鞣质是由没食子酸或其聚合物.ppt

第十一章其他成分,第一节鞣质,鞣质原是指具有鞣制皮革作用的物质又称鞣酸或单宁。鞣质是由没食子酸（或其聚合物）的葡萄糖（及其他多元醇）酯、黄烷醇及其衍生物的聚合物以及两者混合共同组成的植物多元酚。,没食子酸,黄烷-3,4-二醇,D-Glc,一、主要的生理活性,1.抗肿瘤作用，如茶叶中EGCG，月见草中的月见草素B等有显著的抗肿瘤促发作用；2.抗脂质过氧化，清除自由基作用；3.抗病毒作用；4.抗过敏、疱疹作用以及利用其收敛性用于止血、止泻、治烧伤等。5.从含鞣质6%以上的植物水提液所得的浓缩产品“栲胶”，主要用于皮革工业的鞣皮剂，酿造工业用作澄清剂，工业用作木材粘胶剂、墨水原料、染色剂、防垢除垢剂等。,二、分布,鞣质广泛存在于自然界中，约70以上的中草药含有鞣质类成分，特别在种子植物中分布很普遍。鞣质存在于植物的皮、茎、叶、根、果实等部位。植物被昆虫伤害后的虫瘘中含有大量的鞣质，如五倍子所含鞣质高达70以上。植物中鞣质含量一般随植物的年龄、存在部位、生长环境、生长季节等条件不同而异。,三、结构与分类,可水解鞣质缩合鞣质,1、可水解鞣质,分子中具有苷键和酯键，在酸、碱、酶的作用下，可水解成小分子的酚酸类、糖或多元醇。依水解产物不同，可分为以下几种：没食子鞣质逆没食子鞣质可水解鞣质低聚体C-苷鞣质咖啡鞣质,(1)没食子酸鞣质(酚酸）,水解后能生成没食子酸和糖或多元醇。此类鞣质的糖或多元醇部分的羟基全部或部分地被酚酸或缩酚酸所酯化，结构中具有酯键或酯苷键。其中糖及多元醇部分最常见的为葡萄糖，此外还有D-金缕梅糖、原栎醇、奎宁酸等。,没食子酰基,五倍子鞣质-可水解鞣质代表,五倍子鞣质,以五没食子酰葡萄糖为基础，在2,3,4位上有更多的没食子酰基以缩酚酸形式相连接,五没食子酰葡萄糖0六没食子酰葡萄糖1七没食子酰葡萄糖2八没食子酰葡萄糖3,X+Y+Z,（2）逆没食子酸鞣质,是六羟基联苯二酸或与其有生源关系的酚羧酸与多元醇(多数是葡萄糖)形成的酯。水解后可产生逆没食子酸(鞣花酸)与六羟基联苯二甲酸等,六羟基联苯二酸（HHDP）,逆没食子酸,黄没食子酸,六羟基联苯二甲酸,（2）逆没食子酸鞣质,水解后可产生逆没食子酸(鞣花酸)和糖或同时有黄没食子酸或其他酸。,2、缩合鞣质,在酸、碱、酶的作用下不能水解，但可聚合成高分子不溶于水的产物鞣红（鞣酐）沉淀。故又称为鞣红鞣质。,1.性状：鞣质大多为灰白色无定形粉末，并多有吸湿性。2.溶解性：鞣质极性较强，溶于水、甲醇、乙醇、丙酮，可溶于乙酸乙酯、丙酮和乙醇的混合液，难溶或不溶于乙醚、苯、氯仿、石油醚及二硫化碳等。3.还原性：鞣质含有很多酚羟基，为强还原剂，很易被氧化，能还原斐林试剂。鞣质水溶液在pH大于2.5时能被空气中的氧氧化颜色变深。,四、理化性质,(1)与蛋白质沉淀：鞣质能与蛋白质结合产生不溶于水的复合物，故可作为收敛剂并用于鞣皮。未成熟的果实中因含有鞣质而具涩味，这是由于鞣质可与口腔的唾液蛋白结合，使其失去对口腔的润滑作用，能引起舌的上皮组织收缩而产生涩味。实验室中常用明胶来沉淀鞣质，此法也可用来纯化、鉴别鞣质。,4.沉淀特性,(3)与生物碱沉淀：鞣质分子中因有较多的酚羟基，故其水溶液显酸性。鞣质的水溶液可与生物碱生成难溶或不溶的沉淀，故可用作生物碱沉淀试剂。,(2)与重金属盐沉淀：鞣质的水溶液能与重金属盐，如醋酸铅、醋酸铜、氯化亚锡或碱土金属的氢氧化物溶液等作用，生成沉淀,(1)与三氯化铁的作用：鞣质的水溶液与FeCl3作用，产生蓝黑色或绿黑色反应或产生沉淀。蓝黑墨水的制造以鞣质为原料。(2)与铁氰化钾氨溶液的作用：鞣质与铁氰化钾氨溶液反应呈深红色，并很快变成棕色。,4.显色特性,五、鞣质的检识方法,1.三氯化铁试剂蓝色至蓝黑色或沉淀可水解鞣质鞣质+三氯化铁绿色至绿黑色或沉淀缩合鞣质,2.铁氰化钾氨溶液鞣质+铁氰化钾深红色棕色3.明胶水溶液鞣质+明胶沉淀,植物中可能同时存在这两种鞣质，也可能含有其他结构复杂的鞣质，仅能用于初步的判断，只有经分离提纯并确定鞣质的结构后，才能确定其类型。,水解鞣质与缩合鞣质的定性鉴别,1.提取：提取鞣质的中药原料最好用新鲜原料，且宜立即浸提，也可以用冷冻或浸泡在丙酮中的方法贮存。原料的干燥宜在尽短的时间内完成，以避免鞣质在水分、日光、氧气和酶的作用下变质。提取将药材粉碎，过筛，用95%乙醇冷浸或渗漉提取，提取液或渗漉液减压浓缩成浸膏。,六、提取分离,（1）溶剂法：通常将含鞣质的水液先用乙醚等极性小的溶剂萃取，除去极性小的杂质，然后用乙酸乙酯提取，可得到较纯的鞣质。亦可将鞣质粗品溶于少量乙醇和乙酸乙酯中，逐渐加入乙醚，鞣质可沉淀析出。（2）沉淀法：向含鞣质的水液中分批加入明胶溶液，滤取沉淀，用丙酮回流，鞣质溶于丙酮，蛋白质不溶于丙酮而析出。,2.分离：,1.冷热处理法：鞣质在水溶液中是一种胶体状态，高温可破坏胶体的稳定性，低温可使之沉淀。2.石灰法：利用鞣质与钙离子结合生成水不溶性沉淀，使鞣质沉淀析出；或在中药原料中拌入石灰乳，使鞣质与钙离子结合生成水不溶物。3.铅盐法：在中药的水提取液中加入饱和的乙酸铅或碱式乙酸铅溶液，可使鞣质沉淀而被除去，然后按常规方法除去滤液中过剩的铅盐。,除去鞣质的方法,4.明胶法：在中药的水提取液中，加入适量4%明胶溶液，使鞣质沉淀完全，滤除沉淀，滤液浓缩至小体积，加入3-5倍量的乙醇，以沉淀的明胶。5.聚酰胺吸附法：将中药的水提液通过聚酰胺柱，鞣质与聚酰胺以氢键结合而牢牢吸附在聚酰胺柱上，80%乙醇亦难以洗脱，从而达到除去鞣质的目的。6.溶剂法：利用鞣质与碱成盐后难溶于醇的性质，在乙醇溶液中用40%氢氧化钠调至pH910，可使鞣质沉淀，再滤过除去,除去鞣质的方法,实例五倍子中鞣质的提取,五倍子为漆树科植物盐肤木叶上的虫瘿，主要由倍蚜科昆虫角倍蚜或倍蛋蚜寄生而形成。分布于四川、贵州、云南、陕西、广西等地。具有敛肺降火，涩肠止泻，敛汗，止血，收湿敛疮之功效。常用于肺虚久咳，肺热痰嗽，久泻久痢，自汗盗汗，消渴，便血痔血，外伤出血，痈肿疮毒，皮肤湿烂。,第二节有机酸,有机酸是指一些具有酸性的有机化合物。最常见的有机酸是羧酸，其酸性源于羧基(-COOH)。磺酸(-SO3H)、亚磺酸(RSOOH)、硫羧酸(RCOSH)等也属于有机酸。,在中草药的叶、根、特别是果实中广泛分布，如乌梅、五味子，覆盆子等。除少数以游离状态存在外，一般都与钾、钠、钙等结合成盐，有些与生物碱类结合成盐。脂肪酸多与甘油结合成酯或与高级醇结合成蜡。有的有机酸是挥发油与树脂的组成成分。,有些特殊的酸是某些中草药的有效成分，如土槿皮中的土槿皮酸有抗真菌作用。咖啡酸的衍生物有一定的生物活性，如绿原酸（Chlorogenicacid）为许多中草药的有效成分。有抗菌、利胆、升高白血球等作用。,有机酸的理化性质,常温下，低级脂肪酸（含8个碳原子以下）及不饱和脂肪酸多为液体，较高级的饱和脂肪酸和芳香酸多为固体。低级脂肪酸多易溶于水、乙醇。芳香酸较难溶于水，易溶于乙醇和乙醚中。有机酸能与碱金属、碱土金属结合成盐。,有机酸的定性检识反应,有机酸提取液滤纸+0.1%溴酚蓝试剂黄色斑点,第三节氨基酸、蛋白质和酶,一含义氨基酸：是一类既含羧基又含氨基的一类化合物。蛋白质：是由多达几百个氨基酸残基通过肽键连接而成。酶：为活性蛋白质。,通式：,二性质,1氨基酸性质无色结晶，熔点较高。易溶于水，难溶于有机溶剂（丙酮、乙醚、氯仿）。两性化合物，和强酸、强碱都能成盐。等电点-在氨基酸溶液中，氨基酸分子中氨基和羧基电离趋势相等时溶液的pH值。等电点时，氨基酸的溶解度最小。,显色反应：茚三酮加热多显紫色，用于氨基酸鉴别、薄层喷雾显色。,2蛋白质和酶的性质：多数蛋白质、酶不溶于有机溶剂。可溶于水成胶体溶液（大分子溶液），不能透过半透膜，据此，可用于蛋白质的提纯。变性：与酸、碱或加热，可使其变性失活。此反应不可逆。,水解：蛋白质在酸碱酶的作用下可水解成氨基酸。酶的催化活性及专属性：可因变性而失活。沉淀反应：可被酸（鞣质、苦味酸、硅钨酸）及多种金属盐类（硫酸铜、氯化高汞）沉淀。,蛋白质的检识：（1）沉淀反应（2）双缩脲反应（3）茚三酮反应,第四节植物色素,植物色素包括脂溶性的叶绿体色素和水溶性的细胞液色素，前者存在于叶绿体，与光合作用有关，如叶绿素；后者存在于液泡中，特别与花朵的颜色有关，如花青素属黄酮类物质。,脂溶性色素主要为叶绿素、叶黄素与胡萝卜素，三者常共存；此外尚有藏红花素、辣椒红素等。除叶绿素外，多为四萜衍生物。,叶绿素本身有抑菌作用，可制备成消炎的药物。造血功能养颜美肤,这类色素不溶于水，难溶于甲醇，易溶于高浓度乙醇、乙醚、氯仿、苯等有机溶剂。,胡萝卜素在乙醇中也不溶。叶绿素等在制备中草药制剂或提取其他有效成分时常须作为杂质去除，以使药物纯化，中草药（特别是叶类、全草类）的乙醇提取液中含有多量叶绿素、可在浓缩液中加水使之沉出，也可通过氧化铝、碳酸钙等吸附剂而除去。,第五节树脂,树脂一般认为是植物组织的正常代谢产物或分泌物，常和挥发油并存于植物的分泌细胞，树脂道或导管中，尤其是多年生木本植物心材部位的导管中。,由多种成分组成的混合物，通常为无定型固体，表面微有光泽，质硬而脆，少数为半固体。不溶于水，也不吸水膨胀，易溶于醇，乙醚，氯仿等大多数有机溶剂。加热软化，最后熔融，燃烧时有浓烟，并有特殊的香气或臭气。分为天然树脂和合成树脂两大类。,第六节海洋天然药物MARINENATURALMEDICINE,概述一、海洋知多少？,海洋占地球表面积的70.8%；,海洋生物量占地球总生物量的87%；海洋生物种类达20多万种；我国海岸线长1.8万多公里，海域面积约500万平方公里；海洋药用资源蕴藏十分丰富，涉及海洋生物5个生物界、44个生物门、20278种。,二、海洋生物的特点生活环境与陆生生物迥然不同：有一定的水压、高盐度、小温差、有限的溶解氧、有限的光照及化学缓冲海水体系；次生代谢产物较陆生生物独特新颖：新陈代谢、生存繁殖方式、适应机制具有显著特性；化合物结构独特、生物活性多样；开展海洋药物研究具有重要的理论意义与实际应用价值。,三、海洋药物的研究概况,国外概况1964年日本学者研究河豚毒素(tetrodotoxin,TTX)为开端，1968年美国NIC对海洋生物资源的抗癌活性筛选使海洋药物的研究成为一个独立的领域。NIC每年研究、检测的上万个天然产物中，1/4来自海洋生物。,头孢菌素钠(cephalosporinnatrium)为海洋微生物中发现并开发成功的第一个“海洋新抗”，开创了开发海洋新抗生药的先例。海绵中获得海绵尿嘧啶核苷(spongouridine)，后研究成功合成方法，获得有效抗癌药物阿糖胞苷(arabinosidecytosine,Ara-C)，目前在市场上获得广泛应用。,80年代后期，已从海葵、海绵、腔肠动物、被囊动物、棘皮动物和微生物体内分离得到具有抗菌、抗病毒、止血、镇痛、抗炎、抗肿瘤和心血管等生物活性的多种新型化合物。如从海蛤提取的蛤素(mercenene)有很好的抗癌作用；存在于海鞘中的膜海鞘素(didemnin)为强的抗肿瘤、免疫抑制剂；鲸鲨软骨中提取的6-硫酸软骨素(chondroitinsulfateA)具有降血脂、抗动脉硬化的作用。从黄海葵提取的新型强心药物海葵毒(anthoplearin)A和B等。,1994年联合国海洋法公约正式生效，许多沿海国家都把开发利用海洋作为基本国策。美、日、英、法、俄等国分别推出包括开发海洋药物在内的“海洋生物技术计划”、“海洋蓝宝石计划”、“海洋生物开发计划”等，投入巨资发展海洋药物及其他海洋生物技术。世界上一些著名大学也相继建立了海洋药物研究机构。由于现代分离分析技术的发展与应用，使复杂的海洋生物微量活性成分得以快速地分离和鉴定。新的基因工程、细胞工程和酶工程等生物技术的研究与应用，进一步促进了海洋药物的研究与开发。海洋药物这一新生领域已成为世界关注的热点。,国内概况我国是世界上最早应用海洋药物的国家。写成于公元一世纪的神农本草经中收载海洋药物约为10种。到1596年李时珍所写的本草纲目中海洋药物90余种。至1765年，本草纲目拾遗中海洋药物总数发展到100余种。目前，可作药用的海洋生物达1000余种。,我国现代海洋药物的发展是在1978年全国科学大会上提出“向海洋要药”、“开发海洋湖沼资源，创建中国蓝色药业”的战略设想之后，结束了缓慢发展的历史，进入高速发展的新时期的。相继成立了中科院海洋所、植物所，及农业部黄海所，青岛海洋大学，中山大学，北京大学等一批海洋生物研究及药物开发基地。随着生物工程技术和分子生物学的飞速发展，也给我国的海洋生物研究注入了新的活力。我国同世界先进水平的差距正逐步缩短。,目前海洋生物研究的主要领域,目前对海洋产物的研究主要集中在：生物活性化合物的研究与开发：包括发现、结构修饰、合成。发现新结构。海洋生物工程。,目前海洋生物生物活性研究的主要领域预防、治疗心脑血管疾病的药用海洋生物海洋生物不饱和脂肪酸、抗心脑血管疾病海洋药物、海洋生物毒素,具有抗癌活性的海洋生物,NCI正在进行临床试验的海洋药物,抗微生物感染海洋生物50年前第一个海洋生物抗生素头孢菌素，开创了开发海洋新抗生素的先河；广谱低毒抗生素伊他霉素；海参中提取的海参皂苷抗真菌的有效率达88.5%，是人类历史上从动物界找到的第一种抗真菌皂苷。其他如皮肤抗炎作用、抗放射性活性物质，海洋医用生物材料鲎试剂、河豚毒素试剂、甲壳素、珊瑚骨材料，海洋生物滋补保健品等。,四、海洋药物研究的发展趋势,半合成技术在海洋药物研究开发中十分重要。海洋生物技术是海洋药物产业化的主导技术和关键手段。现有技术集成组装是现