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第一章緒論本章復(fù)習(xí)要點(diǎn):熟悉中藥化學(xué)的含義及研究?jī)?nèi)容。了解中藥及天然藥物有效成分的研究概況及發(fā)展趨勢(shì)。了解中藥化學(xué)在中醫(yī)藥現(xiàn)代化和中藥產(chǎn)業(yè)化中的作用。第一節(jié)中藥化學(xué)的研究對(duì)象和任務(wù)【概念】中藥化學(xué)是一門(mén)結(jié)合中醫(yī)藥基本理論和臨床用藥經(jīng)驗(yàn),主要運(yùn)用化學(xué)的理論方法及其他現(xiàn)代科學(xué)理論和技術(shù)等研究中藥化學(xué)成分的學(xué)科?!狙芯繉?duì)象】中藥化學(xué)的研究對(duì)象為中藥化學(xué)成分,在這其中要明確三個(gè)概念:①有效成分一具有生物活性、能起防治疾病作用的化學(xué)成分。②無(wú)效成分一無(wú)生物活性、不能起防治疾病作用的化學(xué)成分。③有①部位—含有一種主要有①成分或一組結(jié)構(gòu)相近的有①成分的提取分離部位。【任務(wù)】主要研究中藥有效成分的化學(xué)結(jié)構(gòu)、物理化學(xué)性質(zhì)、提取、分離、檢識(shí)、結(jié)構(gòu)鑒定或確定、生物合成途徑和必要的化學(xué)結(jié)構(gòu)修飾或改造,以及有效成分的結(jié)構(gòu)與中藥藥效的關(guān)系等。第二節(jié)中藥化學(xué)在中醫(yī)藥現(xiàn)代化和中藥產(chǎn)業(yè)中的作用【在中醫(yī)藥現(xiàn)代化中的作用】闡明中藥的藥效物質(zhì)基礎(chǔ),探索中藥防治疾病的原理。促進(jìn)中藥藥①理論研究的深入。闡明中藥復(fù)方配伍的原理。闡明中藥炮制的原理?!驹谥兴幃a(chǎn)業(yè)化中的作用】建立和完善中藥的質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。改進(jìn)中藥制劑劑型,提高藥物質(zhì)量和臨床療效。研制開(kāi)發(fā)新藥,擴(kuò)大藥源。第三節(jié)中藥及天然藥物有①成分研究概況與發(fā)展趨向【研究概況】中國(guó)古代醫(yī)藥化學(xué)居于世界領(lǐng)先地位。國(guó)內(nèi)外研究成果?!景l(fā)展趨勢(shì)】在研究思路上,更加注重以活性為指標(biāo),追蹤有效成分的分離。從單味藥的研究向復(fù)方方向發(fā)展。從具體研究目標(biāo)上,多根據(jù)臨床需要,找出有療效的有效成分或藥物。在研究方法和手段上,更加重視引進(jìn)和結(jié)合現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的最新理論和技術(shù)成果。習(xí)題一、名詞解釋有①成分無(wú)①成分二、簡(jiǎn)答題舉例說(shuō)明中藥化學(xué)在中醫(yī)藥現(xiàn)代化中有何作用?舉例說(shuō)明中藥化學(xué)在中藥產(chǎn)業(yè)化中有何作用?第二章中藥化學(xué)成分的一般研究方法本章復(fù)習(xí)要點(diǎn):.掌握中藥化學(xué)成分提取分離的原理及方法。.熟悉中藥中所含化學(xué)成分的類型及一般理化性質(zhì)。了解中藥化學(xué)成分結(jié)構(gòu)研究的一般方法。了解各類成分的生物合成途徑。第一節(jié)中藥化學(xué)成分及生物合成簡(jiǎn)介【中藥化學(xué)成分類型】按其活性的有無(wú)可分為有效成分和無(wú)效成分,二者是相對(duì)而言的。廣生物堿類:一類含氮有機(jī)化合物;具堿性,能與酸結(jié)合成鹽?!铬悾壕哂絮浇Y(jié)構(gòu);分子中多具有羥基,有一定酸性。苯丙素類:以C6-C3為基本骨架單位。有效成分《昔類《黃酮類:由兩個(gè)苯環(huán)通過(guò)中間三碳鏈 (G-C3-C6)相互連接而成;多具酚羥基,顯酸性.強(qiáng)心甘:昔元具備核,。7位連有不飽和內(nèi)酯環(huán)。I皂甘:昔元具備核,分子中具有螺縮酮結(jié)構(gòu)。工菇類:以異戊二烯為單位的聚合體。無(wú)效成分/親脂性雜質(zhì):脂溶性色素、樹(shù)脂類(二菇)、糅質(zhì)等。t親水性雜質(zhì):糖類、氨基酸、蛋白質(zhì)等?!靖黝愔兴幓瘜W(xué)成分的主要生物合成途徑 】r乙酸-丙二酸途徑(AA-M3徑):脂肪酸類、酚類、醍類等。甲戊二羥酸途徑(MVA金徑):菇類、管類等。主要生物合成途徑 <莽草酸途徑:苯丙素類、香豆素類、木脂素類。氨基酸途徑:生物堿類。I復(fù)合途徑:黃酮類等。第二節(jié)中藥有效成分的提取分離方法【中藥化學(xué)成分的提取】.溶劑提取法⑴依據(jù):化學(xué)成分的溶解性(極性)。⑵關(guān)鍵:提取溶劑的選擇。⑶溶劑的選擇原則:相似相溶的原則,價(jià)廉、易得、無(wú)毒、安全等。⑷提取方法:浸漬法、滲漉法、煎煮法、回流提取法、連續(xù)回流提取法。表2-1常用提取溶劑性能特點(diǎn)提取溶劑性能特點(diǎn)適宜提取成分提取方法強(qiáng)極性溶劑水①溶解范圍廣(酸水、堿水);穿透能力強(qiáng);價(jià)廉易得、生物堿鹽、昔類、煎煮法安全。②但有些脂溶性成分溶解不完全;有些昔類成分鞋質(zhì)、糖類、氨滲漉法(酸酶解;水提液易發(fā)霉、變質(zhì);水溶性雜質(zhì)多,過(guò)濾困難;基酸、蛋白質(zhì)水)沸點(diǎn)高,濃縮困難親水性有機(jī)溶劑(和水可任意混溶)乙醇①溶解范圍廣(不同濃度乙醇);水溶性雜質(zhì)溶出少;滲漉法(稀可抑制酶的活性;提取液不易發(fā)霉、變質(zhì);大部分可回除多糖、蛋白質(zhì)醇)收利用;②但有揮發(fā)性、易燃燒。外的大多數(shù)化學(xué)浸漬法甲醇①溶解特點(diǎn)與乙醇相似;②但有毒成分均可回流法丙酮①溶解性能同乙醇,但沸點(diǎn)低、易揮發(fā),作為提取溶劑連續(xù)回流不常用;②但對(duì)色素溶解性能好,在分離、精制時(shí)常用。法親脂性有機(jī)溶劑①對(duì)化合物溶解選擇性較強(qiáng);水溶性雜質(zhì)少、易純化;游離生物堿②揮發(fā)性大、易燃燒、有毒;價(jià)格昂貴,對(duì)提取設(shè)備要回流法求高;穿透力較弱,提取時(shí)間長(zhǎng),作為提取溶劑不常用。某些昔類連續(xù)回流乙醛極易燃法氯仿不易燃,毒性大對(duì)生物堿溶解性苯毒,生t好石油醒沸程30~60C、60~90C、90~120C;與甲醇、乙醇不能脫脂、脫色常用任意混溶.水蒸汽蒸儲(chǔ)法 適用于揮發(fā)性成分(主要是揮發(fā)油)的提取.二氧化碳超臨界流體萃取技術(shù)(CO-SFE)(1)超臨界流體萃取技術(shù):以超臨界流體作為萃取介質(zhì)的一種提取新技術(shù)。(2)超臨界流體:處于臨界溫度(Tc)、臨界壓力(Pc)以上,介于氣體與液體之間的流體。特點(diǎn):具有液體和氣體的雙重特性。如:密度與液體近似 ]黏度與氣體近似 ,對(duì)很多物質(zhì)有很強(qiáng)的溶解能力擴(kuò)散系數(shù)是液體的100倍J(不及氣體)(3)中藥提取常用的超臨界流體 :二氧化碳(CO)。優(yōu)點(diǎn):①臨界溫度(Tc=31.4)接近室溫,對(duì)熱敏成分穩(wěn)定。②臨界壓力(Pc=7.37MPa)不太高,易操作。③本身呈惰性,與化合物不反應(yīng)。④價(jià)格便宜。(4)超臨界流體萃取中藥成分的主要優(yōu)點(diǎn)①可以在接近室溫下工作,防止熱敏成分的破壞或逸散。②萃取過(guò)程幾乎不用有機(jī)溶劑,萃取物中無(wú)溶劑殘留,對(duì)環(huán)境無(wú)污染。③提取效率高,節(jié)約能耗。【中藥化學(xué)成分分離與精制方法】1.溶劑法(1)酸堿溶劑法①原理:利用混合物中各組分酸堿性差異而進(jìn)行分離。②具體操作:可將總提物溶于親脂性有機(jī)溶劑,用酸水、堿水分別萃取,將總提物分成酸性、堿性、中性三個(gè)部位。也可將總提物溶于水,調(diào)節(jié) PH值后用有機(jī)溶劑萃取,還可用 PH梯度法進(jìn)一步分離各堿度或酸度不同的成分。③注意:酸性或堿性的強(qiáng)度、與被加熱分離成分接觸的時(shí)間、加熱溫度和加熱時(shí)間等,避免在劇烈條件下某些化合物結(jié)構(gòu)發(fā)生變化或結(jié)構(gòu)不能回復(fù)到原本存在于中藥的狀態(tài)。(2)溶劑分配法利用混合物中各組分在兩相溶劑中分配系數(shù)的不同而進(jìn)行分離。溶劑分配法中的兩相往往是互相飽和的水相與有機(jī)相?;旌衔镏懈鞒煞衷趦上嘀蟹峙湎禂?shù)相差越大,分離效果越好。對(duì)于分離極性較大的成分,選用正丁醇一水,極性中等的成分選用乙酸乙酯一水,極性小的成分選用氯仿(或乙醛)一水。系統(tǒng)溶劑萃取法常用于中藥化學(xué)成分初步分離,很多情況下可在分液漏斗中進(jìn)行。將混合物溶于水,依次以正丁烷(或石油醛)、氯仿(或乙醛)、乙酸乙酯、正丁醇萃取,分別減壓回收各有機(jī)層溶媒,則得到相應(yīng)極性的中藥成分。.沉淀法有些中藥成分能與某些試劑生成沉淀,或加入某些試劑后可降低某些成分在溶液中的溶解度而從溶液中析出。(1)專屬試劑沉淀法某些試劑能選擇性地沉淀某類成分,稱為專屬試劑沉淀法。如雷氏俊鹽等生物堿沉淀試劑能與生物堿類生成沉淀,可用于分離生物堿與非生物堿類成分,以及水溶性生物堿與其他生物堿的分離。(2)分級(jí)沉淀法在混合組分溶液中加入與該溶液能互溶的溶劑,改變混合組分溶液中某些成分的溶解度,使其從溶液中析出。改變加入溶劑的極性或數(shù)量而使沉淀逐步析出稱為分級(jí)沉淀。(3)鹽析法在混合物溶液中加入易溶于水的無(wú)機(jī)鹽 (常用氯化鈉),使溶液達(dá)到一定濃度或飽和狀態(tài),使某些中藥成分在溶液中溶解度降低而析出,或再用有機(jī)溶劑萃取出來(lái)。.分儲(chǔ)法利用混合物中各成分的沸點(diǎn)的不同而進(jìn)行分離的方法。適用于液體混合物的分離。可分為常壓分儲(chǔ)、減壓分儲(chǔ)、分子蒸儲(chǔ)。根據(jù)混合物中各成分沸點(diǎn)情況及對(duì)熱穩(wěn)定性等因素選用。.膜分離法利用天然或人工合成的高分子膜, 以外加壓力或化學(xué)位差為動(dòng)力,對(duì)混合物溶液中的化學(xué)成分按分子大小差異進(jìn)行分離、分級(jí)、提純和富集。反滲透、超濾、微濾、電滲析等為四大已開(kāi)發(fā)應(yīng)用的膜分離技術(shù)。.升華法
某些中藥成分具有升華性,加熱變成氣體,遇冷又凝結(jié)成固體 .可用于純化。.結(jié)晶法用于化合物的進(jìn)一步精制。利用混合物中各成分在溶劑中的溶解度不同而達(dá)到分離。該方法的關(guān)鍵是選擇適宜的溶劑。對(duì)溶劑要求:對(duì)被溶解成分的溶解度隨溫度不同應(yīng)有顯著差別;與被結(jié)晶的成分不產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng);沸點(diǎn)適中等。.色譜法常用色譜分離方法介紹:(1)吸附色譜 表2-2色譜分離方法-----吸附色譜吸附劑分離原埋吸附規(guī)律應(yīng) 用硅膠吸附原理弱酸性、極性吸附劑化合物極性越大、吸附能力強(qiáng)(難洗脫)溶劑極性越小,吸附力越強(qiáng)廣泛(酸、堿及中性成分均可)氧化鋁吸附原理堿性、極性吸附劑吸附規(guī)律同上堿性、中性成分(酸性成分與鋁絡(luò)合)活性炭吸附原理非極性吸附劑吸附規(guī)律與上相反從稀水溶液中富集微量(酸性成分與鋁絡(luò)合)聚酰胺氫鍵吸附酚羥基數(shù)目多,吸附力強(qiáng)能形成分子內(nèi)氫鍵者,吸附力下降母核芳香化程度高者,吸附力增強(qiáng)水(介質(zhì))中吸附力強(qiáng),水洗脫力弱黃酮、蔥醍的分離除糅質(zhì)大孔吸附樹(shù)脂吸附原理分子篩非極性化合物易被非極性樹(shù)脂吸附溶劑中溶解度增大,吸附力下降非極性樹(shù)脂,極性小的溶劑洗脫力強(qiáng)糖與昔的分離(從水提液富集甘類)生物堿的精制(2)液-液分配色譜(分配原理)利用被分離成分在固定相和流動(dòng)相之間的分配系數(shù)差異而分離。分配色譜有正相與反相之分。在正相分配色譜中,流動(dòng)相極性小于固定相;反之,為反相分配色譜。見(jiàn)下表。表2-3色譜分離方法一液-液分配色譜類型固定相流動(dòng)相應(yīng)用正相色譜(以PC為例)水BAWg(統(tǒng)極性、中極性物質(zhì)分離反相色譜Pods甲醇-水、乙睛-水最廣泛,非極性、中極性各類物質(zhì)的分離隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,出現(xiàn)了制備型薄層色譜技術(shù)和加壓液相色譜技術(shù)等色譜分離技術(shù)。表2-4加壓液相色譜類 型壓力(Pa)分離規(guī)模分析用高壓液相色譜(HPLC>20.2X1051mg左右制備用高壓液相色譜(HPLC>5mg中壓液相色譜(MPLC)55.05~20.2X10>100mg低壓液相色譜(LPLC), 一一5<5.05X1010mg~1g快速色譜約2.02X105>10mg(3)葡聚糖凝膠色譜 表2-5色譜分離方法-----葡聚糖凝膠色譜類型原理溶脹溶劑應(yīng)用葡聚糖凝膠(SephadexG)分子篩(大一?。┧嗵?、多肽蛋白質(zhì)分離羥丙生匍小糖凝膠(SephadexLH-20)分子篩(糖節(jié))吸附原理(昔元)水、極性有機(jī)溶劑或一者的混合溶劑適于不同類型化合物分離(4)離子交換吸附樹(shù)脂 表2-6色譜分離方法-----離子交換吸附樹(shù)脂樹(shù)脂類型原理應(yīng) 用陽(yáng)離子交換樹(shù)脂強(qiáng)酸性(R-SO3-H+)弱酸性(-COOH+)離子父換(陽(yáng)離子)從酸水溶液中吸附堿性成分(生物堿)(除去酸性、中性成分)陰離子父換樹(shù)脂強(qiáng)堿性(RN(CH3)3CI-)弱堿性(伯、仲、叔胺)離子父換(陰離子)從堿水溶液中吸附酸性成分(有機(jī)酸)(除去堿性、中性成分)第三節(jié)中藥有效成分化學(xué)結(jié)構(gòu)的研究方法【化合物純度的判定方法】.結(jié)晶均勻、一致。.熔點(diǎn)明確、敏銳(0.5?1.0C)。.TLC(PPC):三種以上不同展開(kāi)劑展開(kāi),均呈現(xiàn)單一斑點(diǎn)。.HPLGGCm可以用于化合物純度的判斷?!局兴幱行С煞值睦砘b定】物理常數(shù)的測(cè)定包括熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、比旋度、折光率、比重等的測(cè)定。分子式的確定一般先進(jìn)行元素分析,得到元素的種類及各元素的百分含量,再測(cè)定分子量,求得分子式。目前最常用的是質(zhì)譜法?;衔锝Y(jié)構(gòu)骨架與官能團(tuán)的確定一般首先確定化合物的不飽和度,準(zhǔn)確計(jì)算出結(jié)構(gòu)中可能含有的雙鍵數(shù)或環(huán)數(shù)。用各類化合物的顯色反應(yīng)判斷化合物骨架或官能團(tuán)?;蛴?IR光譜來(lái)判斷結(jié)構(gòu)中的官能團(tuán)信息?!舅拇蠊庾V在結(jié)構(gòu)測(cè)定中的應(yīng)用】.紫外-可見(jiàn)光譜(UV-VIS)——共軻體系特征(1)原理分子中電子躍遷(從基態(tài)至激發(fā)態(tài))。其中,n-兀*、兀-兀*躍遷可因吸收紫外光及可見(jiàn)光所引起,吸收光譜將出現(xiàn)在光的紫外區(qū)( 200?400nm)和可見(jiàn)區(qū)(400?700nm)。(2)應(yīng)用:推斷化合物的骨架類型一一共軻系統(tǒng)。取代基團(tuán)的推斷。如加入診斷試劑推斷黃酮的取代模式(類型、數(shù)目、、排列方式)。用于含量測(cè)定(以最大吸收波長(zhǎng)作為檢測(cè)波長(zhǎng)進(jìn)行含量測(cè)定)。.紅外光譜(IR)分子中價(jià)鍵的伸縮及彎曲振動(dòng)所引起的吸收而測(cè)得的吸收?qǐng)D譜,稱為紅外光譜。(1)特征頻率區(qū)(4000?1500cm-1)用于特征官能團(tuán)的鑒別:①羥基(酚羥基、醇羥基) -13600?3200cm游離羥基約3600cm-1氫鍵締合羥基3400- -1?3200cm②琰基18001?1600cm酮-1約1710cm酯1735-1?1710cm③芳環(huán)1600-1、1580、1500cm有2?3個(gè)峰雙鍵1680-1?1620cm(2)指紋區(qū)(4000?1500cm-1)用于化合物真?zhèn)蔚蔫b別。兩個(gè)化合物完全相同的條件:①特征區(qū)完全吻合;②指紋區(qū)也完全一致。.核磁共振譜(1)1H-NMR(核磁共振氫譜)信息參數(shù):化學(xué)位移(8)、峰面積、峰裂分(s、d、t、q、m)及偶合常數(shù)(?)。①化學(xué)位移(8ppm):與1H核所處的化學(xué)環(huán)境(1H核周?chē)碾娮釉泼芏龋┯嘘P(guān)。電子云密度大,處于高場(chǎng),8值??;電子云密度小,處于高場(chǎng), 8值大。 圖2-1常見(jiàn)結(jié)構(gòu)的化學(xué)位移大致范圍(要求熟記) ?1.8-C=C-CH3~?0.9-C-CH3TOC\o"1-5"\h\z?2.1-COCH 3 ;?3.7-OCH 3?3.0-NCH3:1 ;-COOH-CHO Ar-H-C=C-H :/ A~~: * .:;! \ 1 1 1 1 1 1 1 \ i 1 )(8ppm)11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 推斷化合物的結(jié)構(gòu)(了1H核基團(tuán)的結(jié)構(gòu))②峰面積:磁等同質(zhì)子的數(shù)目一一用積分曲線面積(高度)表示③峰裂分及偶和常數(shù):磁不等同兩個(gè)或兩組1H核在一定距離內(nèi)相與自旋偶合干擾,發(fā)生的分裂所表現(xiàn)出的不同裂分
1峰裂分的數(shù)目符合n+1規(guī)律(n= 磁等同質(zhì)子的數(shù)目)t峰裂分的距離用偶合常數(shù)(J)1峰裂分的數(shù)目符合n+1規(guī)律(n= 磁等同質(zhì)子的數(shù)目)t峰裂分的距離用偶合常數(shù)(J)表示J 間0?3HzJ 對(duì)0?1Hz雙鍵J順7?11HzJ 反12?18Hz飽和煌類相鄰碳原子上質(zhì)子偶合常數(shù)的大小與兩個(gè)氫原子之間的立體夾角0有關(guān)0=60OJ=2~4Hz0=180OJ=9?10Hz環(huán)己烷及其類似物相鄰碳原子上質(zhì)子的偶合常數(shù)Jaa10?13Hz( 0=180O)Jae2~5Hz( 0=60O)Jee2?5Hz( 9=60O-)1H-NMFa磁共振輔助技術(shù):①重氫(D2O)交換——推斷活潑質(zhì)子(羥基)的存在與否②核增益效應(yīng)(NOE:指在核磁共振中選擇性照射一種質(zhì)子使其飽和,則與該質(zhì)子在立體空間位置上接近的另一或數(shù)個(gè)質(zhì)子信號(hào)強(qiáng)度增高的現(xiàn)象。③溶劑位移:苯誘導(dǎo)位移 ——由于溶劑分子(苯)的接近,對(duì)化合物將發(fā)生不同的屏蔽及去屏蔽作用,使質(zhì)子化學(xué)位移發(fā)生變化的現(xiàn)象。(2)13C-NMR(核磁共振碳譜)FT-NMR:即脈沖傅里葉變換核磁共振。其裝置原理為采用強(qiáng)的脈沖照射使分子中所有的 13C核同時(shí)發(fā)生共振,生成在馳豫期內(nèi)表現(xiàn)為指數(shù)形式衰減的正弦波信號(hào)(自由誘導(dǎo)衰減; FID),再經(jīng)傅里葉變換即成為正常的NMR信號(hào)。隨著脈沖掃描次數(shù)的增加及計(jì)算機(jī)的累加計(jì)算, 13C信號(hào)將不斷得到增強(qiáng),噪音則越來(lái)越弱。 經(jīng)過(guò)若干次的掃描及累加計(jì)算, 最后即得到一張好的NMFRfo由于該裝置的出現(xiàn)及計(jì)算機(jī)的引入, 才使得13C-NMR用于有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)研究成為可能。信息參數(shù):化學(xué)位移(8c)、異核偶合常數(shù)(Jch)、馳豫時(shí)間(「)化學(xué)位移:大致范圍(8c)0~200Ppm150~220(c=o)c=cAr50~80(c-o)不同13C核6c大小與13C核所處的化學(xué)環(huán)境(周?chē)娮釉泼芏龋┯嘘P(guān) 圖2-2主要結(jié)構(gòu)13C核Sc的大致范圍(要求熟記) 飽和碳原子(0150~220(c=o)c=cAr50~80(c-o)200' 150 100 50 '0 ( . 」Cppm)用于13c1b類型的推向常用13C-NMR測(cè)定技術(shù)及其特征:①質(zhì)子寬帶去偶(BBO:也叫全氫去偶(COM、噪音去偶。采用寬頻電磁輻射照射所有 1H核使之飽和后測(cè)得的13C-NMR譜(即去掉所有氫核對(duì)碳核的偶合影響)。特征:圖譜簡(jiǎn)化,每個(gè)碳原子都為單峰,互不重疊。方便于判斷碳信號(hào)的化學(xué)位移。伯、仲、叔碳峰增強(qiáng),季碳為弱峰(照射 1H核產(chǎn)生NOE^C應(yīng))。但無(wú)法區(qū)別碳上連接的 1H核數(shù)目。②偏共振去偶:僅保留直接與碳原子相連1H核對(duì)碳的偶合J1CH(即去掉氫核對(duì)碳核的遠(yuǎn)程偶合 J2chJ3ch)。此法現(xiàn)已基本上被DEPT所替代。特征:伯(-CH3)表現(xiàn)為四重峰(q);仲(-CH2-)表現(xiàn)為三重峰(t);叔(-CH-)表現(xiàn)為雙峰(d);季(-C-)表現(xiàn)為單峰(s)??捎糜谔己耍ú⒅?、叔、季)類型的判斷。③DEPT(無(wú)畸變極化轉(zhuǎn)移增強(qiáng)法):為13C-NMR譜的一種常規(guī)測(cè)定方法。系通過(guò)改變照射 1H核的脈沖寬度(或設(shè)定不同的馳豫時(shí)間),使不同類型 13C信號(hào)在譜圖上呈單峰,并分別呈現(xiàn)正向峰或倒置峰。特征:脈沖寬度 峰的特征@=45° CH3TCHTCHT (T代表正向峰)O=900 CHT€)=1350CH3TCHfCH2J(J代表倒置峰)可用于區(qū)別伯(CH)、仲(CH)、叔(CH碳信號(hào);與質(zhì)子寬帶去偶譜比較,還可以確定季碳( -C-)信號(hào)。(3)二維核磁共振譜(2D-NMRW)①同核化學(xué)位移相關(guān)譜 最常用的是1H-1HCOSY也稱氫—?dú)湮灰葡嚓P(guān)譜,可以確定質(zhì)子化學(xué)位移以及質(zhì)子之間的偶合關(guān)系和連接順序。②1H檢測(cè)的異核化學(xué)位移相關(guān)譜 異核化學(xué)位移相關(guān)譜特別是 13C-1HCOSYf,對(duì)于鑒定化合物很重要,常用的有HMQCflHMBCt。HMQC!能反映1H核和與其相連的13C的關(guān)聯(lián)關(guān)系,以確定C-H偶合關(guān)系。HMBC1能把1H核和與其遠(yuǎn)程偶合的13C的關(guān)聯(lián)起來(lái)。.質(zhì)譜( MS)(1)用途確定分子量(高分辨質(zhì)譜 可將分子量精確到小數(shù)點(diǎn)后三位) ,計(jì)算分子式。提供其他結(jié)構(gòu)信息。如黃酮類,依碎片離子峰可以確定 A-環(huán),B-環(huán)的取代模式。與標(biāo)準(zhǔn)圖譜比較用于化合物的鑒別(相同條件下,其裂解是符合一定規(guī)律的)。依裂解特征及碎片離子 推定或復(fù)核未知化合物分子的部分結(jié)構(gòu)。2)質(zhì)譜主要離子源的電離方式及特點(diǎn):①電子轟擊質(zhì)譜(EI-MS):目前常用。但對(duì)于熱敏成分及難于氣化的成分(醇、糖甘、部分竣酸等)、大分子物質(zhì)(多糖、肽類)難以氣化,測(cè)不到分子離子峰、亦無(wú)法測(cè)得分子量??蓪⒋祟惢衔镆阴;蛉谆柰榛═MSt),制成熱穩(wěn)定性好的揮發(fā)性衍生物進(jìn)行測(cè)定。也可采用以下電離新方法。②化學(xué)電離質(zhì)譜(CI-MS):通過(guò)引入大量的試劑氣體產(chǎn)生反應(yīng)離子與樣品分子之間的離子 -分子反應(yīng),使樣品分子實(shí)現(xiàn)電離。即使是不穩(wěn)定的化合物,也能得到較強(qiáng)的準(zhǔn)分子離子峰,從而有利于分子量的測(cè)定。但此法碎片離子峰少,可提供有關(guān)結(jié)構(gòu)信息少。③場(chǎng)解析質(zhì)譜(FD-MS:特別適用于難氣化和熱穩(wěn)定性差的固體樣品分析,分子離子峰強(qiáng),但碎片離子峰較少。為提高靈敏度可加入微量帶陽(yáng)離子 K+、Na+等堿金屬化合物于樣品中, 可產(chǎn)生明顯的準(zhǔn)分子峰、[M+Na]+、[M+K]+和碎片離子峰。④快原子轟擊質(zhì)譜(FAB-MS:常用于大分子極性化合物特別是糖甘類化合物的研究。除得到分子離子峰外,還可得到糖和昔元的結(jié)構(gòu)碎片峰,從而彌補(bǔ)了 FD-MS的不足。⑤基質(zhì)輔助激光解吸電離質(zhì)譜 (MALDI-MS):適用于結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、不易氣化的大分子如多肽、蛋白質(zhì)的研究,可得到分子離子、準(zhǔn)分子離子和具有結(jié)構(gòu)信息的碎片離子。⑥電噴霧電離質(zhì)譜(ESI-MS):一種強(qiáng)靜電場(chǎng)的電離技術(shù),既可分析大分子又可分析小分子。可得到樣品分子量。⑦串聯(lián)質(zhì)譜(MS-MS:一種用質(zhì)譜作質(zhì)量分離的質(zhì)譜技術(shù)。它可以研究母離子和子離子的關(guān)系,獲得裂解的信息,用以確定前體離子和產(chǎn)物離子的結(jié)構(gòu)。.旋光光譜(ORD和圓二色光譜(CD在測(cè)定手性化合物的構(gòu)型和構(gòu)象、確定某些官能團(tuán)(如羰基)在手性分子中的位置方面有獨(dú)到之處。.X-射線衍射法(X-RayDiffractionMethod)結(jié)晶X-射線衍射法是一種很好的測(cè)定化合物分子結(jié)構(gòu)的方法。它測(cè)定出的化學(xué)結(jié)構(gòu)可能性大,能測(cè)定化學(xué)法和其他波譜法難以測(cè)定的化合物結(jié)構(gòu)。習(xí)題一、名詞解釋。PH梯度萃取法鹽析法重結(jié)晶膜分離法cotton效應(yīng)二、選擇題(一)單選題(每題有 5個(gè)備選答案,備選答案中只有一個(gè)最佳答案)。.下列溶劑中極性最強(qiáng)的是A.Et2O B.EtOAcC.CHCl 3D.n-BuOHE.MeOH.連續(xù)回流提取法與回流提取法比較,其優(yōu)越性是A.節(jié)省時(shí)間且效率高B.節(jié)省溶劑且效率高 C.受熱時(shí)間短D.提取裝置簡(jiǎn)單 E.提取量較大.兩相溶劑萃取法分離混合物中各組分的原理是A.各組分的結(jié)構(gòu)類型不同 B, 各組分的分配系數(shù)不同
C.各組分的化學(xué)性質(zhì)不同 D. 兩相溶劑的極性相差大E.兩相溶劑的極性相差小.原理為氫鍵吸附的色譜是A.離子交換色譜 B. 凝膠過(guò)濾色譜 C. 聚酰胺色譜D.硅膠色譜 E. 氧化鋁色譜.中性醋酸鉛可以沉淀的成分是A.酚羥基 B. 醇羥基 C. 對(duì)二酚羥基D.鄰二酚羥基 E. 鄰二醇羥基.硅膠或氧化鋁吸附薄層色譜中的展開(kāi)劑的極性如果增大,則各化合物的 Rf值A(chǔ).均變大B.均減小C.均不變D.與以前相反 E. 變化無(wú)規(guī)律.核磁共振氫譜中, sppm直的范圍為A.0?1B.2 ?3C.3 ?5D.5 ?9E.0 ?10(二)多選題(每題的備選答案中有 2個(gè)或2個(gè)以上正確答案,少選或多選均不得分).屬于植物二次代謝產(chǎn)物的是D.笛類E.蛋白質(zhì)醋酸-丙二酸----甲戊二羥酸途徑氨基酸一-醋酸-丙二酸D.笛類E.蛋白質(zhì)醋酸-丙二酸----甲戊二羥酸途徑氨基酸一-醋酸-丙二酸D.乙醇E.丙酮D.透析法E.升華法.常見(jiàn)的復(fù)合生物途徑有A.醋酸-丙二酸----莽草酸途徑 B.C.氨基酸一-莽草酸途徑 D.E.氨基酸----甲戊二羥酸途徑.可以與水任意混溶的溶劑是A.乙酸乙酯B.甲醇C.正丁醇.提取分離中藥有效成分時(shí)不加熱的方法是A.回流法B.滲漉法C.鹽析法.關(guān)于吸附色譜,說(shuō)法正確的是A.活性炭為非極性吸附劑,在水中對(duì)非極性化合物表現(xiàn)強(qiáng)的吸附能力B.氧化鋁、硅膠為極性吸附劑,對(duì)極性化合物吸附力較強(qiáng)C.聚酰胺色譜原理為氫鍵吸附,屬于半化學(xué)吸附,主要用于酚、醍、黃酮類化合物的分離D.硅膠為弱酸性吸附劑,對(duì)生物堿的吸附為化學(xué)吸附E.活性炭、硅膠、氧化鋁吸附為物理吸附.關(guān)于聚酰胺色譜吸附規(guī)律A.酚羥基數(shù)目越多,吸附能力越強(qiáng).易形成分子內(nèi)氫鍵者,吸附力減弱C.芳香化程度越高,吸附力越強(qiáng)D.聚酰胺對(duì)化合物的吸附力在水中最強(qiáng),在醇中減弱,所以常以不同濃度乙醇為洗脫劑E.酸、堿可以破壞聚酰胺對(duì)溶質(zhì)的吸附能力,故可用于聚酰胺的精制及再生處理.關(guān)于凝膠濾過(guò)色譜的敘述,正確的是SephadexG型適宜在水中溶脹應(yīng)用SephadexLH-20型在水、親水性有機(jī)溶劑或二者組成的混合溶劑中都可以應(yīng)用C.分離原理主要為分子篩SephadexG主要用于多糖、蛋白質(zhì)的分離, SephadexLH-20適于不同類型有機(jī)物的分離E.可以再生利用.氫譜在化合物結(jié)構(gòu)測(cè)定中的應(yīng)用是A.確定分子量B.提供分子中氫的類型和數(shù)目C.判斷分子中的共羯體系D.提供分子中氫的相鄰原子或原子團(tuán)的信息E.通過(guò)加入診斷試劑推斷取代基的類型、數(shù)目.質(zhì)譜(M9在化合物結(jié)構(gòu)測(cè)定中的應(yīng)用是A.測(cè)定分子量 B. 確定官能團(tuán) C. 推算分子式D.根據(jù)裂解峰推測(cè)結(jié)構(gòu)式 E.判斷是否存在共羯體系.屬于13C-NMRf類型的是A.噪音去偶譜(全氫去偶COM) B. 寬帶去偶(BBDC.選擇氫核去偶譜(SPD) D. 遠(yuǎn)程選擇氫核去偶譜(LSPDDEPT法三、按極性大小排序,當(dāng)以硅膠為吸附劑、石油酸 -乙酸乙酯(9:1)展開(kāi),其Rf值的大小順序:TOC\o"1-5"\h\z, . I CHOOH.1 ]J| 110HOH| | |O| |O|" | | | | II O COOCH3\I 丫| OHABCD EFGH四、簡(jiǎn)答題影響化合物極性大小的因素有哪些?排列常見(jiàn)基團(tuán)極性大小的順序。中藥有效成分的提取方法有哪些?目前主要方法是什么?何謂超臨界流體萃取法?有何特點(diǎn)?按分離原理進(jìn)行分類,常用于中藥成分分離和鑒定的色譜法主要有哪些?大孔吸附樹(shù)脂在化學(xué)成分的分離、純化方面有何特點(diǎn)?如何判斷中藥化學(xué)成分單體的純度?簡(jiǎn)述四大波譜在結(jié)構(gòu)測(cè)定中的應(yīng)用特點(diǎn)。第三章昔類本章復(fù)習(xí)要點(diǎn):.了解糖和昔類化合物的含義、結(jié)構(gòu)分類及分布。.掌握昔的一般性質(zhì):溶解性、旋光性、顯色反應(yīng)和色譜檢識(shí)。.掌握昔的常用提取、分離方法。.熟悉糖和昔的結(jié)構(gòu)研究程序和方法。第一節(jié)昔的結(jié)構(gòu)和分類【昔的含義】糖和糖的衍生物如氨基糖、糖醛酸等與另一非糖物質(zhì)通過(guò)糖的端基碳原子連結(jié)而成的一類化合物?!窘Y(jié)構(gòu)類型】1.糖的結(jié)構(gòu)類型單糖:為最小糖單位,如葡萄糖、鼠李糖等糖的類型低聚糖:2-9分子單糖聚合而成,如蔗糖、蕓香糖、龍膽二糖等多糖:10分子以上單糖聚合而成,如人參多糖、黃甚多糖等糖的類型★糖的絕對(duì)構(gòu)型:在糖的哈沃斯式中,用六碳口比喃糖上5★糖的絕對(duì)構(gòu)型:在糖的哈沃斯式中,用六碳口比喃糖上5位(五碳吠喃糖上4位)取代基取向來(lái)判定糖的D-型或L-型,向上為D-型,向下為L(zhǎng)-型;端基碳原子的相對(duì)構(gòu)型”或3是指:用端基C的絕對(duì)構(gòu)型(R或S)和離端基最遠(yuǎn)端的手性碳原子的絕對(duì)構(gòu)型( 型或L-型,向上為D-型,向下為L(zhǎng)-型;端基碳原子的相對(duì)構(gòu)型”或3是指:用端基C的絕對(duì)構(gòu)型(R或S)和離端基最遠(yuǎn)端的手性碳原子的絕對(duì)構(gòu)型( R或S)比較,一致就是3構(gòu)型,不同就是a構(gòu)型。2.昔的結(jié)構(gòu)分類(1)按昔鍵原子分醇昔
酚昔
酯昔
鼠昔紅景天昔天麻昔、白藜蘆醇昔山慈姑昔A、B苦杏仁昔硫昔:蘿卜昔氮昔:腺昔L碳昔:牡荊素、蘆薈昔(2)其他分類方法f按昔元類型:黃酮昔、薄:醍昔、香豆素昔按植物體內(nèi)存在狀態(tài):原生昔、次生昔按昔特殊性:皂昔<按生理作用:強(qiáng)心甘按糖的種類和名稱:木糖昔、葡萄糖昔按單糖基的數(shù)目:?jiǎn)翁俏簟㈦p糖昔I按糖鏈的數(shù)目:?jiǎn)翁擎溛?、雙糖鏈昔、三糖鏈昔第二節(jié)昔的性質(zhì)【性狀】1.形態(tài)昔類均為固體,2.顏色其中含糖基少的昔類可能形成完好晶形的結(jié)晶,而含糖基多的昔多是無(wú)定型粉末, 有引濕性。昔類是否有顏色取決于昔元(共軻系統(tǒng)的大小及助色團(tuán)的有無(wú))。3.氣味昔類一般是無(wú)味的;個(gè)別有苦味或?qū)︷つび写碳ば裕ㄈ缭砀?、?qiáng)心昔)?!拘庑浴课舳加行庑裕ㄌ呛?或昔元),且多呈左旋。糖為右旋?!救芙庑浴咳芙庑裕何粼ㄓH脂性):昔(親水性)【昔鍵的裂解】甲(乙)+乙醛(苯)+石油醒(-).目的:有助于了解昔元的結(jié)構(gòu)、糖的種類和組成,確定昔元與糖、糖與糖之間的連接方式等。.方法(1)酸水解★原理:昔鍵原子首先發(fā)生質(zhì)子化,然后昔鍵斷裂生成昔元和糖的陽(yáng)碳離子中間體,在水中陽(yáng)碳離子經(jīng)溶劑化,再脫去氫離子而形成糖分子?!镆?guī)律:①按背鍵原子的不同,甘類酸水解的易難順序?yàn)椋?N-昔〉O-昔〉S-昔〉C-昔②吠喃糖昔較口比喃糖甘易水解。③酮糖昔較醛糖昔易水解。④叱喃糖昔中易難順序:五碳糖昔〉甲基五碳糖昔〉六碳糖昔〉七碳糖昔〉糖醛酸昔⑤2位取代糖中水解易難順序: 2,3-去氧糖昔〉2-去氧糖昔〉3-去氧糖昔〉2-羥基糖昔〉2-氨基糖⑥芳香族昔因昔元部分有供電子結(jié)構(gòu),比脂肪族昔容易水解?!⒁猓簩?duì)于難水解和昔元結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定的昔類,通常為了防止結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,可采用二相酸水解法,即在反應(yīng)混和液中加入與水不相混溶的有機(jī)溶劑(如苯、氯仿等),昔元一旦生成即刻進(jìn)入有機(jī)相,避免與酸水長(zhǎng)時(shí)間接觸,從而獲得真正的昔元。(2)堿水解昔鍵的縮醛結(jié)構(gòu)(背鍵原子的負(fù)電性)對(duì)稀堿( -OH)穩(wěn)定,故昔很少用堿水解,而酯甘、酚昔、烯醇昔、3-吸電子基團(tuán)的昔類(昔鍵原子的正電性)易為堿水解。(3)酶催化水解酶催化具有高度專屬性和水解的漸進(jìn)性。麥芽糖酶為 a-甘酶,苦杏仁酶是3—昔酶。(4)乙酰解反應(yīng)在多糖昔的結(jié)構(gòu)研究中,確定糖與糖之間的連接位置。反應(yīng)試劑為乙酸酎與不同酸的混和液。昔鍵乙酰解的易難順序一般為:1-6昔鍵〉1-4昔鍵和1-3昔鍵〉1-2昔鍵。(5)氧化開(kāi)裂反應(yīng)利用糖基具有鄰二醇結(jié)構(gòu),可以被過(guò)碘酸氧化開(kāi)裂。Smith降解法是常用的氧化開(kāi)裂法。此法先用過(guò)碘酸氧化糖甘,使之生成二元醛以及甲酸,再用四氫硼鈉還原成相應(yīng)的二元醇。Smith降解法在昔的結(jié)構(gòu)研究中,具有重要的作用。主要用于難水解的碳昔的水解及某些在酸水解時(shí)昔元易發(fā)生變化的昔的水解。第三節(jié)昔的提取分離【提取方法】1.糖類的提取單糖和低聚糖一般用水或者稀醇提取。多糖及分子量較大的低聚糖可用熱水提取,根據(jù)多糖結(jié)構(gòu)性質(zhì)的不同,有的也可用稀醇、稀堿、稀鹽溶液或二甲基亞碉提取。但要注意多糖不溶于乙醇,可用于精制。2.昔類的提?。?)原生昔首先設(shè)法破壞或抑制酶的活性,以避免原生昔被酶水解,常用的抑酶方法:①采用甲醇、乙醇或沸水提取;②在藥材原料中加入一定量的無(wú)機(jī)鹽(如碳酸鈣)。其次,在提取過(guò)程中注意避免與酸或堿接觸,以避免發(fā)生水解或酸堿破壞提取成分結(jié)構(gòu)。(2)次生昔主要用酶解的方法,注意保持酶的活性(溫度、濕度、時(shí)間等),多采用發(fā)酵的方法。3.昔元的提取利用酸水解或酶解,以促使昔的降解,再用親脂性的有機(jī)溶劑提取;也可先提取昔再水解得到昔元。【分離方法】.糖的分離多采用柱色譜法,常用色譜條件及洗脫規(guī)律,見(jiàn)表2-1。表3-1 糖的色譜分離方法及條件吸附劑洗脫劑流出順序(先后)大孔吸附樹(shù)脂(非極性、低極性)不同濃度乙醇或甲醇,儂度由低至高按分子量由小到大的順序流出凝膠含水醇按分子量由大到小的順序流出活性炭50%^卜.乙醇,濃度由低至高單糖先出,依次為二糖、二糖纖維素水、稀乙醇稀內(nèi)酮、水飽和止」醇或異丙醇按糖的極性由小到大的順序流出也可利用多糖在乙醇中不溶的特點(diǎn), 采用分級(jí)沉淀法,即在多糖的濃縮水提取液中,加入一定量的乙醇(或丙酮)至不同濃度,而達(dá)到分級(jí)沉淀的目的。.昔的分離常的分離通常比較困難,一般先用溶劑法和大孔吸附樹(shù)脂法進(jìn)行精制,然后采用柱色譜法進(jìn)行分離。溶劑法可用兩相溶劑萃取法或丙酮(乙醛)沉淀法;大孔吸附樹(shù)脂法是將粗提物溶于水,吸附于大孔樹(shù)脂柱上,先用水洗去無(wú)機(jī)鹽、糖等水溶性成分,再逐步增加稀醇濃度,使甘類被洗脫下來(lái)。昔的單體分離可根據(jù)其性質(zhì)選擇硅膠色譜法、聚酰胺色譜法、葡聚糖凝膠色譜法及 ODS?,詳見(jiàn)各論部分。第四節(jié)昔的檢識(shí)【理化檢識(shí)】表3-2 昔的理化檢識(shí)昔水解糖鑒別特點(diǎn)和意義菲林試劑-+-還原糖為陽(yáng)性反應(yīng)多倫試劑-+-還原糖為陽(yáng)性反應(yīng)Molish反應(yīng)(a-泰酚+濃硫酸)++-昔與昔兀的區(qū)別【色譜檢識(shí)】.薄層色譜(分配原理),見(jiàn)表3-3。表3-3昔的薄層色譜檢識(shí)硅膠正相色譜硅膠反相色譜固定相硅膠表回吸附的水Rp-18、Rp-8展開(kāi)劑止」醇-乙酸-水(4:1:5)上層、氯仿-甲醇-水(65:35:10)下層氯仿-甲醇、甲醇-水、乙睛-水適用范圍大多數(shù)甘(極性偏大)極性較小的昔.紙色譜(分配原理)固定相水展開(kāi)劑正丁醇-乙酸-水(4:5:1)上層、正丁醇-乙醇-水(4:2:1)、水飽和的苯酚顯色劑苯胺-鄰苯二甲酸試劑、間苯二酚-鹽酸試劑(薄層、紙層均可);茴香醛-硫酸、間苯二酚-硫酸、a-泰酚-硫酸(僅薄層適宜)。上述顯色劑主要以檢識(shí)甘中糖及糖為主,針對(duì)昔元的色譜檢識(shí)方法詳見(jiàn)各章節(jié)。第五節(jié)昔類的結(jié)構(gòu)研究【昔類結(jié)構(gòu)研究的一般程序】.物理常數(shù)的測(cè)定.分子式的測(cè)定.組成昔的昔元和糖的鑒定.昔分子中昔元和糖、糖和糖之間連接位置的確定.昔中糖和糖之間連接順序的確定.昔鍵構(gòu)型的確定【研究方法】.物理常數(shù)的測(cè)定如熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、比旋度的測(cè)定等。.分子式的測(cè)定昔類一般采用場(chǎng)解吸質(zhì)譜(FD-MS,快原子轟擊質(zhì)譜(FAB-M9這兩種方法測(cè)定分子量,或直接采用高分辨快原子轟擊質(zhì)譜(HR-FAB-MS直接測(cè)出分子式。.組成昔的昔元和糖的鑒定昔先水解,得到昔元和糖,昔元的鑒定方法詳見(jiàn)各論部分。糖種類的鑒別:可采用 PGTLC或GLC等方法與標(biāo)準(zhǔn)品進(jìn)行對(duì)照;也可以通過(guò) H-NMR和13C-NMR以及二維NMRf行糖的種類的確定。糖基數(shù)目的確定:可先水解背后,用薄層掃描法測(cè)定糖的含量,算出糖的分子比,以推測(cè)組成昔的糖的數(shù)目。也可采用MS測(cè)定音和昔元的分子量,計(jì)算差值,除以糖的分子量得糖的數(shù)目;或 l-NMRy定出現(xiàn)的糖的端基質(zhì)子的信號(hào)數(shù)目來(lái)判定糖基的數(shù)目;或 13c-nmrii)定出現(xiàn)的糖的端基碳的信號(hào)數(shù)目來(lái)判定糖基的數(shù)目。.昔分子中昔元和糖、糖和糖之間連接位置的確定(1)昔元和糖之間連接位置的確定昔化位移(GS):13C-NMR中昔元和糖成昔之后,昔元的成昔碳原子以及相鄰碳和糖的端基碳的信號(hào)發(fā)生位移,把這種信號(hào)的移動(dòng)稱為昔化位移。醇羥基昔化,昔元”碳向低場(chǎng)移動(dòng)4~10個(gè)化學(xué)單位,3碳向高場(chǎng)移動(dòng)0.9~4.6個(gè)化學(xué)單位;酚羥基昔化,昔元a碳移向高場(chǎng),3碳移向低場(chǎng),從而進(jìn)行昔元和糖之間連接位置的確定。(2)糖與糖之間連接位置的確定①化學(xué)方法:一般先將昔進(jìn)行全甲基化, 然后用含6%-9%勺鹽酸甲醇溶液進(jìn)行甲醇解, 即可得到未完全甲醒化的各種單糖,隨后進(jìn)行 TLC或GLC鑒定,并于標(biāo)準(zhǔn)品對(duì)照,連接在最末端的一定是全甲醛化的單糖。常用的全甲基化方法及特點(diǎn),見(jiàn)表 2-4。表3-4昔的全甲基化方法及特點(diǎn)方法試齊特點(diǎn)Haworth法硫酸二甲酯和氫氧化鈉甲基化能力弱,要反應(yīng)多次才能完全甲基化Purdie法碘甲烷和氧化銀,溶劑為內(nèi)酮或四氫吠喃因氧化銀的氧化性,只能用于甘的甲基化,不用于還原糖的甲基化Kuhn改良法碘甲烷和氧化銀、硫酸二甲酯和氫氧化鈉,溶劑為二甲基甲酰胺反應(yīng)慢Hakomori法(箱守法)溶劑為二甲基亞碉(DMSO,試劑氫化鈉,碘甲烷反應(yīng)迅速、完全,為目前最常用。反應(yīng)過(guò)程中DMSO起催化彳^用,DMSOA氫化鈉呈強(qiáng)堿性,分子中有酯鍵的甘不用此法,改用Kuhn改良法②NMRt:在確定了昔中糖的種類以后, 將昔的碳譜數(shù)據(jù)與相應(yīng)單糖的碳譜數(shù)據(jù)進(jìn)行比較, 根據(jù)昔化位移規(guī)律確定昔中單糖的連接位置。.昔中糖和糖之間連接順序的確定(1)部分水解法:利用酶解或緩和酸水解,使昔中糖逐個(gè)離去,并同時(shí)進(jìn)行檢測(cè),先檢測(cè)到的糖應(yīng)是連在末端的糖。(2)波譜分析法①M(fèi)S法:利用質(zhì)譜中歸屬與糖基的碎片離子峰或各種分子離子脫糖基的碎片離子峰,可對(duì)糖的連接順序作出判斷。②NMRt:可利用13C-NMRt來(lái)確定糖和糖之間的連接順序,或利用碳原子的自旋 -馳豫時(shí)間(「)的大小來(lái)推測(cè)糖的連接順序。.昔鍵構(gòu)型的確定(1)利用酶水解進(jìn)行測(cè)定:如麥芽糖酶能水解的為 “-昔鍵,苦杏仁酶能水解的為 3-昔鍵,但是有例外。(2)利用Klyne經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算:A[M]d=[M]d昔一[M]d昔元,將結(jié)果和單糖的甲昔的分子比旋度比較,與a-甲昔的數(shù)值接近就是a-昔鍵,與3-甲昔的數(shù)值接近就是3-昔鍵。⑶利用NMRI定音鍵構(gòu)型①1H-NMRI:凡是H-2'為a鍵的糖,如木糖、葡萄糖、半乳糖等,當(dāng)與昔元形成 3-昔鍵時(shí),H-1'為a鍵,故有Jaa=6~9Hz,并呈現(xiàn)一個(gè)二重峰;當(dāng)形成 a-昔鍵時(shí),H-1'為e鍵,Jae=2~3.5Hz,故可用來(lái)區(qū)別。凡是H-2'為e鍵的糖,不能用此法區(qū)別。②13C-NMRt:a-甲昔端基碳原子的JC1-H1約為170Hz,3-甲昔端基碳原子的JC-H1約為160Hz,二者相差10Hz,故可用于昔鍵構(gòu)型的判斷。習(xí)題一、名詞解釋.原生昔和次生昔.兩相水解法二、選擇題(一)單選題1.根據(jù)昔鍵原子分類,屬于C-昔的是A.山慈菇音A B.黑芥子昔 C.巴豆甘D.蘆薈音 E.毛蔗甘2.從新鮮的植物中提取原生音時(shí)應(yīng)注意的是A.昔的溶解性 B.音的極性 C.音的穩(wěn)定性D.3.昔的酸水解性 E.檢查苦杏仁中鼠背常用的試劑是植物中共存酶對(duì)昔的水解特性A.三氯化鐵試劑 B.苗三酮試劑 C.吉拉爾試劑D.4.苦味酸-碳酸鈉試劑 E.昔鍵裂解最常用的方式為重氮化試劑A.酸催化水解 B.堿催化水解 C.酶催化水解D.5.Smith降解 E.鑒定糖或甘呈陽(yáng)性反應(yīng)的是乙酰解A.醋酸-濃硫酸反應(yīng) B.三氯乙酸反應(yīng) C.a-茶酚-濃硫酸反應(yīng)D.(:氯仿-濃硫酸反應(yīng) E.二)多選題變色酸-濃硫酸反應(yīng)1.為保持昔元的結(jié)構(gòu)不變,常用的水解方法A.酸水解法 B.堿水解法C.酶水解法D.氧化開(kāi)裂法E.兩相水解法
2.自中藥中提取苷類成分可選用的溶劑有A.水B.乙醇C.乙酸乙酯D.乙醚E.石油醚3.能用堿水解的苷是醇苷E.有羰基共軛的烯醇結(jié)構(gòu).苷元醇羥基苷化,a-碳向低場(chǎng)移動(dòng)D.將苷與苷元的碳譜相比較醇苷E.有羰基共軛的烯醇結(jié)構(gòu).苷元醇羥基苷化,a-碳向低場(chǎng)移動(dòng)D.將苷與苷元的碳譜相比較4.糖與苷元之間連接位置的確定方法有A.昔化位移規(guī)律 BC.普元酚羥基昔化,a-碳向高場(chǎng)移動(dòng)E.HMBCI5.苷中糖數(shù)目的確定可用A.利用MS中音與昔元分子量的差值推算B.利用苷中端基質(zhì)子 1HNMR中的信息參數(shù)C.利用乙?;锘蚣谆锏?1HNMR譜D.利用13CNM郎端基碳原子信號(hào)數(shù)目E.根據(jù)13CNM即普分子總的碳信號(hào)數(shù)目與普元碳信號(hào)數(shù)目的差值推算6.確定苷鍵構(gòu)型的方法是A.1HNMRB. 13CNMR C.酶水解法 D.Klyne 法E. MS法7.確定苷中糖與糖之間連接順序的方法有A.緩和酸水解法B.酶解法 C .乙酰解D.MS法 E.昔的全甲基化物甲醇解三、簡(jiǎn)答題. 簡(jiǎn)答酸水解的原理、關(guān)鍵及影響酸水解的因素(水解規(guī)律)。. 提取苷時(shí)應(yīng)該注意的問(wèn)題及提取方法是什么?. 簡(jiǎn)答苷類結(jié)構(gòu)研究的一般程序。. 何謂苷化位移?其在結(jié)構(gòu)測(cè)定中有何應(yīng)用?. 簡(jiǎn)答苷類常用的甲基化反應(yīng)試劑和方法。. 簡(jiǎn)答核磁共振氫譜法用于苷鍵構(gòu)型確定的原理、方法及適應(yīng)范圍。四、判斷題某植物中含有下列各糖:D-葡萄糖,L-鼠李糖,D-葡萄糖醛酸,麥芽糖(Glc1-4Glc),棉子糖(Gall-6Glc1-1Fru),蕓香糖(Rha1-6Glc)等,要求:.按極性大小排序:. 將各糖進(jìn)行紙色譜(PQ,BAW系統(tǒng)(4:1:5上層)展開(kāi),Rf值大小如何?五、用NMRf鑒別下列糖昔的構(gòu)型,并簡(jiǎn)述理由0-D-Glc昔a-D-Glc音六、指出下列苷鍵的類型,比較其酸水解的難易,并簡(jiǎn)述理由.天麻苷.核糖苷.天麻苷.核糖苷.鼠李糖苷.a(chǎn)-去氧糖苷.D-果糖苷鼠李糖苷 葡萄糖苷葡萄糖苷 葡萄糖醛酸糖苷葡萄糖苷 a-氨基糖苷葡萄糖苷第四章釀?lì)惢衔锉菊聫?fù)習(xí)要點(diǎn):.了解酶類化合物的分類、分布和生理活性。.掌握慈醍類化合物的提取、分離方法。.掌握酶類化合物的理化性質(zhì)和檢識(shí)方法。.熟悉慈血類化合物的波譜特征。第一節(jié)概述【含義】具有醍式結(jié)構(gòu)或容易轉(zhuǎn)變成這樣結(jié)構(gòu)的天然有機(jī)化合物。主要包括苯醍、蔡醍、菲醍、慈醍,以慈醍及其衍生物尤為重要。【分布及存在形式】蔥醍類化合物主要分布在蓼科,如大黃、何首烏、虎杖等。蔥醍類化合物的存在形式:.以母核的衍生物形式存在,如慈酚、意酮等。.以游離形式存在。.以昔的形式存在:氧昔為主,尚有碳昔,如蘆薈昔?!旧砘钚浴旷惢衔锏纳锘钚允嵌喾矫娴模鐬a下作用、抗菌作用和擴(kuò)張冠狀動(dòng)脈的作用等。第二節(jié)醍類化合物的結(jié)構(gòu)與分類從結(jié)構(gòu)上可以分為鄰苯醍和對(duì)苯醍兩類:OJLo鄰苯醍【蔡醍類】從結(jié)構(gòu)上可分為a-(1,4)蔡醍;3—(1,o O從結(jié)構(gòu)上可以分為鄰苯醍和對(duì)苯醍兩類:OJLo鄰苯醍【蔡醍類】從結(jié)構(gòu)上可分為a-(1,4)蔡醍;3—(1,o O斗 "Ooa-(1,4)蔡醍 3—(1,【菲醍類】從結(jié)構(gòu)上可分為鄰菲醍和對(duì)菲醍兩類:o 「o%><「'TT o^r^鄰菲醍i 鄰菲醍n【意醍類】蔥醍的母核結(jié)構(gòu)及分類O8 1f91N6 10o;o對(duì)苯醍2)泰醍;amphi—(2,6)蔡醍三類:OOO2)泰醍 amphi— (2,6)蔡醍ov^r^AAo對(duì)菲醍1、4、5、8 a22、3、6、7——3位9、10 meso位,又稱中位3慈醍母核的結(jié)構(gòu)【苯醍類】45大黃素型 羥基分布在兩側(cè)苯環(huán)上。慈醍衍生物廠單慈核類慈醍衍生物廠單慈核類茜草素型 羥基分布在一側(cè)苯環(huán)上。J 如:茜草素、羥基茜草素等。醍 I慈酚或慈酮衍生物「二慈酮類: 如番瀉昔AB、C、D<雙意核類,二蔥醍類:如天精等i中位蔡駢二意酮衍生物:如金絲桃素等第三節(jié)醍類化合物的理化性質(zhì)【性狀】多為有色結(jié)晶,苯醍、蔡醍多以游離態(tài)存在,慈醍則主要以昔的形式存在。【升華性及揮發(fā)性】游離醍類具有升華性,小分子苯醍、蔡醍具有揮發(fā)性?!救芙庑浴糠衔纛惾芙庑缘囊话阋?guī)律:昔具親水性,背元具親脂性。蔥醍碳昔在水、有機(jī)溶劑中的溶解度都很小,但易溶于口比咤中?!舅嵝浴克嵝詠?lái)源:醍類名構(gòu)中的竣基(-COOH)和酚羥基(-OH)。酸性規(guī)律:①含竣基的醍類酸性強(qiáng)于不含竣基者;②酚羥基的數(shù)目越多,酸性越強(qiáng);③3-羥基的酸性強(qiáng)于a-羥基的酸性。即:含-COOH>含2個(gè)或2個(gè)以上3-OH>含1個(gè)3-OH>含2個(gè)或2個(gè)以上a-OH>含1個(gè)a-OH應(yīng)用:用于游離意醍的分離-pH梯度法。含-COOH2個(gè)或2個(gè)以上3-OH:可溶于5%NaHGO含1個(gè)3-OH:可溶于5%NaCO含2個(gè)或2個(gè)以上a-OH:可溶于1%NaOH含1個(gè)a-OH:可溶于5%NaOH【堿性】由于談基氧原子能接受質(zhì)子,因此表現(xiàn)微弱的堿性,溶于濃硫酸生成紅色佯鹽?!绢伾磻?yīng)】 表4-1不同顏色反應(yīng)鑒別特點(diǎn)及意義反應(yīng)類型反應(yīng)試劑反應(yīng)特點(diǎn)鑒別特點(diǎn)意義Feigl反應(yīng)碳酸鈉、甲醛、鄰二硝基苯紫色苯、蔡、菲、慈醍非醍成分(一)無(wú)色亞甲藍(lán)無(wú)色亞甲藍(lán)溶液藍(lán)色苯、蔡醍可附十PC和TLC與)醍區(qū)別(-)Borntr?ge反應(yīng)堿液橙、紅、紫紅、藍(lán)苯、蔡、菲、B(羥基醍類)羥基蔥醍呈紅色Kesting-Craven反應(yīng)活性亞甲基試劑(乙酰乙酸酯)藍(lán)綠、藍(lán)紫苯、蔡醍(醍環(huán)上有活性亞甲基)慈醍(一)與金屬離子醋酸鎂(鉛)橙黃、橙紅、紫紅紫、藍(lán)色慈醍(a-酚羥基、鄰二酚羥基)其余醍(-)對(duì)亞硝基一甲基聚胺反應(yīng)對(duì)亞硝基-二甲基苯胺紫、綠、藍(lán)、灰色鹿、酮1,8-二羥基四、酮呈綠色第四節(jié)醍類化合物的提取分離【提取】表4-2 醍類化合物的提取方法提取方法提取溶劑適合提取的成分有機(jī)溶劑提取法甲解或乙解甘或甘R堿提酸沉法堿水、酸水蒸汽蒸播法水蒸氣具有揮發(fā)性的苯醍及蔡醍
【分離】.薄:醍昔類與游離薄:醍的分離利用慈醍昔類和蔥醍的極性差異,其在有機(jī)溶劑中溶解度不同進(jìn)行分離。.游離薄:醍的分離(1)pH梯度萃取法:分離游離慈醍的常用方法。常用(2)色譜法:系統(tǒng)分離羥基蔥醍類化合物的有效手段, 尤其對(duì)于含一系列結(jié)構(gòu)相近的慈醍衍生物的藥材,常用吸附劑主要是硅膠。.薄:醍昔類的分離(1)溶劑法:純化總蔥醍昔時(shí),一般用乙酸乙酯、正丁醇等極性較大的有機(jī)溶劑。(2)色譜法:分離慈醍昔類化合物最有效的方法。原料J甲醇或乙醇提取,回收
醇提物(游離昔元、昔)I有機(jī)溶劑萃取或回流有機(jī)溶劑層(游離慈醍)水溶液或殘?jiān)ㄎ簦┨荻容腿》蛛x法(酸性差異)有機(jī)溶劑純化(乙酸乙酯、正丁醇萃?。┯袡C(jī)溶劑層(游離慈醍)水溶液或殘?jiān)ㄎ簦┨荻容腿》蛛x法(酸性差異)有機(jī)溶劑純化(乙酸乙酯、正丁醇萃取)色譜法分離(難分離成分)吸附色譜:硅膠,不能用氧化鋁(絡(luò)合)聚酰胺色譜:游離羥基蔥醍適用色譜法分離葡聚糖凝膠(分子篩)反相硅膠柱色譜色譜法分離(難分離成分)吸附色譜:硅膠,不能用氧化鋁(絡(luò)合)聚酰胺色譜:游離羥基蔥醍適用色譜法分離葡聚糖凝膠(分子篩)反相硅膠柱色譜圖4-1醍類化合物提取分離工藝流程圖第五節(jié)醍類化合物的檢識(shí)【理化檢識(shí)】I.Feigl【理化檢識(shí)】I.Feigl反應(yīng)、無(wú)色亞甲基藍(lán)顯色反應(yīng)、2.Borntrager反應(yīng)---羥基意醍。3.對(duì)亞硝基二甲苯胺---慈酮。【色譜檢識(shí)】1.薄層色譜Keisting-Ceaven反應(yīng)---苯醍、蔡醍。吸附劑展開(kāi)劑顯色劑吸附劑展開(kāi)劑顯色劑2.紙色譜固定相展開(kāi)劑顯色劑硅膠聚酰胺。多用親脂性有機(jī)溶劑,用甲醇調(diào)整極性。日光(顏色)、紫外光(熒光)、噴顯色劑(堿液、醋酸鎂)。(正相分配色譜)水。甲醇飽的石油醒、濃氨水飽和的正丁醇。同薄層色譜。第六節(jié)醍類化合物的結(jié)構(gòu)研究【化學(xué)方法】.鋅粉干儲(chǔ):母核推斷(不常用).氧化反應(yīng):常用氧化劑是堿性高鎰酸鉀和三氧化銘,通過(guò)對(duì)氧化產(chǎn)物的分析,判斷取代基的有無(wú)及位置。.衍生物(甲基化、乙?;┲苽洌?)甲基化反應(yīng)常用甲基化試劑的作用能力:重氮甲烷 CHN2V硫酸二甲酯(CH3)2SO<碘甲烷CHI不同功能基的甲基化反應(yīng)能力: -COOH>3—OH>a-OH>-CHO表4-3 甲基化試劑與功能基的反應(yīng)關(guān)系-COOH3-OHa-OH-CHOCHN2++-+(CH3)2SO-++-CHI+Ag2O+所有酚OH、醇OH+根據(jù)得到的不同程度的甲基化衍生物,分別作元素分析和波譜分析,已以確定各衍生物的甲氧基數(shù)目,并由此進(jìn)而推測(cè)原來(lái)分子中羥基的數(shù)目和位置。(2)乙?;磻?yīng)
常用乙?;噭┑淖饔媚芰Γ阂阴B?> 醋酎> 醋酸酯> 醋酸CH 3COCI (CHC。2。CH3COORCH3COOH/、同羥基的乙?;磻?yīng)能力:醇 -OH> 3-OH>a-OH> 烯醇式-OH表4-4乙酰化試劑與功能基的反應(yīng)關(guān)系醇OH3-OHa-OH烯醇式OH冰醋酸(少量乙酰氯)\(冷)+---醋酎/熱(短時(shí)間)++--醋酎/熱(長(zhǎng)時(shí)間)+++(兩個(gè)之一)-醋酎+硼酸/(冷)++--醋酎+濃硫酸/(室溫過(guò)夜)+++-醋酎+口比咤/(室溫過(guò)夜)++++根據(jù)得到的不向程度的乙?;苌?,分別作兀素分析和波普分析,已確定各衍生物的甲氧基數(shù)目,并由此推測(cè)原來(lái)分子中羥基的數(shù)目和位置?!觉惢衔颱V特征】(1)苯醍、蔡醍紫外光譜特征苯醍主要有三個(gè)吸收峰: 240nm(強(qiáng)峰)、285nm(中強(qiáng)山I)、400nm(弱峰)蔡醍主要有四個(gè)吸收峰: 245nm、251nmi335nmv257nm(2)薄:醍紫外光譜特征慈醍母核后四個(gè)吸收峰:O :° ;Il-n 。一O 一 :苯甲酰基252nm 醍樣結(jié)構(gòu)272nm325nm 405nm羥基建:酣有五個(gè)吸收峰:表4-5慈醍類的紫外光譜特征序號(hào)峰位與結(jié)構(gòu)的關(guān)系診斷意義第I峰230nm左右P酚OH酚羥基總數(shù)增多,峰位紅移第n峰240?260nm苯環(huán)第出峰262?295nm醍環(huán)3-OH存在可使吸收峰紅移,強(qiáng)度增加,loge>4.1,示有3-OH第IV峰305?389nm苯環(huán)a位有取代時(shí),峰位紅移強(qiáng)度降低;取代基位于3位時(shí)則吸收強(qiáng)度增大第V峰一400nm以上醍環(huán)與a-OH數(shù)目有美,數(shù)目越多,紅移越大【醍類化合物IR特征】醍類化合物的紅外光譜主要特征是厥基吸收以及雙鍵和苯環(huán)的吸收峰。羥基蔥醍類化合物在紅外區(qū)域有 Vc=《1675?1653cmb;丫。?3600?3130cm-1);丫芳環(huán)(1600?1480cm-1)的吸收。其中yc=o吸收與分子中a-OH的數(shù)目及位置有較強(qiáng)的規(guī)律性,為推測(cè)結(jié)構(gòu)中a -OH的取代情況提供重要的參考。表4-6Yc=OM收與分子中a-OH的數(shù)目及位置的關(guān)系a-OH數(shù)目取代位置游離C=O頻率cm-1締合C=O頻率cm-1頻率差0無(wú)a-OHP1678?1653--11-OH1675?16471637?162124?3821,4或1,5-二OH-1645?1608--1,8-二OH;1678?16611626?1616140?5731,4,5-三OH-1616?1592-41,4,5,8-四OH-1592?1572-【醍類化合物3-NMR寺征】
1.苯醍、蔡醍OIIjOHO醍環(huán)質(zhì)子(2、3、1.苯醍、蔡醍OIIjOHO醍環(huán)質(zhì)子(2、3、5、6)86.72(s)2.慈醍Hi醍環(huán)質(zhì)子(2、3)88.06(a-H,5、8)87.73(3-H,6、7)86.95(s)O芳環(huán)質(zhì)子a-H(1、4、5、3-H(2、3、6、7)87.67(負(fù)屏效應(yīng)小、高場(chǎng)區(qū))3.取代基質(zhì)子的化學(xué)位移及對(duì)芳環(huán)質(zhì)子的影響。見(jiàn)表4-7。表4-7 不同取代基質(zhì)子的化學(xué)位移及對(duì)芳環(huán)質(zhì)子的影響取代基類型質(zhì)子屬性化學(xué)位移(8)取代基性質(zhì)對(duì)方環(huán)質(zhì)子的影響酚-OHa-OH4811?12供電基8鄰、對(duì)芳?xì)?0.453-OH48<11-CH20H-CH2-質(zhì)了64.6(s或d)供電基8鄰芳?xì)?0.45-OH叱84.0?6.0-OCH甲氧基質(zhì)子84.0?4.5(s)供電基S鄰、對(duì)芳?xì)?0.45-CH3甲基質(zhì)子62.1?2.9(s或她s-陸丙偶合)供電基S鄰芳?xì)?0.15S對(duì)芳?xì)?0.1-COOH較基質(zhì)子611以下吸電基8鄰芳?xì)?0.8【醍類化合物C13-NMR特征】126.6132?9/1262131.126.6132?9/1262131.7OO182.5I"134.3蔡醍 慈醍2.取代基效應(yīng)當(dāng)母核上引入取代基時(shí),可使直接相連的碳原子化學(xué)位移增加 20-35ppm,其鄰位和對(duì)位的化學(xué)位移值減小。對(duì)其他碳原子的影響也有一定的規(guī)律性。【醍類化合物MS特征】(1)游離薄!昆:①分子離子峰為基峰。②碎片離子為相繼失去兩分子一氧化碳及相應(yīng)的雙電荷離子峰。(2)薄!昆昔:①得不到分子離子峰。②基峰為昔元離子峰
O|. O. .八JL1八』八八…IIIII .'—?「□[Om/z208 m/z180 m/z152圖4-2慈醍母核的EI-MS基本特征習(xí)題一、寫(xiě)出下列化合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)式及英文名稱,并說(shuō)明其所屬化學(xué)結(jié)構(gòu)類型及主要生物活性,主要分布的中藥。紫草素 丹參素 原兒茶醛 丹參酮IIA茜草素金絲桃素 蘆薈大黃素 番瀉葉音AB、CD二、選擇題。(一)單選題。.下列各科屬植物不含慈醍類成分的是A.豆科B.傘形科C.蓼科D.茜草科E.百合科.大黃素型慈醍母核上的羥基分布情況是A.在一側(cè)苯環(huán)的0位B.在二側(cè)苯環(huán)的0位C.在一個(gè)苯環(huán)的a或0位D.在二側(cè)苯環(huán)的a或0位E.在血環(huán)上.下列慈醍類化合物中,酸性強(qiáng)弱順序是A.大黃酸>大黃素 >蘆薈大黃素 >大黃酚 B.大黃酸>蘆薈大黃素 >大黃素>大黃酚C.大黃素>大黃酸 >蘆薈大黃素 >大黃酚 D.大黃酚>蘆薈大黃素 >大黃素>大黃酸E.大黃酸>大黃素>大黃酚>蘆薈大黃素.1-OH;<血的IR光譜中,v°。峰的特征是A.1675cm-1處有一強(qiáng)峰 B.1580cm-1 處有一個(gè)吸收峰C.1675?1647cm1和1637?1621cm1范圍有兩個(gè)吸收峰,兩峰相距 24?38cm1D.1678?1661cm1和1626?1616cm1范圍有兩個(gè)吸收峰,兩峰相距 40?57cm1E.在1675cm1和1625cm1處有兩個(gè)吸收峰,兩峰相距 60cm1.羥基慈酮反應(yīng)陽(yáng)性的是A.醋酸鎂反應(yīng) B.對(duì)亞硝基-二甲苯胺反應(yīng)C.堿液反應(yīng)D.苯胺-鄰苯二甲酸反應(yīng)E. X^-二甲胺基苯甲醛-濃硫酸反應(yīng).以pH梯度萃取法從大黃CHC3提取液中用5%NaHG孽取,堿水層含有的成分是A.大黃酚B.大黃素G.大黃酸D.大黃素甲醴E.蘆薈大黃素.用葡萄聚糖凝膠分離下列化合物,最先洗脫下來(lái)的是A.紫草素B. 丹參新醍甲 G.大黃素D.番瀉音E.茜草素.下列化合物中不溶于水和乙醇的是A.紅景天音B.蘆薈昔G. 苦杏仁昔 D.天麻昔E.茜草素.屬于二慈酮昔的是A.蘆薈音B.番瀉音G.紫草素D.二氫丹參醍E.丹參素(二)多選題。.酶類化合物一般A.多為有色結(jié)晶 B. 游離的血類多具升華性G.慈釀?lì)惢衔锒嘁员车男问酱嬖谟谥参矬w內(nèi) D.游離意酶可用堿溶酸沉法提取E.游離慈酶多具有酸性,可用 pH梯度法萃取分離.苯血和茶釀共有的顯色反應(yīng)有A.Borntr?ger反應(yīng)B.無(wú)色亞甲藍(lán)試劑反應(yīng) G.Kesting-Graven反應(yīng)D.醋酸鎂反應(yīng)E.對(duì)亞硝基-二甲基苯胺反應(yīng).可作為羥基意醍分離的方法有A.pH梯度法離法 B.聚酰胺色譜分離法 G.氧化鋁柱色譜分離法D.硅膠柱色譜分離法 E.離子交換分離法.羥基慈醍紫外光譜中,由醍式結(jié)構(gòu)引起的吸收譜帶是A.230nmB.240?260nmG.262?295nmD.305?389nmE.400nm以上三、判斷下列化合物Rf值的大小。1.紙色譜,甲醇飽和的石油酸展開(kāi), 1%NaO噴霧顯色(A)(B)MeO2.SephadexLH-20glc_OOIII||
glc_OO
(A)
glc-glcOOH O O—glc-glc1 IL J..IIch3O(C)柱色譜,70湖醇洗脫,OHIIOHOII流出的先后順序gic-OCOOHCOOHOHIIIIO(C)四、用適當(dāng)?shù)姆椒ㄨb別各組化合物。1.化學(xué)法COOHOHO1JI(D)OHCOOHIIOIIIIOOHCOOHOHOJJI.OH,IOCH3(D)2.UV、IROHIIII11O(A)五、工藝設(shè)計(jì)中藥萱草根含有下列化合物,OHOJIIOHIIIIO(A)MeOMeOOMeOMe—NHCOCH3OH(B)OIIIInO(D)OHCOOHOOHOHOHH3cCOOH(A)OHOCH^CHC(CH3)2CH3II
OOHOJIO(B)OHCH3請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)從中提取分離各化合物的工藝流程。CH3OHOHOIIO(B)COOH(COHO
.11.||O—glcCH3(B)(C)OHOMeOHIIII(D( E(F)IIOCH3HO六、解析下列化合物.某化合物為黃色結(jié)晶,mp.243~244C,分子式C6H12Q,與5%氫氧化鈉呈深紅色,不溶于水,溶于 5%碳酸鈉水溶液呈橙紅色,IRcm-1:3320,1655,1634,840,8601HNMRDMSO-d)S:12.85(1H,s,D2O交換后消失);與醋酸鎂甲醇液呈橙紅色。10.50(1H,s,D2O交換后消失);3.76(3H,s)4.55(2H,s);7.22 (1H,d.J=8.0Hz);7.55 (1H,d.J=8.0Hz)7.61 (1H,m.);8.15 (1H,s.該化合物乙?;?HNMRCDC3)S:2.10 (3H,s.)2.36 (3H,s.)2.424.552.424.5513C-NMRS: 148.7616(s) 185.13(s)(3H,s.)信號(hào)向低場(chǎng)位移至 5.18ppm處。(s) 141.15 (s)129.54(s)120. 31( d)118.74(d) 132. 24( d) 115. 00(d)158.177.76(s) 134.19 (s)121.10( s) 113.30(s) 134.19( s) 54.65 (s)58.03s)第五章苯內(nèi)素類化合物本章復(fù)習(xí)要點(diǎn):.掌握香豆素的理化性質(zhì)和檢識(shí)方法。.掌握香豆素的提取、分離方法。.熟悉香豆素和木脂素的結(jié)構(gòu)和分類。.熟悉香豆素和木脂素的波譜特征。.熟悉木脂素類化合物的理化性質(zhì)及鑒別方法。.了解苯丙素類化合物的分布、生物合成途徑和生理活性。第一節(jié)概述【含義】苯丙素類化合物是指基本母核具有一個(gè)或幾個(gè) C6—C3單元的天然有機(jī)化合物類群。【分類】1分子1分子C6—C3單兀)簡(jiǎn)單苯丙素類一苯丙烯、苯丙醇、聚丙醛、苯丙酸類(香豆素類(1分子C6—C3單元)木脂素類(2~4分子C6—C3單元)木質(zhì)素類(多分子C6—C3單元)黃酮類(C6—C3—C6單元,另章介紹)【生源途徑】苯丙素類化合物均由桂皮酸途徑合成而來(lái)。第二節(jié)香豆素類香豆素類成分是指一類具有苯駢a-口比喃酮母核的天然化合物的總稱。 在結(jié)構(gòu)上可以看成是順鄰羥基桂皮酸脫水而形成的內(nèi)酯類化合物。目前發(fā)現(xiàn)的約 1200種,廣泛分布在高等植物中,如傘形科、 豆科、茄科、蕓香科、菊科等科屬的植物富含該類成分?!窘Y(jié)構(gòu)與分類】表5-1香豆素結(jié)構(gòu)分類及代表化合物代表化合物傘形花內(nèi)酯(7—OH代表化合物傘形花內(nèi)酯(7—OH香豆素)簡(jiǎn)單香豆素(僅苯環(huán)一側(cè)有取代基)線型(6、7-吠喃)香豆素線型(6、7-口比喃)香豆素角型線型(6、7-吠喃)香豆素線型(6、7-口比喃)香豆素角型(7、8-口比喃)香豆素補(bǔ)骨脂內(nèi)酯(母核結(jié)構(gòu))當(dāng)歸素( 白芷內(nèi)酯,母核結(jié)構(gòu))calanolideAcalanolideA雙七葉內(nèi)酯
茵陳內(nèi)酯a-口比喃酮環(huán)上有取代基的香豆素香豆素二聚體、三聚體
異香豆素【理化性質(zhì)】1.性狀游離香豆素多為結(jié)晶性物質(zhì);亦有呈玻璃態(tài)或液態(tài)。分子量小的具芳香氣味、揮發(fā)性及升華性。香豆素甘一般呈粉末或晶體狀。 無(wú)揮發(fā)性及升華性,也無(wú)香味。.溶解性具有昔溶解性的一般規(guī)律。但游離香豆素(分子量?。┛扇苡诜兴?,難溶于冷水。
COO"CCOO"CnO反鄰羥基桂皮酸鹽(加酸不可逆)
上, OH"r .| =I 長(zhǎng)時(shí)間加熱H+ CCOO- OO O-香豆素 順鄰羥基桂皮酸鹽(S水小) (S水大)應(yīng)用:堿溶酸沉宓提取香豆素
注意:加熱時(shí)間不宜太長(zhǎng)不能與濃堿共沸(裂解一酚類或酚酸)側(cè)鏈有酯鍵的不宜(堿水解)4.顯色反應(yīng)表5-2香豆素顯色反應(yīng)的鑒別特點(diǎn)和意義反應(yīng)類型反應(yīng)試劑反應(yīng)特點(diǎn)鑒別特點(diǎn)鑒別意義異羥的酸鐵反應(yīng)鹽酸羥胺、Fe+紅色絡(luò)合物內(nèi)酯結(jié)構(gòu)內(nèi)酯壞有無(wú)三氯化鐵反應(yīng)Fe+Cl3溶液綠色?墨綠色酚羥基酚羥基后無(wú)Gibb's反應(yīng)2,6-二氯苯醍氯亞胺(ON)藍(lán)色酚羥基對(duì)6-啟尢取代Emerson反應(yīng)4-氨基安替比林鐵氧化鉀(OH)紅色位無(wú)取代【提取與分離】.提?、潘羝舨シㄒ灰恍》肿佑坞x香豆素的揮發(fā)性。⑵堿溶酸沉法一一內(nèi)酯結(jié)構(gòu)的性質(zhì)。⑶溶劑法一溶解性特點(diǎn)一一系統(tǒng)溶劑法(石油醍、乙醍、乙醇、水)。甲醇或乙醇提取,結(jié)合溶劑法、大孔樹(shù)脂法。.分離單體分離比較困難,一般多用色譜法分離。極性小、游離態(tài)一一硅膠吸附分離(氧化鋁一般不用)。極性大、昔一一反相色譜(Rp-18、Rp-8)?!緳z識(shí)】.熒光:多呈藍(lán)色或紫色熒光,7-羥基香豆素類有較強(qiáng)蘭色熒光,加堿后熒光增強(qiáng)、顏色變綠;吠喃香豆素類顯藍(lán)色或褐色。應(yīng)用:色譜(TLC、PQ檢識(shí)。.顯色反應(yīng):異羥的酸鐵反應(yīng) 一香豆素的內(nèi)酯環(huán)的特點(diǎn)。三氯化鐵反應(yīng)一酚羥基的特點(diǎn)。Gibb's反應(yīng)、Emerson反應(yīng)一酚羥基對(duì)位無(wú)取代基?!静ㄗV特征】1.UV光譜(1)香豆素類成分的紫外光譜主要有苯環(huán)和a—口比喃酮環(huán)結(jié)構(gòu)的吸收。未取代的香豆素在 274nm(log4.03)和311nm(log3.72HOO^。O)處分別有最大吸收。前者由苯環(huán)引起,后者由a -口比喃酮引起。(2)當(dāng)母核上引入含氧取代基時(shí),常會(huì)引起主要吸收峰的紅移。(3)含有酚羥基的香豆素,在堿液中的吸收峰有顯著的紅移現(xiàn)象,且吸收有所增強(qiáng)。2.紅外(IR)光譜吠喃環(huán)(2.紅外(IR)光譜吠喃環(huán)(C-H3175?3025cm1(弱小、尖銳的雙峰)H-o:芳環(huán)1660 ?1600cm( 三個(gè)較強(qiáng)吸收)3.核磁共振(NMR譜(1)香豆素類化合物OO內(nèi)酯環(huán)1750?1700cm1(C=O,最強(qiáng)峰)1270?1220cm1(強(qiáng)吸收峰)1100?1000cm1(強(qiáng)吸收峰)①H-3、H-4構(gòu)成AB系統(tǒng),以一組dd.峰出現(xiàn),偶合常數(shù)較大(J9.5Hz),H-3(1H,d.J=9.5),86.10?6.50(高場(chǎng)),由于受厥基吸電共軻效應(yīng)的影響,H-3(1H,d.J=9.5),8.20)。H-4位于較低場(chǎng),化學(xué)位移較大(8.20)。②芳環(huán)質(zhì)子信號(hào)受芳環(huán)取代影響很大7-OH香豆素5 4HO O O8 1H-5H-6H-8(1H,d.J=8.0)(1H,dd.J=8.0(1H,d.J=2.0)2.0)8(低場(chǎng))8(高場(chǎng))7-二取代香豆素H-6、H-8、7-二取代(線型吠喃和線型口比喃、8-二取代(角型吠喃和角型口比喃分別呈現(xiàn)d峰,J=2.0)H-5、H-8分別呈現(xiàn))H-5、H-6分別呈現(xiàn)8(高場(chǎng))2.5(小、間偶)s峰d峰,J=8.0(大、鄰偶H5 410A/H5 410A/O個(gè)3③在高分辨譜上能觀察到遠(yuǎn)程偶合(折線型偶合):5J3,,8=0.6~1.0Hz5J4.8=0.6~1.0Hz④吠喃香豆素:吠喃環(huán)質(zhì)子(AB系統(tǒng),dd.)86.70?7.20(1H,d.J=2.0 ?2.5)87.50?7.70(1H,d.J=2.0 ?2.5)芳環(huán)質(zhì)子H-5(1H,s.)H-8(1H,s.)⑤芳環(huán)上甲氧基質(zhì)子:三個(gè)質(zhì)子的單峰(2)13C-NM就特征:香豆素母核碳譜的特征信號(hào):(3H,s.) ,83.8?4.0ppm。H8C-2(C=O,s.C-7(C-OH,s.C-9(季碳,C-10(季碳,C-4(C=C,d.C-3(C=C,d.8>160ppm)8>160ppm),受默基吸電共軻的影響C-O-,s.8149.0?154.0ppm)s.6110.0?113.0ppm)8143.0?145.0ppm),受默基吸電共軻的影響8110.0?113.0ppm)67HO510::98(160以上)(160以上)4.質(zhì)譜(MS特征(110.0?C-3?C-10>C-8?113.0) (110以下)100%(基峰)。大多具有很強(qiáng)的分子離子峰[M]+,簡(jiǎn)單香豆素和吠喃香豆素的分子離子峰經(jīng)常是基峰。出現(xiàn)一系列失去CO的碎片離子峰,最主要碎片離子峰是[M-CO]+峰,其豐度可達(dá)具有甲氧基取代的香豆素經(jīng)常出現(xiàn)失去甲基(-CH3)100%(基峰)。第三節(jié)木脂素【概述】木脂素是一類由二分子苯丙素衍生物(單體)聚合而成的天然化合物,由于主要存在于植物的木質(zhì)部或開(kāi)始析出時(shí)呈樹(shù)脂狀,所以稱木脂素。木脂素類化合物具有多方面生物活性,如保護(hù)肝臟和降低血清 GPT水平、抑制癌細(xì)胞增殖等作用。【結(jié)構(gòu)及分類】依據(jù)組成木脂素的C6-C3單體縮合位置不同及其側(cè)鏈丫-碳原子上的含氧基團(tuán)相互脫水縮合等反應(yīng),形成了不同類型的木脂素。表5-3木脂素的結(jié)構(gòu)分類結(jié)構(gòu)類型結(jié)構(gòu)特征代表化合物簡(jiǎn)單木脂素oa兩分子苯丙素通過(guò)3-3縮合形成葉下珠脂素0單環(huán)氧木脂素7 9 入 工簡(jiǎn)單木脂素通過(guò)7-7/或9-9/或7-9,縮合而成恩施脂素落葉松脂素LP:TLII一OLJ一廠、廠7 V「r「IIJU木脂戶宅勺酯O5簡(jiǎn)單木脂素基礎(chǔ)上 9-9/內(nèi)酯環(huán)牛善于昔CO:1環(huán)木脂素kJCO:co:簡(jiǎn)單木脂素通過(guò)6-7,縮合形成異紫杉脂素環(huán)木脂內(nèi)5Oeg5c旨ppO環(huán)木脂素9-9/環(huán)合形成內(nèi)酯環(huán)鬼臼毒脂素雙環(huán)氧木5A-<O>Arr°;ArH-)—(-HH,一HH1<A-Ar《%ArO O旨素「a3-hAr3*Ar\AArO O簡(jiǎn)單木脂素7-9,、9-7,縮合而成丁香脂素結(jié)構(gòu)中既有聯(lián)苯結(jié)構(gòu)又有聯(lián)苯與側(cè)鏈環(huán)合而成的八元環(huán)狀結(jié)構(gòu)五味子醇五味子素4A本十和型本月EA1聯(lián)苯型木脂素兩個(gè)苯環(huán)通過(guò)3-3/直接相連而成,其側(cè)鏈為未氧化型厚樸酚和厚樸酚其他類化學(xué)結(jié)構(gòu)不屬于以上八種水飛薊素【理化性質(zhì)】.性狀多數(shù)為無(wú)色結(jié)晶,一般無(wú)揮發(fā)性,少數(shù)具升華性。.溶解性游離木脂素多具親脂性,易溶于有機(jī)溶劑(苯、乙醍、氯仿、乙醇),難溶于水,具酚羥基的木脂素可溶于堿水液中。木脂素甘水溶性增大。.光學(xué)活性與異構(gòu)化作用木脂素常有不對(duì)稱碳原子或不對(duì)稱中心,多數(shù)具有光學(xué)活性,遇酸易異構(gòu)化(雙環(huán)氧木脂素),而木脂素的生物活性與其立體結(jié)構(gòu)有一定關(guān)系(鬼臼毒脂素 -抗癌活性),因此,在木脂素的提取分離過(guò)程中應(yīng)盡量避免與酸堿的接觸,以防止其構(gòu)型的改變?!咎崛∨c分離】
.系統(tǒng)溶劑法一般常將藥材先用乙醇或丙酮提取,提取液濃縮成浸膏后,用石油醒、乙醛、乙酸乙酯等依
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