北京中医药大学中药化学课件1-5
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第五章苯丙素类化合物教学内容:5.1 概述5.2 简单苯丙素∆5.3 香豆素5.4 木脂素第五章苯丙素类化合物5.1 概述定义:苯丙素类(phenylpropanoids)指基本母核具有一个或几个C6-C3单元的一类天然有机化合物。
分类:简单苯丙素、香豆素、木脂素。
二、提取分离苯丙烯、苯丙醛、苯丙醇及苯丙酸的简单酯类多具有挥发性,是挥发油中芳香族化合物的主要组分,可用水蒸气蒸馏法提取;苯丙酸衍生物属于有机酸类,可用有机酸的常规方法提取。
简单苯丙素类的分离一般用硅胶柱层析或高效液相色谱分离。
例如:升麻中异阿魏酸、阿魏酸、咖啡酸的提取分离:流程见书上100页。
三、理化性质(一)物理性质1、性状:天然游离的香豆素多为完好的结晶,大多具香味。
小分子的有挥发性和升华性。
成苷后则无挥发性和升华性。
2、溶解性:游离香豆素难溶于冷水,可溶于沸水,易溶于苯、乙醚、氯仿、乙醇、甲醇。
香豆素苷能溶于水、甲醇、乙醇,难溶于乙醚、氯仿等极性小的有机溶剂。
3、荧光香豆素衍生物在紫外光下大多具有荧光,在碱溶液中荧光增强。
荧光的强弱与取代基的种类和位置有关:7-OH呈强烈的蓝色荧光,加碱转为绿色;6,7-二羟基的荧光减弱;7,8-二羟基的荧光消失。
羟基香豆素醚化则荧光减弱,色调变紫。
呋喃香豆素一般呈蓝或棕色荧光较弱,难辨认。
(二)化学性质1、与碱的作用香豆素具有内酯结构,与稀碱液作用可水解开环,形成水溶性的顺式邻羟基桂皮酸盐。
酸化,又可立即环合形成脂溶性香豆素而析出。
但如果与碱加热时间过长,开环产物顺式邻羟基桂皮酸盐则异构化为反式,再酸化也无法环合为内酯。
3、异羟肟酸铁反应内酯在碱性条件下开环,与盐酸羟胺缩合,在酸性条件下,与三价铁离子络合显红色。
4、Gibb’s反应及Emerson反应Gibb’s试剂2,6-二氯(溴)苯醌氯亚胺,在弱碱性(PH9-10)条件下,与酚羟基对位活泼氢缩合显蓝色。
Emerson试剂2%的4-氨基安替比林和8%的铁氰化钾在弱碱性条件下与酚羟基对位活泼氢缩合显红色。
中药化学课件ppt中药化学课件中药化学课件题目一:如何学习好中药化学中药化学是一门结合中医药基本理论和临床用药经验,主要运用化学的理论和方法及其它现代科学理论和技术等研究中药化学成分的学科。
主要介绍了中药成分的一般提取、分离方法,结构测定的一般程序。
一、项目目标【知识与技能】使学生掌握中药化学的定义及其研究内容,了解中药化学成分研究的意义、中药化学的发展现状。
【过程与方法】培养学生科学的学习方法,【情感态度与价值观】通过学习使学生树立严谨的科学态度,激发学习兴趣,培养爱国精神。
二、项目分析1项目重点:中药化学的定义及其研究内容、中药化学成分研究的意义2项目难点:中药化学的定义及其研究内容。
三、教学策略分析学习者分析:学生首次学习中药化学这门学科,对这门课程不太了解。
活动策略分析:增加能激励学生兴趣的视频图像。
四.教学准备:1.设备教学视频2参考资料、一概述1 中药化学的学科性质:中药化学是一门结合中医中药的基本理论,运用现代化学及其它科学的理论和方法,来研究中药化学成分和有效成分的学科。
2 中药化学学习对学生的要求:掌握中药中有效成分的理化性质、提取、分离、检识的基本理论和操作要点。
其次了解中药各类化学成分的结构特征和分类,外界条件对这些成分含量的影响及化学成分的结构与中药药性之间的关系。
3 研究对象本学科主要学习和研究中药、特别是植物来源中药的化学成分。
二学习中药化学的目的和意义1·有利于探索中药防病致病的作用机理过去是以身试药,现在可以利用现在化的手段探索中药防病的作用机理。
运用中药化学理论提取有效成分,确定化学结构,然后用药理学知识研究其在体内的吸收,代谢,分布,排泄以及各种药理作用,从而阐明中药防病治病的作用机理。
2·改变药物剂型,提高临床疗效中药传统剂型服用量大,疗效慢,服用困难降低了在市场上的竞争力。
利用现代化的手段,改革剂型研制开发出高效、优质、安全、稳定的“三效”(高效、速效、长效)、“三小”(剂量小、毒性小、副作用小)、“三便”(贮存、携带、服用方便)的新型中药,中药化学在中药制剂的研制中,起着十分重要的作用3·有利于控制中药和中药制剂的质量中药能发挥疗效作用,在于其所含成分的含量4·提供中药炮制的现代科学依据中药各种炮制方法都与中药中所含成分的质与量有关,都会影响到中药的性能和治疗效果。
第六章浸提、精制、浓缩与干燥浸提、分离与浓缩、干燥的意义保留有效物质基础,去粗取精,------ 成型前单元操作.浸提原则植物药中各类成分的溶解性能生物碱盐水溶性成分苷类有机酸盐粘液质、果胶、单糖和低聚糖鞣质、蛋白质、水溶性色素、无机盐(水溶性)生物碱(游离)脂溶性成分苷元有机酸、挥发油纤维素、树脂和蜡类醇溶性蛋白、脂溶性色素、植物细胞壁等药材成分与疗效有效成分生物碱、苷类、有机酸、挥发油辅助成分某些鞣质(地榆)、蛋白质(天花粉)、多糖(灵芝)无效成分多数鞣质、蛋白质、树脂、淀粉、粘液质、果胶等组织物质纤维素、栓皮、石细胞等随方确认有效成分去“粗”(杂质)取“精”(有效成分或部位,有效物质基础)第二节中药的浸提第一节浸提一、浸提过程与影响因素Fick’S 低)dtdxdcDFds-=ηπrNRTD61=扩散速率ds与扩散面积 F 、浓度差dxds、温度T、时间t成正比;与扩散物质分子半径r、液体的粘度η成反比。
R-摩尔气体常数 N-阿伏伽德罗常数影响浸提的因素1.药材粒度正比关系2.药材成分溶解性能;分子量大小(不同浓度的乙醇)3.浸提温度正比关系4.浸提时间扩散达到平衡前,成正比关系5.浓度梯度 扩散作用的主要动力6. 溶剂pH 弱酸(pH 高,溶解度 );弱碱(pH 低,溶解度 )7. 浸提压力 正比关系新技术设备的应用:超声提取;微波萃取;超临界流体萃取等二.常用浸提溶剂水 极性大,溶解范围广 乙醇 半极性溶剂90%以上 浸提挥发油、香豆精、树脂、叶绿素等脂溶性成分 50~70% 适于浸提生物碱、苷类 50%以下 适于浸提苦味质、蒽醌苷类 20%以上 具有防腐作用40%以上 延缓水解,增加制剂稳定性 其他有机溶剂(应尽量少用),用于分离有效成分; 酸、碱、表面活性剂(视情况选用)三.常用浸提方法1、煎煮法 适用于有效成分溶于水,对湿、热较稳定的药材,浸提成分谱广,但是带杂质较多(多功能提取罐);2、浸渍法 适宜于粘性药材、无结构组织;新鲜、易膨胀药材,分为冷浸渍法、热浸渍法和重浸渍法(推导如下)一次浸渍时:ar a n X1=+ =渣吸液量首次分离的浸液量+药总溶质药渣吸液量药渣吸附的成分量,整理,得an Xa r +=1 二次浸渍时:an ar r 212+= a n Xa a n a r +⋅+=22 整理,得:多次浸渍时:浸渍次数为m, 药渣中成分损失量为r m药渣中成分损失量r m 与药渣吸液量a 值有关,随方次成反比的减少; 即,浸渍的次数越多,药渣中成分损失量越少。
中药化学课程简介课程定位:本课程是中药及其相关专业的一门专业基础课或专业课,它是在学习了有机、分析、药植等课程的基础上学习的。
它又为学习药分、药理、生药、药剂、炮制等课程提供理论基础。
中药化学是研究中药中化学成分的结构、理化性质、提取分离、结构测定及生合成等方面的理论知识与实践技能的应用科学。
从微观上逐渐挖掘中药的化学成分与中药基本特性之间的相关性。
学习主线:定义—结构特征—理化性质—提取分离方法—检识—结构测定教学内容及学时安排:第一章绪论-----------------------------------2第二章中药化学成分的一般研究方法--------------------------------6第三章糖和苷类-----------------------------------6第四章醌类----------------------------------6-第五章苯丙素类----------------------------------6第六章黄酮类-----------------------------10第七章萜类和挥发油-------------------------------6第八章三萜----------------------6第九章甾类-----------------------------------6第十章生物碱类----------------------------------12第十一章鞣质-----------------------------4第十二章其他成分------------------------------2学时总计------------------------72第一章绪论教学内容Δ1.1中药化学的概念、研究对象和任务。
Δ1.2学习中药化学的意义。
1.3中药化学成分研究概况及发展趋势。
第一章绪论1.1.1概念中药化学是结合中医药学基本理论和临床用药经验,主要运用化学的理论和方法及其它现代科学理论和技术研究中药化学成分的一门学科。
第一章绪论1.1.2研究对象和任务研究对象:中药防治疾病的物质基础——化学成分。
任务:研究中药中化学成分的结构、理化性质、提取分离、检识、结构测定、生合成途径、化学结构的修饰或改造、构效关系等。
第一章绪论1.2学习中药化学的意义*理论方面:阐明中药的有效物质基础,为探索中药防治疾病的原理提供物质基础,促进中药药性理论研究的深入。
*中医药现代化和产业化方面:研制创新药物、改进中药制剂的剂型、建立完善合理的质量评价标准、提高中药疗效和质量。
*知识的学习方面:是学习中药炮制、中药制剂及中药鉴定等的重要基础。
第一章绪论1.3中药化学成分研究概况及发展趋势1.3.1历史中国:公元12世纪,使用大麦发芽制造饴糖;晋代葛洪“丹砂烧之成水银,积变又还成丹砂。
”;明代李时珍《本草纲目》中记述五倍子“看药上长起长霜,药则已成”,长霜即为没食子酸结晶,另外还记述了升华法制备纯化樟脑的过程。
古代我国处于世界领先地位。
近代至新中国成立之前,我国中医药发展几乎停滞,直到20世纪70年代以后才有较大发展。
欧洲:18世纪(1769年),瑞典药师、化学家将酒石制得了酒石酸,揭开了序幕。
1804和1806年,法国、德国药师分别自鸦片中分离出了吗啡,开创了现代有效成分提取分离的历史,吗啡自1804年被分离出来、1925年阐明结构到1952年合成成功,历经近150年。
随着科学技术的发展,从分离到结构鉴定和人工合成越来越快速,如生物碱利血平1952年从蛇根草中分离出来、确定结构到1956年合成成功,只用了几年时间。
日本:近几十年发展迅速,对众多常用中药的化学成分进行了较深入的研究,取得了一大批领先成果。
如人参、黄芪、葛根、芍药、柴胡等。
1.3.2中药化学研究概况建国以来我国从中药或天然药物中研制开发的新药有40余种,例如青蒿素、川芎嗪、靛玉红等。
我国作过比较深入的化学成分或药学研究的中药有200余种。
有200余种有效成分被制成500余种制剂已用于临床。
分离出的有效成分种类以生物碱、二萜、三萜、黄酮类居多。
*20年代,我国开始研究麻黄碱(左旋麻黄碱),使麻黄碱成为世界性常用药物。
麻黄碱具有兴奋中枢、收缩血管、增强汗腺、唾液腺分泌、缓解平滑肌痉挛等作用,是麻黄平喘的主要成分。
*30年代发现了延胡索乙素(消旋四氢巴马丁)、汉防己甲素(粉防己碱)、汉防己乙素(防己诺林碱),均有镇痛作用。
*40年代陆续生产了麻黄碱、芦丁、洋地黄毒苷、咖啡因、小檗碱、山道年、狄戈辛、西地兰、阿托品、长春新碱等。
*70年代以后羟基喜树碱—抗癌高三尖杉酯碱—抗白血病天花粉蛋白—引产青蒿素、蒿甲醚、双氢青蒿素—抗疟1.3.3中药化学研究的发展趋势*更注重以活性为指标追踪有效成分的分离,我国尤为重视建立符合中医药理论的活性指标,更能体现中医药特色。
*从单味药研究向中药复方研究发展。
*更注重多学科的密切配合(如药理学、药代动力学、分子生物学等),吸收新技术、新方法并结合中医药理论和传统经验。
*对海洋生物的研究是中药化学研究的又一新热点。
中药复方是在中医理论指导下2味或2味以上药物配伍组成的药物群,它的作用是多靶点的相互协调,这与目前利用组合化学库,以生物靶分子为模型进行筛选新药的研究相吻合。
目前,对中药复方有效成分的研究方法有两种,一是将化学成分分离和药理活性测试分阶段交替进行。
另一是以简单、灵敏、可靠的活性测试方法为向导,紧密结合已建立的能够确切反映复方疗效的动物模型,对分离的每一个部位进行活性定量评估,追踪活性部位,从而分离鉴定出活性成分。
*新方法:直接研究血液中的有效成分,观测含药血清的活性、作用器官、作用靶点,并且采用现代色谱和光谱技术,对含药血清进行化学成分的提取、分离和结构鉴定。
建立中药提取物,药物胃肠代谢物、含药血清、药物肝脏代谢物等化学成分的指纹图谱,采用计算机处理,阐明活性成分的来源和代谢途径,为中药的临床应用和新药开发提供科学依据。
*新技术:(1)膜分离技术(MST)膜分离过程的实质是物质被透过或被截留的过程,近似于筛分过程,依据滤膜孔径的大小而达到分离的目的,故可按分离粒子或分子的大小予以分类。
他的优点是具有生物膜浓缩富集的功能,无污染,可以部分取代传统的过滤、吸附、萃取等,单用效果有限,需配合使用。
(2)低压、中压柱层析(LPLC、MPLC)根据HPLC的基本原理设计,填充剂颗粒直径介于经典柱层析与HPLC柱层析之间,采用薄层层析硅胶(氧化铝、反相键合相硅胶等),在0.5~5kg(低压)或5~50kg(中压)下进行柱层析,分离效果可与制备型薄层层析相媲美,它的特点是一次上样量大,柱效高,分离速度快,一次实验通常4~8h完成。
(3)大孔吸附树脂是聚苯乙烯、修饰的聚苯乙烯、异丁烯等系列的合成树脂,有极性、弱极性和非极性三大类,适用于有效成分的粗分和精制以及有效部位的制备,树脂还可以再生,应用越来越多。
(4)液滴逆流色谱法(DCCC)是一种液-液分配技术。
特别适于极性物质,如苷类成分的制备性提纯。
它要求流动相通过固定液相柱时能形成液滴。
(5)高速逆流色谱法(HSCCC)是一种无载体的液-液分配色谱,其溶剂固定相保留值达50%以上,性能稳定。
(6)旋转管式逆流层析(RLCC)RLCC具有与DCCC相同的优点,但在RLCC中溶剂不必形成液滴,因此,使用的溶剂系统增多。
(7)高压液相层析(HPLC)广泛应用于分离结构相似的皂苷等化合物。
主要是反相键合相硅胶柱。
(8)葡聚糖凝胶(SephadexG)是由葡聚糖(右旋糖酐)和甘油基通过醚桥交联而成的,为多孔网状结构,具亲水性,遇水膨胀,分离原理为分子筛作用,按分子量大小分离,适用于分离水溶性大分子,如多糖、多肽、蛋白质。
羟丙基葡聚糖凝胶(SephadexLH-20)是在SephadexG-25的羟基上引入羟丙基,既有亲水性又有亲脂性,即可在水中又可在极性有机溶剂或它们的混合溶剂中膨胀使用,扩大了使用范围。
(9)超临界流体萃取技术(SupercriticalfluidextractionSFE)(10)超声技术的应用(11)真空液相色谱法第二章中药化学成分的一般研究方法教学内容Δ2.1中药化学成分的主要类型。
Δ2.2中药化学成分提取分离方法的基本原理及应用。
2.3中药化学成分结构鉴定的一般程序和方法。
第二章中药化学成分的一般研究方法2.1中药化学成分的主要类型(一)从物质基本类型分:有机物、无机物。
(二)按元素组成、结构母核分:生物碱、黄酮、苷、醌、甾、萜、苯丙素等。
(三)按酸碱性分:酸性、碱性、中性。
(四)按溶解性分:非极性(亲脂性)、中极性、极性(亲水性)(五)按活性分:有效成分、无效成分具有生物活性,能用分子式和结构式表示,并具有一定的物理常数的单体化合物,称为有效成分。
与有效成分共存的无生物活性的成分称为无效成分。
(六)按生合成途径分:一级代谢产物(如糖、蛋白质)、二级代谢产物(如生物碱、黄酮、皂苷)。
第二章中药化学成分的一般研究方法2.2中药化学成分提取分离方法的基本原理及应用一、基本概念1、提取:利用适当的溶剂或方法,将所要成分尽可能从原料中完全提出的过程。
2、分离:将提取物中所含的各种成分一一分开,并将得到的单体加以精制的过程。
二、提取方法水溶剂提取法:亲水性有机溶剂亲脂性有机溶剂水蒸气蒸馏法超临界流体萃取法(SFE)升华法压榨法(一)溶剂提取法1、原理根据中药中各种成分的溶解性不同,选用对所需成分溶解度大而对其他成分溶解度小的溶剂,将所需成分从药材组织中溶解出来的一种提取方法。
选择溶剂依据相似相溶原理。
2、选择溶剂的要点*对所要成分溶解度大*沸点适中容易回收*低毒安全中药化学成分中,萜、甾等大环、稠环化合物极性小,易溶于氯仿、乙醚等;糖、苷等易溶于水、乙醇等极性溶剂中;酸碱性成分因存在状态不同溶解性不同。
最常用的溶剂为乙醇。
3、溶剂的分类*强极性溶剂:水*亲水性有机溶剂:能与水任意混溶(甲醇、乙醇、丙酮)*亲脂性有机溶剂:不与水任意混溶,可分层(正丁醇、乙醚、乙酸乙酯、氯仿、二氯甲烷、环己烷、石油醚)常用溶剂的极性大小顺序: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4、化合物的结构与亲水性、亲脂性的关系(1)分子结构中亲水性基团(羧基、羟基、氨基)越多,极性越大,亲水性越强,反之则亲脂性越强。
(2)分子中非极性部分越大,碳链越长或结构越大,则亲脂性越强。
(3)结构母核相同的成分,分子中功能基的极性越大,或极性功能基数量越多,则整个分子的极性越大,亲水性越强,亲脂性越弱。