糖 D-弩箭子糖 D-6-去氧阿洛糖 L-夫糖

13 结构与分类 3．苷元和糖的连接方式 强心苷大多是低聚糖苷，少数是单糖苷或双糖苷。 通常按糖的种类以及和苷元的连接方式，可分为以下三种类型：
I 型：苷元-（2，6-去氧糖）x－（D-葡萄糖）y ， 如紫花洋地黄苷A（purpurea glycoside A）。 II 型：苷元-（6-去氧糖）x－（D-葡萄糖）y ， 如黄夹苷甲（thevetin A）。 III型：苷元-（D-葡萄糖）y ， 如绿海葱苷（scilliglaucoside）。 R 紫花洋地黄苷A β-D葡萄糖 洋地黄毒苷 H 黄夹苷甲 绿海葱苷

14 结构与活性的关系 1.甾体母核 C/D环须顺式稠合，C14羟基为β构型。 A/B环为顺式稠合的甲型强心苷元，必须具C3-β羟基。
2.不饱和内酯环 C17侧链上α、β-不饱和内酯环为β-构型

15 结构与活性的关系 3.取代基 C10位的角甲基转化为醛基或羟甲基时，活性增强； C10位的角甲基转为羧基或无角甲基，活性减弱。
5β、11α、12β-羟基，可增强活性， 1β、6β、16β-羟基，可降低活性； 双键Δ4（5），活性增强， 双键Δ16（17）则活性消失或显著降低。 4.糖部分 单糖苷，毒性增加。糖数的增多，毒性减弱。 甲型：三糖苷＜二糖苷＜单糖苷＞苷元 单糖苷的毒性次序为： 葡萄糖苷＞甲氧基糖苷＞6-去氧糖苷＞2，6-去氧糖苷。 乙型：苷元＞单糖苷＞二糖苷。 乙型强心苷元的毒性大于甲型强心苷元。

16 理化性质 （一）性状 无定形粉末或无色结晶，具有旋光性，C17位侧链为β构型者味苦，为α构型者味不苦。对粘膜具有刺激性。 （二） 溶解性
强心苷一般可溶于水、醇、丙酮等极性溶剂，微溶于乙酸乙酯、含醇氯仿，几乎不溶于乙醚、苯、石油醚等极性小的溶剂。 强心苷的溶解性与分子所含糖的数目、种类、苷元所含的羟基数及位置有关。 分为亲水性、弱亲脂性、亲脂性

17 理化性质 （三）脱水反应 强心苷用混合强酸（例如 3％～5％ HCl）进行酸水解时，苷元往往发生脱水反应。C14 、C5位上的β羟基最易发生脱水。 +3 D-洋地黄毒糖 (D-洋地黄毒糖)3 羟基洋地黄毒苷 脱水羟基洋地黄毒苷元 + L-鼠李糖 + D-葡萄糖 鼠李糖-O-葡萄糖 海葱苷A 脱水海葱苷元

18 理化性质 （四）水解反应 1.酸水解 （1）温和酸水解
用稀酸0.02～0.05mol/L的盐酸或硫酸，可使I型强心苷水解为苷元和糖。水解：苷元和α-去氧糖之间、α-去氧糖与α-去氧糖之间的糖苷键 稀酸温和水解 紫花洋地黄苷A 洋地黄毒苷元 + 2分子D-洋地黄毒糖+D-洋地黄双糖 (D-洋地黄毒糖-D-葡萄糖)

19 理化性质 （四）水解反应 1.酸水解 (2) 强烈酸水解 （3%～5%）酸，可以水解Ⅱ型和Ⅲ型强心苷, α-羟基糖
但常引起苷元结构的改变，失去一分子或数分子水形成脱水苷元。 （3）氯化氢-丙酮法（Mannich和 Siewert法）Ⅱ型强心苷 将强心苷置于含1%氯化氢的丙酮溶液中，20℃放置两周。 因糖分子中C2羟基和C3羟基与丙酮反应，生成丙酮化物，进而水解，可得到原生苷元和糖衍生物。

20 1.酸水解 （3）氯化氢-丙酮法 铃兰毒苷 毒毛旋花子苷元 氯代L-鼠李糖丙酮化合物

21 理化性质 （四）水解反应 2.酶水解 酶水解有一定的专属性。 3.碱水解
2.酶水解 酶水解有一定的专属性。 紫花苷酶 紫花洋地黄苷A 洋地黄毒苷+D-葡萄糖 （紫花苷酶为β-葡萄糖苷酶） 3.碱水解 强心苷分子中的酰基、内酯环发生水解或裂解、双键移位、苷元异构化等反应。 （1）酰基的水解 碳酸氢钠、碳酸氢钾、氢氧化钙、氢氧化钡等。 （2）内酯环的水解 氢氧化钠、氢氧化钾溶液可使内酯环开裂

22 3.碱水解 （2）内酯环的水解 甲型强心苷 内酯型异构化苷 开链型异构化苷 乙型强心苷 异构化苷

23 颜色反应 1.C17位上不饱和内酯环的颜色反应 甾体母核、不饱和内酯环和α-去氧糖产生
（1）Legal反应 （亚硝酰铁氰化钠试剂反应） 反应液呈深红色并渐渐退去。 （2）Raymond反应 （间二硝基苯试剂反应）呈紫红色。 （3）Kedde反应 （3，5-二硝基苯甲酸试剂反应） 红色或紫红色。 （4）Baljet反应 （碱性苦味酸试剂反应） 呈现橙色或橙红色。

24 颜色反应 2.α-去氧糖颜色反应 （1）Keller-Kiliani（K-K）反应
对游离的α-去氧糖或α-去氧糖与苷元连接的苷显色，乙酸层显蓝色。对α-去氧糖和葡萄糖或其它羟基糖连接的二糖、三糖及乙酰化的α-去氧糖不显色。 （2）呫吨氢醇（Xanthydrol）反应 分子中的α-去氧糖可显红色 （3）对-二甲氨基苯甲醛反应 α-去氧糖可显灰红色斑点。 （4）过碘酸-对硝基苯胺反应 在灰黄色背底上出现深黄色斑点，置紫外灯下观察则为棕色背底上出现黄色荧光斑点。再喷以5%氢氧化钠甲醇溶液，则斑点转为绿色。

25 提取与分离 常用甲醇或70%～80%乙醇 将醇提液浓缩，叶绿素胶状沉淀析出（析胶） 稀醇提取液经活性炭吸附 氧化铝柱或聚酰胺柱吸附
◆ 强心苷的提取 常用甲醇或70%～80%乙醇 ▲ 脂溶性杂质：需用石油醚或汽油脱脂后提取； ▲ 叶绿素：稀碱液皂化法 将醇提液浓缩，叶绿素胶状沉淀析出（析胶） 稀醇提取液经活性炭吸附 ▲ 糖、水溶性色素、鞣质、皂苷、酸性及酚性物质： 氧化铝柱或聚酰胺柱吸附

26 强心苷的分离 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划分为亲脂性、弱亲脂性
◆ 溶剂萃取法 ◆ 逆流分溶法 ◆ 色谱分离法 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划分为亲脂性、弱亲脂性 ▲ 亲脂性单糖苷、次生苷和苷元 吸附色谱，常以中性氧化铝、硅胶为吸附剂， 正己烷-乙酸乙酯、苯、丙酮、氯仿-甲醇、乙酸乙酯-甲醇等作洗脱剂。 ▲ 弱亲脂性的成分 分配色谱，可用硅胶、硅藻土、纤维素为支持剂， 乙酸乙酯-甲醇-水、氯仿-甲醇-水作洗脱剂。

27 强心苷的检识 1.理化检识 甾体母核、不饱和内酯环、α-去氧糖的颜色反应。
常用的反应有Liebermann-Burchard反应、Keller-Killiani反应、呫吨氢醇反应、Legal反应和Kedde反应等 2.色谱检识 常用显色剂： ① 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。 ② 1%苦味酸水溶液与10%氢氧化钠水溶液（95：5），喷后于90℃～100℃烘4～5分钟，强心苷呈橙红色。 ③ 2%三氯化锑的氯仿溶液，喷后于100℃烘5分钟，各种强心苷及苷元显不同的颜色。

28 强心苷的检识 2.色谱检识 （1）纸色谱 氯仿、乙酸乙酯、苯、甲苯等有机溶剂加入适量的乙醇与水组成的混合溶剂，
▲ 亲脂性较强的强心苷及苷元 滤纸预先以甲酰胺或丙二醇浸渍数分钟作为固定相，以苯或甲苯（用甲酰胺饱和）为移动相， ▲ 亲脂性较弱的强心苷 如二甲苯和丁酮的混合液，或氯仿、苯和乙醇的混合液、氯仿-四氢呋喃-甲酰胺（50:50:6.5）、丁酮-二甲苯-甲酰胺（50:50:4）等溶剂系统作为移动相。 ▲ 亲水性较强的强心苷，宜用水浸透滤纸作固定相，以水饱和的丁酮或乙醇-甲苯-水（4:6:1）、氯仿-甲醇-水（10:2:5；10:4:5；10:8:5）作移动相，展开效果较好。

29 常用的溶剂展开系统有甲醇-水、氯仿-甲醇-水等。
2.色谱检识 （2）薄层色谱 ▲ 吸附薄层 硅胶作吸附剂，以氯仿-甲醇-冰乙酸（85:13:2）、二氯甲烷-甲醇-甲酰胺（80:19:1）、乙酸乙酯-甲醇-水（80:5:5）等溶剂系统作展开剂。 反相硅胶薄层 常用的溶剂展开系统有甲醇-水、氯仿-甲醇-水等。 ▲ 分配薄层 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，氯仿-丙酮（4:1）、氯仿-正丁醇（19:1）等溶剂系统作展开剂，分离极性较强的强心苷类化合物。

30 结构研究 1 .UV光谱 在217～220nm（logε4.20～4.24）处呈显最大吸收； △αβ、γδ-δ-内酯环的乙型强心苷元
甲型 1 .UV光谱 △αβ-γ-内酯环的甲型强心苷元， 在217～220nm（logε4.20～4.24）处呈显最大吸收； △αβ、γδ-δ-内酯环的乙型强心苷元 在295～300nm（Logε3.93）处有特征吸收。 2. IR光谱 1800～1700cm-1处有两个羰基吸收峰。 较低波数的是α、β不饱和羰基的正常吸收，而较高波数的吸收峰为其不正常吸收，溶剂极性的增大而减弱或消失。 乙型强心苷元两个羰基吸收峰，均较甲型强心苷元中向低波数位移约40cm-1左右。 乙型

31 结构研究 3．1H-NMR谱 18-CH3和19-CH3: s,δ1.00左右, δ18-CH3 > 19-CH3
甲型 3．1H-NMR谱 H-21 H-22 H-23 甲型 brs,t,dd,δ brs,δ 乙型 s,δ7.20 d,Δ7.80 d,δ6.30 乙型 18-CH3和19-CH3: s,δ1.00左右, δ18-CH3 > 19-CH3 19-CH2OH:δ ,dd，J值约为18Hz。 C10上连有醛基: s,δ H-3: m,δ3.90处，成苷后，向低场位移。 6-去氧糖C5上的甲基: d,（J=6.5Hz）或m,δ α-去氧糖的端基质子: dd, 糖的甲氧基: s, δ3.50左右。

32 结构研究 4．13C-NMR谱 强心苷甾体母核各类碳的化学位移值范围 碳的类型 化学位移 伯碳 12～24 醇碳 65～ 91 仲碳
20～41 烯碳 119～172 叔碳 35～57 羰基碳 177～220 季碳 27～43

33 结构研究 5．MS 甲型强心苷元: 保留γ-内酯环或内酯环加D环的碎片离子 m/z m/z m/z m/z 164

34 结构研究 5．MS 乙型强心苷元的裂解: 保留δ-内酯环的碎片离子峰 m/z m/z m/z m/z 136

35 中药实例 毛花洋地黄（Digitalis lanata）是玄参科植物，治疗心力衰竭的有效药物 , 其叶富含强心苷类化合物，多为次生苷。
◆ 毛花洋地黄 毛花洋地黄（Digitalis lanata）是玄参科植物，治疗心力衰竭的有效药物 , 其叶富含强心苷类化合物，多为次生苷。 属于原生苷的有毛花洋地黄苷甲、乙、丙、丁和戊（lanatoside A、B、C、D、E），以苷甲和苷丙的含量较高。 还含叶绿素、树脂、皂苷、蛋白质、水溶性色素、糖类等杂质和可水解原生苷的酶。 毛花洋地黄是制备强心药西地蓝（cedilanid-D）（又称去乙酰毛花洋地黄苷丙）和地高辛（digoxin）（又称异羟基洋地黄毒苷）的主要原料。 ◆ 黄花夹竹桃 黄花夹竹桃（Thevetia peruviana）为夹竹桃科植物，治疗心力衰竭等。其果仁中含有多种强心成分， 含量高达8%～10%，黄夹苷甲与黄夹苷乙（thevetinA、B），5个单糖苷的次生苷。 次生苷混合物（商品名为强心灵）

36 中药实例 ◆ 羊角拗 羊角拗（Strophanthus divaricatus.）为夹竹桃科植物 ，各部分均含强心苷，以种子中含量较高，约2%，亦有记载称为9%～11%，是多种强心苷的混合物。根据溶解性可分为亲脂性苷与弱亲脂性苷两类。种子尚含脂肪油30%～40%。 ◆ 蟾酥强心成分 有游离蟾蜍甾二烯即乙型强心苷元的结构，有强心和止痛作用。主要成分为蟾毒灵（bufalin）、华蟾毒精（cinobufagin）、蟾毒它灵（bufotalin）、脂蟾毒配基（resibufogenin）、日蟾毒它灵（gamabufotalin）、蟾毒它里定（bufotalidin）等化合物

37 第三节 甾体皂苷 概述 甾体皂苷（steroidal saponins）:
螺甾烷（spirostane）类化合物与糖结合而成的甾体苷类，水溶液产生肥皂样泡沫 分布: 单子叶植物中，百合科、薯蓣科、石蒜科和龙舌兰科，菠萝科、棕榈科、茄科、玄参科、菝葜科、豆科、姜科、延龄草科等 中药麦冬、薤白、重楼、百合、玉竹、知母、白毛藤等富含甾体皂苷。 活性：合成甾体避孕药和激素类药物；防治心脑血管疾病、抗肿瘤、降血糖和免疫调节；溶血作用

38 结构与分类 甾体皂苷元与糖缩合而成。甾体皂苷元： 27个碳原子，螺甾烷衍生物 母核：
◆ 甾体皂苷的结构： 甾体皂苷元与糖缩合而成。甾体皂苷元： 27个碳原子，螺甾烷衍生物 母核： （1）甾体母核A、B、C和D四个环，E环和F环以螺缩酮（spiroketal）形式相连。 （2）一般A/B环有顺、反两种稠合方式，B/C和C/D环均为反式稠合。 （3）20位上的甲基α型（20αE或20βF） ，C20的绝对构型为S型。 22位上的含氧侧链α型（22αF），C22的绝对构型为R型。 25位上的甲基位于F环平面上处于直立键时，为β取向（25βF），C25的绝对构型为S型，又称L型或neo型，螺旋甾烷； 25位上的甲基位于F环平面下处于平伏键时，为α取向（25αF），C25的绝对构型为R型，又称D型或iso型，异螺旋甾烷。 25R型较25S型稳定

39 结构与分类 取代基 糖 甾体皂苷分子结构中不含羧基，呈中性，又称中性皂苷。
◆ 甾体皂苷的结构 取代基 （4）C3位上连有β羟基；羰基大多在C12位，双键多在Δ5和Δ9（11）位 糖 D-葡萄糖、D-半乳糖、D-木糖、L-鼠李糖和L-阿拉伯糖较为常见，夫糖和加拿大麻糖，6-去氧葡萄糖和6-去氧半乳糖。糖基多与苷元的C3-OH成苷， 寡糖链可能为直链或分枝链。 皂苷元与糖可能形成单糖链皂苷或双糖链皂苷。 甾体皂苷分子结构中不含羧基，呈中性，又称中性皂苷。

40 结构与分类 螺甾烷结构中C25的构型和F环的环合状态 （1）螺甾烷醇（spirostanol）型 由螺甾烷衍生的皂苷为螺甾烷醇型皂苷。
◆ 结构类型 螺甾烷结构中C25的构型和F环的环合状态 （1）螺甾烷醇（spirostanol）型 由螺甾烷衍生的皂苷为螺甾烷醇型皂苷。 菝葜皂苷元（sarsasapogenin），化学名为5β,20βF,22αF,25βF螺旋甾-3β-醇，简称螺旋甾-3β-醇。 螺甾烷醇 菝葜皂苷元

41 结构与分类 （2）异螺甾烷醇（isospirostanol）型 由异螺甾烷衍生的皂苷为异螺甾烷醇型皂苷。
◆ 结构类型 （2）异螺甾烷醇（isospirostanol）型 由异螺甾烷衍生的皂苷为异螺甾烷醇型皂苷。 薯蓣皂苷元（diosgenin），化学名为△5-20βF,22αF,25αF螺旋甾烯-3β-醇，简称△5-异螺旋甾烯-3β-醇， 异螺甾烷醇 薯蓣皂苷（dioscin）

42 结构与分类 （3）呋甾烷醇（furostanol）型 由F环裂环而衍生的皂苷称为呋甾烷醇型皂苷。 呋甾烷醇 β-葡萄糖苷酶
◆ 结构类型 （3）呋甾烷醇（furostanol）型 由F环裂环而衍生的皂苷称为呋甾烷醇型皂苷。 呋甾烷醇 β-葡萄糖苷酶 原菝葜皂苷 菝葜皂苷

43 结构与分类 （4）变形螺甾烷醇（pseudo-spirostanol）型 由F环为呋喃环的螺甾烷衍生的皂苷 酸水解时，F环重排为六元吡喃环，
◆ 结构类型 （4）变形螺甾烷醇（pseudo-spirostanol）型 由F环为呋喃环的螺甾烷衍生的皂苷 酸水解时，F环重排为六元吡喃环， 转为螺甾烷或异螺甾烷侧链的化合物。 变形螺甾烷醇 H＋ 纽替皂苷元 Aculeatiside A 异纽替皂苷元

44 理化性质 1．性状 甾体皂苷：大多为无色或白色无定形粉末，不易结晶， 甾体皂苷元：多较好的结晶形状。
甾体皂苷和苷元均具有旋光性，且多为左旋。 2. 溶解性 甾体皂苷：一般可溶于水，易溶于热水、稀醇，难溶于丙酮，几不溶于或难溶于石油醚、苯、乙醚等亲脂性溶剂。 甾体皂苷元：难溶或不溶于水，易溶于甲醇、乙醇、氯仿、乙醚等有机溶剂。

45 理化性质 3．沉淀反应 甾体皂苷的乙醇溶液可与甾醇（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，胆甾醇可溶于醚，而皂苷不溶。 甾醇条件： C3位β-OH， A/B环为反式相连或具有Δ5结构 甾体皂苷还可与碱式醋酸铅或氢氧化钡等碱性盐类生成沉淀。 4．颜色反应 Liebermann-Burchard反应 Rosen-Heimer反应 甾体皂苷 绿色 60℃显色 三萜皂苷 红色 100℃显色 盐酸对二甲氨基苯甲醛试剂（E试剂） 茴香醛试剂（A试剂） F环裂解 红色 黄色 F环闭环 不显色

46 提取与分离 1．甾体皂苷的提取 皂苷： 溶剂法提取。甲醇或稀乙醇作溶剂，提取液回收溶剂后，用丙酮、乙醚沉淀或加水后用水饱和正丁醇萃取，或用大孔树脂处理等方法，得到粗皂苷。 皂苷元： 以有机溶剂进行提取。 先提取粗皂苷，将粗皂苷加酸加热水解，然后用苯、氯仿等有机溶剂自水解液中提取皂苷元。 先加酸加热水解，然后用苯、氯仿等有机溶剂自水解液中提取皂苷元。

47 提取与分离 2．甾体皂苷的分离 溶剂沉淀法（乙醚、丙酮） 胆甾醇沉淀法 吉拉尔试剂法（含羰基的甾体皂苷元）
硅胶柱色谱法（洗脱剂：CHCl3-MeOH-H2O） 大孔吸附树脂柱色谱 葡聚糖凝胶Sephadex LH-20柱色谱 液滴逆流色谱（DCCC） 反相中低压Lobar柱色谱、反相制备HPLC 制备TLC

48 检识 1．理化检识 显色反应： Liebermann-Burchard反应 Salkowski反应 Rosenheimer反应 五氯化锑反应
茴香醛-硫酸 盐酸-对二甲胺基苯甲醛反应 泡沫试验 溶血试验

49 检识 2．色谱检识 吸附薄层色谱： 吸附剂：硅胶，展开剂有氯仿-甲醇-水（65：35：10，下层）、正丁醇-醋酸-水（4：1：5，上层）等；苯-甲醇、氯仿-甲醇、氯仿-苯等 分配薄层色谱 支持剂常用硅胶 中性溶剂系统展开。亲水性强的皂苷，用分配色谱效果较好。 显色剂有三氯醋酸、10％浓硫酸乙醇液、磷钼酸和五氯化锑等

50 结构研究 1．UV光谱 近紫外区无明显吸收峰。
螺甾烷醇 结构研究 1．UV光谱 近紫外区无明显吸收峰。 甾体皂苷元与浓硫酸作用后，则在220～600nm间出现吸收峰，甾体皂苷元中的E环和F环可能引起在270～275nm处的吸收。 2. IR光谱 螺缩酮结构： 红外光谱中均能显示出980cm-１（A），920cm-１（B），900cm-１（C）和860cm-１（D）的4个特征吸收谱带 B带＞C带，则C25为S构型，相反则为R构型。 异螺甾烷醇

51 结构研究 3．NMR谱 （1）1H-NMR谱 4个甲基（18、19、21和27位甲基）峰
螺甾烷醇 结构研究 3．NMR谱 （1）1H-NMR谱 4个甲基（18、19、21和27位甲基）峰 其中18-CH3和19-CH3 均为单峰，前者处于较高场，后者处于较低场； 21-CH3和27-CH3均为双峰，且27-CH3常处于18-CH3的高场，21-CH3则常位于19 –CH3的低场， C25上的甲基为α-取向（25R 型）时，27-CH3质子信号（δ约0.70）要比β-取向（25S型）的CH3质子信号（δ约1.10）处于较高场

52 结构研究 3．NMR谱 （2）13C-NMR谱 16位和22位连氧碳，化学位移分别在δ80 和δ109 左右，
螺甾烷醇 3．NMR谱 （2）13C-NMR谱 羟基取代，化学位移向低场位移40～45 , 苷键相连的碳原子（α碳）向低场位移6～10 ； 双键碳的化学位移在δ115～150； 羰基碳信号出现在δ200 。 16位和22位连氧碳，化学位移分别在δ80 和δ109 左右， C5构型如为5α （A/B反式） ，其C5、C9和C19信号的化学位移值分别为δ44.9、54.4和12.3左右； 如为5β （A/B顺式），其C5、C9和C19信号的化学位移值分别为δ36.5、42.2和23.9左右。 25R-系列中，27-CH3信号位于δ 处， 25S-系列中，27-CH3信号位于δ 处， 呋甾烷型甾体皂苷元，其22位碳信号出现在δ90.3； 变型螺甾烷类，22位碳信号出现在δ120.9， 25位信号出现在δ85.6，

53 结构研究 4．MS a b m/z 139 或 m/z 126 + m/z 115
分子中具有螺缩酮结构，EI-MS中均出现很强的m/z139基峰， 中等强度的m/z115碎片离子峰及一个弱的m/z126碎片离子峰。 a b m/z 139 或 m/z 126 + m/z 115

54 结构研究 4．MS 场解吸质谱（FD-MS）给出[M+Na]+，[M+Na-糖基]+及糖基碎片信息。
快速原子轰击质谱（FAB-MS）能给出分子量、糖碎片信息，可给出苷元的结构碎片，可确定分子量、推测糖的数目和连接顺序 glc(162) rha(146) rha(146)

55 中药实例 1．麦冬 百合科麦冬（Ophiopogon japonicus）的干燥块根。具有养阴生津，润肺清心之功效，提高动物的耐缺氧能力，改善冠脉微循环，具抗心律失常、降低血糖、提高机体免疫功能等作用。 麦冬的主要有效成分为皂苷、多糖和黄酮类化合物。 如麦冬皂苷B、C、D、E、F、G（glycoside B、C、D、E、F、G）。其皂苷元有鲁斯考皂苷元（ruscogenin）、薯蓣皂苷元等，皂苷D、F和G为呋甾烷醇型甾体皂苷。 皂苷中的糖主要有夫糖、鼠李糖、木糖、阿拉伯糖及葡萄糖等，这些糖中有的具有磺酸基取代。成苷位置有C1、C3及C26位。 多采用醇类溶剂提取，回收溶剂后，用正丁醇萃取得粗总皂苷，再运用微晶纤维素、离子交换树脂、葡聚糖凝胶和硅胶柱色谱等方法，分离得到多个麦冬皂苷。

56 1．麦冬 R= R= glycoside C glycoside E R= R= glycoside D glycoside G

57 中药实例 2.薤白 百合科小根蒜（Allium macrostemon）的干燥鳞茎。
具有通阳散结，行气导滞之功效，临床用于胸痹疼痛，痰饮咳喘，泄痢后重等。 化学成分为甾体皂苷。如薤白苷A、D、E、F、Ｊ、Ｋ、Ｌ（macrostemonsideA、Ｄ、E、F、Ｊ、Ｋ、Ｌ）等， 经体外实验显示有较强的抑制ADP诱导的人血小板聚集作用。 其皂苷元有替告皂苷元（tigogenin）、异菝葜皂苷元（smilagenin）、沙漠皂苷元（samogcnin）等， 皂苷中的糖主要有葡萄糖和半乳糖，成苷位置主要在C1和C26位。

58 2.薤白 R R R2 薤白苷A 薤白苷F H 薤白苷D 薤白苷L OH R R2 薤白苷J H 薤白苷K CH3

59 第四节 C21甾体化合物 概述 C21甾（C21-steroides）是一类含有21个碳原子的甾体衍生物。
多具有抗炎、抗肿瘤、抗生育等生物活性， 多数以苷的形式存在于玄参科、夹竹桃科（大多与强心苷共存）、毛茛科，萝摩科植物中

60 第四节 C21甾体化合物 结构特点和主要性质 孕甾烷（pergnane）或其异构体为基本骨架的羟基衍生物。
结构：一般A/B环为反式稠合，B/C环多为反式，少数为顺式，C/D环为顺式稠合。 甾体母核上多有羟基、羰基（多在C20位）、酯基及双键（多在C5、C6位）。C17位侧链多为α-构型，少β-构型 C21甾苷中除含有一般的羟基糖外，尚有2-去氧糖。 糖链多与苷元的C3-OH相连，少数与C20-OH相连。 有单糖苷和低聚糖苷。 C20位苷键易被酸水解成次生苷。 性质：甾核的显色反应，Keller-Kiliani反应（α-去氧糖）

61 第四节 C21甾体化合物 孕甾烷（pergnane） 白首乌新苷A R=

62 第五节 植物甾醇 概述 甾体母核C17位侧链是8～10个碳原子链状侧链 植物界分布广泛，是植物细胞的重要组分。
第五节 植物甾醇 概述 甾体母核C17位侧链是8～10个碳原子链状侧链 植物界分布广泛，是植物细胞的重要组分。 多以游离状态存在，且常与油脂共存于植物种子或花粉中，也有与糖形成苷的形式或高级脂肪酸酯的形式存在。 中药中常见的植物甾醇有β-谷甾醇（β-sitosterol）及其葡萄糖苷［又称胡萝卜苷（daucosterol）］、豆甾醇（stigmasterol）、α-菠甾醇（bessisterol），麦角甾醇（ergosterol）

63 第五节 植物甾醇 结构特点和主要性质 结构：甾体母核A/B环有顺式和反式两种稠合方式，B/C环和C/D环均为反式稠合。
第五节 植物甾醇 结构特点和主要性质 结构：甾体母核A/B环有顺式和反式两种稠合方式，B/C环和C/D环均为反式稠合。 甾体母核或侧链上多有双键。C3-OH可与糖成苷或形成脂肪酸酯。 性质：游离的的植物甾醇都有较好的结晶形状和熔点，易溶于氯仿、乙醚等有机溶剂，难溶于水，其苷能溶于醇中。具有甾体母核的颜色反应。 由于植物甾醇常与油脂共存，在提取分离时可用皂化法使油脂皂化为可溶于水的钠皂或钾皂，而与不溶于水的不皂化物分离，不皂化物中即含有甾醇。

64 第五节 植物甾醇 β-谷甾醇 R=H 豆甾醇 胡萝卜苷 R=glc α-菠甾醇 麦角甾醇

65 第六节 胆汁酸类化合物 结构特征及其在动物界的分布
第六节 胆汁酸类化合物 胆汁酸（bile acid）是胆烷酸（cholanic acid）的衍生物，存在于动物胆汁中 结构特征及其在动物界的分布 胆汁酸甾核四个环的稠合方式与植物甾醇相同。 在甾核的3、6、7、12等位都可以有羟基或羰基取代， 胆汁酸在动物胆汁中通常以侧链的羧基与甘氨酸或牛磺酸结合成甘氨胆汁酸或牛磺胆汁酸，以钠盐的形式存在， 胆烷酸 牛磺胆酸

66 第六节 胆汁酸类化合物 胆汁酸的化学性质 1．酸性 游离或结合型胆汁酸均呈酸性，难溶于水，易溶于有机溶剂，与碱成盐后则可溶于水。
第六节 胆汁酸类化合物 胆汁酸的化学性质 1．酸性 游离或结合型胆汁酸均呈酸性，难溶于水，易溶于有机溶剂，与碱成盐后则可溶于水。 2．酯化反应 胆汁酸的末端羧基酯化后，易得到胆汁酸酯结晶，胆汁酸酯类在酸水中回流数小时，即可得到游离的胆汁酸。 3．羟基与羰基的反应 甾核上的羟基可以乙酰化，其乙酰化物容易结晶，有利于胆汁酸的纯化和精制。 甾核上的羟基还可氧化成酮基，再用还原法除去酮基。

67 第六节 胆汁酸类化合物 胆汁酸的化学性质 4．颜色反应 具有甾体母核的颜色反应
第六节 胆汁酸类化合物 胆汁酸的化学性质 4．颜色反应 具有甾体母核的颜色反应 （1）Pettenkofer反应 取胆汁1滴，加蒸馏水4滴及10％蔗糖溶液1滴，摇匀，倾斜试管，沿管壁加入浓硫酸5滴，置冷水中冷却，则在两液分界处出现紫色环。 原理是蔗糖经浓硫酸作用生成羟甲基糠醛，后者可与胆汁酸结合成紫色物质。 （2）Gregory Pascoe反应 取胆汁1ml，加45％硫酸6ml及0.3％糠醛1ml，塞紧振摇后，在65℃水浴中放置30min，胆酸存在的溶液显蓝色。可用于胆酸的定量分析。 （3）Hammarsten反应 取少量样品，用20％铬酸溶液（20g CrO3在少量水中，用乙酸加至100ml）溶解，温热，胆酸为紫色，鹅去氧胆酸不显色

68 第六节 胆汁酸类化合物 胆汁酸的检识 色谱法检识 1．纸色谱
第六节 胆汁酸类化合物 胆汁酸的检识 色谱法检识 1．纸色谱 酸性溶剂系统中，大多以70％乙酸作固定相，以不同比例的异丙醚-庚烷、氯乙烯-庚烷及乙酸异戊酯-庚烷等为展开剂。碱性溶剂系统有正丙醇-氨水-水、正丙醇-氨水-乙酸胺-水等。 纸色谱的显色剂有10％磷钼酸乙醇液、间二硝基苯乙醇液、三氯化銻的氯仿溶液等。 2．硅胶薄层色谱 展开剂有异辛烷-异戊醚-冰乙酸-正丁醇-水（10:5:5:3:1）、异辛烷-乙酸乙酯-冰乙酸（17:7:5）、氯仿-异丙醇-冰乙酸-水（15:30:4:1）、异戊醇-冰乙酸-水（18:5:3）、正丁醇-乙酸-水（17:2:1）等。 常用的薄层色谱显色剂有磷钼酸、30％硫酸、碘等

69 第六节 胆汁酸类化合物 胆汁酸的检识 3．气相色谱
第六节 胆汁酸类化合物 胆汁酸的检识 3．气相色谱 将结合型胆汁酸预先用碱液（2.5mol/L ＮaOH）水解成游离胆汁酸，然后将游离胆汁酸的羧基和羟基分别经甲酯化和三甲基硅醚化后再进行气相色谱分离。 4．高效液相色谱 反相高效液相色谱法测定。 将胆汁酸经化学衍生，使其具有紫外吸收基团或荧光生色团，才能使用高灵敏度的紫外检测器或荧光检测器。胆汁酸可制成苯甲酰甲基酯、对氯苯甲酰甲基酯和对溴苯甲酰甲基酯等，254nm紫外光检测。 采用蒸发光散射检测器，可测定非衍生化的胆汁酸类。

70 第六节 胆汁酸类化合物 胆汁酸的提取分离 动物胆汁 加10％氢氧化钠皂化 皂化液 滤过 不溶物 滤液
第六节 胆汁酸类化合物 胆汁酸的提取分离 动物胆汁 加10％氢氧化钠皂化 皂化液 滤过 不溶物 滤液 加30％硫酸调pH2-3，以有机溶剂提取 游离粗胆汁酸 粗胆汁酸可通过活性炭脱色，再用结晶法进行纯化

71 第六节 胆汁酸类化合物 中药实例 １．牛黄： 中药牛黄为牛科动物牛（Bos taurus domesticus）的干燥胆结石，具有镇痉、清心、豁痰、开窍、凉肝、息风、解毒之功效。 许多著名中成药如安宫牛黄丸、牛黄解毒丸、牛黄清心丸、珠黄散等均含有牛黄。 牛黄含有胆红素、胆汁酸（主要有胆酸、去氧胆酸、石胆酸等）、胆固醇、SMC（肽类物质）及多种氨基酸和无机盐。 其中，去氧胆酸具有松弛平滑肌的作用，是牛黄镇痉的有效成分。

72 第六节 胆汁酸类化合物 中药实例 ２．熊胆： 中药熊胆为养殖熊科动物黑熊（Selenarctos thibetanus ）引流胆汁的干燥品。
第六节 胆汁酸类化合物 中药实例 ２．熊胆： 中药熊胆为养殖熊科动物黑熊（Selenarctos thibetanus ）引流胆汁的干燥品。 清热、镇痉、明目等功效。 熊胆的主要化学成分为胆汁酸，包括牛磺熊去氧胆酸（tauroursodesoxycholic acid）、牛磺鹅去氧胆酸、牛磺胆酸及游离的熊去氧胆酸、鹅去氧胆酸等。 其中熊去氧胆酸是熊胆的特征性成分和其镇痉作用的主要有效成分

73 第七节 昆虫变态激素 概述 昆虫变态激素（moulting hormones）
第七节 昆虫变态激素 概述 昆虫变态激素（moulting hormones） 可认为是甾醇的衍生物或甾醇类的代谢产物，是一类具有促蜕皮活性的物质。又将这类成分称为植物蜕皮素（phytoecdysones）。 这类成分对人体除能促进蛋白质合成外，还能排除体内的胆甾醇，降低血脂以及抑制血糖上升等作用。

74 第七节 昆虫变态激素 概述 牛膝甾酮 川牛膝甾酮

75 第七节 昆虫变态激素 结构特点和主要性质 甾体母核A/B环大多为顺式稠合，个别为反式，且反式者无蜕皮活性或活性减弱。
第七节 昆虫变态激素 结构特点和主要性质 甾体母核A/B环大多为顺式稠合，个别为反式，且反式者无蜕皮活性或活性减弱。 甾核上有多个羟基取代，Ｃ6上有羰基，Ｃ7有双键，Ｃ17侧链为８～10个碳原子的多元醇。 分子中含多个羟基，在水中的溶解度较大，易溶于甲醇、乙醇、丙酮，难溶于正己烷、石油醚等。 具有甾体母核的颜色反应。 多用醇类溶剂提取，提取物用乙醚除去脂溶性成分后以乙酸乙酯或正丁醇萃取，再结合沉淀法、结晶法及色谱法等分离。