化学成分研究方法

中药化学成分123其次章中药化学成分的一般争论方法有效成分提取分别的方法有效成分化学构造争论方法4生物合成途径第一节中药化学成分〔一〕糖类多羟基醛或多羟基酮及其衍生物。按分子水解状况分为：单糖，低聚糖，多聚糖。葡萄糖蔗糖第一节中药化学成分〔二〕苷类糖或糖的衍生物与非糖物质通过苷键连接。多数苷是无色晶体或粉末，能溶于水、甲醇、乙醇，难溶于乙醚、苯。芦丁天麻苷第一节中药化学成分〔三〕醌类是一类分子中具有醌式构造的化合物。有肯定酸性，游离醌类多溶于乙醇、乙醚等有机溶剂难溶于水。辅酶Q10第一节中药化学成分〔四〕苯丙素类是一类分子中以苯丙基为根本骨架的化合物。典型分类有：香豆素、木脂素。咖啡酸香豆素去甲二氢愈创木脂酸第一节中药化学成分〔五〕黄酮类是二个苯环通过中间三个碳链相互联接形成的一类化合物。多具有酚羟基，显酸性。第一节中药化学成分〔六〕萜类和挥发油由甲戊二羟酸衍生、符合〔C5H8)n通式的化合物。按分子中异戊二烯单位的数目进展分类：2C5单萜(C10)；4C5二萜(C20)。薄荷醇穿心莲内酯齐敦果酸第一节中药化学成分挥发油又称“精油”，可随水蒸气蒸馏，无色或淡黄色的透亮油状液体物质。成分简单，主要有萜类和芳香族化合物及它们的含氧衍生物组成。第一节中药化学成分〔七〕生物碱存在于生物体内的含氮有机化合物，具有碱性，游离生物碱大多难溶于水，易溶于有机溶剂，而生物碱盐易溶于水及乙醇。麻黄碱罂粟碱第一节中药化学成分〔八〕甾体类化合物具有环戊烷骈多氢菲甾核构造的化合物。游离的甾体化合物具有较好结晶，能溶于亲脂溶剂中，甾体皂苷易溶于热水，具有发泡性。胆固醇第一节中药化学成分〔九〕三萜类化合物是一类根本骨架由30个碳原子组成的萜类化合物。三萜皂苷多为无定形粉末，能溶于水，具有发泡性。从中药黄芪Astragalusmembranaceus中分别到的黄芪苷I第一节中药化学成分〔十〕鞣质又称单宁或鞣酸，是一类简单的多元酚类化合物的总称。可与蛋白质结合形成致密、不易腐败难透水的化合物。大多为无定形粉末，溶于极性大的溶剂，水溶液遇到重金属盐，生物碱盐，蛋白质会产生沉淀。中药化学成分123其次章中药化学成分的一般争论方法有效成分提取分别的方法有效成分化学构造争论方法4生物合成途径其次节生物合成途径一次代谢植物体〔绿色植物〕以二氧化碳及水为原料，通过光合作用三羧酸循环、固氮反响等一系列物质代谢与生物合成途径，生成糖、蛋白质、脂质、核酸等植物体生命活动必需物质的过程称为一次代谢过程。其次节生物合成途径此外，一次代谢产物还包括乙酰辅酶A，丙二酸单酰辅酶A，莽草酸及一些氨基酸等。其次节生物合成途径二次代谢植物体在特定的条件下，以一些重要的一次代谢产物如乙酰辅酶A、丙二酸单酰辅酶A、莽草酸及一些氨基酸等为原料和前体，经受不同的代谢途径，生成生物碱、萜类等化合物的过程称为二次代谢过程。二次代谢产物很多都具有明显的生理活性，是自然药物化学的主要争论对象。其次节生物合成途径中药二次代谢产物的主要生物合成途径〔一〕醋酸-丙二酸途径〔AA-MA途径〕以乙酰辅酶A、丙酰辅酶A、异丁酰辅酶A等为起始物，丙二酸单酰辅酶A起到延长碳链的作用。这一途径主要生成脂肪酸类、酚类、醌类等化合物。其次节生物合成途径〔二〕甲戊二羟酸途径〔mevalonicacidpathway,MVA途径〕该途径由乙酰辅酶A动身，生成甲戊二羟酸，再进一步生成：焦磷酸二甲烯丙酯〔DAPP〕、焦磷酸异戊烯酯(IPP)等异戊烯基单位,经过相互连接以及氧化、复原、脱羧、环合或重排等反响，最终生成具有C5单位〔异戊烯基单位〕的化合物。如萜类及甾体化合物就是通过这个途径生成的。其次节生物合成途径〔三〕莽草酸途径〔shikimicacidpathway〕现在称为桂皮酸途径该途径由苯丙氨酸经脱氨酶作用生成桂皮酸，进而生成具有C6-C3骨架的化合物。苯丙素类、香豆素类、木质素类、木脂体类。其次节生物合成途径〔四〕氨基酸途径〔aminoacidpathway〕该途径就是氨基酸脱羧成为胺类，再经过甲基化、氧化、复原、重排等一系列化学反响转变为生物碱的过程。大多数生物碱类成分由此途径生成。其次节生物合成途径〔五〕复合途径很多二级代谢产物有复合途径生成，即分子中不同部位有不同生物合成途径产生。常见的复合生成途径有以下几种：1.醋酸-丙二酸-莽草酸途径2.醋酸-丙二酸-甲羟戊酸途径3.氨基酸-甲羟戊酸途径4.氨基酸-醋酸—丙二酸途径5.氨基酸-莽草酸途径中药化学成分123其次章中药化学成分的一般争论方法有效成分提取分别的方法有效成分化学构造争论方法4生物合成途径第三节提取分别方法争论预备：品种鉴定〔学名〕、产地；文献工作；

目标成分的构造类型，确定提取、分别路线；

未知成分：系统预试验，活性跟踪；有效成分提取方法一、溶剂提取法二、水蒸气蒸馏法三、升华法第三节提取中药活性成分的提取相像相溶原则溶剂提取法溶剂提取法有机化合物分为三类水溶性亲水性亲脂性糖类、氨基酸蛋白质、盐类苷类〔黄酮、三萜、甾体等与糖的结合物〕未成盐的生物碱，未成苷的黄酮、蒽醌、萜类、甾体。溶剂提取法有机溶剂分为三类水亲水性有机溶剂亲脂性有机溶剂与溶剂的构造有关，常见溶剂极性强弱挨次:石油醚、苯、二氯甲烷、氯仿、乙醚、乙酸乙酯、正丁醇、丙酮、乙醇〔甲醇〕、水溶剂提取法〔一〕溶剂的选择溶解度〔即相像相溶〕安全、价廉化学性质稳定溶剂提取法〔二〕提取方法浸渍法〔冷浸〕煎煮法〔热提〕其他回流法〔有机溶剂〕连续回流提取法渗漉法〔连续冷浸〕溶剂提取法提取方法溶剂操作使用范围优点缺点浸渍法水或有机溶剂不加热各类成分尤遇热不稳定成分操作简单提取时间长出膏率低，易发霉，需加防腐剂渗漉法有机溶剂不加热脂溶性成分效率要优于浸渍法消耗溶剂量大，费时长，操作复杂煎煮法水直火加热水溶性成分操作简单热不稳定不宜用，杂质较多回流提取法有机溶剂水浴加热脂溶性成分效率优于冷渗法热不稳定不宜用，溶剂量大连续回流提取法有机溶剂水浴加热亲脂性较强成分节省溶剂效率最高用索氏提取器，时间长溶剂提取法其他仪器提取超临界流体萃取适用范围：几乎都可以适用优点：无溶剂残留、效率高、工艺流程简洁。具有安全性、削减环境污染。超生助溶提取适用范围：几乎都可以适用优点：不破坏热不稳定及易水解成分，安全，操作简洁仪器维护保养便利，萃取效率高。微波助溶提取适用范围：几乎都可以适用优点：萃取效率高溶剂提取法二、水蒸气蒸馏利用被蒸馏分与水不相溶，使被分别物质在比原沸点低的温度下沸腾，生成的蒸汽随水蒸气一同溢出，经分散后得到水油二层液体，到达分别目的。适用范围：挥发油、某些小分子生物碱三、升华法

固体物质加热时不经熔化成液体而直接转化为蒸气，蒸气遇冷后又直接凝固成固体的现象。

适用范围：有升华性的成分其他提取方法分别精制常用方法

第三节分别方法溶剂法沉淀法分馏法膜分别法升华结晶法色谱分别法

溶剂分别法1、酸碱溶剂法利用混合物中个组分酸碱性的不同而进展的分别方法。2、溶剂安排法也称作萃取法，原理是依据各成分在两相溶剂中安排系数不同而经行分别常用于中药化学成分初步分别。沉淀法1、专属试剂沉淀法雷氏铵盐——生物碱明胶——鞣质胆甾醇——甾体皂苷2、分级沉淀法通过转变混合溶剂的极性，使成分逐步析出的方法。3、盐析法参加易溶于水的无机盐，是中药成分的水中溶解度降低而析出。分馏法利用混合物中各成分的沸点不同而进展的分别方法。适用于液体混合物的分别，可分为常压、减压、分子蒸馏膜分别法、升华法膜分别法利用自然或人工合成的高分子膜，以外加压力或化学差为推动力，对混合物进展分别的方法。多用于多糖类、多肽类、蛋白质分子的分别。分为：反渗透、超滤、微滤、电渗透。升华法适合具有升华性的物质，例如小分子生物碱、香豆素等。结晶法结晶是利用温度不同引起溶解度的转变而使有效成分以晶体的形式析出以到达分别物质的目的。溶剂的选择：制备结晶，要留意选择合宜的溶剂和应用适量的溶剂。合宜的溶剂，最好是在冷时对所需要的成分溶解度较小，而热时溶解度较大。溶剂的沸点亦不宜太高，要求与被结晶成分不发生化学反响。结晶溶液的制备：制备结晶的溶液，需要成为过饱和的溶液。色谱分别法色谱分别法是中药化学成分分别中最常用的分别法，可对中药各类型化合物做到分别和精制，亦可用于化合物的鉴定。〔一〕吸附色谱〔二〕凝胶过滤色谱〔三)大孔树脂色谱〔四〕离子交换色谱〔五〕安排色谱依据物质的吸附性差异进展分别物理吸附化学吸附半化学吸附在自然有机化合物分别及精制工作中，吸附现象利用得特别广泛。其中又以固-液吸附用得最多，分为：吸附色谱

A.物理吸附液-固物理吸附色谱运用较多的一种方法，特殊适用于很多中等分子量的样品〔分子量小于1，000的低挥发性样品〕的分别，尤其是脂溶性成分。一般不适用于高分子量样品如蛋白质、多糖或离子型亲水性化合物等的分别。吸附层析的分别效果，打算于:吸附剂(硅胶、氧化铝、活性炭〕、溶剂和被分别化合物的性质这三个因素。吸附色谱层析用硅胶为一多孔性物质，分子中具有硅氧烷的交链构造，同时在颗粒外表又有很多硅醇基。硅胶是酸性吸附剂，适用于中性或酸性成分的层析。同时硅胶也可吸附碱性化合物吸附剂：硅胶吸附色谱

吸附剂：氧化铝氧化铝带有碱性，对于分别一些碱性中草药成分，如生物碱类的分别颇为抱负。不宜用于醛、酮、酸、内酯等类型的化合物分别。吸附色谱吸附剂的特点对极性物质具有较强的亲和力量。故同为溶质，极性强者将被优先吸附。溶剂极性越弱，则吸附剂对溶质将表现出越强的吸附力量。溶剂极性增加，则吸附剂对溶质的吸附力量即随之减弱。溶质即使被硅胶、氧化铝吸附，但一旦参加极性较强的溶剂时，又可被后者置换洗脱下来。吸附色谱

洗脱溶剂的选择须依据被分别物质与所选用的吸附剂性质这两者结合起来加以考虑被分离物质极性弱极性强极性吸附剂极性较弱弱极性强极性洗脱剂极性弱吸附色谱官能团极性R-COOH大Ar-OHR-OHR-NH2,R-NH-R’,R-N-R`2R-CO-NR2R-CHOR-CO-R’R-CO-OR’R-O-R’小吸附色谱吸附柱色谱〔柱层析〕一般为样品量的30～60倍。样品极性小、难以分离者，吸附剂用量可适当提高到样品量的100～200倍。柱色谱用的硅胶及氧化铝通常以100～200目或200～300目为宜，或甚至直接采用薄层色谱用规格。吸附色谱样品的预处理能直接溶于洗脱剂的样品：用适量洗脱剂溶解样品，尽可能少。不能溶解于洗脱剂的样品：用能使之溶解的溶剂溶解后，用少量吸附剂拌匀，挥尽溶剂，减压枯燥、研粉。吸附色谱试验室中最常应用的混合溶剂己烷-苯极性递增苯-乙醚苯-乙酸乙酯氯仿-乙醚氯仿-乙酸乙酯氯仿-甲醇丙酮-水甲醇-水洗脱用溶剂的极性宜逐步增加，跳跃不能太大。吸附色谱

聚酰胺吸附色谱法聚酰胺〔poliamide〕吸附属于氢键吸附，是一种用途特别广泛的分别方法，极性物质与非极性物质均可适用，但特殊适合分别酚类、醌类、黄酮类化合物。吸附色谱

聚酰胺吸附色谱法化合物在水溶剂中，聚酰胺对其的吸附规律：1、形成氢键的集团数目越多，则力量越强2、成键位置对吸附力量的影响-易生成分子内氢键者，在聚酰胺上的吸附力减弱3、分子中芳香化程度高，则吸附性增加吸附色谱聚酰胺与酚类、醌类形成氢键缔合的力量在水中最强，在含水醇中随着醇浓度的增高而减弱，在高浓度醇或其它有机溶剂中则几乎不缔合。聚酰胺氢键吸附力量大→小吸附色谱各种溶剂在聚酰胺柱上的洗脱力量由弱至强挨次：水<

甲醇<丙酮<氢氧化钠水溶液<

甲酰胺<

二甲基甲酰胺<

尿素水溶液吸附色谱凝胶渗透色谱法〔分子筛过滤、排阻色谱〕利用分子筛分别物质的一种方法。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一样，故在经受一段时间流淌并到达动态平衡后，即按分子由大到小挨次先后流出并得到分别。凝胶色谱法凝胶色谱法

凝胶的种类与性质①葡聚糖凝胶〔SephadexG〕②羟丙基葡聚糖凝胶〔SephadexLH-20〕③丙烯酰胺凝胶〔Bio-GelP〕④琼脂糖凝胶〔SepharoseBio-GelA〕⑤羧甲基交联葡聚糖凝胶〔SP-Sephadex〕⑥苯胺乙基交联葡聚糖凝胶〔QAe-Sephadex〕凝胶色谱法大孔吸附树脂吸附性：范德华引力或生成氢键的结果。筛选原理：本身多孔性构造所打算。.大孔吸附树脂是吸附性和分子筛性原理相结合的分别材料，依据吸附力的不同及分子量的大小，在大孔吸附脂上经肯定的溶剂洗脱而分开。大孔树脂色谱树脂洗脱液，极性大的洗脱力量弱，极性小的洗脱力量强，故大孔树脂在水中的吸附性强，实际工作中，常将欲分别的混合物水溶液通过大孔树脂吸附后，依次用水、浓度由低到高的含水醇洗脱，常用含水醇为乙醇大孔树脂色谱离子交换色谱离子交换树脂法：原理：离子交换色谱是利用被分别组分别子交换的差异进展分别的。分别过程是组分中带电荷的分子通过置换离子交换剂中可交换的离子、可逆吸附到交换剂中相反电荷基团上，从而得到保存的过程。R-A+B↔R-B+A用于不同电荷的分别：可以利用离子交换树脂将混合物分为中性化合物、酸性化合物、碱性化合物和两性化合物等几个部位。用于一样电荷的分别：依据其酸碱性强弱的不同，在树脂上吸附程度的不同，选用适当的洗脱剂〔或梯度洗脱〕进展分别。分别电荷一样且离解程度相近的化合物，可选用200－400目的微粒固定相用。离子交换树脂的应用离子交换色谱安排色谱安排色谱是利用成分在固定相和流淌相之间的安排系数不同而到达分别。分为正相和反向色谱。正相色谱：流淌相的极性小于固定相反相色谱：固定相的极性小于流淌相反相常用的有ODS、C8色谱TLC薄层色谱在自然产物提取中的应用指导提取工艺的选择提取溶剂的选择确定提取次数萃取剂的选择A指导分离条件的选择选择柱色谱条件检查分离的效果BTLCTLC中药化学成分123其次章中药化学成分的一般争论方法有效成分提取分别的方法有效成分化学构造争论方法4生物合成途径构造争论是自然药化的重要争论内容。自然化合物构造争论的难度较大。构造确定的化合物，可进一步药效学、毒理学、全合成、半合成、构造修饰、改造、新药开发等工作。第四节构造争论方法〔一〕物理鉴定1、检查有无均匀全都的晶形2、熔点测定法：纯洁的化合物熔点敏锐。〔二〕化学鉴定1、TCL：需用三种溶剂开放系统证明均为一个斑点2、PC：纸色谱3、GC：适合于可以气化的样品。4、HPLC：适合全部化合物。GC和HPLC的优点突出，用量少、时间短、灵敏度高、准确度高。纯度鉴定第四节构造争论方法构造争论的主要程序与方法程序初步推断构造类型方法1.物理性质2.文献调研测定分子式计算不饱和度官能团、构造片段、根本骨架分子平面构造分子立体构造1.元素分析及MS2.同位素丰度比3.HR-MS

1.官能团定性定量分析〔Ω〕2.波谱数据：UV,IR,MS,NMR1.综合分析2.文献、化学沟通1.CD,ORD谱；X-ray2.NOE,2D-NMR3.人工合成物理常数的测定：固体〔晶体〕：熔点、比旋度；液体：沸点、折光率及比旋度。

另外还可以依据TLC的结果大致推断化合物是属于哪种类型的化合物。第四节构造争论方法确定分子式，计算不饱和度a.元素定量分析协作分子量测定b.同位素丰度比法c.高区分质谱〔HR-MS〕法HR-MS还可以给出化合物的准确分子量。d.质谱法〔MS〕质谱给出的分子量的信息。再从氢核磁共振波谱和碳核磁共振波谱中可直接获得碳氢的个数，就可以得到氧的个数，用这种方法也能确定化合物的分子式。第四节构造争论方法HR-ESI-MS:

Mass Calc.MassmDaPPMDBEi-FITFormula287.0921 287.09190.20.79.51.0C16H15O5 287.0933-1.2-4.214.530.8C17H11N4O分子不饱和度的计算u=Ⅳ－Ⅰ/2＋Ⅲ/2＋1Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ分别代表一、三、四价原子的数目。例：C30H48O3u=30-48/2+0/2+1=7第四节构造争论方法红外光谱利用分子中价键的伸缩及弯曲振动在