甾体化合物为什么叫"甾"体类
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甾体(steroids)是一类结构非常特殊的天然产物,其分子母体结构中都含有环戊烷骈多氢菲(cyclopentano-perhydrophenanthrene)碳骨架,此骨架又称甾核(steroid nucleus)。甾体化合物是天然产物中最广泛出现的成分之一,几乎所有生物体自身都能生物合成甾体化合物。天然甾体化合物种类很多、结构复杂、数量庞大、生物活性广泛,是一类重要的天然有机化合物。甾体化合物的提取分离、 合成以及应用研究已成为药物开发十分活跃的领域,被称作20 世纪研究最为透彻的药物。甾体化合物不仅作为药物为人类的健康做出了特殊的贡献, 而且其立体结构的特殊性也在有机化学发展史,特别是有机化学理论上占有极其重要的地位,如完善了立体化学理论。

甾核的结构特点和化学分类

汉字“甾”字形象地体现了这类化合物的结构特征:4 个环上连有3 个小辫子,即 4 个骈合的碳骨架环(A、B、C 和D 环)上连接有3 个侧链(图 1)。甾核骨架上含有的4 个环中,A、B、C 为六元碳环,D 为五元碳环。在天然甾体化合物结构中, A/B 环有顺式(cis)或反式(trans)2 种骈连构型, 而B/C 环均为反式骈连构型,C/D 环有顺式或反式2 种骈连构型;在甾核环上的10、13 位置上均连接1 个C 原子的侧链,绝大多数为甲基,称为角甲基(angular methyl group),且大多为β 构型;17 位上连有不同数量碳原子的侧链,且大多数也为β 构型。 天然甾体化合物在甾核3 位上多数连接有羟基且常与糖基成苷,其他位置还有羟基、羰基、羧基、双键、醚键等基团取代。


图1 甾核的骨架结构

Fig.1 Carbon skeleton of steroid nucleus 

根据甾体母核 17 位上所连接的侧链不同,天然甾体化合物又分为若干类型,主要有植物甾醇类(phytosterols)、C21 甾类(C21 steroids)、强心苷类( cardiac glycosides )、甾体皂苷类( steroidal saponins)、肾上腺皮质激素类(corticotropins)、胆酸类(cholic acids)、昆虫变态激素类(ecdysones) 以及蟾蜍毒素类(bufotoxins)等。研究表明,天然甾体化合物都是通过甲戊二羟酸(MVA)生物合成途径转化而来。


参考节选

郭瑞霞, 李力更, 王于方, 王磊, 张嫚丽, 詹文红, 史清文. 天然药物化学史话:甾体化合物[J]. 中草药, 2016, 47(8): 1251-1264.

甾体化合物的前世今生 - 知乎