天然药物的化学成分

含生物碱类生药 麻黄、益母草、山豆根、苦参、龙胆、秦艽、槟榔、白鲜皮、黄 连、防己、延胡索、黄柏、勾藤、吴茱萸、马钱子、洋金花、颠 茄草、川贝、浙贝、川乌、附子、百部
含鞣质、多元酚 绵马贯众、柯子、山茱萸、五倍子、儿茶 含有机酸类生药 升麻、关木通、金银花、山楂、马兜铃、木瓜、地龙、蜂蜜
一、糖类 单糖 () HOH2C
HO
OH
HO
OH ()
HOH2C OH
O
OH () HO
O
HO OH
OH ()
OH ()
OH ()
D-木糖
D-葡萄糖
Ｄ－甘露糖
OH CH2OH O
HO OH
OH ()
OH ()
Ｄ－半乳糖
OH
OH
OH
CH2O
OH O
D-果糖
OH O
OH
OH OH
CH2OH
OH
OH ()
26 27
21
20
18
19
17
H
1
3
H 10
5
7 30
H
29
28
26
21
20
18
27
17
HH
1 10
3
5 19 7 30
H
29
28
26
21
20
18
27
19
17
H
1
3
H 10
5
7 30
H
29
28
羊毛脂烷
26
27
HH H
葫芦烷
26 27
3、甾体皂苷
O
F
C
H
E
DO
H
A HH
B
HO
27
O 26
20 22
H 17 O H
含香豆素类生药 白芷、防风、南沙参、北沙参、菊花、秦皮、青蒿、茵陈、蛇床子
含环烯醚萜类生药 龙胆、地黄、玄参、秦皮、栀子
含木质素类生药 厚朴、杜仲、五味子、连翘
含挥发油类生药
当归、川芎、苍术、石菖蒲、莪术、郁金、姜黄、木香、白术、香附、沉香、肉桂、 丁香、辛夷、陈皮、小茴香、砂仁、枳壳、豆蔻、薄荷、细辛、紫苏、广藿香、藿 香、荆芥、海金沙
苷的结构和分类
• 苷的含义——配糖体，糖和糖的衍生物（氨基糖
、糖醛酸等）与另一非糖物质通过糖的端基
碳原子连结而成的一类化合物。以葡萄糖为
例。
苷键原子
苷元
β―D―葡萄糖苷
苷键
端基碳原子
苷的结构分类
• 按苷键原子分类： • 氧苷、硫苷、氮苷、碳苷。
• 1、氧苷依苷元羟基的类型分为 ：
醇苷 通过苷元上醇羟基与糖或糖的衍生物的半缩醛或半缩酮羟 基脱一分子水缩合而成的化合物称醇苷。红景天苷
• (二) 二次代谢及其代谢产物
• 1. 二次代谢
•
以一次代谢产生的代谢产物为原料（或前体
），经不同途径进一步合成的过程叫二次代谢。
• 2. 二次代谢产物 (secondary metabolites)
•
3. 二次代谢产物的作用
•
1）维持植物的特性与特征
•
2）重要的药物资源
植 物
一次代谢产物
与农、 工、 林、牧有关 （国计民生）
• 生物碱是生药中一类重要的有效成分，已有80余种用于 临床。
• 鉴别方法：
• 1、Fehling试验：Fehling试液（碱性酒石酸酮试液甲、 乙，临用时等量混合）；产生砖红色沉淀；检测化合 物类型：还原性糖类，非还原性多糖需水解后呈阳性 反应。
• 2、Molish试验：a-萘酚试液，沿管壁滴加浓硫酸；二 液层交界处成紫色环；检测化合物类型：所有糖类、 苷类。
皂苷的生物活性多样：
• 防治心脑血管疾病 • 抗肿瘤 • 降血糖 • 免疫调节等作用。
（一）三萜皂苷 1、五环三萜皂苷
29
30
20
H 18
25
26 13
17
9
28
1
3
10 5
H 7
27
H
24
23
齐墩果烷
乌苏烷 29
30
20
H 19
25
26 13 9
H17
28
1
3
10 5
H 7
27
H
24
23
羽扇豆烷
CH2OSO3H
O OH
OO COOH OH
O OSO3H
O NHSO3H
A
CH2OSO3H
COOH
O OH
OO OH
O NHSO3H
O OH
COOH
O OH
O OH
CH2OS O3H
OH O
OO
NHCOH3
B
硫酸
（chond
• （2）硫酸软骨素(chondroitin sulfate) 硫酸软骨素是保持 动物组织水分和弹性的一类酸性粘多糖，是鱼类和哺乳动 物软骨的主要成分，主要有软骨素A、B、C等数种。硫酸 软骨素C是由D-葡萄糖醛酸1b→3和D-半乳糖1b→4相间连 接而成的直链分子，在半乳糖羟基的C6-羟基上有硫酸酯 化。一般在生物体内与蛋白质结合成粘多糖-蛋白复合体(p roteoglycan)而存在。硫酸软骨素临床上用于治疗神经痛、 风湿痛，并具有降低血脂，改善动脉粥样硬化症状的作用 。
• （3）甲壳素 (chitin) 甲壳素主要存在于昆虫、甲壳类动物 的外壳和大多数真菌的细胞壁中。由N-乙酰葡萄糖胺以1b →4反向连接的直链结构多糖。甲壳素对酸、碱稳定。甲 壳素的水解产物葡萄糖胺是重要的合成原料。
• （4）透明质酸(hyaluronic acid) 为一类存在于动物结合组 织、眼球和皮肤的酸性粘多糖，具有润滑剂和防止微生物 侵害作用。由D-葡萄糖醛酸1b→3连接N-乙酰氨基葡萄糖 形成的重复二糖单位，每一个重复二糖单位彼此以1b→4 键结合而成。现在作为化妆品的基质使用。
植物多糖
• 淀粉（starch） • 纤维素(cellulose) • 果聚糖(fmctans) • 半纤维素（hemicellulose) • 树胶(gum) • 粘液质(mucilage)和粘胶质(pecticsubstance)
• 人参、黄芪、枸杞、刺五加、当归、猕猴桃、灵芝、银耳、茯苓、猴头菌、裂褶菌、褐藻 等中含有的多糖有抗肿瘤、增强免疫、降血脂、降血糖、抗肝炎、抗衰老等广泛的生物活 性。它们中既有均多糖，也有杂多糖，结构各异。
鼠李三糖(rhamninos乳糖，2分子鼠李糖
e)
主要分布
甜菜、甘蔗 淀粉经酶水解 补乳动物乳汁 麦角、酵母等真菌 龙胆属某些植物 棉籽
鼠李属某些植物
四糖 水苏糖(stachyose) 果糖，葡萄糖，2分子半乳糖 水苏属某些植物
• 多聚糖类 • 动物多糖
• （1）肝素(heparin) 肝素是分子量约5000~15000的高度硫酸酯化的右 旋酸性粘多糖。由A、B两种二糖单元组成。此外肝素的糖链上常接有 丝氨酸或小分子肽。肝素具有很强的抗凝血作用，临床用于预防和治 疗血栓的形成。
30
29
H
20 18
25
26 13
9
17 28
1
3
10 5
H 7
27
H
24
23
29
30
27 20
18
H 9 H13 H17
28
1 10
3
5
25 7
26
24 23
木栓烷
2、四环三萜皂苷
21
20
H
19
18
17
1
3
H 10
5
7 30
H
29 28
达玛烷
21
20
18
19
1 10
35
17
H
7 30
29 28
环阿屯烷
甲型（强心甾型）
乙型（海
强心苷结合的糖类
• 苷中的2，6-二去氧糖，2，6-二去氧糖甲醚，其他糖类 有六碳醛糖、6-去氧糖、6-去氧糖甲醚。
OH
OH
O
CH3 R
OCH3
CH3
OH
OH
O
OCH3
R
CH3 OH
O
OH OR
CH3 OH
O OH
OH OH
L-夹竹桃糖R=H
D-地支糖R=H
L-黄花夹竹桃唐R=OH D-毛地黄糖R=OH
生药的70%乙醇提取液，加浓硫酸-醋酐（1：20），三萜皂苷 产生黄-红-紫-兰等颜色变化；甾体皂苷最后呈绿色。
• 取1g中药粉末，加水10ml，煮沸10min后过滤，取滤液振摇 ，产生持久性的泡沫（15min以上）呈阳性。含蛋白质和粘 液质的水溶液虽也能产生泡沫，但不能持久，很快消失，以 此可区别二者。
O
CH3
OH () OH OH
Ｌ-鼠李糖
CH3 O OH
OH OH
D-洋地黄毒糖
CH2OH
O OH
COOH
O OH
OH ()
CH2OH
OH
OH
CH2OH
CH2OH
OH OH OH CH2OH
OH
OH
OH ()
OH
OH
OH OH NH2
OH
2-氨基-2-去氧-D葡萄糖
D-葡萄糖醛酸
Ｄ－山梨醇
Ｄ－甘露醇
HH
25
HO
25
O 26
20 22
27
H 17 O
H HH
螺甾烷
OH
H 17 HH
20 22
O
H
HO
呋甾烷醇
27
OH
25 26
螺甾烷醇
异
27
O 25 2022
H 17 O
H HH
CH 2OH
26
HO
变形螺甾
皂苷的鉴别
• Liebermann反应：皂苷在无水条件下与leweis酸作用产生颜 色变化或荧光。
天然药物的化学成分
植物代谢及其代谢产物
• (一) 一次代谢及其代谢产物
1. 一次代谢
维持植物机体生命活动的代谢过程叫一次代谢。
2. 一次代谢产物 (primary metabolites)
糖类
蛋白质
脂质
核酸
3. 一次代谢产物的作用
1）植物的营养物质
2）人类赖以生存的物质基础
二、植物代谢及其代谢产物
glc
HO
O
OH
O
牡荆素 芥子苷通式
HO HO
CH2OH
HO HO
O O
OH
O
OH
N O SO3-K+
RC
S glc
OH
异芒果苷
二、皂苷类
1．含义 • 存在于植物界的一类结构复杂的苷类化合物。它的水溶液易引起肥皂样泡沫，多数具
有溶血等特性。 • 2．分布 • （1）甾体皂苷：百合科、薯蓣科、玄参科、石蒜科。 • （2）三萜皂苷：伞形科、五加科、豆科、桔梗科、远志科、毛茛科。
植物生物化学
化
学
成 分
二次代谢产物
与医药有关 （生物活性成分）
中草药成分化学 天然药物化学 植物药品化学
生药的化学成份分类表
化学成分类型 含蒽苷类生药 含黄酮类生药
药物举例
大黄、虎杖、紫草、丹参、何首乌、番泻叶、决明子、芦荟
葛根、黄芩、槲寄生、桑白皮、银杏叶、槐米、红花、石苇、淫 羊藿、蒲黄
含强心苷类生药 洋地黄叶、黄花夹竹桃、香加皮
常见的低聚糖
类型
名称
单糖组成
双糖 蔗糖(sucrose)
葡萄糖，果糖
麦芽糖(maltose) 2分子葡萄糖
乳糖(lactose)
葡萄糖，半乳糖
海藻糖(trehalose) 2分子葡萄糖
三糖 龙胆三糖(gentianose)果糖，2分子葡萄糖
棉子糖(raffinose) 半乳糖，葡萄糖、果糖
(manneotriose)
• 3、色谱法：纸色谱、薄层色谱；展开剂：正丁醇-醋 酸-水（4：1：5 上层）；多种显色剂黑色斑点。
• 4、GC、GC-MS分析：糖类化合物可以制成甲醚、乙酰 化、三甲基硅烷化衍生物，采用 GC、GC-MS方法，进 行定性、定量分析。
• 低聚糖类
• 由2~9个单糖基通过苷键键合而成的直糖链或 支糖链的聚糖称为低聚糖(oligosaccharide)。
• 甾体皂苷和三萜皂苷的鉴别 • （2）取2支试管，分别加入0.1mol/L HCl和0.1mol/L NaOH各5
ml，再各滴加3滴中药水提取液，振摇1min，如两管形成泡 沫持久相同，说明该中药含三萜皂苷；如碱液管的泡沫较酸 液管泡沫保持时间长几倍，则证明含有甾体皂苷。
三、强心苷类
强心苷类是生药中具有强心作用的甾体苷类化合物。
地高辛、西地兰、毛地黄毒苷等化合物的制剂已广泛应用于临床， 于用于治疗充血型心力衰竭及节律障碍等心脏病。
该类化合物主要分布于夹竹桃科、玄参科、百合科、十字花科、毛茛科 、萝摩科、卫茅科等植物中。
22 23 O
20 O
21 17 R
22 23
24
20
O
17 21
O
R
OH
HO H
OH
HO H
CH2OH
OCH2CH2
OH
O
OH
OH OH
红景天苷 （rhodioloside)
CH2OH
CH2OH O CH2
O
O
O
OH
O glc
OH OH
天麻苷
(gastrodin)
(r
CH O glc glc CN
苦杏仁苷
CH2OH O
O OH
O OH
OH
CH2OH
N
N HO
O
OH
H
NH2 N
N
OH
山慈姑苷A
酚苷 通过苷元上酚羟基与糖或糖的衍生物的半缩醛或半缩酮羟 基脱一分子水缩合而成的化合物称醇苷。天麻苷、白藜芦醇苷
酯苷 通过苷元上的羧基与糖或糖的衍生物的半缩醛(半缩酮)羟基脱一分子水 缩合而成的化合物称酯苷或酰苷。 山慈姑苷A、B
氰苷 具有α-羟基腈的苷类。有毒，苦杏仁苷 吲哚苷 苷元吲哚醇中的羟基和糖缩和而成的苷。靛苷
• 生物碱在生物体中的存在形式，根据分子中氮原子所处的状态分 为六类：游离碱、盐类、酰胺类、N-氧化物、氮杂缩醛类和其他 类（亚胺、烯胺等）。
• 大多数生物碱一般与有机酸（草酸、柠檬酸、苹果酸、枸橼酸、 酒石酸等）结合成盐的形式存在于液泡中，有的结合成苷。
• 在生物体内，除以酰胺形式存在的生物碱外，仅少数碱性极弱的 生物碱以游离状态存在，如秋水仙碱、咖啡碱(caffeine)和那可丁 (narcotine)。
D-毛地黄毒糖 R D-加拿大麻塘R=C
四、生 物 碱
• 生物碱（alkaloids）是一类存在于天然生物界中含氮原子的碱性 有机化合物。
• 生物碱广泛分布于植物界约100余科的植物中，如粗榧科、毛茛 科、小檗科、防己科、罂粟科、豆科、马钱科、夹竹桃科、茄科 、菊科、百合科和石蒜科等植物多含有大量的生物碱。