一、強(qiáng)心苷
?。ㄒ唬?qiáng)心苷概述
強(qiáng)心苷是生物界中存在的一類對心臟有顯著生理活性的甾體苷類,是由強(qiáng)心苷元與糖縮合的一類苷。
?。ǘ?qiáng)心苷的結(jié)構(gòu)與分類
1.苷元部分的結(jié)構(gòu):強(qiáng)心苷由強(qiáng)心苷元與糖縮合而成。天然存在的強(qiáng)心苷元是C17側(cè)鏈為不飽和內(nèi)酯環(huán)的甾體化合物。其結(jié)構(gòu)特點如下:
?。?)甾體母核A、B、C、D四個環(huán)的稠合方式為A/B環(huán)有順、反兩種形式,但多為順式;B/C環(huán)均為反式;C/D環(huán)多為順式。
?。?)C10、Cl3醫(yī)學(xué)教`育網(wǎng)搜集整理、Cl7的取代基均為β型。Cl0為甲基或醛基、羥甲基、羧基等含氧基團(tuán),C13為甲基取代,Cl7為不飽和內(nèi)酯環(huán)取代。C3、Cl4位有羥基取代,C3羥基多數(shù)是β構(gòu)型,強(qiáng)心苷中的糖均是與C3羥基縮合形成苷。C14羥基為β構(gòu)型。
?。?)根據(jù)Cl7不飽和內(nèi)酯環(huán)的不同,強(qiáng)心苷元可分為兩類。
?、貱l7側(cè)鏈為五元不飽和內(nèi)酯環(huán)(△αβ-γ-內(nèi)酯),稱強(qiáng)心甾烯類,即甲型強(qiáng)心苷元。在已知的強(qiáng)心苷元中,大多屬于此類。
?、贑17側(cè)鏈為六元不飽和內(nèi)酯環(huán)(△αβ,γδ-δ-內(nèi)酯),稱海蔥甾二烯類或蟾蜍甾二烯類,即乙型強(qiáng)心苷元。自然界中僅少數(shù)苷元屬此類,如中藥蟾蜍中的強(qiáng)心成分蟾毒配基類。
2.糖部分的結(jié)構(gòu):構(gòu)成強(qiáng)心苷的糖有20多種。根據(jù)它們C2位上有無羥基可以分成α-羥基糖(2-羥基糖)和α-去氧糖(2-去氧糖)兩類。α-去氧糖常見于強(qiáng)心苷類,是區(qū)別于其它苷類成分的一個重要特征。
3.苷元和糖的連接方式
強(qiáng)心苷大多是低聚糖苷,少數(shù)是單糖苷或雙糖苷。通常按糖的種類以及和苷元的連接方式,可分為以下三種類型:
?、裥停很赵?(2,6-去氧糖)x-(D-葡萄糖)y,如紫花洋地黃苷A。
?、蛐停很赵?(6-去氧糖)x-(D-葡萄糖)y,如黃夾苷甲。
?、笮停很赵?(D-葡萄糖)y,如綠海蔥苷。
植物界存在的強(qiáng)心苷,以Ⅰ、Ⅱ型較多,Ⅲ型較少。大量的研究證明,強(qiáng)心苷的化學(xué)結(jié)構(gòu)對其生理活性有較大影響。強(qiáng)心苷的強(qiáng)心作用取決于苷元部分,主要是甾體母核的立體結(jié)構(gòu)、不飽和內(nèi)酯環(huán)的種類及一些取代基的種類及其構(gòu)型。糖部分本身不具有強(qiáng)心作用,但可影響強(qiáng)心苷的強(qiáng)心作用強(qiáng)度。
?。ㄈ?qiáng)心苷的顏色反應(yīng)
強(qiáng)心苷的顏色反應(yīng)可由甾體母核、不飽和內(nèi)酯環(huán)和α-去氧糖產(chǎn)生。
1.C17位上不飽和內(nèi)酯環(huán)的顏色反應(yīng)
甲型強(qiáng)心苷在堿性醇溶液中,五元不飽和內(nèi)酯環(huán)上的雙鍵移位產(chǎn)生C22活性亞甲基,能與活性亞甲基試劑作用而顯色。乙型強(qiáng)心苷在堿性醇溶液中,不能產(chǎn)生活性亞甲基,無此類反應(yīng)。所以,利用此類反應(yīng)可區(qū)別甲、乙型強(qiáng)心苷。
(1)Legal反應(yīng):又稱亞硝酰鐵氰化鈉試劑反應(yīng)。取樣品1~2mg,溶于吡啶2~3滴中,加3%亞硝酰鐵氰化鈉溶液和2mol/L氫氧化鈉溶液各1滴,反應(yīng)液呈深紅色并漸漸退去。
?。?)Raymond反應(yīng):陽性反應(yīng)是反應(yīng)液呈紫紅色。
(3)Kedd反應(yīng):又稱3,5-二硝基苯甲酸試劑反應(yīng)。陽性反應(yīng)是反應(yīng)液呈紅色或紫紅色。
?。?)Baljet反應(yīng):又稱堿性苦味酸試劑反應(yīng)。陽性反應(yīng)是反應(yīng)液呈現(xiàn)橙色或橙紅色。
2.α-去氧糖顏色反應(yīng)
?。?)Keller-Kiliani(K-K)反應(yīng):此反應(yīng)在冰乙酸溶液中進(jìn)行,如有α-去氧糖,乙酸層顯藍(lán)色。界面的顏色隨苷元羥基、雙鍵的位置和數(shù)目不同而異,可顯紅色、綠色、黃色等。
注意此反應(yīng)只對游離的α-去氧糖或α-去氧糖與苷元連接的苷顯色,對α-去氧糖和葡萄糖或其他羥基糖連接的二糖、三糖及乙?;?alpha;-去氧糖不顯色。因它們在此條件下不能水解出α-去氧糖。
此反應(yīng)陽性可肯定α-去氧糖的存在,但對此反應(yīng)不顯色的有時未必具有完全的否定意義。
?。?)呫噸氫醇反應(yīng):反應(yīng)試劑為呫噸氫醇試劑,此反應(yīng)極為靈敏,只要分子中有α-去氧糖即顯紅色,且分子中的α-去氧糖可定量地發(fā)生反應(yīng),故還可用于定量分析。
?。?)對-二甲氨基苯甲醛反應(yīng):分子中若有α-去氧糖可顯灰紅色斑點。
?。?)過碘酸-對硝基苯胺反應(yīng):此反應(yīng)可在濾紙或薄層板上進(jìn)行,反應(yīng)過程是先噴過碘酸鈉水溶液,再噴對硝基苯胺試液,則迅速在灰黃色背底上出現(xiàn)深黃色斑點,置紫外燈下觀察則為棕色背底上出現(xiàn)黃色熒光斑點。再噴以5%氫氧化鈉甲醇溶液,則斑點轉(zhuǎn)為綠色。
3.甾體母核的顏色反應(yīng)
(1)醋酐-濃硫酸反應(yīng)(Liebermann-Burchard)
?。?)索爾柯維斯基反應(yīng)(Salkowski)
?。?)五氯化銻反應(yīng)
二、甾體皂苷
?。ㄒ唬╃摅w皂苷的含義
甾體皂苷是一類由螺甾烷類化合物與糖結(jié)合而成的甾體苷類,其水溶液經(jīng)振搖后多能產(chǎn)生大量肥皂水溶液樣的泡沫,故稱為甾體皂苷。
?。ǘ╃摅w皂苷的結(jié)構(gòu)與分類
1.甾體皂苷的結(jié)構(gòu)特征
?。?)甾體皂苷由甾體皂苷元與糖縮合而成。苷元由27個碳原子組成,基本碳架是螺甾烷。
?。?)苷元結(jié)構(gòu)中有六個環(huán),其中,A、B、C、D四個環(huán)為甾體母核,E環(huán)和F環(huán)以螺縮酮形式相連接,構(gòu)成螺甾烷結(jié)構(gòu)。
?。?)E環(huán)和F環(huán)中有C20、C22、和C25三個手性碳原子。
C25的絕對構(gòu)型可能有兩種,為S型,又稱L型或neo型,為螺甾烷;
C25的絕對構(gòu)型為R型,又稱D型或iso型,為異螺甾烷。
?。?)苷元分子常在C3位上連有羥基,多為β取向,糖基多與苷元的C3-OH成苷。也有在其它位如C1、C26位置上成苷。
?。?)組成甾體皂苷的糖以D-葡萄糖、D-半乳糖、D-木糖、L-鼠李糖和L-阿拉伯糖較為常見。寡糖鏈可能為直鏈或分枝鏈。皂苷元與糖可能形成單糖鏈皂苷或雙糖鏈皂苷。
?。?)甾體皂苷分子結(jié)構(gòu)中不含羧基,呈中性,故又稱中性皂苷(三萜皂苷又稱為酸性皂苷)。
2.甾體皂苷的分類
按螺甾烷結(jié)構(gòu)中C25的構(gòu)型和F環(huán)的環(huán)合狀態(tài),將甾體皂苷分為四種類型。
?。?)螺甾烷醇型(C25的絕對構(gòu)型為S型):由螺甾烷衍生的皂苷為螺甾烷醇型皂苷。如從中藥知母中分得的知母皂苷A-Ⅲ。
?。?)異螺甾烷醇型(C25的絕對構(gòu)型為R型):由異螺甾烷衍生的皂苷為異螺甾烷醇型皂苷。如從薯蕷科薯蕷屬植物根莖中提取的薯蕷皂苷。
(3)呋甾烷醇型:由F環(huán)裂環(huán)而衍生的皂苷稱為呋甾烷醇型皂苷。呋甾烷醇型皂苷中C3位成苷外,C26-OH上多與葡萄糖成苷,但其苷鍵易被酶解。
?。?)變形螺甾烷醇型:由F環(huán)為呋喃環(huán)的螺甾烷衍生的皂苷為變形螺甾烷醇型皂苷。其C26-OH為伯醇基,均與葡萄糖成苷。
?。ㄈ╃摅w皂苷的理化性質(zhì)
1.性狀
甾體皂苷大多為無色或白色無定形粉末,而甾體皂苷元多有較好的結(jié)晶形狀。熔點都較高,苷元的熔點常隨羥基數(shù)目增加而升高。甾體皂苷和苷元均具有旋光性,且多為左旋。
2.溶解性
甾體皂苷一般可溶于水,易溶于熱水、稀醇,難溶于丙酮,幾不溶于或難溶于石油醚、苯、乙醚等親脂性溶劑。甾體皂苷元則難溶或不溶于水,易溶于甲醇、乙醇、氯仿、乙醚等有機(jī)溶劑。
3.沉淀反應(yīng)
甾體皂苷的乙醇溶液可與甾醇(常用膽甾醇)形成難溶的分子復(fù)合物而沉淀。甾體皂苷與膽甾醇生成的分子復(fù)合物的穩(wěn)定性強(qiáng)于三萜皂苷,故可利用此性質(zhì)進(jìn)行分離。
甾體皂苷還可與堿式醋酸鉛或氫氧化鋇等堿性鹽類生成沉淀。
4.顏色反應(yīng)
甾體皂苷在無水條件下,和某些酸類亦可產(chǎn)生與甾體化合物共同的顏色反應(yīng),這些反應(yīng)與三萜皂苷的顯色反應(yīng)也很相似。
區(qū)別甾體皂苷、三萜皂苷——甾體皂苷在進(jìn)行醋酐-濃硫酸反應(yīng)(Liebermann-Burchard反應(yīng))時,其顏色變化最后出現(xiàn)綠色,三萜皂苷最后出現(xiàn)紅色。
(四)甾體皂苷的提取與分離
1.甾體皂苷的提取
?。?)多利用皂苷的溶解性,采用溶劑法。
?。?)主要使用稀甲醇或稀乙醇作溶劑,提取液回收溶劑后,用丙酮、乙醚沉淀或加水醫(yī)學(xué)教`育網(wǎng)搜集整理后用水飽和正丁醇萃取,或用大孔樹脂處理等方法,得到粗皂苷。
(3)甾體皂苷元可用有機(jī)溶劑進(jìn)行提取。
(4)實驗室中常自原料中先提取粗皂苷,將粗皂苷加酸加熱水解,然后用苯、氯仿等有機(jī)溶劑自水解液中提取皂苷元。
(5)工業(yè)生產(chǎn)常將植物原料直接在酸性溶液中加熱水解,水解物水洗干燥后,再用有機(jī)溶劑提取。
2.甾體皂苷的分離
分離混合甾體皂苷的方法與三萜皂苷相似,常采用溶劑沉淀法(乙醚、丙酮)、膽甾醇沉淀法、吉拉爾試劑法(含羰基的甾體皂苷元)、硅膠柱色譜法(洗脫劑多采用CHCl3-MeOH-H2O系統(tǒng))、大孔吸附樹脂柱色譜、葡聚糖凝膠SephadexLH-20柱色譜及液滴逆流色譜(DCCC)等方法進(jìn)行分離。