中药化学

一、提取总论提取方法适用不适用冷提法浸渍法第一章热不稳定的、含淀粉等黏液质的渗漉法热提法煎煮法挥发性的、遇热易分解的回流法热不稳定的连续回流法水蒸气蒸馏法挥发性的、热稳定的、水不溶性的（挥发性生物碱麻伪麻、小分子萘醌蒽醌、小分子香豆素）升华法游离蒽醌、小分子香豆素、咖啡因、单萜超临界水溶性的二、分离与精制依据分离方法溶解度温度结晶与重结晶极性溶剂法酸碱性沉淀法沉淀试剂分配比液-液萃取法分配柱色谱（正相、反相）吸附性色谱法聚酰胺大孔树脂吸附法分子大小凝胶过滤膜分离法解离度离子交换法沸点分馏法水提醇沉法（多糖或蛋白质）；醇提水沉法（树脂或叶绿素）；醇提乙醚沉淀或丙酮沉淀法（皂苷）；酸提碱沉法（生物碱）；碱提酸沉法（黄酮、蒽醌）。聚酰胺吸附适合分离酚类、醌类、黄酮类化合物；不溶于有机溶剂，对碱较稳定，对酸较差。可用于脱鞣处理。洗脱能力由弱至强，可大致排列成下列顺序：水→甲醇→氢氧化钠水溶液→甲酰胺→二甲基甲酰胺→尿素水溶液大孔树脂洗脱液①水：单糖、鞣质、低聚糖、多糖；②乙醇：皂苷；③碱液：黄酮、有机酸、酚、氨基酸；④酸液：生物碱、氨基酸；⑤丙酮：中性亲脂成分。葡聚糖凝胶SephadexG只适于在水中应用。SephadexLH-20常常起到反相分配色谱的效果。透析膜分为：微滤膜（0.025~14um）、超滤膜（0.001~0.02um）、反渗透膜（0.0001~0.001um）、纳米膜（2nm）。第三节中药化学成分的结构研究方法1、质谱（MS）：确定分子量及求算分子式。2、红外光谱（IR）：特征官能团。3、紫外-可见吸收光谱（UV-VIS）：共轭体系。4、核磁共振谱（NMR）：氢谱及碳谱第二章生物碱第一节分类生物碱的分类方法主要有3种，按植物来源、生源途径和基本母核的结构类型分类。（一）吡啶类：结构简单，很多呈液态。槟榔碱、槟榔次碱、烟碱、胡椒碱、苦参碱、金雀花碱。（二）莨菪烷类：莨菪碱、古柯碱（三）异喹啉类1.简单异喹啉类2.苄基喹啉类（1）1-苄基异喹啉类：罂粟碱、去甲乌药碱、厚朴碱等。（2）双苄基异喹啉类：汉防已碱等。（3）原小檗碱类：小檗碱（季铵碱）、延胡索乙素（叔铵碱）等。（4）吗啡烷类：吗啡、可待因、清风藤碱等。（四）吲哚类生物碱：吴茱萸碱、马钱子碱、士的宁、长春碱、长春新碱、利血平等。（五）有机胺类生物碱：麻黄碱、秋水仙碱、益母草碱等。第二节理化性质三、溶解性（一）游离生物碱1.亲脂性生物碱：绝大多数叔胺碱和仲胺碱属于亲脂性生物碱。2.亲水性生物碱（1）季铵型生物碱（2）小分子生物碱：麻黄碱、烟碱（3）生物碱N-氧化物：氧化苦参碱（4）酰胺类生物碱：秋水仙碱、咖啡碱3.具有特殊官能团生物碱（1）具酚羟基或羧基的生物碱：两性生物碱，可溶于酸水和碱水。具酚羟基者可溶于氢氧化钠等强碱性溶液，如吗啡；具羧基者可溶于碳酸氢钠溶液，如槟榔次碱。（2）具内酯或内酰胺结构的生物碱：喜树碱、苦参碱等。4.溶解性无规律的：吗啡为酚性，但难溶于三氯甲烷、乙醚；石蒜碱难溶于有机溶剂，而溶于水；喜树碱不溶于有机溶剂，而溶于酸性三氯甲烷。（二）生物碱盐：一般易溶于水，可溶于醇类，难溶或不溶于亲脂性有机溶剂。某些生物碱盐难溶于水，如小檗碱盐酸盐、麻黄碱草酸盐。四、碱性（1）杂化方式：四氢异喹啉＞异喹啉（2）电效应：苯异丙胺＞麻黄碱＞去甲麻黄碱（3）空间效应：莨菪碱＞山莨菪碱＞东莨菪碱（4）氢键效应五、沉淀反应1.常用的沉淀试剂：碘-碘化钾、碘化铋钾、碘化汞钾、硅钨酸、饱和苦味酸、雷氏铵盐等。第四节含生物碱的中药实例一、麻黄鉴别反应：1.二硫化碳-硫酸铜反应2.铜络盐反应三、川乌：二萜双酯型生物碱第三章糖和苷第一节糖的分类常见的单糖有：五碳醛糖（如D-核糖、D-木糖、L-阿拉伯糖）、六碳醛糖（如D-葡萄糖、D-甘露糖、D-半乳糖）、甲基五碳醛糖（如L-鼠李糖）、六碳酮糖（如D-果糖）、糖醛酸等。第二节苷的分类苷类又称配糖体。其中糖部分称为苷元或配基，其连接的键叫苷键三、按苷键原子分类1.O-苷（最常见的一类苷）（1）醇苷：红景天苷、毛莨苷。（2）酚苷：天麻苷、水杨苷。（3）氰苷：苦杏仁苷。（4）酯苷：山慈菇苷A。红毛醇，水天酚，杏氰菇酯吲哚靛（5）吲哚苷：靛苷。2.S-苷萝卜苷和芥子苷。3.N-苷腺苷、鸟苷。4.C-苷牡荆苷、芦荟苷。萝卜芥子硫，腺苷鸟蛋，牡荆芦荟烧成炭第三节化学性质二、苷键的裂解1.酸催化水解（1）酸水解的易难顺序为：N--苷＞O--苷＞S--苷＞C--苷（蛋养刘炭）。（2）呋喃糖苷较吡喃糖苷易于水解，酮糖较醛糖易水解。（3）五碳糖甲基五碳糖六碳糖七碳糖。如果接有-COOH（糖醛酸），则最难水解。（4）氨基糖较羟基糖难水解，羟基糖又较去氧糖难水解。（5）芳香属苷（如酚苷）易水解。2.酶催化水解①β-果糖苷水解酶：如转化糖酶②α-葡萄糖苷水解酶：如麦芽糖酶③β-葡萄糖苷水解酶：如杏仁苷酶、纤维素酶。三、苷类的显色反应糖的显色反应中最重要的是Molish反应，常用试剂由浓硫酸和和α--萘酚组成。第五节结构测定一、糖的鉴定——纸色谱、薄层色谱、气相色谱、离子交换色谱、液相色谱纸色谱展开剂以正丁醇-乙醇-水和水饱和的苯酚两种系统应用最为普遍。常用显色剂有：硝酸银、三苯四氮唑盐、苯胺-邻苯二甲酸盐、3,5-二羟基甲苯-盐酸。二、糖链的结构测定测定糖链的结构主要解决三个问题：单糖的组成；糖与糖的连接位置和顺序；苷键的构型。（一）分子量：质谱法。一般采用场解吸（FD）、快原子轰击（FAB）、电喷雾（ESI）等方法。（二）连接位置：13C-NMR苷化位移。（三）糖链连接顺序：快原子轰击质谱（FABMS）、2D-NMR和NOE差谱技术。（四）苷健构型：酶催化水解、Klyne经验公式和NMR法。第四章醌类（不饱和酮）第一节结构与分类一、苯醌类（单苯环）二、萘醌类（双苯环）：如紫草素三、菲醌类（三苯环、不成直线）：如丹参醌、隐丹参醌四、蒽醌类（三苯环、一条直线）蒽醌单蒽核类蒽醌及其苷类大黄素型羟基分布于两侧的苯环上茜草素型羟基分布在一侧苯环上氧化蒽酚类新鲜大黄中含有蒽酚类成分蒽酚或蒽酮类C-糖基蒽类双蒽核类番泻苷为二蒽酮类衍生物第二节理化性质一、升华性游离的醌类多具升华性，小分子的苯醌类及萘醌类具有挥发性，能随水蒸气馏出。二、酸性：含COOH＞含二个以上β-OH＞含一个β-OH＞含二个以上α-OH＞含一个α-OH。三、显色反应（1）Feigl反应所有醌类。（2）无色亚甲蓝显色试验专用于检识苯醌及萘醌。（3）Borntrager’s反应羟基醌类（4）Kesting-Craven反应当苯醌及萘醌类化合物的醌环上有未被取代的位置时。（5）与金属离子的反应具有α-酚羟基或邻二酚羟基。第四节结构测定质谱特征：分子离子峰为基峰；游离醌依次脱去两分子CO，得到M-CO及M-2CO的强峰以及它们的双电荷峰。第五节含醌类化合物的中药实例一、大黄大黄中游离型蒽醌类酸性由强到弱：大黄酸、大黄素、芦荟大黄素、大黄素甲醚、大黄酚。二、丹参脂溶性的菲醌类化合物：加浓硫酸2滴，丹参醌Ⅱ显绿色，隐丹参醌显棕色，丹参醌I显蓝色。第五章香豆素和木脂素第一节香豆素（邻羟基桂皮酸的内酯）一、结构与分类（一）简单香豆素类：C-7位都有含氧基团存在——伞形花内酯。（二）呋哺香豆素类1、6,7-呋喃骈香豆素型（线型）补骨脂内酯、花椒毒内酯、欧前胡内酯。2、7,8-呋喃骈香豆素型（角型）白芷内酯、茴芹内酯。二、理化性质（一）性状：小分子的有挥发性，能随水蒸气蒸馏，并能升华。多数无香味和挥发性，也不能升华。（二）荧光性质：羟基香豆素在紫外光下多显出蓝色荧光，在碱溶液中荧光更为显著。荧光性质常用于色谱法检识香豆素。（三）显色反应1.异羟肟酸铁反应所有内酯（包括香豆素和强心苷）。2.三氯化铁反应具有酚羟基的香豆素。3.Gibb’s反应酚羟基对位的活泼氢——蓝色。4.Emerson反应酚羟基对位的活泼氢——红色。Gibb’s反应和Emerson反应都要求必须有游离的酚羟基，且酚羟基的对位要无取代才显阳性。三、提取与分离（一）水蒸气蒸馏法：小分子的香豆素。（二）碱溶酸沉法：可用0.5%氢氧化钠水溶液（或醇溶液）加热提取。（三）色谱方法：柱色谱吸附剂可用中性和酸性氧化铝以及硅胶，碱性氧化铝慎用。四、香豆素的NMR谱规律1.H-3和H-4约在δ6.1～7.8产生两组二重峰（J值约为9Hz），其中H-3的化学位移值为6.1～6.4，H-4的化学位移值为7.5～8.3。2.H-5呈d峰，J值为9Hz；H-6和H-8在较高场处，m峰。3.芳香环上的甲氧基信号一般出现在δ3.8～4.0。第三节香豆素类及木脂素类化合物研究实例一、含香豆素类化合物的中药实例——秦皮：七叶内酯、七叶苷。二、含木脂素的中药实例（一）五味子：联苯环辛烯型木脂素：五味子酯甲。（二）厚朴：新木脂素：厚朴酚、和厚朴酚。第六章黄酮第一节结构与分类一、结构式编号：蒽醌——右环正上为1，顺时针1~8；黄酮——中环上O为1，顺时针1~8，B环连接处为1′，1′~6′顺逆随便。二、苷元的结构与分类B-环2位：黄酮类、黄酮醇类、二氢黄酮醇类、黄烷-3-醇类、黄烷-3,4-二醇类B-环3位：异黄酮类离子型：花色素类开环：查尔酮类第二节理化性质一、性状1.形态：多为结晶性固体，少数为无定形粉末（苷）。2.旋光性：仅二氢黄酮、二氢黄酮醇、黄烷、黄烷醇有旋光性。3.颜色：①黄酮、黄酮醇及其苷类：灰黄～黄色。②查耳酮：黄～橙黄色。③二氢黄酮、二氢黄酮醇、黄烷醇：无色。④异黄酮：微黄色。⑤花色素：颜色可随pH不同而改变：二、溶解性1.黄酮、黄酮醇、查耳酮等平面性强的分子，难溶于水；而二氢黄酮及二氢黄酮醇等，溶解度稍大。2.花色苷元（花青素）类，因以离子形式存在，具有盐的通性，故亲水性较强，在水中的溶解度较大。3.黄酮类苷元分子中引入羟基，将增加在水中的溶解度；而羟基经甲基化后，则增加在有机溶剂中的溶解度。川陈皮素可溶于石油醚，三、酸碱性（一）酸性：7,4′-二羟基＞7或4′-羟基＞一般酚羟基＞5-羟基（二）碱性：γ-吡喃酮环上的醚氧原子（1位氧原子）可与强无机酸生成金属钅羊盐。四、显色反应（一）还原试验1.盐酸-镁粉（或锌粉）反应：黄酮、黄酮醇、二氢黄酮及二氢黄酮醇类。2.四氢硼钠（钾）反应：二氢黄酮类。（二）金属盐类试剂的络合反应1.锆盐：黄酮类化合物分子中有游离的3-或5-羟基存在时，均可与该试剂反应生成黄色的锆络合物。故当反应液中加入枸橼酸后，5-羟基黄酮的黄色溶液显著褪色，而3-羟基黄酮溶液仍呈鲜黄色（锆-枸橼酸反应）。2.氯化锶（SrCl2）：具有邻二酚羟基结构的黄酮类化合物。3.三氯化铁：分子中含有酚羟基，可产生阳性反应。（三）硼酸显色反应：5-羟基黄酮及2′-羟基查耳酮类。（四）碱性试剂显色反应1.二氢黄酮类易在碱液中开环，转变成相应的异构体——查耳酮类化合物。2.黄酮醇类在碱液中先呈黄色，通入空气后变为棕色。3.黄酮类化合物的分子中有邻二酚羟基取代或3,4′-二羟基取代时，在碱液中不稳定，易被氧化，出现黄色→深红色→绿棕色沉淀。第三节分离（一）柱色谱法分离黄酮类化合物常用的吸附剂或载体有硅胶、聚酰胺、葡聚糖凝胶及纤维素粉等。1.聚酰胺柱色谱（1）洗脱顺序：叁糖苷--双糖苷--单糖苷--苷元。（2）母核上增加羟基，洗脱速度减慢。（3）不同类型黄酮流出顺序：异黄酮--二氢黄酮醇--黄酮--黄酮醇。（4）分子中芳香核、共轭双键多者易被吸附，故查耳酮往往比相应的二氢黄酮难于洗脱。（二）pH梯度萃取法⑴、7,4′-二羟基：酸性最强，可以溶于5%NaHCO3⑵、7或4′-羟基：可以溶于5%Na2CO3⑶一般酚羟基、5-羟基：可以溶于0.2%、4%NaOH溶液中第四节含黄酮类化合物的中药实例一、黄芩：黄芩苷→水解→黄芩素→邻三苯羟基被氧化→醌→绿色（黄芩变色原因）二、葛根：主要含异黄酮类化合物——大豆素、大豆苷、葛根素。三、银杏叶：含山奈酚类、槲皮素类、木犀草素类、儿茶素类。第四节鉴别与结构测定一、色谱法：第一向展开采用醇性溶剂（分配作用原理）；第二向展