模塊十一中藥中強心苷類化學成份的提取分離技術

1、模塊十一,——中藥中強心苷類化學成分的提取分離技術,熟練進行黃花夾竹桃、毛地黃中強心苷對的提取分離操作；能進行萬年青、鈴蘭草中強心苷的提取分離操作。,教學內容,,學習提示,,強心苷類成分的結構類型,一,,強心苷的理化性質,強心苷類化學成分的提取分離 與色譜檢識,一、概述,強心苷(cardiac glycosides)是指生物界中一類對心臟有顯著生理活性的甾體苷類。強心苷能加強心肌收縮性，減慢竇性頻率。主要用于治療慢性心功能不全，心房

2、纖顫、心房撲動、陣發(fā)性心動過速等心臟疾病。 強心苷還有興奮延髓催吐化學感受區(qū)和影響中樞神經(jīng)系統(tǒng)作用，可引起惡心、嘔吐等胃腸反應，并能使動物產(chǎn)生眩暈、頭痛等癥。,1785年，國外使用洋地黃葉治療水腫，到現(xiàn)在已從十幾個科一百多種植物中發(fā)現(xiàn)強心苷類，主要有夾竹桃科、玄參科、蘿摩科、衛(wèi)矛科、百合科、大戟科、十字花科、毛茛科、桑科等等。強心苷在植物體中主要存于花、葉、種子、鱗莖、樹皮和木質部等組織器官中。 動物中尚未發(fā)現(xiàn)有強心苷類成分，蟾

3、蜍中所含的蟾毒也對心肌有興奮作用，具強心作用，但其非苷類，而屬甾類。,蟾蜍,蟾毒靈,目前臨床應用的有二、三十種，用于治療充血性心力衰竭及節(jié)律障礙等心臟疾病，如西地蘭、地高辛異羥基洋地黃毒苷 、毛地黃毒苷等。,但強心苷類能興奮延髓催吐化學感受區(qū)而引起惡心、嘔吐等胃腸道反應；且有劇毒，若超過安全劑量時，可使心臟中毒而停止跳動。其中某些強心苷對動物腫瘤有效，主要是細胞毒作用。,較重要的植物有黃花夾竹桃、紫花洋地黃、毛花洋地黃、杠柳、鈴蘭、海

4、蔥、福壽草、羊角拗等。,,,二、化學結構和分類（一）苷元部分,1.基本結構強心苷是由強心苷元（cardiac aglycone）與糖二部分構成。,（1）苷元母核,苷元母核A、B、C、D四個環(huán)的稠合構象對強心苷的理化及生理活性有一定影響。天然存在的強心苷元B/C環(huán)是反式，C/D環(huán)是順式，A/B環(huán)大多數(shù)為順式，少數(shù)為反式.,（2）取代基,苷元母核上的C3、C14位上都有羥基： C3位-OH多為β-型，少數(shù)為α-型. C14位-

5、OH都是β-型(C/D環(huán)順式)。C10、C13、C 17位有側鏈，C10、C13多為β-CH3。C 17位側鏈為不飽和內酯環(huán)。C11、C12和C19位可能連羰基；C4，5、C5，6、C9，11、C16，17可能有雙鍵。,2.結構類型,根據(jù)C17位側鏈的不飽和內酯環(huán)不同分為：甲型：C17位側鏈為五元環(huán)的△??-?內酯乙型：C17位側鏈為六元環(huán)的△??-?? -?內酯這兩類大都是β-構型，個別為α-構型，α-型無強心作用。,甲

6、型強心苷元：,C17位上連五元不飽和內酯環(huán)，即△αβ-γ-內酯----強心甾烯型。以強心甾（cardenolide）為母核命名。,毛花洋地黃,黃花夾竹桃,黃夾苷甲,黃夾苷乙,乙型強心苷元,,C17位上連六元不飽和內酯環(huán)，即△αβ，γδ----雙烯-δ-內酯，稱為海蔥甾二烯或蟾蜍甾二烯。以海蔥甾（scillanolide）或蟾蜍甾(bufanolide)為母核命名。,海 蔥,（二）糖部分,構成強心苷的糖有20多種，根據(jù)C2位上有無-O

7、H分為6-去氧糖及2，6-二去氧糖兩類。后者主要見于強心苷。,1. 6-去氧糖,D-雞納糖 D-弩箭子糖 D-6-去氧阿洛糖 L-夫糖,2. 2，6-二去氧糖,（三）糖和苷元的連接方式,強心苷中，多數(shù)是幾種糖結合成低聚糖形式再與苷元的C3-OH結合成苷，少數(shù)為雙糖苷或單糖苷。糖和苷的連接方式有三種： Ⅰ型:苷元-(2,6-去氧糖)X-(D-葡萄糖)Y Ⅱ型:苷元-(6-去氧糖)X-(D-葡萄糖)Y

8、 Ⅲ型：苷元-（D-葡萄糖）Y 一般初生苷其末端多為葡萄糖。,（四）結構與強心作用的關系,（1）不飽和內酯環(huán)C17-β-不飽和內酯環(huán)，若為α-構型或開環(huán)，強心作用很弱，甚至消失；雙鍵被飽和，強心作用下降，毒性亦下降；,（2）甾體母核的立體結構,1）C/D環(huán)須為順式構象，反式無強心活性；2）C14具有β-OH，若為α型則無強心活性；3）A/B環(huán)順式的甲型強心苷元，C3-OH須是β-構型，α-構型無效；而A/B環(huán)反式的甲

9、型強心苷元，則無此要求；,4）. C10-CH3氧化成羥甲基或醛基或羧酸后，可影響強心作用的強度或毒性，但不是決定因素。5）. 引入5?、11?、12?- OH有增強活性作用，而引入1?、6?、16?- OH有降低活性作用。,（3）糖對強心作用的影響,構成強心苷的糖數(shù)目和種類不同，對強心苷活性影響不同。甲型強心苷元及其苷的毒性規(guī)律一般為：苷元二糖苷>三糖苷單糖苷的毒性次序為： 葡萄糖苷>甲氧基糖苷>6-

10、去氧糖苷 >2, 6-去氧糖苷,乙型強心苷元及其苷的毒性規(guī)律一般為： 苷元>單糖苷>二糖苷乙型強心苷元的毒性>相應的甲型強心苷元,（五）結構舉例,,,一、 強心苷的結構類型,,,,,,,,,表7-1 強心苷的結構類型（續(xù)）,,,四、強心苷的理化性質,（一）理化性質1. 性狀：強心苷多為無色結晶或無定形粉末，中性物質，有旋光性，C17 側鏈為?-構型的味苦，α-構型味不苦，但無效。對粘膜有刺激性。,2

11、．溶解度,,,如果羥基數(shù)越多，親水性則越強，例如烏本苷（ouabain）雖是單糖苷，但整個分子卻有八個羥基，水溶性大（1:75），難溶于氯仿；洋地黃毒苷雖為三糖苷，但整個分子只有五個羥基，故在水中溶解度?。?:100000），易溶于氯仿（1:40）。苷元上的羥基如形成內氫鍵，則水溶性減小。,洋地黃毒苷,烏本苷,3．脫水反應-強烈酸水解,強心苷混合強酸（3%-5%HCl）加熱水解時，苷元往往發(fā)生脫水反應。（1）C14-OH最易發(fā)生脫水

12、反應生成縮水苷元。（2） 同時存在C14-OH和C16-OH，也易脫水，得到二縮水苷元。,3,5,14,16,強心苷,,Ｈ＋,Δ,,Δ,強心苷元,脫水強心苷元,4．水解反應,水解反應是研究強心苷組成的常用方法，分化學方法和生物方法兩大類，化學方法主要有酸水解、堿水解和乙酰解；生物方法主要有酶水解。糖部分不同，其水解產(chǎn)物難易及產(chǎn)物均不同。,苷鍵的水解,1.酸水解A. 溫和酸水解： 用稀酸（0.02-0.05mo

13、l/L) 的鹽酸或硫酸在含水醇中經(jīng)短時間（半小時至數(shù)小時）加熱回流，可使Ⅰ型強心苷水解成苷元和糖。,水解特點 用 途,苷元與2-去氧糖及 2-去氧糖與2-去氧糖 之間的苷鍵開裂,I 型強心苷的水解 苷元、2-去氧糖 雙糖、三糖（ 2-去氧糖 與a-羥基糖不易斷裂）,I型 R — O — 2-去氧糖 — 2-去氧糖 — glc,,,,,,主要水解苷元和α-去氧糖之間的苷鍵或 α

14、-去氧糖與α-去氧糖之間的糖鍵。 而α-去氧糖與葡萄糖之間的糖鍵不易切斷。 對苷元影響較小，不會引起脫水反應。 但不適于16位有甲酰基的洋地黃強心苷類， 在此種條件下，16位甲酰基水解為羥基， 得不到原生苷元。,,,,,例如： 紫花洋地黃苷A 稀酸 洋地黃毒苷元+2洋地黃毒糖+D洋地黃雙糖洋地黃毒苷元-O-(D洋地黃毒糖)3-D-葡萄糖 D-洋地黃毒糖-D-葡萄糖K-毒毛旋花子苷 稀酸 毒毛旋花子苷

15、元 + 毒毛旋花子叁糖毒毛旋花子苷元-O--加拿大麻糖-(D-葡萄糖)2 加拿大麻糖-(D-葡萄糖)2注意該法不適于C16位有甲酰基的洋地黃強心苷類，因即使在這種溫和條件下，16位甲?；材鼙凰猓貌坏皆薪Y構的苷元。,,,,,,,,B.  強烈酸水解,用較濃酸（3%--5%）長時間加熱回流或同時加壓，可水解Ⅱ型和Ⅲ型強心苷，得到定量的葡萄糖?？伤?-羥基糖。因為2位的羥基阻礙了苷原子的質子化，

16、使水解較困難。但此法常引起苷元失去1分子或數(shù)分子水，形成脫水苷元。,C.鹽酸丙酮法(Mannichhe 和 Siewert法）,該方法是將強心苷置于含1%鹽酸的丙酮中，20℃放置兩周并時時振搖，因糖分子中C2羥基和C3羥基與丙酮反應，生成丙酮化物，進而水解，可得到原生苷元和糖衍生物。此法適于對鈴藍毒苷及多數(shù)Ⅱ型苷[苷元-(6-去氧糖)X-(D-葡萄糖)Y ]進行水解，可得到原生苷元。多用于單糖苷。,2.酶水解法,含強心苷的植物中，有

17、水解葡萄糖的酶，無水解α-去氧糖的酶，所以能水解除去分子中的葡萄糖而保留α-去氧糖。因此在含強心苷的植物中，常常含有苷元相同而葡萄糖個數(shù)不同的的一系列苷。,,,,,例如：紫花洋地黃苷A 紫花苷酶 洋地黃毒苷 + 葡萄糖 洋地黃毒苷元-O-(D洋地黃毒糖) K-毒毛旋花子苷 β-葡萄糖苷酶 K

18、-毒毛旋花子次苷 + 葡萄糖 毒毛旋花子苷元-O--加拿大麻糖-D-葡萄糖K-毒毛旋花子苷 毒毛旋花子雙糖酶 加拿大麻苷 + 2葡萄糖 毒毛旋花子苷元-O--加拿大麻糖 植物體中所含的酶并不能水解所有的強心苷，此時可選擇其他生物中的水解酶，如來源于

19、蝸牛消化液中的蝸牛酶（是一種混合酶），這種酶幾乎能水解所有苷鍵，能逐個將強心苷分子中的糖基水解去掉，直至獲得苷元。 另外，強心苷的糖基上有乙?；鶗r，酶水解較慢，甲型強心苷也較乙型強心苷難被酶水解。,,,,,,,,蝸牛酶（一種混合酶，蝸牛腸管消化液經(jīng)處理而得）幾乎能水解所有的苷鍵，能將強心苷分子的糖逐步水解，直至獲得苷元，常用來研究強心苷的結構。,3. 堿水解法,強心苷的苷鍵為縮醛結構，可被酸或酶水解，而不被堿水解。堿試劑主要使分

20、子中的?；狻弱キh(huán)裂開、△20（22）轉位及苷元異構化等。,1）酰基的水解,在強心苷的苷元或糖基上常有?；嬖?，一般可用堿試劑處理使酯鍵水解脫去酰基。 ▲NaHCO3,KHCO3-----使α-去氧糖上的?；?，而α-羥基糖及苷元上的?；嗖槐凰?； ▲Ca(OH)2,Ba(OH)2----使α-去氧糖、α-羥基糖及苷元上的?；?；▲NaOH堿性太強，不但使所有酰基水解，還使內酯環(huán)破裂，故很少使用。,1）NaOH或K

21、OH的水溶液使內酯環(huán)開裂，酸化后又閉環(huán)。 2）但在強心苷的醇溶液中加NaOH或KOH內酯環(huán)開裂，酸化后不能閉環(huán)。,2）內酯環(huán)的水解,甲型強心苷在醇性KOH溶液中，通過內酯環(huán)的雙鍵轉移和質子轉移形成C22活性亞甲基，C14羥基質子對C20的親電性加成作用而生成內酯型異構化苷，再經(jīng)皂化作用開環(huán)而生成開鏈型異構化苷。,電子轉移、雙鍵移位 加成反應 皂化開環(huán)甲型強心苷 C22活性亞甲基 內酯型異構

22、化苷 開鏈型異構化苷,與活性亞甲基試劑反應 （用于甲型和乙型強心苷鑒別）,,乙型強心苷在醇性KOH溶液中，不發(fā)生雙鍵轉移，但內酯環(huán)開裂生成酯，再脫水形成開鏈型異構化苷。,五．顏色反應強心苷顏色反應很多，根據(jù)顏色反應發(fā)生在分子的不同部位可分為三類： （一）

23、 作用于甾體母核的反應：,,1.醋酐-濃硫酸反應: 將樣品溶于冰醋酸，加入醋酐-濃硫酸（20：1），反應液由紅紫-藍-綠-污綠，發(fā)生一系列顏色變化，最后褪色。 2.氯仿-濃硫酸反應:將樣品溶于氯仿，加入硫酸，氯仿層顯血紅色或青色，硫酸層顯綠色熒光。,4、三氯化銻或五氯化銻：紙片反應，樣品斑點灰藍、灰紫等顏色。 5、三氯醋酸反應：樣品和25%的三氯醋酸的乙醇液反應，顯紅色至紫色。只有甲型強心苷

24、顯色。,三氯醋酸-氯胺T(chloramines T反應) 將試樣醇溶液點在濾紙（或薄板）上，噴以三氯醋酸-氯胺T試劑（25%三氯醋酸乙醇溶液4 ml加3%氯胺T水溶液1ml混勻），待紙片干后，100℃加熱數(shù)分鐘，于紫外光下觀察。洋地黃毒苷元衍生的苷類顯黃色熒光；羥基洋地黃毒苷元衍生的苷類顯亮藍色熒光；異羥基洋地黃毒苷元衍生的苷類顯灰藍色熒光。該反應可初步區(qū)別洋地黃類的苷元。,（二）作用于α,β不飽和內酯環(huán)的反應： 甲型強

25、心苷在堿性醇溶液中，發(fā)生雙鍵轉移，生成活性亞甲基，故可與活性亞甲基試劑作用而顯色。 乙型強心苷無此類反應。,電子轉移、雙鍵移位 加成反應 皂化開環(huán)甲型強心苷 C22活性亞甲基 內酯型異構化苷 開鏈型異構化苷,與活性亞甲基試劑反應 （用于甲型和乙型強心苷鑒別）,,1、Legal反應：取樣品1～2mg，溶在2～3滴吡啶中，加1滴3%亞硝酰鐵氰化鈉和1滴氫氧化鈉液，顯深紅色并逐

26、漸褪去。 此反應機制可能是由于活性亞甲基與活性亞硝基縮合生成異亞硝酰衍生物的鹽而呈色，凡分子中有活性亞甲基者均有此呈色反應。,2.Raymond反應（間二硝基苯試劑）： 取樣品約1mg，以少量的50%乙醇溶解后加入0.1ml1%間二硝基苯乙醇溶液，搖勻后再加入0.2ml20%NaOH溶液，呈紫紅色。,3.Kedde反應（3，5-二硝基苯甲酸試劑） 取樣品的甲醇或乙醇溶液于試管中，加入3，5-二硝基苯甲酸試劑3-4滴

27、，產(chǎn)生紅或紫紅色。4.Baljet反應（堿性苦味酸試劑） 取樣品的甲醇或乙醇液于試管中，加入堿性苦味酸試劑數(shù)滴，呈現(xiàn)橙或橙紅色。需放置15min后顯色。,（三）作用于α-去氧糖的反應,,1. Keller-kiliani(K-K)反應 此反應是α-去氧糖(2-去氧糖）的特征反應，對游離的α-去氧糖或在反應條件下能水解出α-去氧糖的強心苷都可顯色。 取樣品1mg溶于5ml冰乙酸中

28、，加一滴20%三氯化鐵水溶液，傾斜試管，沿試管壁加入5ml濃硫酸，若有α-去氧糖存在，乙酸層漸呈藍或藍綠色。但若不顯色，不能說明無α-去氧糖。,2.占噸氫醇反應: 取樣品加入占噸氫醇試劑，置沸水浴中3min，如含α-去氧糖顯紅色。,3.對-二甲氨基苯甲醛反應：樣品反應后呈灰 紅色斑點。,顯色反應小結按作用部位分：,作用于五元不飽和內酯環(huán)1、Legal反應2、Kedde反應、Raymond反應、Baljet反應用于甲型與乙型強

29、心苷的鑒別,作用于甾核 1、醋酐-濃硫酸（L-B）反應2、Salkowski（氯仿-濃硫酸）反應3、三氯醋酸-氯胺T(Rosenheim)反應4. 三氯化銻（五氯化銻）反應,作用于a-去氧糖1.Keller-Kiliani（K-K）反應2. 對二甲氨基苯甲醛反應3. 噸氫醇反應4. 過碘酸-對硝基苯胺反應 用于 I型與 II、III型強心苷的鑒別,五、強心苷的提取分離,強心苷含量很低，多與糖類、皂苷、色素、鞣質

30、等共存，這些成分的存在可影響強心苷在溶劑中的溶解度。同時，強心苷的原生苷和次生苷共存，且很多結構相似的苷同存，故提取分離較難。因酸堿可使強心苷發(fā)生水解、脫水和異構化，故提取分離時應注意控制酸堿性。,一、提取原生苷:抑制酶的活性(冷凍干燥、快速提取、快速干燥)MeOH、70%EtOH提取。注意除雜次生苷:利用酶的活性，EtOH、EtOAc提取。二、純化 1. 用乙醚、氯仿脫脂； 2. 用鉛鹽法除去水溶性雜質； 3

31、. 吸附法三、分離 常用方法：重結晶、逆流分配法、層析法,六、強心苷的色譜檢識,強心苷的常用色譜檢識方法有紙色譜、薄層色譜等。,（一）紙色譜,紙色譜常用于強心苷的檢識。根據(jù)強心苷及其苷元的極性不同可選用不同的固定相。如強心苷的親水性較強，宜選用水為固定相，移動相多選用水飽和的丁酮、乙醇-甲苯-水（4∶6∶1）、氯仿-甲醇-水（10∶2∶5）；如強心苷的親水性較弱或檢識苷元時，可選用甲酰胺為固定相，以甲酰胺飽和的甲苯或苯為移動相

32、。,（二）薄層色譜,吸附薄層色譜 由于強心苷分子中含有較多的極性基團，尤其是多糖苷，在氧化鋁上吸附作用較強，分離效果較差，因此常采用硅膠作吸附劑，以氯仿-甲醇-冰醋酸（85∶13∶2）、二氯甲烷-甲醇-甲酰胺（80∶19∶1）、醋酸乙酯-甲醇-水（8∶5∶5）等溶劑系統(tǒng)作為移動相。這些展開劑中含少量甲酰胺或水可以減少拖尾現(xiàn)象。分配色譜 一般選用硅藻土、纖維素為支持劑，甲酰胺、二甲基甲酰胺或乙二醇作固定相。氯仿-丙酮（4∶1）、氯仿

33、-正丁醇（19∶1）等溶劑系統(tǒng)作移動相。分配色譜分離檢識強心苷類的效果要比吸附薄層色譜好，所得斑點集中，承載分離試樣的量較大。,（三）紙色譜和薄層色譜常用的顯色劑,適用于甲型強心苷的顯色劑 1%苦味酸水溶液與10%氫氧化鈉水溶液（95∶5）混合，噴后于100℃烘數(shù)分鐘，顯呈橙紅色；2%3,5-二硝基苯甲酸乙醇溶液與2mol/L氫氧化鉀溶液等體積混合，噴后顯紅色，數(shù)分鐘后漸褪色。適用于各類強心苷的顯色劑 2%三氯化銻的氯仿溶液，噴后

34、于100℃烘數(shù)分鐘，各種強心苷及苷元顯不同顏色；25%三氯醋酸乙醇溶液與3%氯胺T(4∶1)混合，噴后于100℃加熱數(shù)分鐘，在紫外燈下顯藍（紫）、黃（褐）色熒光。,強心苷的提取分離色譜檢識小結,強心苷的提取與分離,提取,,分離,,薄層色譜,紙色譜,色譜鑒定,六、強心苷的波譜特征,UV 甲型：?max220nm (lg? 4.34) 乙型：?max295-300nm (lg? 3.93)IR 不飽和內酯環(huán)的羰基峰

35、:1800-1700cm-1兩個峰。 甲型:1756cm-1 ; 1783cm-1（強度隨溶劑增加而減弱）。 乙型:1718cm-1 ; 1740cm-1,aβ飽和內酯環(huán)羰基吸收峰1786 cm-1aβ不飽和內酯環(huán)羰基吸收峰1756 cm-1 aβγδ-不飽和內酯環(huán)羰基吸收峰1718 cm-1,羰基共軛程度增大，,,例如：3-乙酰毛花洋地黃毒苷元 1738 cm-1（乙酰羰基）

36、 嚏根草苷元1756 cm-1（內酯環(huán)正常羰基吸收峰） 1718 cm-11783 cm-1（內酯環(huán)非正常羰基吸收） 1740 cm-1極性溶劑中減弱或消失,,△40 cm-1,甲型強心苷 乙型強心苷五元不飽和內酯環(huán) 六元不飽和內酯環(huán)△aβ- γ 內酯

37、 △aβ、γδ-δ內酯UV λmax 220nm ( lg 4.34 ) 295 ~ 300nm ( lg 3.93 )IR 高波數(shù)區(qū) 低波數(shù)區(qū) △40 cm-1,,用于甲型與乙型強心苷的區(qū)別,MS 甲型：m/z 111, 124, 163, 164 乙型：

38、m/z 109, 123, 135, 136 若分子量>500，應用FAB-MS或FD-MS可將糖-分子-分子打斷，靈敏度高；分子離子峰較強；提供糖鏈連接順序和糖的種類信息；樣品用量少。,1H-NMR 1. 18,19 -CH3 ?1.0 ; ?18- CH3 >?19 - CH3 2. C10 -CHO ?10-9.5 ; C10 -CH2OH 酰化后 ?4.5-5.

39、0 (J=12Hz, 2H,ABq) ; 3. C3 -H ?3.90 (m) 成苷后向低場位移； C16 -H (若無含氧基團取代) ?2.0-2.5(m) ; C17 -H ?2.80(J=9.5Hz, m或dd),4. 內酯環(huán) 五元內酯環(huán) C21 -H ?4.50-5.00(J=18Hz, 寬

40、s或t或ABq) C22 -H ?5.60-6.0 （寬s） 六元內酯環(huán) C21 -H ?7.2 （s） C22 -H ?7.8 （d） C23 -H ?6.3

41、（d）5. 糖分子上的質子 端基氫：?-D-glc aa J=6-8Hz ?-L-rha ae J=2Hz,13C-NMR 1. 一般用比較的方法。 伯碳 仲碳 叔碳 季碳 醇碳 烯碳 羰基碳 ? 12-24 20-41 35-57 27-43 65-91 119-172 177-2

42、10 2. 可判斷A/B環(huán)的構象 ? 10- CH3 ? A，B環(huán)上的碳 5 ?-甾體 24 較5 ?-甾體向高場位 移2-8ppm 5 ?-甾體 12,任務一 黃花夾竹桃中強心苷化合物的提取分離技術,,學習目標,一,,,二

43、,,,三,,黃花夾竹桃中強心苷化學成分的提取分離技術,必備知識,,,,一 學習目標,,,,,,,,,,2,掌握黃花夾竹桃中強心苷類化合物的提取、分離及鑒定技術。熟悉黃花夾竹桃中強心苷化合物的結構及性質。了解黃花夾竹桃中強心苷類化合物的存在及生物活性。,,知識要求,熟練進行黃花夾竹桃中強心苷類化合物的提取、分離及鑒定操作。學會黃花夾竹桃中強心苷類化合物的色譜鑒定技術。,學習目的,二 黃花夾竹桃中強心苷類化學成分的提取分離技術,黃花夾

44、竹桃（Thevetia Peruviana）為夾竹桃科植物。性寒味苦，有毒，具有強心利尿、祛痰定喘、祛瘀鎮(zhèn)痛功效。臨床用于治療心力衰竭、喘息咳嗽、跌打損傷、腫痛等。 從黃花夾竹桃果仁中可提制強心靈，方法是以脫脂后的果仁粉末為原料，先進行發(fā)酵酶解處理，再以乙醇為溶劑從中滲漉提取總次生苷，提取液于60℃以下減壓濃縮，放冷，即得強心靈粗品，繼而用乙醇溶解粗品，活性炭脫色，重結晶，即得強心靈純品，,黃花夾竹桃,,,,黃花夾竹桃中強心苷的

45、提取工藝流程：,,若要繼續(xù)分離強心靈中的5種單體成分，可用柱色譜，以中性氧化鋁為吸附劑，用苯-氯仿（1∶1、1∶3、1∶4）、氯仿、氯仿-甲醇（99.5∶0.5、99∶1、98∶2）、甲醇依次洗脫，可先后得到極性由小到大的各個成分，即：單乙酰黃夾次苷乙、黃夾次苷乙、黃夾次苷甲、黃夾次苷丙、黃夾次苷丁。,,,,,,,北馬兜鈴果實中馬兜鈴酸A 的提取,北馬兜鈴種子中馬兜鈴酸D的提取,,,,,知 識 鏈 接,,,氧化鋁是一種極性吸附劑，對極

46、性大的成分吸附力強，故成分的極性越大，由于被吸附力越強，在色譜中的移動速度越慢，在柱內保留時間越長，就越后被洗脫。因此混合物中的各成分將按極性由小至大的順序依次被洗脫下來。,（二）黃花夾竹桃主要有效成分的提取分離,（一）黃花夾竹桃中主要有效成分結構、理化性質,,,三 必備知識,,,,（一）黃花夾竹桃中強心苷類主要效成分及結構,黃花夾竹桃果仁中含有多種強心苷類成分，總苷含量約8%～10%，主要為2種原生苷：黃夾苷甲、黃夾苷乙（th

47、evetin A、B），以及5種次生苷（黃夾次苷甲、乙、丙、丁和單乙酰黃夾次苷乙），用酶解法可獲得總次生苷（又稱黃夾苷，商品名為強心靈），其強心效價高，約5倍于原生苷。次生苷的強心作用以黃夾次苷乙最強，黃夾次苷甲次之，單乙酰黃夾次苷乙最弱。 強心靈以黃夾次苷甲、黃夾次苷乙和單乙酰黃夾次苷乙為主要成分，為白色結晶性粉末，無臭，易溶于甲醇、乙醇、氯仿，微溶于乙醚、水，不溶于苯及石油醚。,,,R R1

48、 R2 黃夾苷甲 CHO H (D-glc)2 黃夾苷乙 CH3 H (D-glc)2 黃夾次苷甲 CHO H

49、 H 黃夾次苷乙 CH3 H H 黃夾次苷丙 CH2OH H H 黃夾次苷丁 COOH H H

50、 單乙酰黃夾次苷乙 CH3 OCCH3 H,（二）黃莢苷的理化性質,黃夾苷以黃夾次苷甲、黃夾次苷乙和單乙酰黃夾次苷乙為主要成分，為白色結晶性粉末，無臭，味極苦，對黏膜有刺激性，易溶于甲醇、乙醇、丙酮、三氯甲烷，微溶于乙醚、水，不溶于苯及石油醚。,,,,（三）黃花夾竹桃中強心苷的提取分離,由于強心靈為次生苷的混合物，故提取時首先要利用酶的活性，用發(fā)酵法水解去掉原生苷分子中的葡萄糖

51、生成單糖苷，繼而根據(jù)其易溶于乙醇的性質提取總次生苷。再利用總次生苷中各成分的極性大小不同用氧化鋁柱色譜一一分離。,,課 堂 互 動 1、用前述知識說明脫脂后的黃花夾竹桃果仁粉可否直接用乙醇為溶劑來提取和制備強心靈。 2、根據(jù)強心靈中的五種單糖苷的結構，分析其用氧化鋁柱色譜分離的洗脫先后順序。,任務二 毛地黃中強心苷化合物的提取分離技術,,學習目標,一,,毛地黃中強心苷化學成分的提取分離技術,,,,一 學習目標,,,,

52、,,,,,,2,掌握毛地黃中強心苷類化合物的提取、分離及鑒定技術。熟悉毛地黃中強心苷化合物的結構及性質。了解毛地黃中強心苷類化合物的存在及生物活性。,,知識要求,熟練進行毛地黃中強心苷類化合物的提取、分離及鑒定操作。學會黃毛地黃中強心苷類化合物的色譜鑒定技術。,學習目的,二 毛地黃中強心苷類化學成分的提取分離技術,毛花洋地黃（Digitalis lanata）是玄參科植物，應用于臨床已有百年歷史，至今仍是治療心力衰竭的有效藥物。

53、 毛花洋地黃是制備強心藥西地蘭（cedilanid，又稱去乙酰毛花洋地黃苷丙）和地高辛（digoxin，又稱異羥基洋地黃毒苷）的主要原料。 西地蘭的提制：西地蘭是毛花洋地黃苷丙的去乙?；?。其提制工藝分為提取總苷、分離苷丙、苷丙去乙?；健?,,,1．提取總苷 根據(jù)溶解性用乙醇提取原料藥，濃縮后經(jīng)析膠、氯仿洗滌除去脂雜，最后用含醇氯仿萃取出總苷。,,,,,,,,,知 識鏈 接,由于要提取的總苷均為原生

54、苷，可溶于乙醇，且乙醇還可抑制酶的活性，防止酶水解的發(fā)生，故選用乙醇為提取溶劑。又因強心苷對酸堿不穩(wěn)定，故醇提液需調至中性再減壓回收。繼而用氯仿洗除去脂雜（苷丙因在苷甲、乙、丙三者中極性最大，最難溶于氯仿而留在水層），最后利用苷甲、乙、丙均可溶于氯仿-乙醇（3∶1或2∶1）用含醇氯仿萃取出總苷同時與停留在水層中的水雜分離。,,,2．分離苷丙 根據(jù)苷甲、乙、丙三者的極性和溶解度的差別，可從總苷中分離出苷丙。,毛花洋

55、地黃苷甲、乙、丙的溶解度,,,,分離流程如下：,,,,,,,,,,知 識鏈 接,由于三者的苷元上所含羥基的數(shù)目和位置不同，決定了極性由大至小順序為：苷丙＞苷乙＞苷甲。其中極性小的化合物（苷甲、乙）在非極性溶劑（氯仿）中溶解度大，極性較大者（苷丙）則在極性溶劑（稀甲醇）中溶解度大，據(jù)此可用甲醇-氯仿-水混合溶劑萃取，使毛花洋地黃苷甲、乙、丙得以分離。,,,,,3．去乙酰基 毛花洋地黃苷丙的去乙?；容^容易，利

56、用氫氧化鈣即可水解去掉乙?；?,,,,,,,,,知 識鏈 接,堿性試劑可使強心苷分子中的?；?、內酯環(huán)開裂，但強心苷分子中的苷鍵不會被堿水解破壞，而且氫氧化鈣只能水解去掉酰基, 并不能破壞強心苷分子中的內酯環(huán)。,,（二）毛地黃中強心苷的提取分離,（一）毛地黃中主要有效成分結構及理化性質,,,三 必備知識,,（一）毛地黃中主要有效成分的結構、理化性質,毛花洋地黃葉中含有30余種強心苷，主要由5種苷元與不同的糖縮合而成，多為

57、次生苷。屬于原生苷的有毛花洋地黃甲、乙、丙、丁、戊（lanatoside A、B、C、D、E），其中以苷甲和苷丙的含量較高。 毛花洋地黃苷丙上的乙酰基去掉，即去乙酰毛花洋地黃苷丙，商品名為西地蘭，為無色結晶，mp265℃～268℃（分解），[α]D20+12.2。（75%乙醇）。能溶于水（1∶500）、甲醇（1∶200）或乙醇（1∶2500），微溶于氯仿，幾乎不溶于乙醚。,,,,,,,,,,毛花洋地黃苷戊 H,R1

58、 R2洋地黃毒苷元 H H 羥基洋地黃毒苷元 H OH異羥基洋地黃毒苷元 OH H雙羥基洋地黃毒苷元 OH OH 吉他洛苷元 H,R1 R2

59、 洋地黃毒苷 H H 羥基洋地黃毒苷 H OH 異羥基洋地黃毒苷 OH H 雙羥基洋地黃毒苷 OH OH

60、 吉他洛苷 H,R1 R2 毛花洋地黃苷甲 H H 毛花洋地黃苷乙 H OH 毛花洋地黃苷丙

61、 OH H 毛花洋地黃苷丁 OH OH 毛花洋地黃苷戊 H,,,,（二）毛花洋地黃中主要有效成分的提取分離,根據(jù)乙醇即能破壞酶的活性又能使總苷溶于其中的性質進行提取，并經(jīng)除脂雜、水雜后得總苷，再用一定比例的甲醇-氯仿-水溶劑系統(tǒng)萃取，利用苷甲、乙、丙三者中苷丙的極性最大，最難溶于氯仿而分離出苷丙， 最后利用氫氧化鈣能使強心苷分子中的酰基水

62、解去掉的性質制得去乙酰毛花洋地黃苷丙（西地蘭）。,,課 堂 互 動請分析毛花洋地黃苷甲、乙、丙三者的極性與結構的關系。,,,,,,,,知 識 拓 展,,凝膠的預處理,毛花洋地黃苷的去乙酰基還可用少量的甲醇鈉做催化劑，將毛花洋地黃苷進行甲醇分解反應也能得到去乙酰基毛洋地黃苷，據(jù)報到本法不論在產(chǎn)量還是分離操作方面均優(yōu)于其他水解方法。具體操作如下：,收集,,任務三 鈴蘭中強心苷化合物的提取分離技術,,學習目標,一,,鈴蘭中強心苷化學成分的提

63、取分離技術,,,,一 學習目標,,,,,,,,,,2,掌握鈴蘭中強心苷類化合物的提取、分離及鑒定技術。熟悉鈴蘭中強心苷化合物的結構及性質。了解鈴蘭中強心苷類化合物的存在及生物活性。,,知識要求,熟練進行鈴蘭中強心苷類化合物的提取、分離及鑒定操作。學會鈴蘭中強心苷類化合物的色譜鑒定技術。,學習目的,二 鈴蘭中強心苷類化學成分的提取分離技術,,鈴蘭（Convallaria keiskei）是百合科植物，具有強心、利尿的功效。鈴蘭含多種

64、強心苷類化學成分，有的強心作用極強，如鈴蘭毒苷的強心作用約為G-毒毛旋花子苷效價的1.22倍，約為洋地黃毒苷效價的3.53倍，作用迅速，可用于治療克山病，但毒性性也較大。從鈴蘭中提取鈴蘭毒苷的工藝流程如下：,,,,1．溶劑法,,,,,,2．活性炭吸附法 從鈴蘭草中提取分離鈴蘭毒苷還可采用下列方法 ：,,,,,,,,,,,知 識 連接,各種強心苷的提取多以醇或稀醇為提取溶劑，雖提取率較高，但提取物中雜質也較多，進一步分離和純化比

65、較困難。有報道以苯-乙醇、氯仿-乙醇、乙醇-水等混合溶劑以及水分別作溶劑提取鈴蘭毒苷，并對實驗結果進行了比較，結果顯示乙醇-水（1∶5、1∶9）提取率最高，但水溶性雜質最多。苯-乙醇和氯仿-乙醇混合溶劑的提取效率雖較低，但水溶性雜質大大低于前者，綜合分析擬定了鈴蘭毒苷的苯-乙醇（9∶1）提取分離工藝路線，并經(jīng)放大實驗得出了本生產(chǎn)工藝簡單、生產(chǎn)成本低，可用于工業(yè)化生產(chǎn)的結論。,收集,,（一）鈴蘭中中主要有效成分的結構、理化性質,,,三 必

66、備知識,（二）鈴蘭中主要有效成分的提取分離,,,,（一）鈴 蘭中強心苷類主要效成分及結構,鈴蘭全草（不帶花地上部分）含總強心苷約0.2%，有鈐蘭毒苷（convallatoxin）、鈴蘭苷（convalloside）、鈴蘭醇苷（convallatoxol）、去葡萄糖桂竹香苷（desglucocheirotoxin）等約十種強心苷。此外，鈴蘭中還含有多種皂苷、樹脂和色素等雜質。 鈴蘭毒苷為白色針晶，mp.240～242℃，可溶于甲醇

67、、乙醇和丙酮，微溶于氯仿、水、醋酸乙酯，不溶于苯、乙醚及石油醚。,,,R R1鈴蘭毒苷 CHO L-鼠李糖 鈴蘭苷 CHO L-鼠李糖-O-葡萄糖鈴蘭毒醇苷 CH2OH L-鼠李糖去葡萄糖桂竹香苷 CHO D-弩箭子糖,

68、,,,（二）鈴蘭中主要有效成分的提取分離,根據(jù)溶解性選用苯-乙醇（9∶1）為溶劑提取鈴蘭毒苷，提取液經(jīng)濃縮并加水析膠后，可用溶劑法或吸附法分離獲得鈴蘭毒苷。,,知 識 拓 展 目前國際上已研制出鈴蘭毒苷速效強心劑，每千克10萬美元。同時鈴蘭中還含有多種黃酮類化合物，對冠心病、肝炎、膽道疾病有療效。另外鈴花中芳香油含量較高，鈴蘭浸膏是一種高級香料，在國際上被列為上等名貴香料。市場行情十分看好。,學 習 小 結,皂苷類化合物,,