中药化学笔记

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资源描述

1.药材须经干燥并适当粉碎,以利于增大与溶剂的接触表面,提高提取效率。2.溶剂极性:亲水性越强,极性越大;亲脂性越强,极性越小(大水小指);极性的大小可用介电常数(ε)来判断,ε越小,极性就越小,反之亦然。3.常用溶剂极性大小顺序:石油醚<四氯化碳<苯<二氯甲烷<氯仿(三氯甲烷)<乙醚<乙酸乙酯<正丁醇<丙酮<甲醇(乙醇)<水。(记忆:十四本,二三迷,双乙丁丙甲乙水)3.中药有效成分提取方法:1煎煮法:含挥发性成分及加热易破坏的成分不宜使用。2浸渍法:适用于遇热不稳定的成分,或含大量淀粉、树胶、果胶、黏液质的中药。3渗漉法:适用于遇热不稳定的成分,或含大量淀粉、树胶、果胶、黏液质的中药。4回流提取法:对热不稳定成分不宜使用。5连续回流提取法:对热不稳定成分不宜使用。4.水蒸气蒸馏法的适用范围:1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。2化合物的沸点100度以上,却有一定的蒸气压。5.超临界萃取法:1萃取选择性的决定因素:温度、压力、夹带剂的种类及含量。2常用的提取物质:C026.重结晶法中溶剂选择的一般原则:1)不与被结晶物质发生化学反应;2)对被结晶成分热时溶解度大、冷时溶解度小;3)对杂质或冷热时都溶解(留在母液中),或冷热时都不溶解(过滤除去);4)溶剂沸点较低,容易挥发除去;5)无毒或毒性较小,便于操作。7.判断结晶纯度的方法1)结晶形态和色泽:一个纯的化合物一般都有一定的晶形和均匀的色泽。2)熔点和熔距:单一化合物一般都有一定的熔点和较小的熔距(1~2℃)。3)色谱法:单一化合物用两种以上溶剂系统或色谱条件进行检测,均显示单一的斑点。4)高效液相色谱法(HPLC):纯的化合物显示单一的谱峰。8.两相溶剂萃取法常见的方法有液—液萃取法和液—液分配色谱(LC或LLC)等。9.分离因子β:1)β≥100,仅作一次简单萃取就可实现基本分离;2)100>β≥l0,则需萃取10-12次;3)β≤2时,要想实现基本分离,需作100次以上萃取才能完成;4)当β≈1时,意味着两者性质极其相近,即使作任意次分配也无法实现分离。10.正相色谱与反相色谱:1分配柱色谱用的载体:主要有硅胶、硅藻土及纤维素粉等。2正相色谱:固定相极性>流动相。分离水溶性或极性较大的成分,3反相色谱:固定相极性<流动相。分离脂溶性化合物,11.硅胶:适用于分离酸性成分。硅胶、氧化铝属于物理吸附过程,一般无选择性,可逆吸附,属于极性吸附剂。1对极性物质具有较强的吸附能力,极性强的物质优先吸附。2溶剂极性越弱,吸附剂对溶质的吸附能力增强,反之亦然。3溶质即使被硅胶、氧化铝吸附,但一旦加入极性较强的溶剂时,又可被后者置换洗脱下来。12.氧化铝:适用于分离碱性成分。13.活性炭:非极性吸附剂。1吸附行为与硅胶和氧化铝相反:水中吸附能力强,洗脱剂的洗脱能力随溶剂极性的降低而增强。2应用于水溶液的脱色素,糖、黄酮苷以及环烯醚萜苷的分离纯化。14.大孔吸附树脂:1吸附原理:①选择性吸附(由于范德华引力或产生氢键的结果)②分子筛性能(由其本身的多孔性网状结构决定)2影响吸附的因素:①大孔树脂本身的性质(比表面积、表面电性、极性、能否形成氢键等)②洗脱溶剂的性质(极性、酸碱性)③被分离化合物的性质(分子量、极性、能否形成氢键)3大孔吸附树脂的应用:用于天然化合物的分离和富集。4洗脱液的选择:①用适量水洗,洗下单糖、鞣质、低聚糖、多糖等极性物质;②7O%乙醇洗,洗脱液中主要为皂苷,但也含有酚性物质、糖类及少量黄酮,实验证明30%乙醇不会洗下大量的黄酮类化合物;③3%~5%碱溶液洗,可洗下黄酮、有机酸、酚性物质和氨基酸;④10%酸溶液洗,可洗下生物碱、氨基酸;⑤丙酮洗,可洗下中性亲脂性成分。15.聚酰胺吸附色谱:属于氢键吸附;适用化合物类型:酚类、醌类、黄酮类。1吸附强弱通常在含水溶剂中大致有下列规律:①形成氢键的基团数目越多,则吸附能力越强。②易形成分子内氢键者,其在聚酰胺上的吸附即相应减弱。③分子中芳香化程度高者,则吸附性增强;反之,则减弱。2洗脱溶剂的洗脱能力由弱到强的顺序为:水<甲醇或乙醇<丙酮<氢氧化钠水溶液<甲酰胺<二甲基甲酰胺<尿素水溶液(记忆:水甲乙丙氧,甲酰二甲尿)3聚酰胺色谱的应用:①对酚类、黄酮类等含酚羟基化合物可逆吸附,分离效果好,吸附容量大,适于制备分离。②可用于生物碱、萜类、甾体、糖类、氨基酸等其他极性与非极性化合物的分离。③对鞣质的吸附特强,近乎不可逆,故用于植物粗提取物的脱鞣处理。16.凝胶过滤法:分子筛作用,根据凝胶的孔径和被分离化合物分子的大小而达到分离的目的。17.膜分离法:利用一种用天然或人工合成的膜,以外界能量或化学位差为推动力,对双组分或多组分的溶质和溶剂进行分离、分级、提纯和富集的方法。应用:①精制药用酶时,用透析法脱无机盐。②采用膜分离技术生产中药注射剂和大输液可以明显缩短生产周期,简化生产工艺。③有效地去除鞣质、蛋白质、淀粉、树脂等大分子物质及其微粒、亚微粒和絮凝物等。④提取中药有效成分、口服液、药酒和其他制剂。18.离子交换色谱:1离子交换法原理:根据混合物中各成分解离度差异进行分离。2离子交换树脂的结构与性质:球形颗粒,不溶于水,但可在水中膨胀。①母核部分:由苯乙烯通过二乙烯苯(DVB)交联而成的大分子网状结构。网孔大小用交联度表示,交联度越大,则网孔越小,质地越紧密,在水中越不易膨胀;交联度越小,则网孔越大,质地疏松,在水中易于膨胀。②离子交换基团:阳离子交换树脂有强酸性和弱酸性两种;阴离子交换树脂有强碱性和弱碱性两种。(阳酸阴碱)3离子交换法的应用:①用于不同电荷离子的分离:天然药物水提取物中的酸性、碱性及两性化合物的分离。②用于相同电荷离子的分离:依据酸性或碱性的强弱不同分离(碱性强弱:Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ;弱酸性树脂吸附强弱:Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ)。19.分馏法:利用中药成分沸点的差别进行分离的方法。1)沸点相差在100℃以上时,可用反复蒸馏法达到分离的目的。2)沸点相差在25℃以下,则需要采用分馏柱。3)沸点相差越小,则需要的分馏装置越精细。如挥发油和一些液体生物碱的提取分离常采用分馏法。20.纸色谱、薄层色谱、高效液相色谱等方法在中药化学成分纯度测定中的应用:1用PC或TLC选择适当的展开剂,样品只有在3种以上溶剂系统或色谱条件进行检测,均显示单一的斑点才可以确定其为单一化合物。2个别情况下,须用正相和反相两种色谱确认。3HPLC不受条件限制,用量少,时间快,灵敏度高,准确。21紫外—可见吸收光谱(UV):1)π→π*及n→π*跃迁可因吸收紫外光及可见光而引起,吸收光谱出现在紫外及可见区域(200~700nm)。2)UV光谱主要可提供分子中的共轭体系的结构信息,可据此判断共轭体系中取代基的位置、种类和数目,用于推断化合物骨架,用于测定化合物的精细结构。3)对分子中含有共轭双键、α,β-不饱和羰基(醛、酮、酸、酯)结构化合物,及芳香化合物的结构鉴定是重要手段。22.红外光谱(IR):1)红外吸收范围:4000~625cm-12)可确定其分子中的官能团的种类及其大致的周围化学环境:①4000~1500cm-1为特征频率区:官能团吸收,如羟基、氨基、重基、芬环等出现此区域。②1500~600cm-1为指纹区:可做真伪鉴别依据。23.核磁共振谱(NMR):1)氢核磁共振(1H-NMR):分子中有关氢质子的类型、数目及相邻原子或原子团的信息,对中药化学成分的结构测定具有十分重要的意义。①化学位移:识别不同的类型的氢。②峰面积:判断每个信号的氢质子数。③裂分与偶合常数:判断相连接的氢的情况。2)碳核磁共振(13C-NMR):化学位移也取决于周围的化学环境及电子密度,并可据此判断13C的类型。在决定中药化学成分(碳水化合物)的结构有重要作用。24.质谱(MS):可用于确定分子量和求算分子式,及提供其他结构信息。二、生物碱1.生物碱在自然界中的分布和存在情况:分布于植物界,在动物界中少有发现。是许多中药的主要有效成分。1)双子叶植物:①毛茛科(黄连属黄连,乌头属乌头、附子)②防己科(汉防己、北豆根)③罂粟科(罂粟、延胡索)④茄科(曼陀罗属洋金花、颠茄属颠茄、莨菪属莨菪)⑤马钱科(马钱子)⑥小檗科(三颗针)⑦豆科(苦参属苦参、槐属苦豆子)。2)单子叶植物:①石蒜科②百合科(贝母属川贝母、浙贝母)③兰科。3)少数裸子植物:①麻黄科②红豆杉科③三尖杉科④松柏科。4)低等植物:①烟碱存在于蕨类植物中。②麦角生物碱存在于菌类植物中。③地衣、苔藓类植物中仅发现少数简单的吲哚类生物碱。④藻类、水生类植物中未发现生物碱。2.生物碱的分类方法:按植物来源、生源途径和基本母核的结构类型分类。主要有吡啶类生物碱、莨菪烷类生物碱、异喹啉类生物碱、吲哚类生物碱、有机胺类生物碱。3.吡啶类生物碱:来源于赖氨酸,是由吡啶或哌啶衍生的生物碱,主要有两种类型。1)简单吡啶类:槟榔中的槟榔碱、槟榔次碱,烟草中的烟碱,胡椒中的胡椒碱。(记忆:简定狼烟焦)2)双稠哌啶类:由两个哌啶环共用一个氮原子稠合而成的杂环,具喹喏里西啶的基本母核。如苦参中的苦参碱、氧化苦参碱,野决明中的金雀花碱等。(记忆:双定苦金花)4.莨菪烷类生物碱:来源于鸟氨酸,由莨菪烷环系的C3-醇羟基与有机酸缩合成酯。如莨菪碱、古柯碱等。(记忆:莨菪浪荡河5.异喹啉类生物碱:来源于苯丙氨酸和酪氨酸系,具有异喹啉或四氢异喹啉的基本母核,主要有四种类型。1)简单异喹啉类:如鹿尾草中的萨苏林,(记忆:简异萨苏林)2)苄基异喹啉类:苄基异喹啉类又分为1-苄基异喹啉类和双苄基异喹啉类。①1-苄基异喹啉类:异喹啉母核1位连有苄基。如罂粟中的罂粟碱,乌头中的去甲乌药碱,厚朴中的厚朴碱。(记忆:一变英武后)②双苄基异喹啉类:两个苄基异喹啉通过1~3个醚键相连接。如防己科北豆根中的蝙蝠葛碱,汉防己中的汉防己甲素和乙素。(记忆:双变蝙蝠防甲乙)3)原小檗碱类:由两个异喹啉环稠合而成,又分为小檗碱类和原小檗碱类。①小檗碱类:为季铵碱,如黄连、黄柏、三棵针中的小檗碱;(记忆:小檗百练针)②原小檗碱类:为叔胺碱,如延胡索中的延胡索乙素。(记忆:原小乙元胡)4)吗啡烷类:具有部分饱和的菲核,如罂粟中的吗啡、可待因,青风藤中的青风藤碱等。(记忆:吗啡可青风)6.吲哚类生物碱:来源于色氨酸,主要分为四类。1)简单吲哚类:如板蓝根、大青叶中的大青素B,蓼蓝中的靛青苷等。(简引大青蜓)2)色胺吲哚类:含有色胺部分,结构较简单。如吴茱萸中的吴茱萸碱。(色引吴茱萸)3)单萜吲哚类:结构较复杂,如萝芙木中的利血平、番木鳖中的士的宁等。(单引历史)4)双吲哚类:由两分子单吲哚类生物碱聚合而成的衍生物,如长春花中具有抗癌作用的长春碱和长春新碱。(双引长春)7.有机胺类生物碱:氮原子不在环状结构内。如麻黄中的麻黄碱,秋水仙中的秋水仙碱,益母草中的益母草碱等。(有仙母马)8.生物碱的性状:1)多为结晶形固体,少数为非晶形粉末,少数小分子生物碱(烟碱、毒芹碱、槟榔碱)为液体。2)具有固定的熔点,有的具有双熔点,个别的仅具有分解点。3)多具苦味,少数呈辛辣味或其他味道,如甜菜碱具有甜味。4)一般无色或白色,少数有颜色,如小檗碱、蛇根碱呈黄色,药根碱、小檗红碱呈红色等。个别生物碱在可见光下无色,而在紫外光下显荧光,如利血平。5)个别小分子固体及少数呈液态的生物碱(麻黄碱、烟碱)具有挥发性,可用水蒸气蒸馏法提取。6)个别生物碱(咖啡因)具有升华性。9.生物碱的旋光性:1)含有手性碳原子或本身为手性分子的生物碱都有旋光性,且多为左旋。2)影响生物碱旋光性的因素:手性碳构型、测定溶剂、pH值、温度、浓度等。①麻黄碱在水中呈右旋性,在三氯甲烷中呈左旋性。(蚂蝗游水)②烟碱在中性条件下呈左旋性,在酸性条件下呈右旋性。(烟油酸)③北美黄连碱在95%以上乙醇中呈左旋性,在稀乙醇中呈右旋性;在中性条件呈左旋性,在酸性条件下呈右旋性。(黄连又酸又细)10.生物碱盐的溶解性:1游离生物碱的溶解性1)亲脂性生物碱:多数仲胺碱和叔胺碱氮原子的生物碱具有较强脂溶性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