中药化学复习资料【知识点、重点】课件.pptx
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1、中药化学中药化学第一章第一章1、中药化学的中药化学的研究对象研究对象是中药防治疾病的物质基础一一是中药防治疾病的物质基础一一中药化学成分中药化学成分2、有效成分:具有生物活性且能够起到防治疾病作用的化学成分有效成分:具有生物活性且能够起到防治疾病作用的化学成分第二章第二章一次代谢:通过一次代谢:通过光合作用、固氮反应光合作用、固氮反应等生成等生成糖、蛋白质、脂质、核酸、酶、莽草酸糖、蛋白质、脂质、核酸、酶、莽草酸等等二次代谢:二次代谢:醋酸醋酸-丙二酸途径:生成脂肪酸类、酚类、酿类、聚酮类等丙二酸途径:生成脂肪酸类、酚类、酿类、聚酮类等甲戊二羟酸途径甲戊二羟酸途径:生成萜类及甾体化合物:生成萜
2、类及甾体化合物莽草酸途径:生成苯丙素类、香豆素类、木质素类、木脂体类莽草酸途径:生成苯丙素类、香豆素类、木质素类、木脂体类氨基酸途径氨基酸途径:生成生物碱:生成生物碱色谱分离法:(色谱分离法:(1 1)吸附色谱(吸附剂对被分离化合物分子吸附能力)吸附色谱(吸附剂对被分离化合物分子吸附能力)第第2 2节节中药有效成分的提取方法中药有效成分的提取方法:1.1.溶剂提取法溶剂提取法(选择)溶剂的选择溶剂按极性分:(选择)溶剂的选择溶剂按极性分:亲脂性有机溶剂。(石油醚、苯、乙醚、氯仿、乙酸乙酯)亲脂性有机溶剂。(石油醚、苯、乙醚、氯仿、乙酸乙酯)优点:选择性强;缺点:不能或不容易提取出亲水性杂质。优
3、点:选择性强;缺点:不能或不容易提取出亲水性杂质。适用于:油脂、蜡、挥发油、甾体、萜类适用于:油脂、蜡、挥发油、甾体、萜类亲水性有机溶剂。(乙醇、甲醇,最常见)亲水性有机溶剂。(乙醇、甲醇,最常见)优点:提取率高、可回收、价格低;缺点:易燃。优点:提取率高、可回收、价格低;缺点:易燃。适用于:苷类、生物碱、有机酸适用于:苷类、生物碱、有机酸通常甲醇比乙醇有更好的提纯效果,但是甲醇比乙醇毒性大通常甲醇比乙醇有更好的提纯效果,但是甲醇比乙醇毒性大水:为增加某些成分溶解度也常采用酸水及碱水。水:为增加某些成分溶解度也常采用酸水及碱水。优点:廉价易得,使用安全;缺点:回收难,易发霉。优点:廉价易得,使
4、用安全;缺点:回收难,易发霉。适用于:糖、氨基酸、蛋白质、无机盐适用于:糖、氨基酸、蛋白质、无机盐(选择适用方法)提取方法:(选择适用方法)提取方法:(1 1)煎煮法:不宜于挥发性及加热不稳定。煎煮法:不宜于挥发性及加热不稳定。(2 2)浸渍法:适用于挥发性及加热不稳定。浸渍法:适用于挥发性及加热不稳定。(3 3)渗漉法:适用于挥发性及加热不稳定。渗漉法:适用于挥发性及加热不稳定。(4 4)回流提取法:不宜用受热易破坏回流提取法:不宜用受热易破坏(5 5)连续回流提取法:不宜于挥发性及加热不稳定。连续回流提取法:不宜于挥发性及加热不稳定。2.2.水蒸气蒸馏法:适用难溶于水具有挥发性的水蒸气蒸馏
5、法:适用难溶于水具有挥发性的(提取挥发油、小分子香豆素)(提取挥发油、小分子香豆素)3.3.超临界流体萃取发:适用于加热不稳定超临界流体萃取发:适用于加热不稳定(常用的物质有(常用的物质有C02C02、NH3NH3)4.4.其他方法:其他方法:升华法:樟木中的樟脑升华法:樟木中的樟脑、超声波提取法、微波提取法、超声波提取法、微波提取法(根据极性选择试剂)极性(根据极性选择试剂)极性 弱弱一一强:石油醚强:石油醚四氯四氯化碳化碳二氯二氯甲烷甲烷氯仿乙醚乙氯仿乙醚乙 酸乙酯酸乙酯正丁正丁醇醇丙酮丙酮甲醇甲醇(乙醇)(乙醇)水水1吸附剂:硅胶、氧化铝、活性炭、聚酰胺吸附剂:硅胶、氧化铝、活性炭、聚酰
6、胺硅胶一用于分离极性相对较小的成分硅胶一用于分离极性相对较小的成分氧化铝一用于分离碱性或中性亲脂性成分(生物碱、甾、萜)氧化铝一用于分离碱性或中性亲脂性成分(生物碱、甾、萜)活性炭一活性炭一用于分离水溶性物质(氨基酸、糖、苷)用于分离水溶性物质(氨基酸、糖、苷)聚酰胺(氢键)一用于分离酚类、醌类(黄酮类、蔥醌类、鞣质)聚酰胺(氢键)一用于分离酚类、醌类(黄酮类、蔥醌类、鞣质)a 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 b活性炭位非极性吸附剂活性炭位非极性吸附剂(2 2)凝胶色谱(原理:凝胶色谱
7、(原理:分子筛作用分子筛作用一分子大小不同而被分离)一分子大小不同而被分离)(3 3)离子交换色谱(混合物中各成分的离子交换色谱(混合物中各成分的解离度差异解离度差异)(4 4)大孔树脂色谱(具多孔结构,物理吸附大孔树脂色谱(具多孔结构,物理吸附有选择地吸附有机物质有选择地吸附有机物质达到分离的目的)达到分离的目的)(5 5)分配色谱(分配色谱(分配系数分配系数):):正相正相:流动相的极性小于固定相极性流动相的极性小于固定相极性(分离极性及中等极性的分子型物质)(分离极性及中等极性的分子型物质)反相:流动相的极性大于固定相极性反相: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)(分离
8、非极性及中等极性物质)5 5、中药有效成分的波谱测定、中药有效成分的波谱测定(1 1)IR IR(红外光谱):功能基的确认、芳环取代类型的判断(红外光谱):功能基的确认、芳环取代类型的判断(2 2)UV UV(紫外光谱):判断共轭体系中取代基的位置、种类、数目(紫外光谱):判断共轭体系中取代基的位置、种类、数目(3 3)NMR:NMR:氢核磁共振:质子类型、氢分布、核间关系氢核磁共振:质子类型、氢分布、核间关系炭核磁共振:质子类型、炭分布、核间关系炭核磁共振:质子类型、炭分布、核间关系二维核磁共振:化学结构间不同位置二维核磁共振:化学结构间不同位置H H之间的关系之间的关系(4 4)MS MS
9、(质谱法)(质谱法):确定化合物确定化合物分子量分子量、元素组成以及由裂解碎片检测官能团、辨认、元素组成以及由裂解碎片检测官能团、辨认化学合物类型、推导碳骨架化学合物类型、推导碳骨架(5 5)旋光光谱和圆二色光谱旋光光谱和圆二色光谱: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第三章第三章(一)糖类化合物(一)糖类化合物,通式为通式为CmCm(H2OH2O)n n,故称碳水化合物,故称碳水化合物 糖是糖是多多羟基醛羟基醛或或多羟基酮多羟基酮及其衍生物,聚合物的总称及其衍生物,聚合物的总称 糖的分类:单糖、糖的分类:单糖、低聚糖(又叫寡
10、糖,低聚糖(又叫寡糖,2929个)、多糖(个)、多糖(10+10+)CHO CHOHOH HOHCH2OH CH2OHD-(+)-甘油醛 L-(-)-甘油醛D D 相距醛(酮)基最远的手性碳上的羟基处在相距醛(酮)基最远的手性碳上的羟基处在右边右边;L L 相距醛(酮)基最远的手性碳上的羟基处在相距醛(酮)基最远的手性碳上的羟基处在左边左边2Haworth Haworth 式中:式中:D-D-型:型:-CH2OH-CH2OH在环上方在环上方L-L-型:型:-CH2OH-CH2OH在环下方在环下方a a-构型构型:C1-OHC1-OH与与C5C5上取代基在异侧上取代基在异侧8-8-构型构型:C1
11、-OHC1-OH与与C5C5上取代基在同侧上取代基在同侧纤维素:由葡萄糖纤维素:由葡萄糖以以18 18 4 4苷键苷键连接而成。分子结构连接而成。分子结构直线状直线状,不易被稀酸或碱水解。,不易被稀酸或碱水解。淀粉是葡淀粉是葡萄糖分子萄糖分子以以1a 1a 4 4苷键苷键组成的,按结构可分为组成的,按结构可分为直链淀粉(难溶于水)直链淀粉(难溶于水)和和支链淀支链淀粉(易溶于水)粉(易溶于水)肝素:含有肝素:含有硫酸酯的黏多糖硫酸酯的黏多糖,组分是氨基葡萄糖、艾杜糖醛酸和葡萄糖醛酸,组分是氨基葡萄糖、艾杜糖醛酸和葡萄糖醛酸透明质酸:由透明质酸:由D-D-葡萄糖醛酸葡萄糖醛酸及及乙酰乙酰D-D-
12、葡糖胺葡糖胺连接而成的直链酸性黏多糖。连接而成的直链酸性黏多糖。【糖的反应】【糖的反应】MolishMolish反应:反应:a-a-萘酚乙醇萘酚乙醇+浓硫酸一两液层交界面有紫色环一含有糖或苷类浓硫酸一两液层交界面有紫色环一含有糖或苷类菲林反应:红砖色沉淀一含有还原糖(可鉴别还原糖和苷)菲林反应:红砖色沉淀一含有还原糖(可鉴别还原糖和苷)多伦反应:银镜或黑褐色的银沉淀多伦反应:银镜或黑褐色的银沉淀第第2 2节节概念:苷是糖的半缩醛羟基与苷元上羟基脱水缩合而成。概念:苷是糖的半缩醛羟基与苷元上羟基脱水缩合而成。按苷键原子分类根据苷键原子的不同,分为按苷键原子分类根据苷键原子的不同,分为氧苷、硫苷、
13、氮苷和碳苷氧苷、硫苷、氮苷和碳苷苷类的溶解性苷类的溶解性(1 1)苷:极性大。在甲醇、乙醇、正丁醇中溶解度大,一般可溶于水苷:极性大。在甲醇、乙醇、正丁醇中溶解度大,一般可溶于水苷的糖基增多,极性增大,水溶性增加。苷的糖基增多,极性增大,水溶性增加。碳苷:碳苷在所有的溶剂中溶解度都很小。碳苷:碳苷在所有的溶剂中溶解度都很小。(2 2)苷元:易溶于亲脂性有机溶剂或不同浓度的醇。苷元:易溶于亲脂性有机溶剂或不同浓度的醇。(记住(记住SNCSNC的例子剩余为)的例子剩余为)1.01.0-苷:红景天苷、毛茛苷等(醇苷);苷:红景天苷、毛茛苷等(醇苷);2.S-2.S-苷:黑芥子苷、白芥子苷、萝卜苷苷:
14、黑芥子苷、白芥子苷、萝卜苷3.N-3.N-苷:巴豆苷苷:巴豆苷4.C-4.C-苷:牡荆素、芦荟苷,苷:牡荆素、芦荟苷,SmithSmith降解法是常用的氧化裂解法:高选择性、作用缓和降解法是常用的氧化裂解法:高选择性、作用缓和(1 1)苷键酸水解的难易规律:苷键酸水解的难易规律:按苷键原子的不同:按苷键原子的不同:N-N-苷苷00-苷苷S-S-苷苷C-C-苷。苷。水解顺序:五碳糖苷水解顺序:五碳糖苷 甲基五碳糖苷甲基五碳糖苷 六碳糖苷六碳糖苷 七碳糖苷七碳糖苷 糖醛酸苷糖醛酸苷(2 2)碱催化水解碱催化水解由于一般的苷键属缩醛结构,对稀碱较稳定,不易被碱催化水解,故苷很少用碱催化水由于一般的苷
15、键属缩醛结构,对稀碱较稳定,不易被碱催化水解,故苷很少用碱催化水解,但解,但酯苷、酚苷、烯醇苷和酯苷、酚苷、烯醇苷和8 8位吸电子基团的苷类位吸电子基团的苷类易为碱催化水解易为碱催化水解(3 3)酶催化水解酶催化水解对对难难以以水水解解或或不不稳稳定定的的苷苷,用用酸酸水水解解法法往往往往会会使使苷苷元元脱脱水水或或异异构构化化,而而得得不不到到真真正正的的苷苷 元元,而酶水解条件温和(而酶水解条件温和(303040C40C),不会破坏苷元的结构,可得到真正的苷元。不会破坏苷元的结构,可得到真正的苷元。3专属性:专属性:麦芽糖酶麦芽糖酶 是一种是一种a-a-苷酶,它只能使苷酶,它只能使a-a-
16、葡萄糖苷水解;葡萄糖苷水解;苦杏仁酶苦杏仁酶 是是8-8-苷酶,它主要水解苷酶,它主要水解8-8-葡萄糖,但专属性较差,也能水解一些其它六碳糖的葡萄糖,但专属性较差,也能水解一些其它六碳糖的 8-8-苷苷键。键。意义:酶水解可以得到次生苷(部分水解)。意义:酶水解可以得到次生苷(部分水解)。因此,通过酶水解可以获知有关糖的类型、苷键及糖苷键的构型、连接方式等信息。因此,通过酶水解可以获知有关糖的类型、苷键及糖苷键的构型、连接方式等信息。苷的提取:苷的提取:杀酶保苷杀酶保苷:提取原生苷时,要控制酶的活性,防止酶解。提取原生苷时,要控制酶的活性,防止酶解。提取次生苷,要利用酶的活性,促使苷酶解。提
17、取次生苷,要利用酶的活性,促使苷酶解。提取苷元,使苷键裂解时,特别要注意保持苷元完整。提取苷元,使苷键裂解时,特别要注意保持苷元完整。第四章:醌类化合物第四章:醌类化合物(quinoidsquinoids)一、分类与结构:一、分类与结构:1.1.苯醌类苯醌类:分为邻苯醌分为邻苯醌.和对苯醍和对苯醍2.2.萘醌类:两个苯环,通常在(萘醌类:两个苯环,通常在(1,41,4),(),(1,21,2),(),(2,62,6)3.3.菲醌类:三个苯环,分为邻醌和菲醌类:三个苯环,分为邻醌和对醌对醌4.4.蔥醌类:按母核结构分:蔥醌类:按母核结构分:单蔥核醌(单蔥核醌(大黄素型大黄素型一一羟基分布在两侧的
18、苯环上,多数呈黄色羟基分布在两侧的苯环上,多数呈黄色,大黄中的羟基蔥醌衍生物多与葡萄糖、鼠李糖结合成苷类大黄中的羟基蔥醌衍生物多与葡萄糖、鼠李糖结合成苷类通过通过 C10-10-C1010相相双蔥核类(双蔥核类(二蔥酮类:番泻苷二蔥酮类:番泻苷A A互结合而成的二醌酮类衍生物互结合而成的二醌酮类衍生物4醌类化合物的化学性质:醌类化合物的化学性质:(a a嘲程嘲程酸性基醌核氢键缔合,酸性基醌核氢键缔合,-表现出更表现出更0的酸性,所以只能在氢氧化钠下才能溶解)的酸性,所以只能在氢氧化钠下才能溶解)酸性强酸性强一一弱弱:含含一一COOHCOOH含两个或两个以上含两个或两个以上8-0H8-0H含一个
19、含一个6-0H6-0H含两个含两个 或两个以上或两个以上a-OHa-OH含一个含一个a-OHa-OH。碱梯度萃取,用于分离:碱梯度萃取,用于分离:8-8-羟基蔥酿和羟基蔥酿和a-a-羟基蔥醌羟基蔥醌颜色反应:颜色反应:反应名称反应名称鉴定化合物鉴定化合物反应结果反应结果备注备注无色亚甲蓝无色亚甲蓝 显显色反应色反应苯醌、萘醌苯醌、萘醌PCTLCPCTLC上蓝色上蓝色斑点斑点可与蔥醌类化合物相区可与蔥醌类化合物相区 别别(大题)。游离蔥酿的分离:(大题)。游离蔥酿的分离:pHpH梯度萃取法(经典方法)梯度萃取法(经典方法)药药材材(乙(乙醇提取醇提取乙醇浸膏乙醇浸膏I I乙醚捏溶乙醚捏溶乙醚溶液
20、乙醚溶液 不溶物不溶物I I 5%NaHCO5%NaHCO3溶液萃取溶液萃取(B-B-OH醌弱酸性,能溶于碳酸氢钠溶液中,而醌弱酸性,能溶于碳酸氢钠溶液中,而a-a-OH只能溶于氢氧化钠只能溶于氢氧化钠)NaHCONaHCO3液液乙醚液乙醚液(酸化(酸化|5%Na|5%Na2COCO3溶液萃取溶液萃取沉淀沉淀1 11 11 1重结晶重结晶NaNa2COCO3 液液乙醚液乙醚液结晶结晶1 1酸化酸化|1%NaOH|1%NaOH溶液萃取溶液萃取(含(含一一COOHCOOH或或沉淀沉淀1 11 12 2个个8-0H)8-0H)1 1重结晶重结晶NaOH NaOH 液液乙醚液乙醚液结晶结晶1 1酸化酸
21、化5%5%NaOHNaOH溶液萃取溶液萃取(含(含1 1个个8-0H8-0H)沉淀沉淀1 11 11 1重结晶重结晶NaOH NaOH 液液乙醚液乙醚液结晶结晶1 1酸化酸化(含(含2 2个个a aOHOH)沉淀沉淀1 1重结晶重结晶结晶结晶(含(含 1 1 个个 a-a-OHOH)5(大题填空)(大题填空)令令大黄主要有大黄主要有大黄酚、大黄素、芦荟大黄素、大黄素甲醛、大黄酸大黄酚、大黄素、芦荟大黄素、大黄素甲醛、大黄酸大黄粉大黄粉晶硫酸晶硫酸-苯(苯(1 1:5 5),回流),回流I-II-I药渣药渣 苯液苯液15%15%碳酸氢钠水溶液萃取碳酸氢钠水溶液萃取碱液碱液苯液苯液I I盐酸酸化盐
22、酸酸化15%15%碳酸钠水溶液萃取碳酸钠水溶液萃取沉淀沉淀I II II I重结晶重结晶碱液碱液苯液苯液橙色细针状结晶橙色细针状结晶I I盐酸酸化盐酸酸化I 0.5%I 0.5%氢氧化钠溶液萃取氢氧化钠溶液萃取(大黄酸大黄酸)沉淀沉淀I II II I重结晶重结晶碱液碱液苯液苯液橙色针状结晶橙色针状结晶I I盐酸酸化盐酸酸化I I回收苯回收苯(大黄素大黄素)沉淀沉淀残留物残留物I I重结晶重结晶1 1硅胶柱色硅胶柱色橙色长针状结晶橙色长针状结晶1 1石油醚石油醚-苯苯(芦荟大黄素芦荟大黄素)I I混合溶剂洗脱混合溶剂洗脱依次得大黄酚和依次得大黄酚和大黄素甲醚大黄素甲醚第五章第五章概述:苯丙素类
23、是指基本母核具有一个或几个概述:苯丙素类是指基本母核具有一个或几个C6-C C6-C 3 3单元单元的天然有机化合物类群。均的天然有机化合物类群。均由由桂皮酸途径桂皮酸途径合成而来。合成而来。三、香豆素类(香豆素类(4 4类):基本母核为类):基本母核为苯骈苯骈a-a-毗喃酮毗喃酮的天然产物的总称的天然产物的总称1.1.简单香豆素类:只在苯环一侧有取代,且简单香豆素类:只在苯环一侧有取代,且7 7位羟基未与位羟基未与6 6或或8 8位取代基形成环,如七位取代基形成环,如七叶内脂叶内脂2.2.吠喃香豆素类:吠喃香豆素类:7 7位羟基和位羟基和6 6或或8 8位取代异戊烯基缩合物形成呋喃环,如补骨
24、脂素位取代异戊烯基缩合物形成呋喃环,如补骨脂素3.3.毗喃香豆素类:毗喃香豆素类:7 7位羟基和位羟基和6 6或或8 8位取代异戊烯基缩合物形成毗喃环,如紫花前胡素位取代异戊烯基缩合物形成毗喃环,如紫花前胡素6O4 4、其他香豆素其他香豆素香豆素有内酯的结构,与异羟肟酸铁反应可香豆素有内酯的结构,与异羟肟酸铁反应可显红色显红色,酯与羟胺作用可生成异羟肟,酯与羟胺作用可生成异羟肟(wbwb)酸酸香豆素类分子中具有内脂结构,香豆素类分子中具有内脂结构,碱性条件下可水解开环碱性条件下可水解开环,生成顺式,生成顺式邻羟基桂皮酸的盐邻羟基桂皮酸的盐,然,然 后其后其溶液溶液经酸化经酸化至中性或酸性即闭环
25、至中性或酸性即闭环恢复为内脂结构恢复为内脂结构。但如果但如果与碱液长时间加热与碱液长时间加热,开环产物顺式邻羟基桂皮酸衍生物则发生双键构型的,开环产物顺式邻羟基桂皮酸衍生物则发生双键构型的异构化异构化 转变为转变为反式邻羟基桂皮酸衍生物,此时,反式邻羟基桂皮酸衍生物,此时,再经酸化也不能环合为内脂再经酸化也不能环合为内脂荧光反应:香豆素荧光反应:香豆素在在365nm365nm紫外光紫外光照射下显示照射下显示紫色或蓝色紫色或蓝色Gibb sGibb s反应:反应:水解后水解后用试剂用试剂2,6-2,6-二氯苯醌二氯苯醌反应成反应成蓝色蓝色则说明酚羟基对的则说明酚羟基对的C6C6位无位无取代基取代
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