中药化学学习要点

第一章总论第一节：提取一.中药化学成分提取的溶剂按极性由弱到强的顺序如下石油醚（pet.et）四氯化碳(CCl4)苯（C6H6）二氯甲烷（CHCl2）氯仿（CHCl3）（密度大于水）乙醚（Et2O）乙酸乙酯（EtOAc）正丁醇（n-BuOH)丙酮（Me2CO）（可与水混溶）乙醇（EtOH）（可与水混溶）甲醇（MeOH）（可与水混溶）水（H2O）根据相似相溶原理，在提取不同极性的化合物时，应选用相应极性的溶剂，比如用石油醚提取小极性化合物，用水提取大极性化合物。二.常用的溶剂提取方法如下：提取方法优缺点(1)煎煮法简便，大部分成分可被提出，不适于挥发及热不稳定性成分及含淀粉、黏液质、较多的药材提取。不宜使用铁器。(2)浸渍法简便，适于挥发性及热不稳定性成分及含淀粉、黏液质、较多的药材；提取时间长，效率低，水溶液易霉变(3)渗滤法保持浓度差，效率高，适合于各种成分（可用于提取活性蛋白）(4)回流提取法效率高，受热易破坏的成分不易使用(5)连续回流提取法(6)水蒸气蒸馏法操作简便，节约溶剂，效率高，受热易破坏的成分不易使用提取具有挥发性的、能随水蒸汽蒸馏而不被破坏的、与水不发生反应的成分水溶性成分一般易溶于水，如生物碱、有机酸类、鞣质第二节：分离一.常用分离方法1.分馏法此法是利用液体混合物各成分的沸点不同而进行的分离方法。适用于液体混合物的分离。分馏法可分为常压分馏、减压分馏、分子蒸馏等。2.结晶法此法是利用混合物中的各化合物在溶液中溶解度不同而析出结晶的方法进行分离。而精制和纯化固体成分时宜选用结晶法。注意选择容易蒸干和利于重结晶的溶剂来进行。（例如：Et2O不宜蒸干，也不宜用于重结晶，不应选择）3.萃取法此法是利用不同化合物在两相溶剂中的分配系数不同而进行分离、对于分离极性较大的成分（例如亲水性成分），选用正丁醇－水。中等极性采用氯仿-水。小极性采用石油醚-水。而甲醇、乙醇、丙酮均不能从中药水提液中萃取亲水性成分。PH梯度萃取法：在对于酸性不同的化合物的分离中，可分别用5%NaHCO3、5%Na2CO3、1%NaOH进行萃取。分别萃出强酸性成分、中等酸性成分、弱酸性成分4.透析法：基于样品组分分子大小不同而分离。5.层析法：一般为色谱层析，根据不同化合物在不同色谱柱上的色谱行为不同而进行分离。（1）离子交换层析法：适用于有机酸类、生物碱类、黄酮类、香豆素类的分离（2）硅胶柱层析法：吸附色谱。硅胶作为吸附剂用于吸附色谱时其为极性吸附剂（3）聚酰胺柱层析法：氢键吸附。（4）大孔吸附树脂分离法：可用于出去水溶性杂质6.沉淀法：采用加入不同沉淀剂的方法，使化合物进行沉淀。比如：胆甾醇沉淀适用于分离甾体皂苷和三萜皂苷。“水提醇沉”除去蛋白质、树胶、果胶、粘液质等溶于水不溶于乙醇的成分，保留苷类等既溶于水又溶于醇的成分。“醇提水沉”除去树脂、叶绿素等溶于醇不溶于水的成分，也保留苷类等成分。第三节：成分鉴定1.元素分析法：可用于确定成分的分子式。纯度测定方法：TLC、GC、HPLC、熔点法、观察晶型确定2.化学分析法：颜色反应异羟肟酸铁反应的阳性结果是蓝色，其中产生异羟肟酸的试剂是盐酸羟胺三氯化铁用于检测酚羟基Borntrager反应鉴别羟基蒽醌类化合物糖类的PC检查的显色剂是苯胺-邻苯二甲酸试剂碘化铋钾反应生成沉淀为橘红色3.波谱分析法：红外，紫外，质谱，核磁共振，为4大波谱分析法。第二章香豆素、木脂素类化合物第一节：基本概念以及名词解释香豆素在邻结构上可以看成是顺式羟基桂皮酸脱水而形成的内酯，往往以游离状态或与糖结合成苷的形式存在。简单香豆素母核上含氧基团多数连在7位，而且仅在苯环上有取代基，简单单木脂素中，连接两分子苯丙素的碳原子位置是β位。第二节：香豆素的一般性质香豆素因具有内酯结构，可溶于碱液中，因此可以用碱溶酸沉法提取；小分子香豆素因具有挥发性，可用水蒸气蒸馏法提取。由于香豆素苷类成分与香豆素类成分的溶解性不同，可用乙醚将其分开。含酚羟基的香豆素类化合物具有的性质或反应一般有：荧光性质、异羟肟酸铁反应、Gibb's反应（Gibbs反应呈阳性的化合物是6位，未取代的香豆素）、Emerson反应。可用TLC方法进行分离：硅胶为吸附剂，以石油醚-乙酸乙酯(2:1)展开。第三节：香豆素的特殊性质香豆素内酯环的碱水解应注意：碱性条件下水解开环，生成顺式邻羟基桂皮酸的盐。酸化后再闭环，但长时间在碱液中加热，开环后生成反式邻羟基桂皮酸的衍生物，酸化后不可逆。第三章黄酮类化合物第一节：基本概念以及名词解释黄酮化合物是泛指两个芳（苯）环环通过三碳键相连，具有C6-C3-C6基本结构的一系列化合物。基本母核：C6-C3-C6第二节：一般性质黄酮类化合物有颜色，是因为具2-苯基色原酮和助色团。黄酮苷一般用沸水提取，而黄酮类化合物在碱水提取时应选用饱和石灰水破坏粘液质、果胶时。第三节：特殊性质1.酸性黄酮母核在7位上羟基酸性最强，5位上羟基酸性最弱。用碱溶酸沉法提取黄酮类化合物时调节pH的时候应注意碱溶时pH一般调至8~9，不宜过高。因为黄酮类在强碱性下，尤其加热情况下，会破坏黄酮母核；加酸酸化时，酸性也不宜太强，一般pH值为2~3，太强会使黄酮生成盐。使之析出的黄酮又重新溶解，收率降低。2.鉴别反应黄酮类鉴别反应：（1）5-羟基黄酮的酚羟基对位无取代，Gibb’s反应及Emerson反应呈阳性。（2）3-和5-OH黄酮的二氯氧锆-枸橼酸应，5-OH黄酮的黄色溶液显著褪色，而3-OH黄酮溶液仍呈鲜黄色。3.提取分离（1）4′-羟基异黄酮一般最容易从聚酰胺柱层析色谱柱下洗脱（2）7,4′-二羟基黄酮用5％NaHCO3萃取可得到。第四节：中药实例儿茶、葛根、银杏：以黄烷醇为基本母核的：儿茶素（具有旋光性）属于C-苷的黄酮类化合物：葛根素银杏素是由由二分子芹菜素及其衍生物缩合成双黄酮的化合物当PH值较低时，花色素显红色第四章糖类第一节：基本概念以及名词解释糖类包括单糖和多糖。单糖：例如葡萄糖、核糖等。多糖：如果胶、纤维素、淀粉。第二节：一般性质1.提取多糖适合用稀浓度乙醇提取（一般小于60%）2.鉴别菲林试剂反应可区别还原糖和苷3.糖类的结构类型分类FischerHaworth绝对构型端基差向异构体距羰基最远的C*-OHD:向右；L:向左C1-OH与C5取代基α:顺式；β:反式距羰基最远的C*-RD:向上；L:向下C1-OH与C5取代基α:异侧；β:同侧*此处β-D-糖与α-L-糖、α-D-糖与β-L-糖中，糖端基碳原子的绝对构型是相同的。第五章苷类第一节：基本概念以及名词解释苷类：苷类又称配糖体，是糖或糖的衍生物与另一类非糖物质通过糖的端基碳原子连接形成的化合物。皂苷的结构一般为分甾体皂苷和三萜皂苷，三萜皂苷元有6个异戊二烯组成。第二节：一般性质1.溶解性：苷类的水溶性强弱关键取决于羟基的数目。提取时常用水或者乙醇，因为苷类化合物极性较大。苷具亲水性，一般可溶于水及甲醇、正丁醇等极性溶剂，难溶于亲脂性溶剂。苷类的溶解度与苷元的结构以及糖的数目、性质密切相关。2.鉴别以及结构确定：亚硝酰铁氰化钠反应可用于区别甲型和乙型强心苷吉拉德试剂法可自总皂苷元中分离含羰基的皂苷元皂苷泡沫实验使用溶剂一般为水，水液振摇后产生持久性泡沫单皂苷具有很强的溶血作用，而人参皂苷元抗溶血现象是由于存在A型人参皂苷苷类化合物确定糖链结构要解决的问题是（1）糖链中糖的种类和比例（用酸水解决和层析法）（2）糖之间的连接位置（用全甲基化和甲醇解法）（3）糖之间苷键的构型（用核磁共振谱数据，酶解法）常用稀酸。水解难易的规律是：(1)N-苷＞O-苷＞S-苷＞C-苷（由易到难）(2)呋喃糖苷＞吡喃糖苷(3)酮糖苷＞醛糖苷（酮糖多为呋喃糖）（例如：D－葡萄糖醛酸苷较难水解）(4)五碳糖苷＞六碳糖苷＞糖醛酸苷(5)2，3-去氧糖苷＞2-去氧糖苷＞2-羟基糖苷＞2-氨基糖苷（吸电子诱导效应，尤其在C2上）(6)芳香苷＞脂肪苷（芳香苷元有供电子结构）其中，芦荟苷属于C-苷，山慈菇苷A属于O-苷3.化学性质关键在于苷类的水解对难水解的苷用强酸，但苷元易被破坏，可用二相水解法以避免苷元的被破坏。可用酶进行水解：比如转化糖酶可水解β-果糖苷第三节：中药实例黄芩苷的制备注意事项：1.沸水投料是杀黄芩酶，防止其水解黄芩苷成黄芩素。水煎煮的方法提取黄芩苷，使黄芩苷充分被水煎煮出来，因为黄芩苷有亲水性基团-COOH，-OH故被沸水煮出。2.创造酸性条件使黄芩苷游离，因为有-COOH基团，80℃保温防止杂质随其析出。3.使黄芩苷溶解，NAOH能与-COOH等作用使黄芩苷溶解，转溶解于乙醇中，进一步纯化。（与某些不与NAOH反应不溶于乙醇的杂质分离）。4.洗掉酸液，用50%乙醇洗涤非黄芩苷成分（但与黄芩苷性质相似只是在乙醇中的溶解度不同）。95%乙醇纯化结晶后精制的黄芩苷。番泻苷B具有旋光性，番泻苷A中2个蒽酮母核的连接位置为C10-C10。柴胡皂苷元的母核属于5环3萜类。葛根中的所含有的黄酮都以C-苷形式存在。强心苷一般分为3种类型，其分类主要是由于所连特殊糖的不同。第六章醌类第一节：基本概念以及名词解释醌类化合物是中药中一类具有醌式结构的化学成分，主要分为苯醌，萘醌，菲醌和蒽醌四种类型.在中药中以蒽醌及其衍生物尤为重要。中药中苯醌类化合物主要分为邻苯醌和对苯醌两大类。蒽醌类基本母核中，其1、4、5、8位称为α位，2、3、6、7位称为β位第二节：一般性质关键在于搞清楚各位羟基的酸性强弱。第三节：中药实例大黄酚和丹参酮ⅡA的区别可采用的方法可采用：NaOH溶液、乙酸镁甲醇溶液、浓硫酸。大黄在储存的过程中，化学成分发生了一定的变化。新鲜大黄除含有蒽醌类成分外，尚含蒽酚、蒽酮类成分。贮存2～3年后的大黄，蒽酚、蒽酮类成分逐渐氧化成蒽醌，故其中几乎不含蒽酚、蒽酮类成分，而仅含蒽醌类成分。游离蒽醌的分离：pH梯度萃取法(流程如下图)药材乙醇提取乙醇浸膏乙醚捏溶乙醚溶液不溶物5%NaHCO3NaHCO3液乙醚液酸化5%Na2CO3沉淀重结晶Na2CO3液乙醚液结晶酸化1%NaOH（含-COOH或沉淀二个β–OH）重结晶NaOH液乙醚液结晶酸化（含一个β–OH）沉淀重结晶NaOH液乙醚液结晶酸化（含二个α–OH）沉淀重结晶结晶（含一个α–OH）所以，大黄中的蒽醌类成分的酸性强弱为：大黄酸大黄素芦荟大黄素大黄酚芦荟大黄素、大黄酸、芦荟苷均可与氢氧化钠溶液反应呈红色。紫草素可溶于氢氧化钠溶液。丹参酮ⅡA的基本母核属于菲醌，大黄素的基本母核属于蒽醌第七章有机酸碱第一节：基本概念以及名词解释有机酸是指一些具有酸性的有机化合物。生物碱是存在于自然界中的一类含氮的碱性有机化合物。第二节：一般性质1.提取在生物碱水提取液中，加碱调pH由低至高，每调一次用三氯甲烷萃取一次，首先得到强酸性生物碱，其一般可溶于碳酸氢钠。先加氯仿再碱化好。因为新生成的游离生物碱可立即转溶于氯仿中，而先碱化使生物碱游离生物碱生成沉淀，再转溶于氯仿，所需时间长。用氨水、石灰水或石灰乳等润湿药材，可使生物碱盐转变成游离生物碱，同时也增加溶剂对植物细胞的穿透力，提高提取效率。2.酸碱性不同结构的有机酸碱，有不同的酸碱性。pKb越小，说明碱性越强，烷基的斥电子效应可使生物碱的碱性增强。pH梯度萃取法可用于分离碱性不同的混合生物碱。物碱碱性大小与分子结构的关系影响因素碱性强弱注意点N的杂化方式共轭效应诱导效应sp3＞sp2＞sp平面性的p–π共轭使碱性减弱供电子基使碱性增强，P电子是位于源自核外层的电子，活动性强，易给出电子，而碱性强。季铵碱N以离子形式存在，显强碱性酰胺的碱性几乎呈中性，如胡椒碱；胍基生物碱因与供电子基共轭显强碱性供电基：烷基等；吸电基：含氧基团、芳环、空间效应分子内氢键诱导-场效应吸电子及使碱性减弱碱性减弱碱性减弱碱性减弱双键等含两个以上的N的生物碱有此效应如伪麻黄碱的碱性强于麻黄碱如东莨菪碱碱性弱于莨菪碱注意点：具有氮杂缩醛结构、烯胺结构的生物碱易于质子化而显强碱性。但如果N原子在稠环桥头时，则因其刚性结构以及吸电