生药学2.ppt

1、生药的化学成分（二）,生物碱,一、 生物碱的含义及特点 1 含义 生物碱指来源于生物界的一类含氮碱性有机化合物。 2 特点 大多有较复杂的环状结构，氮原子结合在环内；多呈碱性，可与酸成盐；多具有显著的生理活性。,二 生物碱的分布及存在形式 1 分布 生物碱主要分布于植物界，绝大多数存在于高等植物的双子叶植物中，已知存在于50多个科的120多个属中。与中药有关的一些典型的科如毛茛科、罂粟科、茄科、防己科、豆科等。单子叶植物也有少数科属含生物碱，如石蒜科，百合科、兰科等，百合科中较重要的如贝母属。少数裸子植物如麻黄科、红豆杉科、三尖杉科也存在生物碱。 2 存在形式 在植物体内，少数碱性极弱的生物碱

2、以游离态存在，如酰胺类生物碱；有一定碱性的生物碱多以有机酸盐形式存在；少数以无机酸盐形式存在，如盐酸小檗碱、硫酸吗啡等。其它存在形式尚有N-氧化物、生物碱苷等。,三 生物碱的生物活性 生物碱多具有显著而特殊的生物活性。如吗啡、延胡索乙素具有镇痛作用；阿托品具有解痉作用；小檗碱、苦参生物碱、蝙蝠葛碱有抗菌消炎作用；利血平有降血压作用；麻黄碱有止咳平喘作用；奎宁有抗疟作用；苦参碱、氧化苦参碱等有抗心律失常作用；喜树碱、秋水仙碱、长春新碱、三尖杉碱、紫杉醇等有不同程度的抗癌作用等。,生物碱的分类,生物碱的分类主要有3种方法： （1）根据来源分类 （2）根据化学结构类别分类 （3）根据生源关系结合化学

3、结构类别分类,生物碱的理化性质,性状：绝大多数生物碱由C、H、O、N组成； 多数生物碱呈结晶形粉末，少数为液体，（烟碱、毒芹碱等；某些液体生物碱可随水蒸气蒸馏而逸出) 多数生物碱有苦味； 少数生物碱有升华性，如咖啡因等 绝大多数生物碱呈无色状态，仅少数呈色。,旋光性:凡是具有手性碳原子或本身为手性分子的生物碱，有旋光性质，反之，则无。在某些情况下，生物碱的旋光性易受pH、溶剂等因素的影响。如中性条件下，烟碱呈左旋光性，但在酸性条件下，则变为右旋光性。麻黄碱在氯仿中呈左旋光性，但在水中则变为右旋光性。 生物碱的生理活性与其旋光性密切相关。一般来说，左旋光性呈显著的生理活性，而右旋体则无或很弱。,

4、溶解度:生物碱及其盐类的溶解度与其分子中N原子的存在形式、极性基团的有无及其数目、溶剂等密切相关。 一般来说，游离生物碱为脂溶性，但其盐类为水溶性。,生物碱的检识,最常用的是生物碱的沉淀反应与显色反应。 (1) 沉淀反应是利用大多数生物碱在酸性条件下，与某些沉淀剂生成弱酸不溶性复盐或络合物沉淀。生物碱的沉淀剂很多，常用的有：碘化铋钾试剂(Dragendorffs reagent)、改良的碘化铋钾试剂、碘-碘化钾试剂（Wagners reagent）、碘化汞钾试剂（Mayers reagent）和硅钨酸试剂（Bertrads reagent）。 (2) 对大多数生物碱来说，最常用的显色剂是改良的

5、碘化铋钾试剂，主要用于薄层层析中,（二）生物碱沉淀反应 1、 含义 生物碱在酸性水或稀醇中与某些试剂生成难溶于水的复盐或络合物的反应称为生物碱沉淀反应。这些试剂称为生物碱沉淀试剂。 2 、反应意义和作用 1）用于检查生物碱的有无，在生物碱的定性鉴别时，这些试剂可用于试管定性反应和作为平面色谱的显色剂。 2）另外在生物碱的提取分离中还可指示提取、分离终点。 3）个别沉淀试剂可用于分离纯化生物碱，如雷氏铵盐可用于沉淀分离季铵碱。,3 常用的试剂 碘化铋钾（Dragendorff）试剂：其组成为KBiI4，与生物碱反应生成橘红色至黄色无定形沉淀（B*HBiI4）。 碘化汞钾(Mayer)试剂：其组成

6、为K2HgI4；与生物碱反应生成类白色沉淀B*HHgI2或（B*H）2HgI4。 硅钨酸(Bertrad)试剂：其组成为SiO212WO3nH2O，与生物碱反应生成类白色或淡黄色沉淀。 雷氏铵盐试剂：雷氏铵盐即硫氰酸铬铵，其组成为NH4Cr（NH3）2 SCN）4，其与季铵型生物碱反应生成红色沉淀或结晶。,注意事项： 1 反应一定要在酸性条件下，生物碱成盐溶于水方可反应。 2 对生物碱的有无定性时，应用三种以上试剂分别进行反应，均阳性或阴性方有可信性。 3 仲胺一般不与生物碱沉淀试剂反应。如麻黄碱。 4 水溶液中如有蛋白质、鞣质亦可与此类试剂产生阳性反应，应在被检液中除掉这些成分。除掉方法工艺

7、如下： 水提取液 调碱性， CHCl3 萃取 水层 CHCl3层 （蛋白质、鞣质） 酸水萃取 酸水层 （被检液),五、 醌类化合物 1、分类 2、理化性质,一、苯醌类 苯醌类化合物分为邻苯醌和对苯 醌两大类。邻苯醌结构不稳定， 故天然存在的苯醌化合物多数 为对苯醌的衍生物。 二、萘醌类 对苯醌 邻苯醌 萘醌类化合物分为(1,4)、(1,2)及amphi(2,6)三种类型。但天然存在的大多为-萘醌类衍生物，它们多为橙色或橙红色结晶，少数呈紫色。 -(1,4)萘醌 -(1,2)萘醌 amphi-(2,6)萘醌,三、菲醌类 天然菲醌（phenanthraquinone）分为邻醌及对醌两种类型，例如从

8、中药丹参根中分得到的多种菲醌衍生物 ，均属于邻菲醌类和对菲醌类化合物。 邻菲醌 对菲醌 丹参醌A R1 =CH3 R2=H 丹参醌B R I=CH2OH R2=H 羟基丹参醌A R1 =CH3 R2=OH 丹参酸甲酯 RI=COOCH3 R2=H 四、蒽醌类,第二节 蒽醌类化合物 一 蒽醌类化合物的结构类型和分类。 （一） 单蒽核类。 1 蒽醌及其苷类 1 ）蒽醌的基本结构： （1） 取代基：蒽醌母核上的18位均有可能连有取代基，最常见的是羟基取代，同时在位多有-CH3、-CH2OH、-CHO、-COOH等基团取代 （2）蒽醌苷类：蒽醌母核的某个取代位置连糖 则为蒽醌苷，母核上直接连糖则为碳苷

9、。常见的糖有glc、rha等，且可能有单糖苷或双糖苷等。 2 ）蒽醌的结构类型：依据羟基在蒽醌母 核上的位置不同，可将其分为两类。,（1） 大黄素型：其特点为羟基分布在两侧苯环上。如大黄中的一系列苷元： 苷元名称 R1 R2 大黄酸 -COOH H 大黄素 -CH3 -OH 芦荟大黄素 -CH2OH H 大黄素甲醚 -CH3 -OCH3 大黄酚 -CH3 H （2） 茜草素型：其特点为羟基分布于一侧苯环上。代表性的化合物为茜草根中的茜草素：,2 氧化蒽酚衍生物 蒽醌在碱性溶液中可被锌粉还原生成氧化蒽酚 及其异构体蒽二酚： 蒽醌 氧化蒽酚 蒽二酚 3 蒽酚或蒽酮衍生物 蒽醌在酸性环境中被还原，可

10、生成蒽酚及其异构体蒽酮： 蒽醌 蒽酚 蒽酮,（二） 双蒽核类 番泻苷A 番泻苷C 二 蒽醌类化合物的分布及生理活性： 主要分布：蓼科，如大黄、番泻叶、酸模等；鼠李科；豆科、茜草科、玄参科；百合科等。 生理活性： （一）泻下作用：（二） 抗菌作用： （三） 抗癌作用：,番泻叶图片,丹参图片,紫草图片,大黄图片,三 理化性质与显色反应 （一） 性状： 1 颜色：蒽醌类化合物多为黄色至橙红色固体。 2 形态：游离苷元为结晶，苷多为粉末。 3 荧光：多具荧光如橙色、红色等。 （二） 升华性：游离蒽醌具升华性，升华所需温度随化合物酸性增强而升高。 （三） 溶解性： 1 游离苷元：为亲脂性，易溶于乙醚、氯

11、仿、苯，碱水；可溶于丙酮、甲醇、乙醇，难溶于水。 2 苷：易溶于醇类，可用溶于热水，难溶于亲脂性有机溶剂。蒽醌苷和苷元如羧基或酚羟基，则可溶于碱水中。二蒽酮苷类和碳苷的溶解性较特殊。,（四） 酸性： 1 酸性来源：酚羟基或羧基。 2 酸性大小的影响因素：（1） 取代基的类型 （2）同类取代基取决于取代基的数目及位置。 3 酸性大小规律： （1）规律：含COOH者含两个或两个以上-酚羟基者含一个-酚羟基者含两个或两个以上-酚羟基者含一个-酚羟基者。 其对不同碱性碱水的溶解性： 含COOH者和含两个或两个以上-酚羟基者可溶于5%NaHCO3；含一个-酚羟基者：可溶于5%Na2CO3；含两个或两个以

12、上-酚羟基者：可溶于1%NaOH；含一个-酚羟基者：可溶于5%NaOH。,颜色反应,1、碱性条件下的显色反应 羟基醌类在碱性溶液中发生颜色改变，会使颜色加深。多呈橙、红、紫红色及蓝色。,羟基蒽醌类化合物遇碱显红 紫红色的反应。 反应机理如下：,(保恩特莱格反应),3 无色亚甲蓝显色反应 无色亚甲蓝溶液（leucomethylene blue）为苯醌类及萘醌类的专用显色剂。无色亚甲蓝溶液的配制方法为将亚甲蓝100mg溶于乙醇100ml中，再加入冰乙酸1ml及锌粉1g，缓缓振摇至篮色消失后备用。此反应可在PC或TLC上进行，样品在PC或TLC上呈蓝色斑点，可与蒽醌类化合物相区别。 4 与金属离子的

13、反应 在蒽醌类化合物中，如果有-酚羟基或邻二酚羟基结构时，则可与Pb2+、Mg2+等金属离子形成络合物。以醋酸镁为例，当蒽醌化合物具有不同的结构时，与醋酸镁形成的络合物也具有不同的颜色，如橙黄、橙红、紫红、紫、蓝色等。,香豆素类化合物结构与分类,香豆素类化合物的母核由顺式邻羟基桂皮酸分子内脱水而成的内酯化合物。可视为苯骈-吡喃酮。,H2O,顺式邻羟基桂皮酸,香豆素母核（苯骈-吡喃酮）,香豆素类化合物结构与分类,分类 简单香豆素类化合物 呋喃香豆素类化合物（直线型和角型） 吡喃香豆素类化合物（直线型和角型）,香豆素类化合物分类 1.简单香豆素类：只在苯环上有取代基。,七叶内酯 RH,七叶苷 Rg

14、lc,蛇床子素,当归内酯,治疗脚癣、湿疹、阴道滴虫,抗菌、治疗细菌性痢疾,香豆素类化合物结构与分类,香豆素类化合物分类 2.呋喃香豆素类：母核上C6或C8的异戊烯基C2位与邻位 羟基环合。,香豆素类化合物结构与分类,补骨内酯,白芷内酯,黄曲霉素B1,生物毒性，对肝脏损伤,香豆素类化合物结构与分类,香豆素类化合物分类 3.吡喃香豆素:母核C6或C8与异戊烯基C3位羟基环合。,美花椒内酯,前胡豆素内酯,别美花椒内酯,香豆素类化合物结构与分类,香豆素类化合物分类 4.异香豆素类：母核1位O与2位羰基位置互换。,仙鹤草内酯,茵陈炔内酯,岩白菜素,止咳作用，治疗慢性支气管炎,治疗急慢性肝炎,香豆素类化合

15、物结构与分类,香豆素类化合物的理化性质,香豆素类化合物性状 游离的香豆素类化合物大多为结晶，多数具有香气。小分子的尚具有挥发性和升华性。 香豆素苷无香味、无挥发性和升华性。 香豆素类化合物有的有色、有的无色，如七叶内酯为黄色，七叶苷无色。 常具有较强荧光，有的在可见光下即可见到。,香豆素类化合物溶解性 游离的香豆素类化合物一般不溶或难溶于冷水，极性大的可溶于沸水。易溶于甲醇、乙醇、氯仿、乙醚等有机溶剂，甚至可溶于石油醚，如蛇床子素。 香豆素苷能溶于水、甲醇和乙醇等亲水性有机溶剂，难溶于苯、氯仿和乙醚等亲脂性有机溶剂。 含酚羟基的香豆素类能溶于氢氧化钾等强碱水溶液。,香豆素类化合物的理化性质,香

16、豆素类化合物的检识,鉴别 - 1.荧光 香豆素类化合物在紫外光下大多具有荧光，在碱液中荧光增强。 荧光的强弱有无与分子中取代基的种类和存在位置有关。,香豆素类化合物的检识,鉴别 - 1.荧光,香豆素母核无荧光,7-羟基香豆素强蓝色荧光，可见光下可看到,6,7-羟基香豆素较弱荧光,7,8-羟基香豆素无荧光,醚化羟基香豆素荧光减弱， 颜色变紫,呋喃香豆素荧光较弱，一般呈蓝或棕色,香豆素类化合物的检识,鉴别 - 2.显色反应,异羟肟酸衍生物,红色,OH,HONH2HCl,Fe3+,H+,异羟肟酸铁衍生物,取样品的醇溶液1mL，加新鲜的1mol/L盐酸羟胺醇溶液0.5mL、6mol/L氢氧化钾醇溶液0

17、.2mL，加热至沸，冷后加5盐酸酸化，然后滴加 1三氯化铁溶液12滴，出现紫红色表示有香豆素类化合物。,异羟肟酸铁反应,香豆素类化合物的检识,鉴别- 3.色谱检识 最常用的吸附剂是硅胶，而纤维素和中性氧化铝较少采用。 由于香豆素化合物常显中性或弱酸性，故展开剂多为中等极性的pH值为中性或微酸性混合试剂。 简单香豆素：甲苯-甲酸乙酯-甲酸（5:4:1） 苯-丙酮（9:1） 呋喃香豆素：正丁烷-乙酸乙酯（7:3） 石油醚-二氧六环（5:1）或氯仿 香豆素苷类：正丁醇-醋酸-水（4:1:5）,薄层色谱法,香豆素类化合物的检识,鉴别 - 3.色谱检识 紫外光下观察斑点： 含羟基香豆素有较强的荧光，呋喃

18、香豆素类荧光较弱，用氨气熏或喷10氢氧化钾醇液，可使荧光增强。常可见蓝、棕、绿、黄色的荧光。 常用显色剂 三氯化铁试剂：显绿、蓝、棕、红等色； 重氮试剂：显红、紫色； 异羟肟酸铁试剂：显红色； Emerson试剂：显深红或橙红色； Gibbs试剂：显蓝色。,色谱显色,七、黄酮类化合物 概述 黄酮类化合物在中草药中的存在： 槐米、陈皮、黄芩、芫花、葛根、银杏叶等 在植物体内，黄酮类化合物一部分与糖结 合成苷，另一部分则以游离形式存在。 黄酮类化合物多具有颜色。,一、黄酮类化合物生物合成的基本途径,1、黄酮类化合物的初始定义： 指基本母核为2-苯基色原酮类的化合物。 2、现代定义： 泛指两个苯环通

19、过中央三碳原子连成 的具有C6-C3-C6基本骨架的一系列化合物。,色原酮,2-苯基色原酮,C6-C3-C6,1,1,1,2,2,2,3,3,3,4,4,4,5,5,5,6,6,6,7,7,7,8,8,8,1,2,3,4,6,5,3、A、B苯环上常见的取代基： -OH, CH3O-, -O-CH2-O-,异戊烯基等,二、黄酮类化合物主要结构类型,1、（简单）黄酮类 存在：唇形科、爵床科、菊科等 代表物：木犀草素,2、黄酮醇类 存在：木本植物的花与叶中等 代表物：槲皮素,3、二氢黄酮类 存在：芸香科、豆科等 代表物：杜鹃素,4、二氢黄酮醇类 存在：豆科中较多 代表物：水飞蓟素,5、查耳酮类 存在

20、：菊科中较多 代表物：红花苷 编号,1,2,3,4,5,6,1,2,3,4,5,6,6、异黄酮类 存在：主要在豆科植物中分布 代表物：大豆素,7、二氢异黄酮类 存在：主要在豆科植物中分布 代表物：紫檀素,8、花色素 存在：绝大多数形成苷 代表物：飞燕草素,9、其它 橙酮类 黄烷-3,4-二醇类 黄烷-3-醇类 双黄酮类 高异黄酮类 双苯并吡喃酮类,三、黄酮苷的结构特点 组成黄酮苷的糖类 单糖类 D-葡萄糖；D-半乳糖；D-木糖；L-鼠李糖, L-阿拉伯糖；D-葡萄糖醛酸等 双糖类 槐糖(glc12glc) ；芸香糖(rha16glc) 三糖类 酰化糖类,2. 糖的连接位置 O-糖苷: 如: 黄

21、酮醇类, 3-, 7-, 3-, 4-单糖链苷； 或3,7-, 3,4-, 7,4- 双糖链苷。 C-糖苷: 通常以6-位或8-位连接， 例如：牡荆素,四、黄酮化合物的命名方法 1、以结构类型为母体，前面加上取代基的 位置、名称。 2、如果是苷，则先命名苷元，再加上糖。,5，7，3，4 四羟基黄酮,五、生物活性 1. 对心血管系统的作用 降低血管脆性及异常的通透性 (2) 具明显扩冠作用 (3) 降低血脂及胆固醇的作用. (4) 降压作用. (5) 抑制血小板凝集及血栓形成,2. 抗肝脏毒作用 3. 抗炎作用 4. 雌性激素样作用 5. 抗菌及抗病毒作用 6. 泻下作用 7. 解痉作用 8.

22、其他的生理作用,五、黄酮类化合物的理化性质 及其显色反应,一、性状 1、状态 2、旋光性 游离的黄酮类一般没有旋光性 黄酮苷均有旋光性，一般为左旋体,3、颜色 黄酮、黄酮醇及其苷类多显灰黄黄色； 查耳酮为黄橙黄色； 异黄酮类显微黄色； 二氢黄酮、二氢黄酮醇及异黄酮类不显色 或显微黄色。 花色苷及其苷元 ： pH8.5 蓝色,二、溶解度 1、游离的黄酮类苷元 一般难溶或不溶于水, 易溶于有机溶剂. 各类化合物自身基本结构影响其溶解性,二氢黄酮醇, 在苷元上引入不同取代基会影响苷元的 溶解性 在不同位置上引入取代基对苷元溶解性 的影响也就不同 7-OH或4-OH的水溶性 -OH在其他位置上 2、黄

23、酮苷 水溶性较黄酮苷元增强 糖链越长，水溶性越大,三、酸碱性 1、酸性 黄酮酚羟基的的酸性强弱顺序依次为 7，4-二OH 7-或4-OH 一般酚OH 5-OH或3-OH 可溶解的碱液：NaHCO3,Na2CO3,NaOH 2、碱性, 各种黄酮类化合物溶于浓硫酸后生成的盐所呈现的颜色如下: 黄酮,黄酮醇类 黄橙色, 并有荧光 二氢黄酮类 橙(冷时)紫红色(加热时) 查耳酮类 橙红洋红色 异黄酮,二氢异黄酮类 黄色 橙酮类 红洋红色,四、显色反应,（一）还原反应 1、盐酸-镁粉(锌粉)反应 实验方法：1ml样品的甲醇或乙醇液 + 少许镁粉(或锌粉) 振摇 几滴浓盐酸 1-2分钟内(必要时微热)即可显色. 不同结构黄酮类化合物所显颜色如下,* 黄酮,黄酮醇,二氢黄酮,二氢黄酮醇类: 一般显橙红紫红色, 少数显紫蓝色 * 异黄酮,查耳酮,橙酮,儿茶素类: 不发生反应 2、四氢硼钠(钾)反应 NaBH4是对二氢黄酮和二氢黄酮醇专属性较高的还原剂。, 反应过程,（二）与金属盐类试剂的络合反应,1、铝盐: