天然藥物化學課件

天然藥物化學

總論第一章

一、概述三、提取分離的方法四、結(jié)構(gòu)研究方法二、生物合成第一章總論

結(jié)構(gòu)研究是天然藥物化學的一項重要的研究內(nèi)容.從天然物中分離到化合物單體後,需進行結(jié)構(gòu)鑒定,如果結(jié)構(gòu)不清楚,則無法進行下一步的藥效學，毒理學，人工合成或結(jié)構(gòu)修飾工作，更談不上進行高質(zhì)量的新藥研究開發(fā)，其學術(shù)及應用價值將會大大降低。結(jié)構(gòu)鑒定的方法有波譜法,化學法,文獻調(diào)研等。第四節(jié)、結(jié)構(gòu)研究法

與合成化合物相比,對天然化合物進行結(jié)構(gòu)研究難度較大。因為合成化合物原料已知,反應條件一定時可能得到什麼產(chǎn)物，事先可作出某種程度的預測。但天然化合物則不然，即使不是新化合物，未知因素仍然很多。另外，對於一些超微量生理活性物質(zhì)來說，因為得量甚少，難以採用經(jīng)典的化學方法(化學降解,製備衍生物等)進行結(jié)構(gòu)研究，而不得不主要依靠譜學分析的方法解決問題。

第四節(jié)、結(jié)構(gòu)研究法

一、化合物的純度測定

在結(jié)構(gòu)研究前必須首先確定化合物的純度。純度不合格,會給結(jié)構(gòu)測定工作帶來更大難度,甚至會導致結(jié)構(gòu)測定工作的失敗。純度檢查的方法很多：

1）有無均勻一致的晶形

2）有無明確,敏銳的熔點

3）色譜方法,TLC，PC等。在三種展開系統(tǒng)中均呈現(xiàn)單一斑點時方可確認其為單一化合物。正相板和反相板。

4）氣相色譜（GC）加熱條件下能夠氣化的物質(zhì)。

5）HPLC則不受這個限制。用量少、時間快、靈敏度高，需配昂貴的儀器設備。

對未知天然化合物來說，結(jié)構(gòu)研究的程式及採用的方法大體如下:1)純化和乾燥化合物的樣品2)通過文獻調(diào)研，理化常數(shù)和化學定性分析等初步判斷結(jié)構(gòu)類型3)由波譜法等確定分子式，分子量，不飽和度；進一步推出結(jié)構(gòu)官能團－－推出結(jié)構(gòu)片斷或骨架－推出平面結(jié)構(gòu)－確定其構(gòu)型，構(gòu)象。二、結(jié)構(gòu)研究的主要程式

結(jié)構(gòu)鑒定工作很難說有一個固定的程式。但有一點是共同的,即文獻檢索,調(diào)研工作貫穿結(jié)構(gòu)研究的全過程。在植物分類學上親緣關(guān)係相近的植物,如同屬,同種或相近屬種的植物,往往含有結(jié)構(gòu)骨架類似或甚至相同的化合物,故在進行提取分離之前,一般應當先利用中,外文主題索引按中藥名稱或拉丁學名查閱同種,同屬乃至相近種的化學研究文獻,以充分瞭解前人的工作。二、結(jié)構(gòu)研究的主要程式

瞭解前人從該種或相近屬種植物的哪個部位分到過什麼成分,這些成分出現(xiàn)在哪個溶劑提取部位，用什麼方法得到，具有什麼性質(zhì)，分子式，mp，[α]D，顏色反應，色譜行為及各種譜學數(shù)據(jù)等。根據(jù)該化合物在提取，分離過程中的行為，物理化學性質(zhì)，對比上述文獻調(diào)研結(jié)果，分析推測所得化合物的類型及基本骨架，利用分子式索引或主題索引查閱CA，進一步判斷所得化合物是已知物還是未知物.

二、結(jié)構(gòu)研究的主要程式

(一)確定分子式,計算不飽和度

分子式的測定主要有以下幾種方法.

1.元素定量分析配合分子量測定

在進行元素定量分析前應先進行元素定性分析,如採用鈉融法等。元素定量分析，如果化合物只含C、H、O時,通常只作C、H定量,O則由扣除法求得。

三、結(jié)構(gòu)研究中採用的主要方法

C79.35%H10.21%

O=(100-79.35-10.21)%=10.44%

各元素百分含量除以該元素原子量，得三種元素在結(jié)構(gòu)中所占比例，以其中最小一項除以各數(shù)，得三者原子比。取整數(shù)，得實驗式：C10H16O1

分子式為（C10H16O1

）n,n=1,2,3。確切的分子式待分子量測定後才能確定。(一)確定分子式,計算不飽和度

分子量的測定目前最常用的方法為質(zhì)譜法(MS)。如電子轟擊質(zhì)譜(EI-MS)法測定分子離子峰(M+,m/z)為456。即（C10H16O1

）n=456，n=456/152=3

分子式為C30H48O3(一)確定分子式,計算不飽和度

2.同位素豐度比法

已知組成有機化合物的主要元素均由相對豐度比一定的同位素所組成,且重元素一般比輕元素重1~2個品質(zhì)單位。由重元素組成的分子將比由輕元素組成的分子重1~2個品質(zhì)單位。在MS圖上,除分子離子峰[M]+,還有[M+1]+及[M+2]+兩個同位素峰。對一定的化合物來說,其[M]+,[M+1]+及[M+2]+峰的相對強度應為一定值。同位素豐度比法可以求算分子式即根據(jù)這一原理。(一)確定分子式,計算不飽和度

3.高分辨質(zhì)譜法(HR-MS)

可將物質(zhì)的品質(zhì)精確測定到小數(shù)點後第3位。以12C=12.00000為基準,則1H並不正好是1個原子品質(zhì)單位(amu),而是1.007825,14N=14.00307,16O=15.99491。(一)確定分子式,計算不飽和度

分子式確定後，計算不飽和度（Indexofunsaturation,u）

u=Ⅵ-Ⅰ/2+Ⅲ/2+1

Ⅰ為一價原子（H,D,X）的數(shù)目

Ⅲ

為三價原子（N，P）的數(shù)目

Ⅵ

為四價原子（C,S）的數(shù)目

C30H48O3

u=30-48/2+0/2+1=7(一)確定分子式,計算不飽和度

質(zhì)譜可用於確定分子量及求算分子式和提供其他結(jié)構(gòu)資訊。此外,由於在一定條件下化合物的開裂還遵循一定規(guī)律,故比較試樣與標準品在同一裝置,同一條件下測得的EI-MS圖,可以鑒定是否為同一化合物；如為未知化合物,還可由分子離子丟失的碎片離子大小或由碎片離子的m/z值以及裂解特徵推定或者復核分子的部分結(jié)構(gòu)。（二）質(zhì)譜(Massspectrometry,MS)

化合物分子經(jīng)電子流衝擊或用其他手段打掉一個電子後，形成正電離子，在電場和磁場的作用下，按品質(zhì)大小排列而成的圖譜。

質(zhì)譜是研究化學結(jié)構(gòu)常用的重要手段之一。由於質(zhì)譜法樣品用量少，提供的資訊多，能與色譜法連用（GC-MS）。故在有機化學，石油化工，藥物化學及環(huán)境保護等方面均得到了廣泛的應用。（二）質(zhì)譜(Massspectrometry,MS)

電子轟擊法（EI-MS）：

測定EI-MS時,需要先將試樣加熱氣化,使之進入離子化室,而後才能電離。故容易發(fā)生熱分解的化合物或難於氣化的化合物,如醇,糖苷,部分羧酸等,往往測不到分子離子峰,看到的只是其碎片峰。而一些大分子物質(zhì),如糖的聚合物,肽類等,也因難於氣化而無法測定。（二）質(zhì)譜(Massspectrometry,MS)

一些對熱不穩(wěn)定的試樣,如糖苷,醇類等,進行乙醯化或三甲基矽烷化(TMS化),製成對熱穩(wěn)定性好的揮發(fā)性衍生物後再進行測定。另外,還開發(fā)了使試樣不必加熱氣化而直接電離的新方法,如

化學電離(chemicalionization,CI-MS),

場致電離(fieldionization,FI-MS),

場解析電離(fielddesorptionionization,FD-MS)

快速原子轟擊電離(fastatombombardment,FAB-MS

電噴霧電離(electrosprayionization,ESI-MS)（二）質(zhì)譜(Massspectrometry,MS)

按電離方式的不同，最常使用的質(zhì)譜為：

EI-MS

電子轟擊質(zhì)譜

FD-MS場解析電離質(zhì)譜

FAB-MS快速原子轟擊電離質(zhì)譜

ESI-MS電噴霧電離質(zhì)譜（二）質(zhì)譜(Massspectrometry,MS)

1.FD-MS（場解析電離質(zhì)譜）特別適合對熱不穩(wěn)定,極性大,難揮發(fā)的化合物的測定。撿出靈敏度高(可達g),譜圖也比較單純。大量事實表明:糖苷、氨基酸、肽類、核酸、抗生素等化合物在FD-MS譜中均顯示明顯的:[M+H]+(M+1)，[M+Na]+(M+23),甚至[M+K]+(M+39)峰,並且隨著發(fā)射絲電流強度的降低,碎片離子峰越來越少,而[M+H]+峰則越發(fā)突出。（二）質(zhì)譜(Massspectrometry,MS)

2.FAB-MS快速原子轟擊電離質(zhì)譜

比較FD-MS與FAB-MS的測定結(jié)果,可見FD-MS在高質(zhì)量區(qū)提供的資訊比較詳盡,但苷元部分的結(jié)構(gòu)碎片資訊則相對較少?？墒荈AB-MS則不然,除了給出分子量及糖的碎片資訊外,在低質(zhì)量區(qū)還給出了苷元的結(jié)構(gòu)碎片,從而彌補了FD-MS的不足。（二）質(zhì)譜(Massspectrometry,MS)

分子中價鍵伸縮及彎曲振動將在光的紅外區(qū)域,即4000-625cm-1處引起吸收。測得的吸收圖譜叫紅外光譜。

分兩個區(qū)，4000-1500cm-1的區(qū)域為特徵頻率區(qū)(functiongroupregion),許多特徵官能團,如羥基、氨基以及重鍵、芳環(huán)等吸收均出現(xiàn)在這個區(qū)域,並可據(jù)此進行鑒別。1500-600cm-1的區(qū)域為指紋區(qū)(fingerprintregion),其中許多吸收因原子或原子團間的鍵角變化所引起,形狀比較複雜,猶如人的指紋,可進行化合物的真?zhèn)舞b別。

（三）紅外光譜(Infraredspectra,IR)3300~3000

弱吸收烯氫、芳氫、C=N

強吸收O-H、N-H3000~2700

飽和C-H2400~2100

不飽和三鍵1900~1650C=O及其衍生物1680~1500C=C及芳香核骨架震動、C=N等1500~1300

飽和C-H面內(nèi)彎曲振動1000~650

不飽和C-H面外彎曲振動（三）紅外光譜(Infraredspectra,IR)

分子中的電子可因光線照射從基態(tài)

(groundstate)躍遷至激發(fā)態(tài)

(excitedstate)。其中,π→π*躍遷以及n→π*躍遷可因吸收紫外光及可見光所引起,吸收光譜將出現(xiàn)在光的紫外及可見區(qū)域(200-700nm),所測得的光譜叫紫外-可見光譜(ultraviolet-visiblespectra,UV-vis)(圖1-28)。（四）紫外-可見吸收光譜(Ultravioletspectra,UV)

含有共軛雙鍵、發(fā)色團及具有共軛體系的助色團分子在紫外及可見光區(qū)域產(chǎn)生的吸收即由相應的π→π*及n→π*躍遷所引起。飽和碳氫化合物,因σ→σ*躍遷需要的能量較大,超出了通常的紫外及可見光範圍,故在上述區(qū)域沒有吸收。圖1-29為β-藏茴香酮的UV吸收光譜圖,橫軸為波長,以nm表示,縱軸為吸收度(abeorbance，A)。（四）紫外-可見吸收光譜(Ultravioletspectra,UV)

UV光譜對於分子中含有共軛雙鍵、α，β-不飽和羰基(醛、酮、酸、酯)結(jié)構(gòu)的化合物以及芳香化合物的結(jié)構(gòu)鑒定來說是一種重要的手段。通常主要用於推斷化合物的骨架類型;某些場合下,如香豆素類、黃酮類等化合物,它們的UV光譜在加入某種診斷試劑後可因分子結(jié)構(gòu)中取代基的類型、數(shù)目及排列方式不同而發(fā)生不同的改變,故還可用於化合物的精細結(jié)構(gòu)。（四）紫外-可見吸收光譜(Ultravioletspectra,UV)

是有磁矩的原子核（如1H,13C）在磁場作用下，以射頻進行照射，產(chǎn)生能級躍遷而獲得的共振信號，稱為核磁共振。在測定天然產(chǎn)物成分結(jié)構(gòu)時，是一重要手段。包括氫譜（1H-NMR）,碳譜（13C-NMR）。

1.氫核磁共振

(1H-NMR)

氫同位素中,

1H的豐度比最大,信號靈敏度也高,故1H-NMR測定比較容易,應用也最廣泛。1H-NMR測定中通過化學位移(δ)、譜線的積分面積以及裂分情況(重峰數(shù)及偶合常數(shù)J)可以提供分子中1H的類型、數(shù)目及相鄰原子或原子團的資訊,對有機化合物的結(jié)構(gòu)測定具有十分重要的意義。（五）核磁共振譜(Nuclearmagneticresonance,NMR)

（1）化學位移(chemicalshift,δ)

1H核因周圍化學環(huán)境不同,其週邊電子雲(yún)密度以及繞核旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的磁的遮罩效應也不同。不同類型的1H核共振信號將出現(xiàn)在不同的區(qū)域(表1-23)。據(jù)此可以進行識別。氫譜化學位移範圍δ1-10ppm

sp3δ1~2sp2δ6~8

一般來說δ烯氫>δ炔氫

>δ

烷氫1.氫核磁共振(1H-NMR)

(2)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)此算處每個信號所相當?shù)?H數(shù)。

(3)信號的裂分及偶合常數(shù)(J)

已知磁不等同的兩個或兩組1H核在一定距離內(nèi)會因互相自旋偶合干擾而使信號發(fā)生分裂,表現(xiàn)出不同裂分,如s(single,單峰)、d(doublet,雙峰)、t(triplet,三重峰)、q(quartet,四重峰)、m(multiplet,多重峰)等。1.氫核磁共振(1H-NMR)

質(zhì)子裂分後的譜線數(shù)(＃)=n+1,其中n為干擾核的數(shù)目。裂分間的距離為偶合常數(shù)(Couplingconstant,J,Hz),用以表示互相干擾的強度,其大小取決於間隔鍵的距離。間隔的鍵數(shù)越少,則J的絕對值越大;反之,則越小。通常,超過三根單鍵以上的偶合可以忽略不計。但在π系統(tǒng)中,如烯丙基及芳環(huán),因電子流動性較大,即使間隔超過了三根鍵,仍可發(fā)生偶合,但作用較弱,1.氫核磁共振(1H-NMR)

由於氫譜中各類氫出現(xiàn)的範圍僅0-10ppm,使環(huán)境相近的氫往往分不開，大部分氫堆集成山形峰，不易檢出。近年來碳譜得到迅速發(fā)展，碳譜的主要特點是化學位移範圍寬達200ppm以上，可直接提供有關(guān)分子骨架結(jié)構(gòu)的資訊。氫譜和碳譜互相補充，成為研究天然產(chǎn)物成分結(jié)構(gòu)不可缺少的工具。在鑒定結(jié)構(gòu)時,與1H-NMR相比,

13C-NMR無疑起著更為重要的作用。但是由於NMR的測定靈敏度與磁旋比(r)的三次方成正比,而13C的磁旋比因為僅為1H的1/4,加之自然界中的碳元素中,

13C的豐度比又只有1%,故13C-NMR測定的靈敏度只有1H的1/6000,致使13C-NMR長期以來不能投入實際應用。2.碳核磁共振(13C-NMR)

由於脈衝傅立葉變換核磁共振裝置(PulseFT-NMR)的出現(xiàn)及電腦的引入,才使這個問題得以真正解決。

(1)FT-NMR的簡單原理:在脈衝FT-NMR裝置中,採用強的脈衝照射使分子中所有的13C核同時發(fā)生共振,生成在磁豫期內(nèi)表現(xiàn)為指數(shù)形式衰減的正弦波信號(自由誘導衰減,FID),再經(jīng)傅立葉變換(Fouriertranslation)即成為正常的NMR信號(圖1-31)。隨著脈衝掃描次數(shù)的增加及電腦的累加計算,

13C信號將不斷得到增加,噪音則越來越弱。

經(jīng)過若干次的掃描及累加計算,最後即可得到一張好的13C-NMR譜。2.碳核磁共振(13C-NMR)

(2)13C的信號分裂:

由於13C與1H均為磁性核,故在間隔一定鍵數(shù)範圍內(nèi)也可通過自旋偶合干擾使對方信號產(chǎn)生裂分。1H-NMR譜中,因為13C的自然豐度比較小,故這種偶合干擾小,可以忽略不計。但13C-NMR譜則不同,13C-13C之間的同核偶合影響一般可以不予考慮。而1H的偶合影響(異核偶合)卻表現(xiàn)得十分突出。因1H核自旋偶合干擾產(chǎn)生得裂分數(shù)目仍然遵守n+1規(guī)律。以直接相連得1H得偶合影響為例,

13C信號將分別表現(xiàn)為q(CH3)、t(CH2)、d(CH)及s(C)。2.碳核磁共振(13C-NMR)

(3)常見13C-NMR譜類型及其特徵①噪音去偶譜:

方法是採用寬頻的電磁輻射照射所以1H核使之飽和後測定13C-NMR譜。此時,

1H對13C的偶合影響全部消除,所有的13C信號在圖譜(圖1-33)上均作為單峰出現(xiàn),對判斷13C信號的化學位移十分方便。另外,因照射1H後產(chǎn)生的NOE效應,連有1H的13C信號強度將會增加,季碳信號因不連有1H,將表現(xiàn)為較弱的吸收峰。2.碳核磁共振(13C-NMR)

(3)常見13C-NMR譜類型及其特徵

②選擇氫核去偶譜(selectiveprotondecouplingspectrum,SPD)及遠程選擇氫核去偶譜(longrangselectiveprotondecouplingspectrum,LSPD):方法是對某個(或某幾個)氫核進行選擇照射,以消除其偶合影響。

此時峰形發(fā)生改變的信號只是與之有偶合關(guān)連的13C信號。

2.碳核磁共振(13C-NMR)

(3)常見13C-NMR譜類型及其特徵

③DEPT:系通過改變1H核的脈衝寬度（θ）或設定不同的弛豫時間，使不同類型的13C

信號在圖譜上呈單峰形式分別朝上或向下伸出。

θ=135?

時季C信號消失

CH3,CH↑CH2↓

θ=90?

時季C信號消失

CH3,CH2信號消失CH↑

θ=45?

時季C信號消失

CH3,CH2,CH↑

2.碳核磁共振(13C-NMR)

(3)常見13C-NMR譜類型及其特徵

(4)13C信號的化學位移:

13C-NMR譜與1H-NMR譜不同,化學位移的幅度較寬,約為200各化學位移單位,故信號之間很少重疊,識別起來比較容易。與1H-NMR一樣,

13C的信號化學位移也取決於周圍的化學環(huán)境及磁環(huán)境,並可據(jù)此判斷13C的類型。顯然,改變某個13C核周圍的化學環(huán)境或磁環(huán)境,如引入某個取代基,則該13C信號即可能發(fā)生位移。位移的方向(高場或低場)及幅度已經(jīng)積累了一定經(jīng)驗規(guī)律。常見的有苯的取代基位移、羥基的苷化位移、醯化位移等,在結(jié)構(gòu)研究中均具有重要的作用2.碳核磁共振(13C-NMR)

在一維核磁共振譜(1D-NMR)中,如果信號過於複雜或者堆積一起難於分辯時,則識別信號之間的偶合關(guān)係將十分困難。若採用二維核磁共振技術(shù)則會收到良好的效果。

11H-1HCOSY

1H1H相關(guān)譜

2HMQC譜（13C-1HCOSY）

13C1H近程相關(guān)（示1JCH）

3HMBC譜（13C-1HCOSY）

13C1H遠程相關(guān)譜(示2JCH,3JCH以上的13C1H相關(guān))

4NOESY譜（1H核之間的NOE相關(guān)）

3.二維核磁共振(2D-NMR)11H-1HCOSY即1H1H相關(guān)譜2HMQC譜（1H13C近程相關(guān)）3HMBC譜（1H13C遠程相關(guān)譜）4NOESY譜（1H核之間的NOE相關(guān)）

為了在二維圖譜上觀察NOE效應而開發(fā)出來的新技術(shù)。在其譜中，不僅空間相近的質(zhì)子間NOE效應可以觀測到，而且還能作為相關(guān)峰出現(xiàn)在圖譜上。

1.旋光光譜的種類

用不同波長的偏振光照射光學活性化合物,並用波長對比旋[α]×10-2或分子比旋[Φ]×10-2作圖,得到的曲線即為旋光光譜(Opticalroratorydispersion,ORD)。常見有下列幾種類型:

(1)平坦譜線

(2)單純Cotton效應譜線

(3)複合Cotton效應譜線

(六)旋光光譜

2.旋光光譜的測定意義旋光光譜及其Cotton效應譜線特徵與分子的立體化學結(jié)構(gòu)(構(gòu)型、構(gòu)像)有著重要的關(guān)聯(lián)。以前述4、5兩個化合物為例,僅A/B環(huán)上C-5構(gòu)型不同,ORD譜即示有很大差別?；衔?的ORD譜表現(xiàn)為3-keto-5α-steroid的特徵,5則表現(xiàn)3-keto-5β-steroid的特徵。(六)旋光光譜

第一節(jié)單糖

一、單糖的分類2.根據(jù)分子中含碳原子數(shù)不同分為丙糖、丁糖、己糖等丁醛糖戊醛糖己酮糖二、單糖的結(jié)構(gòu)（二）.葡萄糖的環(huán)狀結(jié)構(gòu)與構(gòu)象三.單糖的化學性質(zhì)（二）、酸堿溶液中單糖的化學反應2.酮糖與醛糖的互變重排

單糖在弱鹼如Ba(OH)2溶液中很不穩(wěn)定，可以發(fā)生互變異構(gòu)。如葡萄糖(I)在弱鹼如Ba(OH)2溶液中，通過烯醇式結(jié)構(gòu)，部分轉(zhuǎn)化成甘露糖(II)、果糖(III)，成為三者的平衡混合物。（三）成苷反應（四）成酯反應

糖和酸反應可生成酯

如：

酸羧酸無機含氧酸α-D-吡喃葡萄糖

-1-磷酸酯

-D-呋喃果糖-1，6-二磷酸酯四、重要的單糖（一）、D-

（-）-核糖和D-

（-）-2-去氧核糖1.D-核糖2.D-2-去氧核糖2.D-(+)-葡萄糖

人體所需能量的重要來源

體內(nèi)葡萄糖以磷酸酯形式存在

葡萄糖-1-磷酸酯G-1-P

葡萄糖-6-磷酸酯G-6-P磷酸變位酶G-1-G-6-PP3.D-果糖

游離態(tài)（單分子）：

以六元環(huán)的半縮酮結(jié)構(gòu)存在結(jié)合態(tài)（與其他分子結(jié)合）：以六元環(huán)的半縮酮結(jié)構(gòu)存在

β-D-呋喃果糖-6-磷酸酯β-D-呋喃果糖-1，6-磷酸酯第十二章糖類（二）【教學目標】1．掌握麥芽糖和蔗糖的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，澱粉的性質(zhì)

2．熟悉糖元的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)

3．瞭解維生素的性質(zhì)【教學重點】

麥芽糖、蔗糖和澱粉的性質(zhì)【教學難點】

多糖的結(jié)構(gòu)【教學方法】

講解，多媒體演示第二節(jié)二糖一個單糖分子的半縮醛羥基與另一個單糖分子的羥基（醇羥基或半縮醛羥基）之間縮去一分子水的產(chǎn)物二糖蔗糖麥芽糖乳糖纖維二糖半縮醛（酮）羥基+醇羥基二糖分子含半縮醛羥基半縮醛（酮）羥基+半縮醛（酮）羥基二糖分子無半縮醛羥基糖的構(gòu)型αβα-1，4苷鍵β-1，4苷鍵苷鍵類型1.麥芽糖

（1）水解：麥芽糖兩分子葡萄糖（2）結(jié)構(gòu)：麥芽糖酶α-1，4苷鍵半縮醛羥基3.還原性：麥芽糖分子有半縮醛羥基，為還原性糖麥芽糖+班氏試劑磚紅色α-D-葡萄糖殘基α-D-葡萄糖殘基2.蔗糖

麥芽糖酶或苦杏仁酶或酸

（3）還原性：蔗糖無半縮醛（酮）羥基，為非還原性糖

蔗糖+班氏試劑

（1）水解：蔗糖葡萄糖+果糖

（2）結(jié)構(gòu)：

1.定義：由數(shù)百上千個單糖分子以苷鍵連結(jié)聚合而成的高分子化合物

2.水解：多糖單糖（最終產(chǎn)物）

3.分類：

均多糖雜多糖一種單糖兩種以上單糖或單糖衍生物水解水解第三節(jié)多糖

直鏈澱粉支鏈澱粉α-1，4苷鍵α-1，4或α-1，6苷鍵幾百到一萬個α-D-葡萄糖殘基三萬個α-D-葡萄糖殘基20%80%I2進入螺旋圈生成藍色物質(zhì)I2進入螺旋圈生成紫紅色物質(zhì)

2.結(jié)構(gòu)：初級螺旋狀結(jié)構(gòu)高級立體結(jié)構(gòu)一、澱粉

1.分類：3.水解過程：

澱粉+I2顯色藍色糊精藍紫色紅糊精紅色無色糊精無色麥芽糖無色葡萄糖無色澱粉麥芽糖葡萄糖澱粉酶麥芽糖酶（1）酸存在條件下水解：

（2）酶水解：二、糖原動物澱粉

人體含量：400g，顆粒形式存在於肝細胞和肌肉組織,由食物消化的葡萄糖轉(zhuǎn)化而成。1.結(jié)構(gòu)：單元α-D-葡萄糖Mw1×108

苷鍵α-1，4和α-1，6苷鍵每12-18個α-1，4苷鍵相連的葡萄糖，有一個α-1，6苷鍵

2.鑒別：I2

+糖原紫紅色

三、纖維素

構(gòu)成所有活的植物的細胞壁纖維組織

1.結(jié)構(gòu)：以β-1，4苷鍵連結(jié)β-D-葡萄糖成線狀結(jié)構(gòu)β-1，4苷鍵8000-10000一、概述二、苯丙酸衍生物三、香豆素Coumarin第三章苯丙素類概念：苯丙素是天然存在的一類含有一個或幾個C6-C3基團的酚性物質(zhì)。常見的有苯丙烯、苯丙酸、香豆素、木脂素等，廣義的講，黃酮類也是苯丙素的衍生物。大多數(shù)的天然芳香化合物生源由此而來。取代方式：在苯核上常有羥基和烷氧基取代，有時會有烷基取代。生源：是由莽草酸（shikimicacid)通過芳香氨基酸（苯丙氨酸或酪氨酸）合成而來。一、概述一、概述一、概述二、苯丙酸衍生物三、香豆素Coumarin第三章苯丙素類

植物中存在的苯丙酸類成分主要是桂皮酸的衍生物。有四種羥基桂皮酸在植物中是廣泛存在的：

1對羥基桂皮酸R1=HR2=H

（p-hydroxycinnamicacid)2咖啡酸（caffeicacid)OHH3阿魏酸(ferulicacid)OCH3H4芥子酸（sinapicacid)OCH3OCH3至少還有六種桂皮酸衍生物，但較少見，如異阿魏酸(isoferulicacid)、鄰羥基桂皮酸(o-hydroxycinnamicacid)、對甲氧基桂皮酸(p-methoxycinnamicacid)等。二、苯丙酸衍生物苯丙酸類化合物常與不同的醇、氨基酸、糖或有機酸等結(jié)合成酯存在，其中一些化合物還有較強的生理活性。綠原酸（chlorogenicacid）綠原酸是3-咖啡醯奎寧酸，存在於很多中藥如茵陳、金銀花中，是其抗菌、利膽的有效成分。中華人民共和國藥典一部（2000版）中收錄的金銀花，其含量測定方法是以綠原酸為對照品進行HPLC測定。同樣，藥典收錄的複方製劑“雙黃連口服液”是由金銀花、黃芩和連翹組成的複方，其鑒別項中即以是否含的綠原酸作為鑒別金銀花的依據(jù)。除此以外，常見含有苯丙酸成分的中藥還有升麻(含阿魏酸等)、茵陳（含綠原酸）及川芎（含阿魏酸）等。二、苯丙酸衍生物一、概述二、苯丙酸衍生物三、香豆素Coumarin第三章苯丙素類

香豆素是具有苯駢α-吡喃酮母核的一類化合物的總稱，在結(jié)構(gòu)上可看作順式鄰羥基桂皮酸失水而成的內(nèi)酯。香豆素類化合物也廣泛分佈於植物界，只有少數(shù)來自動物和微生物，在傘形科、豆科、蕓香科、茄科和菊科等植物中分布更廣泛。其中被藥典收載的有秦皮、白芷、獨活、前胡、菌陳、補骨脂等。在植物體內(nèi)，香豆素類化合物常常以游離狀態(tài)或與糖結(jié)合成苷的形式存在，大多存在於植物的花、葉、莖和果中，通常以幼嫩的葉芽中含量較高。三、香豆素Coumarin三、香豆素

(一)香豆素的結(jié)構(gòu)類型

前已述及，香豆素在植物體內(nèi)是由桂皮酸經(jīng)氧化、環(huán)合而成，教材P111給出了香豆素在體內(nèi)的衍生過程，從圖中可以看出，幾乎所有的香豆素都含有7-氧取代基。同時7-氧代使得6-和8-位電子雲(yún)密度增大，易於被親電的異戊烯基進攻，從而在6-或8-位形成異戊烯基取代，並進一步環(huán)合成新的含氧環(huán)。據(jù)此，我們常把香豆素類化合物進一步分成下列幾個類型：

1簡單香豆素：只在苯環(huán)上有取代基，常為羥基、甲氧基、亞甲二氧基和異戊烯基等，其中7-位總為含氧取代，6-位和8-位接異戊烯基較多。

ex.廣泛分佈於被子植物各科如蕓香科、菊科、茄科、豆科等多種植物的七葉內(nèi)酯(亦稱秦皮乙素，esculetin)及其葡萄糖苷七葉苷(亦稱秦皮甲素，esculin)，藥理實驗證實二者均具有抗炎、鎮(zhèn)痛和抗菌活性。三、香豆素

(一)香豆素的結(jié)構(gòu)類型

ex.傘形科植物歐前胡(尹波前胡,Peucedanumosthruthium)根狀莖中的王草質(zhì)(ostruthin)，6位含有兩個異戊烯基的十碳鏈，該化合物具抗細菌和抗真菌作用

簡單香豆素一般在7位接含氧取代基，而異戊烯單元則存在於6位或8位。三、香豆素

(一)香豆素的結(jié)構(gòu)類型2呋喃香豆素：苯環(huán)上的異戊烯基與鄰位酚羥基環(huán)合成呋喃環(huán)。成環(huán)後常伴隨著失去3個碳原子。分為線型(linear)和角型(angular)兩種。

存在於豆科植物粉綠小冠花(Cornillaglauca)種子，補骨脂(Psoraleacorylilolia)果實中的補骨脂內(nèi)酯，是線型呋喃香豆素，可作為皮膚科用藥，有光敏作用，注射或內(nèi)服，再以長波紫外線或日光照射，可使受照射處皮膚紅腫，色素增加。適用於白癜風、牛皮癬及斑禿。在紫外線存在時，可引起DNA合成損傷。另外還具有止血、抗菌等作用。三、香豆素

(一)香豆素的結(jié)構(gòu)類型

存在於傘形科植物如牛防風的根和白芷屬一些植物果實中的茴芹內(nèi)酯(pimpinellin)是角型呋喃香豆素，為結(jié)核菌抑制劑，可抑制結(jié)核分支桿菌的生長。3吡喃香豆素：苯環(huán)上的異戊烯基與鄰位酚羥基環(huán)合而成2,2-二甲基-α-吡喃環(huán)結(jié)構(gòu)，形成吡喃香豆素。也分為線型(linear)和角型(angular)兩種。三、香豆素

(一)香豆素的結(jié)構(gòu)類型

存在於蕓香科植物美洲花椒樹皮、蕓香根、檸檬根等中的花椒內(nèi)酯(xanthyletin)具解痙作用，還有抗癌和抗菌活性，體外對培養(yǎng)的人的宮頸癌Hela細胞的抑制作用。該化合物為線型吡喃香豆素。存在於傘形科植物巖風和黃盔芹的根中的化合物黃盔芹素(xanthogalin)是一個角型吡喃香豆素，在吡喃環(huán)上還接有一個異戊烯取代基，該化合物能使膽固醇引起動脈粥樣硬化的家兔的動脈壓一時性下降和心率減慢，並有舒張血管及解除外周血管和小腸痙攣的作用。三、香豆素

(一)香豆素的結(jié)構(gòu)類型其他香豆素：在α-吡喃酮環(huán)上有取代基。C3、C4上常有苯基、羥基、異戊烯基等取代。教材P113

亮菌甲素：得自於白蘑科真菌假蜜環(huán)菌菌絲體，對膽道系統(tǒng)的壓力起到很好的調(diào)節(jié)作用，使膽汁能順利地排出。對一些膽道運動障礙的疾患、膽道內(nèi)小的結(jié)石、膽管及膽囊的炎癥，能起良好的作用，臨床效果良好。

海棠果內(nèi)酯：得自藤黃科植物海棠果，具有抗炎活性，還有抗關(guān)節(jié)炎作用。逆沒食子酸，又稱鞣花酸，得自大戟科、胡桃科、薔薇科等多種植物，也常以游離態(tài)或結(jié)合態(tài)存在於許多植物的蟲癭或葉子中，為止血劑，有興奮子宮的作用，對妊娠8,12,16天的小鼠，靜脈注射1.2mg/kg時，可增加流產(chǎn)的發(fā)生率。三、香豆素

(一)香豆素的結(jié)構(gòu)類型其中4,7-二羥基香豆素易發(fā)生互變異構(gòu)形成2,7-二羥基色原酮。三、香豆素

(一)香豆素的結(jié)構(gòu)類型1

性狀天然的香豆素多有完好的結(jié)晶，大多具香味。小分子的香豆素有揮發(fā)性，能隨水蒸氣蒸出，並能昇華。但香豆素的苷則多無香味和揮發(fā)性，亦不能昇華。2溶解度游離香豆素一般不溶或難溶於水，可溶於沸水，易溶於苯、乙醚、氯仿和乙醇等有機溶劑。香豆素苷能溶於水、醇，難溶於乙醚、苯等低極性有機溶劑。3螢光香豆素類在可見光下為無色或淺黃色結(jié)晶，在紫外光下可見藍色螢光。7-位導入羥基後，螢光增強，甚至在可見光下也能看到螢光。一般香豆素遇堿後螢光加強。7-羥基香豆素在8-位引入羥基，螢光則消失。香豆素螢光與結(jié)構(gòu)之間的關(guān)係尚不清楚。三、香豆素

(二)香豆素的理化性質(zhì)4內(nèi)酯性質(zhì)和堿水解反應三、香豆素

(二)香豆素的理化性質(zhì)順式鄰羥基桂皮酸不穩(wěn)定，但一些特殊結(jié)構(gòu)的香豆素卻能形成穩(wěn)定的順式鄰羥基桂皮酸衍生物。三、香豆素

(二)香豆素的理化性質(zhì)5顯色反應（1）異羥肟酸鐵反應--------內(nèi)酯的顯色反應鹼性條件下，香豆素內(nèi)酯開環(huán)，並與鹽酸羥胺縮合成異羥肟酸，再在酸性條件下與三價鐵離子絡合成鹽而顯紅色。（2）與酚類試劑的反應具有酚羥基，可與FeCl3試劑產(chǎn)生顏色反應；

若酚羥基的對位未被取代，或6-位上沒有取代，其內(nèi)酯環(huán)鹼化開環(huán)後，可與Gibb’s試劑、Emerson試劑反應。機制如下：三、香豆素

(二)香豆素的理化性質(zhì)Gibb’s反應：符合以上條件的香豆素乙醇溶液在弱鹼條件下，2,6-二氯(溴）苯醌氯亞胺試劑與酚羥基對位活潑氫縮合成藍色化合物。Emerson反應：符合以上條件的香豆素的鹼性溶液中，加入2%的4-氨替比林和8%的鐵氰化鉀試劑與酚羥基對位活潑氫縮合成紅色化合物。三、香豆素

(二)香豆素的理化性質(zhì)

一般利用香豆素的溶解性、揮發(fā)性及具有內(nèi)酯結(jié)構(gòu)的性質(zhì)進行提取分離。1系統(tǒng)溶劑法：

常用苯,乙醚,EtOAc,丙酮和甲醇依次萃取。2水蒸氣蒸餾法：適用於具有揮發(fā)性的小分子香豆素。3堿溶酸沉法：香豆素類化合物多呈中性或弱酸性，所以常與中性、弱酸性雜質(zhì)混在一起。可利用內(nèi)酯遇堿能開環(huán)溶解，加酸又環(huán)合沉澱的特性加以分離。4色譜分離法：三、香豆素

(三)香豆素的提取分離1紫外光譜香豆素274nm311nm(苯環(huán)引起)(α,β-不飽和內(nèi)酯引起)黃酮250~285nm304~350nm(苯甲醯系統(tǒng)引起)(桂皮醯系統(tǒng)引起)2紅外吸收光譜香豆素的紅外吸收和α-吡喃酮相似。與芳環(huán)共軛的α-吡喃酮的羰基多位於ν1695~1725cm-1，與羰基共軛的雙鍵峰多位於1625~1640cm-1

，C1位氧原子所形成的C-O鍵的吸收多位於1260~1280cm-1。另外，由於具有芳環(huán)結(jié)構(gòu)，故在1500~1600和700~900cm-1之間有苯環(huán)的特徵吸收峰。如果有羥基取代，則在3200~3600cm-1有羥基的特徵吸收峰。三、香豆素

(四)香豆素的波譜學特徵3質(zhì)譜有較強的分子離子峰，基峰通常是失去CO的苯並呋喃離子。香豆素類化合物的質(zhì)譜圖中都有連續(xù)脫CO的碎片離子峰。含氧取代基越多，脫CO的峰越多。

7-甲氧基香豆素的分子離子峰是基峰，由於具有甲氧基，因此形成了[M-CO-CH3]+峰。三、香豆素

(四)香豆素的波譜學特徵4核磁共振譜受內(nèi)酯羰基吸電子共軛效應影響，3-,6-,8-H信號位於較高場，4-,5-,7-H信號位於較低場。7-位有氧取代時，由於其供電子共軛效應，使得C-3的電子雲(yún)密度增大，3-H的化學位移向高場位移。7-氧代，8-烷基取代的香豆素與7-氧代，6-烷基取代的香豆素，利用兩個芳香質(zhì)子的信號是可以區(qū)別的，如下表示：三、香豆素

(四)香豆素的波譜學特徵第四章醌類化合物一、概述二、

結(jié)構(gòu)類型三、醌類化合物的理化性質(zhì)四、蒽醌類化合物的提取與分離五、醌類化合物的光譜特徵一、概述

醌類化合物是一類在自然界分佈廣泛的化合物，它包括醌類及容易轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂絮愋再|(zhì)的化合物。醌類化合物主要存在於高等植物的蓼科、茜草科、鼠李科、百合科、豆科等科屬以及低等植物地衣類和菌類的代謝產(chǎn)物中。是許多天然藥物如大黃、何首烏、虎杖、決明子、蘆薈、丹參等藥材的有效成分。醌類化合物具有多方面的生理活性，如致瀉、抗菌、利尿和止血等，還有一些醌類化合物具有抗癌、抗病毒、解痙平喘等作用，是一類很有前途的天然藥物。從結(jié)構(gòu)上講，醌類化合物可分為苯醌、萘醌和蒽醌等。其中蒽醌及其衍生物種類較多，生理活性也較廣泛。第四章醌類化合物一、概述二、結(jié)構(gòu)類型三、醌類化合物的理化性質(zhì)四、蒽醌類化合物的提取與分離五、醌類化合物的光譜特徵一苯醌類（benzoquinones)

有鄰苯醌和對苯醌兩種天然的多為對苯醌常見的取代基為OH，OMeMe和烷基等對苯醌鄰苯醌較簡單的對苯醌多為黃色或橙黃色結(jié)晶，能隨水蒸氣蒸餾，常有令人不適的臭味，對皮膚和粘膜有刺激性，易被還原成相應的對苯二酚。中草藥中含有對醌衍生物的種類不多。二、結(jié)構(gòu)類型對苯醌是黃色晶體，熔點115.7℃，能隨水蒸氣蒸出，具有刺激性臭味，有毒，能腐蝕皮膚，能溶於醇和醚中。對苯醌很容易被還原成對苯二酚。如將對苯醌的乙醇溶液和無色的對苯二酚的乙醇溶液混合，溶液顏色變?yōu)樽厣?，並有深綠色的晶體析出。這是一分子對苯醌和一分子對苯二酚結(jié)合而成的分子配合物，叫做醌氫醌，它的構(gòu)造式表示如下：在醌氫醌溶液中插入一鉑片，即組成醌氫醌電極，這個電極的電位與溶液中的氫離子濃度有關(guān)，可用於測定溶液的氫離子濃度。二、結(jié)構(gòu)類型一些帶有較高級直鏈烴基側(cè)鏈的對醌衍生物有驅(qū)除腸內(nèi)寄生蟲的作用，如白花酸藤果和木桂花果實的驅(qū)絛蟲有效成分證明是信筒子醌(embellin)。泛醌類(ubiquinones)是一類廣泛存在於自然界包括微生物、高等植物和動物體中，能參與細胞的基本生化反應，主要作用在於氧化磷醯化反應中的電子傳導，是生物氧化反應中的一種輔酶，又稱輔酶Q類（coenzymesQ）。自然界存在的是輔酶Q6---Q10，其同系物已全部合成制得，治療某些血液疾病和肌肉疾病。一些黴菌的代謝產(chǎn)物中，亦曾發(fā)現(xiàn)的對苯醌的存在，例如具有強烈抗菌作用的夫黴醌(fumigatin)，是得自黴菌Aspergilusfumigatus培養(yǎng)液中的一種抗菌素。二、結(jié)構(gòu)類型--苯醌二萘醌（naphthoquinones)

有三種可能結(jié)構(gòu)，但天然的萘醌僅有α-萘醌

中藥中的萘醌多帶有羥基，多呈橙色至黃色。一些化合物具有較強的生理活性。胡桃醌(juglone)存在於核桃未成熟的果皮（青皮）中，有抗出血的活性，共存的其幾種還原衍生物，都有抗菌的生物活性，如α-氫化胡桃醌及其4-葡萄糖苷等。二、結(jié)構(gòu)類型--萘醌

指甲花醌(lawsone)得自指甲花的葉，其甲醚存在於鳳仙花的花中，具有強烈的殺黴菌作用。柿樹的新鮮根中含有多種萘醌的衍生物包括藍雪醌(plumbagin)，7-甲基胡桃醌和一些萘醌的二聚物和四聚物。其中藍雪醌有刺激性臭氣，並能刺激皮膚發(fā)泡，為一種植物抗菌素，曾供臨床靜脈給藥以治療葡萄球菌感染所引起的癤和痤瘡。

二、結(jié)構(gòu)類型--萘醌

也有不含羥基的萘醌衍生物，維生素K類即是一例。例如維生素K1和K2。維生素K1和K2的差別只在於側(cè)鏈有所不同(K1n=3,K2n=2)，維生素K1為黃色油狀液體，維生素K2為黃色晶體。維生素K1和K2廣泛存在於自然界中，綠色植物（如苜蓿、菠菜等）、蛋黃、肝臟等含量豐富。維生素K1和K2的主要作用是能促進血液的凝固，所以可用作止血劑。在研究維生素K1和K2及其衍生物的化學構(gòu)造與凝血作用的關(guān)係時，發(fā)現(xiàn)2-甲基-1，4-萘醌具有更強的凝血能力，稱之為維生素K3，可由合成方法制得。二、結(jié)構(gòu)類型--萘醌

維生素K3為黃色晶體，熔點105-107℃，難溶於水，可溶於植物油或其他有機溶劑。由於維生素K3是油溶性維生素，故醫(yī)藥上用的是它的可溶於水的亞硫酸氫鈉加成物。

三菲醌如中藥丹參根中所含多種化合物都是菲醌的衍生物，包括鄰菲醌和對菲醌兩種。二、結(jié)構(gòu)類型--萘醌

丹參中的醌類化合物多為橙色、紅色至棕紅色的結(jié)晶，少數(shù)為黃色。具有抗菌及擴張冠狀動脈的作用，是中藥丹參的主要有效成分，總丹參酮可用於治療金黃色葡萄球菌等引起的癤，癰，蜂窩組織炎、痤瘡等疾病。由凡丹參酮IIA制得的丹參酮IIA磺酸鈉注射液可增加冠脈流量，臨床上治療冠心病、心肌梗塞有效。

二、結(jié)構(gòu)類型--菲醌四蒽醌(anthraquinones)

蒽醌是廣泛存在於植物界的一種色素，是許多中藥如大黃、何首烏、虎杖等的有效成分。目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的蒽醌類化合物近200種，主要分佈於高等植物中，其他則主要存在於真菌及地衣類中，在動物及細菌中也偶有發(fā)現(xiàn)，而且在真菌、地衣和動物中存在的蒽醌類化合物的結(jié)構(gòu)也往往比較特殊，這類化合物具有多方面的生理活性，是醌類化合物中最重要的一類物質(zhì)。在植物中的蒽醌衍生物主要分佈於根、皮、葉及心材，也可在莖、種子、果實中。多和糖結(jié)合成苷，或以游離態(tài)存在。

二、結(jié)構(gòu)類型--蒽醌植物中蒽醌衍生物種類較複雜，包括蒽醌衍生物及其不同程度的還原產(chǎn)物：蒽醌，氧化蒽酚，蒽酚，蒽酮及蒽酮的二聚體。其中大黃素型是分佈最廣泛的一種蒽醌化合物。

二、結(jié)構(gòu)類型--蒽醌一單蒽核類蒽醌及其苷類天然蒽醌以9,10-蒽醌最為常見。

1,4,5,8位為α位

2,3,6,7位為β位

9,10位為meso位，又叫中位植物中存在的蒽醌類成分多在蒽醌母核上有不同數(shù)目的羥基取代，其中以二元羥基蒽醌為多，在β位多有一個甲基、羥甲基、甲氧基、醛基或羧基取代，個別蒽醌化合物還有兩個碳原子以上的側(cè)鏈取代?？沙视坞x形式或與糖結(jié)合成苷的形式存在於植物體內(nèi)。蒽醌的結(jié)構(gòu)類型有一定的規(guī)律性，根據(jù)羥基在蒽醌母核上的分佈狀況不同，將羥基蒽醌分為兩類：大黃素型和茜素型。

二、結(jié)構(gòu)類型--蒽醌大黃素型：羥基分佈於兩側(cè)苯環(huán)上，多呈黃色。許多重要的中藥如大黃、決明中有致瀉作用的1,8-二羥基蒽醌衍生物均屬於這一類型。以下五種大黃素型羥基蒽醌在中藥中分布比較廣泛。羥基蒽醌衍生物多與葡萄糖、鼠李糖結(jié)合成苷，有單糖苷，也有雙糖苷，如

二、結(jié)構(gòu)類型--蒽醌(2)茜素型：羥基分佈於一側(cè)苯環(huán)上，顏色較深，多呈橙黃色至橙紅色。種類較少，最重要的中藥是茜草。茜草的根能止血、活血，主治咳嗽、痰中帶痰以及風濕性關(guān)節(jié)炎。從茜草根分離得到茜草素及其冬綠糖苷－－茜草苷、羥基茜草素、偽羥基茜草素等多種蒽衍生物，其中茜草素是重要的天然染料之一。在低年生茜草根中多以苷的形式存在，而在多年生的茜草根中主要以游離苷元的形式存在。

二、結(jié)構(gòu)類型

--蒽醌2氧化蒽酚衍生物蒽醌在鹼性溶液中可被鋅粉還原生成氧化蒽酚及其互變異構(gòu)體蒽二酚。氧化蒽酚及蒽二酚不穩(wěn)定，氧化蒽酚易氧化為蒽酮（或蒽酚），蒽二酚易氧化為蒽醌，故較少存在於植物體中。

二、結(jié)構(gòu)類型--蒽醌3蒽酚和蒽酮衍生物蒽醌在酸性條件被還原，生成蒽酚及其互變異構(gòu)體－－蒽酮。蒽酚或蒽酮的一些羥基衍生物可以游離態(tài)或結(jié)合成苷類存在於一些植物性瀉藥中，往往是和相應的羥基蒽醌衍生物共存。一般含量比較少，因為這類成分可以緩緩被氧化成蒽醌類成分，故該類衍生物一般存在於新鮮植物中。

二、結(jié)構(gòu)類型--蒽醌

對藥用大黃根中各種蒽衍生物追蹤一年的研究證明，蒽衍生物的總含量約為3.1％。蒽醌化合物和蒽酮之間的含量比隨季節(jié)而變化，所有蒽衍生物在夏天多以蒽醌（氧化型）存在，而冬季則以蒽酮（還原型）存在，其間轉(zhuǎn)化時間約三周。在蒽酮、蒽酮單糖苷、雙糖苷之間的相對含量也有一迴圈變化，其間轉(zhuǎn)換的條件是外界的溫度。另外，大黃藥材中含有的五種主要的羥基蒽醌類成分，其相應的蒽酚衍生物都可能存在於新鮮的大黃根莖中。但貯存三年以上的大黃，就不再檢出這些蒽酚類成分了。再如新鮮的虎杖根中存在少量大黃酚蒽酚，是以苷的形式存在的，但在生長三年以後的根中，此種蒽酚特別是苷的形式顯著減少。但是，如果蒽酚衍生物的meso位羥基與糖縮合成苷，則性質(zhì)比較穩(wěn)定，只有經(jīng)過水解，除去糖才容易被氧化為蒽醌衍生物。大黃和鼠李皮等中都含有此種蒽酚苷類，只是不易提純，研究起來較難

二、結(jié)構(gòu)類型--蒽醌

柯椏素(chrysarobin)是大黃酚的還原產(chǎn)物，是劇烈的瀉藥，但少實用，一般作外用藥，對治療各種皮膚病有較好效果，但對皮膚刺激性太大，應用時要小心。

4C-糖基衍生物:是蒽醌的碳苷，即糖作為側(cè)鏈通過C-C

鍵直接與蒽環(huán)相連。例如蘆薈致瀉的主要有效成分蘆薈苷(barbaloin)即屬此類化合物。

二、結(jié)構(gòu)類型--蒽醌小知識：蘆薈簡介蘆薈的起源與發(fā)展

蘆薈（Aloe）,原產(chǎn)於非洲或地中海乾燥地區(qū)，性寒味苦，入心、肝、脾徑，是一種集醫(yī)藥醫(yī)療、美容化妝、保健護膚、食用和觀賞功能為一體的經(jīng)濟作物,百合科蘆薈屬多年生常綠多肉質(zhì)草本植物。

蘆薈的藥理作用及應用

目前，蘆薈的應用主要集中在三個方面：化妝品、保健食品和藥品。在蘆薈產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中，發(fā)展最快、最易被消費者接受的是蘆薈化妝品。一、殺菌作用二、潤濕美容作用三、抗衰老作用四、防曬作用五、健胃下泄作用六、免疫與再生作用七、防蟲、防腐作用八、防臭作用二雙蒽核類1二蒽酮衍生物可看作是兩分子的蒽酮脫去一分子氫後相互結(jié)合而成。又分為中位連接(C10-C10’)和α位(C1-C1’或C4-C4’)相連。這類物質(zhì)多為黃色結(jié)晶，多以苷的形式存在，若催化加氫還原則生成二分子蒽酮，用三氯化鐵氧化則生成二分子蒽醌。最重要的二蒽酮類化合物是從番瀉葉中得到的番瀉苷A,B,C,D.

二、結(jié)構(gòu)類型--蒽醌番瀉葉中含蒽衍生物約1.5％，主要成分為番瀉苷A～D，以及大黃酸葡萄糖苷和大黃酚等。其中番瀉苷A和B互為異構(gòu)體，水解後均生物二分子葡萄糖和一分子苷元，其苷元是由二分子大黃酸蒽酮通過C10－C10’相互結(jié)合而成，苷元A為反式排列，苷元B為順式排列。從其結(jié)構(gòu)可知其苷均有光性，而苷元則無光性。其苷經(jīng)鉑的催化加氫反應，可生成二分子大黃酸蒽酮葡萄糖苷，苷元被鉻酸氧化可生成兩分子大黃酸。

二、結(jié)構(gòu)類型--蒽醌

二、結(jié)構(gòu)類型--蒽醌

番瀉苷C和番瀉苷D也是一對同分異構(gòu)體，均由一分子大黃酸和一分子蘆薈大黃素的蒽酮衍生物通過C10-C10鍵結(jié)合而成，其中苷C為反式，苷D為順式。二者的苷和苷元均有光性。國產(chǎn)大黃中含番瀉苷類約0.87％，主要是苷A和B，是大黃瀉下作用最有效的有效成分，瀉效最強。大黃中的大黃酸葡萄糖苷的瀉下作用只有番瀉苷類的三分之一，而其他的蒽醌苷類瀉效很微弱，苷元的作用更弱。

二、結(jié)構(gòu)類型--蒽醌

現(xiàn)在已知道，大黃瀉下作用的有效成分不下20餘種，在體內(nèi)真正起瀉下作用的物質(zhì)是大黃中的番瀉苷A受大腸內(nèi)細菌作用的還原產(chǎn)物，但不是番瀉苷元，而是大黃酸蒽酮或其8-葡萄糖苷。但這仍不能完全代表大黃的瀉下效力。實驗證明，番瀉苷A瀉下作用的ED50比大黃粉或浸膏瀉下作用的ED50要大得多，即使以番瀉苷A加上蒽醌苷的瀉下作用的ED50也比大黃粉要大，可見大黃中還有起協(xié)同作用的物質(zhì)或其他瀉下作用較強的物質(zhì)存在。近來，大黃對腎功能的藥理和臨床作用受到重視，研究表明，大黃提取物能有效地延緩慢性腎衰的進展，同時發(fā)現(xiàn)大黃酸治療糖尿病腎病，大黃素治療尿毒癥均有良好的療效。

二、結(jié)構(gòu)類型--蒽醌2萘駢二蒽酮衍生物：

金絲桃屬某些植物如貫葉連翹、小連翹中含有的金絲桃素(hypericin)、假金絲桃素(pseudohypericin)均為萘駢二蒽酮衍生物，

二、結(jié)構(gòu)類型--蒽醌

金絲桃屬(HypericumLinn)歸於金絲桃科(Guttiferae)，約有400餘種，是溫帶分佈植物。我國有55種，8亞種，全國均有分佈，但主要分佈於西南地區(qū)，國外的該屬植物分佈於世界各地。

金絲桃素和假金絲桃素是金絲桃屬植物中最具代表性的活性物質(zhì)，金絲桃素首次由Dietrich於1891年分離得到，由S.Czerny於1911年命名為hypericin。大約在1950~1951年間最終確定其結(jié)構(gòu)為4,4`,5,5`,7,7`-六羥基-2,2`-二甲基-萘駢二蒽酮。該化合物為藍黑色針狀結(jié)晶，不溶於多數(shù)有機溶劑，易溶於吡啶或其他有機胺類呈橙紅色並帶紅色螢光。可溶於鹼性水溶液，在低於pH11.5時呈紅色溶液，高於此值時則為綠色溶液而帶紅色螢光。金絲桃素和假金絲桃素存在於多種金絲桃屬植物中，以貫葉連翹中含量居多。

抑鬱癥是三大精神疾病之一，貫葉連翹很早在歐洲被用於鎮(zhèn)靜、抗抑鬱及其他中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病。研究表明，在金絲桃科中普遍存在的一些xanthone類化合物能抑制A型和B型單胺氧化酶，增加中樞神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)遞質(zhì)濃度。德國於1991年6月上市了一個以金絲桃素為標準的新的抗抑鬱藥。

二、結(jié)構(gòu)類型--蒽醌

目前國際上對金絲桃屬植物的興趣，很大程度上是由於金絲桃素和假金絲桃素的抗病毒作用。研究表明，兩種化合物在體外強烈地抑制各種逆轉(zhuǎn)錄病毒，包括人免疫缺陷病毒(HIV)，有報導認為金絲桃素在細胞內(nèi)的HIV-1抑制作用是由於與其感染細胞中殘留和毒粒成分相結(jié)合所致，是一種有殺病毒作用的藥物。

二、結(jié)構(gòu)類型--蒽醌第四章醌類化合物一、概述二、

結(jié)構(gòu)類型三、醌類化合物的理化性質(zhì)四、蒽醌類化合物的提取與分離五、醌類化合物的光譜特徵一物理性質(zhì)1性狀：p153

顏色:與助色基的多少有關(guān)形態(tài)：2昇華性：游離醌類化合物具有昇華性，常壓下加熱可昇華而不分解。小分子的苯醌類及萘醌類還具有揮發(fā)性，能隨水蒸氣蒸餾。如：大黃酚與大黃酚甲醚的昇華溫度在124C

蘆薈大黃素185C

大黃素206C

大黃酸210C

一般昇華溫度隨酸度的增強而升高三、醌類化合物的理化性質(zhì)3溶解度：苷元：通常可（易）溶於苯、乙醚、氯仿，在鹼性有機溶劑如吡啶、N-二甲基甲醯胺中溶解度也較大，可溶於甲醇及乙醇，不溶或難溶於水。蒽苷：極性較大，易溶於甲醇及乙醇，也能溶解於水，在熱水中更易溶解，但在冷水中溶解度較小，幾乎不溶於乙醚、苯、氯仿等溶劑。蒽醌的碳苷：在水中的溶解度很小，難溶於親脂性有機溶劑而易溶於吡啶中。二化學性質(zhì)1酸性醌類化合物因分子中酚羥基的數(shù)目及位置不同，酸性強弱有一定差別。三、醌類化合物的理化性質(zhì)(1)苯醌和萘醌的醌核上的羥基酸性類似於羧基；(2)萘醌和蒽醌的苯環(huán)上的羥基酸性：β-羥基>α-羥基

β-羥基蒽醌的酸性較一般酚類要強，能溶於Na2CO3溶液中。尤其是熱溶液中。

α-羥基的酸性很弱(pKa11.5)，不但比苯酚的酸性弱，而且不及碳酸第二步解離的酸性(pKa210.3),因此不能溶解於碳酸氫鈉和碳酸鈉溶液中。羥基數(shù)目增多，酸性也增強。羥基蒽醌的酸性隨羥基數(shù)目的增加而增加，無論是α-位或β-位有羥基，其酸性都有一定程度的遞增。如：α-羥基的酸性很弱(pKa11.5)，而1,4-與1,5-二羥基蒽醌三、醌類化合物的理化性質(zhì)

雖各自能形成氫鍵，但酸性仍有增加(pKa分別為10.4和9.5)。1,8-二羥基蒽醌因兩個羥基只能與同一個羰基形成氫鍵，酸性增加很多(pKa8.1),較碳酸的K2高出約百倍，所以大黃酚能溶於沸Na2CO3水溶液中。在β系中，2,6-二羥基蒽醌(pKa6.1)的酸性和碳酸的K1屬同一數(shù)量級，所以1,3,6,8-四羥基蒽醌可溶於NaHCO3水溶液中，類似羧酸的性質(zhì)。但是，處於鄰位的二羥基蒽醌其酸性比只有一個羥基蒽醌的酸性還弱，這是由於相鄰酚羥基締合的影響。如茜草素(pKa18.2,pKa211.9).三、醌類化合物的理化性質(zhì)因此，游離蒽醌的酸性強弱順序為：含COOH>含2個以上β-羥基

>含1個β-羥基>含2個以上α-羥基

>含1個α-羥基可溶於Na2HCO3