第2章 天然藥物化學(xué)

第二章天然藥物化學(xué)

廣東藥學(xué)院藥科學(xué)院（一）藥物分類：現(xiàn)代醫(yī)學(xué)理論體系—西藥、天然藥物藥物

傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)理論體系—中草藥、民族藥分類依據(jù)：醫(yī)學(xué)理論體系。一、概述第一節(jié)天然藥物化學(xué)的發(fā)展歷史第一節(jié)天然藥物化學(xué)的發(fā)展歷史（一）藥物分類：1.在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)理論指導(dǎo)下使用的藥物

(1).化學(xué)合成藥物合成藥：阿司匹林，法莫替丁半合成藥：蒿甲醚，可待因抗生素：青霉素，紅霉素直接提?。郝辄S素，紫杉醇

(2).生物制品：干擾素，免疫球蛋白

(3).天然藥物：各種銀杏制劑，人參皂苷制劑一、概述（一）藥物分類：2.在傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)理論指導(dǎo)下使用的藥物

(1).中藥:人參(大補(bǔ)元氣，生津,安神）五倍子（澀腸止瀉）

(2).草藥：穿心蓮（清熱解毒）

(3).民族藥:

藏藥，蒙藥第一節(jié)天然藥物化學(xué)的發(fā)展歷史4、天然藥物：在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)理論體系指導(dǎo)下使用的，來自于天然植物、動物和礦物的非化學(xué)單體的藥物（一種或多種有效成分）。天然藥物以植物藥為主，動物藥、菌類藥、礦物藥、海洋藥也占有一定的比例。（二）中藥、天然藥物的概念天然藥物生藥中草藥中藥草藥植物、動物、礦物、海洋生物、微生物2007年8月7三、天然藥物化學(xué)的發(fā)展歷史（二）天然藥物化學(xué)發(fā)展1、國際發(fā)展史

——天然藥物化學(xué)的建立與形成

天然藥物化學(xué)發(fā)展的初期階段是以發(fā)現(xiàn)和分離化學(xué)成分為特征的。歐洲：18世紀(jì)（1769年），瑞典藥師、化學(xué)家舍勒將酒石制得了酒石酸鈣鹽，再用硫酸分解制得酒石酸揭開了序幕。此人又相繼完成了苯甲酸（1775）、乳酸（1780）、蘋果酸（1785）、沒食子酸（1786）的分離；8三、天然藥物化學(xué)的發(fā)展歷史（二）天然藥物化學(xué)發(fā)展

鴉片戰(zhàn)爭前的19世紀(jì)，嗎啡自1804年被分離出來、1925年闡明結(jié)構(gòu)，到1952年合成成功，歷經(jīng)近150年。罌粟morphine德國化學(xué)家賽特納從鴉片中提取分離純品:1803-1805羅賓遜闡明提出結(jié)構(gòu):1925犬實驗證實:強(qiáng)效鎮(zhèn)痛藥合成:1952大量長期使用會成癮，毒品。海洛因——二乙酰嗎啡海洛因即二乙酰嗎啡2007年8月11三、天然藥物化學(xué)的發(fā)展歷史（二）天然藥物化學(xué)發(fā)展

1820年從金雞納樹皮中分離奎寧(quinine)；隨后，又分離出了可卡因、咖啡因、麻黃堿、小檗堿、阿托品、毒毛旋花子苷等，這些藥物的發(fā)現(xiàn)，掀起了對生物堿的研究熱潮。

生物堿的研究是天然藥物化學(xué)發(fā)展的開端

美登木堿(Maytansine)利血平(Reserpine)紫杉醇(Taxol)長春堿(Vinblastine)長春新堿(Vincristine)天然活性物質(zhì)——生物堿

2、國內(nèi)發(fā)展史中國最早進(jìn)行天然藥物化學(xué)研究的國家古代我國處于世界領(lǐng)先地位，故有“醫(yī)藥化學(xué)來源中國”的高度評價；公元12世紀(jì)，大麥發(fā)芽制造飴糖；早在公元281年至341年，我國晉代葛洪就總結(jié)了“煉丹術(shù)”，寫出“抱卜子”，“丹砂燒之成水銀，積變又還成丹砂?！备鸷闉樘烊凰幬锘瘜W(xué)的奠基人。三、天然藥物化學(xué)的發(fā)展歷史

他接觸的化學(xué)藥物是比較多的，

在《抱樸子·內(nèi)篇》里，葛洪曾做過汞與丹砂還原變化的實驗。他在書中說：“丹砂燒之成水銀，積變又還成丹砂”。丹砂，又叫朱砂，就是紅色的硫化汞，將它加熱后，分解出汞（水銀）；汞再與硫化合，又生成紅色硫化汞。這可能是人類最早用化學(xué)合成法制成的產(chǎn)品之一。葛洪還在實驗中發(fā)現(xiàn)了多種有醫(yī)療價值的化合物或礦物藥。至今，葛洪的煉丹術(shù)，后來傳到了西歐，也成了制藥化學(xué)發(fā)展的基石。葛洪(283～363)

天然藥物化學(xué)的先驅(qū)：葛氏一生精于煉丹術(shù)，煉丹是化學(xué)制藥的萌芽。葛氏總結(jié)了秦、漢以前煉丹術(shù)的經(jīng)驗，并接觸到一些重要的化學(xué)原理。15三、天然藥物化學(xué)的發(fā)展歷史《本草綱目》39卷中記錄由五味子提取沒食子酸，“看藥上長起長霜，藥則已成矣”，此處的“生白”、“長霜”均為沒食子酸生成之意，故為世界上最早制得的有機(jī)酸。

1711年《集驗方》（李遵著）樟腦的制備方法，由馬可波羅將這一方法傳到西方

我國歷史上著名三本本草著作：秦漢時期《神農(nóng)本草經(jīng)》載有365種藥物。隋唐時期《新修本草》載有852種藥物。明代

《本草綱目》全書190萬字，載有1892種藥物，收載劑型61種，插圖1160幅，藥方11096條。17世紀(jì)譯成英、日、德、俄、法、拉丁7種文字傳到國外三、天然藥物化學(xué)的發(fā)展歷史《本草綱目》在歷史上有重大的貢獻(xiàn)《本草綱目》的特點是：“振綱分目”、“綱目分明”。分52卷。列水、火、土、金石、草、谷、菜。果、木、服器，蟲、鱗、禽、獸、人16部(綱)，每部又分若干類，共60類(目)。每類下列出該類所屬藥物。李時珍按科學(xué)原則，把各種植物加以比較系統(tǒng)、明晰的分類，《本草綱目》分類，可以說是一項了不起的成就。被譽為”東方醫(yī)藥巨著”。當(dāng)代本草學(xué)術(shù)成就

《全國中草藥匯編》、各版《中華人民共和國藥典》一部、《中華本草》、《中藥志》《中藥大辭典》收載中藥5767味，植物藥4773味，動物藥740味，礦物藥82味，中成藥（加工制成品）172味；三、天然藥物化學(xué)的發(fā)展歷史19

解放后天然藥物有了長足的發(fā)展1）利用豐富藥源生產(chǎn)藥物

蘆?。ㄐ难茴愃幬铮?；麻黃素（擬腎上腺素類）；

2）減少進(jìn)口、自給自足藥物

阿托品（抗膽堿藥）；秋水仙堿（治乳腺癌）；

3）民間草藥發(fā)掘藥物

顱定痛（鎮(zhèn)靜藥）；羥基喜樹堿（抗癌藥）；

4）改構(gòu)藥物

如抗癇靈、聯(lián)苯雙酯、常咯啉等。2070年代以后開發(fā)的天然藥物：

羥基喜樹堿—抗癌高三尖杉酯堿—抗白血病天花粉蛋白—引產(chǎn)鶴草酚——抗絳蟲聯(lián)苯雙脂——治慢性肝炎青蒿素——抗瘧疾由青蒿素的衍生出的蒿甲醚和青蒿酯抗瘧活性更佳21目前市售藥物中，約有1／4或更多來源于天然藥物。西歐和美國植物來源藥物占25％；俄羅斯和東歐各國占32％；我國占42％～45％。22目前國際研究天然藥物熱點：抗癌方面：有紫杉醇（Taxol）及其衍生物，喜樹堿新衍生物，鬼臼毒素新衍生物。心腦血管藥物：銀杏內(nèi)酯（Ginkgolides）紫杉醇(Taxol)23海洋生物活性成分是國內(nèi)外新藥研究開發(fā)的又一新熱點。已報道的海洋活性成分功效有抗菌、抗病毒、抗炎、抗腫瘤等，前景廣闊。海洋生物處于高鹽、低溫、高壓、缺氧、黑暗的特殊環(huán)境，其遺傳代謝有特異的變化，可產(chǎn)生結(jié)構(gòu)新穎的活性物質(zhì)。海洋生物藥用資源的開發(fā)前景廣闊。目前國際研究天然藥物熱點：2007年8月中藥、生藥與天然藥物化學(xué)24第二節(jié)天然藥物化學(xué)的性質(zhì)和任務(wù)一、天然藥物化學(xué)性質(zhì)二、天然藥物化學(xué)的任務(wù)2007年8月25一、天然藥物化學(xué)性質(zhì)1、天然藥物化學(xué)定義：是運用現(xiàn)代科學(xué)理論和方法來研究天然藥物中化學(xué)成分的一門學(xué)科。2、研究對象：天然藥物防治疾病的物質(zhì)基礎(chǔ)——化學(xué)成分（生理活性成分或藥效成分）3、基本概念天然藥物中含有的各種化學(xué)物質(zhì)。如生物堿、黃酮類化合物、皂苷、揮發(fā)油等。如中藥麻黃中含有左旋麻黃素等多種生物堿以及淀粉、樹脂、葉綠素、纖維素、草酸鈣等化學(xué)成分；3、基本概念有效成分（生理活性成分）：即天然藥物中具有醫(yī)療效用或生理活性的單體化合物，能用分子式和結(jié)構(gòu)式表示，有一定的物理常數(shù)。甘草酸具有抗炎、抗過敏、治療胃潰瘍的作用，是中藥甘草的有效成分。2007年8月29二、天然藥物化學(xué)的任務(wù)1、探明天然藥物中作為藥效物質(zhì)基礎(chǔ)的化學(xué)成分；2、研究天然藥物化學(xué)成分的類型、理化性質(zhì)；3、研究天然藥物化學(xué)成分的結(jié)構(gòu)鑒定方法；4、新藥研制；5、闡明天然藥物中主要有效成分的生物合成途徑。2007年8月30二、天然藥物化學(xué)的任務(wù)1、探明天然藥物中作為藥效物質(zhì)基礎(chǔ)的化學(xué)成分；黃連中含有抗菌消炎的小檗堿—黃連素，麻黃含有止咳平喘的麻黃堿—麻黃素，罌粟中含有止痛的嗎啡、鎮(zhèn)咳的可待因等。蛇根木中含有降壓的利血平；長春花含有抗癌藥長春堿（vinblastine)，長春新堿（vincristine)，；2007年8月312007年8月32長春堿（vinblastine)，長春新堿（vincristine),利血平2007年8月33二、天然藥物化學(xué)的任務(wù)2、研究天然藥物化學(xué)成分的類型、理化性質(zhì)3、研究天然藥物化學(xué)成分的結(jié)構(gòu)鑒定方法例如，中藥人參[來源]五加科人參屬植物人參的干燥根。

[功效]大補(bǔ)元氣、生津止渴。[化學(xué)成分]皂苷、多糖、聚炔醇、谷甾醇、黃酮類及揮發(fā)油等。[生物活性]增強(qiáng)免疫、滋補(bǔ)作用【有效成分】皂苷含量約4%，須根中的含量高于主根。含有20余種皂苷類成分，都有相同或類似的母體，

根據(jù)皂苷元結(jié)構(gòu)的不同分為A、B、C三類，2007年8月中藥、生藥與天然藥物化學(xué)34A型人參皂苷苷元為20（S）原人參二醇B型人參皂苷苷元為20（S）原人參三醇C型人參皂苷：苷元為齊墩果酸甾體皂苷五環(huán)三萜皂苷2007年8月35二、天然藥物化學(xué)的任務(wù)4、新藥研制新藥研究開發(fā)的途徑：（1）直接從天然藥物中發(fā)現(xiàn)新藥（2）以天然藥物中活性成分為先導(dǎo)化合物開發(fā)新藥2007年8月36二、天然藥物化學(xué)的任務(wù)4、新藥研制（1）直接從天然藥物中發(fā)現(xiàn)新藥建國以來我國從中藥或天然藥物中研制開發(fā)的新藥有200余種，例如青蒿素、粉防己堿、防己諾林堿、麻黃堿等200余種有效成分被制成500余種制劑已用于臨床。

2007年8月37二、天然藥物化學(xué)的任務(wù)4、新藥研制（2）以天然藥物中活性成分為先導(dǎo)化合物開發(fā)合成衍生物從天然藥物中尋找到的有效成分因活性小或毒性大，以它們?yōu)橄葘?dǎo)化合物；通過對先導(dǎo)化合物的結(jié)構(gòu)改造、生物轉(zhuǎn)化、體內(nèi)代謝、構(gòu)效關(guān)系的研究將其開發(fā)成創(chuàng)新藥物來自動植物有效成分和成分結(jié)構(gòu)改造的衍生物占新藥總數(shù)60％以上；如青蒿醚；2007年8月38青蒿中含有抗瘧有效成分青蒿素，存在生物利用度低和復(fù)發(fā)率高的缺點，需對其進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化。通過構(gòu)效關(guān)系研究合成了新的衍生物，療效顯著提高，且水溶解性更強(qiáng)。雙氫青蒿素比青蒿素療效高一倍，青蒿素甲醚，鼠瘧篩選表明抗瘧活性強(qiáng)于青蒿素10~20倍。將雙青青蒿素制成琥珀酸單酯鈉鹽稱為青蒿琥酯，水溶解性增強(qiáng)可制成注射劑，用于危重的腦型瘧疾.青蒿素、蒿甲醚、青蒿琥酯均已收入中國藥典，并已在國外注冊，進(jìn)入國際市場。5、闡明天然藥物中主要有效成分的生物合成途徑

生物合成假說提出：結(jié)構(gòu)相似的天然化合物在多數(shù)情況下意味著它們在生物合成上可能為同一起源；人為地在植物中注入前體或中間產(chǎn)物來增加所需成分的積累和產(chǎn)量。從生源關(guān)系密切的成分中來擴(kuò)大生物活性物質(zhì)的資源。2007年8月40第五節(jié)天然藥物化學(xué)成分的提取分離方法一、天然藥物有效成分的提取二、天然藥物有效成分的分離與精制2007年8月41藥材總提取物單體化合物化學(xué)成分提取純化分離結(jié)構(gòu)測定天然藥物化學(xué)成分的提取、分離創(chuàng)新藥物結(jié)構(gòu)修飾與改造第五節(jié)天然藥物化學(xué)成分提取分離方法一、天然藥物有效成分的提取

(一)常用提取方法(溶劑提取法)二、天然藥物有效成分的分離與精制

(一)根據(jù)物質(zhì)溶解度差別進(jìn)行分離

(二)根據(jù)物質(zhì)分配系數(shù)差異進(jìn)行分離

(三)根據(jù)物質(zhì)吸附能力差異進(jìn)行分離

(四)根據(jù)物質(zhì)分子大小差異進(jìn)行分離

(五)根據(jù)物質(zhì)解離程度差異進(jìn)行分離2007年8月43一、天然藥物有效成分的提取

提?。豪眠m當(dāng)?shù)娜軇┗蚍椒ǎ岢鏊行С煞值倪^程。

1、溶劑提取法

2、水蒸汽蒸餾法、

3、升華法

4、其他方法（壓榨法、超聲波提取法、超臨界流體萃取法）2007年8月44

常用提取方法

壓榨法溶劑提取法水蒸汽蒸餾法原理：與水蒸汽產(chǎn)生共沸點

范圍：揮發(fā)成分（揮發(fā)油、某些揮發(fā)性生物堿、少數(shù)揮發(fā)性蒽醌苷元、香豆素苷元的提取）升華法原理：相似者相溶范圍：所有化學(xué)成分原理：遇熱氣化升華，遇冷凝固范圍：游離蒽醌、小分子香豆素類，有機(jī)酸類成分原理：機(jī)械擠壓范圍：新鮮藥材、種籽植物油2007年8月45（一）溶劑提取法根據(jù)中藥中各種成分的溶解性不同適當(dāng)?shù)娜軇┗蚍椒?，選擇溶劑：依據(jù)相似相溶原理。選擇與化合物極性相當(dāng)?shù)娜軇⒒衔飶闹参锝M織中溶解出來。（1）天然藥物化學(xué)成分的極性：

極性較大的：生物堿鹽、糖類、蛋白質(zhì)、氨基酸、鞣質(zhì)、小分子有機(jī)酸、親水性色素、多數(shù)苷類。

極性小的：游離生物堿、揮發(fā)油、樹脂、脂肪、大分子有機(jī)酸、親脂性色素、多數(shù)苷元。2007年8月471）溶劑分類：通常分三類：強(qiáng)極性溶劑：水

有機(jī)溶劑:親水性有機(jī)溶劑：甲醇、乙醇、丙酮（能與水任意混溶）

親脂性有機(jī)溶劑：石油醚、乙醚、乙酸乙酯、氯仿、二氯甲烷、正丁醇、環(huán)己烷等飽和烷烴（不能與水任意混溶，可分層）（2）溶劑2007年8月48天然藥物各類成分與提取溶劑的關(guān)系揮發(fā)油、油脂、樹脂、內(nèi)酯、葉綠素、某些生物堿及一些苷元等極性小，易溶于氯仿、乙醚等；糖、苷等極性大易溶于水、乙醇等極性溶劑中；無機(jī)鹽、糖、氨基酸、苷類易溶于水酸、堿性成分因存在狀態(tài)不同溶解性不同。2007年8月493、提取方法

煎煮法浸漬法溶劑提取法滲漉法回流提取法連續(xù)回流提取法超聲法根據(jù)被提取的有效成分性質(zhì)和溶劑性質(zhì)選擇提取方法。2007年8月50（二）水蒸汽蒸餾法適用范圍：適于具有揮發(fā)性，能隨水蒸氣蒸餾而不被破壞并難溶于水的有效成分的提取。常用于揮發(fā)油、小分子生物堿、酚類、游離醌類等的提取。2007年8月51水蒸氣蒸餾裝置1、玻璃管2、螺旋夾3、水蒸氣發(fā)生器4、蒸餾瓶5、冷凝管6、連接管7、接收器2007年8月52（四）其他方法升華法：中藥中某些成分具有升華的性質(zhì)，受熱時可直接氣化，氣體遇冷又凝固為原來的固體化合物。如樟木中的樟腦，是世界上最早應(yīng)用升華法制取的有效成分。茶葉中的咖啡堿加熱到178℃就能升華而不被分解。游離羥基蒽醌類成分、小分子游離香豆素類成分及某些有機(jī)酸和酚類成分等，具有升華的性質(zhì)，可用升華法提取。2007年8月53（四）其他方法壓榨法：某些成分在新鮮原料中存在量多或新鮮富含肉質(zhì)藥材。2007年8月54二、天然藥物有效成分的分離與精制

分離純化：將多種成分的混合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。分離與純化采用的方法基本相同，不同的方法分離原理不同。第五節(jié)天然藥物化學(xué)成分提取分離方法二、天然藥物有效成分的分離與精制

(一)根據(jù)物質(zhì)溶解度差別進(jìn)行分離

(二)根據(jù)物質(zhì)分配系數(shù)差異進(jìn)行分離

(三)根據(jù)物質(zhì)吸附能力差異進(jìn)行分離

(四)根據(jù)物質(zhì)分子大小差異進(jìn)行分離

(五)根據(jù)物質(zhì)解離程度差異進(jìn)行分離(一)根據(jù)有效成分溶解度差別進(jìn)行分離1.分離原理:

根據(jù)不同成分溶解度差別，相似相溶2.采取措施:（1）改變溫度：重結(jié)晶法（冷熱情況下溶解度的差異）（2）改變混合溶劑極性：主要分為水/醇法和醇/水法；（3）調(diào)節(jié)溶液的pH值：pH梯度法——常用在酸、堿或兩性天然活性化合物（4）加入某種沉淀試劑中藥化學(xué)成分能與某些試劑生成沉淀，而自溶液中析出的一種方法。(二)根據(jù)物質(zhì)分配系數(shù)的不同進(jìn)行分離

1.原理:利用混合物中各化學(xué)成分在兩種互不相溶的溶劑中的分配系數(shù)的不同達(dá)到分離。2)分離因子（

b值）與分離難易的關(guān)系K=CU/CLb=KA/KBK值與萃取次數(shù)成反比，即K值越大，萃取次數(shù)越少，反之越多b值越大，越易分離；β≥100：僅作一次簡單萃取就可實現(xiàn)分離；100>β≥10：則需萃取10～12次；b1時，無法分離

1)分配系數(shù)（K值）與萃取次數(shù)的關(guān)系2007年8月58（二）根據(jù)化合物在兩相溶劑間分配比差別進(jìn)行分離常用的方法有：溶劑分配法、逆流分布法（CCD）、液滴逆流色譜法（DCCC）、高速逆流色譜法（HSCCC）、氣-液分配色譜（GC或GLC）液-液分配色譜法（LC或LLC）等。

2007年8月59習(xí)稱液一液萃取法所用裝置：分液漏斗、連續(xù)液-液萃取裝置、液滴逆流層析。

（1）溶劑分配法2007年8月60（2）逆流連續(xù)萃取法原理：利用兩相溶劑比重不同可自然分層和分散液滴穿過連續(xù)相溶劑時發(fā)生傳質(zhì)的原理，用一根或數(shù)根萃取管制成逆流連續(xù)萃取裝置。輕質(zhì)重質(zhì)2007年8月61（3）液滴逆流色譜法（DCCC）

原理：是在逆流分布法基礎(chǔ)上發(fā)展的高分離效能的色譜分離法，可使流動相呈液滴形式在固定相間交換，分離效果好。β小于50萃取需幾十次至幾百次完成。分離管有100~1000根，互相串聯(lián)，上行法時，分離管內(nèi)充滿重相作為固定液相，利用泵將輕相（移動相）帶著樣品液進(jìn)入分離管，形成液滴通過分離管，流出的移動相通過檢測器分部收集。適用范圍：特別適于極性物質(zhì)，多用于分離皂苷、蛋白質(zhì)、糖類等。2007年8月62色譜法是一種分離技術(shù)，試樣混合物的分離過程也就是試樣中各組分在稱之為色譜分離柱中的兩相間不斷進(jìn)行著的分配過程。其中的一相固定不動，稱為固定相；另一相是攜帶試樣混合物流過此固定相的流體（氣體或液體），稱為流動相。2、色譜分離法2007年8月64色譜分離法：利用混合物各組分在固定相和流動相之間吸附或分配系數(shù)不同而達(dá)到分離方法。（視頻）固體（吸附劑）—吸附色譜固定相

液體（擔(dān)體或支持劑）—分配色譜

液體——液相色譜流動相氣體——氣相色譜液—液分配2、色譜分離法2007年8月65按色譜原理來分：按色譜場所分：

吸附色譜柱色譜

分配色譜紙色譜

氫鍵締和色譜薄層色譜

排阻（分子篩）色譜

離子交換色譜

親和色譜2、色譜分離法類型2007年8月66加壓液相柱色譜：原理：常用的液-液分配柱色譜中用的載體（如硅膠）顆粒較大，流動相僅靠重力作用自上而下流過色譜柱，流出液用人工分段收集，因此柱效較低，且費時。加壓液相色譜：用的載體顆粒直徑小、機(jī)械強(qiáng)度高、比表面積大，故柱效高。加壓液相色譜分為：

LPLC:

低壓液相色譜MPLC：中效液相色譜HPLC：高效液相色譜低壓、中壓柱層析（LPLC、MPLC）根據(jù)加壓液相色譜（PLC）的基本原理設(shè)計，填充劑顆粒直徑介于經(jīng)典柱層析與液相柱層析之間，采用薄層層析硅膠（氧化鋁、反相鍵合相硅膠等），在0.5~5kg（低壓）或5~50kg（中壓）下進(jìn)行柱層析，分離效果可與制備型薄層層析相媲美；

高效液相色譜法（HPLC）

特點：壓力：150～350×105Pa。一次上樣量大，柱效高，分離速度快、效率高、試樣分析重現(xiàn)性好，而且試樣不需氣化，只需制成溶液，即可在室溫下進(jìn)樣分析，一次實驗通常4~8h完成。應(yīng)用范圍極廣，對揮發(fā)性差或遇熱不穩(wěn)定的成分及某些高分子化合物的分離極為有利。廣泛應(yīng)用于分離結(jié)構(gòu)相似的皂苷等化合物。主要是反相鍵合相硅膠柱。

黃芩中6種黃酮類成分的膠束電動毛細(xì)管色譜分離圖1.漢黃芩甙；2.黃芩素；3.黃芩甙；4.千層子素；5.漢黃芩素；6.內(nèi)標(biāo)水楊酸；7.白楊素黃酮及其甙類分析在天然藥物化學(xué)成分分離及純化過程中，吸附現(xiàn)象應(yīng)用較多，尤其固－液吸附。物理吸附(Physicaladsorption)化學(xué)吸附(Chemicaladsorption)半化學(xué)吸附(Semi-chemicaladsorption)

固—液吸附

1、吸附層析的分類

(三)根據(jù)物質(zhì)吸附能力差異進(jìn)行分離（1）物理吸附（表面吸附）①基本原理：吸附與解吸附循環(huán)往復(fù)，由分子間力的相互作用所引起。2、吸附層析的種類

吸附再吸附解吸再解吸直至分離(三)根據(jù)物質(zhì)吸附能力差異進(jìn)行分離

常見的吸附劑:

極性吸附劑——硅膠，Al2O3，大孔樹脂非極性吸附劑——活性碳

活性碳是一種非極性吸附劑，對非極性物質(zhì)吸附強(qiáng)。活性炭主要用于分離水溶性成分，如氨基酸、糖類及某些甙。(三)根據(jù)物質(zhì)吸附能力差異進(jìn)行分離基本原理：通過產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)酸性物質(zhì)與Al2O3發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，如黃酮等酚酸性物質(zhì)被堿性氧化鋁吸附；堿性物質(zhì)與硅膠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生物堿被酸性硅膠吸附等。例如：生物堿用硅膠做柱、薄層時，要選擇堿性系統(tǒng)或使體系堿化，用0.04%稀氫氧化鈉堿化，因為硅膠顯酸性，pH=6.0左右。洗脫劑中加入適量氨、吡啶、二乙胺可防止拖尾。（2）化學(xué)吸附2007年8月薄層色譜操作方式

：制板點樣展開顯色基本原理：以氫鍵的形式產(chǎn)生吸附。常用的吸附劑：聚酰胺應(yīng)用范圍：主要用于酚類、醌類如黃酮類、蒽醌類及鞣質(zhì)類等成分的分離。（3）半化學(xué)吸附

常用方法膜分離法(membraneseparation)透析法(dialysis)超濾法(ultrafiltration)超速離心法(ultracentrifugation)凝膠過濾法(gelfiltration)（重點介紹）(四)根據(jù)化學(xué)成分分子大小差異進(jìn)行分離

又稱為分子篩層析(molecularsievefiltrationchromatography)；排阻層析(exclusionchromatography)；凝膠過濾層析(gelfiltrationchromatography)。2、排阻（分子篩）色譜

size-exclusionchromatography

固定相：凝膠(具有一定大小孔隙三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu))；

（1）基本原理：利用凝膠的分子篩的原理和被分離化合物分子的大小而達(dá)到分離目的。2、凝膠過濾法小分子可以擴(kuò)散到凝膠空隙，由其中通過，出峰最慢；中等分子只能通過部分凝膠空隙，中速通過；而大分子被排斥在外，出峰最快；可對相對分子質(zhì)量在100-105范圍內(nèi)的化合物按質(zhì)量分離（1）分離原理：按分子由大到小順序先后流出并得到分離。（2）分離物質(zhì)范圍：中藥中多糖類、蛋白質(zhì)、苷和苷元的分離。

（3）常用凝膠的種類及性質(zhì)

葡聚糖凝膠（SephadexG)系列:G-10,15,20,25,50,75,100,200…羥丙基葡聚糖凝膠(SephadexLH)系列:LH-20…2007年8月中藥、生藥與天然藥物化學(xué)80裝柱上樣洗脫收集濃縮檢識合并結(jié)晶凝膠柱色譜步驟(五)根據(jù)物質(zhì)解離度差異進(jìn)行分離在天然藥物化學(xué)成分中，具有酸性、堿性及兩性基團(tuán)的分子，在水中多呈離解狀態(tài)常用方法

電泳技術(shù)(electrophoreticmethod)離子交換法

(ion-exchangechromatography，IEC)

1.三要素

固定相、溶質(zhì)(被分離物)、流動相固定相：堿性（陰）交換樹脂，酸性（陽）交換樹脂；

離子交換色譜

ion-exchangechromatography離子交換色譜（1）基本原理：利用酸、堿化合物在解離狀態(tài)時與陰、陽離子樹脂產(chǎn)生離子交換的原理達(dá)到分離的方法。陽離子交換：R—SO3H+M+=R—SO3M+H+

陰離子交換：R—NR4OH+X-=R—NR4X+OH-離子交換法（3）應(yīng)用分離物質(zhì)范圍

用于能在水中產(chǎn)生離子的酸、堿性及兩性化合物。如生物堿、有機(jī)酸、氨基酸、蛋白質(zhì)、肽類、多糖等水溶性成分的分離純化。組分與離子交換劑之間親和力大，保留時間長；（4）操作要點樹脂裝柱前要用水充分溶脹，并用酸、堿預(yù)處理。離子交換法例如：離子交換樹脂分離生物堿過程：(1)吸附：生物堿鹽被強(qiáng)陽離子樹脂吸附

RSO3—H++Alk+RSO3—·Alk++H+(2)洗脫：隨后改變條件，用NH4OH（洗脫劑）洗脫，Alk解吸附從柱上洗脫下來。RSO3—Alk++NH4OHRSO3—NH4+Alk++OH－第六節(jié)天然化學(xué)成分結(jié)構(gòu)研究方法中藥化學(xué)成分經(jīng)過提取、分離、精制成為單體化合物后，必須進(jìn)行鑒定，確定其化學(xué)結(jié)構(gòu)，才有可能為深入探討有效成分的生物活性、構(gòu)效關(guān)系、體內(nèi)代謝以及進(jìn)行結(jié)構(gòu)改造、人工合成等研究提供必要的依據(jù)。因此，有效成分的結(jié)構(gòu)研究工作，是本學(xué)科討論的內(nèi)容之一。第六節(jié)天然藥物化學(xué)成分結(jié)構(gòu)研究方法通常如有對照品，最好用試樣與對照品同時進(jìn)行熔點、混合熔點、色譜和紅外光譜對照。如果試樣與對照品的熔點相同，混合熔點不降低，色譜中斑點的Rf值相同，紅外光譜也完全相同，則可相當(dāng)肯定地判斷試樣與對照品為同一化合物。若無對照品，則應(yīng)多做些數(shù)據(jù)，或制備衍生物與文獻(xiàn)數(shù)據(jù)核對。如果欲鑒定的化合物為文獻(xiàn)未記載的物質(zhì)，一般可按下列步驟進(jìn)行。

一、化合物純度的測定1、外觀：晶型與色澤2、熔點：純物質(zhì)熔距1~2℃，有的物質(zhì)有雙熔點。3、最常用的還是各種色譜方法，如TLC、GC、HPLC；對TLC方法來說，只有當(dāng)樣品在三種展開系統(tǒng)中均呈現(xiàn)單一斑點時方可確定其為單一化合物。個別情況下，甚至要利用正相和反相兩種色譜方法加以確認(rèn)。當(dāng)然，GC和HPLC也是確認(rèn)其純度的較理想方法。二、結(jié)構(gòu)研究的主要程序結(jié)構(gòu)研究的基本順序如下：初步推斷化合物類型：測定分子式，計算不飽和度：確定分子中含有的官能團(tuán)/結(jié)構(gòu)片斷/基本骨架：推斷并確定分子的平面結(jié)構(gòu)：推斷并確定分子的立體結(jié)構(gòu)：二、結(jié)構(gòu)研究的主要程序結(jié)構(gòu)研究的基本順序如下：（一）查閱文獻(xiàn)，初步推斷化合物類型1、物理常數(shù)測定：固體：mp

液體：bp、密度、折光率二、結(jié)構(gòu)研究的主要程序結(jié)構(gòu)研究的基本順序如下：（二）測定分子式，計算不飽和度：

1、分子式的測定

（1）元素分析法(EA)首先選用元素組成分析，如C、N等元素的測定（2）質(zhì)譜法—HR-MS、同位素豐度法如果條件允許，也可選擇高分辯質(zhì)譜（HR-MS，highresolutionMS）測試法等。（3）1H、13C-NMR法1、分子式的測定

▲

元素分析法(EA)▲質(zhì)譜法

—HR-MS、同位素豐度法▲

1H、13C-NMR法PEAKI/BASEMASSDIFFCHNO3860.51%341.2293-3.51933053881.41%348.2268-5.9243011-3.22132043890.68%349.22883.62031143901.10%350.23855.42032143920.60%366.2378-2.8213405二、結(jié)構(gòu)研究的主要程序結(jié)構(gòu)研究的基本順序如下：（二）測定分子式，計算不飽和度：2、分子量的測定：（1）經(jīng)典方法：凝固點降低法、沸點升高法、粘度法等。（2）現(xiàn)代方法：MS法測定分子量HR-MS（高分辨質(zhì)譜法）測定分子量HR-MS（高分辨質(zhì)譜法）測定分子量分子量相同，精確質(zhì)量并不相同，在HR-MS儀上可很容易區(qū)別。

分子式精確質(zhì)量

C8H12N4164.1063C9H12N2O164.0950C10H12O2164.0837C10H16O2164.1315

二、結(jié)構(gòu)研究的主要程序結(jié)構(gòu)研究的基本順序如下：（二）測定分子式，計算不飽和度：（2）質(zhì)譜法質(zhì)譜技術(shù)除可用于確定分子量及計算分子式外，還由于在一定條件下化合物的開裂通常遵循一定的規(guī)律，所以人們可以比較測試品與標(biāo)準(zhǔn)品在相同條件下得到的EI-MS圖譜，以鑒定二者是否為同一化合物。

在一定條件下，化合物的開裂遵循一定規(guī)律，由分子離子丟失的碎片大小或碎片離子的m/z值以及裂解特征推測分子的結(jié)構(gòu)。1003311241(M+Na-HOAC)

5331309(M+K-H2O)509571289(M+H)755030040050060070080090010001100120013001400FDMS2、不飽和度的計算

得到分子式后，即可按下式計算分子的不飽和度Ω式

：

Ω=Ⅳ－Ⅰ/2＋Ⅲ/2＋1I:一價原子（如H,X）的數(shù)目；III:三價原子（如N,P）的數(shù)目；IV:四價原子（C,S）的數(shù)目。

如C30H48O3Ω=30-48/2+0/2+1=7

二、結(jié)構(gòu)研究的主要程序結(jié)構(gòu)研究的基本順序如下：（三）確定分子中含有的官能團(tuán)/結(jié)構(gòu)片斷/基本骨架：官能團(tuán)的判斷1.化學(xué)法2.光譜法分子基本結(jié)構(gòu)骨架的測定

1.植物親緣相關(guān)性2.專屬性反應(yīng)3.光譜特征

4.部分合成5.化學(xué)降解可選擇IR、UV、MS、NMR等光譜學(xué)方法來推測分子中含有的結(jié)構(gòu)片段或基本骨架。

光譜分析1、紫外-可見光譜法（Ultravioletandvisiblespectroscopy，UV）是分子中的電子因光線照射從基態(tài)躍遷至激發(fā)態(tài)時得到的吸收光譜。紫外光譜對于分子中含有共軛雙鍵和α,β-不飽和羰基（醛、酮、酸、酯）結(jié)構(gòu)的天然藥物化學(xué)成分以及芳香化合物來說是一種重要的結(jié)構(gòu)鑒定手段，如黃酮類化合物。

β-藏茴香酮的UV光譜2、紅外光譜（Infraredspectroscopy,IR）IR是指當(dāng)分子中的價鍵的伸縮及彎曲振動在光的紅外區(qū)域（4000～625cm-1）處引起吸收而測得的吸收圖譜；（視頻）

紅外光譜3300～3000cm-13000～2700cm-11900～1650cm-11650～1450cm-1υ3750～3300cm-1分子中每一個基團(tuán)都有相應(yīng)振動－轉(zhuǎn)動的吸收峰，且特征性很強(qiáng)紅外光譜可分為特征頻率區(qū)和指紋區(qū)。特征頻率區(qū)：吸收區(qū)域為4000～1500cm-1，通常是由羥基、氨基、不飽和鍵、芳環(huán)等引起；指紋區(qū)：在1500-600cm-1，系由原子或原子團(tuán)間的鍵角變化所引起。3、核磁共振波譜法（1）氫核磁共振：在天然藥物化學(xué)成分的結(jié)構(gòu)鑒定中，氫核磁共振（1H-NMR，

＝0～12）：1H的豐度比最大，信號靈敏度也高，故1H-NMR測定較易，應(yīng)用也最廣泛。天然藥物化學(xué)成分的結(jié)構(gòu)鑒定中，最重要：①化學(xué)位移（chemicalshift,

）：②譜線的峰面積③峰的裂分情況（峰的數(shù)目及偶合常數(shù)J）不同類型結(jié)構(gòu)氫核化學(xué)位移

的大概范圍

▲

NMR法確定苷鍵構(gòu)型：主要是利用成苷糖的端基質(zhì)子在δ5.0左右，少被覆蓋，依據(jù)其與C2上質(zhì)子偶合裂分的不同進(jìn)行判斷的。如glucose：

3、核磁共振波譜法（1）氫核磁共振（1H-NMR，

＝0～12）②譜線的峰面積1H-NMR積分面積與分子中的總質(zhì)子數(shù)相當(dāng)，故如分子式已知，可據(jù)此算出每個信號所相當(dāng)?shù)?H數(shù)。③峰的裂分情況（峰的數(shù)目及偶合常數(shù)J）信號的裂分（n+1）及偶合常數(shù)（J）:

如s（single，單峰）、d（doublet，二重峰）、t（triplet，三重峰）、q（quartet，四重峰）、m（multiplet，多重峰）等Arnebinol的1H-NMR圖譜苷鍵甲基1H-NMR

3、核磁共振波譜法（2）碳核磁共振（13C-NMR）在決定含碳化合物有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)時，與1H-NMR相比，13C-NMR無疑起著更為重要的作用。

苷類化合物中糖的13C-NMR特征

信號特征：苷類化合物分子中糖核在13C-NMR中吸收信號典型：

-CH3→δ18ppm(甲基五碳糖的C6)-CH2OH（伯醇基）→δ62ppm(C5或C6)；

-CHOH（仲醇）→δ70∽85ppm(C2\C3\C4)；

端基碳→δ95∽110ppm；糖上甲氧基碳→δ65ppm。

13C的信號裂分13C與1H均為磁性核，故在間隔一定鍵數(shù)范圍內(nèi)也可通過自旋偶合干擾使對方信號產(chǎn)生裂分。在13C-NMR譜上，因兩個13C相連的幾率只有0.1%，故13C-13C之間的同核偶合影響一般不予考慮，但1H的偶合影響（異核偶合）卻表現(xiàn)的十分突出。因1H核自旋偶合干擾產(chǎn)生的裂分?jǐn)?shù)目仍然遵守n+1規(guī)律，因此，以直接相連的1H的偶合影響為例，13C信號將分別裂分為q(CH3)、t(CH2)、d(CH)及s(C)，JCH約為120-250Hz13C-NMRAnomeric-CSugar-C2,3,4,5Sugar-C6苷鍵糖端基碳旋光光譜（ORD）

（opticalrotatorydispersion）具有光學(xué)活性的物質(zhì)溶液，可使偏振光發(fā)生旋轉(zhuǎn)，稱為旋光。用不同波長的偏振光照射光學(xué)活性化合物，用波長對比旋光度作圖，即得旋光光譜。旋光光譜及其Cotton效應(yīng)譜線特征與分子的立體化學(xué)結(jié)構(gòu)（構(gòu)型、構(gòu)象）有著重要關(guān)聯(lián)，對推斷非對稱分子的構(gòu)型與構(gòu)象有著重要意義。2007年8月中藥、生藥與天然藥物化學(xué)116第八節(jié)常見的天然化合物2007年8月117天然藥物中主要有效成分

化學(xué)結(jié)構(gòu)類型1、糖苷類藥物2、萜類和揮發(fā)油藥物3、生物堿類藥物2007年8月118一、糖和苷類（一）苷和苷鍵的定義及苷的分類1.苷和苷鍵的定義苷類（Clycosides）定義：是糖或糖的衍生物（如氨基糖、糖醛酸等）與另一非糖物質(zhì)（苷元）通過糖的端基碳原子連接而成的化合物。苷類，又稱配糖體；從化學(xué)結(jié)構(gòu)上來看：苷類水解后能生成糖和非糖部分。2007年8月119糖苷類藥物苷元：苷水解后生成的非糖化合物部分，也稱配基；苷鍵：連接糖和非糖部分鍵。連接糖和非糖部分鍵原子稱為苷原子。苷元苷糖

α-構(gòu)型：C1-OH與C5取代在異側(cè)

β-構(gòu)型：C1-OH與C5-取代在同側(cè)

120

單糖的差向異構(gòu)體單糖成環(huán)后形成的一個不對稱碳原子稱為端基碳，生成的一對差向異構(gòu)體有α、β兩種構(gòu)型。（單糖的Haworth投影式）11552、苷鍵的構(gòu)型：苷鍵構(gòu)型也有

、

之分，與成苷鍵的糖端基碳原子的構(gòu)型一致。β2、苷鍵的構(gòu)型：

3.苷的分類苷類結(jié)構(gòu)組成：主要有三部分：糖、苷鍵、苷元，苷的分類也有多種方法：

3、苷的分類

（1）按苷在生物體內(nèi)存在的形式：原生苷、

次生苷（2）按成苷數(shù)目分：單糖鏈苷、二糖鏈苷、三糖鏈苷等。（3）按連接單糖基的個數(shù)分：單糖苷、雙糖苷（4）按苷元的結(jié)構(gòu)：甾苷、黃酮苷、皂苷、（5）按生理活性和特殊性質(zhì)分：強(qiáng)心苷類、皂苷類等。（6）按苷鍵原子分類：氧苷、硫苷、氮苷、碳苷√√√3.苷的分類根據(jù)苷鍵原子分類:O-苷、S-苷、N-苷和C-苷，其中最常見的是O-苷;

（一）按苷鍵原子不同分：

（1）O-苷(O鍵苷)：苷鍵原子為O，Rhodioloside(紅景天苷)Ranunculin(毛茛苷)Chrysophamolmonoglycoside(大黃酚苷)蒽醌苷，如：香豆素苷，如：

Esculin(七葉苷)黃酮苷，如：Baicalin(黃芩苷)③氰苷(cyanogenicglycosides)，是一類羥基腈與糖分子的端基羥基間縮合的衍生物；根據(jù)羥基與腈基的位置不同有：α-羥基腈苷，如：Prunasin(野櫻苷)αglucoraphenin(蘿卜苷)（2）硫苷(S鍵苷)：苷鍵原子為硫，是糖上端基羥基與苷元上的巰基縮合而成的苷。如：Adenosine(腺苷)crotonside(巴豆苷)（3）氮苷(N鍵苷)：苷鍵原子為N，是苷元上胺基與糖上端基羥基縮合而成的一類苷。如核苷是核酸的重要組成部分，N苷是生化領(lǐng)域的重要物質(zhì)。如：Vitexin(牡荊素)（4）碳苷(C鍵苷)：碳苷是一類糖基的端基碳原子直接與苷元碳原子相連接而成的苷類化合物。組成碳苷的苷元多為黃酮類、蒽醌類化合物等，其中以黃酮碳苷最為多見。碳苷類具有水溶性小，難于水解的共同特性。類別舉例備注氧苷醇苷紅景天苷，毛茛苷，獐牙菜苦苷通過醇羥基與糖端基羥基脫水而成的苷酚苷天麻苷、水楊苷通過酚羥基而成的苷腈苷苦杏仁苷，垂盆草苷，異垂盆草主要指一類

-羥腈的苷酯苷山慈姑苷A，土槿甲酸，土槿乙酸苷元以羧基和糖的端基相連吲哚苷靛苷（青黛）硫苷蘿卜苷、黑芥子苷，芥子苷糖端基羥基與苷元上巰基縮合而成的苷稱為硫苷氮苷巴豆苷，腺苷、鳥苷、胞苷、尿苷通過氮原子與糖的端基碳相連的苷碳苷黃酮碳苷（木荊素）、蒽醌碳苷（蘆薈苷）糖基直接以C原子與苷元的C相連的苷類苷的分類（二）苷類化合物性質(zhì)一、物理性質(zhì)1.一般性狀（1）形態(tài)：（2）味：2.溶解度3.旋光性二、理化檢識1、顯色反應(yīng)（Molish反應(yīng)）

2、水解反應(yīng)：苷三、色譜檢識

1、薄層色譜2、紙色譜（二）苷類化合物性質(zhì)2.溶解度

苷類的溶解度與糖基的數(shù)目有密切的關(guān)系，苷的糖基增多，極性增大，親水性增強(qiáng)；在水中的溶解度也就增加。苷類一般極性較大，可溶于水、甲醇、乙醇等極性大的溶劑；如果苷元為低極性大分子，則水溶性差，溶于低極性有機(jī)溶劑中（氯仿）或不同濃度的醇。

C-苷較特殊，在水或其它溶劑中溶解度都較小（二）苷類化合物性質(zhì)二、理化檢識

2、水解反應(yīng)：（酶解或酸解）苷類在酸或酶中水解出苷元后，苷元水溶性差會析出沉淀。2007年8月1373、苷的分類（二）依據(jù)苷元結(jié)構(gòu)不同分為五類：

苯丙素類化合物黃酮類化合物蒽醌類化合物強(qiáng)心苷類化合物：皂苷類化合物二、苯丙素類（phenylpropanoids）苯丙素類是一類苯環(huán)和3個直鏈碳連在一起，具有C6－C3基本結(jié)構(gòu)的化合物。C6（苯環(huán)）－C3（3個直鏈碳）苯丙素類調(diào)節(jié)植物生長和抗御病害的侵襲作用。二、苯丙素類（phenylpropanoids）苯丙素類包括：（一）苯丙酸類（二）香豆素（三）木脂素丁香酚茴香醚β-細(xì)辛醚松柏醇桂皮醛咖啡酸二、苯丙素類（一）苯丙酸類

有C6-C3結(jié)構(gòu)芳香羧酸結(jié)構(gòu)特點：苯環(huán)有羥基取代，數(shù)目、排列方式、甲基化程度有所不同，常與不同的醇、氨基酸、糖、有機(jī)酸結(jié)合成酯存在。對羥桂皮酸（一）苯丙酸類如綠原酸具有抗菌、保肝活性。丹參素甲其具有較廣泛的生理活性，也是很受重視的一類天然成分。1.概念：

香豆素是順鄰羥桂皮酸失水而成的內(nèi)酯，具芳香甜味。其結(jié)構(gòu)母核為：苯駢α-吡喃酮（二）香豆素（coumarins）α反鄰羥桂皮酸

香豆素類在動植物及微生物中均有分布，

1）毒性：肝毒性

必要結(jié)構(gòu)：呋喃環(huán)上的雙鍵和不飽和內(nèi)酯環(huán)。黃曲霉素極低的濃度可使動物的肝損害而引起癌變2）抗菌作用：

秦皮中的七葉內(nèi)酯和七葉內(nèi)酯苷具抑制痢疾桿菌的作用。七葉內(nèi)酯（Esculetin）七葉內(nèi)酯苷(Esculin)2.生理活性：3）平滑肌松弛作用：血管擴(kuò)張作用。

傘形科凱刺--------冠狀動脈擴(kuò)張

茵陳蒿濱蒿內(nèi)酯-----解痙利膽

4）抗凝血作用和止血作用：

雙香豆素----防血栓及消血塊

澤蘭內(nèi)酯----止血5）光敏作用：

補(bǔ)骨脂內(nèi)酯治療白癜風(fēng)和牛皮癬。呋喃香豆素多有該作用。很多香豆素可以吸收紫外光，放出在可見區(qū)（近470nm）的熒光，故可用做增白劑，如7-OH香豆素。由于吸光性，七葉內(nèi)酯和七葉內(nèi)酯苷可用于保護(hù)皮膚防止輻射的藥物。6）植物生長調(diào)節(jié)劑：低濃度刺激植物發(fā)芽、生長；高濃度抑制植物發(fā)芽、生長2、生理活性3、香豆素的結(jié)構(gòu)類型分類依據(jù)：*a-吡喃酮環(huán)上有無取代。*7位羥基是否與6、8位取代的異戊烯基縮合成呋喃環(huán)、吡喃環(huán)。分類結(jié)果：簡單香豆素

呋喃香豆素

吡喃香豆素異香豆素

其他香豆素3.香豆素的結(jié)構(gòu)類型：根據(jù)香豆素的基本母核上的取代基不同，將其分五類：1.簡單香豆素（

simplecoumarins）:苯環(huán)上有取代基的香豆素類。12345678傘形花內(nèi)酯

umbelliferon（1）簡單香豆素（

simplecoumarins）:苯環(huán)上有取代基的香豆素類。取代基：多數(shù)在7-位有含氧基團(tuán)取代，羥基、烷氧基、苯基、異戊烯基等。因此，7-羥香豆素是香豆素類成分的母體。蛇床子素香豆素核上的異戊烯基常與鄰位酚羥基（7-羥基）環(huán)合成呋喃或吡喃環(huán)，分別稱為呋喃香豆素、吡喃香豆素。根據(jù)駢合的位置分為線型與角型3.香豆素的結(jié)構(gòu)類型：1）線型（6、7呋喃駢香豆素型），補(bǔ)骨脂內(nèi)酯型

補(bǔ)骨脂內(nèi)酯(Psoralen）2）角形（7、8呋喃駢香豆素型），白芷內(nèi)酯型白芷內(nèi)酯（Augelicin）(異補(bǔ)骨內(nèi)酯)（2）呋喃香豆素(線型和角型)呋喃環(huán)呋喃環(huán)花椒內(nèi)酯（Xanthyletin)2）角型（7，8吡喃駢香豆素）：黃曲霉素邪蒿內(nèi)酯（Seselin）

（3）吡喃香豆素(Pyranocoumarins）1）線型（6，7吡喃駢香豆素）：吡喃環(huán)吡喃環(huán)異香豆素茵陳內(nèi)酯（4）異香豆素：香豆素的異構(gòu)體，12

（5）雙香豆素：

是α-吡喃酮環(huán)上有取代的香豆素的二聚體和三聚體。紫苜蓿酚（二聚體）4.香豆素的化學(xué)性質(zhì)（1）內(nèi)酯性質(zhì)和堿水解反應(yīng)：香豆素的α-吡喃酮環(huán)具有α，β-不飽和內(nèi)酯性質(zhì)，OH-H+OH-長時間加熱H+開環(huán)環(huán)合順式鄰羥基桂皮酸鹽反式鄰羥基桂皮酸鹽反式鄰羥基桂皮酸（三）木脂素（lignans）1、木脂素定義：一類由兩分子苯丙素衍生物聚合而成的天然化合物。以側(cè)鏈中β（8-8’）碳原子相連而成

含木脂素的中藥實例：五味子[來源]

木蘭科植物五味子的干燥成熟果實，已分出50余種木脂素，主要存在于五味子的醇溶性部位，對中樞神經(jīng)有鎮(zhèn)靜作用。是應(yīng)用最廣泛的滋補(bǔ)中藥之一。[功效]

具有益氣、滋腎、斂肺、安神等作用。1562007年8月五味子有效成分：五味子素蒽醌類具有共軛二酮的基本結(jié)構(gòu)。123456789101，4，5，8位為α位2，3，6，7位為β位9，10位為meso位三醌類化合物多數(shù)蒽醌母核上有不同數(shù)目的羥基取代，其中以二元羥基為多。蒽醌母核上也可有羥甲基、甲氧基和羧基取代。大黃素根據(jù)羥基在蒽醌母核上的位置不同，可將羥基蒽醌分為兩大類：

1）大黃素型（Emodin）羥基分布于兩側(cè)苯環(huán)上，多呈棕黃色。2007年8月160例：大黃中的主要蒽醌衍生物多屬于大黃素型。大黃酚R1=CH3R2=H

大黃素R1=CH3R2=OH

大黃素甲醚R1=CH3R2=OCH3

蘆薈大黃素R1=HR2=CH2OH

大黃酸R1=HR2=COOH2）茜草素型(Alizarin)羥基分布于一側(cè)苯環(huán)上，多呈橙色-橙紅色。茜草素R1=OHR2=HR3=H羥基茜草素R1=OHR2=HR3=OH偽羥基茜草素R1=OHR2=COOHR3=OH162蒽醌類化合物：是廣泛存在于植物界的一種色素，是許多中藥的有效成分。目前已發(fā)現(xiàn)近200種。分為單蒽核和雙蒽核兩大類。

番瀉苷A蘆薈大黃素葡萄糖苷（二）醌類化合物的理化性質(zhì)1.物理性質(zhì)（1）性狀醌類化合物母核無酚羥基取代時，無色，植物中存在的醌類衍生物是一類醌類色素，故多為有色晶體。隨著酚-OH等助色團(tuán)引入越多，顏色越深。

（二）醌類化合物的理化性質(zhì)1.物理性質(zhì)（2）升華性游離的醌類化合物具升華性。一般來說其升華溫度隨酸性增強(qiáng)而升高。

（3）溶解度游離醌：極性較小，溶于乙醇、乙醚、苯、氯仿等有機(jī)溶劑，難溶于水。

醌苷類：成苷后極性增大，易溶于甲醇、乙醇，溶于熱水，不溶于乙醚、苯、氯仿。藥粉酸水熱提酸水液

Et2O萃取萃取液加5%NaOH堿水液（顯紅色）醚層（變?yōu)闊o色）（1）Borntrager’sreaction:

羥基蒽醌類遇堿顯紅—紫紅色。這是蒽醌類一個很重要的鑒別反應(yīng)。

該顯色反應(yīng)與形成共軛體系的酚羥基和羰基有關(guān)，具有游離酚羥基的蒽醌苷均可呈色。··2、顏色反應(yīng)：（2）醋酸鎂反應(yīng)(Magnesiumacetatereaction)

羥基蒽醌和0.5%醋酸鎂的甲醇或乙醇液生成穩(wěn)定的橙紅色或紫色絡(luò)合物。

此反應(yīng)作為蒽醌的一般定性檢查，多用作

PPC、TLC顯色劑。2、顏色反應(yīng)：若母核只有a-OH或一個

-OH或兩個OH不在同一環(huán)

顯橙黃-橙色若一個a-OH，鄰-OH顯蘭、蘭紫色間--OH橙紅、紅色對--OH紫紅、紫色生成的顏色隨分子中羥基的位置而有所不同。

可以提供羥基取代位置的線索，有利于結(jié)構(gòu)的推測。四、黃酮類化合物

Flavonoids黃酮類化合物是一類重要的天然有機(jī)化合物，分布廣，數(shù)量大；其不同的顏色為天然色素家族添加了更多的色彩，生理活性也是多種多樣。四、黃酮類化合物（一）定義目前泛指：

苷元具有C6-C3-C6

的基本結(jié)構(gòu);兩個具有酚羥基苯環(huán)(A環(huán)和B環(huán))通過中央三個碳原子相互連接而成的一系列化合物。（苯駢γ－吡喃酮）（二）結(jié)構(gòu)分類分類依據(jù)：B環(huán)（苯基）連接的位置（2，3位）中央三碳鏈的氧化程度、三碳鏈?zhǔn)欠駱?gòu)成環(huán)狀結(jié)構(gòu)等特點，將主要的天然黃酮類化合物分類如下1、黃酮和黃酮醇黃酮2、二氫黃酮和二氫黃酮醇

2、3位為單鍵

雙鍵還原3、異黃酮和二氫異黃酮

3-苯基取代異黃酮類：具有3－苯基色原酮基本骨架的化合物，與黃酮相比其B環(huán)位置連接不同。2B4、查爾酮查爾酮為苯甲醛縮苯乙酮類化合物，查耳酮的主要結(jié)構(gòu)特點：C環(huán)未成環(huán)，定位也與其他黃酮不同。5．雙黃酮類

由二分子黃酮衍生物聚合生成的二聚物，多分布于裸子植物中。銀杏中含有多種雙黃酮，銀杏雙黃酮具有解痙、降壓作用。臨床用于治療冠心病。2007年8月177例：銀杏黃酮：銀杏樹葉含有總黃酮達(dá)24％以上，并已分離出單黃酮、銀杏雙黃酮，如銀杏素、異銀杏素和白果素等20余種成分。試驗證明，從銀杏樹葉中提取的黃酮類具有降血脂、降血壓、耐缺氧、抗衰老等作用。6.花色素類和黃烷醇類都無羰基,花色素帶正電荷。（1）花色素類（2）黃烷-3-醇和黃烷-3，4-二醇類

黃烷-3-醇(母核)黃烷-3，4-二醇

類別特點或組間區(qū)別組內(nèi)區(qū)別黃酮和黃酮醇2-苯基色原酮3-OH

（C2-C3雙鍵）二氫黃酮和2-苯基色原酮3-OH二氫黃酮醇（C2-C3單鍵）異黃酮和二氫異黃酮 3-苯基色原酮 C2-C3雙鍵和單鍵查耳酮和二氫查耳酮 C環(huán)開環(huán)3碳鏈為雙鍵和單鍵花色素和黃烷醇 無4位羰基離子和分子其他類 均有色原酮結(jié)構(gòu) 總結(jié)：各類黃酮類化合物的特點和區(qū)別（三）黃酮類化合物的生理活性1.對心血管系統(tǒng)的作用2.抗肝臟毒性作用3.抗炎作用4.雌性激素樣作用：5.抗菌及抗病毒作用6.止咳平喘驅(qū)痰作用7.抗癌作用8.解痙作用（三）黃酮類化合物的生理活性1.對心血管系統(tǒng)的作用(1)擴(kuò)張冠脈：蘆丁、槲皮素、葛根素黃酮片臨床用于心絞痛、高血壓。(2)Vip樣作用：蘆?。S酮醇)、橙皮苷(二氫黃酮)等可降低血管脆性及異常通透性，用作防治高血壓及動脈硬化輔助治療劑。(3)抑制血小板聚集作用：抑制ADP、膠原或凝血酶誘導(dǎo)的血小板聚集，從而防止血栓形成。(4)降低血脂及膽甾醇作用：山楂總黃酮，銀杏雙黃酮。2007年8月183例1：豆科植物槐SophorajaponicaL.的干燥花蕾。主產(chǎn)于河北、山東、河南等地。

槐花米中含有蘆丁和槲皮素2007年8月184例：豆科植物槐花米中含有蘆丁和槲皮素

槲皮素(quercetin)具有抗炎、止咳祛痰等作用，還有降低血壓、增強(qiáng)毛細(xì)血管抵抗力、減少毛細(xì)血管脆性、降血脂、擴(kuò)張冠狀動脈、增加冠脈血流量等作用。蕓香二糖2007年8月185例2：木犀草素屬黃酮，存在于菊花、金銀花、浮萍中，具有抗菌消炎作用。木犀草素（luteolin）2007年8月186例3：黃芩為清熱解毒類中藥，抗菌成分主要有：黃芩苷(baicalin)、次黃芩素(wogonin)等。異黃酮類(isoflavones)

主要存在于豆科，如豆科植物葛根主要含有下列幾種異黃酮類成分。

異黃酮類(isoflavones)

葛根總黃酮具有擴(kuò)冠、增加冠脈流量及降低心肌耗氧量等作用。大豆素具有類似罌粟堿的解痙作用。

大豆苷、葛根素及大豆素均能緩解高血壓患者的頭痛等癥狀。二、黃酮類化合物的性質(zhì)與呈色反應(yīng)（一）性質(zhì)1、形態(tài)：黃酮類化合物多為結(jié)晶性固體，少數(shù)為無定形粉末。2、旋光性：二氫黃酮、二氫黃酮醇、黃烷、黃烷醇有旋光性，其余的黃酮苷元無旋光性。苷類由于結(jié)構(gòu)中引入糖的分子，均有旋光性，且多為左旋．黃酮、黃酮醇及苷類灰黃-黃色二氫黃酮、二氫黃酮醇無色(不形成交叉共軛體系)

查耳酮黃-橙黃色異黃酮微黃色

3、顏色：與以下因素有關(guān)：①分子中是否存在交叉共軛體系②助色團(tuán)的數(shù)目③取代基的位置

3、溶解性：

(1)一般黃酮苷元難溶或不溶于水，易溶于甲醇、乙醇、氯仿等有機(jī)溶劑及稀堿液中。不溶于石油醚。１、苷元⑵苷元引入羥基數(shù)越多，水溶性越強(qiáng)。而羥基經(jīng)甲基化后,則增加在有機(jī)溶劑中的溶解度。（3）黃酮類苷化后，水溶性相應(yīng)增大，而在有機(jī)溶劑中的溶解度相應(yīng)減小。

黃酮苷一般易溶于H2O,MeOH,EtOH等，難溶或不溶于苯，氯仿等。類別性質(zhì)黃酮、黃酮醇及其苷二氫黃酮、二氫黃酮醇及其苷異黃酮查耳酮花色素顏色灰黃～黃無色微黃黃～橙黃隨PH不同而改變旋光性苷元：無苷：有苷元及苷均有苷元：無苷：有苷元：無苷：有苷元：無苷：有水溶性平面型分子，分子間引力大，溶解性差非平面分子，溶解性較黃酮類好溶解性一般較差溶解性較異黃酮好水溶性各類黃酮類化合物的顏色、旋光性、溶解性（二）酸堿性1.酸性黃酮類化合物分子中具有酚羥基，故顯酸性?？扇苡趬A性水液，其酸性強(qiáng)弱與酚羥基的數(shù)目和位置有關(guān)。酸性強(qiáng)弱順序：7,4’-二羥基

>7,或4’羥基

>一般酚羥基>5-羥基5%碳酸氫鈉5%碳酸鈉0.2%NaOH4%NaOH

（二）酸堿性1.酸性黃酮類化合物酸性強(qiáng)弱與結(jié)構(gòu)間的關(guān)系

羥基位置

酸性溶解性7，4＇-二OH7或