第七章甾体类化合物

甾体类化合物,第七章,7.1 甾体化合物,甾体化合物几乎存在于所有生物中,是生物膜的重要组成部分.具有重要的生理作用，在医药方面得到广泛应用。 一类具有环戊烷并多氢菲碳架结构的化合物,7.1.1 基本结构,7个手性C*C10、C13-角甲基（或CHO、CH2OH），位于环前方，用实线表示C17-烃基、含氧基团或其它基团 C3-羟基,此外，可能还有双键,构成了各种不同类型的甾体化合物。甾体化合物的命名，常采用俗名，如胆固醇、黄体酮、睾丸酮等。,立体结构A、B-顺式(正系,粪甾烷)或反式稠合(别系,胆甾烷)B、C-反式稠合C、D-反式稠合（强心苷苷元蟾毒苷元除外）,正系（5-型 ） 别系（5-型）,A、B-顺式 正系（5-型）-C5上的H和C10上角甲基在同侧，实线表示A、B-反式 别系（5-型）- C5上的H和C10上角甲基在同侧，虚线表示,7.1.2 系统命名法,13乙基3-甲氧基1，3，5（10）甾三烯17酮,3、17二羟基1，3，5（10）雌甾三烯（雌二醇）,3，7，12三羟基5胆烷24酸（胆酸）,17，21二羟基孕甾4烯3，11，20三酮21醋酸酯（醋酸可的松）,53羟基胆甾烯（胆甾醇）,甾醇胆甾酸甾体激素强心苷甾体皂苷,7.2 重要的甾体化合物,分类：动物甾醇、植物甾醇1）胆甾醇 又称：胆固醇特征：C3上有-羟基，C5C6间有双键，存在于：肝、肾、脑、神经组织中，蛋黄中较多，白色结晶，难溶于水,正常人血液中含胆固醇2.82 5.95mmolL-1。如果人体内的胆固醇代谢发生障碍或饮食摄取胆固醇量太多时，就会从血液中沉淀析出，引起结石或血管硬化。,7.2.1 甾醇类化合物,2）7-脱氢胆固醇（动物甾醇）,存在于：人体皮肤，受紫外线照射B环打开，转化成维生素D3,维生素D3,3）麦角固醇（植物固醇）,受紫外线照射B环打开,维生素D2,存在于麦角（霉菌）中，酵母中含量较多。其结构与7-脱氢胆固醇相似，在C17所连的烃基上多了一个双键和一个甲基,维生素D，类固醇的衍生物，具有抗偻病的作用，所以又叫抗佝偻维生素。维生素D 的种类很多，以D2和D3最为重要，两者结构十分相似，D2仅比D3多一个甲基和一个双键。 维生素D2是植物中的麦角固醇经紫外线照射后转变而成的，在天然食物中实际上不存在； 维生素D3除存在于少数动物性食物之外，主要是皮肤中的7-脱氢胆固醇经紫外线照射后形成的，有人叫它太阳维生素。 维生素D3是脂溶性的。 在一般情况下，单靠从食物中获得足够的维生素D3是不容易的，所以通过日光浴在体合成维生素D3是一个别重要途径。,维生素D,包括：胆酸、脱氧胆酸（7-脱氧胆酸）、鹅胆酸（12-脱氧胆酸）、石胆酸（7、12-脱氧胆酸）结构特征：A、B顺式稠合；C3 C7 C12上羟基为构型；链端有羧基,7.2.2 胆甾酸,1）胆酸,胆酸是人和动物胆汁中的一种由体化合物。其结构特点是：母核无双键，C3、C7、C12、上连有羟基，C17 上连有五碳原子的羧酸。,中药实例：牛黄、熊胆,胆汁中的胆酸常与甘氨酸和牛磺酸结合成甘氨胆酸和牛磺胆酸，这种结合胆酸总称胆汁酸，其结构式如下：,甘氨胆酸 牛磺胆酸,胆汁酸在碱性胆汁中常以钠盐或钾盐的形式存在，称为胆盐。它能使油脂在肠中乳化，易于水解、消化和吸收。,内分泌腺分泌的化学活性物质，根据来源与生理功能分：,7.2.3 甾体激素,1）肾上腺皮质激素,肾上腺皮质激素是产生于肾上腺皮质部分的一类激素。现已提取出二十余种固醇类激素，其中七种有较强的生理活性，对体内水、盐、糖和蛋白质的代谢具有重要作用。结构特征：3位上有酮基；双键；如：可的松,可的松 皮质酮,醛固酮 氢化可的松,氢化可的松天然存在的糖皮质激素，抗炎作用为可的松的1.25倍，也具有免疫抑、抗毒作用、并有留水、留钠及排钾作用。,醛固酮的作用是维持人体血液中钾离子和钠离子的平衡。钾离子不仅在维持人体细胞内液的渗透压上起到决定性的作用，而且还具有维持心肌舒张、保持心肌正常兴奋性等重要作用。,性激素分为雄性激素和雌性激素两大类。,2）性激素,睾丸酮(皋丸酮) 黄体酮(雌性激素),7.2.4 强心苷类化合物,它们主要分布于夹竹桃科、玄参科、百合科、萝摩科、十字花科等十几个科的一百多种植物中。常见的有毛花洋地黄、紫花洋地黄、黄花夹竹桃、海葱等,强心苷是存在植物中具有强心作用的甾体苷类化合物，是治疗心力衰竭不可缺少的重要药物。是由强心苷元（甾核）与糖缩合（配基）的一类苷。,强心苷存在的中草药,含强心苷的中草药： 毛花洋地黄 黄花夹竹桃 铃 兰 羊角拗 顶冰花草 罗布麻 北五加皮 海 葱 万年青,甲型强心苷元,甲型强心苷元（强心甾烯） ： C17-五元不饱和内酯环（-内酯）,强心苷分类,洋地黄毒苷元,3-表洋地黄毒苷元,乌沙苷元,夹竹桃苷元,3，14-二羟基-5-强心甾-20（22）-烯,3，14-二羟基-5-强心甾-20（22）-烯,乙型强心苷元,乙型强心苷元（海葱甾二烯或蟾蜍甾二烯）： C17-六元不饱和内酯环（，-内酯）,绿海葱苷元,海葱苷元,3，14-二羟基海葱甾-4，20，22-三烯,D-鸡纳糖 D-弩箭子糖 D-6-去氧阿洛糖 L-夫糖,D-洋地黄糖 D-洋地黄毒糖 D-加拿大麻糖 L-黄花夹竹桃糖,强心苷糖部分,乌本苷,洋地黄毒苷 R=H,强心苷结构,绿海葱苷,绿海葱苷A,强心苷一般性质 （一）性状：- 强心苷是中性化合物，为无色晶体或无定形粉末。苦味。 （二）溶解性- 可溶于水、甲醇、乙醇、丙酮。难溶于乙醚、苯、石油醚等亲脂性有机溶剂。,强心苷的提取分离,（一）提取 原生苷用水或醇类溶剂提取，提取时要抑制酶的活性，原料要新鲜，低温快速干燥，提取时要避免酸碱的影响；次生苷或强心苷元用亲脂性溶剂提取，要利用酶的活性或酸碱进行水解 （二）纯化 溶剂法、铅盐法、吸附法 （三）分离 1、两相溶剂萃取法 2、色谱法,提取分离,注意的问题防止植物中的酶对成分进行酶解 提取原生苷必须抑制酶的活性，原料要新鲜，采集后低温快速干燥,1提取 常用甲醇或70%乙醇为溶剂进行提取 优点：提取效率高、使酶失去活性,2纯化 溶剂法根据化合物的极性选择溶剂进行除杂,铅盐法 铅盐与杂质可生成沉淀，该沉淀能吸附强心苷而导致损失。这种吸附和溶液中醇的含量有关 增加醇含量能降低沉淀对强心苷的吸附现象。但纯化效果也随之下降。 过量的铅试剂能引起一些强心苷的脱酰基反应,2纯化 溶剂法,吸附法采用活性炭、Al2O3进行吸附 经活性炭使叶绿素等脂溶性杂质可被吸附而除去 通过Al2O3糖类、水溶性色素、皂苷等可吸附 注意：强心苷亦有可能被吸附而损失,3.分离,分离 (1)两相溶剂萃取法依据分配系数的不同 (2) 层析分离 分离亲脂性单糖苷、次级苷和苷元 选择吸附层析（硅胶等） 对弱亲脂性成分 选择分配层析(硅胶、纤维素等为支持剂),7. 2. 5. 甾体皂苷类化合物,（一）概述,甾体皂苷是一类由螺甾烷类化合物衍生的寡糖苷。 分布单子叶植物和双子叶植物均有分布 生理活性六七十年代，用于合成甾体避孕药和激素类药物的原料。九十年代发现了新的生物活性，特别是防治心脑血管疾病、抗肿瘤、降血糖和免疫调节等作用。,例如：,地奥心血康胶囊是由黄山药植物中提取的甾体皂苷制成的，内含8种甾体皂苷（含量在90%以上），对冠心病心绞痛发作疗效显著。 心脑舒通为蒺藜果实中提取的总皂苷制剂，临床用于心脑血管病的防治。,（二）分类,甾体皂苷的皂苷元基本骨架属螺甾烷的衍生物。 27个碳 B/C、C/D环反式 C17侧链构型 C22是E与F环共享的碳 以螺缩酮的形式相联,依螺甾烷结构中C25的构型和环的环合状态，将其分为四种类型： 1螺甾烷醇类 2异螺甾烷醇类 3呋甾烷醇类 4变形螺甾烷醇类,1螺甾烷醇类 2异螺甾烷醇类,C25位甲基二种差向异构体：,C25位上甲基位于F环平面上的竖键时 为定向，绝对构型为S型螺甾烷醇 又称L型或neo型（25S、25L、25F、neo） C25位上甲基位于F环平面下的横键时 定向，绝对构型为R型异螺甾烷醇 又称D型或iso型（25R、25D、25F、iso）,例如：剑麻皂苷元，是合成激素的原料,化学名: 3-羟基5,20F,22F,25F螺旋甾12-酮 简 称: 3羟基，5-螺旋甾12-酮,例如：薯蓣皂苷元制药工业中重要原料,化学名: 5-20F，22F，25F螺旋甾烯-3-醇 简 称: 5-异螺旋甾烯-3-醇,3呋甾烷醇类,由环裂环而衍生的皂苷称为呋甾烷醇皂苷。,由环裂环而衍生的皂苷称为呋甾烷醇皂苷。,环开环的双糖链皂苷，植物根茎经长时间的贮存，其主要的皂苷是薯蓣皂苷，而不再是原薯蓣皂苷。,4变形螺甾烷醇类,F环为五元四氢呋喃环。天然产物中尚不多见。,甾体皂苷的提取与分离,实验室和工业生产中多采用溶剂法提取,溶剂多用甲醇或稀乙醇 分离：多用硅胶柱层析或高效液相制备色谱法 洗脱剂用不同比例的二元、三元等溶剂系统 如：氯仿:甲醇:水等混合溶剂,