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第9章
强心苷
1、强心苷苷元部分的结构特点和分类；
2、强心苷糖部分的结构特征及其与苷元的连接方式；
3、强心苷的显色反应及其应用；
4、强心苷的溶解性；
5、强心苷的水解方法；
6、强心苷一般提取分离方法。
学习要点
定义：
强心苷(Cardiac glycoside)是指天然存在的一类对心脏有显著生理活性的甾体苷类化合物。具有加强心肌收缩力，加速脉搏等作用，主要用于治疗充血性心力衰竭与节律障碍等疾患，为临床上常用的强心药。
结构骨架：
第一节
强心苷结构与分类
一、结构特点
强心苷苷元是由甾体母核与C17取代的不饱和内酯环组成。
二、结构分类
不饱和内酯环的不同
三、强心苷苷元的特点
（1）甾体母核部分B/C环为反式结构，C/D环为顺式结构，而A/B环大多为顺式。
（2）在强心苷元母核上C3和C14都有羟基取代，其中C3-OH大多为β-型，个别为α型，C14位上羟基都是β-型；
（3）C10上多为甲基，也可为羟甲基，醛基或羧基等，都是β-构型；
（4）C13位上连接的均为甲基；
（5）甾核的其他位置上亦可有羟基存在，如在C1 、C5 、C11 、C12 、C15 、C16位可有β-羟基，若存在C16羟基时又可与甲酸、乙酸或异戊酸等形成酯。在C2 、C5 、C11 、C12处可有α-羟基。
四、糖部分：一些去氧糖结构如下
五、苷元和糖的连接方式
Ⅰ型 强心苷元+(2, 6-去氧糖 )1~3 +(D-葡萄糖 )1~2
Ⅱ型 强心苷元+(6-去氧糖 )1~3 +(D-葡萄糖 )1~2
Ⅲ型 强心苷元+(D-葡萄糖 )1~2
二、甲型强心苷
甲型强心苷又称（强）心甾烯型 (cardenolide) 或洋地黄-毒毛旋花型(digitalis-strophanthus)，在植物中分布较乙型强心苷广泛，目前临床应用的强心苷及植物体中发现的绝大多数强心苷都是属于这一类型。
三、乙型强心苷
乙型强心苷又称蟾蜍甾烯型 (bufadienolide) 或海葱-蟾蜍型 (scill-bufo)。这类强心苷的结构特点为在 C17 位上连接的是一个 α,β- 及 γ,δ- 双重不饱和的六元内酯环。
第二节
强心苷的理化性质
强心苷多为无色结晶或无定形粉末，可溶于水、丙酮及醇类等极性溶剂，略溶于乙酸乙酯、含醇氯仿。溶解度与糖的个数、种类及苷元结构有关。
一、性状
二、溶解性
强心苷一般可溶于水、甲醇、乙醇、丙酮等极性溶剂，难溶于乙醚、苯、石油醚等非极性溶剂。
三、脱水反应
C14-OH与C15-H
若R＝OH，则会与C17-H继续发生脱水反应，生成双脱水产物。
四、碱性下的内酯开环
五、苷键的水解
强心苷和其他苷类成分一样，其苷键亦能被酸、酶所水解，如有酯键还可被碱水解，强心苷中由于糖的结构不同，水解难易有较大区别，水解产物也有差异。
(1) 酸催化水解
a) 温和的酸水解
用稀酸(0.02 - 0.05 mol/L的盐酸或硫酸)在含水醇中经短时间(半小时至数小时)加热回流，可水解2-去氧糖的苷键。2-羟基糖的苷在此条件不易开裂。
b). 强酸水解
因2-羟基可与苷键氧原子争夺质子，故2-羟基糖的水解需提高酸的浓度(3 – 5%)，延长水解时间。但由于反应条件强烈，常引起苷元脱水，产生脱水产物。
羟基毛地黄毒苷
脱水羟基毛地黄毒苷元
(2). 酶催化水解
酶的选择性较强，不同的酶只能水解不同的苷键。植物中往往酶与苷共存。如存在于紫花毛地黄叶中的紫花苷酶(digipurpidase)只能使紫花毛地黄苷A和B脱去一分子葡萄糖。
再如毒毛旋花子中含有的 -D-葡萄糖苷酶( -D-glucosidase)和毒毛旋花子双糖苷酶(strophanthobiase)能分别使K-毒毛旋花子苷分别生成K-毒毛旋花子次苷 和加拿大麻苷。
六、显色反应
强心苷的颜色反应很多，主要因结构中含有甾体母核、不饱和内酯环和2-去氧糖而产生颜色反应。
强心苷主要显色反应
反应名称 试剂 反应现象 鉴别意义
Liebermann-Burchard反应 乙酐-浓硫酸 黄→绿的颜色变化，最后褪色 甾体母核
Salkowski反应 氯仿-浓硫酸 血红色或青色 Legal反应 亚硝酰铁氰化钠 深红或蓝 不饱和内酯环，也可区别甲型强心苷和乙型强心苷
Kedde反应 3，5-二硝基苯甲酸 深红或红 Baljet反应 碱性苦味酸试剂 橙或橙红 Raymond反应 间二硝基苯 紫红或蓝 K-K反应 Fe3+[FeCL3或Fe2(SO4)3] 蓝或蓝绿 2-去氧糖
第三节
强心苷的提取分离
一、提取
从植物中提取强心苷一般采用溶剂法进行，常用的提取溶剂为70％～80％的甲醇或乙醇，油脂及叶绿素多者要先进行脱脂。
提取原生苷时，首先必须注意抑制酶的活性，防止酶解。原料在采收后趁新鲜尽快干燥，最好在50～60℃通风快速烘干或晒干，保存期间也要注意防潮，控制含水量，提取时要避免酸碱的影响。
原生苷的提取
醇或稀醇
石油醚
或苯、
乙醚
石油醚（脂杂）
水液
氯仿-甲醇
强心苷
水液(水杂)
原料
提取物
次生苷的提取通常先利用药材中的酶自行水解，脱去葡萄糖成次生苷后再进行提取。
二、分离
(一)、两相溶剂萃取法
利用强心苷在两相溶剂间的分配系数不同而达到分离。如：毛花洋地黄总苷（混合苷）中苷甲、乙、丙的分离利用毛花洋地黄苷甲、苷乙、苷丙在氯仿中溶解度不同，采用甲醇-氯仿-水混合溶剂系统，可将苷丙与苷甲、苷乙分离。
(二)、色谱法
多数强心苷以萃取法难以获得单体化合物，所以一般结合各种色谱法再进一步分离。
思考题
1、 什么是强心苷 它的基本化学结构怎样
2、 强心苷中的哪些结构对生理活性是特别重要的 举例说明在提取过程中如何防止这些结构的改变。
3、下列试剂或方法有什么用途
（1）Keller－ Kiliani试剂
（2）Liebermann－Burchard反应
（3）Baljet反应
4、强心苷在酶、酸、碱、酶条件下水解的部位及产物有何不同？

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