药学之中药化学W

1中药化学一、中药化学成分的一般研究方法（一）中药有效成分的提取方法溶剂按极性分：亲脂性有机溶剂、亲水性有机溶剂、水。溶剂选择：根据“相似相溶”原则溶剂按极性由弱到强：石油醚四氯化碳苯二氯甲烷氯仿乙醚乙酸乙酯正丁醇丙酮甲醇（乙醇）（石油迷四氯—笨，二氯仿苡米乙算正酮蠢）1溶剂提取法：1）煎煮法：加水浸泡煎煮将有效成分提取方法。对热不稳或遇热分解不宜。2）浸渍法：在常温或温热条件下用适当溶剂浸渍药材以溶出有效成分方法，适用遇热不稳定或含大量淀粉、树胶、果胶、黏液质的中药提取，出膏率低，溶剂是水时应加防腐剂。3）渗漉法：不断向粉碎中药材中贴加新鲜浸出溶剂，使其流出浸出液。消耗溶剂量大、费时、操作麻烦。4）回流提取法：用易挥发有机溶剂加热回流提取中药有效成分。对热不稳定不宜用，溶剂消耗大、操作麻烦。5）连续回流提取法：弥补了回流提取法中溶剂消耗大、操作麻烦不足，但耗时长。2.水蒸气蒸馏法：适用于具有挥发性的、能随水蒸气蒸馏而不被破坏且难溶或不溶于水的化学成分的提取。沸点多在100°C以上，并在100°C左右有一定的蒸汽压。3.超临界流体萃取法：采用超临界流体为溶剂对中药材进行萃取的方法。超临界流体有选择地把极性大小、沸点高低、分子量大小的不同成分依次萃取出。SFE（二）中药有效成分的分离方法1.溶剂法：酸碱溶剂法（酸碱性的不同）溶剂分配法（分配系数不同）：分离极性大的—正丁醇-水极性中等的—乙酸乙酯-水极性小的—氯仿（乙醚）-水2.沉淀法：专属试剂沉淀法、分级沉淀法、盐析法3.结晶法：化合物由非晶形经过结晶操作形成有晶形的过程称为结晶。结晶溶剂的选择：a对被溶解成分的溶解度随温度不同应有显著差别2b与被结晶的成分不产生化学反应c沸点适中4.膜分离法：利用高分子膜，以外加压力或化学位差为推力，对化学成分进行分离分级提纯富集5.色谱法：（1）吸附色谱（吸附剂队被分离化合物分子吸附能力）吸附剂：硅胶、氧化铝、活性炭、聚酰胺硅胶—用于分离极性相对较小的成分氧化铝—用于分离碱性或中性亲脂性成分（生物碱、甾、萜）活性炭—用于分离水溶性物质（氨基酸、糖、苷）聚酰胺（氢键）―用于分离酚类、醌类（黄酮类、蒽醌类、鞣质）a硅胶、氧化铝为极性吸附剂，溶质极性大，吸附力强；溶剂极性大，洗脱力强b活性炭位非极性吸附剂（２）凝胶果绿色谱（分子筛原理）（３）离子交换色谱（混合物中各成分分解离度）（４）大孔树脂色谱（5）分配色谱（分配系数）：正相：流动相的极性小于固定相极性（分离极性及中等极性的分子型物质）反相：流动相的极性大于固定相极性（分离非极性及中等极性物质）固定相：十八硅基硅烷、Ｃ８键合相流动相：甲醇－水、乙睛－水6.其他方法二、糖和苷类化合物（一）糖类化合物1.糖的结构与分类（一）单糖(monosaccharides)：不能再被简单地水解成更小分子的糖，如葡萄糖、鼠李糖等。（二）低聚糖(oligosaccharides)：由2～9个单糖聚合而成，也称为寡糖。如蔗糖、麦芽糖等。（三）多糖(polysaccharides)：由10个以上的单糖聚合而成，分子量很大。其性质也大大不同于单糖和低聚糖。如淀粉、纤维素等。单糖按原子数目分：戊糖、己糖、庚糖2.糖的理化性质1）形状：单糖低聚糖多为无色晶体，分子量大的低聚糖为非结晶白色固体。3分子量小味甜，多糖无味2）有旋光性，3）单糖低聚糖易溶于水，可溶于稀醇，不溶于乙醚、苯等极性小有机溶剂。4)化学反应：①α-萘酚反应：浓酸下，单糖失去三分子水，生成糖醛及衍生物；与α-萘酚试剂反应产生有色缩合物。②菲林反应：还原糖与碱性酒石酸铜实验反应，高价铜离子还原低价，氧化铜出现砖红色沉淀。③多伦反应：还原糖与氨性硝酸银试剂反应，银离子还原，生成银镜或黑褐色银沉淀。④碘呈色反应：（二）苷类化合物1.苷的结构与分类苷元—苷中的非糖部分1）按苷元化学结构分：氰苷、香豆素苷、木脂素苷、蒽醌苷、黄酮苷、吲哚苷2）按苷类在植物体内存在状况分类：原生苷、次生苷3）按苷键原子分类：水解由易到难：N―苷O―苷S―苷C―苷（1）O―苷：苷元通过氧原子和糖相连接而成的苷醇苷（红景天苷、毛茛苷、獐牙菜苷）酚苷（苯酚苷、萘酚苷、蒽醌苷、香豆素苷、黄酮苷、木脂体苷、天麻苷）氰苷（苦杏仁苷）吲哚苷（靛苷）酯苷（山慈姑苷、土槿皮甲酸和乙酸）（2）S―苷：糖的半缩醛羟基与苷元上硫基缩合而成的苷--萝卜苷、芥子苷（3）N―苷：糖上的端基碳原子与苷上的氮原子连接而成--巴豆苷（4）C―苷：糖基的端基碳原子直接与苷元碳原子相连接而成的苷--黄酮碳苷、牡荆苷、芦荟苷2.苷的理化性质一般无味无臭晶体，能溶于水，可溶于乙醇、甲醇，难溶于乙醚或苯，具有吸湿性，多数呈左旋。苷键的裂解：酸水解、酶水解、碱水解、氧化开环（１）酸催化水解：试剂――酸(盐酸、硫酸、乙酸等)、溶剂――水或稀醇水解难易的规律：ａN-苷＞O-苷＞S–苷＞C-苷ｂ呋喃糖苷＞吡喃糖c酮糖（呋喃结构）＞醛糖d五碳糖苷＞甲基五碳糖苷＞六碳糖苷＞七碳糖苷＞糖醛酸苷4e2、3-去氧糖苷2-去氧糖苷3-去氧糖苷2-羟基糖苷2-氨基糖苷f芳香属苷＞脂肪族苷避免苷元脱水-难水解、对酸不稳定：①两相水解法、②改变水解条件（2）碱催化水解：具酯性质苷可发生碱水解：酯苷、酚苷、稀醇苷、β吸电子取代的苷（3）酶催化水解：专属性很强：特定酶只水解糖的特定构型的苷键条件温和：①保护糖和苷元结构②保留部分苷键得次级苷（4）乙酰解反应：特点:开裂一部分苷键,保留另一部分苷键用途:确定糖与糖之间的连接位置易难顺序：1→6﹥1→4﹥1→3﹥1→2（5）氧化开裂法：最常用Smith降解法反应过程：①试剂NaIO4---(邻二羟基)→二元醛②试剂NaBH4---(二元醛)→二元醇③室温下酸水解产物：丙三醇，羟基乙醛，苷元，甲酸（三）糖和苷的提取1.糖、苷的提取：主要为溶剂法——水、稀醇（单糖、低聚糖、多糖）糖类的提取可根据它们对乙醇和水的溶解度不同，而采用冷热水、冷热稀醇等条件。2.苷类的提取：提取中需考虑的几个问题：a破坏酶①加温、沸水煮（＞80℃）②加乙醇（＞60℃）或加甲乙醇提取③加碳酸钙或硫酸铵处理④烘干药材（＜60℃）b避免酸、碱接触c溶剂的选择①多用乙醇、甲醇、醋酸乙酯②沸水不宜用于含淀粉多者,有时用含有机酸缓冲剂控制pH以防水解③亲脂性强者用氯仿等亲脂性溶剂3.苷元的提取：应用适当水解法把苷中糖基部分彻底水解掉，同时尽量不破坏苷元结构达最高提取率。以极性小溶剂提取。乙酰解、酶解、氧化开裂法。三、醌类化合物（一）结构与分类1.苯醌类：对苯醌邻苯醌2.萘醌类：α（1，4），β（1，2），amphi（2，6）大多以α―萘醌类衍生物存在，橙色或橙红色结晶。OO123456OO123456OOOOOO1234567891053.菲醌类：邻菲醌对菲醌丹参取的4.蒽醌类：（1）单蒽核类1）蒽醌及苷类：大黄素型：羟基分布两侧苯环上，黄色，如大黄、虎杖中致泻成分。茜草素型：羟基分布一侧苯环上，橙黄至橙红色，如茜草素2）氧化蒽酚类：3）蒽酚或蒽酚酮类：4）C—糖基蒽类：（2）双蒽核类1）二蒽酮类衍生物：2分子恩酮脱去1分子氢，通过碳碳键结合而成。大黄、番泻叶中成分：番泻苷A、B、C、D2）二蒽醌类：蒽醌类脱氢缩合或二蒽酮类氧化形成，山扁豆双醌3）去氢二蒽酮类：中位二恩酮再脱去1分子氢即进一步氧化，两环间以双键相连者，多暗紫红色，金丝桃属植物。4）日照蒽酮类：去氢二蒽酮进一步氧化，α和α΄位相连组成一新六元环。5）中位苯骈二蒽酮类：最高氧化水平的结构形式，也是天然物中高度稠合的多元环系统之一（含8个环）（二）理化性质1.物理性质：母核随酚羟基等助色团有黄、橙、棕色及紫红色，天然醌类多为晶体，苯醌萘醌多以游离态存在，游离醌具升华性，小分子苯醌及萘醌具挥发性。游离醌多溶于乙醇、乙醚、苯、三氯甲烷等有机溶剂，微溶于水，醌成为苷后极性增大，易溶于甲醇、乙醇、热水，几乎不溶于苯、乙醚等非极性溶剂。2.化学性质：1）酸性，易溶于碱性溶液。蒽醌类衍生物酸性强弱顺序：含--COOH含两个以上β-OH含一个β―OH含两个以上α―OH含一个α―OH。2）显色反应：Feigl反应：醌在碱性条件加热与醛类、邻二硝基苯生成紫色化合物。无色亚甲蓝显色试验：无色亚甲蓝乙醇溶液专用于检出苯醌及萘醌。样品在白色背景下呈现蓝色斑点。Borntrager反应：在碱性溶液中羟基醌类颜色改变并加深，多呈橙、红、紫OOOO6红、蓝色，如羟蒽基醌类遇碱变红或紫红称Borntrager反应。Kesting—Craven反应：苯醌及萘醌类化合物的醌环上有未被取代的位置时，在碱性条件下与含活性次甲基试剂反应呈蓝绿色或蓝紫色。蒽醌类不含有未取代的醌环，无此反应。与金属离子的反应：蒽醌类具有α—酚羟基或邻二酚羟基，则可与Pb²、Mg²等形成络合物。母核只有一个α―OH或一个β―OH则显橙黄色至橙色；如有一个α―OH，并另有一个α―OH在邻位则呈蓝色至蓝紫色。若在间位则显橙红色至红色，在对位则紫红至紫色。（三）提取分离1.蒽醌类化合物的提取方法：有机溶剂提取法：选用甲醇、乙醇作提取溶剂，把不同类型、性质各异的蒽类成分提取，浓缩后再依次进行分离。碱提酸沉淀法：用于提取具有游离酚羟基的蒽醌类化合物，酚羟基与碱成盐溶于碱水溶液中，酸化后酚羟基游离而沉淀析出。2.蒽醌类化合物的分离方法1）蒽醌苷类和游离蒽醌衍生物分离：溶解度不同，前者易溶于水，后者易溶于有机溶剂，用与水不混溶的有机溶剂萃取或回流提取蒽醌粗提物，将两者分开。2）游离蒽醌衍生物的分离：溶剂分步结晶法、PH梯度萃取法、色谱法。3）蒽醌苷类分离：蒽醌苷类水溶性强，需要结合吸附剂及分配柱色谱进行分离。载体：聚酰胺、硅胶、葡萄糖凝胶。（溶剂法）（四）实例1.大黄中的主要蒽醌类化合物及其理化性质大黄酸、大黄素、土大黄素、芦荟大黄素、大黄素甲醚、异大黄素、大黄酚、虫漆酸D。蒽醌苷、双蒽酮苷。大黄素甲醚极性最大，为金黄色针晶，几乎不溶于水、碳酸钠水溶液，微溶于乙酸乙酯、甲醇、乙醚，溶于苯、吡啶、氯仿、氢氧化钠水溶液。2.大黄中的主要葸醌类化合物的提取分离方法从大黄中提取分离游离羟基蒽醌时，可先用20%硫酸和苯混合液，在水浴上回流水解并使游离蒽醌转入苯中，然后依次用5%碳酸氢钠、5%碳酸氢钠和0.5%氢氧化钠溶液萃取苯溶液，再分别酸化各种碱溶液并进行重结晶，结果从5%碳酸氢钠萃取液中得到大黄酸，从0.5%氢氧化钠萃取液中得到芦荟大黄素。7四、苯丙素类（一）香豆素类1.香豆素的结构与分类母核为苯骈α―吡喃酮。分子中苯环或α―吡喃酮环上常有取代基存在。（1）简单香豆素类：7—羟基香豆素认为是香豆素类成分的母体。伞行花内酯、秦皮中七叶内酯和七叶苷、茵陈中滨蒿内酯、蛇床子的蛇床子素、独活等当归内酯，瑞香的瑞香内酯。（2）呋喃香豆素类：香豆素类成分如7位羟基和6（或8）位取代异戊烯基缩合形成呋喃环。呋喃环是否饱和分为不同类型：线型呋喃香豆素：呋喃环、苯环、α―吡喃酮环处在同一条直线上。补骨脂素、佛手柑内酯、欧芹属乙素。二氢呋喃香豆素：呋喃环外侧被氢化。如紫花前胡苷及苷元、石防风素。角型呋喃香豆素：8位异戊烯基与7位羟基形成呋喃环，则呋喃环、苯环、α―吡喃酮环处在同一条折线上。如当归素、虎耳草素、异佛手柑内酯。（3）吡喃香豆素类：香豆素类成分如7位羟基和6（或8）位取代异戊烯基缩合形成吡喃环。线型吡喃香豆素：6位异戊烯基与7位羟基形成呋喃环。如紫花前胡素、紫花前胡醇、紫花前胡香豆素I角型吡喃香豆素：8位异戊烯基与7位羟基形成吡喃环。如白花前胡丙素、白花前胡苷II二氢吡喃香豆素：吡喃环被氢化。（4）异香豆素类：茵陈内酯（5）其他香豆素类：2.香豆素的理化性质1）性状：游离多为结晶性物质，有比较敏锐熔点，分子量小的具有芳香气味与挥发性，升华性。香豆素苷呈粉末或晶体状，不具挥发性，无升华性，紫外线照射多显蓝色或紫色荧光。2）溶解性：游离易溶于乙醚、氯仿、丙酮、乙醇、甲醇等有机溶剂，也能部分溶于沸水，但不溶于冷水。香豆素苷易溶于甲醇、