第三章中藥化學(xué)第一節(jié)

第3 中藥化學(xué)成分與藥效物質(zhì)基時珍）1892（清?趙學(xué)敏）921種。隨著科學(xué)技術(shù)的進泛的篩選，還將會發(fā)現(xiàn)的新的藥物。中所以能夠防病治病，物質(zhì)基礎(chǔ)在于其所含的有效成分。然而一種中藥往往含有結(jié)構(gòu)和性質(zhì)不同的多種成分。例如中藥麻黃（EphedraeHerba.）中就含有左旋等多種生RaciixetRhiz,oma)中則含有酸等多種皂苷以及黃酮類、淀粉、纖維素和草酸鈣等成分。以上兩例中，左旋具有平喘、解痙作用；酸則具有抗炎、抗過敏和治療胃潰瘍的是無效成分或者雜質(zhì)。以麻黃及為原料做成的浸膏或制劑，選擇左旋及酸為。應(yīng)當，在中藥及其他天然藥物中，明確所有有效成分的品種并不多的只是一些生理活性成分，即經(jīng)過不同程度藥效試驗或生物活性試驗，包括體外(invitro)及體內(nèi)linvivo）試驗，證明對機體具有一定生理活性的成分。但是，它們并不一定是真正代表該。正確結(jié)構(gòu)，1952150年時間。而利血平從發(fā)現(xiàn)、確定結(jié)構(gòu)，到Raycrystalysis)在設(shè)備、性能及測試技術(shù)方面的大幅度改善，以及計算機的廣泛運用，擁有豐富的中藥資源，相信在21世紀一定能對人類事業(yè)做出更大的貢獻。第一節(jié)緒中藥化學(xué)成分研究的主要是研究中藥化學(xué)成分的結(jié)構(gòu)特點理化性質(zhì)提取分離方一、中藥化學(xué)成分的結(jié)構(gòu)類 二 中藥化學(xué)成分的理化性依據(jù)。例如，附子中含性較大的烏頭堿，中含有次酸，附子和配伍，附子中的烏頭堿與中的次酸形成復(fù)鹽，在體內(nèi)逐漸分解而起作用，避免在短時間吸，若目的物為已知成分或已知化學(xué)結(jié)構(gòu)類型如從中提取酸麻黃中提取，（一）是在常溫或溫熱60℃~80℃)條件下用適當?shù)娜軇┙n藥材以溶出其中有效成分的方法。出液的法。但該法消耗溶劑量大、費時長，操作比較麻煩。是用易揮發(fā)的加熱回流提取中藥成分的方法但對熱不穩(wěn)定的成分不宜用此法，，本法彌補了回流提取法中溶劑消耗量大，操作麻煩的不足常用索氏提取器來完，lOO℃以上，并在lOO℃左右有一定的蒸汽壓。樟腦，茶葉中的等。振動頻率在彈性介質(zhì)中高達20kHz的一種機械波。由于超聲波可產(chǎn)生高速、空化效力(Pc)以上狀態(tài)時，成為單一相態(tài)，將此單一相態(tài)下的物質(zhì)稱為超臨界流體(supercritical大小的不同成分依次萃取出來。這種萃取方法稱為超臨界流體萃取法(SFE)。氨、二氯甲烷等，其中以CO，最為常用，現(xiàn)對其特點作以概括。IR、MS聯(lián)用，可高效快速地分析中藥及其制劑中的有效成分。導(dǎo)致產(chǎn)品成本中的設(shè)備折1日費比例過大；③更換產(chǎn)品時設(shè)備較。甲醇、乙醇、和乙腈等。（二）利用溫度不同引起溶解度的改變進行分離：該方法主要包括結(jié)晶及重結(jié)晶等操作。，，一水、乙醚一甲醇、乙酸一水、乙醚一等。20％左右的溶劑?；衔镏亟Y(jié)晶前后的應(yīng)該一致。l℃~2在測和熔距時要注意有些化合物有雙特性即在某一溫度已經(jīng)完全熔化當溫176續(xù)加熱至近200℃時又在242時又分解又如芫花素(genkwain一些與糖結(jié)合的苷類化合物，也有雙現(xiàn)象。Rf0.2、0.50.8左右，用各種顯色反應(yīng)進行觀測均為單一的斑點，輔以、晶形和色澤的觀察，得出的結(jié)論就更為可靠。④高效液相色譜法(HPLC)：是判斷有效成分純度的一種重要方法，具有樣品用量小、（利用兩種以上不同溶劑的極性和溶解性差異進行分離：在溶液中加人另一種溶劑以（水／醇法；或在濃縮（醇／水法或在乙醇濃縮液中加人數(shù)倍量乙（醇／醚法或醇／法可皂苷沉淀析出，而脂溶性的樹脂等類雜質(zhì)則留存在母液中等。（（游離型或解離型（法pH質(zhì)沉淀的方法等也均屬于這一類型。這種方法因為簡便易行，在工業(yè)生產(chǎn)中用得很廣。利用沉淀試劑進行分離：酸性或堿性化合物還可通過加入某種沉淀試劑使之生成水則可作成鹽苦酮酸鹽等有機酸鹽或磷鉬酸鹽磷鎢酸鹽雷氏鹽等無機酸鹽。（如鉛鹽再進行堿化、萃取，回收即可得到純化了的堿性中藥化學(xué)成分。K值：兩種相互不能任意混溶的溶劑（例如三氯甲烷與水）K=CU/CL(3-=01CCl/290%A（水10%B（三氯甲烷中：同理，=0.1=1/10BA10%，90%、B90%以上程度的分離。子βA、B兩種溶質(zhì)在同一溶劑系統(tǒng)中分配系數(shù)的比值。 上例中，βKA/KB=10/0.1=100就一般情況而言，β≥100，僅作一次簡單萃取就可實現(xiàn)基本分離；如果100>β≥10，β≌1KA≌KB，意味著兩者性質(zhì)極其相近，即使作任意次分配也無法實現(xiàn)分離。在pH:pH的影響。因為pH變化可以改變它們的存在狀態(tài)（游離型或解離型，從而影響在溶劑系統(tǒng)中的分配比。以酸性物質(zhì)(HA)K可用下式表示：（3——KapKa均可用來表示酸性物質(zhì)的酸性強弱。酸性越強，Ka，越大，pKa值越小。若HAA-則：使該酸性物質(zhì)完全游離，即使A-均轉(zhuǎn)變成HA， 通常酚類化合物的pKa值一般為9.2~10.8，羧酸類化合物的pKa值約為5，如果pH在3以下時，大部分酚酸性物質(zhì)將以非解離形式(HA)存在，易分配于中；若pH在12以上，這些物質(zhì)將以解離形式（A-）存在，從而易分配于水中。同理，堿性物質(zhì)(B)KbpKbB+H2O≒BH++堿酸共軛酸（3— 現(xiàn)在，堿性物質(zhì)的堿性強弱是以其共軛酸(BH+)的解離常數(shù)Ka或pKa值表示 BH++O≒B+H 9）（3—pKapH條件。pH<3(HA)、堿性物質(zhì)則呈解離狀態(tài)(BH+)存在；pH>12時，則酸性物質(zhì)呈解離狀態(tài)（A—、堿性物質(zhì)則呈非解離狀態(tài)(B)存在。據(jù)此，可采用圖3-1所示在不同pH的緩沖溶液與中進行分配的方法，使酸性、堿性、中性要參數(shù)。一般β>50時，簡單萃取即可解決問題，但β<50時，則宜采用逆流分溶法。問題如何求得β(PC)PC的原理與液一液萃取法基本相同，RfK之間有下列關(guān)系：11)r=2A、B兩種（或兩組）RfRfaRfb式中，RfaPCTLC)（）（RH37，分別RP-2、RP-8RP-18。三者親脂性強弱順序如下：RP-18>RP-8>RP-2。Zorbax類全多孔硅膠微球，其上鍵合不同極性的有機化合物以適應(yīng)不同02×l05PaLPLC，<5.05xI05Pa)、中壓液相色譜(MPLC，5.05×l05~20.2×l05Pa)及高壓液相色譜(HPLC，>20.2xl05Pa)3-2所示。E．MerckLobar（可達克數(shù)量級、分離效果較好（HPLC所得結(jié)果、分離速度較快（填充劑um3-1順序排列。②化合物的極性則由分子中所含官能團的種類、數(shù)目及排但鼠李糖（6-去氧糖）及麻糖（2，6-二去氧糖）因分子中-CH2OH及-CHOH分別脫去氧變?yōu)楱CCH3及-CH2-，故極性即隨之降低。應(yīng)當，酸性、堿性及兩性中藥化學(xué)成分的極性強弱及吸附行為主要由其存在狀態(tài)（游離型或解離型）pH的影pH以改變酸性、堿性及兩性體根據(jù)介電常數(shù)（ε）的大小來判斷：常用溶劑的介電常數(shù)及其極性排列如表3-2所示。60100~20060真空干燥器中減壓干燥、研粉后再鋪在吸附劑柱上。。的影響比較突出，故不可隨意將極性差別很大的兩種溶劑混合在一起使用中最常應(yīng)3-3所示。。TLCTLC2倍左聚酰胺吸附色譜法：聚酰胺polyamide)吸附屬于氫鍵吸附，是一種用途十分廣泛的氯甲烷及等常用對堿較穩(wěn)定對酸尤其是無機酸穩(wěn)定性較差可溶于濃鹽酸、3-3表示?！状肌鷼溲趸c水溶液→甲酰胺→二甲基甲酰胺→尿素水溶質(zhì)例外，分離效果好，加以吸附容量又大，故聚酰胺色譜特別適合于該類化合物的分聚酰胺色譜也有薄層色譜與柱色譜兩種方式：目前，均有市售品供應(yīng)，不必自己大孔吸附樹脂：大孔吸附樹脂(MacfofeticulafResin)2060年代末發(fā)展起來的樹脂在中草藥化學(xué)成分的提取分離、復(fù)方中藥制劑的純化和等方面均顯示出獨特的作進行單味中藥的提取、分離或者復(fù)方制劑的純化和。②影響吸附的因素：大孔吸附樹脂本身的性質(zhì)是重要的影響因一，如：比表面積、樹脂則易在水中吸附極性物質(zhì)。糖是極性的水溶性化合物，與D型非極性樹脂吸附作用很對于具有酸堿性的物質(zhì)還可以用不同濃度的酸、堿液結(jié)合進行洗脫。例如用非極性大孑L吸附樹脂對生物堿的0.5％鹽酸溶液進行吸附，其吸附作用很弱，極易被水洗脫下a．用適量水洗，洗下單糖，鞣質(zhì)、低聚糖、多糖等極性物質(zhì)，用薄層色譜檢識，防止30％乙醇不會洗下大量的黃酮類化合物；c．3%~5%堿溶液洗，可洗下黃3-4列出國內(nèi)外常用的、有代表性的、不同型號大孔吸附樹脂的性能，目前國家食品藥品監(jiān)督管理對大孔吸附樹脂在中藥復(fù)方中的應(yīng)用已初步制訂了相1000以下的化合物。下面就凝膠過濾法和膜過濾法進行說明。系利用分子篩分離物質(zhì)的法。其中所用載體，如葡聚糖凝膠，是在水中不溶、但可膨脹的球形顆粒，具有三的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。當在水中充分膨脹后裝入色譜柱中，加入樣品混基葡聚糖凝膠（SephadexLH-20SephadexSephadexLH-20SephadexG-25SephadexG-25原有的分子篩特性，可按分子量大小分離物質(zhì)外，在由極性與非極性溶劑組成的混合膜分離法：膜分離法是一種用天然或人工合成的膜，以外界能量或化差為推動025~14um（0.001~0.2um滲透膜(0.0001~0.OOlum)；納米膜(約2nm)外，膜分離技術(shù)還可以用于提取中藥有效成分、口服液、和其他制劑。3-4。①母核部分：母核部分為由苯乙烯通過二乙烯苯DVB)交聯(lián)而成的大分子網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。網(wǎng)3-5所示。不同交聯(lián)度適于分離不同大小的分子。S03H+ COOH及-NH2、／NH、—N等基團，根據(jù)交換基的不同，離子交換樹脂分為：a.陽離 主要有強堿性[—N+(CH3)3Cl—]和弱堿性（—NH2、NH ／①用于不荷離子的分離天然藥物水提取物中的酸性堿性及兩性化合物可按圖5同(Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ)NH4+型弱酸性點相差在l00℃以上時，可用反復(fù)蒸餾法達到分離的目的，如沸點相差在25℃以下，則需要四、中藥化學(xué)成分的結(jié)構(gòu)鑒定方（一）會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)測定工作純度檢查的方法很多如檢查有無均勻一致的晶形有無明確、敏銳的等但是最常應(yīng)用的還是各種色譜方法如在TLC或PC上選擇適當?shù)恼归_劑，法加以確認。另外，氣相色譜(GC)也是判斷物質(zhì)純度的一種重要方法，但只適用于在高真（二）是有一點是共同的即文獻檢索調(diào)研工作幾乎結(jié)構(gòu)研究工作的全過程大量事實證明，測為已知化合物）查閱各種專著、手冊、綜述，或者通過系統(tǒng)查閱《化學(xué)，進一（三）高分辨質(zhì)譜HR-MS)43-6中164C8H12N4、C9H12N2O、C10H12O2、C10H16N2164，但精確質(zhì)量則并HR-MS儀上可以很容易地進行區(qū)別。因此，高分辨質(zhì)譜可以確定化合物的精確分子式確定后，即可按下式求算分子的不飽和度（indexofunsaturationu表示式中，I為一價原子（如H、D、X）的數(shù)目；Ⅲ為三價原子（如N、P等）的數(shù)目；Ⅳ為四價原子（C、S）的數(shù)目。O、S如前所述，質(zhì)譜MS)學(xué)電離（簡稱CI、場致電離(簡稱FI)、場解析電離（簡稱FD、快速原子轟擊電離（簡稱FAB）和電噴霧電離（ESI）等，為對熱不穩(wěn)定的化合物的研究提供了方便。（如C=CC≡CC=ON=O芳環(huán)等吸收均出現(xiàn)在這個區(qū)域并可據(jù)此進行鑒別。1500~雜，猶如人的，可據(jù)此進行化合物的真?zhèn)伪容^鑒別?！?n→π*可因吸收紫外光及可見光而引起，吸收光譜將出現(xiàn)在光的紫外及可見區(qū)域200~700nm)(is。由相應(yīng)的π→π*n一π*躍遷所引起。UV光譜對于分子中含有共軛雙鍵、α，β-可磁氫核磁1)氫同位素中1H的峰比最大信號靈敏度也高故11R測定中通過化移δ（信息，對中藥化學(xué)成分的結(jié)構(gòu)測定具有十分重要的意義?；疲é模河捎谥車瘜W(xué)環(huán)境不同，氫核電子密度以及繞核旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的磁的效應(yīng)也不同所以不同類型的氫核信號將出現(xiàn)在不同的區(qū)域據(jù)此可以進行識別峰面積：因為1H-NMR譜上積分面積與分子中的總質(zhì)子數(shù)相當，故如分子式已知，可據(jù)偶合干擾而使信號發(fā)生，表現(xiàn)出不同裂分，如s（singlet，單峰、d（doublet，二重峰、t（triplet，三重峰、q（quartet，四重峰）m（multiplet，多重峰）等。碳核磁(13C-NMR)：在決定中藥有機化學(xué)成分結(jié)構(gòu)時，與1H-NMR相比，13C—于13C的磁旋比僅為1H的1/4，而且在自然界的碳元素中，13C的峰度比只有1%，所以 MR測定的靈敏度只有1H的1/6000，致使¨C-NMR長期以來不能投入實際應(yīng)用。由于脈普通的“C-NMR13C—NMR譜。此時，1H13C的偶合影響全部消13C1HNOE效應(yīng)，使連有質(zhì)子13C信號強度增加，季碳信號因不連有質(zhì)子，將表現(xiàn)為較弱的吸收峰。 bypolarizationtransfer)：DEPT法系通過改變照射氫核的脈沖寬度(θ)或設(shè)定不同的弛豫時間(delaytime，2D3)，使不同類型的13C信號在譜圖上（圖3-8）呈單峰形式分別向上或出，故靈敏度高，信號之間很少，目前已成為13C-NMR譜的一種常規(guī)測定方法。13C-NMR譜與1H-NMR譜不同，化 的幅度較寬，約為200個化 移單位，故信號之間很少，識別起來比較容易。與1H-NMR一樣，13C的信號化 判斷13C的類型。顯然，改變某個13C核周圍的化學(xué)環(huán)境或電子密度，如引入某個取代基，則該13C信號此外二維核磁技術(shù)的飛速發(fā)展為中藥化學(xué)成分的研究提供了更加簡捷可靠的方法中藥的質(zhì)量控制和評價是制約中藥現(xiàn)代化發(fā)展的關(guān)鍵問題之一也一直是中研究的400多個中藥品種的質(zhì)量標準，還提高了中藥的質(zhì)量控制指標。（一）中藥的有效成分研究清楚后，便可應(yīng)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，觀察中藥有效成分在內(nèi)的吸給大鼠腹腔注射，能明顯促進肝細胞核和胞漿RNA及蛋白質(zhì)的生物合成。在藥理作用明顯促進、肝臟、骨髓等的核糖核酸、脫氧核糖核酸、蛋白質(zhì)和糖的生物合成作用，并，有效成分中所含的酸具有解毒作用。這些有效成分發(fā)揮復(fù)合及協(xié)同作用，與麻黃，藥的品種產(chǎn)地采收季節(jié)條件品種變異或等自然及人工條件的影響只有在P是生物堿通過含量測定得，產(chǎn)漢防己生物堿含量為1%浙產(chǎn)漢防己生物堿含量為20~30說明浙江產(chǎn)漢防己優(yōu)于產(chǎn)漢防己又如雙黃連注射液己知綠原酸為金綠原酸和黃芩苷的含量以控制其質(zhì)量