《药化小结》word版.doc

1. 提取方法(一)溶剂法（二）水蒸汽蒸馏法（三）升华法（四）超临界流体萃取法（五）超声波提取（六）微波提取2. (一)溶剂提取法：（1）、原理：相似相溶（2）、理想溶剂：有效成分溶解性大，无效成分溶解性小，与有效成分不起化学反应，安全、成本低、易得。溶剂分类： 水：适于提取糖苷、盐类等水溶成分，缺点是杂质多，回收麻烦，易发霉变质。 亲水性有机溶剂：如甲醇、乙醇、丙酮 优点：提取效率高，可回收利用，毒性小，价廉； 缺点：易燃。 亲脂性有机溶剂：石油醚、饱和烷烃 优点：选择性强；缺点：易燃、成本高、毒性大。 一般来说，按溶剂极性由小到大的顺序来提取： 石油 醚氯仿（乙酸乙酯）正丁醇（丙酮）水冷提（浸渍法、渗漉法）优点：适合提取热不稳定化合物，杂质少 缺点：溶剂用量大，提取时间长 热提（煎煮法、回流提取法、连续回流提取法）优点：提取效率高（连续回流）缺点：不适于提取挥发性及热不稳定物质（二）水蒸气蒸馏法 挥发油多用此法，要求能挥发、与水不混溶、遇水稳定。 （三）升华法：固态 气态 如樟木中樟脑的提取，某些香豆素、蒽醌类。（四）超临界流体提取法（supercritical fluid extraction，SFE) 利用溶剂在超临界条件下特殊的流体性能对样品进行提取，为20世纪80年代迅速发展起来的一种提取方法。超临界流体萃取技术 超临界流体（SCF）：当一种物质处于其临界温度与临界压力以上的状态时，将形成既非液体又非气体的单一相态。超临界流体特点: 兼有气、液两重性，即密度接近于液体，而粘度和扩散系数又与气体相似，因而它不仅具有与液体溶剂相当的萃取能力，而且具有优良的传质效果。（五）超声波提取法 (Ultrasonic Extraction) 为物理过程，无化学反应，不改变生物活性；高能量超声波产生强大压力，可造成植物细胞壁及生物体破裂，导致胞内物质释放，扩散，溶解。（六）微波提取法 (Microwave Extraction)优点：穿透力强，加热效率高，操作简便，快速，节能，高效。缺点：化学成分的结构易发生变化，继而导致生物活性的改变。、分离方法（一）根据物质溶解度差别（二）根据化合物在两相溶剂间分配比差别（三）根据物质吸附性差别进行分离吸附色谱法（四）根据物质解离程度不同进行分离离子交换法（五）根据物质分子大小差别进行分离（一）根据物质溶解度差别1. 结晶与重结晶（纯化时常用）：利用溶剂对有效成分与杂质在冷热情况下溶解度显著差异以获得结晶的方法。条件：合适的溶剂，浓度及温度2. 改变混合溶剂极性：水/醇法：水提液+醇（数倍）多糖、蛋白质除去。醇/水法：醇提液+水（数倍） 叶绿素、油脂除去。3. 改变pH值 酸性化合物 + 碱 成盐 加酸 沉淀（碱提酸沉） 碱性化合物 + 酸 成盐 加碱 沉淀（酸提碱沉）4. 金属盐络合法：Pb 2+、 Ca 2+ 等金属离子可与酸、碱性化合物生成不溶于水的沉淀。（二）根据化合物在两相溶剂间分配比差别：液-液萃取法： 1. 分配系数：K=Cu/Cl A、B两种溶质在同一溶剂系统中分配系数的比值称为分离因子 =KA/KB（KAKB） 当100，一次萃取可分离；10100，10-12次，CCD；2，100次，DCCC，HSCCC法；当1时，则KAKB，意味着两种溶质性质极其相近，无法实现分离。(三)纸色谱（PC）也叫纸分配色谱PPC，Paper Partition Chromatography可以根据PC法计算值，选择理想的分离条件K=(1/r)Rf/(1-Rf) =KA/KB Rfa(1-Rfb)/Rfb(1-Rfa) Rfa，Rfb为A，B两物质在PC上的Rf值 2. 分配比与pH 对于酸、碱及两性化合物，pH改变可使存在状态改变： HA H3O+ +A- Ka=H3O+ A- /HA pH= pKa + log A- /HA 若全部解离(99%)，则 pH= pKa + 2 若全部游离(99%)，则 pH= pKa2 同理，对于碱性化合物：若全部解离，则 pH= pKa2 若全部游离，则 pH= pKa + 2控制溶液的pH值，即可控制存在状态。一般， pH12，酸性物质解离状态(A-)，碱性物质呈非解离状态(B)。2. 酸碱性成分的分离pH梯度萃取法 按酸碱性强弱不同分离酸性、碱性、中性物质，改变pH值使酸碱成分呈不同状态。 3.逆流分溶法，液滴逆流色谱，高速逆流色谱4. 液-液分配柱色谱：将两相溶剂中的一相涂覆在硅胶等多孔载体上，作为固定相，填充于色谱柱中，用流动相洗脱。 正相色谱：固定相极性流动相极性 载 体：硅胶（含水大于17）、纤维素、硅藻土 固定相：水、缓冲液 流动相：氯仿、乙酸乙酯 分离极性较大或水溶性成分，如苷类，生物碱，糖等。洗脱顺序：极性小的物质先被洗脱出来 反相色谱（HPLC反相色谱）：固定相极性分子量小者 芳香族脂肪族 含OH, COOH, NH2多者少者 溶剂的洗脱力 吡啶15酚/醇7酚/水醇含水醇水 应用：黄酮、生物碱的富集，糖的分离，脱色等。IV.半化学吸附：聚酰胺吸附 影响吸附因素：1、溶质的影响（1）形成氢键的基团数目越多，则吸附能力越强2）成键位置对吸附力也有影响。易形成分子内氢键者，其在聚酰胺上的吸附即相应减弱。3）分子中芳香化程度高者，则吸附性增强；反之则减弱4）芳香苷相应的苷；单糖苷双糖苷三糖苷2、溶剂的影响 溶剂洗脱能力：水甲醇丙酮氢氧化钠水溶液甲酰胺二甲基甲酰胺 S O N 呋喃糖苷较吡喃糖苷易水解酮糖较醛糖易水解吡喃糖苷中： 吡喃环C5上取代基越大越难水解，水解速度为：五碳糖 甲基五碳糖 六碳糖 七碳糖 C5上有-COOH取代时，最难水解（因诱导使苷原子电子密度降低） 氨基取代的糖较-OH糖难水解，-OH糖又较去氧糖难水解。 2, 6-二去氧糖 2-去氧糖 6-去氧糖羟基糖 2-氨基糖在构象相同的糖中: a键(竖键)-OH多则易水解。芳香属苷较脂肪属苷易水解。 如：酚苷 萜苷、甾苷（因苷元部分有供电结构，而脂肪属苷元无供电结构）苷元为小基团苷键横键比竖键易水解( e a )（横键易质子化）苷元为大基团苷键竖键比横键易水解( a e ) （苷的不稳定性促使其易水解） （二）苷化位移（glycosidation shift）糖苷化后，端基碳和苷元-C化学位移值均向低场移动，而邻碳稍向高场移动（偶而也有向低场移动的），对其余碳的影响不大，这种苷化前后的化学变化，称苷化位移。 酯苷和酚苷的苷化位移：当糖与-OH形成酯苷键或酚苷键时，其苷化位移值较特殊，酯苷的端基碳和苷元-碳均向高场位移。 酚苷糖的端基碳向高场或低场，苷元-碳向高场位移。 天然药物化学The Medicinal Chemistry of Natural Products 植物化学Phytochemistry中药化学The Chemistry of Traditional Chinese Medicine中草药成分化学The Chemistry of Traditional Chinese and Herbal Drugs体外（in vitro）体内（in vivo）有效成分（Active Constituents)有效部位（Active Extracts）无效成分、鞣质（tannins）苷类(glycosides)一次代谢产物（primary metabolites)二次代谢产物(secondary metabolites)超临界流体（SCF）超临界流体提取法（supercritical fluid extraction，SFE)超声波提取法 (Ultrasonic Extraction) 微波提取法 (Microwave Extraction) 纸色谱（PC，Paper Partition Chromatography）逆流分溶法（Countercurrent distribution, CCD法）液滴逆流色谱（Droplet counter current chromatography，DCCC）高速逆流色谱（high speed counter current chromatogphy，HSCCC）物理吸附（physical adsorption)化学吸附(chemical adsorption)半化学吸附(semi-chemical adsorption) 聚酰胺（polyamide）选择氢去偶谱（selective proton decoupling, SPD）噪音去偶谱（proton noise decoupling spectrum）（质子宽带去偶谱BBD，质子全氢去偶谱COM）质谱（mass spectrum, MS）红外光谱（infrared spectrum, IR）凝胶过滤法（gel filtration)，也叫凝胶渗透层析（gel permeation chromatography)分子筛过滤（molecular sieve filtration)排阻层析（exclusion chromatography) 紫外可见吸收光谱(ultraviolet-visable spectrum, UV) 糖类(saccharide)碳水化合物（carbohydrates）单糖(monosaccharide)低聚糖(oligosaccharide)多糖(polysaccharide) 苷类(glycosides) 吡喃糖（pyranose）呋喃糖（furanose）苷化位移（glycosidation shift）苯丙素类（phenylpropanoids）香豆素（coumarin）呋喃香豆素类(furocoumarins) 吡喃香豆素类(pyranocoumarins) 苯 醌 类（benzoquinones）蒽醌类 (anthraquinones) 菲醌类 (phenanthraquinones) 萘醌类 (naphthoquinones) 黄酮类化合物（ Flavonoids ）黄酮类（flavones）黄酮醇类（flavonol）二氢黄酮类（flavanones）二氢黄酮醇类（flavanonols）异黄酮类（isoflavones）单萜（monoterpenoids) 倍半萜（sesquiterpenoids) 薁类衍生物(azulenoids) 二萜(diterpenoids) 紫杉醇(taxol) 挥 发 油（Volatile Oils ）齐墩果烷型（oleanane)乌苏烷型（ursane)羽扇豆烷型(lupane)木栓烷型（friedeiane) 甾体及其苷( Steroids and glycosides ) 强心苷(cardiac glycosides) 1. 螺甾烷醇类(spirostanols)2. 异螺甾烷醇类(isospirostanols) 3. 呋甾烷醇类(furostanols) 4. 变形螺甾烷醇类(pseudo-spirostanols)天然药物化学的主要任务：1.探明天然药物作为药效物质基础的化学成分及生源途径。 2.研究天然药物化学成分的类型、理化性质以及提取分离方法。 3.研究天然药物中主要类型的化学成分的结构鉴定。 4.新药的创制。天然药物化学研究的内容：天然药物的化学成分（主要是生理活性成分或药效成分）的结构特点、理化性质、提取分离方法及主要类型化学成分的结构鉴定知识等，此外，还有主要类型化学成分的生物合成途径。主要的生物合成途径（一）醋酸-丙二酸途径(acetate-malonate pathway) AA-MA。脂肪酸类、蒽酮类、酚类化合物由此途径生成1、脂肪酸类：天然饱和脂肪酸类均由AA-MA途径生 偶数饱和脂肪酸的出发单位是乙酰辅酶A。奇数饱和脂肪酸的出发单位是丙酰辅酶A。 碳链的延伸是由缩合与还原两个步骤交替来完成的。2、酚类：出发单位也是乙酰辅酶A，但碳链延伸过程中只有缩合过程.3、蒽酮类：可归入聚酮类化合物中，也是由AA-MA途径生 成。（二）甲戊二羟酸途径（MVA途径）甾体及萜类化合物由此途径生成。3桂皮酸途径(cinnamic acid pathway)和莽草酸途径(shikimic acid pathway)4氨基酸途径(amino acid pathway) AA5复合途径天然药物化学有效成分的常用提取分离方法及特点。、提取方法（一）溶剂法。原理：相似相溶（二）水蒸汽蒸馏法。挥发油多用此法，要求能挥发、与水不混溶、遇水稳定。（三）升华法：固态 气态（四）超临界流体萃取法。利用溶剂在超临界条件下特殊的流体性能对样品进行提取（五）超声波提取（六）微波提取、分离方法（一）根据物质溶解度差别（二）根据化合物在两相溶剂间分配比差别（三）根据物质吸附性差别进行分离吸附色谱法（四）根据物质解离程度不同进行分离离子交换法（五）根据物质分子大小差别进行分离。透析法：利用半透膜的膜孔大小进行分离超速离心法：利用溶质在重力场作用下具有不同的沉降性浮游性进行分离。超滤法:利用分子大小不同引起的扩散速度差别进行分离。应用：主要用于水溶性大分子化合物，如蛋白质、核酸、多糖的脱盐精制及分离工作。凝胶过滤法：利用凝胶的三维网状结构的分子筛作用进行分离。按照分子由大到小的顺序流出2、溶剂法中常用的提取方法有几种？各有什么优缺点？冷提优点：适合提取热不稳定化合物，杂质少；缺点：溶剂用量大，提取时间长。浸渍法，渗漉法。热提优点：提取效率高（连续回流）缺点：不适于提取挥发性及热不稳定物质。煎煮提取法、回流提取法、连续回流提取法 (索氏提取) 3、吸附色谱（硅胶、聚酰胺）、分配色谱、凝胶过滤色谱的分离原理、溶剂系统的选择、化合物的洗脱规律？硅胶、氧化铝: 被分离物质极性大，吸附力强，洗脱难，Rf 值小 溶剂洗脱剂的极性越大，洗脱能力越强聚酰胺吸附（1）形成氢键的基团数目越多，则吸附能力越强。（2）成键位置对吸附力也有影响。易形