第三章生药的化学成分

第三章生药的化学成分OHOHOOHOH()OH()OHOHOOHOH()OH()HOH2COHOHOOHOH()OH()HOH2COOHHOOHOH()OH()CH2OHCH2OOHOOHOHOHOOHOHOHOHCH2OHOOHOHOHOH()OH()CH3OOHOHOHCH3D-木糖D-葡萄糖Ｄ－甘露糖Ｄ－半乳糖D-果糖Ｌ-鼠李糖D-洋地黄毒糖一、糖类单糖、低聚糖、多聚糖OOHOHOHCH2OHNH2OOHOHOHOH()OH()COOHCH2OHOHOHOHOHCH2OHCH2OHOHOHOHOHCH2OH2-氨基-2-去氧-D葡萄糖D-葡萄糖醛酸Ｄ－山梨醇Ｄ－甘露醇鉴别方法：1、Fehling试验：试剂：Fehling试液（碱性酒石酸酮试液甲、乙，临用时等量混合）；结果：产生砖红色沉淀；检测化合物类型：还原性糖类，非还原性多糖需水解后呈阳性反应。2、Molish试验：试剂：-萘酚试液，沿管壁滴加浓硫酸；结果：二液层交界处成紫色环；检测化合物类型：所有糖类、苷类。3、色谱法：纸色谱、薄层色谱；展开剂：正丁醇-醋酸-水（4：1：5上层）；显色剂：氨基硝酸银；结果：还原糖显黑色斑点。4、GC、GC-MS分析：糖类化合物可以制成甲醚、乙酰化、三甲基硅烷化衍生物，采用GC、GC-MS方法，进行定性、定量分析。•低聚糖类•由2~9个单糖基通过苷键键合而成的直糖链或支糖链的聚糖称为低聚糖(oligosaccharide)。常见的低聚糖见下表类型名称单糖组成主要分布双糖蔗糖(sucrose)麦芽糖(maltose)乳糖(lactose)海藻糖(trehalose)葡萄糖，果糖2分子葡萄糖葡萄糖，半乳糖2分子葡萄糖甜菜、甘蔗淀粉经酶水解补乳动物乳汁麦角、酵母等真菌三糖龙胆三糖(gentianose)棉子糖(raffinose)甘露三糖(manneotriose)鼠李三糖(rhamninose)果糖，2分子葡萄糖半乳糖，葡萄糖、果糖葡萄糖，2分子半乳糖乳糖，2分子鼠李糖龙胆属某些植物棉籽木蜜鼠李属某些植物四糖水苏糖(stachyose)果糖，葡萄糖，2分子半乳糖水苏属某些植物•多聚糖类•（1）肝素(heparin)肝素是分子量约5000~15000的高度硫酸酯化的右旋酸性粘多糖。由A、B两种二糖单元组成。此外肝素的糖链上常接有丝氨酸或小分子肽。肝素具有很强的抗凝血作用，临床用于预防和治疗血栓的形成。OOOSO3HOHOCOOHONHSO3HOHCH2OSO3HOOOOHOHOONHSO3HOHCH2OSO3HOCOOHOOHOHOONHCOH3CH2OSO3HOCOOHOHOAB硫酸软骨素（chondroitinsulfate)•（2）硫酸软骨素(chondroitinsulfate)硫酸软骨素是保持动物组织水分和弹性的一类酸性粘多糖，是鱼类和哺乳动物软骨的主要成分，主要有软骨素A、B、C等数种。硫酸软骨素C是由D-葡萄糖醛酸1b→3和D-半乳糖1b→4相间连接而成的直链分子，在半乳糖羟基的C6-羟基上有硫酸酯化。一般在生物体内与蛋白质结合成粘多糖-蛋白复合体(proteoglycan)而存在。硫酸软骨素临床上用于治疗神经痛、风湿痛，并具有降低血脂，改善动脉粥样硬化症状的作用。•（3）甲壳素(chitin)甲壳素主要存在于昆虫、甲壳类动物的外壳和大多数真菌的细胞壁中。由N-乙酰葡萄糖胺以1b→4反向连接的直链结构多糖。甲壳素对酸、碱稳定。甲壳素的水解产物葡萄糖胺是重要的合成原料。•（4）透明质酸(hyaluronicacid)为一类存在于动物结合组织、眼球和皮肤的酸性粘多糖，具有润滑剂和防止微生物侵害作用。由D-葡萄糖醛酸1b→3连接N-乙酰氨基葡萄糖形成的重复二糖单位，每一个重复二糖单位彼此以1b→4键结合而成。现在作为化妆品的基质使用。二、苷类糖或糖的衍生物（如氨基糖、糖醛酸）与非糖部分即苷元（aglycone)通过糖的端基碳原子连接而成的化合物。根据苷键原子不同分为氧苷、硫苷、氮苷和碳苷，天然界中氧苷最为常见。组成苷类的糖最常见的是葡萄糖和鼠李糖，强心苷中还有-去氧糖。根据苷元的结构类型分为氰苷、酚苷、醇苷、蒽苷、黄酮苷、皂苷、强心苷、香豆素苷、环烯醚萜苷等。OCH2OHOHOHOHOCH2CH2OHCH2OHOglcOCH2OHOHOHOHOCH2OO红景天苷天麻苷毛茛苷（rhodioloside)(gastrodin)(ranunculin)CHOCNglcglcOCH2OHOHOHOHOCH2OHORCNOSO3-K+SglcHONNNNH2OHNOHOHOglcHOOOHOOOHOHOHHOOCH2OHHOHOHO苦杏仁苷山慈姑苷A巴豆苷牡荆素异芒果苷芥子苷通式二、皂苷类（一）三萜皂苷1、五环三萜皂苷HHH1351079131718202324252627282930HHH1351079131718202324252627282930HHH13510791317202324252627282930H19HH135107913171820242526282930H2327齐墩果烷乌苏烷羽扇豆烷木栓烷2、四环三萜皂苷HHH13510717182021192627282930HHH13510717182021192627282930HHH13510717182021192627282930H13510717202119262728293018HHH13510717182021192627282930HHH达玛烷羊毛脂烷甘遂烷环阿屯烷葫芦烷楝烷OOHHHHABCDEFOOHHHHOOHHHH2022252627HO17202225262717HOOHHHHHOOHOH202225262717OHHHH20222627HO17OCH2OH253、甾体皂苷螺甾烷螺甾烷醇异螺甾烷醇呋甾烷醇变形螺甾烷醇•鉴别•Liebermann反应：皂苷在无水条件下与leweis酸作用产生颜色变化或荧光。•生药的70%乙醇提取液，加浓硫酸-醋酐（1：20），三萜皂苷产生黄-红-紫-兰等颜色变化；甾体皂苷最后呈绿色。强心苷类是生药中具有强心作用的甾体苷类化合物。地高辛、西地兰、毛地黄毒苷等化合物的制剂已广泛应用于临床，于用于治疗充血型心力衰竭及节律障碍等心脏病。该类化合物主要分布于夹竹桃科、玄参科、百合科、十字花科、毛茛科、萝摩科、卫茅科等植物中。OOOHRHHO2021222317OHRHHO2117OO20222324甲型（强心甾型）乙型（海葱甾型）三、强心苷类•苷中的2，6-二去氧糖，2，6-二去氧糖甲醚，其他糖类有六碳醛糖、6-去氧糖、6-去氧糖甲醚。OOHOCH3CH3OHROOHOCH3CH3OHROOHORCH3OHOOHOHCH3OHOHL-夹竹桃糖R=HD-地支糖R=HD-毛地黄毒糖R=HD-鸡纳糖L-黄花夹竹桃唐R=OHD-毛地黄糖R=OHD-加拿大麻塘R=CH3强心苷结合的糖类强心苷的构效关系•B/C环反式，C/D环顺式，A/B环有两种稠合方式，顺式稠合为多见。•C3-OH主要为-构型，少数为-构型。C14-OH为-构型。•C17位必须有五元或六元不饱和内酯环，多为-构型，个别为-构型。•C13位有-甲基，C10多为-甲基，也可能是醛基、羟甲基、羧基。•C3-OH与糖结合成苷键，可多至5个单元，以直链连接。有仅存在于强心苷中的2，6-二去氧糖，2，6-二去氧糖甲醚，其他糖类有六碳醛糖、6-去氧糖、6-去氧糖甲醚。强心苷类的鉴别•1.Kedde反应Kedde试剂：3，5-二硝基苯甲酸1g溶于50ml甲醇，加1mol/LKOH溶液50ml;甲型强心苷由于C17侧链含有五元不饱和内酯环，在碱性条件下，双键转位形成活性次甲基，与3，5-二硝基苯甲酸反应生成红色。乙型强心苷在碱性条件下不能产生活性次甲基，因而不能显色（五元不饱和内酯环）。•2.Keller-Kiliani反应强心苷溶于含0.5%FeCl3的冰醋酸，沿试管壁滴加浓硫酸，观察界面和醋酸颜色变化。如含有2-去氧糖存在，醋酸层渐呈蓝色或绿色。界面的呈色，由于浓硫酸对苷元所起的作用逐渐扩散向下层，其颜色随苷元而异呈不同颜色。如毛地黄毒苷呈草绿色，羟基毛地黄毒苷呈洋红色，异羟基毛地黄毒苷呈黄棕色（-去氧糖）四、生物碱•生物碱（alkaloids）是一类存在于天然生物界中含氮原子的碱性有机化合物。•生物碱广泛分布于植物界约100余科的植物中，如粗榧科、毛茛科、小檗科、防己科、罂粟科、豆科、马钱科、夹竹桃科、茄科、菊科、百合科和石蒜科等植物多含有大量的生物碱。•生物碱在生物体中的存在形式，根据分子中氮原子所处的状态分为六类：游离碱、盐类、酰胺类、N-氧化物、氮杂缩醛类和其他类（亚胺、烯胺等）。大多数生物碱一般与有机酸（草酸、柠檬酸、苹果酸、枸橼酸、酒石酸等）结合成盐的形式存在于液泡中，有的结合成苷。在生物体内，除以酰胺形式存在的生物碱外，仅少数碱性极弱的生物碱以游离状态存在，如秋水仙碱、咖啡碱(caffeine)和那可丁(narcotine)。•生物碱是生药中一类重要的有效成分，已有80余种用于临床。•如麻黄中的麻黄碱（ephedrine）具有松弛支气管平滑肌，收缩血管，兴奋中枢神经作用，临床用于治疗哮喘•小檗碱（berberine）分布于黄连、黄柏和十大功劳、三棵针中，具有抗菌、消炎作用，用于治疗肠道感染、菌痢、眼结膜炎、化脓性中耳炎等。•丽江山慈姑中的秋水仙碱(colchicine)临床用于抗肿瘤、抗痛风。•夹竹桃科植物长春花的长春碱(vinblastine)、长春新碱(vincristine)具有抗肿瘤作用。•芸香科植物毛果芸香中的毛果芸香碱(pilocapine)具有兴奋胆碱反应系统、缩瞳、收缩平滑肌作用，用于青光眼的治疗。来源生物碱类型生物碱来源于氨基酸鸟氨酸1.吡咯类(pyrrolines)2.吡咯里西啶类(pyrrolizidines)3.托品类(tropanes)千里光碱、红古豆碱野百合碱莨菪碱、山莨菪碱、东莨菪碱赖氨酸4.哌啶类(piperidines)5.吲哚里西啶类(indolizidines)6.喹诺里西啶类(quinolizidines)胡椒碱、loberine一叶秋碱苦参碱、石松碱、金雀花碱邻氨基苯甲酸7.喹啉类(quinolines)8.吖啶酮类(acridone)奎宁、喜树碱冉特可林酮苯丙氨酸/酪氨酸9.苯丙胺类(phenylalkylamines)10．四氢异喹啉类(tetrahydroisoquinolines)11．苄基四氢异喹啉类（benzyltetrahydroisoquinolines）12．苯乙基四氢异喹啉类phenethyltetrahydroisoquinolines)13．苄基苯乙胺类(benzylphenethylamines)14．吐根碱类(emetines)麻黄碱、为麻黄碱哌劳亭、小檗碱去甲乌药碱、罂粟碱秋水仙碱、三尖杉酯碱石蒜碱l-吐根碱色氨酸15．简单吲哚类(simpleindoles)16．简单β-咔波啉类(simpleβ–carbolines)17．半萜吲哚碱类(semiterpenoidindoles)18．单萜吲哚碱类(monotepenoidindoles)蟾酥碱、5-羟色胺harmanine麦角新碱、麦角胺士的宁、长春新碱、利血平来源于异戊烯来源于萜类19．单萜生物碱(monoterpenoidalkaloids)20．倍半萜生物碱(sesqueteerpenoidalkaloids)21．二萜生物碱(ditepenoidalkaloids)22．三萜生物碱(triterpenoidalkaloids)秦艽甲碱、猕猴桃碱石斛碱、萍蓬定乌头碱、粗茎乌甲碱交让木碱来源于甾体23．孕甾烷（C21）生物碱(alkaloidswiththeC21-carbonskeletonofpregnane)24．环孕甾烷（C24）生物碱(alkaloidswithcy