中藥化學(xué)2-研究方法課件

1、第二章 中藥化學(xué)成分的一般研究方法教學(xué)內(nèi)容 2.1 中藥化學(xué)成分類型及生合成簡介 2.2 中藥化學(xué)成分的一般提取分離方法 2.3 中藥化學(xué)成分結(jié)構(gòu)的研究方法。2.1 中藥化學(xué)成分類型及生合成簡介2.1.1 中藥化學(xué)成分的主要類型 一、分類依據(jù)及分類結(jié)果 （一）按物質(zhì)基本類型分：有機(jī)物、無機(jī)物。（二）按元素組成、結(jié)構(gòu)母核分：生物堿、黃酮、苷、醌、甾、萜、苯丙素類等。 （三）按酸堿性分：酸性、堿性、中性。 （四）按溶解性分：非極性（親脂性）、中極性、極性（親水性） 第二章 中藥化學(xué)成分的一般研究方法（五）按活性分：有效成分、無效成分 具有生物活性，能用分子式和結(jié)構(gòu)式表示，并具有一定的物理常數(shù)的單體

2、化合物，稱為有效成分。 與有效成分共存的無生物活性的成分稱為無效成分。（六）按生合成途徑分：一級代謝產(chǎn)物（如糖、蛋白質(zhì)）、二級代謝產(chǎn)物（如生物堿、黃酮、皂苷）。二、重要類型化學(xué)成分及其理化性質(zhì)糖類單糖、低聚糖、多糖：水溶性苷類水溶性至中等極性醌類多具有酚羥基，有一定酸性；游 離醌類多溶于乙醇、乙醚、氯 仿、苯等有機(jī)溶劑，難溶于水。苯丙素類游離時(shí)為親脂性。黃酮類多具有酚羥基，有一定酸性； 游離時(shí)易溶于甲醇、乙醇、乙 酸乙酯、乙醚等有機(jī)溶劑。萜和揮發(fā)油游離萜類親脂性強(qiáng)；揮發(fā) 油可隨水蒸氣蒸餾、與水不相混溶。生物堿有堿性，能與酸成鹽。游離時(shí)多難溶于 水，能溶于乙醇、氯仿、 乙醚等；成鹽 后則易溶于水

3、和乙醇。甾類游離甾類親脂性強(qiáng)；甾體皂苷極性大，易 溶于熱水、稀醇，難溶于親脂性有機(jī)溶劑。三萜游離三萜親脂性強(qiáng)；三萜甾體皂苷極性 大，易溶于熱水、稀醇，難溶于親脂性有 機(jī)溶劑。鞣質(zhì)復(fù)雜的多元酚，極性大，易溶于水、乙 醇、含水丙酮。2.1.1 中藥化學(xué)成分的生合成簡介一、基本概念生合成：生物體內(nèi)物質(zhì)代謝過程中發(fā)生的 合成反應(yīng)，產(chǎn)生各種產(chǎn)物的過程。一級代謝產(chǎn)物：普遍存在、維持機(jī)體生存 的必需物質(zhì)。二級代謝產(chǎn)物：有科、屬、種的特征，大多 具有特殊生理活性；以某些 一級代謝產(chǎn)物為前體或原 料，經(jīng)過不同代謝過程產(chǎn) 生的物質(zhì)。二、主要生合成途徑：（一）乙酸-丙二酸途徑（AA-MA途徑）：1、脂肪酸： 丙二酸

4、單酰輔酶A 乙酰輔酶A 偶數(shù)碳脂肪酸 縮合、還原丙酰輔酶A 奇數(shù)碳脂肪酸 甲基丙二酸單酰輔酶A異丁酰輔酶A 支鏈脂肪酸甲基丁酰輔酶A2、酚類 縮合乙酰輔酶A 間苯酚類3、醌類 縮合 環(huán)合乙酰輔酶A 多酮 醌類（二）甲戊二羥酸途徑（MVA）乙酰輔酶A 甲戊二羥酸單酰輔酶A 甲戊二羥酸 焦磷酸酯 萜類、甾類（三）莽草酸途徑丙酮酸磷酸酯、磷酸赤蘚糖- 莽草酸 苯丙氨酸 桂皮酸、苯甲酸 C6-C3、C6-C1類化合物（苯丙素）（四）氨基酸途徑 脫羧、甲基化苯丙氨酸、鳥氨酸、色氨酸等 生物堿 氧化、還原、重排（五）復(fù)合途徑乙酸-丙二酸途徑 黃酮的A環(huán)莽草酸途徑 黃酮的B環(huán)生合成途徑前體物質(zhì)合成產(chǎn)物乙酸-

5、丙二酸乙酰輔酶A脂肪酸、酚、醌甲戊二羥酸乙酰輔酶A萜、甾莽草酸丙酮酸磷酸酯C6-C3、C6-C1氨基酸苯丙氨酸生物堿復(fù)合黃酮第二章 中藥化學(xué)成分的一般研究方法2.2 中藥化學(xué)成分的提取分離方法一、基本概念1、提?。豪眠m當(dāng)?shù)娜軇┗蚍椒?，將所要成分盡可能從原料中完全提出的過程。2、分離：將提取物中所含的各種成分一一分開，并將得到的單體加以精制的過程。二、提取方法 溶劑提取法 水蒸氣蒸餾法 超臨界流體萃取法（SFE） 其他方法：升華、壓榨、微波、超聲 組織破碎法等 （一）溶劑提取法1、定義和原理 定義：根據(jù)被提取成分的溶解性，選擇合 適的溶劑和方法進(jìn)行提取。原理：相似相溶。2、選擇溶劑的原則 *

6、對所要成分溶解度大 * 沸點(diǎn)適中容易回收 * 低毒安全 * 價(jià)廉 生產(chǎn)中最常用的溶劑為乙醇和水。3、溶劑的分類 * 強(qiáng)極性溶劑：水 * 親水性有機(jī)溶劑： 能與水任意混溶（甲醇、乙醇、丙酮） * 親脂性有機(jī)溶劑： 不與水任意混溶，可分層（正丁醇、乙醚、乙酸乙酯、氯仿、二氯甲烷、環(huán)己烷、石油醚） 常用溶劑的極性大小順序： 石油醚四氯化碳苯氯仿乙醚乙酸乙酯正丁醇丙酮乙醇（甲醇）水4、化合物的結(jié)構(gòu)與溶解性的關(guān)系（1）分子結(jié)構(gòu)中親水性基團(tuán)（羧基、羥基、氨基）越多，極性越大，親水性越強(qiáng)。（2）分子中非極性部分越大，碳鏈越長或結(jié)構(gòu)越大，則親脂性越強(qiáng)。（3）結(jié)構(gòu)母核相同的成分，分子中功能基的極性越大，或極性功

7、能基數(shù)量越多，則整個(gè)分子的極性越大，親水性越強(qiáng)。 5、操作方法 浸漬法 滲漉法 溶劑提取的方法 煎煮法 回流提取法 連續(xù)回流提取法 （1）浸漬法： 藥材粗粉加溶劑反復(fù)浸漬、過濾，減壓回收溶劑，得提取物。（2）滲漉法： 粉碎悶潤滲漉回收溶劑（3）煎煮法： 粗粉或飲片加水悶潤、煮沸、過濾，濃縮。（4）回流提取法： 有機(jī)溶劑、水浴加熱回流（5）連續(xù)回流提取法： 索氏提取器、有機(jī)溶劑、水浴加熱回流6、影響溶劑提取法的因素 （1）溶劑 （2）提取方法 （3）藥材的粉碎度 （4）提取溫度 （5）提取時(shí)間 （6）提取次數(shù)（二）水蒸氣蒸餾法 適用于具有揮發(fā)性，能隨水蒸氣蒸餾而不被破壞的成分的提取。 如：揮發(fā)油

8、、小分子生物堿、酚類、游離醌類等。（三）超臨界流體萃取法（SFE） 1、超臨界流體： 當(dāng)一種物質(zhì)處于臨界溫度與臨界壓力以上的狀態(tài)下，形成既非液體又非氣體的單一相態(tài)時(shí)，稱為超臨界流體（SF）。2、超臨界流體的特性密度：接近液體擴(kuò)散系數(shù)：比液體大100倍粘度：接近氣體 物質(zhì)的溶解度與溶劑的密度、擴(kuò)散系數(shù)成正比，而與粘度成反比。結(jié)論：超臨界流體對許多物質(zhì)有很強(qiáng)的溶 解能力，是很好的溶劑。 CO2 （最常用）、NH3、C2H6 等3、超臨界流體 CO2： 臨界溫度為31.4，臨界壓力為7.37Mpa，易操作，價(jià)格便宜，無毒，本身惰性。4、 CO2超臨界萃取 CO2 在高于臨界溫度和壓力的條件下成為超臨

9、界流體，溶解出中藥原料中的成分，當(dāng)恢復(fù)常壓時(shí)，溶解在CO2超臨界流體中的成分便與氣體CO2自動分離，直接得到萃取物。5、 CO2超臨界萃取法的特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：（1）接近室溫，不破壞或散失成分。（2）幾乎不用有機(jī)溶劑，無有機(jī)溶劑 殘留，環(huán)保。（3）提取效率高，節(jié)約能耗。局限性： 溶解作用有一定的選擇性，對親脂性較小分子易萃取，極性大的成分可加夾帶劑（流動相極性，用 于分離極性和中等極性的成分。反相色譜：固定相極性9ppmCOO-CH- 或 -O-CH-O- : 45ppm-CH-或-CH-O-R : 34ppmOCH3: 3.8ppm CO-CH-: 23ppmR-CH,CH2,CH3 : 0.82

10、ppm（2） 13C-NMR:參數(shù)：化學(xué)位移(: 0250ppm)、偶合常數(shù)(JCH) 及弛豫時(shí)間。 測定技術(shù)：質(zhì)子寬帶去偶： 13C信號在圖譜上均為單峰。偏共振去偶： 連接質(zhì)子的碳有殘余裂分：CH為雙峰； CH2為三重峰； CH3為四重峰。INEPT（低靈敏核極化轉(zhuǎn)移增強(qiáng)法）： 通過調(diào)節(jié)弛豫時(shí)間（）來調(diào)節(jié)CH、 CH2、CH3信號的強(qiáng)度。=1/4 JCH時(shí)， CH、 CH2、CH3均為正峰；=2/4 JCH時(shí)， 僅CH為正峰；=3/4 JCH時(shí)， CH、 CH3為正峰， CH2為負(fù)峰。DEPT（無畸變極化轉(zhuǎn)移增強(qiáng)法）： 通過改變照射質(zhì)子的脈沖寬度()，測定碳譜。=45。時(shí)，CH、 CH2、C

11、H3均為正峰；= 90。時(shí)， 僅CH為正峰； =135。時(shí)， CH、 CH3為正峰， CH2為負(fù)峰應(yīng)用： 推測碳的數(shù)目、種類、相鄰基團(tuán)結(jié)構(gòu)。-CH2-CH2-CH3 : 24.5, 22.6, 13.7CH3CO-CH3 : 30.2, 205.1HO-CH2-CH2-CH3 : 63.9, 26.1, 10.3CH3O-CH3 : 59.4 CH2=CH2 : 122.8: 128.7（3）二維譜（2D-NMR） 1H- 1H COSY(化學(xué)位移相關(guān)譜)： 等高線圖，對角線上的峰為一維譜，對角線兩側(cè)的峰為相關(guān)峰。 用于確定質(zhì)子之間的偶合關(guān)系和連接順序。13C- 1H COSY: 用于確定質(zhì)子和碳之間的偶合關(guān)系和連接位置。HMQC（ 1H 核檢測的異核多量子相關(guān)譜）： 反映1H 核和與其直接相連的13C的相關(guān)。HMBC （ 1H 核檢測的異核多鍵相關(guān)譜）： 可以檢測13C- 1H 遠(yuǎn)程偶合（23個(gè)鍵最靈敏）。4、質(zhì)譜(MS) 測定分子量、分子式，分析碎片離子，推斷結(jié)構(gòu)信息。電子轟擊質(zhì)譜（EI-MS）： 提供分子離子峰和碎片離子峰。用于分子量較小、對熱穩(wěn)定的樣品。場解析質(zhì)譜(FD-MS)： 子離子峰（M+1; M+Na; M+K）強(qiáng)，少量碎片離子峰。用于分子量較大難以氣化、對熱不穩(wěn)定的固體樣品。化學(xué)電離質(zhì)譜(CI