中药化学

第一章绪论1、中药化学是一门结合中医药基本理论和临床用药经验，主要运用化学的理论和方法及其他现代科学理论和技术等研究中药化学成分的学科。

2、有效部位：一种主要有效成分或一组结构相近的有效成分的提取分离部位。

3、有效成分：具有生物活性，能起防病治病的作用的化学成分。

第二章中药化学成分的一般研究方法1、各类化学成分的主要生物合成途径乙酸—丙二酸途径（AA-MA）：合成脂肪酸类、酚类、醌类甲戊二羟酸途径（MVA）：合成萜类、甾类莽草酸途径（桂皮酸途径）：具有C6-C3及C6-C1基本结构的化合物氨基酸途径：生物碱复合途径2、中药有效成分的提取方法（1）溶剂提取法溶剂的选择：相似相溶，最大限度提取所需化学成分，沸点适中易回收，低毒安全。

作用原理：溶剂穿透入药材粉末的细胞膜，溶解溶质，形成细胞内外溶质浓度差，将溶质渗出细胞膜。

溶剂：亲脂性、亲水性、水极性：石油醚〈四氯化碳〈苯〈二氯甲烷〈氯仿〈乙醚〈乙酸乙酯〈正丁醇〈丙酮〈乙醇〈甲醇〈水〈酸水提取方法：煎煮法、浸渍法、渗漉法、回流提取法、连续回流提取法（2）水蒸气蒸馏法：用于提取能随水蒸气蒸馏，而不被破坏的难溶于水的挥发性成分（3）超临界流体萃取法（4）其他方法：升华法、组织破碎提取法、压榨法、超声波提取、微波提取3、中药有效成分的分离精制方法溶剂法：酸碱溶剂法（酸碱性的不同）溶剂分配法（分配系数不同）：分离极性大的—正丁醇-水极性中等的—乙酸乙酯-水极性小的—氯仿（乙醚）-水沉淀法（可逆）：专属试剂沉淀法、分级沉淀法、盐析法分馏法（液体沸点不同）：常压蒸馏、减压蒸馏、分子蒸馏膜分离法（高分子膜）（外加压力或化学位差）升华法:小分子生物碱、香豆素结晶法：化合物由非晶形经过结晶操作形成有晶形的过程称为结晶。

选择适宜的结晶溶剂：对被溶解成分的溶解度随温度不同应有显著差别，与被结晶的成分不产生化学反应，沸点适中。

色谱分离法：（1）吸附色谱（吸附剂对被分离化合物分子吸附能力）吸附剂：硅胶、氧化铝、活性炭、聚酰胺硅胶—用于分离极性相对较小的成分氧化铝—用于分离碱性或中性亲脂性成分（生物碱、甾、萜）活性炭—用于分离水溶性物质（氨基酸、糖、苷）聚酰胺（氢键）―用于分离酚类、醌类（黄酮类、蒽醌类、鞣质）a 硅胶、氧化铝为极性吸附剂，溶质极性大，吸附力强；溶剂极性大，洗脱力强b 活性炭为非极性吸附剂（2）凝胶过滤色谱（分子筛原理）：葡聚糖凝胶SephadexG亲水性、羟丙基葡聚糖凝胶亲水性亲脂性（3）离子交换色谱（混合物中各成分解离度）：离子交换树脂、离子交换纤维素、离子交换凝胶。

解离度大难洗脱。

主要用于分离纯化蛋白质、多糖、生物碱和其他水溶性成分。

（4）大孔树脂色谱（物理吸附）：被分离物质极性越大，RF值越大。

极性小的溶剂洗脱能力强。

在水中吸附性强。

（5）分配色谱（分配系数）：正相：流动相的极性小于固定相极性（分离极性及中等极性的物质），固定相为氰基与氨基固定相，流动相：氯仿-甲醇反相：流动相的极性大于固定相极性（分离非极性及中等极性物质）固定相：十八烷基硅烷（ODS）、C8键合相，流动相：甲醇－水、乙睛－水4、中药有效成分的理化鉴定（1）物理常数的测定：熔点（溶距0.5-1.0℃）、沸点（沸程不超过5℃）、比旋度、折光率、比重（2）分子式的确定（3）化合物的结构骨架与官能团的确定5、中药有效成分的波谱测定（1）IR：功能基的确认、芳环取代类型的判断（2）UV：判断共轭体系中取代基的位置、种类、数目（3）氢核磁共振（化学位移、偶合常数、质子数）：质子类型、氢分布、核间关系。

双照射技术NOE：核增益效应碳核磁共振：质子类型、碳分布、核间关系、弛豫时间二维核磁共振：化学结构间不同位置Ｈ之间的关系①同核化学位移相关谱 H- H COSY氢-氢化学位移相关谱：确定质子化学位移和质子之间的偶合关系、连接顺序② H检测的异核化学位移相关谱HMQC（ H核检测的异核多量子相关谱）：反映 H核和与其直接相连的 C的关联关系，以确定C-H偶合关系HMBC（ H核检测的异核多键相关谱）：碳链骨架的连接信息、有关季碳的结构信息及因杂原子存在而被切断的偶合系统之间的结构信息（4）ＭＳ：确定化合物分子量、元素组成以及由裂解碎片检测官能团、辨认化学合物类型、推导碳骨架电子轰击（EI-MS）、化学电离（CI-MS）、场解吸（FD-MS）、快原子轰击（FAB-MS）、电喷雾电离（ESI-MS）、液体二次离子（LSI-MS）、基质辅助激光解吸电离（MALDI-MS）、串联（MS-MS）（5）旋光光谱（ORD）和圆二色光谱（CD）：化合物的构型和构象、确定某些官能团在手性分子中的位置旋光光谱①平坦谱线：没有发色团的光学活性物质，其旋光谱是平坦的，没有峰和谷。

比旋光度向短波处升高的谱线是正性谱线，向短波处降低的是负性谱线。

②Cotton谱线：化学物分子手性中心邻近有发色团，在发色团吸收波长区域附近，旋光度发生显著变化，产生峰和谷的现象称为Cotton效应。

波长短波方向为谷，长波方向为峰——正性效应。

圆二色谱：旋光性化合物对组成平面偏振光的左旋圆偏振光和右旋圆偏振光的摩尔吸光系数是不同的现象——圆二色性（6）X射线衍射法（XRD）：测定化合物分子结构（键长、键角、构象、绝对构型）第三章糖和苷类化合物（一）糖类化合物1、糖是多羟基醛或多羟基酮及其衍生物、聚合物的总称2、糖的分类：单糖：不能再被简单地水解成更小分子的糖，是糖类物质的最小单位。

多为无色晶体，有旋光性，味甜，易溶于水，难溶于无水乙醇，不溶于极性小的有机溶剂。

低聚糖（寡糖）：有2-9个单糖通过糖苷键聚合而成的糖，能被水解成相应数目的单糖。

易溶于水，难溶或几乎不溶于乙醇等有机溶剂。

多糖：由10个以上的单糖分子通过苷键聚合而成，分子量较大。

由一种单糖组成的多糖为均多糖，由两种以上单糖组成的为杂多糖。

（水不溶：纤维素、半纤维素、甲壳素，水溶：菊糖、粘液质、果胶、树胶）植物多糖：纤维素、淀粉、粘液质、果聚糖（菊糖）、树胶菌类多糖：猪苓、茯苓、灵芝、香菇动物多糖：肝素、透明质酸、硫酸软骨素、甲壳素3、结构类型：Fischer式（C1-OH与原C5或C4-OH）：相对构型—顺式为α，反式为β绝对构型--向右为D型，向左为L型 Haworth式（C1-OH与C5或C4上取代基之间的关系）：相对构型--同侧为β，异侧为α绝对构型--向上为D型，向下为L型（二）苷类化合物glycosides1、苷（配糖体）是糖和糖的衍生物与非糖物质通过糖的端基碳原子连接而成的一类化合物苷元（配基）—苷中的非糖部分苷键—苷中的苷元与糖之间的化学键苷键原子—苷元上形成苷键以连接糖的原子2、苷的分类1）按苷键原子分类：氧苷、氮苷、硫苷、碳苷（溶解度小，难溶于水，难水解）氧苷：苷元通过氧原子和糖相连接而成的苷醇苷—苷元通过醇羟基与糖端基羟基脱水而成的苷。

如红景天苷、毛茛苷酚苷—苷元中的酚羟基与糖脱水而成的苷。

如天麻苷酯苷--苷元以-COOH和糖缩合而成的苷（缩醛和酯的性质，易被稀酸稀碱水解）如山慈菇苷氰苷--是指一类α羟腈的苷。

如野樱苷、杏仁苷吲哚苷--吲哚醇中羟基与糖缩合，如靛苷氮苷：糖上的端基碳与苷元上氮原子连接而成—巴豆苷碳苷：糖基的端基碳原子直接与苷元碳原子相连接而成的苷（碳苷分子中，糖总是连接着有间二酚或间三酚结构的芳香环）—芦荟苷、牡荆素硫苷：糖的半缩醛羟基与苷元上巯基缩合而成的苷—黑芥子苷（硫苷被芥子酶解生成异硫氰酸酯类芥子油、硫酸根和葡萄糖）△苦杏仁苷（原生苷、单糖链苷、双糖苷、氧苷、氰苷）在人体内会缓慢分解生成不稳定的a-羟基苯乙腈，进而分解成为具有苦杏仁味的苯甲醛和氢氰酸。

小剂量口服时，由于释放少量氢氰酸，对呼吸中枢产生抑制而镇咳，大剂量时因氢氰酸能使延髓生命中枢先兴奋而后麻痹，并能抑制酶的活性而阻断生物氧化链，从而引起中毒，严重者甚至导致死亡。

2）按苷元的化学结构：蒽醌苷、黄酮苷、吲哚苷、香豆素苷3）苷在植物体内的存在状况分：原生苷—原存在于植物体内的苷（杏仁苷）次生苷—原生苷水解失去一部分糖后生成的苷（野樱苷）4）根据糖的名称分：葡萄糖苷、去氧糖苷、木糖苷5）连接单糖基的数目分：单糖苷、双糖苷、三糖苷6）按照糖连接的糖链数：单糖链苷、双糖链苷7）按照理化性质或生理活性分类：皂苷、强心苷等３、苷类的性状：多数固体（糖基少完好晶型、糖基多吸湿性无定形粉末）、无色、无味，个别有色、有味４、旋光性：多为左旋，水解后生成糖呈右旋（水解前后旋光度的对比-检识苷类存在）５、苷类的溶解性：苷－亲水性（随糖基数目的增加而增大），苷元－亲脂性６、苷键的裂解：酸水解、酶水解、碱水解、氧化开环（1）酸催化水解：试剂――稀酸(盐酸、硫酸、乙酸、甲酸)、溶剂――水或稀醇机理：苷键原子首先发生质子化。

然后苷键断裂生成苷元和糖的阳碳离子中间体，在水中溶剂化，再脱去氢离子而形成糖分子。

水解易难的规律：ａN-苷＞O-苷＞S-苷＞C-苷ｂ呋喃糖苷＞吡喃糖苷c酮糖（呋喃结构）＞醛糖 d五碳糖苷＞甲基五碳糖苷＞六碳糖苷＞七碳糖苷＞糖醛酸苷e 2、3-去氧糖苷 > 2-去氧糖苷 > 3-去氧糖苷> 2-羟基糖苷> 2-氨基糖苷f 芳香族苷＞脂肪族苷避免苷元脱水-难水解、对酸不稳定：①两相酸水解法（在反应混合溶液中加入与水不相混溶的有机溶剂，苷元一旦生成即刻进入有机相，避免与酸长时间接触，获得真正的苷元）②改变水解条件（2）碱催化水解：（β-消除反应）具酯性质苷可发生碱水解：酯苷、酚苷、烯醇苷、β吸电子取代的苷（羰基、羧基）。

这些苷键有酯的性质，遇碱可以发生水解，β-位有吸电子基使α-氢活化，碱液中易与苷键起消除反应使苷键裂解。

脂肪族苷元和糖形成的苷对碱稳定。

（3）酶催化水解：专属性很强：特定酶只水解糖的特定构型的苷键条件温和：①保护糖和苷元结构②保留部分苷键得次级苷常用的酶：麦芽糖酶α─选择性地水解α-葡萄糖苷键苦杏仁苷酶β─水解一般的β-葡萄糖苷键和六碳醛糖苷转化糖酶─水解β-果糖苷键纤维素酶──水解β-葡萄糖苷键芥子苷酶──水解芥子苷（4）乙酰解反应：特点:开裂一部分苷键,保留另一部分苷键试剂：乙酸酐与不同酸的混合液用途:确定糖与糖之间的连接位置易难顺序：1→6﹥ 1→4﹥ 1→3 ﹥ 1→2（5）氧化开裂法：最常用Smith降解法（邻二醇结构）反应过程：①试剂 NaIO4 --- (邻二羟基)→二元醛+甲酸②试剂 NaBH4 --- (二元醛) →二元醇③室温下稀酸水解——苷元+多元醇+羟基乙醛（碳苷：醛基苷元）（三）苷类的提取与分离1、苷类的提取：提取中需考虑的几个问题：a 破坏酶①加温、沸水煮（＞80℃）②加乙醇（＞60℃）或加甲乙醇提取③加碳酸钙或硫酸铵处理④烘干药材（＜ 60℃）b 避免酸、碱接触（碳酸钙、碳酸钠中和酸，尽量在中性条件下提取）c 溶剂的选择①多用乙醇、甲醇、醋酸乙酯②沸水不宜用于含淀粉多者,有时用含有机酸缓冲剂控制pH以防水解③亲脂性强者用氯仿等亲脂性溶剂2、苷类的分离：溶剂法、大孔树脂法色谱法：吸附色谱吸附剂：常用氧化铝和硅胶洗脱剂：氯仿—甲醇、氯仿—甲醇—水铅盐处理法：利用铅盐在水或稀醇中能够沉淀出多种类型植物成分的性质，达到除去杂质，提纯苷类的目的。