第九章 强心苷
第一节 基本内容
一、强心苷元部分的结构与分类
强心苷元属甾体衍生物，其结构特征是甾体母核的C-17位上连接一个不饱和内酯环。
(一)结构特征
1.强心苷元中的甾体母核部分的A、B、C、D四个环的稠合方式为B/C环反式，C/D环多为顺式，个别反式。A/B环则有顺、反两种稠合方式，但大多是顺式。
2.甾体母核的C-10、C-13、C-17位取代基均为β-构型。C-3和C-14位上都连有β-羟基。
(二)分类
根据甾体母核C-17位上连接的不饱和内酯环的不同，可将强心苷元分为两类。
1.甲型强心苷元(强心甾烯类)
在甾体母核C-17位上连接的是五元不饱和内酯环，即△αβ-γ-内酯，共由23个碳原子组成，其基本母核称为强心甾。
2.乙型强心苷(蟾蜍甾烯类)
在甾体母核C-17位上连接的是六元不饱和内酯环，即△αβ，γδ-δ-内酯，共由24个碳原子组成，其基本母核称为海葱甾或蟾蜍甾。
二、糖部分的结构特征及其与苷元的连接方式
(一)结构特征
1.α-羟基糖
2.α-去氧糖
主要有2，6-二去氧糖(如D-洋地黄毒糖)、2，6-二去氧糖甲醚(如L-夹竹桃糖、D-加拿糖)等。
(二)与苷元的连接方式
Ⅰ型强心苷：苷元-(2，6-去氧糖)x-(D-葡萄糖)y，如紫花样地黄苷A。
Ⅱ型强心苷：苷元-(6-去氧糖)x-(D-葡萄糖)y，如黄夹苷甲。
Ⅲ型强心苷：苷元-(D-葡萄糖)y，如绿海葱苷。
第二节 理化性质
一、性状
强心苷多为无定形粉末或无色结晶，具有旋光性。C-17位侧链为β-构型者味苦，α-构型者味不苦，但无强心作用。对黏膜有刺激性。
二、溶解性
强心苷一般可溶于水、甲醇、乙醇、丙酮等极性溶剂，微溶于乙酸乙酯、含醇氯仿，难溶于极性小的溶剂。
强心苷的溶解性与其分子中所含糖的数目和种类、苷元所含的羟基数目和位置等有关。
1.糖的数目
糖基多的原生苷比次生苷和苷元的亲水性强。
2.糖的种类
强心苷分子中糖基数目相同的时候，随着葡萄糖，6-去氧糖和2，6-二去氧糖羟基数目的减少，在极性溶剂中的溶解性也相应的降低。
3.羟基数目
强心苷的溶解性随着苷元上羟基的数目的增多而增强。
乌本苷虽是单糖苷，但整个分子有8个羟基，水溶性大;而洋地黄毒苷虽是三糖苷，但分子中的3个糖基都是α-去氧糖，整个分子只有5个羟基，在水中溶解度很小，易溶于氯仿(1：40)。
4.羟基位置
强心苷分子中羟基数目相等时，溶解性能也受苷元中羟基位置的影响。苷元上的羟基不能形成分子内氢键的比能形成分子内氢键的水溶性增大。
例如毛花洋地黄苷乙几乎不溶于水，而毛花洋地黄苷丙在水中的溶解度较大，是因为后者苷元上的羟基不能形成分子内氢键。
三、显色反应
1.甾体母核的显色反应
(1)醋酐-浓硫酸反应(Liebermann-Burchard反应)
产生红→紫→蓝→绿→污绿等颜色变化，最后褪色。
(2)氯仿-浓硫酸反应
硫酸层显血红色或蓝色，氯仿层显绿色荧光。
(3)三氯化锑反应
反应液呈现紫红→蓝→绿的.变化。
(4)三氯乙酸-氯胺T反应
样品点于滤纸或薄层板，喷以三氯乙酸-氯胺T试剂，100℃加热，紫外灯下观察荧光。
可用于区分三种洋地黄毒苷元(洋地黄毒苷元、羟基洋地黄毒苷元和异羟基洋地黄毒苷元)。洋地黄毒苷元衍生的苷类显黄色荧光;羟基洋地黄毒苷元衍生的苷类显亮蓝色荧光;异羟基洋地黄毒苷元衍生的苷类显蓝色荧光。
2.C-17位不饱和内酯环的颜色反应
甲型强心苷在碱性醇溶液中，能与下列活性亚甲基试剂作用而呈深红色。乙型强心苷无此类反应。
(1)Legal反应：试剂为亚硝酰铁**钠和氢氧化钠醇溶液。
(2)Raymond反应：试剂为间二硝基苯和氢氧化钠醇溶液。
(3)Kedde反应：试剂为3，5-二硝基苯甲酸和氢氧化钠醇溶液。
(4)Baljet反应：试剂为苦味酸和氢氧化钠醇溶液。
3.α-去氧糖的颜色反应
(1)Keller-Kiliani(K-K)反应
试剂包括冰醋酸、浓硫酸和三氯化铁。若在此条件下，能水解出游离的α-去氧糖，醋酸层渐呈蓝色。需要注意的是，这一反应是α-去氧糖的特征反应，但只对游离的α-去氧糖或α-去氧糖与苷元连接的强心苷呈色。α-去氧糖和葡萄糖或其他羟基糖连接的双糖、叁糖及乙酰化的α-去氧糖，由于在此条件下不能水解出的游离的α-去氧糖而不呈色。
(2)呫吨氢醇反应
只要分子中有α-去氧糖即可呈红色。试剂包括冰醋酸、浓盐酸和呫吨氢醇。
(3)过碘酸-对硝基苯胺反应
(4)对-二甲氨基苯甲醛反应
四、水解反应
1.酸水解
(1)温和酸水解
用稀酸(如0.2~0.5mol/L的盐酸或硫酸)在含水醇中短时间(半小时至数小时)加热回流，Ⅰ型强心苷水解生成苷元和糖。紫花洋地黄苷A温和酸水解得到洋地黄毒苷元、2分子D-洋地黄毒糖和1分子洋地黄双糖。
(2)强烈酸水解
Ⅱ型和Ⅲ型强心苷用温和酸水解无法使其水解，必须增高酸浓度(3~5%)，延长水解时间或加压。但常引起苷元结构的改变，形成脱水苷元。
(3)氯化氢-丙酮法
2.酶水解
酶能水解除去强心苷分子中的葡萄糖而保留α-去氧糖，得到次生苷。紫花洋地黄苷A、B分别经紫花苷酶水解除去D-葡萄糖而生成洋地黄毒苷和羟基洋地黄毒苷。当强心苷的糖部分有乙酰基存在的时候，酶水解的的活性会相应的降低。当苷元相同的时候，一般乙型强心苷比甲型强心苷更容易被酶水解。酶水解在强心苷的生产中具有重要的作用。强心苷的强心作用：单糖苷〉二糖苷〉三糖苷。
3.碱水解
在碱作用下，强心苷可发生酰基水解，内酯环裂解，双键移位，苷元异构化等。
第三节 提取分离与结构鉴定
一、强心苷的提取分离
(一)提取
提取原生苷，首先要注意抑制酶的活性，防止酶解，提取时避免酸碱的影响。提取次生苷，可利用酶解或酸水解的方法，提高目标提取物的产量。
常用甲醇或70~80%的乙醇作溶剂。原料含脂类杂质较多时，可先用石油醚或溶剂汽油脱脂;原料含叶绿素较多时，可用稀碱液皂化法，静置析胶法，活性炭吸附法除去叶绿素。
(二)分离
强心苷浓缩液，可用氯仿和不同比例的氯仿-甲醇(乙醇)溶液依次萃取，将强心苷按极性大小分为几部分，再采用溶剂萃取法、逆流分溶法和色谱分离法分离。分离亲脂性单糖苷、次苷和苷元，一般选用吸附色谱，常以硅胶和氧化铝为吸附剂。
二、强心苷的紫外光谱特征
甲型强心苷元在217~220nm处呈现最大吸收，乙型强心苷元在295~300nm处呈现最大吸收。