中药化学-要点总结
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第一章总论一、中药有效成分的提取
1500-600cm-1区域为指纹区,可鉴别化合物真伪。
紫外-可见光
谱
UV光谱对共轭双键、α、β-不饱和羰基结构及芳香化合物的结构鉴定是重要手段
1H-NMR 通过化学位移、峰面积、信号的裂分及偶合常数(J)提供分子中质子的数目、类型及相邻原子或原子团的信息。
12C-NMR 噪音去耦/全氢去耦/宽带去耦:
DEPT
第二章生物碱
一、基本内容
生物碱是指来源于生物界的一类含氮有机化合物。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。(例外:秋水仙碱,N原子不在环内,且几乎不显碱性)。
绝大多数存在于双子叶植物中:毛茛科(黄连、乌头、附子)、防己科(汉防己、北豆根)、罂粟科(罂粟、延胡索)、茄科(洋金花、颠茄、莨菪)、马钱科(马钱子)、小檗科(三颗针)、豆科(苦参、苦豆子);
单子叶植物也有少数科存在生物碱:石蒜科、百合科(贝母)、兰科;
低等植物中仅个别存在生物碱:蕨类植物(烟碱)、菌类植物(麦角生物碱);
科属亲缘关系相近的植物,常含有相同结构类型的生物碱;
生物碱在植物体内多数集中分布在某一部分或某些器官;生物碱在不同的植物中含量差别很大。
生物碱在植物体内,除了以酰胺的形式存在外,仅少数碱性极弱的生物碱以游离形式存在(那可丁)。绝大多数以有机酸盐形式存在(柠檬酸盐、草酸盐、酒石酸盐、琥珀酸盐),少数以无机酸盐的形式存在(盐酸小檗碱、硫酸吗啡),尚有极少数以N-氧化物、生物碱苷的形式存在。
吡啶类简单吡
啶类
吡啶槟榔碱摈榔次碱烟碱
双稠哌
啶类
喹喏里西啶苦参碱哌啶
莨菪烷类
莨菪烷莨菪碱
异喹啉类简单异
喹啉
异喹啉萨苏林
苄基异
喹啉
去甲乌药碱罂粟碱厚朴碱R=CH
3
汉防己甲素;R=H汉防己乙素
1-苄基异喹啉
双苄基异喹啉
原小檗
碱类
原小檗碱小檗碱延胡索乙素
吗啡烷
类
吗啡烷 R=H吗啡;R=CH
3
可待因
吲哚类简单
吲哚
类
(吲哚)、大青
素B、靛青苷
单萜
吲哚
类(士的
宁)、利血平
色胺
吲哚
类
(色胺)
吴茱萸碱
双吲
哚类
长春碱、长春新碱
有机胺类
(麻黄碱)、秋水仙碱、益母草碱
性状形态
多数生物碱呈结晶形固体,有些为晶形粉末状;
少数生物碱为液体状态(烟碱、毒芹碱、槟榔碱),分子中多无氧原子,或氧原子结合为酯键;
个别具有挥发性(麻黄碱)、升华性(咖啡因、川芎嗪)。
味道大多数生物碱具苦味;少数生物碱具有其他味道,如甜菜碱具有甜味。
颜色
绝大多数生物碱无色或白色;
少数具有较长共轭体系和助色团的有一定颜色。如小檗碱、蛇根碱为黄色,药根碱、小檗红碱为红色;
有的生物碱在可见光下无色,在紫外光下显荧光(利血平)。
旋光性含有手性碳原子或本身为手性分子的生物碱都有旋光性,且多呈左旋光性。生物碱的旋光性受手性碳的构型、测定溶剂、pH 值、温度及浓度等的影响。麻黄碱在水中呈右旋性,在三氯甲烷中则呈左旋性;
烟碱在中性条件下呈左旋性,在酸性条件下呈右旋性。
溶解性游离
生物
碱
亲脂性生物
碱
多数具有仲胺和叔胺氮原子的生物碱,有较强的脂溶性。
亲水性生物
碱
季铵型生物碱:离子型,易溶于水和酸水。
小分子生物碱:分子小而碱性强的,即可溶于水,也可溶于氯仿。
麻黄碱、烟碱
含N-氧结构的生物碱:含配位键结构,可溶于水。氧化苦参碱。
酰胺类生物碱:可在水中形成氢键。秋水仙碱、咖啡碱
具有特殊官
能
团的生物碱
具酚羟基或羧基:两性生物碱,可溶于酸水和碱水。具酚羟基者可
溶于氢氧化钠等强碱性溶液,如吗啡;具羧基者可溶于碳酸氢钠溶
液,如槟榔次碱。
具内酯或内酰胺结构:正常情况下,溶解性类似一般叔胺碱,但在
强碱溶液中加热,可开环形成盐而溶于水。如喜树碱、苦参碱、药
跟碱、青藤碱、吗啡等。
例外
吗啡:酚性生物碱,但难溶于氯仿、乙醚;石蒜碱:难溶于有机溶剂,溶
于水;
喜树碱:不溶于一般有机溶剂,溶于酸性氯仿。
生物
碱盐
一般易溶于水,可溶于甲醇、乙醇,难溶或不溶于亲脂性有机溶剂。
生物碱在酸水中成盐溶解,调碱性后又游离析出沉淀,可利用此性质提取分离生
特殊提取方法:水蒸气蒸馏法(麻黄碱);升华法(咖啡碱、烟碱)1. 水或酸水提取
常用0.1%-1%的硫酸或盐酸溶液作为提取溶剂,采用浸渍或渗漉法提取。常采用阳离子交换树脂、萃取法进一步纯化和富集,除去水溶性杂质。
2. 醇类溶剂提取
游离的生物碱和生物碱盐均可溶于甲醇、乙醇。常采用浸渍、渗漉、回流、连续回流法提取。
3. 亲脂性有机溶剂提取
游离生物碱易溶于亲脂性有机溶剂的性质,用氯仿、苯、乙醚以及二氯甲烷等溶剂。
用亲脂性有机溶剂提取之前,必须将中药用碱水(石灰乳、碳酸钠溶液或稀氨水)湿润,使生物碱游离,再用亲脂性有机溶剂萃取。提取方法多采用浸渍法、回流提取法或连续回流提取法。
四、生物碱的分离
1. 生物碱初步分离
将总生物碱按碱性强弱、酚性有无及是否水溶性,初步分离为5个部分。
利用生物碱的碱性
差异
(pH梯度萃取)将总碱溶于稀酸水中,逐步加碱液调节pH,使pH由低到高,每调节一次pH,用氯仿萃取数次,从而将碱性由弱到强的生物碱依次转溶于氯仿而得以分离。
将总生物碱溶于氯仿中,用pH由高到低(8-3)的酸性缓冲液依次萃取,使生物碱按碱性由强至弱的顺序自总碱中逐一转溶至酸性缓冲液中;然后分别将各部分酸性缓冲液碱化,用氯伤萃取得到不同碱性的生物碱。
利用生物碱及其盐的溶解度差异苦参碱和氧化苦参碱:苦参碱的极性小于氧化苦参碱,前后能溶于乙醚,而后者难溶于乙醚
汉防己甲素和汉防己乙素:汉防己乙素难溶于苯,而汉防己甲素可溶于冷苯。
麻黄碱和伪麻黄碱:前者的草酸盐较后者的草酸盐在水中的溶解度小。将麻黄碱和伪麻黄碱溶于适量水中,加入一定量草酸,麻黄碱生成草酸盐即先从水溶液中析出。
利用生物碱特殊官能团常见的有酚羟基、羧基、内酯或内酰胺结构等官能团。可利用这些官能团进行分离。
色谱法吸附柱色谱:常用氧化铝和硅胶作吸附剂,以亲脂性有机溶剂为洗脱剂。