1、1第一章 总论1.常用的天然化学成分的提取、分离、鉴定方法溶剂提取法 提取 水蒸气蒸馏法超临界流体提取法升华法、超声波提取法、微波提取法1两相溶剂萃取法：溶剂法、逆流分配法萃取操作要尽量防止乳化，破坏乳化的方法：轻度乳化可用金属丝在乳化层搅拌使之破坏；乳化层加热或冷冻使之破坏；长时间放置使之自然分层；将乳化层抽滤；加入表面活性更大的表面活性剂；乳化离心2系统溶剂分离法：适用于有效成分为未知的药材3结晶法：根据溶解度差别分离操作：加热溶解、趁热过滤、放冷析晶、再抽滤分离纯化 结晶纯度的判断：形状和色泽：形状一致，色泽均一熔点和熔距：熔点不下降、熔距B，当通过弱碱性离子树脂柱时，哪个先洗脱？B适用
2、于分离酸性、碱性及两性基团的分子葡聚糖凝胶分子筛原理生成的凝胶颗粒网孔大小取决于所用交联剂的数量及反应条件。只适合在水中应用，且不同规格适合分离不同分子量的物质溶剂分配法分配系数差3系统分离法（先极性小的溶剂）：石油醚Et2OEtOAcEtOH 水。正相正相分配柱色谱：固定相的极性流动相，极性小的先流出，适合极性大的物质。基本结构单位：C2 单位(醋酸单位)：如脂肪酸、酚类、苯醌等聚酮类化合物;C5 单位(异戊烯单位)：如萜类、甾类等 ;C6 单位：如香豆素、木脂素等苯丙素类化合物;氨基酸单位：如生物碱类化合物;复合单位：由上述单位复合构成;天然药物化学成分按其生物合成途径划分：一级代谢物（糖
3、类、蛋白质等） 这类物质是每种药物都含有，是维持生物体正常生存的必需物质二级代谢物（生物碱、黄酮、皂甙等）这些物质不是每种药物都有，是生物体通过各自特殊代谢途径产生，反映科、属、种的特性物质生物合成途径途径 生成物乙酸-丙二酸途径（AA-MA） 脂肪酸类、酚类、蒽酮类等甲戊二羟酸途径（ MVA ） 萜类、甾体类等桂皮酸及莽草酸途径 具有 C6-C3 骨架的苯丙素类氨基酸途径 生物碱类复合途径天然药物化学成分结构研究采用的主要方法.：化学方法辅助手段与特定试剂产生各种颜色或沉淀生物碱类大都能和生物碱沉淀试剂产生沉淀羟基葸醌类遇碱呈红色许多黄酮类化合物与盐酸一镁粉试剂呈色鉴别功能基的化学反应三氯化
4、铁反应、三氯化铝反应等利用在酸水或碱水中的溶解度情况（碱性功能基或酸性功能基的存在以及有无内酯、内酰胺结构）化学降解法复杂分子氧化、还原等化学反应几个结构简单、稳定的小分子化合物通过对降解产物的结构鉴定，再按降解机理合理地推导出原来可能的化学结构式特点：需用化合物量大； 反应剧烈；主要产物得率少又费时；现在较少应用，仅保留一些比较简单规律性又较强的降解反应衍生物制备- 一种常用手段，对结构推定有一定意义4波谱方法主要手段作用 特点紫外光谱波长 200400nm 之间提供基本骨架信息;样品中杂质的测定定量分析液态样品才能测定；常规紫外光谱仪价格低廉；样品用量少（只需 5-10 g）红外光谱波数
5、6004000cm -1 之间，其中 1600cm-1 以上为化合物的特征基团区，1000-500cm-1 为指纹区三要素：位置、强度、峰形主要用于定性分析，功能基的确认，芳环取代类型的判断等任何气态、液态、固态样品均可测定；每种化合物都有红外吸收；常规红外光谱仪价格低廉；样品用量少（只需 5-10 g）氢核磁共振（1H-NMR)谱：化学位移范围：在 020 ppm三大要素：化学位移(H)、偶合常数(J) 及峰面积。灵敏度高，样品用量少（1-5 mg），测试时间短碳核磁共振（13C-NMR)谱：化学位移范围：在 0250 ppm要素：化学位移(C) 灵敏度较低，样品用量较多（5-20 mg），
6、测试时间长质谱用于确定分子量；求算分子式；提供其他的结构信息适宜测定极性偏小和中等极性的化合物；常规质谱仪价格比较便宜，一些特殊质谱仪很昂贵；样品用量少（只需 5-10 g）生色团：产生紫外吸收的不饱和基团，如 C=C, C=O, O=N=O 等；助色团：其本身是饱和基团（常含有杂原子），它连到生色团上时，能使后者吸收波长变长或吸收强度增加，如-OH, -NH2, -Cl 等红外光谱（IR） 分子振动能级谱33003000 弱吸收 烯氢、芳氢、C=N ；强吸收 O-H、N-H30002700 饱和 C-H24002100 不饱和三键19001650 C=O 及其衍生物16801500 C=C
7、及芳香核骨架震动、C=N 等15001300 饱和 C-H 面内弯曲振动1000650 不饱和 C-H 面外弯曲振动氢核磁共振光谱化学位移 (以四甲基硅烷 TMS 为内标物，将其化学位移定为 0，测定各质子共振频率与它的相对距离，这个相对值称为化学位移）一般 1-10ppmsp3 12 sp2 68一般来说 烯氢 炔氢 烷氢偕偶 J=16Hz 左右邻偶 J=68Hz旋光光谱（ORD 谱）与圆二色光谱（CD谱）用于解决手性问题：立体构象、构型。5远程偶合 J=13HzJ 邻 = 610HzJ 间 = 03Hz芳环J 对 = 01HzJ 顺 = 711 Hz环己烷Jaa 1013Hz ( =180
8、)Jae 25Hz ( =60)Jee 25Hz ( =60)偶合常数 J双键J 反 = 1218 Hz第 3 章 生物碱含负氧化态氮原子的存在于生物有机体中的环状化合物。具有碱性、中性；生物碱不包括氨基酸、核苷、维生素类。存在形式：1、游离：少数碱性极弱的生物碱，如酰胺类生物碱；2、成盐：有一定碱性的生物碱多以有机酸盐形式存在组成：一般由 C、H、O、N 四种元素组成，少数含有 Cl、S 等味道：多具苦味，少数有甜味，如甜菜碱颜色：多数呈无色，少数有颜色状态 一般为固体，少数为液体（烟碱）（1）液体生物碱一般不含氧元素、具有挥发性；（2）固体一般为结晶形，有些为无定形粉未； 旋光性：多为左旋
9、溶解度 亲脂性生物碱（较多）：仲胺、叔胺等游离生物碱亲水性生物碱（较少）：季胺型生物碱（易溶于水和酸水，可溶于极性较大的有机溶剂，还可溶于稀碱水） ，生物碱 N-氧化物，生物碱盐等绝大多数生物碱盐具亲水性具内酯基的生物碱，遇碱开环，遇酸又闭环碱性与分子结构的关系N 原子的杂化方式碱性： ，季铵碱 sp3sp2sp电子效应包括：诱导效应、诱导-场效应、共轭效应诱导效应 供电子基（如烷基） ，使碱性增强；吸电子基（如-OH、苯基、羰基、酯基、双键等） ，使碱性减弱。季铵仲胺伯胺叔胺 芳胺酰胺二甲胺(Pka10.70)甲胺(Pka10.64)氨(Pka9.75)诱导-场效应 诱导效应：通过 C-C
10、键传递作用，并随链长迅速减弱（隔 3，4 键即很6弱） 。静电场效应：通过空间直接作用，直接效应。影响更显著。共轭效应 与供电子基同处一共扼体系中，使碱性增大与吸电子基同处一共扼体系中，使碱性减弱（1）苯胺型；（2） 酰胺型 2 种情况中，酰基吸电子最强，酰胺型碱性最弱，有时甚至显一定酸性。碱性：吲哚酰胺 吡咯空间效应 （1）破坏共轭，碱性增强，（2）掩盖作用，影响质子化，碱性降低。 （麻黄碱碱性甲基麻黄碱）莨菪碱山莨菪碱 东莨菪碱（空间位阻）分子内 H 键形成 与质子化 N 原子上的质子形成氢健，使所形成的盐稳定，使碱性增强伪麻黄碱（1S，2S ）麻黄碱（ 1S，2R） ，分子内氢键几种效应
11、共存：空间效应共轭效应诱导效应对于脂肪胺来说，在非水溶液或气相中：叔胺仲胺伯胺氨；这是由于烷基是给电子基团，使氮上的电子云密度增加，即增加了氮对质子的吸引力，胺中的烷基越多，碱性越强。但在水溶液中则是：仲胺伯胺叔胺氨。这是由于脂肪胺在水中的碱性强度，不只取决于氮原子的电负性，同时取决于与质子结合后的铵正离子是否容易溶剂化。如果胺的氮上的氢越多，则空间位阻越小，与水形成氢键的机会就越多，溶剂化的程度也就越大，那么铵正离子就比较稳定，胺的碱性也就越强。因此，从诱导效应来看，胺的碱性强弱是叔胺仲胺伯胺；电子效应与溶剂化效应两者综合的结果则是仲胺伯胺叔胺。此外空间位阻效应也有影响。有机胺类生物碱（氮原
12、子不在环内，例：麻黄碱）（1）鸟氨酸系生物碱1、吡咯烷类 2、吡咯里西啶类生物碱（强毒性，肝毒性）7水苏碱 野百合碱3、莨菪烷类（2）赖氨酸系生物碱 1、 哌啶类 2、 喹喏里西啶类3、吲哚里西啶类（3）苯丙氨酸和酪氨酸系生物碱1、 苯丙胺类2、 异喹啉类异喹啉 四氢异喹啉 小檗碱类和原小檗碱类 苄基异喹啉类 双苄基异喹啉类 吗啡烷类（4）色氨酸系生物碱81、简单吲哚类2、色胺吲哚类3、半萜吲哚类4、单萜吲哚类（5）邻氨基苯甲酸系生物碱（6）组氨酸系生物碱（7）萜类生物碱（8）甾体类生物碱沉淀反应：条件：稀酸水溶液，若在碱性条件下则试剂本身产生沉淀；在稀醇或脂溶性溶液中时含水量50（含醇量50
13、可使沉淀溶解） ；沉淀试剂不宜加入多量。碘化铋钾黄色至橘红色，无定形沉淀碘-碘化钾红棕色，无定形沉淀硅钨酸淡黄色或灰白色，无定形沉淀苦味酸黄色，沉淀或结晶总生物碱的提取（1）溶剂提取法水或酸水提取法具有一定碱性的生物碱在植物体内都以盐的形式存在，故可选用水或酸水提取。常用 0.1-1的硫酸、盐酸等无机酸水提取。醇类溶剂提取法游离生物碱或其盐均可溶于甲醇、乙醇，可用醇回流或渗漉、浸渍法提取。亲脂性有机溶剂提取法（2）水蒸气蒸馏法 生物碱的分离1、不同类别生物碱的分离（P68 图）2、利用生物碱的碱性不同进行分离pH 梯度萃取法：将总生物碱溶于三氯甲烷等亲脂性有机溶剂，以不同酸性缓冲液依 pH值由
14、高到低依次萃取，生物碱可按碱性由强至弱先后成盐依次被萃取出而分离，分别碱化后以有机溶剂萃取即可；将总生物碱溶于酸水，逐步加碱使 pH 值由低至高，每调节一次 pH 值，即用三氯甲烷等有机溶剂萃取，则各单体生物碱依碱性由弱至强先后游离，依次被萃取出来而分离。3、利用生物碱及其盐的溶解度差异进行分离生物碱可以与盐酸，硫酸，苦味酸，氢溴酸等形成盐，生物碱的这些盐类在不同溶剂中溶解度不同，借此可达到分离目的4、利用生物碱的特殊官能团进行分离5、利用色谱法分离9 吸附色谱法（纤维素，聚酰胺，硅胶，氧化铝）分配色谱法6、水溶性生物碱的分离：主要指季铵碱雷氏铵盐沉淀试剂沉淀生物碱的结构测定第 4 章 糖和苷
15、糖：多羟基醛或多羟基酮及其衍生物的总称。葡萄糖 Glc 、鼠李糖 Rha 低聚糖：根据是否含有游离的醛基或酮基可分为还原糖和非还原糖。具有游离醛基或酮基的糖称为还原糖。多聚糖：纤维素、淀粉、树胶相对构型：、 型10Fischer 式：（C1 与 C5 的相对构型）C1-OH 与原 C5 或 C4-OH，顺式为 ，反式为 。Haworth 式：C1-OH 与 C5（或 C4）上取代基的关系：同侧为 ，异侧为 。绝对构型：D、L 型Haworth 式：C5 的取代基向上为 D 型，向下为 L 型苷类又称配糖体(glycosides)，是由糖或糖的衍生物等与另一非糖物质通过其端基碳原子连接而成的化合
16、物。苷元(配基)：非糖的物质，常见的有黄酮，蒽醌，三萜等苷类 苷键：将二者连接起来的化学键，可通过 O,N,S 等原子或直接通过 C-C 键相连。 糖(或其衍生物，如氨基糖，糖醛酸等)苷类化合物的分类：根据生物体内的存在形式：分为原生苷、次级苷。根据连接单糖基的个数：单糖苷、二糖苷、三糖苷。根据苷元连接糖基的位置数：单糖链苷、二糖链苷。根据苷元化学结构的类型：黄酮苷、蒽醌苷、生物碱苷、三萜苷。根据苷键原子的不同：氧苷、硫苷、氮苷、碳苷。 醇苷 醇羟基与糖端基脱水而成的苷比较常见，如皂苷、强心苷均属此类。例：红景天苷酚苷 苷元的酚羟基与糖端基脱水而成的苷。较常见，如黄酮苷、蒽醌苷多属此类。例：天麻苷氰苷 主要是指 -羟基腈的苷元与糖缩合而成的苷例：苦杏仁苷水解生成的苷元很不稳定，很快分解成醛或酮和氢氰酸。氧苷苷元与糖基通过氧原子相连酯苷苷元的羧基与糖端基脱水而成的苷酯苷的特点：苷键既有缩醛的性质，又有酯的性质，易O OHCH2OHOglc
