第三章 中药化学成分与药效物质基础
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第三章 中药化学成分与药效物质基础
绪论
提取分离方法
提取 浸渍 适用于不宜遇热的，含淀粉、粘液质、果胶多的 时间长、效率低、水提液易发霉变质，
渗漉 提取效率高于浸渍法，不破坏成分 消耗溶剂、时间长
煎煮 简便，可提取大多数成分，必须水为溶剂， 易挥发易加热破坏的成分不适用
回流提取 效率高，以有机溶剂为提取溶剂， 不适用与遇热易破坏成分，耗溶剂。
连续回流 效率高省溶剂操作简单；索氏提取器，有机溶剂 加热时间长，不适用遇热易破坏成分。
超临界 CO2最常用物质，低温提取。 大极性效果差，加大极性溶剂夹带剂。
其他 蒸馏：用于难溶于水的挥发性物质 升华法：如樟脑、咖啡因 超声提取法：效率极高
分离与精制
溶解度差别 结晶及重结晶，关键：选择合适的溶剂， 不反应、高温溶解度大，低温溶解度小
加热近沸投晶体溶解，趁热过滤，放冷析出晶体，杂质应高温低温溶解度都很大或都很小。
纯度判定方法：结晶形态与色泽；熔点熔距短；色谱（三个以上的展开剂）；质谱核磁等。
极性差异 水提醇沉法：中药水提取液加入乙醇，降低极性，沉淀出高极性物质 如多糖、蛋白质
醇提水沉法：中药乙醇提取液加入水，增加极性，沉淀出小极性物质 如树脂、叶绿素
酸碱性 酸提碱沉法：用于生物碱提取分离 碱提酸沉法：用于酚、酸类提取分离
沉淀试剂 酸性化合物：与钙盐、铅盐形成沉淀 碱性化合物：与苦味酸盐、雷氏铵盐形成沉淀
分配比 各成分在互不相溶的两相溶剂中分配系数K不同。极性：偶极矩、极化度、介电常数
正相分配色谱：固定相极性>流动相极性 分离极性大的 固定相 氰基、氨基
反相分配色谱：固定相极性<流动相极性 分离极性小的 固定相石蜡油、RP-2、8、18
亲脂：石油醚-四氯化碳-苯-二氯甲烷-三氯甲烷-乙醚-乙酸乙酯-正丁醇-丙酮-乙醇-甲醇-水
吸附性
物理 硅胶（酸性）、氧化铝（碱性）、活性炭（中性）
吸附柱色谱注意事项：1、吸附剂用量为样品量30-60倍；2、尽可能选极性小的溶剂装柱和溶解样品；3、洗脱用溶剂极性应逐渐增加；4、酸性物质用硅胶，碱性物质用氧化铝；5、TLC组分Rf达到0.2~0.3时溶剂可用于柱色谱分离
化学 酸碱吸附
半化学 聚酰胺：耐碱不耐酸、不溶于水和有机溶剂，
羰基和羟基发生吸附，羟基越多吸附越强 共轭性越强，吸附力越强
酚羟基相邻易形成分子内氢键，吸附力减弱，苯酚强于邻二苯酚
聚酰胺对酚类、黄酮类时可逆吸附； 对鞣质时不可逆，可用于脱鞣处理
大孔树脂 物理吸附和分子筛性能，极性大的先洗脱， 影响因素：比表面积、表面电性、氢键
水——单糖、鞣质、低聚糖 丙酮——中性亲脂性成分 70%乙醇——皂苷（无大量黄酮）
3~5%碱——黄酮、有机酸、酚性物质 10%酸——生物碱、氨基酸
分子大小差别 凝胶色谱法：分子筛；大分子先出，小分子滞留， 凝胶：不溶于水，吸水膨胀的球形颗粒
膜分离法：渗透、反渗透、超滤、电渗析、液膜技术；小分子透过膜，可除小也可除大
解离程度 离子交换树脂：不溶于水，吸水膨胀的球形颗粒 碱性用阳离子，酸性成用阴离子树脂。
沸点分离 分馏法
中药化学成分结构研究 纯度测定 结晶形态与色泽；熔点熔距短；色谱（三个以上的展开剂）；质谱核磁
结构研究 高分辨率质谱法（HR-MS） 分子式确定，判断分子量，
红外光谱IR：4000~1500 特征官能团区， 1500~600 指纹区 真伪
紫外光谱UV 共轭体系才有紫外吸收 推断骨架类型，精细结构
核磁共振NMR H-NMR 提供不同氢原子信息 化学位移、耦合常数、质子数（积分面积）
生物碱
基本内容 定义 含氮有机化合物，氮原子结合在环内，多数碱性，有生理活性，
分布存在 多分布在双子叶植物中，集中在某一器官（麻黄髓、黄柏皮），不同植物中含量差别很大
多数以有机盐形式存在，少数以游离形式存在（碱性极弱，如酰胺类）
结构分类
吡啶类 简单吡啶类 槟榔碱、槟榔次碱、烟碱、胡椒碱
双稠哌啶类 有喹诺里西啶母核，
苦参碱、氧化苦参碱，各种苦参碱
莨菪烷类 莨菪碱（洋金花）
异喹啉类 简单异喹啉
苄基异喹啉 1-苄基异喹啉类：罂粟碱、厚朴碱
双苄基异喹啉：汉防已甲素、乙素，蝙蝠葛碱（北豆根）
原小檗碱类 小檗碱类：季铵碱（黄连）
原小檗碱类：叔胺碱（延胡索）
吗啡烷类 吗啡、可待因
吲哚 简单吲哚类：靛青苷 色胺吲哚类：吴茱萸碱
单贴吲哚类：利血平（萝芙木） 士的宁（番木鳖） 双吲哚类：长春碱、长春新碱（长春花）
有机胺类 氮原子不结合在环内，麻黄碱、秋水仙碱
理化性质 性状 状态 多为结晶。 液态：烟碱、槟榔碱、毒芹碱 挥发性：麻黄碱、烟碱 升华性：咖啡因
颜色 多为无色。 黄色：小檗碱、蛇根碱 红色：药根碱 荧光：利血平
味道 多为苦。 少数辛辣 甜味：甜菜碱
旋光 影响 麻黄碱：氯仿（L）、水（D） 烟碱：中性（L），酸性（D）
生理活性 大多数L>D 左旋药效大于右旋 古柯碱局麻作用，右旋大于左旋
溶解性 生物碱 亲脂 多数叔胺碱、仲胺碱；尤其易溶于三氯甲烷中。
亲水 季铵碱（小檗碱） N-氧化物结构（氧化苦参碱）
小分子生物碱（麻黄碱、烟碱） 酰胺类生物碱（秋水仙碱、咖啡碱、胡椒碱）
特殊官能团生物碱 两性生物碱 含酚羟基（吗啡）溶于NaOH，羧基生物碱（槟榔次碱）溶于NaHCO3
内脂型（喜树碱），内酰胺（苦参碱），亲脂性，强碱中开环溶解，酸化析出
生物碱盐：一般易溶于水 小檗碱盐酸盐、麻黄碱草酸盐难溶于水
无机酸盐溶解度大于有机酸盐 无机酸盐：含氧酸盐溶解度大于卤代酸盐
有机酸盐：小分子酸盐大于大分子
碱性 碱性强弱 pKa>11 强碱（胍类、季铵碱） pKa7~11 中强碱（脂肪胺、脂杂环）
pKa2~7 弱碱（芳香胺、N-六元芳杂环） pKa<2 极弱碱（酰胺类、N-五元芳杂环）
影响碱性强弱的因素 氮原子杂化方式 SP3>SP2>SP
电性效应
诱导 供电诱导（烷基），碱性增强
吸电诱导（含氧基团、双键、苯环），碱性减弱
叔胺碱的氮原子附近有a b-双键或a羟基，可异构化为季铵碱显强碱性 小檗碱
当N原子处于稠环的桥头，不能发生上面的转化，是弱碱。阿马林、新士的宁
共轭 碱性降低 苯胺型，弱碱 酰胺型，氮原子和羰基联接，极弱碱
碱性增强 胍基型：接受质子形成季铵离子，体系高度稳定，益母草碱
空间效应：取代基阻碍质子靠近氮原子，碱性降低，如东莨菪碱
氢键效应：N原子附近有羟基、羰基，利于形成稳定的分子内氢键的，碱性增强 钩藤碱
沉淀反应 碘化铋钾（橘红色沉淀） 常用为薄层显色试剂 在酸水或稀醇中进行
注意：3种以上试剂都能发生沉淀， 饱和苦味酸（中性条件下、黄色沉淀）
雷氏铵盐与季铵型生物碱（红色沉淀）
不与沉淀试剂反应的生物碱：麻黄碱、吗啡、咖啡碱
与沉淀试剂反应的非生物碱：蛋白质、多肽、氨基酸、鞣质
常用中药 苦参、山豆根 化学结构 双稠哌啶类，奎诺里西啶母核
理化性质 性状：r-苦参碱为液态，其他是结晶，a-苦参碱最常见
碱性：碱性较强
溶解性：苦参碱溶于水、氯仿、乙醚 氧化苦参碱极性最强溶于水，难溶于乙醚
生物活性 利尿消肿、抗肿瘤、抗病原体、抗心律失常、抗缺氧
注意事项 山豆根：3~6g 过量易中毒
麻黄 化学结构 有机胺类 麻黄碱、伪麻黄碱属于仲胺类，且互为立体异构体
理化性质 性状：无色结晶，有旋光性和挥发性
碱性：有机胺类，碱性较强 伪麻黄碱>麻黄碱
溶解性：溶于水、三氯甲烷，草酸麻黄碱难溶于水，草酸伪麻黄碱易溶于水
鉴别反应 不能和多数生物碱沉淀试剂反应， 二硫化碳-硫酸铜反应、铜络盐反应
生理活性 麻黄碱：收缩血管、兴奋中枢、兴奋大脑和呼吸，类似肾上腺素样作用，
伪麻黄碱：升压利尿，
甲基麻黄碱：舒张支气管平滑肌
