第二章中药化学成分的一般研究方法
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
亲水性有机溶剂：MeOH、EtOH、Me2CO等
亲脂性有机溶剂：CHCl3、Et2O、Ben、Et2OAc
水(H2O) 甲醇(MeOH)
常用溶剂极性
乙醇(EtOH)
极性大
丙酮（Me2CO） 正丁醇(n-BuOH)
乙酸乙酯(EtOAc) 乙醚(Et2O) 氯仿(CHCl3 ) 苯（C6H6)
四氯化碳(CCl4) 正己烷≈石油醚(Pet.et)
乳化层分离出，长时 间放置
加热破坏乳化层 用滤纸自然过滤
逆流分溶法（CCD）
液滴逆流色谱（DCCC） 液滴逆流色谱
沉淀法
有效成分 ＋ 沉淀剂
杂质
有效成分 杂质溶解 杂质 有效成分溶解
水/醇法（除去糖、蛋白质等水溶性杂质） 沉淀剂：乙醇 醇/水法（除去树脂、叶绿素水不溶性杂质）
醇/醚法（沉淀皂苷成分与脂溶性杂质分离）
100 >β>10 则10~12次分离
β≤2
100次以上分离
β≈1
KA≈ KB，两者性质及其相近无法分离
分离因子β越大，分离效率越高
萃取条件选择：
在一定温度下，两种溶液 不互溶，振摇分层 若所要成分为亲水性物质
水 弱亲水性有机溶剂
若所要成分为脂溶性物质
水 有机溶剂：氯仿、乙醚
乳化现象处理方法：
N + OH OMe
MeO MeO
OMe
N OMe OMe
小檗碱
延胡索乙素
HO
O
OH OH
OH OH
（+）表儿茶素
极性分类
中性成分
强心苷、皂苷 （甾体）
酸性成分 黄酮、蒽醌、香豆素、 有机酸、鞣质
碱性成分 生物碱
两性成分 两性生物碱（含 COOH 、OH 等）
按溶解性分类
脂溶性成分：苷元、生物碱 水溶性成分：苷、生物碱盐
极性小的：游离生物碱、苷元、挥发油、树脂、脂 肪、大分子有机酸、亲脂性色素。
对溶剂的要求 1、溶解度 2、不能发生化学反应 3、安全无毒经济易得 4、沸点易适中，便于回收，反复使用
常用溶剂：
水： 生物碱盐、苷类、有机酸盐、糖 冷水：发生酶解反应，杂质多 热水：效率高，挥发性成分损失，热敏性成分易破 坏
正相分配色谱：流动相极性< 固定相极性 反相分配色谱：流动相极性>固定相极性 HPLC、MPLC、LPLC
中药有效成分化学结构的研究方法
新药开发 选定研究对象
收集原料
筛选活性
有活性
动物实验
制剂工业化研究
申报临床研究
（Ⅰ期临床、 Ⅱ期临床）
申报新药证书及生产批准文号
试生产 Ⅲ期临床实验（安全性考察）
醋酸铅（中性、碱性） phOH —COOH
Pb2+ 铅盐
酸/碱 生物碱 酸 盐 碱 生物碱
碱/酸 黄酮 碱 络盐 酸 黄酮
分馏法 （沸点）
膜分离法 （外加压力或化学位差 分子大小）
升华法
结晶法
提取液 过滤
滤液
浓缩 降温
结晶 母液
结晶析出条件： 1）有效成分浓度高 2）选择合适的溶剂 3）温度不同引起溶解度的改变 4）加速结晶的措施，加晶种
水蒸气蒸馏
适用能随水蒸气蒸馏而不被破坏的化合物，且不与 水发生反应。用于挥发油成分：例如麻黄碱、丹皮素、 大蒜素。
其它方法 升华法 压榨法
组织破碎提取法 超声提取法 微波提取法
分离精制方法
溶剂法
酸碱溶剂法 溶剂分配法
系统溶剂萃取法 逆流分溶法（CCD） 液滴逆流色谱（DCCC）
萃取法
原理：利用混合物中各成分在两种互不相溶的溶剂
第二章 中药化学成分的一般研究方法
COOH OO
OH
OH
HO
OH
O OH O
中药化学成分类型
糖类
鞣质
苷类
分类
醌类
三萜类 甾体类 生物碱
苯丙素类
黄酮类
萜类和挥发油
(一) 糖类
Carbohydrates，是多羟基醛或多羟基酮及其衍生物、聚合物 的总称。 单糖 低聚糖 多糖
OH
O
OH
H,OH
HO OH
流动相极性固定相极性hplcmplclplc中药有效成分化学结构的研究方法新药开发选定研究对象收集原料筛选活性有活性有活性动物实验动物实验制剂工业化研究制剂工业化研究申报临床研究期临床期临床申报新药证书及生产批准文号试生产期临床实验安全性考察正式生产gbuttem纯度检验物理常数分子式理化鉴定tlcgchplcpc溶距沸程结构骨架与官能团中药有效成分化学结构的研究方法82熔点沸点比旋度折光率比重ms自动元素分析仪iruv功能基芳环取代类型共轭体系波谱测定不饱和度化学法nmrch原子的类数目互相连接方式ms分子量检测官能团化合物类型资料来源
凝胶过滤色谱（凝胶渗透色谱、分子筛滤过、排阻色谱） 原理：分子筛作用 葡聚糖凝胶（sephadex G） 羟丙基葡聚糖凝胶(sephadex LH-20)
大孔吸附树脂
原理：吸附性和分子筛性原理相结合 吸附性：范德华引力或氢键的 分子筛：多孔性 应用：糖与苷的分离、生物碱的精制
分配色谱
原理：被分离成分在固定相和流动相之间的 分配系数不同
(七) 三萜类化合物
三萜皂苷
酸性皂苷
R2O HO H 20
12
R1 O
(八) 甾体类化合物
11 19 1
R
20 12 18 17
C 13 D
16
2
A
9 10
B
8 14
15
3
5
7
4
6
(九)生物碱
4
5
O
3
6
2
N7
O
8
1
13
9
12
10
11
原小檗碱
(十) 鞣质 单宁或鞣酸
HO
O
OH OH
OH OH
(+)儿茶素
色谱分离法
吸附色 谱
凝胶过 滤色谱
分配色 谱
大孔树脂 色谱
离子交 换色谱
吸附色谱
硅胶 氧化铝：极性吸附 活性炭：非极性吸附 聚酰胺：氢键吸附 (酰胺羰基与酚类、黄酮类化合物的酚羟基，
或酰胺键上的游离胺基与醌类、脂肪羧酸 上的羰基)
洗脱能力
强
尿素水溶液
二甲基甲酰胺
弱
氢氧化钠 甲酰胺
水溶液
丙酮
甲醇 水
(四) 13C-NMR技术图谱 1、噪音去偶谱（全氢去偶谱、宽带去偶谱） 特点：采用宽频（1000Hz）的电磁辐射照射样品，消除 所有H核对所磁核的偶合，所有13C信号，在图谱 上作为单峰（单线）出现
简化图谱，每个峰代表一种类型C，对判断δ十分方便 照射H后，产生NOE效应，连有1H的13C信号强度增加，
极性小
提取方法
①煎煮法 ②浸渍法 ③渗漉法 ④回流提取法 ⑤连续回流提取法 （索氏提取法）
CO2超临界流体提取法
特点
超临界流体密度＝液体 超临界流体粘度＝气体
优点 1、萃取能力强，大大提高效率 2、温度低，热敏性、易氧化分解
的物质不易破坏 3、时间短，2~4小时可完成 4、提取物无溶剂残留物 5、提取物质量稳定，标准易控制
(五)复合途径
许多二级代谢产物由上述生物合成的复合途径生成。即分子中各个 部分由不同的生物合成途径产生。如查耳酮类、二氢黄酮类化合物的A 环和B环分别由乙酸-丙二酸途径和莽草酸途径生成。一些萜类生物碱分 别来自甲戊二羟酸途径及莽草酸途径或乙酸-丙二酸途径。
提取分离方法
溶剂提取法 超临界流体提取法 水蒸气蒸馏法
苯丙氨酸
（酪氨酸）
焦磷酸二甲烯丙酯
萜类 甾体
香豆素 黄酮 木脂素
氨基酸 途径
生物碱
乙酸-丙二酸途径 (acetate-malonate pathway，AA-MA途径)
CH3COSCoA
ATP
ADP
COOH CH2COSCoA
CH3 COA CP
COOH CH2 COA CP
CH3 COCH2 COA CP NA DPH
5 6 7
8
4 3
O
O
2
1
香豆素
HO
OO
伞形花内酯
glc-O
OO
OH
daphnin
2
7
1
8 9γ
3
αβ
4
6 7' 8'
9'
5
1'
6'
2'
5'
3'
4'
(五) 黄酮类化合物
8 7
6 5
1
2'
O 2 1'
3 6'
4
O
3' 4'
5'
(六) 萜类和挥发油
OH OH
薄荷醇
龙脑
O
HO
O
HO H
CH2OH
穿心莲内酯
1H
S/N
γ3
13C谱测定的灵敏度只有1H 的1/600
解决办法： 脉冲付里叶变换技术和计算机，扫描次数累积，信号
不断增强
碳谱的特点及提供的信息 1、优点：化学位移范围大，分辨率高 13C : δ 0~250 ppm 1H : δ 0~20 ppm 谱线简单，易解析 直接提供C骨架信息（ δ 、J） 2、缺点：需用样品多 测定时间长 仪器要求高 吸收强度不与C数目成正比， 不代表C原子个数
3、提供信息
1） 13C 信号的化学位移0~250 ppm 信号之间很少重叠，识 别起来比较容易
化学位移与C原子杂化方式、与周围化学环境有关， 可判断C原子类型
δsp 3 > δsp > δsp 2
20~100 ppm 70~130 ppm
烷烃
炔烃
100~200 ppm
烯烃
杂化方式
诱导效应
δ 影响因素： 共轭效应 取代基构型影响
小主要取决于取代基极性大小。 极性大小顺序；酸＞酚＞醇＞胺＞醛＞酮＞酯＞醚＞烯＞烷
举例：判断下列各组化合物极性大小
OH
O
OCOCH3
A
B
C
CH CH CH3 OH NHCH3
H3C N H
麻黄碱
OMe MeO OMe MeO
O OH
蝙蝠葛碱
N CH3 H
2 常见中药化学成分类型的极性：
极性较大的：苷类、生物碱盐、糖类、蛋白质、氨 基酸、鞣质、小分子有机酸、亲水性色素。
NA DP
CH3CH2
CH2COA
CP COOH
+ CH2
COA CP
CH3CH2CH2COCH2COA CP NA DPH
NA DP CH3 CH2 CH2CH2 CH2 COA CP
CH3( CH2)nCOOH
( C4) ( C6)
(Cn+2，n为偶数)
甲戊二羟酸途径(mevalonic acid pathway，MVA途径)
*
资料来源：
82
核磁共振谱（NMR）
1H-NMR：早 13C-NMR：晚
检测灵敏度太低
1）13C 的自然丰度低，自然界中 13C 是 12C
的1.1%（而 1H 是98.88%）
2） 13C 磁旋比γ=6.726 1H 磁旋比γ=26.752
¼倍
NMR信号强度 γ3
13C
S/N
γ3
=
=
=(1/4)3=1/64
溶剂提取法
•原理： • 根据中药化学成分与溶剂间“极性相似相溶”的原理，依据各类成
分溶解度的差异，选择对所提成分溶解度大、对杂质溶解度小的溶剂， 依据“浓度差”原理，将所提成分从药材中溶解出来的方法。
1 影响化合物极性的因素： (1) 化合物分子母核大小（碳数多少）：分子大、碳数多，极性小；分
子小、碳数少，极性大。 (2) 取代基极性大小：在化合物母核相同或相近情况下，化合物极性大
中分配系数不同而达到分离的目的 K（分配系数）= Corg
CH O 2
例：A、B两种物质在CHCl3及H2O分配，A、B均为1g，KA=10， KB=0.1， VCHCl3/H2O=1:1，振摇分配平衡后，90%以上溶质A在上相，10%在A在 下相。β=KA/KB=10/0.1=100
β≥100
一次分离
O
P 2O5H 2
NADPH
O
P2O5H 2
反式角鲨烯 类胡萝卜素
(三)莽草酸途径(shikimic acid pathway)
此途径由莽草酸通过苯丙氨酸，生成桂皮酸， 再由桂皮酸生成各种苯丙素类化合物。现也被称为 桂皮酸途径 。
(四) 氨基酸途径(amino acid pathway)
大多数生物碱类成分由此途径生成。有些氨基酸， 如鸟氨酸、赖氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸及色氨酸等， 经脱羧成为胺类, 再经过一系列化学反应(甲基化、氧化 、还原、重排等) 生成各种生物碱
OH O
OH HO HO
H,OH
OH
HO
O
OH
H,OH
OH
D-葡萄糖
D-甘露糖 D-半乳糖
例如：糖 + 苷元 苷 (明显的生理活性)
(二) 苷类 糖
- H2 O
OH + H O R 苷元
糖
苷
OR
H+ 糖
- H2 O 苷元
OH + HOR
(三) 醌类化合物
OH O OH
R1
R2
O
(四) 苯丙素类化合物
acetyl CoA
PP1
O P2O5H2
acetyl CoA
HO
O
SCo A
HOOC
SCo A
O
O
(HMG CoA) 2NADPH
2NADP
HO HOOC
ADP
ATP
HO
O P2O5H2
CO2
HOOC
O
OH 甲戊二羟酸 MVA
2ATP
2ADP
O P 2O5H 2
单萜
O
P2O5H 2
三萜类 甾体
倍半萜类 二萜类
正式生产
中药有效成分化学结构的研究方法
GBUTtem
纯度检验
理化鉴定
TLC
PC
GC
物理常数
HPLC
溶距
结构骨架与官 分子式 能团
沸程
熔点 沸点 MS
不饱和度
比旋度 折 自动元素 化学法
光率 比重 分析仪
波谱测定
IR
UV
NMR
MS
功能基
共轭体系
芳环取代类型
C、H原子的 分子量、检测 类数目、互相 官能团、化合 连接方式 物类型
生物合成途径
生物合成
一次代谢
糖、蛋白质、 脂质、核酸
二次代谢
生物碱、萜 等
绿色植物含有叶绿素，光合作用将
CO2 H2O h /叶绿素葡萄糖 O2
葡萄糖代谢
乙酰辅酶Ａ
莽草酸
醋酸——丙二酸 途径：AA MA
甲戊二羟酸 途径：MVA
桂皮酸 途径
饱和 酚类 蒽醌
脂肪酸
萘醌
甲戊二羟酸
2) 13C的信号裂分
13C与1H均为磁性核，自旋偶合互相干扰，使对方 信号裂分
H谱中13C核干扰极少，乎略不及，只有1H-1H同核 偶合
亲脂性有机溶剂：CHCl3、Et2O、Ben、Et2OAc
水(H2O) 甲醇(MeOH)
常用溶剂极性
乙醇(EtOH)
极性大
丙酮（Me2CO） 正丁醇(n-BuOH)
乙酸乙酯(EtOAc) 乙醚(Et2O) 氯仿(CHCl3 ) 苯（C6H6)
四氯化碳(CCl4) 正己烷≈石油醚(Pet.et)
乳化层分离出，长时 间放置
加热破坏乳化层 用滤纸自然过滤
逆流分溶法（CCD）
液滴逆流色谱（DCCC） 液滴逆流色谱
沉淀法
有效成分 ＋ 沉淀剂
杂质
有效成分 杂质溶解 杂质 有效成分溶解
水/醇法（除去糖、蛋白质等水溶性杂质） 沉淀剂：乙醇 醇/水法（除去树脂、叶绿素水不溶性杂质）
醇/醚法（沉淀皂苷成分与脂溶性杂质分离）
100 >β>10 则10~12次分离
β≤2
100次以上分离
β≈1
KA≈ KB，两者性质及其相近无法分离
分离因子β越大，分离效率越高
萃取条件选择：
在一定温度下，两种溶液 不互溶，振摇分层 若所要成分为亲水性物质
水 弱亲水性有机溶剂
若所要成分为脂溶性物质
水 有机溶剂：氯仿、乙醚
乳化现象处理方法：
N + OH OMe
MeO MeO
OMe
N OMe OMe
小檗碱
延胡索乙素
HO
O
OH OH
OH OH
（+）表儿茶素
极性分类
中性成分
强心苷、皂苷 （甾体）
酸性成分 黄酮、蒽醌、香豆素、 有机酸、鞣质
碱性成分 生物碱
两性成分 两性生物碱（含 COOH 、OH 等）
按溶解性分类
脂溶性成分：苷元、生物碱 水溶性成分：苷、生物碱盐
极性小的：游离生物碱、苷元、挥发油、树脂、脂 肪、大分子有机酸、亲脂性色素。
对溶剂的要求 1、溶解度 2、不能发生化学反应 3、安全无毒经济易得 4、沸点易适中，便于回收，反复使用
常用溶剂：
水： 生物碱盐、苷类、有机酸盐、糖 冷水：发生酶解反应，杂质多 热水：效率高，挥发性成分损失，热敏性成分易破 坏
正相分配色谱：流动相极性< 固定相极性 反相分配色谱：流动相极性>固定相极性 HPLC、MPLC、LPLC
中药有效成分化学结构的研究方法
新药开发 选定研究对象
收集原料
筛选活性
有活性
动物实验
制剂工业化研究
申报临床研究
（Ⅰ期临床、 Ⅱ期临床）
申报新药证书及生产批准文号
试生产 Ⅲ期临床实验（安全性考察）
醋酸铅（中性、碱性） phOH —COOH
Pb2+ 铅盐
酸/碱 生物碱 酸 盐 碱 生物碱
碱/酸 黄酮 碱 络盐 酸 黄酮
分馏法 （沸点）
膜分离法 （外加压力或化学位差 分子大小）
升华法
结晶法
提取液 过滤
滤液
浓缩 降温
结晶 母液
结晶析出条件： 1）有效成分浓度高 2）选择合适的溶剂 3）温度不同引起溶解度的改变 4）加速结晶的措施，加晶种
水蒸气蒸馏
适用能随水蒸气蒸馏而不被破坏的化合物，且不与 水发生反应。用于挥发油成分：例如麻黄碱、丹皮素、 大蒜素。
其它方法 升华法 压榨法
组织破碎提取法 超声提取法 微波提取法
分离精制方法
溶剂法
酸碱溶剂法 溶剂分配法
系统溶剂萃取法 逆流分溶法（CCD） 液滴逆流色谱（DCCC）
萃取法
原理：利用混合物中各成分在两种互不相溶的溶剂
第二章 中药化学成分的一般研究方法
COOH OO
OH
OH
HO
OH
O OH O
中药化学成分类型
糖类
鞣质
苷类
分类
醌类
三萜类 甾体类 生物碱
苯丙素类
黄酮类
萜类和挥发油
(一) 糖类
Carbohydrates，是多羟基醛或多羟基酮及其衍生物、聚合物 的总称。 单糖 低聚糖 多糖
OH
O
OH
H,OH
HO OH
流动相极性固定相极性hplcmplclplc中药有效成分化学结构的研究方法新药开发选定研究对象收集原料筛选活性有活性有活性动物实验动物实验制剂工业化研究制剂工业化研究申报临床研究期临床期临床申报新药证书及生产批准文号试生产期临床实验安全性考察正式生产gbuttem纯度检验物理常数分子式理化鉴定tlcgchplcpc溶距沸程结构骨架与官能团中药有效成分化学结构的研究方法82熔点沸点比旋度折光率比重ms自动元素分析仪iruv功能基芳环取代类型共轭体系波谱测定不饱和度化学法nmrch原子的类数目互相连接方式ms分子量检测官能团化合物类型资料来源
凝胶过滤色谱（凝胶渗透色谱、分子筛滤过、排阻色谱） 原理：分子筛作用 葡聚糖凝胶（sephadex G） 羟丙基葡聚糖凝胶(sephadex LH-20)
大孔吸附树脂
原理：吸附性和分子筛性原理相结合 吸附性：范德华引力或氢键的 分子筛：多孔性 应用：糖与苷的分离、生物碱的精制
分配色谱
原理：被分离成分在固定相和流动相之间的 分配系数不同
(七) 三萜类化合物
三萜皂苷
酸性皂苷
R2O HO H 20
12
R1 O
(八) 甾体类化合物
11 19 1
R
20 12 18 17
C 13 D
16
2
A
9 10
B
8 14
15
3
5
7
4
6
(九)生物碱
4
5
O
3
6
2
N7
O
8
1
13
9
12
10
11
原小檗碱
(十) 鞣质 单宁或鞣酸
HO
O
OH OH
OH OH
(+)儿茶素
色谱分离法
吸附色 谱
凝胶过 滤色谱
分配色 谱
大孔树脂 色谱
离子交 换色谱
吸附色谱
硅胶 氧化铝：极性吸附 活性炭：非极性吸附 聚酰胺：氢键吸附 (酰胺羰基与酚类、黄酮类化合物的酚羟基，
或酰胺键上的游离胺基与醌类、脂肪羧酸 上的羰基)
洗脱能力
强
尿素水溶液
二甲基甲酰胺
弱
氢氧化钠 甲酰胺
水溶液
丙酮
甲醇 水
(四) 13C-NMR技术图谱 1、噪音去偶谱（全氢去偶谱、宽带去偶谱） 特点：采用宽频（1000Hz）的电磁辐射照射样品，消除 所有H核对所磁核的偶合，所有13C信号，在图谱 上作为单峰（单线）出现
简化图谱，每个峰代表一种类型C，对判断δ十分方便 照射H后，产生NOE效应，连有1H的13C信号强度增加，
极性小
提取方法
①煎煮法 ②浸渍法 ③渗漉法 ④回流提取法 ⑤连续回流提取法 （索氏提取法）
CO2超临界流体提取法
特点
超临界流体密度＝液体 超临界流体粘度＝气体
优点 1、萃取能力强，大大提高效率 2、温度低，热敏性、易氧化分解
的物质不易破坏 3、时间短，2~4小时可完成 4、提取物无溶剂残留物 5、提取物质量稳定，标准易控制
(五)复合途径
许多二级代谢产物由上述生物合成的复合途径生成。即分子中各个 部分由不同的生物合成途径产生。如查耳酮类、二氢黄酮类化合物的A 环和B环分别由乙酸-丙二酸途径和莽草酸途径生成。一些萜类生物碱分 别来自甲戊二羟酸途径及莽草酸途径或乙酸-丙二酸途径。
提取分离方法
溶剂提取法 超临界流体提取法 水蒸气蒸馏法
苯丙氨酸
（酪氨酸）
焦磷酸二甲烯丙酯
萜类 甾体
香豆素 黄酮 木脂素
氨基酸 途径
生物碱
乙酸-丙二酸途径 (acetate-malonate pathway，AA-MA途径)
CH3COSCoA
ATP
ADP
COOH CH2COSCoA
CH3 COA CP
COOH CH2 COA CP
CH3 COCH2 COA CP NA DPH
5 6 7
8
4 3
O
O
2
1
香豆素
HO
OO
伞形花内酯
glc-O
OO
OH
daphnin
2
7
1
8 9γ
3
αβ
4
6 7' 8'
9'
5
1'
6'
2'
5'
3'
4'
(五) 黄酮类化合物
8 7
6 5
1
2'
O 2 1'
3 6'
4
O
3' 4'
5'
(六) 萜类和挥发油
OH OH
薄荷醇
龙脑
O
HO
O
HO H
CH2OH
穿心莲内酯
1H
S/N
γ3
13C谱测定的灵敏度只有1H 的1/600
解决办法： 脉冲付里叶变换技术和计算机，扫描次数累积，信号
不断增强
碳谱的特点及提供的信息 1、优点：化学位移范围大，分辨率高 13C : δ 0~250 ppm 1H : δ 0~20 ppm 谱线简单，易解析 直接提供C骨架信息（ δ 、J） 2、缺点：需用样品多 测定时间长 仪器要求高 吸收强度不与C数目成正比， 不代表C原子个数
3、提供信息
1） 13C 信号的化学位移0~250 ppm 信号之间很少重叠，识 别起来比较容易
化学位移与C原子杂化方式、与周围化学环境有关， 可判断C原子类型
δsp 3 > δsp > δsp 2
20~100 ppm 70~130 ppm
烷烃
炔烃
100~200 ppm
烯烃
杂化方式
诱导效应
δ 影响因素： 共轭效应 取代基构型影响
小主要取决于取代基极性大小。 极性大小顺序；酸＞酚＞醇＞胺＞醛＞酮＞酯＞醚＞烯＞烷
举例：判断下列各组化合物极性大小
OH
O
OCOCH3
A
B
C
CH CH CH3 OH NHCH3
H3C N H
麻黄碱
OMe MeO OMe MeO
O OH
蝙蝠葛碱
N CH3 H
2 常见中药化学成分类型的极性：
极性较大的：苷类、生物碱盐、糖类、蛋白质、氨 基酸、鞣质、小分子有机酸、亲水性色素。
NA DP
CH3CH2
CH2COA
CP COOH
+ CH2
COA CP
CH3CH2CH2COCH2COA CP NA DPH
NA DP CH3 CH2 CH2CH2 CH2 COA CP
CH3( CH2)nCOOH
( C4) ( C6)
(Cn+2，n为偶数)
甲戊二羟酸途径(mevalonic acid pathway，MVA途径)
*
资料来源：
82
核磁共振谱（NMR）
1H-NMR：早 13C-NMR：晚
检测灵敏度太低
1）13C 的自然丰度低，自然界中 13C 是 12C
的1.1%（而 1H 是98.88%）
2） 13C 磁旋比γ=6.726 1H 磁旋比γ=26.752
¼倍
NMR信号强度 γ3
13C
S/N
γ3
=
=
=(1/4)3=1/64
溶剂提取法
•原理： • 根据中药化学成分与溶剂间“极性相似相溶”的原理，依据各类成
分溶解度的差异，选择对所提成分溶解度大、对杂质溶解度小的溶剂， 依据“浓度差”原理，将所提成分从药材中溶解出来的方法。
1 影响化合物极性的因素： (1) 化合物分子母核大小（碳数多少）：分子大、碳数多，极性小；分
子小、碳数少，极性大。 (2) 取代基极性大小：在化合物母核相同或相近情况下，化合物极性大
中分配系数不同而达到分离的目的 K（分配系数）= Corg
CH O 2
例：A、B两种物质在CHCl3及H2O分配，A、B均为1g，KA=10， KB=0.1， VCHCl3/H2O=1:1，振摇分配平衡后，90%以上溶质A在上相，10%在A在 下相。β=KA/KB=10/0.1=100
β≥100
一次分离
O
P 2O5H 2
NADPH
O
P2O5H 2
反式角鲨烯 类胡萝卜素
(三)莽草酸途径(shikimic acid pathway)
此途径由莽草酸通过苯丙氨酸，生成桂皮酸， 再由桂皮酸生成各种苯丙素类化合物。现也被称为 桂皮酸途径 。
(四) 氨基酸途径(amino acid pathway)
大多数生物碱类成分由此途径生成。有些氨基酸， 如鸟氨酸、赖氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸及色氨酸等， 经脱羧成为胺类, 再经过一系列化学反应(甲基化、氧化 、还原、重排等) 生成各种生物碱
OH O
OH HO HO
H,OH
OH
HO
O
OH
H,OH
OH
D-葡萄糖
D-甘露糖 D-半乳糖
例如：糖 + 苷元 苷 (明显的生理活性)
(二) 苷类 糖
- H2 O
OH + H O R 苷元
糖
苷
OR
H+ 糖
- H2 O 苷元
OH + HOR
(三) 醌类化合物
OH O OH
R1
R2
O
(四) 苯丙素类化合物
acetyl CoA
PP1
O P2O5H2
acetyl CoA
HO
O
SCo A
HOOC
SCo A
O
O
(HMG CoA) 2NADPH
2NADP
HO HOOC
ADP
ATP
HO
O P2O5H2
CO2
HOOC
O
OH 甲戊二羟酸 MVA
2ATP
2ADP
O P 2O5H 2
单萜
O
P2O5H 2
三萜类 甾体
倍半萜类 二萜类
正式生产
中药有效成分化学结构的研究方法
GBUTtem
纯度检验
理化鉴定
TLC
PC
GC
物理常数
HPLC
溶距
结构骨架与官 分子式 能团
沸程
熔点 沸点 MS
不饱和度
比旋度 折 自动元素 化学法
光率 比重 分析仪
波谱测定
IR
UV
NMR
MS
功能基
共轭体系
芳环取代类型
C、H原子的 分子量、检测 类数目、互相 官能团、化合 连接方式 物类型
生物合成途径
生物合成
一次代谢
糖、蛋白质、 脂质、核酸
二次代谢
生物碱、萜 等
绿色植物含有叶绿素，光合作用将
CO2 H2O h /叶绿素葡萄糖 O2
葡萄糖代谢
乙酰辅酶Ａ
莽草酸
醋酸——丙二酸 途径：AA MA
甲戊二羟酸 途径：MVA
桂皮酸 途径
饱和 酚类 蒽醌
脂肪酸
萘醌
甲戊二羟酸
2) 13C的信号裂分
13C与1H均为磁性核，自旋偶合互相干扰，使对方 信号裂分
H谱中13C核干扰极少，乎略不及，只有1H-1H同核 偶合