中药化学-要点总结

1 第一章 总论

一、中药有效成分的提取

1. 常用方法

溶剂法 浸渍法 有效成分遇热不稳定的或含大量淀粉、树胶、果胶、黏液质的中药的提取。

出膏率低、以水为溶剂的时候提取液易发霉。

煎煮法 挥发性或对热不稳定的药物不适用

回流提取法 对热不稳定的药物不适用，溶剂用量大，操作麻烦

连续回流提取法 弥补了回流提取法溶剂用量大的不足。耗时长

渗漉法 溶剂用量大，费时长，操作麻烦

水蒸气蒸馏法 挥发性、可随水蒸气蒸馏而不被破坏、难溶或不溶于水的化学成分。

升华法 具升华性的成分

超临界萃取法

超声波提取法 不会改变成分的结构、缩短提取时间、提高提取效率。

2. 溶剂法的要点

溶剂提取法是根据中药中各成分的溶解性，选择适当的溶剂将中药中的化学成分从药材中提取出来。

溶剂选择的原则 “相似相溶”原则

溶剂的极性 亲水性越强，极性越大；亲脂性越强，极性越小。

溶剂按极性大小可分为亲水性溶剂（极性较大）和亲脂性溶剂（极性较小）。

极性由小→大：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＜乙醇＜甲醇＜水

水 无机盐、糖、氨基酸、蛋白质、有机酸盐、生物碱盐、苷类

乙醇 高浓度提取亲脂性成分，低浓度提取亲水性成分

石油醚、苯、乙醚、氯仿、乙酸乙酯 挥发油、油脂、叶绿素、树脂、内酯、某些生物碱及一些苷元

二、分离与精制

1. 根据物质的溶解度差别进行分离

1.1 利用温度不同引起溶解度的改变进行分离——结晶和重结晶

溶剂 不与重结晶物质发生化学反应

对待结晶的成分热时溶解度大，冷时溶解度小

对杂质的溶解度冷热都易溶或冷热都不溶

溶剂的沸点较低，容易挥发，易与结晶分离除去

无毒或毒性很小，便于操作 单一溶剂：常用的溶剂有水、冰乙酸、甲醇、乙醇、丙酮、乙醚、氯仿、苯、四氯化碳、石油醚、二硫化碳等。

混合溶剂：把对此物质溶解度很大和溶解度很小的两种溶剂混合在一起，可以获得良好的溶解性能。常用的混合溶剂有乙醇一水、乙醚一甲醇、乙酸一水、乙醚一丙酮等。

纯度

判断 色谱（TLC或PC）三种展开系统中（Rf值0.2、0.5、0.8）单一斑点

一定的晶型和均匀的色泽 1.2 利用两种以上不同溶剂的极性和溶解性差异

稳定一致的熔点、熔距窄（1-2℃） 1.3 利用酸碱进行分离

HPLC或GC单峰 1.4 利用沉淀试剂进行分离

2. 利用物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离

2.1 液-液萃取法（两相溶剂萃取法）

利用混合物中各成分在两种不相混溶的溶剂中分配系数的不同而达到分离的方法。

分配系数K LUCCK，BAKK CU是溶质在上相溶剂中的浓度，CL是溶质在下相溶剂 2 和

分离因子β 中的浓度

下标A、B分别代表不同的两种物质。（KA＞KB）

β≥100，仅作一次简单萃取就可实现基本分离；

100>β≥l0，则需萃取10-12次；β≤2时，要想实现基本分离，需作 100次以上萃取才能完成；

β≌1时，KA≌KB，意味着两者性质相近，无法分离。

分配比与pH 酸性、碱性及两性有机化合物，都具有游离型和解离型，二者可互相转化，故在两相中的分配比不同。

pH＜3 时，酸性物质多呈非解离状态（HA）、碱性物质呈解离状态（BH+）存在；

PH＞12 时，则酸性物质呈解离状态（A－）、碱性物质呈非解离状态（B）存在。

可利用pH梯度萃取分离物质。

2.2 液-液萃取与纸色谱

一般β＞50时，简单萃取即可解决问题；但β＜50时，则宜使用逆流分溶法。

利用纸色谱可以选择设计液-液萃取分离物质的最佳方案。

2.3 液-液分配柱色谱

分类 固定相 流动相 分离物质

正相色谱 强极性溶剂，

如水、缓冲溶液 弱极性有机溶剂，氯仿、乙酸乙酯、丁醇 水溶性或极性较大的成分如生物碱、苷类、糖类、有机酸等

反相色谱 石蜡油 强极性溶剂，水或甲醇 脂溶性化合物，如高级脂肪酸、油脂、游离甾体

3. 根据物质的吸附性差别进行分离

固-液吸附应用最多，分为： 物理吸附（※） 表面吸附，无选择性，可逆，进行快速，应用较广。 三要素：吸附剂、溶质、溶剂 化学吸附 有选择性，吸附牢固，有时不可逆，应用较少。

半化学吸附 吸附力介于物理吸附和化学吸附之间。

物理吸附的基本规律：极性相似者易于吸附。

硅胶、氧化铝（极性吸附剂） 极性强者优先被吸附；在弱极性溶剂中吸附能力强。

活性炭（非极性吸附剂） 对非极性物质有较强亲和能力；在水（极性溶剂）中吸附能力强。

极性强弱的判断：化合物的极性由分子中所含官能团的种类、数目及排列方式决定。

吸附柱色谱

用于

物质的分离 吸附剂用量一般为样品量的30-60倍，通常100目；

有干法上样和湿法上样两种。尽可能选择极性小的溶剂装柱和溶解样品。

洗脱用溶剂的极性宜逐步增加，跳跃不能太大。

为避免化学吸附，酸性物质宜用硅胶，碱性物质宜用氧化铝进行分离。

通常在分离酸性（碱性）物质时，在溶剂中加入适量乙酸（氨、吡啶、二乙胺），防止拖尾、促进分离。 3 溶剂系统可通过TLC进行筛选，使组分Rf值达到0.2-0.3的溶剂系统可以选用。

聚酰胺色谱 属于氢键吸附（分子间氢键），特别适合分离酚类、醌类、黄酮类化合物。

酰胺羰基与酚类、黄酮类化合物的酚羟基，或酰胺键上的游离氨基与醌类、脂肪羧酸上的羰基

吸附强弱取决于各种化合物与之形成氢键缔合的能力。

形成氢键的基团数目越多，吸附能力越强。

成键位置对吸附力也有影响。易形成分子内氢键者，其在聚酰胺上的吸附相对减弱。

分子中芳香化程度高者，则吸附性增强；反之则减弱。 含水溶剂中

的吸附规律

溶剂的洗脱能力由弱→强： 水→甲醇→氢氧化钠水溶液→甲酰胺→二甲基甲酰胺（DMF）→尿素水溶液

对鞣质的吸附能力特别强，几乎不可逆，故可用于植物粗提物的脱鞣质处理。

大孔树脂 具有选择性吸附（范德华力或氢键）和分子筛（树脂本身的多孔性网状结构）的性能。

极性小的化合物在水中易被非极性树脂吸附，极性化合物在水中易被极性树脂吸附。

洗脱剂极性越弱，洗脱能力越弱。一般先用蒸馏水洗，再用浓度逐渐增加的乙醇或甲醇洗脱。多糖、蛋白质、鞣质等水溶性杂质会随水流出，极性小的物质后被洗出。

广泛应用与天然产物的分离和富集。

4. 根据物质分子大小差别进行分离

常用透析法、凝胶过滤法、超滤法和超速离心法。

凝胶过滤

色谱 也叫凝胶渗透色谱/分子筛过滤/排阻色谱。利用分子筛分离物质。可用于分离分子量1000以下的化合物。

样品中的大分子被排阻，先流出；小分子能渗透到凝胶颗粒内部，较晚流出。

葡聚糖凝胶（Sepadex-G）只适于在水中应用；

羟丙基葡聚糖凝胶（Sephadex-LH-20）既可在水中，又可在由极性与非极性溶剂组成的混合溶剂中应用。

膜分离法 主要包括渗透、反渗透、超滤、电渗析和液膜技术等。

透析法多用于水溶性的大分子和小分子物质的分离，如蛋白质、酶、多糖分离过程中的脱盐。

按照孔径大小，可将透析膜分为：微滤膜、超滤膜、反渗透膜、纳米膜。

5. 根据物质解离程度不同进行分离

离子交换法：以离子交换树脂作为固定相，以水或含水溶剂作为流动相进行分离的一种方法

离子交换：当流动相流过交换柱时，其中的中性物质及不与离子交换树脂发生交换的离子将通过柱子流出，而可与树脂上的离子交换基团发生交换的离子被吸附在树脂上，随后改变条件，并用适当的溶剂从柱上洗脱下来。

阳离子交换树脂：强酸型（磺酸根）和弱酸型（羧酸根）

阴离子交换树脂：强碱型和弱碱型

用于：①不同电荷离子的分离（中药水提物中酸性、碱性及两性化合物的分离）；②相同电荷离子的分离（酸碱性不同）。

6. 根据物质沸点进行分离

分馏法：利用中药中各成分沸点的判别进行提取分离。适用于液体混合物的分离，如挥发油和一些液体生物碱的提取分离。

三、中药化学成分的结构研究方法

质谱（MS） 电子轰击质谱（EI-MS）需先将样品加热气化后才能电离。

不需加热气化的：化学电离（CI）、场致电离（FI）、场解析电离（FD）、快速原子轰击电离（FAB）、电喷雾电离（ESI）

红外（IR） 4000-1500cm-1区域为特征区域，可鉴别官能团； 4 1500-600cm-1区域为指纹区，可鉴别化合物真伪。

紫外-可见光谱 UV光谱对共轭双键、α、β-不饱和羰基结构及芳香化合物的结构鉴定是重要手段

1H-NMR 通过化学位移、峰面积、信号的裂分及偶合常数（J）提供分子中质子的数目、类型及相邻原子或原子团的信息。

12C-NMR 噪音去耦/全氢去耦/宽带去耦：

DEPT

第二章 生物碱

一、基本内容

生物碱是指来源于生物界的一类含氮有机化合物。大多有较复杂的环状结构，氮原子结合在环内；多呈碱性，可与酸成盐多具有显著的生理活性。（例外：秋水仙碱，N原子不在环内，且几乎不显碱性）。

绝大多数存在于双子叶植物中：毛茛科（黄连、乌头、附子）、防己科（汉防己、北豆根）、罂粟科（罂粟、延胡索）、茄科（洋金花、颠茄、莨菪）、马钱科（马钱子）、小檗科（三颗针）、豆科（苦参、苦豆子）；

单子叶植物也有少数科存在生物碱：石蒜科、百合科（贝母）、兰科；

低等植物中仅个别存在生物碱：蕨类植物（烟碱）、菌类植物（麦角生物碱）；

科属亲缘关系相近的植物，常含有相同结构类型的生物碱；

生物碱在植物体内多数集中分布在某一部分或某些器官；生物碱在不同的植物中含量差别很大。

生物碱在植物体内，除了以酰胺的形式存在外，仅少数碱性极弱的生物碱以游离形式存在（那可丁）。绝大多数以有机酸盐形式存在（柠檬酸盐、草酸盐、酒石酸盐、琥珀酸盐），少数以无机酸盐的形式存在（盐酸小檗碱、硫酸吗啡），尚有极少数以N-氧化物、生物碱苷的形式存在。

吡啶类 简单吡啶类

吡啶 槟榔碱 摈榔次碱

烟碱

双稠哌啶类

喹喏里西啶 苦参碱 哌啶

莨菪烷类

莨菪烷 莨菪碱