药学科研方法 中药化学成分研究95页PPT

中药化学成分的一般 研究方法---结构确定
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中药有效成分化学结构的研究方法
中药有效成分的理化鉴定
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1H- NMR
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1H- NMR
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1H- NMR
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屏蔽效应
由于核外电子 的存在及影响， 将产生一个对抗 外加磁场H0的磁 场，使核实受磁 场减小，这种对 抗外磁场的作用 称为屏蔽效应。
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２．化学键的磁各向异性效应
❖ 芳环 ❖ 叁键 ❖ 羰基 ❖ 双键 ❖ 单键 ❖ 和键碳原子相连的H，其所受屏蔽作用小于烷基碳原子相
连的H原子。 d值顺序：
HCO > A rH > HCC> HCC> HC
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３． 共轭效应(C效应)
当芳环、C=C与-OR，=C=O，-NO2等供电、吸电基 团相连时，δ值发生相应的变化
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去屏蔽效应
若核外电子产生的感应磁场与外加磁场方向相 同，核所感受到的实际磁场 H有效 大于外磁场，这 种效应称去屏蔽效应 (deshielding effect)。
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影响化学位移的因素
❖ 凡是能使核外电子云密度改变的因素都能影响化 学位移
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２．化学键的磁各向异性效应
❖ 芳环的上下方为屏蔽区，其它地方为去屏蔽区
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２．化学键的磁各向异性效应

（）
(二)生物碱的色谱鉴别 1．薄层色谱法 首先用适当的溶剂提取生物碱，提取液经浓缩 后直接或经过必要的净化后，点在薄层板上，层析后喷洒生物碱显 色剂，再根据生物碱的特性，选择特异的颜色反应或荧光，并应用 纯品对照，或标准药材对照，同时须作阴性对照后确定。如用硅胶 为吸附剂时，一般应用碱性系统展开剂较多，或使生物碱的薄层分 离在碱性环境下进行。
2021/01/21测定
(一)经典化学方法 1.重量法 重量法测定中药制剂中生物碱多为测定其总生物碱的 含量。本法可用于混合总碱、未知结构或分子量相差较大的生物碱 的含量测定。缺点是挥发性生物碱不宜用此法，在蒸发提取溶剂或 加热、干燥时能分解破坏以及加碱使生物碱游离时可发生水解的生 物碱也不可用此法。本法取样量大，得到的残渣在称量的准确度内 方可应用。应用本法要求定量的将生物碱提取完全，并尽可能除去 杂质，须注意选择合适的提取溶剂。 实例 见P135 苦参片中苦参总碱的测定
(2)两相滴定法： 因边滴边使游离生物碱溶于有机溶剂中，不
致影响终点的观察。更重要的是由于游离生物碱进入有机相，明显
地增大了生物碱盐的电离常数pKa。生物碱盐在两相中的水解为
pKa(D)=pKa - log(1+PC)，即与分配系数有关。一般的测定方法是
称取生物碱盐类溶于水中(加氯化钠少许)，然后加一定量有机溶剂，
(2)生物碱的酸性水溶液或稀醇（小于50%）溶液中，滴加碘碘化钾试剂数滴，产生棕色或褐色沉淀，
BH+ + I2-K+I- → BI2HI（棕、褐色） + K+
(3)生物碱的酸性水溶液或稀醇（小于50%）溶液中，滴加碘化 铋钾、碘化汞钾试剂数滴，产生红棕色沉淀、类白色沉淀。
BH+ + BiI3KI → BBiI3HI（红棕色） + K+ 2B02H1/+01/2+1 HgI2KI → BHgI22HI（类白色） + K+ 第一课件网 1

祖国万岁
1H- NMR
祖国万岁
1H- NMR
祖国万岁
屏蔽效应
由于核外电子 的存在及影响， 将产生一个对抗 外加磁场H0的磁 场，使核实受磁 场减小，这种对 抗外磁场的作用 称为屏蔽效应。
祖国万岁
去屏蔽效应
若核外电子产生的感应磁场与外加磁场方向相 同，核所感受到的实际磁场 H有效 大于外磁场，这 种效应称去屏蔽效应 (deshielding effect)。
B α=1.23，β=0.72
C α=1.17，
祖国万岁
２．化学键的磁各向异性效应
❖ 芳环 ❖ 叁键 ❖ 羰基 ❖ 双键 ❖ 单键 ❖ 和键碳原子相连的H，其所受屏蔽作用小于烷基碳原子相
连的H原子。 值顺序：
H C O > Ar H > H C C > H C C > H C
祖国万岁
３． 共轭效应(C效应)
H 3C N H3C C C
~3.7 H H3C O
H CC
~0.9 H3C C
15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 化学位移 δ(ppm)
祖国万岁
O
OH H
H
H
HHHH
CH3CO
CH2CH3
CH2CH3
2
1
PM
0
祖国万岁
SUCCESS
THANK YOU
2020/12/13
振吸收移向低场。 ❖形成氢键倾向受溶液的浓度影响，如
在极稀的甲醇中，形成氢键倾向小， 故羟基中质子的化学位移小0.5—1.0； 而在浓溶液中形成氢键倾向大,化学位 移值大,4.0—5.0。
祖国万岁
５．溶剂的影响

b、系统溶剂萃取法（溶剂极性梯度萃取法）
操作：使用极性不同的溶剂，按极性由小到大 的顺序，对提取物进行萃取
3、沉淀法
定义：基于有些中药化学成分能与某些试剂生成沉淀，或加 入某些试剂后可降低某些成分在溶液中的溶解度而自 溶液中析出的一种方法。
1）专属性试剂沉淀法
利用某些特定试剂与某些化学成分能反应生成可逆的不 溶性沉淀，而与其它化合物分离。
膜分离法、凝胶过滤法等 5）根据物质解离程度不同 离子交换法 6）根据物质的沸点不同 分馏法、升华法
1、结晶法 原理：利用混合物中各成分在溶剂中溶解度的显著 差别而分离的方法。 适用范围：分离和精制固体化学成分，是纯化物质 常采用的方法。
关键：选择适宜的结晶溶剂。 常用溶剂：甲醇，乙醇，乙酸乙酯，吡啶等。当单 一溶剂无效时，可选用两种或两种以上溶剂。
雷式铵盐 —— 生物碱 胆甾醇 —— 甾体皂苷 明胶 —— 鞣质
2）分级沉淀法
在混合组分的溶液中加入与该溶液能互溶的溶剂，改变 混合组分溶液中某些成分的溶解度，使其从溶液中析出。
可改变加入溶剂的极性或数量，而使沉淀逐步析出。 乙醇沉淀法（常用于分离皂苷类化合物）
3）盐析法
在混合物水溶液中加入易溶于水的无机盐，至 一定浓度或饱和状态，使某些中药成分在水中溶解 度降低而析出，也可用有机溶剂萃取。
原理：利用混合物中各组分酸碱性不同进行分离。 游离生物碱（难溶于水）+ 酸 → 生物碱盐（易溶于水） 有羧基或酚羟基的酸性成分（较难溶于水）+ 碱 →
盐（易溶于水）
有内酯或内酰胺结构的成分（难溶于水） 皂化 产物（易溶于水）
2、溶剂法 1）酸碱溶剂法
pH梯度法
操作：使用酸碱度不同的溶剂，按酸度或碱度 不断递变提取不同碱度或酸度的化合物

所得图谱即为质谱。中药化学成分的一般研究方法四大
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谱
EI-MS（电子轰击电离, electron impact ionization）
测定时先加热气化，再电离，易热分解或难气化的化合物，测不到分子 离子峰。
FD-MS（场解析电离, field desorption ionization）
将试样稀溶液涂在钨丝发射极上，通过真空密封系统进入离化室作为阳极， 再安装阴极，加10kV的高电压使其电离。适用于热不稳定、极性大、难挥 发的化合物。但碎片信息少。
合常数（氢与氢的关系），提供分子中氢的类型、数目及相
邻原子或原子团的信中息药化。学成分的一般研究方法四大
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谱
化学位移（Chemical shift, δ）
1H核因周围化学环境不同，其外围电子云密度以及绕核旋转时产生的磁 的屏蔽效应也不同。不同类型的1H共振信号出现在不同区域，可识别。
TMS：四甲基硅烷 标准物质 ✓屏蔽效应强，共振信号在高场区（δ值规定为0）绝大多数吸收 峰均出现在它的左边。 ✓结构对称，是一个单峰。 ✓容易回收（b.p.低），与样品不反应、不缔合。
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谱
3.结构研究的主要方法
紫外－可见吸收光谱（UV-vis）
定义
分子中的电子因一定波长的光线照射从低能级跃迁至高能 级后产生了光谱。是一种电子光谱。
其中由吸收紫外光或可见光引起的π-π*、n-π*跃迁产生 的光谱为紫外－可见光谱。
含有共轭双键、α，β-不饱和羰基结构的化合物以及芳香
族化合物的分子有此特征光谱。
中药化学成分的一般研究方法四大
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谱
C=O s-(-)-藏茴香酮的IR光谱
中药化学成分的一般研究方法四大

常用溶剂： 常用溶剂：
水： 生物碱盐、苷类、有机酸盐、糖 冷水：发生酶解反应，杂质多 热水：效率高，挥发性成分损失，热敏性成分易破 坏 亲水性有机溶剂：MeOH、EtOH、Me2CO等 亲水性有机溶剂 亲脂性有机溶剂：CHCl3、Et2O、Ben、Et2OAc 亲脂性有机溶剂
水(H2O) 甲醇(MeOH) 甲醇 乙醇(EtOH) 乙醇 极性大
(五)复合途径 五 复合途径
许多二级代谢产物由上述生物合成的复合途径生成。 许多二级代谢产物由上述生物合成的复合途径生成。即分子中各个 部分由不同的生物合成途径产生。如查耳酮类、二氢黄酮类化合物的A 部分由不同的生物合成途径产生。如查耳酮类、二氢黄酮类化合物的 环和B环分别由乙酸 丙二酸途径和莽草酸途径生成。 环分别由乙酸-丙二酸途径和莽草酸途径生成 环和 环分别由乙酸 丙二酸途径和莽草酸途径生成。一些萜类生物碱分 别来自甲戊二羟酸途径及莽草酸途径或乙酸-丙二酸途径 丙二酸途径。 别来自甲戊二羟酸途径及莽草酸途径或乙酸 丙二酸途径。
大孔吸附树脂
原理：吸附性和分子筛性原理相结合 吸附性：范德华引力或氢键的 分子筛：多孔性 应用：糖与苷的分离、生物碱的精制
分配色谱
原理：被分离成分在固定相和流动相之间的 分配系数不同 正相分配色谱：流动相极性< 固定相极性 反相分配色谱：流动相极性>固定相极性 HPLC、MPLC、LPLC
中药有效成分化学结构的研究方法
酸碱溶剂法 溶剂分配法
系统溶剂萃取法 逆流分溶法（ 逆流分溶法（CCD） ） 液滴逆流色谱（ 液滴逆流色谱（DCCC） ）
萃取法
原理：利用混合物中各成分在两种互不相溶的溶剂 中分配系数不同而达到分离的目的 Corg K（分配系数）=
CH

PPT课件
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3.溶剂的分类
强极性溶剂： 水 亲水性有机溶剂：与水任意混溶
（甲、乙醇，丙酮） 亲脂性有机溶剂：不与水任意混溶，可分层（乙醚、 氯仿、苯、石油醚）
★常用溶剂的极性顺序：
石油醚—四氯化碳—苯—氯仿—乙醚—乙酸乙酯—正丁 醇—丙酮—乙醇—甲醇—水
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4. 提取方法
溶剂提取的方法
• “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我 笨，没有学问无颜见爹娘 ……”
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
第一节 中药化学成分的主要类型
已知类型的中药化学成分
糖类
苷类
醌类化合物
苯丙素类
黄酮类
萜类和挥发油
生物碱
甾体类化合物 三萜类化合物 鞣质
PPT课件
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第二节 中药有效成分的提取分离方 法
• 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭
• “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我 笨，没有学问无颜见爹娘 ……”
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
精品资料
• 你怎么称呼老师？
• 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你 是否会认为老师的教学方法需要改进？
• 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭
PPT课件
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特点
① 超临界流体提取，效率高
② 可以在较低的温度下操作，适用对热不稳定物质的提取
③ 同时溶剂除去简便 ④ 无有机溶剂残留 ⑤ 产品纯度高 ⑥ 操作简单，节约能耗。
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二、分离精制方法 （一）溶剂法
1. 酸碱溶剂法
利用混合物中各组分酸碱性的不同而进行分离。

中药化学成分的一般研究方法 幻灯片
优选第二章中药化学成分的一 般研究方法
第一节 中药化学成分简介
一、中药化学成分类型
苷类
糖及糖的 衍生物
单糖 低聚糖 多糖
中药 化学 成分 类型
萜类和 挥发油
苷元
生物碱
醌类 苯丙素类 黄酮类 甾体类
鞣质
三萜类
（一）糖类 分为单糖、低聚糖、多糖及其衍生物。
注：单糖、低聚糖易溶于水，难溶于醇。多糖大多不溶于水，更难 溶于醇。
有机溶剂分为三类: 亲脂性有机溶剂 亲水性有机溶剂
水
与溶剂的结构有关，常 见溶剂极性强弱顺序： (P21):
石油醚、四氯化碳、 苯、氯仿、乙醚、 乙酸乙酯、正丁醇、 丙酮、乙醇、甲醇、 水
问1：根据相似相溶原理，那这三种类型试剂分别能提取什么成分？
中药化学成分的提取－溶剂法
Step 1
石油醚或汽油 油脂、蜡、叶绿 素、挥发油、游 离甾体及三萜
❖ 提取速度快、时间短、收率高
❖ 应用示例：鼻炎片中木兰脂素的含量测定
❖ 中国药典2005，一部
❖ 取本品10片，除去包衣，精密称定，研细，取约1g，精密 称定，置具塞锥形瓶中，精密加入甲醇25ml，密塞，称定 重量，超声处理（功率150W，频率25kHz）30分钟，放冷 ，再称定重量，用甲醇补足减失的重量，摇匀，滤过。精 密量取续滤液5ml，加在已经处理的中性氧化铝柱（100～ 200目，2g，内径10mm，湿法装柱，用甲醇预洗）上，用 甲醇适量洗脱，收集洗脱液至10ml量瓶中，收集近10ml， 加甲醇至刻度，摇匀，滤过取续滤液即得。
升华法
注：溶剂提取法包括超临界流体提取法
（一）溶剂提取法
掌握三个方面内容

黄皮酰胺（clansenamide）
P h P h
O
O H N O
N C H C O N H 2 2 脑 复 康 脑复康
HO H HC 3
黄皮酰胺 （ ） 黄皮酰 ?
(4)钙离子拮抗剂 蝙蝠苏林碱
5． 增强免疫成分
真菌多糖 植物多糖
皂苷类
雷公藤内酯
6 ． 抗肝炎活性成分：五味子素、联苯
甘草皂苷硫酸酯化后抑制HIV效果可提高4
倍。 棉酚 大豆皂苷类
（3） 黄酮类 Chrysanthemum morifolim Ramar中的多 种黄酮类化合物有抗HIV活性：
R5 R1O R2 OR3 O O R6 R4
当R1=rha—glu时活性最小 R1=gal时活性最大
R1 R2 R3 R4 O O
michellamine A and B 栗树碱 原小檗碱 吐根碱 九节碱磺酸盐 苯并非啶类
（2）、萜类 Maprounea africana中 发现六个五环三萜
R1 R2 R3
R2
C OOH
我国从华东水杨梅中分得六个有抗HIV作用的三萜
穿心莲中的DASM 华中五味子的nigranoicacid
有抗癌和放疗增敏作用,具无骨髓抑制作用.
总合草苔虫内酯 靛玉红及其衍生物
2.抗心血管疾病药物
北豆根:蝙蝠葛碱(dauncine) 葛根总黄酮 芹菜甲素 银杏内酯 丹参酮ⅡA
黄山药皂苷
蒺藜总皂苷 人参皂苷、三七皂苷、匙羹藤皂苷、生藤皂苷
3.抗HIV活性产物
中药(天然药)有效成分 研究概况与进展
中药（天然药）的历史与有效成分研究
一、19世纪来天然药发展趋势 重视（1900年前）：四大传统医药体系为主流医学体系 低潮（1910—1960年）：合成药物的兴起；西医药成为主流医学体系 重视（1970年后）：重新评价中药、天然药的医学地位 二、转折点 三、原因