中药化学2-研究方法课件

1、第二章 中药化学成分的一般研究方法教学内容 2.1 中药化学成分类型及生合成简介 2.2 中药化学成分的一般提取分离方法 2.3 中药化学成分结构的研究方法。2.1 中药化学成分类型及生合成简介2.1.1 中药化学成分的主要类型 一、分类依据及分类结果 （一）按物质基本类型分：有机物、无机物。（二）按元素组成、结构母核分：生物碱、黄酮、苷、醌、甾、萜、苯丙素类等。 （三）按酸碱性分：酸性、碱性、中性。 （四）按溶解性分：非极性（亲脂性）、中极性、极性（亲水性） 第二章 中药化学成分的一般研究方法（五）按活性分：有效成分、无效成分 具有生物活性，能用分子式和结构式表示，并具有一定的物理常数的单体

2、化合物，称为有效成分。 与有效成分共存的无生物活性的成分称为无效成分。（六）按生合成途径分：一级代谢产物（如糖、蛋白质）、二级代谢产物（如生物碱、黄酮、皂苷）。二、重要类型化学成分及其理化性质糖类单糖、低聚糖、多糖：水溶性苷类水溶性至中等极性醌类多具有酚羟基，有一定酸性；游 离醌类多溶于乙醇、乙醚、氯 仿、苯等有机溶剂，难溶于水。苯丙素类游离时为亲脂性。黄酮类多具有酚羟基，有一定酸性； 游离时易溶于甲醇、乙醇、乙 酸乙酯、乙醚等有机溶剂。萜和挥发油游离萜类亲脂性强；挥发 油可随水蒸气蒸馏、与水不相混溶。生物碱有碱性，能与酸成盐。游离时多难溶于 水，能溶于乙醇、氯仿、 乙醚等；成盐 后则易溶于水

3、和乙醇。甾类游离甾类亲脂性强；甾体皂苷极性大，易 溶于热水、稀醇，难溶于亲脂性有机溶剂。三萜游离三萜亲脂性强；三萜甾体皂苷极性 大，易溶于热水、稀醇，难溶于亲脂性有 机溶剂。鞣质复杂的多元酚，极性大，易溶于水、乙 醇、含水丙酮。2.1.1 中药化学成分的生合成简介一、基本概念生合成：生物体内物质代谢过程中发生的 合成反应，产生各种产物的过程。一级代谢产物：普遍存在、维持机体生存 的必需物质。二级代谢产物：有科、属、种的特征，大多 具有特殊生理活性；以某些 一级代谢产物为前体或原 料，经过不同代谢过程产 生的物质。二、主要生合成途径：（一）乙酸-丙二酸途径（AA-MA途径）：1、脂肪酸： 丙二酸

4、单酰辅酶A 乙酰辅酶A 偶数碳脂肪酸 缩合、还原丙酰辅酶A 奇数碳脂肪酸 甲基丙二酸单酰辅酶A异丁酰辅酶A 支链脂肪酸甲基丁酰辅酶A2、酚类 缩合乙酰辅酶A 间苯酚类3、醌类 缩合 环合乙酰辅酶A 多酮 醌类（二）甲戊二羟酸途径（MVA）乙酰辅酶A 甲戊二羟酸单酰辅酶A 甲戊二羟酸 焦磷酸酯 萜类、甾类（三）莽草酸途径丙酮酸磷酸酯、磷酸赤藓糖- 莽草酸 苯丙氨酸 桂皮酸、苯甲酸 C6-C3、C6-C1类化合物（苯丙素）（四）氨基酸途径 脱羧、甲基化苯丙氨酸、鸟氨酸、色氨酸等 生物碱 氧化、还原、重排（五）复合途径乙酸-丙二酸途径 黄酮的A环莽草酸途径 黄酮的B环生合成途径前体物质合成产物乙酸-

5、丙二酸乙酰辅酶A脂肪酸、酚、醌甲戊二羟酸乙酰辅酶A萜、甾莽草酸丙酮酸磷酸酯C6-C3、C6-C1氨基酸苯丙氨酸生物碱复合黄酮第二章 中药化学成分的一般研究方法2.2 中药化学成分的提取分离方法一、基本概念1、提取：利用适当的溶剂或方法，将所要成分尽可能从原料中完全提出的过程。2、分离：将提取物中所含的各种成分一一分开，并将得到的单体加以精制的过程。二、提取方法 溶剂提取法 水蒸气蒸馏法 超临界流体萃取法（SFE） 其他方法：升华、压榨、微波、超声 组织破碎法等 （一）溶剂提取法1、定义和原理 定义：根据被提取成分的溶解性，选择合 适的溶剂和方法进行提取。原理：相似相溶。2、选择溶剂的原则 *

6、对所要成分溶解度大 * 沸点适中容易回收 * 低毒安全 * 价廉 生产中最常用的溶剂为乙醇和水。3、溶剂的分类 * 强极性溶剂：水 * 亲水性有机溶剂： 能与水任意混溶（甲醇、乙醇、丙酮） * 亲脂性有机溶剂： 不与水任意混溶，可分层（正丁醇、乙醚、乙酸乙酯、氯仿、二氯甲烷、环己烷、石油醚） 常用溶剂的极性大小顺序： 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4、化合物的结构与溶解性的关系（1）分子结构中亲水性基团（羧基、羟基、氨基）越多，极性越大，亲水性越强。（2）分子中非极性部分越大，碳链越长或结构越大，则亲脂性越强。（3）结构母核相同的成分，分子中功能基的极性越大，或极性功

7、能基数量越多，则整个分子的极性越大，亲水性越强。 5、操作方法 浸渍法 渗漉法 溶剂提取的方法 煎煮法 回流提取法 连续回流提取法 （1）浸渍法： 药材粗粉加溶剂反复浸渍、过滤，减压回收溶剂，得提取物。（2）渗漉法： 粉碎闷润渗漉回收溶剂（3）煎煮法： 粗粉或饮片加水闷润、煮沸、过滤，浓缩。（4）回流提取法： 有机溶剂、水浴加热回流（5）连续回流提取法： 索氏提取器、有机溶剂、水浴加热回流6、影响溶剂提取法的因素 （1）溶剂 （2）提取方法 （3）药材的粉碎度 （4）提取温度 （5）提取时间 （6）提取次数（二）水蒸气蒸馏法 适用于具有挥发性，能随水蒸气蒸馏而不被破坏的成分的提取。 如：挥发油

8、、小分子生物碱、酚类、游离醌类等。（三）超临界流体萃取法（SFE） 1、超临界流体： 当一种物质处于临界温度与临界压力以上的状态下，形成既非液体又非气体的单一相态时，称为超临界流体（SF）。2、超临界流体的特性密度：接近液体扩散系数：比液体大100倍粘度：接近气体 物质的溶解度与溶剂的密度、扩散系数成正比，而与粘度成反比。结论：超临界流体对许多物质有很强的溶 解能力，是很好的溶剂。 CO2 （最常用）、NH3、C2H6 等3、超临界流体 CO2： 临界温度为31.4，临界压力为7.37Mpa，易操作，价格便宜，无毒，本身惰性。4、 CO2超临界萃取 CO2 在高于临界温度和压力的条件下成为超临

9、界流体，溶解出中药原料中的成分，当恢复常压时，溶解在CO2超临界流体中的成分便与气体CO2自动分离，直接得到萃取物。5、 CO2超临界萃取法的特点：优点：（1）接近室温，不破坏或散失成分。（2）几乎不用有机溶剂，无有机溶剂 残留，环保。（3）提取效率高，节约能耗。局限性： 溶解作用有一定的选择性，对亲脂性较小分子易萃取，极性大的成分可加夹带剂（流动相极性，用 于分离极性和中等极性的成分。反相色谱：固定相极性9ppmCOO-CH- 或 -O-CH-O- : 45ppm-CH-或-CH-O-R : 34ppmOCH3: 3.8ppm CO-CH-: 23ppmR-CH,CH2,CH3 : 0.82

10、ppm（2） 13C-NMR:参数：化学位移(: 0250ppm)、偶合常数(JCH) 及弛豫时间。 测定技术：质子宽带去偶： 13C信号在图谱上均为单峰。偏共振去偶： 连接质子的碳有残余裂分：CH为双峰； CH2为三重峰； CH3为四重峰。INEPT（低灵敏核极化转移增强法）： 通过调节弛豫时间（）来调节CH、 CH2、CH3信号的强度。=1/4 JCH时， CH、 CH2、CH3均为正峰；=2/4 JCH时， 仅CH为正峰；=3/4 JCH时， CH、 CH3为正峰， CH2为负峰。DEPT（无畸变极化转移增强法）： 通过改变照射质子的脉冲宽度()，测定碳谱。=45。时，CH、 CH2、C

11、H3均为正峰；= 90。时， 仅CH为正峰； =135。时， CH、 CH3为正峰， CH2为负峰应用： 推测碳的数目、种类、相邻基团结构。-CH2-CH2-CH3 : 24.5, 22.6, 13.7CH3CO-CH3 : 30.2, 205.1HO-CH2-CH2-CH3 : 63.9, 26.1, 10.3CH3O-CH3 : 59.4 CH2=CH2 : 122.8: 128.7（3）二维谱（2D-NMR） 1H- 1H COSY(化学位移相关谱)： 等高线图，对角线上的峰为一维谱，对角线两侧的峰为相关峰。 用于确定质子之间的偶合关系和连接顺序。13C- 1H COSY: 用于确定质子和碳之间的偶合关系和连接位置。HMQC（ 1H 核检测的异核多量子相关谱）： 反映1H 核和与其直接相连的13C的相关。HMBC （ 1H 核检测的异核多键相关谱）： 可以检测13C- 1H 远程偶合（23个键最灵敏）。4、质谱(MS) 测定分子量、分子式，分析碎片离子，推断结构信息。电子轰击质谱（EI-MS）： 提供分子离子峰和碎片离子峰。用于分子量较小、对热稳定的样品。场解析质谱(FD-MS)： 子离子峰（M+1; M+Na; M+K）强，少量碎片离子峰。用于分子量较大难以气化、对热不稳定的固体样品。化学电离质谱(CI