木脂素结构性质提取方法及其鉴别
中药化学《苯丙素类化合物》重点总结及习题
中药化学《苯丙素类化合物》重点总结及习题本章复习要点：1．掌握香豆素的理化性质和检识方法。
2．掌握香豆素的提取、分离方法。
3．熟悉香豆素和木脂素的结构和分类。
4．熟悉香豆素和木脂素的波谱特征。
5．熟悉木脂素类化合物的理化性质及鉴别方法。
6．了解苯丙素类化合物的分布、生物合成途径和生理活性。
第一节概述【含义】苯丙素类化合物是指基本母核具有一个或几个C6— C3单元的天然有机化合物类群。
【分类】广义包括：简单苯丙素类—苯丙烯、苯丙醇、苯丙醛、苯丙酸类（1分子C6— C3 单元）香豆素类（1分子C6— C3 单元）木脂素类（2~4分子C6— C3 单元）木质素类（多分子C6— C3 单元）黄酮类（C6— C3— C6 单元，另章介绍）【生源途径】苯丙素类化合物均由桂皮酸途径合成而来。
第二节香豆素类【概述】香豆素类成分是指一类具有苯骈ａ-吡喃酮母核的天然化合物的总称。
在结构上可以看成是顺邻羟基桂皮酸脱水而形成的内酯类化合物。
目前发现的约1200种，广泛分布在高等植物中，如伞形科、豆科、茄科、芸香科、菊科等科属的植物富含该类成分。
【结构与分类】1.性状游离香豆素多为结晶性物质；亦有呈玻璃态或液态。
分子量小的具芳香气味、挥发性及升华性。
香豆素苷一般呈粉末或晶体状。
无挥发性及升华性，也无香味。
2.溶解性具有苷溶解性的一般规律。
但游离香豆素（分子量小）可溶于沸水，难溶于冷水。
3.内酯环的性质（碱水解）长时间加热香豆素 顺邻羟基桂皮酸盐 反邻羟基桂皮酸盐（ S 水 小 ） （ S 水大 ）应用：碱溶酸沉法提取香豆素注意：加热时间不宜太长不能与浓碱共沸（裂解—酚类或酚酸） 侧链有酯键的不宜（碱水解）4.显色反应1.提取 ⑴水蒸汽蒸馏法——小分子游离香豆素的挥发性。
⑵碱溶酸沉法——内酯结构的性质。
⑶溶剂法—溶解性特点——系统溶剂法（石油醚、乙醚、乙醇、水）。
甲醇或乙醇提取，结合溶剂法、大孔树脂法。
2. 分离 单体分离比较困难，一般多用色谱法分离。
2011级使用--天然药物化学思考题(考试必考)
九、甾体及其苷类
1．天然甾类化合物共同的结构特征是什么？ 2．天然甾类化合物常见的结构类型有哪些，它们各自的结构特征是什么，常见 的色反应有哪些？ 3．强心苷的定义是什么？有哪些显著的生理活性。 4．强心苷的结构特征是什么？按结构差别，可将其分为几类，各自的特征是什 么？ 5．强心苷主要分布于哪些植物？迄今为止，动物中发现有强心苷类成份吗？ 6. 强心苷元与糖的连接有何特点，按糖的连接方式，可将强心苷分成几种类型？ 7．强心苷的糖基部分有什么特别之处，请举出几种在其它苷中所没有的单糖。 8．有一强心苷（结构如下），在下列几种水解条件下各自的水解产物是什么？
O
① 0.05 mol/L 的盐酸 ② 5%的盐酸 ③ Mannich 水解
CH3 OO
CH3 OO
CH3 O
O
OO
O OH
8
9．如何用 UV, IR, MS 区分甲、乙型强心苷。 10．强心苷常见的颜色反应有哪些，它们的反应特征是什么？ 11．甾体皂苷元的基本结构是什么，可分为几种类型，各自的结构有何特点？ 12．甾体皂苷的糖基部分与三萜皂苷的糖基部分有何区别？ 13．如何用色反应区分甾体皂苷和三萜皂苷。 14．用胆甾醇沉淀皂苷，对胆甾醇的结构有何要求？ 15．如何用 IR 区分甾体皂苷中 C25 的构型？
a. 95% EtOH b. CHCl3 c. 酸性水 d. 碱性水 9．常用的生物碱沉淀剂有哪些？用生物碱沉淀剂检查药材中是否含有生物碱 时，有哪些成份会干扰反应，怎样排除？ 10．生物碱的基核结构如何进行分类？其中哪些基核结构的生物碱在天然界数 量最多、分布较广、生理活性显著？ 11．写出下列生物碱的化学结构、结构类型及其生物活性： Ephedrine Lycorine Cocaine Colchicine Caffeine Berberine Reserpine Quinine Ergotamine
木脂素的结构性质及其提取方法
组成木脂素的单体有四种：
r-碳原子氧化型的木脂素类
r-碳原子未氧化型的新木脂素类
烯丙苯
丙烯苯
木脂素的一些新类型：
苯丙素低聚体——三聚体、四聚体等
三聚体称为倍半木脂素（sesquilignan） 四聚体称为二木脂素（dilignan）
杂木脂素——由一分子苯丙素与黄酮、香豆素
等结合而成； 如黄酮木脂素、香豆素木脂素等
异奥克布烯酮
呋胡椒脂酮
4. 风藤酮型 苯丙素单元的C-8与另一苯丙 素的C-1’相连，同时C-7与C-9’ 直接连接，形成有螺环的苯取代 环己烷结构骨架。
杂木脂素
如具有保肝作用的水飞蓟素,既具有木脂素结构,又具有黄酮结构.
O HO O O OH OH O OCH3 OH
水飞蓟 Silybum marianum
单环氧木脂素结构特征是在简单木脂素基础上，还 存在7-O-7′或9-O-9′或7-O-9′等四氢呋喃结构。
7 9 7
O
7' 9'
O
O
9'
木脂内酯（lignanolides）
在简单木脂素基础上，9、9，位环氧，C9为C＝O基。
O
7 8 9
O
7' 8' 9'
O O
O O
O O
木脂内酯（lignanolides）
8 3' 7 O O O
4' OCH3
尤普麦特烯
2. 伯彻林苯骈呋喃类 苯丙素单元的C-8与另一苯丙素的C-1’相连，同时C-7与 C-2’通过氧连接形成，且C-1’位有丙烯基的苯取代四氢呋喃 环结构骨架。
9' 9 8 7 O O O 7' OCH3 1' 2' 8'
天然药物化学复习重点总结
第一章1.主要的生物合成途径包含醋酸－丙二酸途径、甲戊二羟酸途径、桂皮酸途径及莽草酸途径、氨基酸途径和复合途径五种。
2.天然药物提取分离方法溶剂提取法、两相溶剂萃取法、沉淀法、盐析法、分馏法、结晶法、色谱法。
3.（了解）化合物的纯度测定4.（了解）结构研究的主要程序初步推断化合物类型→测定分子式，计算不饱和度→确定分子中含有的官能团，或结构片段，或基本骨架→推断并确定分子的平面结构→推断并确定分子的主体结构（构型、构象）5.（了解）结构测定常用的波谱分析紫外光谱，红外光谱，核磁共振谱（分为氢谱、碳谱、核磁共振新技术）、质谱、色谱－质谱连用技术第二章1.糖和苷的结构类型、性质及提取结构类型：单糖(monosaccharides) ：多羟基醛和酮，不能再被简单地水解成更小分子的糖。
如葡萄糖、鼠李糖等。
低聚糖(oligosaccharides)：单糖以半缩醛或半缩酮的形式以端基碳原子的羟基与另一分子糖结合而成。
由2～9个单糖聚合而成，也称为寡糖。
如蔗糖、麦芽糖等。
多糖(polysaccharides)：类似于低聚糖。
由10个以上的单糖聚合而成，分子量很大。
其性质也大大不同于单糖和低聚糖。
如淀粉、纤维素等。
苷类：单糖以半缩醛或半缩酮的形式以端基碳原子的羟基与非糖物质缩合而成。
单糖一般为无色晶体，极易溶于水，多有甜味。
分子中有醛（酮）基、伯醇基、仲醇基和邻二醇基结构，易氧化。
如：银镜反应；硝基可使醛糖氧化成糖二酸；过碘酸氧化反应：主要作用于邻二醇羟基、α-氨基醇、α-羟基醛（酮）、α-羟基酸、邻二酮和某些活性次甲基结构。
具还原反应，成醛、成脂变旋光现象。
低聚糖性质与单糖近似，水溶性大，聚合度低的有甜味。
多糖无还原性，无变旋光现象，无甜味，大多难溶于水，有的能和水形成胶体溶液。
苷类多为固体，糖基少的可结晶，糖基多的则多为吸湿性的无定形粉末。
一般无味，但有的有苦味，很少的苷有甜味，溶解度随糖基数目增加而增加。
木脂素类化合物的研究进展
木脂素类化合物的研究进展关键词：理化性质、生物活性、分离提取、合成进展木脂素广泛分布于植物的茎、叶、花、种子、果实等部位，在亚麻、谷类、水果、蔬菜中含量较高，是在自然界中广泛存在的一类天然酚类化合物，它不仅可以在众多的植物中找到，在动物体乃至人体中也有发现。
因木脂素在植物的木质部和树脂中发现较早、分布较多，并且多数呈游离状态，少数与糖结合成苷而存在于植物的木部和树脂中，故而得名，另外，它在人体和某些动物体内也有分布，一般称为哺乳动物木脂素(又称肠木脂素)，以区别于植物木脂素。
木脂素类化合物优良的生物学活性，独特的作用机理，已经成为人们研究的热点。
木脂素(liganans)是一类由两个苯丙素单元(即C6-C3单体)氧化聚合而成的天然产物，通常是指其二聚物，少数是三聚物和四聚物及与其它天然产物结合而成的复合木脂素。
二聚物碳架多数是由β-碳原子(8-8’)连接而成的。
苯丙素单体苯丙素单体木脂素在动植物中多呈游离状态，少量与糖结合成的形式存在。
结构中多具羟基、甲氧基或亚甲二氧基、羧基、内酯等取代基，多数还具有旋光性。
木脂素的结构多变，所表现出来的生物活性也呈多样性，因此，木脂素类化合物一般含有多种官能团和多个手性中心，这类化合物的合成和结构改造研究也因而引起合成化学家的广泛关注。
木脂素类分布较广，目前已有200多种化合物。
有关木脂素的研究近10年来引起广泛的注意，这是由于木脂素类化合物具有多种生物活性，常常是一些潜在的药物。
因此，有关木脂素的研究工作得到了各方面的广泛关注。
由于木脂素类天然产物具有多样奇特的骨架结构以及它的广泛的生理活性，合成化学家对木脂素的合成产生了的浓厚兴趣。
近几年，在木脂素合成中应用了不少新试剂、新反应，并且发展了多种新颖的方法和合成路线，木脂素合成工作由此增添了不少新的活力和挑战。
木脂素广泛的分布于自然界中，是一类发现和分离的比较早的天然产物。
第一个木脂素结构的化合物PHillyrin.A早在1863年就由Carboncini等人分离出来。
木质素成分
第八节其他类型成分分析木脂素类成分分析（一）概述木脂素类（lignans）化合物多为无色结晶、此类成分在TLC鉴别时需喷显色试剂；对于结构中有芳香环的木质素类成分，可直接在紫外光灯下检视；少数具有升华性，可采用微量升华法进行鉴别。
游离木脂素具亲脂性，难溶于水易溶于苯、乙醚、氯仿、乙醇等有机溶剂，成苷后水溶性增加。
结构中具有羟基的木脂素，由于羟基的存在，使其具有一定的酸性，可溶于碱性水溶液，因此，该类木脂素的提取和纯化可采用碱溶酸沉法。
分析中药中木脂素类成分时，常用的提取方法是溶剂法，根据待测成分的溶解性选用适当的溶剂提取，而后根据待测成分与杂质性质的差异，分析目的物是总木脂素还是单体木脂素，欲使用的分析方法是化学分析法还是仪器分析法等因素选择纯化方法。
总之，提取和净化都要以尽量完全提取待测组分、最大限度去除尽杂质为原则，再根据测定方法的特点灵活选择提取和净化方法。
木脂素常有多个手性碳原子或手性中心，其生物活性与手性碳的构型有关，因此在提取、纯化过程中应注意避免酸、碱，以防止其构型改变。
木质素类成分的结构中常有一些官能团，如酚羟基、亚甲二氧基、内酯结构等，可利用这些官能团的性质和颜色反应进行木脂素类成分的检视和含量测定常用中药连翘、五味子、厚朴、牛蒡子、细辛等含有木脂素类成分。
该类成分具有多种生物活性，如五味子所含的木脂素具有补肾、强壮、安神、保肝降酶等作用。
厚朴中的木脂素具有松弛肌肉、消炎、止痛之功效。
因此，中药中含木脂素类成分时，常选择该中药所含的木脂素类成分作为鉴别、定量依据《中国药典》（2015年版）中有10个中药材或饮片测定木脂素类成分含量，其中用hPC的10个，同时测定两种或两种以上木脂素成分的有2个；有8个中药材或饮片以木脂素为对照品进行定性鉴别。
87个中药制剂测定木脂素含量，其中用HPLC的87个，同时测定两种或两种以上木脂素成分的有49个；有121个中药制剂以木脂素为对照品进行鉴别（二）鉴别木脂素类成分的母核没有特征性化学反应，只能利用分子结构中的一些特殊官能团如酚羟基、亚甲二氧基等进行鉴别反应。
木脂素
1、性状： 、性状： 多数呈无色结晶，不挥发，少数能升华。 多数呈无色结晶，不挥发，少数能升华。 2、溶解性： 、溶解性： 游离木脂素： 可溶于苯、氯仿、乙醚、 游离木脂素： 可溶于苯、氯仿、乙醚、乙醇等 有机溶剂，难溶于水。 有机溶剂，难溶于水。 木脂素苷： 可溶于水，难溶于亲脂性有机溶剂。 木脂素苷： 可溶于水，难溶于亲脂性有机溶剂。 3、旋光性： 、旋光性： 左旋或右旋
R=H，L-鬼臼毒脂素 R=glc L-鬼臼毒脂素β -O-葡萄糖苷
异苦鬼臼脂素
下一张 去氢鬼臼脂素
对映体
对映体 下一张
R=H，连翘脂素 R=glc 连翘苷 丁 香 脂 素
下一张
L-细辛脂素
芝麻脂素
芝麻林脂素
厚朴酚
和厚朴酚
eupomatenoid
burchellin
下一张
O HO O O OH OH O
二、理化性质
I、物理性质 II、化学性质
三、提取与分离
溶剂法 碱溶酸沉法 色谱法
四、检识
理化检识 色谱检识
五、波谱特征 NMR 六、代表中药
五味子—联苯环辛烯型木脂素 五味子 （ （保肝作用的有效成分） 连翘
1、存在科属： 、存在科属： 主要存在于被子植物和裸子植物。 主要存在于被子植物和裸子植物。 2、存在部位： 、存在部位： 在植物的木部和树脂中存在比较广泛。 在植物的木部和树脂中存在比较广泛。 位也有存在。 其他部 位也有存在。 3、存在形式： 、存在形式： 多为游离状态，少数与糖结合成苷。 多为游离状态，少数与糖结合成苷。
木脂素
概述
（一）、定义：
木脂素是一类由两分子苯丙素衍生物聚合而 成的天然化合物。 成的天然化合物。
聚合方式：绝大多数通过侧链的β 位聚合形成 位聚合形成。 聚合方式：绝大多数通过侧链的β-位聚合形成。
木脂素的理化性质
2．氧化反应： 是木脂素最常用的化学降解法
⑴臭氧化
MeO
OMe
证 明 2个甲 基为顺式结构
MeO MeO
Me
1. O3 / AcOH Me 2. 30%H2O2
HOOC-CH2-CH-CH-CH2-COOH Me Me
MeO
OMe
内消旋2,3-二甲 基已二酸
五味子 甲 素
⑵ 费米盐氧化
费米盐（亚硝基亚硫酸钾）能将对位有氢原子
KMnO4 / 2%KOH
MeO
48 h
MeO
COOH COOH
MeO OMe
六甲 氧基联苯 二酸
O
KMnO4/KOH
O
山荷叶素
①KMnO4/丙酮 ②CH2N2
CH3O CH3O
COOH
COOCH3 O
CH3O CH3O
OH O O
O O
OH O
O
O O
O O
新结构
CH3O CH3O
原结构
⑷ 脱亚甲基反应
① 多数木脂素由于侧链γ-C不成环，或成环后
不饱和程度较低，因此两个苯环在UV中显示为
两个孤立的发色基团，两者紫外吸收峰位置
相近，而吸收强度是两者之和，立体构型对
UV无影响。
例如：失水苦鬼臼脂素 λ=290nm,ε=4400
O
O
亚甲二氧基苯 λ=283nm （ε=3300）
AB
O
C
OMe
OMe
OMe
MeO
MeO
HO
H2SO4/AcOH HO
间苯 三酚
O O
100 ℃ 2h
OH OH
（二）光谱法
1、紫外光谱
天然药物第八章-香豆素
如7-羟基香豆素的325nm（logε4.15）吸收峰， 在碱性溶液中红移为372nm（logε4.23）。
目标 概述 结构类型 性质 提取 分离 鉴别 结构测定 实例 实训 同步测试 小结
• 二、香豆素的红外光谱
OH COOH
- H2O
8 7
6 5
1 OO
2
3 4
目标 概述 结构类型 性质 提取 分离 鉴别 结构测定 实例 实训 同步测试 小结
香豆素
含义 分布 作用
分布于：伞形科、芸香科、豆科、木犀科、 菊科、兰科、茄科、瑞香科等科植物中
常见中药：茵陈、秦皮、蛇床子、补骨脂、 白芷、前胡等中均含有香豆素。
（2）7，8-呋喃香豆素（角型）
又称白芷素（angelicin）
O
OO
基本结构
来源于豆科植物补骨脂
（Psoralea corylifolia
L.）的成熟果实中，具有中 枢抑制、解痉作用。
目标 概述 结构类型 性质 提取 分离 鉴别 结构测定 实例 实训 同步测试 小结
香豆素
简单香豆素 呋喃香豆素
3、吡喃香豆素
目标 概述 结构类型 性质 提取 分离 鉴别 结构测定 实例 实训 同步测试 小结
香豆素
能力目标
木脂素
• 能根据香豆素成分的性质进行提取和分离
• 能根据结构和性质的不同对香豆素进行定性 鉴别
• 能说出木脂素的结构分类和常见的木脂素成 分
• 能说出香豆素红外光谱、紫外光谱、核磁共 振光谱的主要特征
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香豆素
1、简单香豆素
中草药中各类化学成分提取分离方法
维素等 按洗脱次序分：正相色谱、反相色谱
中草药中各类化学成分提取分离方法
33/69
正相色谱：
固定相：水、缓冲溶液
流动相：氯仿、乙酸乙酯、丁醇等弱极 性有机溶剂
洗脱次序：极性小化合物先出柱，极 性 大后出柱。
应用：适合用于水溶性或极性较大化合 物，如生物碱、苷、糖类、有机酸等。
亲水性强，则极性强；极性强，则亲水 性并不一定强。
OH
OH
HO
O
OH
HO
O
OH
A OH OH O
B
OH OH O
亲水性A>B
极性 B>A
中草药中各类化学成分提取分离方法
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吸附柱色谱用于物质分离：
1.选取极性小溶剂装柱和溶解样品或 用极性稍大溶剂溶解样品后，以少 许吸附剂拌匀挥干，上柱。
冷提法提出杂质少且对热不稳定成份较 适宜，提取效率低；而热提法效率高， 但对热不稳定成份不宜，尤其不适于挥 发性成份和淀粉、粘液质多药材提取。
中草药中各类化学成分提取分离方法
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亲水性有机溶剂－也就是普通所说 与水能混溶有机溶剂，如乙醇、甲 醇、丙酮等，其中以乙醇最为惯用。 含有经济、安全、无毒；对细胞穿 透能力强；大多数天然成份都可溶 解等优点，常称为万能溶剂。
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2.渗漉法：是将药材装入渗漉筒中， 先用水或醇浸渍数小时，然后从渗 漉筒下口使提取液流出，上口不停 地加入新溶剂，此方法因为药材与 溶剂之间能够一直保持较大浓度差， 所以提取效率较高。该法一样适合 用于挥发性及受热易破坏分解成份 提取。不过有溶剂花费量较大缺点。
中药鉴定学讲义：香豆素和木脂素
中药鉴定学讲义：香豆素和木脂素内容提要：1.香豆素的结构类型；2.香豆素的理化性质；3.香豆素的提取与分离；4.香豆素的结构鉴定；5.木脂素的理化性质；6.含香豆素、木脂素的常用中药。
第一节香豆素素香豆素是邻羟基桂皮酸的内酯，广泛分布于高等植物中，尤其以芸香科和伞形科为多，少数发现于动物和微生物。
在植物体内，它们往往以游离状态或与糖结合成苷的形式存在。
一、结构与分类香豆素的母核为苯骈α-吡喃酮。
香豆素分为五大类，即简单香豆素类、呋喃香豆素类、吡喃香豆素类、异香豆素类及其他香豆素类。
（一）简单香豆素类此类是指仅在苯环有取代基的香豆素类。
绝大部分香豆素在C-7位都有含氧基团存在，仅少数例外。
伞形花内酯，即7-羟基香豆素可以认为是香豆素类成分的母体. 常见的简单香豆素的苷，如茵芋苷。
（二）呋喃香豆素类呋喃香豆素结构中的呋喃环往往是由香豆素母核上所存在的异戊烯基与其邻位的酚羟基环合而成的，成环后常常伴随着失去3个碳原子（丙酮）的变化。
呋喃香豆素又分为线型和角型。
（1）6，7-呋喃骈香豆素型（线型）此型以补骨脂内酯为代表，又称补骨脂内酯型。
例如香柑内酯、花椒毒内酯、欧前胡内酯、紫花前胡内酯等，其中紫花前胡内酯为未经降解的二氢呋喃香豆素。
（2）7，8-呋喃骈香豆素型（角型）此型以白芷内酯为代表。
白芷内酯又名异补骨脂内酯，故又称异补骨脂内酯型。
如异香柑内酯，茴芹内酯。
（三）吡喃香豆素类香豆素C-6或C-8位异戊烯基与邻酚羟基环合而成2，2-二甲基-α-吡喃环结构，形成吡喃香豆素。
按吡喃环骈合的位置也可分为线型和角型。
此外还发现5，6-吡喃骈和双吡喃骈香豆素的存在。
（1）6，7-吡喃骈香豆素（线型）此型以花椒内酯为代表，如美花椒内酯。
（2）7，8-吡喃骈香豆素（角型）此型以邪蒿内酯为代表，如沙米丁和维斯纳丁。
（3）其他吡喃香豆素5，6-吡喃骈香豆素如别美花椒内酯；双吡喃香豆素如狄佩它妥内酯。
（四）异香豆素类异香豆素是香豆素的异构体，在植物中存在的多数为二氢异香豆素的衍生物，其代表化合物如茵陈炔内酯、仙鹤草内酯等。
木脂素
MeO
OMe OMe
O H
O H C 3
叶下珠脂素
二氢愈创木脂酸
单环氧木脂素（ ２.单环氧木脂素（monoepoxylignans） 单环氧木脂素 ）
单环氧木脂素结构特征是在简单木脂素基础上，还 单环氧木脂素结构特征是在简单木脂素基础上， 结构。 存在7-O-7′或9-O-9′或7-O-9′等四氢呋喃结构。 存在 或 或 等四氢呋喃结构
在简单木脂素基础上，9、9，位环氧，C9为C＝O基。 在简单木脂素基础上， 、 位环氧， 为 ＝ 基 在简单木脂素基础上
O H3CO O RO
O O O
O
OCH3 OCH3
R=H 牛蒡子苷元 R=glc 牛蒡子苷
扁柏脂素 O
O
4．双环氧木脂素（bisepoxylignans） ．双环氧木脂素（ ）
第六章
苯丙素酚类
第三节 木脂素
概念 一、结构类型 二、理化性质 三、提取分离
木脂素的定义
木脂素（lignans）是一类由苯丙素氧化聚 木脂素（lignans）是一类由苯丙素氧化聚 合而成的天然产物， 通常所指是其二聚物，少 而成的天然产物， 通常所指是其二聚物， 数为三聚物和四聚物。 数为三聚物和四聚物。
这是由两分子苯丙素侧链相互连接形成两个环氧（即 这是由两分子苯丙素侧链相互连接形成两个环氧（ 具有双骈四氢呋喃环） 具有双骈四氢呋喃环）结构
H3CO C H3CO
O
2' 1'
O
O H
1''
O Hห้องสมุดไป่ตู้
O
2''
OR
O O
OCH3
O
木脂素的结构性质提取方法及其鉴别
一、天然产物有效成分分离方法的原理 溶剂提取法与水蒸气蒸馏法的原理、操作及其特点 二、天然产物有效成分分离与精制 天然产物有效成分各种分离的原理：溶剂提取法是根据天然产物中各种成 分在溶剂中的溶解性质，选用对活性成分溶解度大，对不 需要溶出成分溶解度小的溶剂，而将有效成分从药材组织 内溶解出来的方法。当溶剂加到天然产物原料（需适当粉 碎）中时，溶剂由于扩散、渗透作用逐渐通过细胞壁透入 到细胞内，溶解了可溶性物质，而造成细胞内外的浓度差 ，于是细胞内的浓溶液不断向外扩散，溶剂又不断进入药 材组织细胞中，如此多次往返，直至细胞内外溶液浓度达 到动态平衡时，将此饱和溶液滤出，继续多次加入新溶剂 ，就可以把所需要的成分近于完全溶出或大部溶出。
● 氢核磁共振（1H-NMR)谱： 化学位秱范围：在0~20 ppm 三大要素：化学位秱(δH)、偶合常数(J)及峰面积。 灵敏度高，样品用量少（1-5 mg），测试时间短 ●碳核磁共振（13C-NMR)谱： 化学位秱范围：在0~250 ppm 要素：化学位秱(δC) 灵敏度较低，样品用量较多（5-20 mg），测试时间长
O O H O O HCl H O O
O O H O O H O O
d-芝麻脂素
O O H O O HCl H O O O O
d-表芝麻脂素
O H O H O O
l-表芝麻脂素
l-芝麻脂素
这是由于呋喃环上的氧原子与苄基相连，易于开环，重复 闭环时发生构型变化。 矿酸不仅能使木脂素构型发生变化，改变旋光性质，影响 其生物活性，而且还能引起某些木脂素发生碳架重排。 光照也能使木脂素起氧化环合等反应而发生碳架变化。 所以，从化学结构类型来看，木脂素并非一类成分，因此 ，它们没有共同的特征反应，但有一些非特征性的试剂可 用于薄层层析显色，如： 5%磷钼酸乙醇液、30%硫酸乙醇液等。——通用显色剂
木脂素(黑白)
一、概述 二、分类 三、木脂素的理化性质 四、常见的化学反应 五、提取分离 六、生物活性
一、概述 木脂素是一类由苯丙素聚合而成的天然产物， 通常所指为其二聚物，少数可见三聚物、四聚 物。1961年，Freudenberg等吧苯丙素C6—C3单 元编号为1~9，第二个C6—C3单元编号为1′~9′。 最早木脂素是指8—8′连接的二聚体(I)。后来发 现，许多木脂体类并非8—8′相连， Gottieb 把 8—8以外的称为新木脂体类（neoligan,II),后来又 把两个C6—C3单元之间以氧原子连接的化合物 称为木脂体（oxyneoligan,III)。
3
-
NaOAc
O H H O
C H
3
O O C H
3
O C H
O O C H
3
O C H
a
3
C H
3
O O C H
3
O C H
3
+ O H O
H+
2
H2 O H + O H
O H
O
H O
H O
O O
O H H O
O H H O
H
H O
C
C H
3
O O C H
3
O C H
3
H
3
O O C H
3
O C H
O C H C H C H C H
3 3 3 3
O
H
O O O
O H O
C
3
C O O CC HO
3 3
O O O C O C
3
O O H
H
H
对中枢神经系统（schizandrin） 抗血小板聚集作用（海风藤酮） 抗病毒(鬼臼毒素、连翘脂苷) 解痉（gomisin J，五味子） 毒鱼作用（爵床脂素A、B）
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● 氢核磁共振（1H-NMR)谱： 化学位移范围：在0~20 ppm 三大要素：化学位移(δH)、偶合常数(J)及峰面积。 灵敏度高，样品用量少（1-5 mg），测试时间短 ●碳核磁共振（13C-NMR)谱： 化学位移范围：在0~250 ppm 要素：化学位移(δC) 灵敏度较低，样品用量较多（5-20 mg），测试时间 长
O MeO
O O O
呋胡椒脂酮 futoenone
（十一）联苯类（biphenylenes）
OH
OH
厚朴酚 honokiol
（十二）倍半木脂素（sesquilignans）和二木脂素（ dilignans）分别由3分子和4分子苯丙素聚合而成。
O O HO OMe
MeO O
OH
OMe
拉帕酚A lቤተ መጻሕፍቲ ባይዱppaol A
1、溶剂提取法
一般来说，两种基本母核相同的成分，其分子中功能基的 极性越大，或极性功能基数量越多，则整个分子的极性大 ，亲水性强，而亲脂性就越弱，其分子非极性部分越大， 或碳键越长，则极性小，亲脂性强，而亲水性就越弱。
1、溶剂提取法
各类溶剂的性质，同样也与其分子结构有关。 这样，我们就可以通过对天然产物成分结构分析，去估计 它们的此类性质和选用的溶剂。 总的说来，只要天然产物成分的亲水性和亲脂性与溶剂的 此项性质相当，就会在其中有较大的溶解度，即所谓“相 似相溶”的规律。这是选择适当溶剂自天然产物中提取所 需要成分的依据之一。
三、提取分离
一般宜先查阅有关资料，搜索比较该种或该类成分的各种 提取方案，尤其是工业生产方法，在根据具体条件加以选 用。从天然产物中寻找未知有效成分或有效部位时，情况 比较复杂。只能根据预先确定的目标，在适当的活性测试 体系指导下，进行提取、分离并以相应的动物模型筛选、 临床验证、反复实践，才能达到目的。 天然产物的有效成分往往需要从复杂的均相或非均相体系 中提取出来，然后通过分离和去除杂质以达到提纯和精制 的目的。
木脂素
木脂素
木脂素类天然产物是植物界中分布十分广泛的一大类 代谢产物，由于最早期是从树脂提取中分离得到，因而 得名木脂素。目前已从樟科、松科、胡椒科、爵床科、 肉豆蔻科、五味子科、木兰科、菊科等上百个科的植物 中发现不同结构类型的木脂素类化合物，尤其在松柏纲 植物中最为多见，且含量较高。由于木脂素类化合物在 植物生态学、人类营养、健康保护以及疾病治疗中的重 要生物学作用和功能，一直备受研究者的关注。
一、结构类型 二、理化性质 三、提取分离 四、结构鉴定 五、生物活性 六、结构修饰和化学合成
一、结构类型
常见类型如下： （一）二芳基丁烷类（dibenzylbutanes）
MeO CH2OH CH2OH
MeO
OMe OMe
叶下珠脂素 phyllanthin
（二）二芳基丁内酯类（ dibenzyltyrolactones）
1.已知化合物鉴定的一般程序 ①测定样品熔点，与已知品的文献值对照，比较是否一致 或接近。 ②测定样品与标准品的混溶点，所测值不下降。 ③将样品与标准品共薄层色谱或纸色谱，比较其Rf值是否 一致。 ④测样品的红外光谱或标准谱图进行比较，是否完全一致 。
2.未知化合物的结构测定方法 ①测定样品的物理常数，如熔点或沸点，比旋度或折光率 等，查文献，初步判断样品是已知还是未知物，若是未知 物，按以下程序： ②进行检识反应，确定样品是哪个类型的化合物，如生物 碱、黄酮、强心苷等 ③分子式的测定，通过元素分析和分子量的测定，计算其 分子式。MS ④结构分析，测样品的UV、IR、MS、NMR ⑤结构验证
五、生物活性
1.抗肿瘤作用 2.肝保护和抗氧化作用 3.对中枢神经系统的作用——如：镇静、兴奋作用 4.血小板活化因子拮抗活性 5.抗病毒作用 6.平滑骨解痉作用 7.毒鱼作用 8.杀虫作用
六、天然产物的结构修饰与化学合成
1.天然产物的结构修饰 2.天然产物的化学合成
1.天然产物的结构修饰
为提高药物的治疗效果，降低毒副作用，适应制 剂要求，方便应用，可将药物化学结构进行修饰。 修饰方法根据药物结构而定，近年来发展很快。 保持药物的基本结构，仅在某些功能基上作一定 的化学结构改变，称为化学结构修饰。药物经化 学修饰得到的化合物，在人体内又转化为原来的 药物而发挥药效时，称原来的药物为母体药物 (Parent Drug)，修饰后的化合物为药物前体 (Prodrug)，亦称前体药物，简称前药。
1、溶剂提取法
提取方法：用溶剂提取天然产物成分，、常用浸渍法、渗 漉法、煎煮法、回流提取法及连续回流提取法等。同时， 原料的粉碎度、提取时间、提取温度、设备条件等因素也 都能影响提取效率，必须加以考虑。
四、结构鉴定
天然产物一般鉴定：1、已知化合物 2、未知化合物 主要方法： 化学法 光谱法
天然产物一般鉴定方法
谱图解析
以 2-(3-甲氧基-4-羟基苯基)-3-甲基-5-丙烯基-7甲氧基-2,3-二氢苯并呋喃 1 为例，进行谱图解 析，其分子结构、核磁氢谱见图 2.4、2.5
ChemNMR H-1 Estimation
6.41
H
1.71 6.62
1.34 6.53 3.83
3.73
O OH
5.0
H
6.06 6.52
OH
二、理化性质
形态：多呈无色晶形，新木脂素不易结晶 溶解性：游离——亲脂性，难溶水，溶苯、氯仿等 成苷——水溶性增大 挥发性：多数不挥发，少数有升华性质 旋光性：大多有光学活性，遇酸易异构化。 如： 芝麻脂素为双四氢呋喃类木脂素，2个四氢呋喃环顺式骈环，有2个手性碳， 故有4个异构体。 d-芝麻脂素（d-sesamin）——系从麻油的非皂化物中获得，右旋体； d-表芝麻脂素（d-episesamin）——上者在盐酸乙醇液中加热转化而来。 即细辛脂素。 l-表芝麻脂素——从细辛根中得到，左旋体； l-芝麻脂素——由上者在盐酸乙醇液中加热部分转化获得。
1、溶剂提取法
溶剂的选择：运用溶剂提取法的关键，是选择适当 的溶剂。溶剂选择适当，就可以比较顺利地将需要 的成分提取出来。 选择溶剂要注意以下三点：①溶剂对有效成分溶解 度大，对杂质溶解度小；②溶剂不能与中药的成分 起化学变化；③溶剂要经济、易得、使用安全等。
1、溶剂提取法
常见的提取溶剂可分为以下三类： 1）水：水是一种强的极性溶剂。 2）亲水性的有机溶剂：也就是一般所说的与水能混溶的 有机溶剂，如乙醇（酒精）、甲醇（木精）、丙酮等，以 乙醇最常用。 3）亲脂性的有机溶剂：也就是一般所说的与水不能混溶 的有机溶剂，如石油醚、苯、氯仿、乙醚、乙酸乙酯、二 氯乙烷等。
UV：判断分子结构中是否存在共轭体系 IR：确定分子结构中的官能团 MS：可确定分子量，计算分子式，解析分子结构 NMR 1H-NMR：可以得知共振原子的相对数目及化学环境 13C-NMR：推导化合物的基本骨架
核磁共振谱( NMR)
● 1945年，F. Bloch和E. M. Purcell 几乎同时发现了核磁共 振现象，获得1952年诺贝尔物理奖 ●核磁共振：氢核磁共振（1H-NMR)谱 碳核磁共振（13C-NMR)谱 ●天然药物化学成分以有机物为主，分子结构中必然有C 、H原子，它们的结合类型、化学环境不同，均可用NMR 测定，是天然化合物结构测定的重要手段。
1、溶剂提取法
天然产物成分在溶剂中的溶解度直接与溶剂性质有关。 溶剂可分为水、亲本性有机溶剂及亲脂性有机溶剂，被溶 解物质也有亲水性及亲脂性的不同。 有机化合物分子结构中亲水性基团多 其极性大而疏于油；有的亲水性基团少，其极性小而疏于 水。这种亲水性、亲脂性及其程度的大小，是和化合物的 分子结构直接相关
O O
3.73
5.35 6.58 6.55
图 2.5 化合物 1 的核磁氢谱图数据
1H NMR 谱图分析：(400 MHz, CDCl3) δ (ppm)6.98 处积分为 1 的单峰，6.90 积分为 2 的单峰为一组芳香质子，6.78 处积分为 2 的单峰为另一组芳香质子，显 示该化合物结构中存在两个取代苯环；6.36 处积分为 1 的 dd 峰，偶合常数为 15.6 Hz 和 1.6 Hz 和 6.12 处积分为 1 的多重峰分别为 8 位，9 位的氢，归属为两个烯 质子；5.85 处积分为 1 的单峰为 4 位的羟基氢；3.89，3.88 处两个积分为 3 的单 峰为 3 位和 7 位 OCH3上的氢；5.10 处积分为 1 的双峰偶合常数为 9.6 Hz，显示 为苄基质子，结合 3.45 处积分为 1 的多重峰和 1.38 处积分为 3 的双峰，可推断 该化合物为苯并呋喃新木脂素，它们分别为 2 位、3 位上的质子以及 3 位甲基氢 。 1.87 处积分为 3 的 dd 峰归属为 9 位甲基氢。与已知化合物 licarin A 对照，波谱 数据基本一致（表 2.1），鉴定为 licarin A。
O O
奥托肉豆蔻脂素 otobain
（四）四氢呋喃类（tetrahydrofurans） 因氧原子连接位置的不同，可形成7-O-7’、7-O-9’和9O-9’三种四氢呋喃结构。
O
O
O
7-O-7'
7-O-9'
9-O-9'
（五）双四氢呋喃类（furofurans）
由二个取代四氢呋喃单元形成四氢呋喃骈四氢呋喃结构。
O O O
O O
O
(+)-细辛脂素
（六）联苯环辛烯类（dibenzocyclooctenes）
OMe MeO
MeO MeO
MeO OMe
五味子甲素 (+)-deoxyschizandrin
（七）苯骈呋喃类（benzofurans） 包括苯骈呋喃及其二氢、四氢和六氢衍生物
MeO
O MeO OMe
O
一、天然产物有效成分分离方法的原理 溶剂提取法与水蒸气蒸馏法的原理、操作及其特点 二、天然产物有效成分分离与精制 天然产物有效成分各种分离方法的原理