第3章中药化学绪论1

中药化学成分与药效物质基础

1中药化学的学科性质：中药化学是一门结合中医药的基本理论，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的学科。【中药中的成分】+【化学方法和溶剂】--【中药化学】

2中药化学学习和研究内容：中药化学主要研究中药中的化学成分和有效成分的化学结构、理化性质、提取、分离、检识和结构鉴定方法。

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关于中药化学成分的复杂性：中药中的化学成分是十分复杂的。某一种中药可能含有几种类型的成分，而每一个类型又可能含有少则几种、多则十几种、几十种化学成分。一种中药如此，复方中药就更复杂了。

有效成分：具有生物活性、能起防病治病作用的化学成分。

无效成分：没有生物活性和防病治病作用的化学成分。

有效部位：在中药化学中，常将含有一种主要有效成分或一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。

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。有效成分和无效成分的界定不是非常明确。

第一节绪论一、中药化学成分的结构类型二、中药化学成分的理化性质三、中药化学成分的提取分离方法四、中药化学成分的结构鉴定方法五、研究的作用和意义p32一、中药化学成分的结构类型亲水性成分：可溶于水，难溶于有机溶剂

生物碱盐、苷、鞣质、糖类、水溶性色素蛋白质、氨基酸亲脂性成分：难溶于水，易溶于有机溶剂

游离的生物碱、苷元、挥发油、脂溶性色素树脂、油脂、蜡、叶绿素（一般作为无效成分）二、中药化学成分的理化性质2.一般情况下，被认为是无效成分或杂质的是A.生物碱B.叶绿素C.鞣质D.黄酮E.皂苷3.麻黄中的主要有效成分是A.生物碱B.叶绿素C.树脂D.草酸钙E.淀粉第61题

不属于亲水性成分的是A、蛋白质B、粘液质C、树脂D、淀粉E、菊淀粉

第62题

可溶于水的成分是A、树脂B、挥发油C、油脂D、鞣质E、蜡

亲水性成分：可溶于水，难溶于有机溶剂

生物碱盐、苷、鞣质、糖类、水溶性色素蛋白质、氨基酸亲脂性成分：难溶于水，易溶于有机溶剂

游离的生物碱、苷元、挥发油、脂溶性色素树脂、油脂、蜡、叶绿素（一般作为无效成分）三、中药化学成分的提取分离方法提取：

适当的溶剂

有效成分分离：把提取物中所含的各种成分一一分开，最后把得到的单体加以精制的过程。适当的方法经典的提取方法有：溶剂法、水蒸气蒸馏法、升华法。新的提取方法，如：微波提取法，超声提取法，仿生和半仿生提取法、超临界流体萃取法。（一）溶剂提取法原理：根据天然产物中各种成分的溶解性能，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方法。

选择溶剂依据：相似相溶。溶剂的分类水亲水性有机溶剂：甲醇乙醇丙酮亲脂性有机溶剂：正丁醇乙醚乙酸乙酯苯四氯化碳石油醚水：强极性溶剂价廉、易得、使用安全。适于提取无机盐、糖、氨基酸、蛋白质、有机酸盐、生物碱盐、糖苷类等。亲水性有机溶剂：与水任意混溶，与水混溶，不分层（甲醇、乙醇，丙酮）。以乙醇最好。高浓度提取亲脂性成分，低浓度提取亲水性成分。甲醇容易损害视神经，失明，重者死亡。亲脂性有机溶剂：不与水任意混溶，与水分层。（乙醚、氯仿、苯、石油醚，正丁醇与水部分互溶）具有较强的选择性，对天然产物中的挥发油、萜类、甾体、油脂、叶绿素、树脂、内酯、某些生物碱及一些甙元均可提出。

优缺点：沸点低，浓缩回收方便，但易燃、有毒、价贵，穿透力差。正丁醇：部分与水互溶，比如100ml正丁醇中，有10ml与水互溶，剩余90ml与水分层。

常用溶剂的极性：（极性最小，亲水性最弱，亲脂性最强）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（极性最大，亲水性最强，亲脂性最弱）。甲醇：无色有酒精气味易挥发的液体。有毒，误饮5～10毫升能双目失明，大量饮用会导致死亡

其中。氯仿、四氯化碳的比重（密度）比水大。

正丁醇的沸点比水高。

3、下列溶剂极性最弱的Ａ．乙酸乙酯Ｂ．乙醇Ｃ．水Ｄ．甲醇Ｅ．丙酮

5、亲脂性最强Ａ．石油醚Ｂ．正丁醇Ｃ．甲醇Ｄ．乙醇Ｅ．水6、和水混溶，误事会伤害眼睛Ａ．石油醚Ｂ．正丁醇Ｃ．甲醇Ｄ．乙醇Ｅ．水8.能与水分层的溶剂是A.乙醚

B.丙酮

C.甲醇

D.乙醇

E.丙酮一甲醇(1：1)16下列溶剂中极性最大的是A、乙醚

B、丙酮

C、甲醇

D、氯仿

E、乙酸乙酯

（极性最小，亲水性最弱，亲脂性最强）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

常用溶剂的极性：（极性最大，亲水性最强，亲脂性最弱）溶剂提取的方法20.从中药中提取对热不稳定的成分宜选用A.回流提取法B.煎煮法C.渗漉法D.连续回流法E.蒸馏法15.以乙醇作提取溶剂时，不能用A.回流法B.渗漉法C.浸渍法D.煎煮法E.连续回流法水蒸气蒸馏法

适于具有挥发性，能随水蒸气蒸馏而不被破坏的不能溶于水的有效成分的提取。挥发油、小分子生物碱、酚类、游离醌类等。升华法

樟木中的樟脑，茶叶中的咖啡因等超声提取法

超声波是一种弹性机械振动波，它产生强烈振动，高速度，强烈的空化效应，搅拌作用，因此能破坏植物药材的细胞，使溶媒渗透到药材细胞中，从而加速药材中的有效成分溶解，以提高有效成分的提出率。超声提取不会改变有效成分的结构，并且缩短了提取时间，提高了提取效率。第66题

提取挥发油时宜用A、煎煮法B、分馏法C、水蒸汽蒸馏法D、盐析法E、冷冻法超临界流体萃取法

原理常用的气体流动相有CO2

特点：超临界流体提取，不仅效率高，且可以在较低的温度下操作，适用对热不稳定物质的提取，同时溶剂除去简便，无有机溶剂残留，产品纯度高，操作简单。夹带剂作用：改善或维持选择性，提高难挥发性溶质的溶解度。SCFE技术对于提取挥发性成分、脂溶性物质、高热敏性物质以及贵重药材的有效成分显示出独特的优点，但设备属高压设备，投资大，成本高，难以普及。（二)分离与精制1.根据溶解度的差异2.根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离3.根据物质的吸附性差别进行分离4.根据物质分子大小差别进行分离5.根据物质解离度不同进行分离6.根据物质的沸点进行分离1、根据溶解度的差异(1)利用温度不同引起溶解度的改变进行分离结晶的条件结晶溶剂的选择常用溶剂水、冰醋酸、甲醇、乙醇等结晶纯度的判断形态色泽熔点熔距：一般单一化合物的熔距在1-2℃范围，汉防己乙素具有双熔点。色谱法12.单一化合物的熔距一般为A.1℃～2℃B.2℃～3℃C.小于1℃D.大于3℃E.无熔距13.具有双熔点的化合物是A.汉防己甲素B.汉防己乙素C.汉防己丙素D.延胡索乙素E.五味子乙素(2)利用两种以上不同溶剂的极性和溶解性进行分离主要操作：水提醇沉法和醇提水沉法①水/醇法——除去多糖、蛋白质等水溶性杂质②醇/水法——除去树脂、叶绿素等水不溶性杂质醇/丙酮法，醇/醚法——在含皂苷的乙醇液中分次加入丙酮或乙醚(醇-醚法)沉淀皂苷。14.从药材水提液中沉淀除去多糖、蛋白质，可以采用A.水一醇法B.醇一水法C.醇一醚法D.醇一丙酮法E.酸一碱法(3)利用酸碱性进行分离①酸/碱法——生物碱等碱性成分②碱/酸法——黄酮、蒽醌类酸性成分（4)利用沉淀试剂进行分离

酸性化合物可作成钙盐、钡盐、铅盐等;碱性化合物如生物碱等，则可作成苦味酸盐、苦酮酸盐等有机酸盐或磷钥酸盐、磷钨酸盐、雷氏盐等无机酸盐。得到的有机酸金属盐类(如铅盐)沉淀悬浮于水或含水乙醇中，通入硫化氢气体进行复分解反应，使金属硫化物沉淀后，即可回·收得到纯化的游离的有机酸类化合物。至于生物碱等碱性有机化合物的有机酸盐类则可悬浮于水中，加人无机酸，使有机酸游离后先用乙醚萃取除去，然后再进行碱化、有机溶剂萃取，回收有机溶剂即可得到纯化了的碱性中药化学成分。2、根据分配比不同进行分离（1）液－液萃取与分配系数K值（2）分离的难易（3）分配比与PH（4）液－液萃取与纸色谱（PC）（5）液－液分配柱色谱（1）液－液萃取与分配系数K值

利用混合物中各成分在互不相溶的溶剂（溶剂要分层）中,因分配系数K（俗称溶解度）不同而达到分离的方法。各个成分在两相溶剂中分配系数相差越大，则分离效率越高。（2）分离的难易用分离因子β=KA/KB表示

β≥100，一次分离即可；

β≥10，需萃取10~12次；

β≤2，需做100次以上的分离。（3）分配比与PH对酸碱两性化合物，分配比受PH影响。

一般PH＜3时，酸性物质以分子状态存在，易分配于有机溶剂中，碱性物质以离子状态存在，易分配于水中；PH＞12，则酸性物质以离子状态存在，碱性物质以分子状态存在。（4）液－液萃取与纸色谱（PC）

PC的原理与萃取相似，可用于萃取条件的摸索。

一般β＞50时，简单萃取即可解决问题，但β＜50时，则宜采用逆流分溶法。（5）液－液分配柱色谱正相色谱：固定相的极性大于流动相；分离水溶性和极性较大的化合物（如生物碱、苷类、糖类、有机酸等化合物时，固定相多采用强极性溶剂，如水、缓冲溶液等，流动相则用氯仿、乙酸乙酯、丁醇等弱极性有机溶剂）反相色谱：固定相的极性小于流动相；分离脂溶性化合物，如高级脂肪酸、油脂、游离甾体，固定相可用石蜡油，而流动相则用水或甲醇等强极性溶剂

除色谱柱外，液-液分配色谱也可在色谱用硅胶薄层色谱上进行。因此液-液分配柱色谱的最佳分离条件可以根据相应的薄层色谱结果(正相柱用正相板，反相柱用反相板)进行选定。常用反相硅胶薄层及柱色谱的填料系将普通硅胶经下列方式进行化学修饰，键合上长度不同的烃基(R)、形成亲油表面而成。根据烃基(-R)长度为乙基，还是辛基或十八烷基。

按加压强弱可以分为快速色谱、低压液相色谱、中压液相色谱及高压液相色谱等。第67题

从中药水煎液中萃取有效成分不能使用的溶剂是A、丙酮

B、乙醚

C、氯仿

D、正丁醇

E、醋酸乙酯

第68题

从中药的水提取液中萃取强亲脂性成分，宜选用A、乙醇

B、甲醇

C、正丁醇

D、醋酸乙酯

E、苯

29适用于采用反相分配色谱分离的成分有A.生物碱B.苷C.糖D.有机酸E.游离甾体22.可将中药水提液中的亲水性成分萃取出来的溶剂是A.乙醚B.乙酸乙酯C.丙酮D.正丁醇E.乙醇23.从中草药水煎液中萃取有效成分不能使用的溶剂是A.丙酮B.乙醚C.氯仿D.正丁醇E.乙酸乙酯25.两相溶剂萃取法的分离原理是利用混合物中各组分在两相互不相溶的溶剂中A.结构类型的差异B.分配系数的差异C.化学性质的差异D.酸碱性的差异E.存在状态的差异3、根据物质的吸附性差别进行分离物理吸附——硅胶、氧化铝、活性炭吸附化学吸附——碱性氧化铝对于黄酮等酚酸性物质的吸附半化学吸附——聚酰胺对黄酮、醌类等的氢键吸附

*10.属于半化学吸附的是A.硅胶吸附色谱B.氧化铝吸附色谱C.活性炭吸附色谱D.碱性氧化铝对酚酸的吸附E.聚酰胺对黄酮的氢键吸附（1）物理吸附—相似者易于吸附原理：脂溶性中等分子量成分的分离常用吸附剂硅胶：不宜分离碱性化合物,一般做薄层色谱（TLC）氧化铝：适于分离碱性成分，不宜分离醛、酮、酯和内酯活性碳：水溶液的脱色素，糖、黄酮苷以及环烯醚萜苷的分离纯化（2）化合物极性强弱的判断：官能团极性强弱

常用官能团的极性由强到弱：

R-COOH,Ar-OH,H-OH,R-NH2,R-HO,R-CO-R',R-H分子结构中官能团的种类、数目及排列方式溶剂的极性可以大体根据介电常数判断：（3）简单吸附进行物质的浓缩与精制活性炭脱色、脱臭；大孔树脂（4）吸附柱色谱法用于物质的分离吸附剂及用量:样品量与吸附剂：1:30~60(可提高到100~200倍)；粒度：100目左右，加压柱，可用大于100目。拌样及装样:选极性小的溶剂。上样可用干法或湿法。洗脱:洗脱用溶剂极性宜逐步增加，但跳跃不能太大。一般用混合溶剂。添加溶剂的选择:酸性物质用硅胶，碱性物质用氧化铝。为防拖尾，用硅胶分离碱性物质时，加入二乙胺或氨。洗脱剂的优化与选择:薄层选择条件时：Ｒf值一般在0.２～0.3即可。

（5）聚酰胺吸附色谱法特别适于分离酚、醌、黄酮、有机酸以及植物粗提物中的鞣质除杂。原理：聚酰胺中的酰胺基可与酚羟基、羧基、羰基、硝基等形成氢键吸附。聚酰胺的吸附容量大。形成氢键基团数目越多，则吸附能力越强，越难洗脱形成分子内氢键，吸附能力减弱分子中芳香化程度越高，吸附能力越强。对聚酰胺柱的洗脱能力，与溶剂的种类有关。由弱到强水<甲醇<丙酮<氢氧化钠水溶液<甲酰胺<二甲基甲酰胺<尿素水溶液（6）大孔吸附树脂法

高聚物吸附剂，一般为白色球形颗粒状，通常分为非极性和极性两类。中药化学成分的提取分离、复方中药制剂的纯化和制备等方面均作用独特。优势操作简便，树脂再生容易;可重复操作，产品质量稳定，收率稳定；既能选择性吸附，又便于溶媒洗脱，且不受无机盐干扰;一般不用有机溶媒，既保持传统的中医理论用药特色，又最大限度的保留了其有效成分。原理

具有选择性吸附和分子筛的功能。吸附性是由于范德华引力或氢键吸附的结果；筛选性则由多孔性网状结构引起的。影响吸附的因素

大孔树脂本身的性质是重要的影响因素之一。如：比表面积、表面电性、能否与化合物形成氢键等。分子极性的大小

极性较小的化合物则适于非极性树脂上分离。糖是极性水溶性化合物，与D型极性树脂吸附很弱，不被树脂吸附而被除去。洗脱剂

洗脱剂极性越小，洗脱能力越强。一般先用水，再用浓度逐渐升高的甲、乙醇。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。化合物的性质

极性小的化合物易被非极性大孔树脂吸附，能与大孔树脂形成氢键的化合物易被吸附。大孔吸附树脂的应用洗脱液的选择常用水，甲醇，乙醇，丙酮，不同浓度的酸碱等。1、水洗：蛋白质、鞣质、低聚糖、多糖等极性物质。2、７０％乙醇：洗脱主要为皂苷，少量酚、糖及黄酮；3、３％～５％碱液：洗下黄酮、有机酸、酚类和氨基酸。4、１０％酸：洗下生物碱、氨基酸。5、丙酮：洗下中性亲脂性成分。大孔树脂应用的安全性问题4、根据物质分子大小差别进行分离（1）凝胶过滤法

凝胶过滤法分离物质的原理:凝胶过滤法也叫分子筛过滤、凝胶渗透色谱或排阻色谱，系利用分子筛分离物质的一种方法。样品混合物中各个成分因分子大小各异，渗入至凝胶颗粒内部的程度也不尽相同，故在经历一段时间流动并达到动态平衡后，即按分子由大到小的顺序先后流出并得到分离。

常用的有葡聚糖凝胶,聚丙烯酰胺凝胶，及羟丙基葡聚糖凝胶（SephareseLH-20）等。葡聚糖凝胶只适于在水中应用。羟丙基葡聚糖凝胶适于不同类型的有机物的分离。（2）膜分离法主要技术：渗透、反渗透、超滤、电渗析、液膜技术。数量级为微米（μm）分类：孔径(微滤膜，超滤膜，反渗透膜，纳米膜应用：常用透析法除无机盐。5、根据物质的解离度不同进行分离原理：离子交换法系以离子交换树脂作为固定相，以水或含水溶剂作为流动相。当流动相流过交换柱时，溶液中的中性分子及具有与离子交换树脂交换基团不能发生交换的离子将通过柱子从柱底流出，而具有可交换的离子则与树脂上的交换基团进行离子交换并被吸附到柱上，随后改变条件，并用适当溶剂从柱上洗脱下来，即可实现物质分离。分类：阳离子（强酸型和弱酸型）交换树脂和阴离子（强碱型和弱