天然药物化学
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天然药物化学
2.生物合成途径:醋酸-丙二酸途径(AA-MA) 代谢产物:脂肪酸类、酚类、蒽醌类。甲戊二羟酸途径(MVA) 代谢产物:萜类、甾体类化合物、胡萝卜素类。桂皮酸途径及莽草酸途径 代谢产物:苯丙素类、黄酮类苯丙烯、苯丙酸、香豆素、木质素、木脂体。氨基酸途径 代谢产物:生物碱类。
3.溶剂极性顺序:乙酸≥吡啶≥水≥乙腈≥甲醇≥乙醇≥丙酮≥正丁醇≥乙酸乙酯≥乙醚≥二氯甲烷≥氯仿≥苯≥三氯乙烷≥四氯化碳≥二硫化碳≥石油醚。
4.分离因子β:表示分离的难易,A、B两种溶质在同一溶剂系统中分配系数的比值 β≥100——仅作一次简单萃取就可实现差不多分离 100>β≥10——需萃取10-12次 β≤2——作100次以上萃取才能实现差不多分离 。
5.液-滴逆流色谱〔DCCC〕:可使流淌相呈液滴形式垂直上升或下降,通过固定相的液柱,实现物质的逆流色谱分离,分配用的两相溶剂不必震荡,故不易乳化或产生泡沫,专门适用于皂苷类的分离。上行:流淌相密度大。
6.分离提纯:硅胶、氧化铝:极性吸附〔硅胶:酸性,氧化铝:碱性〕,活性炭:非极性吸附 在水中对溶质表现出较强的吸附能力。聚酰胺:氢键吸附〔+分配原理〕极性非极性均适用,适合分离酚类、醌类、黄酮类〔羟基、羰基多的、分子小的、芳香核共轭双键多的易被吸附,分子内氢键不易吸附〕,用不断提高浓度的含水醇洗脱。离子交换树脂:酸,阴离子交换树脂,碱洗脱;碱,阳离子交换树脂,酸洗脱。
7.苷键的裂解:酸催化水解反应:水或稀醇溶液中,与稀酸共热催化水解,酸水解易难程度为:N-苷>O-苷>S-苷>C-苷、呋喃糖苷>吡喃糖苷、酮糖>醛糖、去氧糖>羟基糖>氨基糖、芳香苷>脂肪苷、苷元小基团苷键横键>苷键竖键、苷元大基团苷键竖键>苷键横键、N-处于酰胺时,N-苷也难水解,水解后生成糖和苷元。乙酰解反应:所用的试剂是醋酐和酸,其反应的机理与酸催化相似,但进攻的基团是乙酰基,而不是质子,反应生成乙酰化的低聚糖,爱护苷元部分的羟基。碱催化水解:适用于酯键或类似具有酯键性质结构形式存在的苷键。酶催化水解反应:专属性高、条件温顺。过碘酸裂解反应〔Smith裂解法〕:对苷元结构容易改变的苷以及C-苷的水解研究专门适宜;碳苷用Smith裂解获得的是连有一个醛基的苷元,不适用于苷元上也有1,2-二元醇结构的苷类。苷易溶于水,苷元难溶于水。
8.苯丙素类:1.苯丙酸类:化学性质:苯丙酸类有—COOH,水溶性强,苯丙酸酯类的水溶性差,苯丙酸〔醇〕苷类的水溶性好。提取、分离:水提或者醇提。鉴定:UV法、FeCl3 甲醇溶液、氨蒸气熏、Millon试剂。2.香豆素类:性状:结晶,芳香,挥发性,升华性,成苷后不表现以上性质,亲脂性,极性,荧光。内酯环:在稀碱液中水解溶解后酸化环合成游离香豆素沉淀析出,可用于内酯类化合物的鉴别和提取分离。异羟肟酸铁反应。提取、分离:系统溶剂法〔常用石油醚、苯、乙醚、醋酸乙酯、丙酮和甲醇顺次提取〕、水蒸气蒸馏法〔小分子,挥发性〕、碱溶酸沉法〔内酯环开合,可用0.5%氢氧化钠水溶液加热提取,提取液冷却后先用乙醚萃取除去杂质,然后加酸调剂到
中性,适当浓缩,再酸化〕、色谱分离法〔硅胶、聚酰胺、中性酸性氧化铝〕、3.木脂素类:结构:由2—4个苯丙素单元氧化聚合而成。理化性质:白色晶体,亲脂性,光学活性。提取、分离:乙醇、丙酮等亲水性溶剂提取〔含水醇提取后,回收醇至无醇味后,用CHCl3、Et2O提取〕,二氧化碳超临界提取,吸附色谱分离。
9.醌类化合物:1.结构:苯醌类:对苯醌,2,6-二甲氧基苯醌。蒽醌类:胡桃醌。菲醌类:4.蒽醌类:1,4,5,8位为α位,2,3,6,7位为β位9,10位为meso位 β-ph-OH酸性强于α-ph-OH〔与C=O成氢键〕,衍生物:大黄素型、茜草素型--色较深〔助色团集中〕,蒽酚、蒽酮为互变异构 。2.理化性质:有色晶体,游离醌升华性,小分子挥发性,苷元极性小不溶于水,成苷后急性增加溶于热水,酸性-COOH > 2个β-OH > 1个β-OH > 2个α-OH > 一个α-OH。3.衍生物制备:甲基化反应:1〕CH2N2/Et2O,-COOH、β-ph-OH、-CHO。2) CH2N2/Et2O+MeOH,-COOH、β- ph–OH两个α-ph-OH之一、-CHO。3)(CH3)2SO4+K2CO3+丙酮,β-ph-OH、α-ph-OH。4)CH3I+Ag2O+CHCl3,-COOH、所有ph-OH,醇-OH、-CHO,羟基的酸性越强,甲基化反应越容易进行。乙酰化反应:1)冰HAC 〔少量乙酰氯〕,冷置,醇-OH。2)醋酐,加热短时刻,醇-OH、β-ph-OH;醋酐,加热长时刻,醇-OH、β-ph-OH、两个a-ph-OH之一。3)醋酐+硼酸,冷置,醇-OH、β-ph-OH。4)醋酐+浓硫酸,室温或放置过夜,醇-OH、β-ph-OH、a-ph-OH。5)醋酐+吡啶,室温或放置过夜。醇-OH、烯醇式-OH、a和β-ph-OH。醋酐-硼酸爱护α-OH形成硼酸酯。4.提取:游离醌:有机溶剂提取法〔醇提,回收至无醇味,CHCl3萃取—苷与苷元的分离〕、碱提酸沉法〔带游离ph -OH的醌类化合物〕、水蒸气蒸馏法〔挥发性〕、超临界流体萃取法、超声波提取法、微波萃取法。5.分离:pH梯度萃取法、层析法〔硅胶、聚酰胺〕。6.蒽醌苷类的分离:铅盐法〔Pb(AC)2,沉淀,水洗涤,H2S脱铅,层析〕、溶剂法〔正丁醇〕、层析法〔葡聚糖凝胶柱+反相硅胶柱〕。
10.黄酮类化合物:1.理化性质:多数晶体,少数粉末,交叉共轭显颜色,苷元难溶于水〔非平面分子溶解度稍大〕,苷可溶于碱水溶液,具有ph-OH显酸性,,酸性强弱C7.4’-(-OH)2 > C7或C4’-OH>一样ph-OH >C5-OH,碱性遇浓酸不稳固。2.提取:溶剂提取法〔乙醇或含水乙醇〕、碱溶酸沉法〔同香豆素,酸碱不宜过强〕、炭粉吸附法〔非极性吸附〕、大孔树脂吸附法、超临界流体萃取法。3.分离:两相溶剂萃取法〔水、亲脂性有机溶剂〕、梯度pH萃取法、官能团〔铅盐、硼酸络合〕、柱色谱法〔硅胶、聚酰胺〕、葡聚糖凝胶层析〔分子筛+氢键吸附〕。
11.萜类化合物:1.物理性质:亲脂性,难溶于水,含-OH的萜类成苷后能溶于水,旋光性,小分子挥发性〔小分子的:香豆素、苯丙酸、生物碱、醌类〔苯醌、萘醌〕和单萜、倍半萜及其含氧衍生物 〕。2.化学性质:1〕双键加成:溴、亚硝酰氯。2〕羰基加成:亚硫酸氢钠、硝基苯肼、吉拉德试剂〔鉴别萜类〕,产物水溶性。3〕氧化反应:酪酸、高锰酸钾。4〕脱氢反应。5〕分子重排反应。3.萜类的提取:水蒸汽蒸馏〔单萜、倍半萜〕、有机溶剂〔总萜类,石油醚、乙酸乙酯、甲醇、乙醇,反复抽提或冷浸〕4.苷类提取:溶剂提取法〔甲醇/乙醇提取,减压浓缩,水洗涤过滤,乙醚/石油醚除杂质,水层连续正丁醇萃取,正丁醇层减压浓缩,粗总苷〕、活性炭吸附法、大孔树脂吸附法。5.萜类的分离:柱色谱分离〔硅胶、氧化铝〕、结晶法。
12.挥发油:1.化学组成:萜类化合物〔单萜、倍半萜和他们的含氧衍生物〕、脂肪族化合物〔小分子〕、芳香族化合物、其他类。2.理化性质:无色淡黄色油状液体,易挥发,有专门臭气,低温结晶析出〝脑〞,难溶于水,易溶于有机溶剂,比重比水轻〔除丁香油、桂皮油〕,光学活性,不稳固性〔光、空气〕。3.提取:共水蒸馏法、水蒸气蒸馏法〔油水分层,溶解度稍大的用盐析法〕、溶剂提取法〔药材,石油醚30~60℃回流或冷浸,减压浓缩,热乙醇溶解,冷却,过滤,减压浓缩,得到净油〕、油脂吸取法、冷压法、超临界流体萃取法、4.分离:冷冻法〔含量较高组分〕、分馏法、化学法〔碱性成分:先将挥发油溶于乙醚中,再用10%盐酸或硫酸萃取,分取酸水层,碱化后用乙醚萃取,蒸去乙醚即得碱性成分。酸性成分:羧酸性和酚酸性成分,可分别用5%碳酸氢钠溶液和2%氢氧化钠溶液从其乙醚中萃取,分出碱水液,加稀酸酸化后,用乙醚萃取,蒸去乙醚即得酸性成分。羰基化合物:亚硫酸
氢钠法、Girard试剂法〕、色谱法〔硅胶、氧化铝,石油醚、醋酸乙酯洗脱〕。5.鉴定:〔一〕物理常数的测定:相对密度、比旋度、折光率和凝固点。〔二〕化学常数的测定:酸值、皂化值、酯值。〔三〕特点官能团的鉴定 :1.羰基化合物,与2,4-二硝基苯肼产生结晶性衍生物沉淀,有醛或酮类化合物存在。2.不饱和化合物和奥类衍生物+Br2氯仿液/KMnO4液,褪色。3.酚类:挥发油的乙醇液中加入三氯化铁的乙醇溶液,产生蓝色、蓝紫或绿色反应
挥发油中有酚类物质存在。4.内酯类化合物,挥发油的吡啶溶液中加入亚硝酰氰化钠及氢氧化钠溶液,显现红色并逐步消逝,油中有α,β不饱和内酯 。〔四〕色谱法的应用:薄层层析、气相色谱。
13.三萜类及其苷:要紧前体--〔角〕鲨烯〔C30〕,关键酶--鲨烯环化酶、环氧鲨烯酶。1.理化性质:结晶,溶于有机溶剂,不溶于水,苷相反用正丁醇提取,表面活性〔发泡,加热与蛋白质区分〕,溶血作用〔与红细胞壁胆甾醇结合〕,沉淀反应〔铅盐、钡盐、铜盐〕。2.三萜类化合物提取、分离:1、醇类溶剂提取后直截了当分离。2、醇类溶剂提取后分步分离,三萜成分要紧从氯仿部位中获得。3、制成衍生物再分离:如乙醚提取后先制成甲酯衍生物或乙酰化衍生物,再分离。4、水解后再萃取、分离:因许多三萜化合物在植物体中是以皂苷形式存在,水解产物用氯仿等溶剂萃取,再分离。反复硅胶吸附柱色谱分离。3.三萜类皂苷提取、:醇类溶剂提取〔如皂苷含有羟基、羧基极性基团较多,用稀醇提取,提取液减压浓缩后,先用石油醚等亲脂性溶剂萃取,除去亲脂性杂质,然后用正丁醇萃取,得粗制总皂苷--皂苷提取的通法〕、醇提取液减压回收醇后通过大孔树脂〔先用少量水洗去糖和其他水溶性成分,后改用30%-80%甲醇或乙醇梯度洗脱,洗脱液减压蒸干,得粗制总皂苷〕、精制〔三萜皂苷先溶于少量第一种溶剂,然后滴加适量第二种溶剂,混合平均,皂苷即可析出。反复数次,可提高纯度,再进行分离。第一种溶剂中易溶,如甲醇、乙醇,第二种溶剂中难溶,如乙醚、丙酮〕。4.三萜皂苷的分离:分配柱色谱〔硅胶〕、制备薄层色谱〔成效较好〕、反向色谱、葡聚糖凝胶色谱。
14.甾体及其苷类:1.甾体化合物:C21甾苷类化合物具有甾类皂苷的性质,分子中除含有2-羟基糖外,有时还有2-去氧糖的存在,因之能呈K-K颜色反应。2位去氧糖--加拿大麻糖,分子中结构有2,6-二去氧糖时,考虑可能为强心苷和C21甾体苷,没有发觉有游离的2,6-二去氧糖存在。
15.强心苷1.理化性质:R为五元或六元内酯环。〔1〕溶解性:苷溶于水苷元不溶于水〔苷溶解度与苷元中-OH的数目有关,C21甾体苷和强心苷假如苷元相同,一样糖基数多,水溶性大,但糖为2,6—二去氧糖时,增加一个如此的糖,分子中仅增加一个-OH,假如为加拿大麻糖,那么增加一个如此的糖-OH并没有增加,因此分子的水溶性并不增加〕。〔2〕内酯环性质:用醇性苛性碱溶液处理,内酯环异构化,甲型强心苷双键转位,形成活性次甲基,乙型强心苷在醇性苛性碱溶液中,内酯环开环成酯,再脱水生成异构化物。2.苷键的水解:温顺的酸水解〔可水解去氧糖的苷键,即苷元与α—去氧糖和α—去氧糖与α—去氧糖之间的键断裂,产物为苷元、 α—去氧糖和末端寡糖,α—羟基糖的苷,在此条件下,不易断裂,2,6—二去氧糖与α—羟基糖之间的苷键不断〕。强烈酸水解〔三萜皂苷和甾体皂苷〔多为α—羟基糖〕难水解,现在必须用强烈酸水解〕。盐酸丙酮法、酶水解〔选择性,乙型强心苷较甲型强心苷易被酶水解〕。3.不饱和内酯环反应原理:甲型强心苷的不饱和五元内酯环,在碱性溶液中,双键转位能形成活性次甲基,从而能够与某些试剂反应而显色。反应物在可见光区往往具有专门最大吸取,可用于试管显色反应,还