中药化学12 其他成分 PPT课件

O
薄荷酮
第二节 中药化学成 分简介
第二节 中药化学成 分简介

7、生物碱
为一类存在于生物体内分子中含有氮原子的有机化合物， 具有碱性。游离生物碱大多不溶或难溶于水，能溶于乙醇 、氯仿、丙酮、乙醚和苯等有机溶剂。生物碱成无机盐或 小分子有机酸盐后易溶于水及乙醇，不溶或难溶于常见的 有机溶剂。
O
CH3O N N H H H CH3O2C OCH3 OCO H OCH3 OCH3 OCH3
在特定条件下，以重要的一次代谢产物为原料或前 体，进一步经历不同的过程生成的物质，如生物碱、黄 酮、萜类、皂苷等，其结构富于变化，多具有特殊、显 著的生理活性，是重要的药物资源，亦是中药化学主要 研究对象。
二次代谢产物结构多样，但均由一定的基本单位按不 同方式组合而成。常见的基本单位大概有以下类型： 1、C2单位（醋酸单位）：脂肪酸、酚类或醌类化合物。 2、C5单位（异戊烯单位）：如萜类、甾类化合物。 3、C6单位：苯丙素类化合物。 4、氨基酸单位：生物碱类化合物。 5、复合单位：由上述单位复合构成。
提取溶剂 强极性溶剂
溶解范围广
穿透能力大
性能特点
适宜提取成分
生物碱盐
苷类 鞣质
提取方法
水
经济、易得、安全
煎煮法
糖类
有些脂溶性成分溶解不完全 有些苷类成分的酶解 氨基酸 蛋白质
浸渍法
水提液易发霉、变质
水溶性杂质多，过滤困难 沸点高，浓缩困难
亲水性有机溶剂
（与水相互混溶）
溶解范围广，穿透力强
水溶性杂质溶出少
氨基酸 途径
饱和 酚类 蒽醌 脂肪酸 萘醌
焦磷酸二甲烯丙酯 萜类、甾体
生物碱
1、植物代谢产物 （1） 一次代谢产物（primary metabolites）

二
吸 附 性 差 别
化学
制
半化学吸附的特点：吸附力介于上述二者之间，较弱。 半化学吸附的特点 如: 聚酰胺 （氢键吸附） 吸附 吸附 （ 力 氢键） （ 的 的）
化
分 子 大 小 差 别
分分离 精制 法
蛋白质的脱盐精制 蛋白、多糖的分离及 小分子化合物的分离 大分子化合物精制分离
透析法 (半透膜膜孔的 分子筛作用) 凝胶滤过法 (三维网状 的分子筛作用)
如:乙醚 bp. 35℃，极易燃 氯仿 bp. 61℃、d 1. 480，不易燃，毒性大,对生物碱溶解性好 苯 bp. 80.1℃，毒性大 石油醚 沸程 30~60℃、60~90℃、90~120℃ 脱脂、脱色常用 于甲醇、乙醇不能任意混溶。
中药化学成分的提取
（二）水蒸气蒸馏法
适用于挥发性成分（主要是挥发油）的提取
1H-NMR（核磁共振氢谱）
信息参数：化学位移（δ）、峰面积、峰裂分 （s 、d、t、q、m）及偶合常数（Ј）
1H-NMR（核磁共振氢谱） （核磁共振氢谱）
（1）化学位移（δppm）: 与1H核所处的化学环境（1H核周围的电子云 密度）有关 电子云密度大，处于高场，δ值小 电子云密度小，处于低场，δ值大
化
溶剂沉淀法: 溶剂沉淀法
分分离
制
法
溶 解 度 差 异
1.水提醇沉法（水/醇法） 2.醇提水沉法（醇/水法） 3.醇/醚（丙酮）法 4.酸/碱法 5.碱/酸法
除去多糖、蛋白质等水溶性杂质 除去树脂、叶绿素等脂溶性杂质 皂苷的纯化（除去脂溶性杂质） 生物碱的分离纯化 酸性 分（ 苷 ）的分离纯化 酸性 分的分离 生物碱的分离纯化 化 物的 制
提取溶剂 性能特点 适宜提取成分 提取方法

（一）溶剂提取法：根据被提取成分的溶 解性能，选用合适的溶剂和方法来提取。
作用原理
浸润、渗透
溶解
扩散、置换
二、中药有效成分的提取方法—溶剂提取法
1.溶剂的选择 ➢溶剂选择要点：相似相溶原则 ➢常用溶剂分类：水
亲水性有机溶剂 亲脂性有机溶剂 ➢溶剂极性由强到弱顺序： 水＞甲醇＞乙醇＞丙酮＞正丁醇＞乙酸乙酯＞乙 醚＞氯仿＞苯＞石油醚
• 菌类多糖多具有抗肿瘤活性，例香姑多糖、灵芝 多糖
• 动物多糖如肝素、透明质酸、甲壳素等。
二、 苷类化合物
（一）苷类的含义
苷类又称甙类或配糖体，是糖或糖的衍生 物与另一非糖物质通过糖的端基碳原子联接而 成的化合物。
苷元：非糖的部分，常见的有黄 R 酮，蒽醌等。 X 苷原子： C 、O、N、S
苷键：将二者连接起来的化学键
二、中药有效成分的提取方法—溶剂提取法
2. 提取方法 ➢ 煎煮法 ➢ 浸渍法 ➢ 渗漉法 ➢ 回流提取法 ➢ 连续回流提取法
比较： 1）溶剂用量 回 流法>连续回流法 2）提取时间：连 续回流法>回流法 3）提取效率： 连续回流法>回流法
二、中药有效成分的提取方法
（二）水蒸气蒸馏法
用于提取能随水蒸气蒸馏而不被破坏的难 溶于水的成分。常用于挥发油的提取。
➢ 有效部位：具有生物活性的混合成分。 ➢ 无效成分：没有生物活性的成分。 注：有效成分、无效成分的划分不是绝对的。
一、中药化学成分简介
1. 糖类 2. 苷类 3. 醌类 4. 香豆素类 5. 黄酮类 6. 萜类和挥发油
7. 生物碱 8. 甾体类化合物 9. 三萜类化合物 10. 鞣质
二、中药有效成分的提取方法
括邻菲醌和对菲醌两种。

• 紫杉醇——为抗癌新药，但因紫杉为溺邻绝种的 资源，所以大量开展了在相邻属种中寻找紫杉醇 的开发工作。
（2）人工合成和结构改造—— 提高疗效、降 低毒性
• 杜冷丁—— 根据吗啡结构改造合成（其保 留了镇痛作用，降低了成瘾性）。
H3C N
HO
O
OH
吗啡
COOC 2H5
杜冷丁
香菇嘌呤—— 将其含的COOH → COOR（结构 改造后， 使降胆固醇活性提高了10倍）
NH2 N
N
NH2 N
N
N
N
HH
HO H HO H
COOH
N
N
HH
HO H HO H
COOR
香菇嘌呤
香菇嘌呤酯
普鲁卡因（合成的局麻药）——根据可卡 因结构合成。
H2N
CH3 N
COOCH2CH2 N（CH 2CH3） 2
普鲁卡因
C OOC H3 OOCC6H5
H
可卡因
三、国内外研究天然药物有效成分 的概况
（2）探讨中药防病治病的原理
〖1〗中药“热性” 的物质基础的探讨 “热性”中药——附子、细辛、丁香、吴茱萸、
高良姜等均含：dl去甲基乌药碱
HO
HO
NH
H3C O
陈皮、青皮含：辛福林
CHOHCH 2NHCH 3
麻黄中含：麻黄碱
OH
OH NHCH 3 CH3
HH
dl去甲基乌药碱、辛福林、麻黄素均与 肾上腺素结构相似，
中药化学
第一章绪 论 第二章中药化学成分的一般研究方法 第三章糖和苷 第四章醌类化合物 第五章苯丙类1 第六章黄酮类化合物 第七章萜类和挥发油 第八章三萜类化合物2 第九章 甾体类化合物 第十章生物碱 第十一章 鞣质 第十二章 其他成分

Raymond 反应 间-二硝基苯
紫红或兰 620
Baljet 反应 苦味酸
橙或橙红 490
⑶ 作用于2-去氧糖的反应 ① Keller-Kiliani反应：
强 心 苷 F e3 +冰 醋 酸 液+浓 （ 滴 硫 加 酸 ）
(FeC l3 or Fe2(SO 4)3
蓝 色 或 蓝 绿 色 （ 醋 酸 层 ）
应用对象——具有游离的2-去氧糖、能水解出2去氧糖的强心苷
② 对二甲氨基苯甲醛反应：（作为显色剂） 样品点于滤纸上，喷试剂，90℃加热30秒， 显灰红色斑点 试剂——1%对-二甲氨基苯甲醛乙醇液-浓盐 酸4:1
③ 呫吨氢醇（Xanthydrol）反应 样品 + 试剂 → 水浴加热3分钟 → 红色 试剂——10 mg呫吨氢醇溶于100 ml冰醋酸，
+ O H H3 O
O R
O H -H O R
+ O R
O HH2 O +
OH
+
+H3 O
O H
H
2-去 氧 糖 苷苷 原 子 质 子 化阳 碳 离 子2-去 氧 糖
2-羟基糖易产生下式互变，阻挠了水解反应 的进行，故在此条件下不能水解2-OH糖。
OH
+ H3O
OR OH
2-羟 基 糖 苷
OH
互 变
O 26
20
22
F
E 17
O
13
C25 R
25
27
10
10
HO
HO
螺甾烷醇
异螺甾烷醇
差向异构体
例如：剑麻皂苷元(sisalagenin),是合成激素的原料
O O

2.酸水解操作方式： （1）温和酸水解 水解产物：次生苷或苷元、单糖或低聚糖。 （2）强烈酸水解 水解产物：苷元或脱水苷元、单糖。 （3）两相酸水解法： 水解产物：苷元、单糖或低聚糖。
3. 酸水解条件
条 件
试剂
温 1％～5％醋酸； 和 0.1％～0.5％盐酸
或硫酸
强 1％～10％HCl、
烈
H2SO4
❖ 氨基糖较羟基糖难于水解，而羟基糖又较去氧糖（尤其2-去氧糖）难 于水解
水解难易顺序：2，6-去氧糖苷＞2-去氧糖苷＞6-去氧糖苷＞2-羟基糖苷 ＞2-氨基糖苷
（3）按苷元的种类不同
芳香族苷因苷元部分有供电子结构，其水解比脂肪 族苷（如萜苷、甾苷）容易得多，某些酚苷如蒽醌苷、 香豆素苷不用加酸，只须加热也可能水解成苷元。
α -萘酚
R CHOH CHOHCHO
R O CHO 浓硫酸
RO
OH
SO3H OH
RO [O]
SO3H
O SO3H
OH
SO3H
２.菲林（Fehling）反应 ❖ 还原糖呈阳性反应。 ❖ 水浴加热，产生砖红色沉淀。 ❖ 同时测试水解前后两份供试液，水解前呈负反应，水解后
呈正反应，或者水解后生成的沉淀比水解前多，表明供试 液中含有多糖或苷。 ３.银镜试验 ❖ 还原糖呈阳性反应。 ❖ 水浴加热，试管壁上产生银镜。
酶催化水解
❖ 酶水解具有高度专属性。 ❖ 例如，麦芽糖酶只能使α-葡萄糖苷水解；
苦杏仁酶主要水解β-葡萄糖，但也能水解一些其它 六碳糖的β-苷键；
转化糖酶又称β-果糖苷酶，只能水解β-果糖苷键； 芥子苷酶水解芥子苷
氧化开裂反应
❖ Smith降解法常用，对较难水解的C-苷类尤为适用 。 ❖ 可得到原苷元（除酶解外，其它方法可能得到的是脱水苷元） ❖ 试剂：过碘酸( HIO4 )、四氢硼钠( NaBH4 )、稀酸 ❖ 反应过程：

多元醇形成的酯。
HOOC HO
OH
HO
OH
HO
OH COOH
六羟基
联苯二酸
2H2O HO
O CO
OH OH
HO
OC
O
逆没食子酸
O
CO
OH
HO
OH
HO H2O
OH COOH
黄没食子酸
可水解鞣质——逆没食子鞣质
O C O OH
HO
OH
HO OR COOH
R= -glc-glc 诃子鞣质
可水解鞣质——逆没食子鞣质
3．还原性 鞣质具有较强还原性，能还原斐林试剂，可使 KMnO4褪色， 鞣质极易被氧化，碱性条件下能使其氧化速度加快。
4．沉淀特性
（1）与蛋白质作用：鞣质可与蛋白质（如明胶溶液）结合生 成沉淀，使蛋白质变性。
（2）与重金属盐的作用：鞣质分子中有邻位酚羟基，故可与 多种金属离子鳌合。鞣质的水溶液遇Fe3+产生蓝（黑）色或绿 （黑色）色或沉淀，由于大多数植物药材中含有鞣质，因此通过 煎煮法提取药材中有效成分时，应避免铁器接触。
然后冷藏24小时，滤过
沉淀
滤液
低温可使之沉淀
灌封于安瓿再次加热灭菌
中药注射剂
（2）石灰法
方法一
中药水溶液
加氢氧化钙
沉淀
滤液
鞣质可与氢氧化 钙产生钙盐沉淀
方法二
中药粗粉
药材中加入石灰乳， 用各种方法提取。
提取液
鞣质与钙盐产生 沉淀留在药材中。
（3）明胶法
已分离提纯
中药水提液
加入4％明胶溶液，滤过
沉淀
HO HO HO HO
HOOC
OH
COO CH2 O

组结构相近的有效成分的提取分离部分，称为有效部位。如人参总皂 苷、苦参总生物碱、银杏叶总黄酮等。 （5）有效部位群：含有两类或两类以上有效部位的中药提取或分 离部分。
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有效成分和无效成分
有效成分和无效成分的关系：二者的划分也是相对的。一方面，随着 科学的发展和人们对客观世界认识的提高，一些过去被认为是无效成 分的化合物，如某些多糖、多肽、蛋白质和油脂类成分等，现已发现 它们具有新的生物活性或药效。
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3
由于生源途径的关系，一种中药中往往存在母核相同、取代基不同的同一类型成分， 也有不同类型的成分，例如，中药人参中就含有20余种三萜皂苷类成分，其都有相同 或类似的母体，同时人参中又有黄酮类、多糖及挥发油等类成分。中药中成分的复杂 性及多种中药的配伍应用，即构成了中药功效的多样性,是中药常具有多方面功效或多 种药理作用的物质基础。
成粗粉，常用的提取方法有：
➢ 溶剂提取法
➢ 水蒸汽蒸馏法 ➢ 超临界流体萃取法 ➢ 其他方法：
（升华法、组织破碎法、压榨法、超声法、微波提取 法等）
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二、分离精制方法
1.溶剂萃取法 按极性递增的溶剂依次萃取：
己烷，石油醚，氯仿（或乙醚），乙酸乙酯，正丁醇，甲醇（ 或乙醇)
2. 沉淀法
试剂沉淀法 生物碱类
流
分配系数不同
动 相
正相分配色谱：流动相极性< 固定相极性
固
反相分配色谱：流动相极性>固定相极性
定
相
HPLC、MPLC、LPLC
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4. 中药化学在中医药现代化中的意义和作用
1 阐明中药的药效物质基础，探索中药防治疾病的原理
通过对中药进行有效成分的研究，不仅可以阐明中药产生功效的究竟为 何物物质，也为探索中药防治疾病的原理提供了前提和物质基础。