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中药化学成分的一般研究方法-结构确定PPT课件
中药化学成分的一般 研究方法---结构确定
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中药有效成分化学结构的研究方法
中药有效成分的理化鉴定
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13
1H- NMR
14
1H- NMR
15
1H- NMR
16
屏蔽效应
由于核外电子 的存在及影响， 将产生一个对抗 外加磁场H0的磁 场，使核实受磁 场减小，这种对 抗外磁场的作用 称为屏蔽效应。
28
２．化学键的磁各向异性效应
❖ 芳环 ❖ 叁键 ❖ 羰基 ❖ 双键 ❖ 单键 ❖ 和键碳原子相连的H，其所受屏蔽作用小于烷基碳原子相
连的H原子。 d值顺序：
HCO > A rH > HCC> HCC> HC
29
３． 共轭效应(C效应)
当芳环、C=C与-OR，=C=O，-NO2等供电、吸电基 团相连时，δ值发生相应的变化
17
去屏蔽效应
若核外电子产生的感应磁场与外加磁场方向相 同，核所感受到的实际磁场 H有效 大于外磁场，这 种效应称去屏蔽效应 (deshielding effect)。
18
影响化学位移的因素
❖ 凡是能使核外电子云密度改变的因素都能影响化 学位移
23
２．化学键的磁各向异性效应
❖ 芳环的上下方为屏蔽区，其它地方为去屏蔽区
24
２．化学键的磁各向异性效应
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中药有效成分化学结构的研究方法
中药有效成分的理化鉴定
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13
1H- NMR
14
1H- NMR
15
1H- NMR
16
屏蔽效应
由于核外电子 的存在及影响， 将产生一个对抗 外加磁场H0的磁 场，使核实受磁 场减小，这种对 抗外磁场的作用 称为屏蔽效应。
28
２．化学键的磁各向异性效应
❖ 芳环 ❖ 叁键 ❖ 羰基 ❖ 双键 ❖ 单键 ❖ 和键碳原子相连的H，其所受屏蔽作用小于烷基碳原子相
连的H原子。 d值顺序：
HCO > A rH > HCC> HCC> HC
29
３． 共轭效应(C效应)
当芳环、C=C与-OR，=C=O，-NO2等供电、吸电基 团相连时，δ值发生相应的变化
17
去屏蔽效应
若核外电子产生的感应磁场与外加磁场方向相 同，核所感受到的实际磁场 H有效 大于外磁场，这 种效应称去屏蔽效应 (deshielding effect)。
18
影响化学位移的因素
❖ 凡是能使核外电子云密度改变的因素都能影响化 学位移
23
２．化学键的磁各向异性效应
❖ 芳环的上下方为屏蔽区，其它地方为去屏蔽区
24
２．化学键的磁各向异性效应
【精选】01-中药化学成分的一般研究方法幻灯片
b、系统溶剂萃取法（溶剂极性梯度萃取法）
操作：使用极性不同的溶剂，按极性由小到大 的顺序，对提取物进行萃取
3、沉淀法
定义：基于有些中药化学成分能与某些试剂生成沉淀，或加 入某些试剂后可降低某些成分在溶液中的溶解度而自 溶液中析出的一种方法。
1）专属性试剂沉淀法
利用某些特定试剂与某些化学成分能反应生成可逆的不 溶性沉淀，而与其它化合物分离。
膜分离法、凝胶过滤法等 5）根据物质解离程度不同 离子交换法 6）根据物质的沸点不同 分馏法、升华法
1、结晶法 原理：利用混合物中各成分在溶剂中溶解度的显著 差别而分离的方法。 适用范围：分离和精制固体化学成分，是纯化物质 常采用的方法。
关键：选择适宜的结晶溶剂。 常用溶剂：甲醇，乙醇，乙酸乙酯，吡啶等。当单 一溶剂无效时，可选用两种或两种以上溶剂。
雷式铵盐 —— 生物碱 胆甾醇 —— 甾体皂苷 明胶 —— 鞣质
2）分级沉淀法
在混合组分的溶液中加入与该溶液能互溶的溶剂，改变 混合组分溶液中某些成分的溶解度，使其从溶液中析出。
可改变加入溶剂的极性或数量，而使沉淀逐步析出。 乙醇沉淀法（常用于分离皂苷类化合物）
3）盐析法
在混合物水溶液中加入易溶于水的无机盐，至 一定浓度或饱和状态，使某些中药成分在水中溶解 度降低而析出，也可用有机溶剂萃取。
原理：利用混合物中各组分酸碱性不同进行分离。 游离生物碱（难溶于水）+ 酸 → 生物碱盐（易溶于水） 有羧基或酚羟基的酸性成分（较难溶于水）+ 碱 →
盐（易溶于水）
有内酯或内酰胺结构的成分（难溶于水） 皂化 产物（易溶于水）
2、溶剂法 1）酸碱溶剂法
pH梯度法
操作：使用酸碱度不同的溶剂，按酸度或碱度 不断递变提取不同碱度或酸度的化合物
中药化学成分的一般研究方法-结构确定PPT课件
23
２．化学键的磁各向异性效应
❖ 芳环的上下方为屏蔽区，其它地方为去屏蔽区
24
２．化学键的磁各向异性效应
叁键 ：键轴向为屏蔽区，其它为去屏蔽区。
R
C
_
_
C
H
电子环流 抗磁屏蔽
B0
25
２．化学键的磁各向异性效应
双 键
化合物 CH3X 电负性 (X)
δ(ppm)
CH3F CH3OH CH3Cl CH3Br CH3I 4.0(F) 3.5(O) 3.1(Cl) 2.8(Br) 2.5(I) 4.26 3.40 3.05 2.68 2.16
22
２．化学键的磁各向异性效应
❖ 在外磁场的作用下，分子中处于某一化学键 （单键 , 双键, 三键和大 键）的不同空间 位置的氢核，受到不同的屏蔽作用，这种现象 称为化学键的磁各向异性效应。
元素电负性 磁的各向异性效应等
溶剂效应 氢键的形成等
内部 影 响 因
外部 素
19
１．元素电负性影响
❖氢核与电负性的原子或基团相连时, 使氢核周 围电子云密度降低，产生去屏蔽效应。
❖ 元素的电负性越大，或者取代基团的吸电子作 用越强，去屏蔽效应越大，氢核的化学位移 d 值越大；电负性大的元素距离氢核越远，去屏 蔽效应越小，化学位移值越小。
4
IR、UV 简介
5
IR、UV 简介
6
infrared spectrum
7
ultraviolet spectra
8
nuclear magnetic resonance spectrum
中药化学成分的一般研究方法(1)课件
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，
化合物极性大小主要取决于取代基极性大小。
常见基团极性大小顺序：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。
第一节、中药化学成分及生物合成简介
第二节、中药有效成分的提取分离方法
第三节、中药有效成分化学结构的研究方法
一、中药化学成分类型简介
糖类——是多羟基(2个或以上)的醛类或酮类化合物
苷类——是糖或糖的衍生物与非糖物质通过糖的端基碳原子连接而成的化
合物。
醌类化合物——是一类分子中具有醌式结构的化合物。
P混合 ＝ P水 + P油 ＝ P大气＝760mm汞高
P水 ≤ 760mm汞高
T≤100℃
P油 ≤ 760mm汞高 T ≤bp油
沸腾
3、超临界萃取
超临界流体（SF）：指处于临界温度（Tc）和临界压
力（Pc）以上，介于气体和液体之间的、以流动
形式存在的物质。其中最常用的为二氧化碳。
特点：与经典溶剂提取法比较，不用有机溶剂，而是选
实际操作过程中往往将两种方法结合起来使用：
加热溶解——趁热过滤——放置冷却——蒸发溶剂——析出结晶
常用溶剂
甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯、乙酸、吡啶等。
单一溶剂法
方法
混合溶剂法
(七)
色谱分离法
色谱分离法是中药化学成分分离中最常应用的分离法，其最大的优
点在于分离效能高、快速简便。通过选用不同分离原理、不同操作
粘度(g/cm•s)
最终版《中药化学》课件.ppt
2. 溶剂分配法（两相溶剂萃取法） 利用混合物中各成分在两种互不相溶的溶剂中分
配系数的不同而达到分离的方法。各成分分配系 数相差越大，分离效果越好。 ➢ 分离极性较大的成分：选用正丁醇－水 分离中等极性的成分：选用乙酸乙酯－水 分离极性小的成分：选用氯仿（乙醚）－水 ➢ 操作：混合物溶于水，依次用极性由小到大的有 机溶剂萃取，分别回收有机溶剂。
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23
一、 糖类化合物
多糖：由10个以上的单糖分子通过苷键聚合而成。一 般无甜味，也无还原性。
• 常见的植物多糖为淀粉和纤维素，在中药中通常 作为杂质除去。
• 纤维素的衍生物有多方面用途，如羧甲基纤维素 钠（CMC-Na）可作为粘合剂。
• 菌类多糖多具有抗肿瘤活性，例香姑多糖、灵芝 多糖
酸水解的易难顺序为：N- 苷>O-苷>S-苷>C-苷
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29
二、苷类化合物－理化性质
➢ 酶催化水解 优点: 专属性高，条件温和。 用酶水解苷键可以保
持苷元的结构不变，还可以保留部分苷键得到次 生苷或低聚糖。 含苷的中药通常含水解相应苷的酶 ➢ 碱催化水解 ➢ 氧化开裂反应 ➢ 乙酰解反应
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第一章
.精品课件.
1
1. 中药化学：是一门结合中医药基本理论和 临床用药经验，运用化学的理论和方法及其 现代科学理论和技术等研究中药化学成分的 学科。 2. 中药化学的研究内容： 3. 中药化学在中药现代化及产业化中的作用 4. 研究概况与发展趋势
.精品课件.
2
第二章
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3
概念
➢ 有效成分：具有生物活性或能起防病治病作用 的单体化合物，能用结构式表示，并具有一定 的物理常数。
配系数的不同而达到分离的方法。各成分分配系 数相差越大，分离效果越好。 ➢ 分离极性较大的成分：选用正丁醇－水 分离中等极性的成分：选用乙酸乙酯－水 分离极性小的成分：选用氯仿（乙醚）－水 ➢ 操作：混合物溶于水，依次用极性由小到大的有 机溶剂萃取，分别回收有机溶剂。
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一、 糖类化合物
多糖：由10个以上的单糖分子通过苷键聚合而成。一 般无甜味，也无还原性。
• 常见的植物多糖为淀粉和纤维素，在中药中通常 作为杂质除去。
• 纤维素的衍生物有多方面用途，如羧甲基纤维素 钠（CMC-Na）可作为粘合剂。
• 菌类多糖多具有抗肿瘤活性，例香姑多糖、灵芝 多糖
酸水解的易难顺序为：N- 苷>O-苷>S-苷>C-苷
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29
二、苷类化合物－理化性质
➢ 酶催化水解 优点: 专属性高，条件温和。 用酶水解苷键可以保
持苷元的结构不变，还可以保留部分苷键得到次 生苷或低聚糖。 含苷的中药通常含水解相应苷的酶 ➢ 碱催化水解 ➢ 氧化开裂反应 ➢ 乙酰解反应
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第一章
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1
1. 中药化学：是一门结合中医药基本理论和 临床用药经验，运用化学的理论和方法及其 现代科学理论和技术等研究中药化学成分的 学科。 2. 中药化学的研究内容： 3. 中药化学在中药现代化及产业化中的作用 4. 研究概况与发展趋势
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第二章
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3
概念
➢ 有效成分：具有生物活性或能起防病治病作用 的单体化合物，能用结构式表示，并具有一定 的物理常数。
中药化学--中药化学成分的一般研究方法 ppt课件
PPT课件
11
3.溶剂的分类
强极性溶剂： 水 亲水性有机溶剂：与水任意混溶
（甲、乙醇，丙酮） 亲脂性有机溶剂：不与水任意混溶，可分层（乙醚、 氯仿、苯、石油醚）
★常用溶剂的极性顺序：
石油醚—四氯化碳—苯—氯仿—乙醚—乙酸乙酯—正丁 醇—丙酮—乙醇—甲醇—水
PPT课件
12
4. 提取方法
溶剂提取的方法
• “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我 笨，没有学问无颜见爹娘 ……”
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
第一节 中药化学成分的主要类型
已知类型的中药化学成分
糖类
苷类
醌类化合物
苯丙素类
黄酮类
萜类和挥发油
生物碱
甾体类化合物 三萜类化合物 鞣质
PPT课件
7
第二节 中药有效成分的提取分离方 法
• 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭
• “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我 笨，没有学问无颜见爹娘 ……”
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
精品资料
• 你怎么称呼老师？
• 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你 是否会认为老师的教学方法需要改进？
• 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭
PPT课件
17
特点
① 超临界流体提取，效率高
② 可以在较低的温度下操作，适用对热不稳定物质的提取
③ 同时溶剂除去简便 ④ 无有机溶剂残留 ⑤ 产品纯度高 ⑥ 操作简单，节约能耗。
PPT课件
18
二、分离精制方法 （一）溶剂法
1. 酸碱溶剂法
利用混合物中各组分酸碱性的不同而进行分离。
中药化学成分的一般研究方法幻灯片
中药化学成分的一般研究方法 幻灯片
优选第二章中药化学成分的一 般研究方法
第一节 中药化学成分简介
一、中药化学成分类型
苷类
糖及糖的 衍生物
单糖 低聚糖 多糖
中药 化学 成分 类型
萜类和 挥发油
苷元
生物碱
醌类 苯丙素类 黄酮类 甾体类
鞣质
三萜类
（一）糖类 分为单糖、低聚糖、多糖及其衍生物。
注：单糖、低聚糖易溶于水，难溶于醇。多糖大多不溶于水，更难 溶于醇。
有机溶剂分为三类: 亲脂性有机溶剂 亲水性有机溶剂
水
与溶剂的结构有关，常 见溶剂极性强弱顺序： (P21):
石油醚、四氯化碳、 苯、氯仿、乙醚、 乙酸乙酯、正丁醇、 丙酮、乙醇、甲醇、 水
问1：根据相似相溶原理，那这三种类型试剂分别能提取什么成分？
中药化学成分的提取－溶剂法
Step 1
石油醚或汽油 油脂、蜡、叶绿 素、挥发油、游 离甾体及三萜
❖ 提取速度快、时间短、收率高
❖ 应用示例：鼻炎片中木兰脂素的含量测定
❖ 中国药典2005，一部
❖ 取本品10片，除去包衣，精密称定，研细，取约1g，精密 称定，置具塞锥形瓶中，精密加入甲醇25ml，密塞，称定 重量，超声处理（功率150W，频率25kHz）30分钟，放冷 ，再称定重量，用甲醇补足减失的重量，摇匀，滤过。精 密量取续滤液5ml，加在已经处理的中性氧化铝柱（100～ 200目，2g，内径10mm，湿法装柱，用甲醇预洗）上，用 甲醇适量洗脱，收集洗脱液至10ml量瓶中，收集近10ml， 加甲醇至刻度，摇匀，滤过取续滤液即得。
升华法
注：溶剂提取法包括超临界流体提取法
（一）溶剂提取法
掌握三个方面内容
优选第二章中药化学成分的一 般研究方法
第一节 中药化学成分简介
一、中药化学成分类型
苷类
糖及糖的 衍生物
单糖 低聚糖 多糖
中药 化学 成分 类型
萜类和 挥发油
苷元
生物碱
醌类 苯丙素类 黄酮类 甾体类
鞣质
三萜类
（一）糖类 分为单糖、低聚糖、多糖及其衍生物。
注：单糖、低聚糖易溶于水，难溶于醇。多糖大多不溶于水，更难 溶于醇。
有机溶剂分为三类: 亲脂性有机溶剂 亲水性有机溶剂
水
与溶剂的结构有关，常 见溶剂极性强弱顺序： (P21):
石油醚、四氯化碳、 苯、氯仿、乙醚、 乙酸乙酯、正丁醇、 丙酮、乙醇、甲醇、 水
问1：根据相似相溶原理，那这三种类型试剂分别能提取什么成分？
中药化学成分的提取－溶剂法
Step 1
石油醚或汽油 油脂、蜡、叶绿 素、挥发油、游 离甾体及三萜
❖ 提取速度快、时间短、收率高
❖ 应用示例：鼻炎片中木兰脂素的含量测定
❖ 中国药典2005，一部
❖ 取本品10片，除去包衣，精密称定，研细，取约1g，精密 称定，置具塞锥形瓶中，精密加入甲醇25ml，密塞，称定 重量，超声处理（功率150W，频率25kHz）30分钟，放冷 ，再称定重量，用甲醇补足减失的重量，摇匀，滤过。精 密量取续滤液5ml，加在已经处理的中性氧化铝柱（100～ 200目，2g，内径10mm，湿法装柱，用甲醇预洗）上，用 甲醇适量洗脱，收集洗脱液至10ml量瓶中，收集近10ml， 加甲醇至刻度，摇匀，滤过取续滤液即得。
升华法
注：溶剂提取法包括超临界流体提取法
（一）溶剂提取法
掌握三个方面内容
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二
次
是在特定的条件下，以一些重要的 代
一次代谢产物（如乙酰辅酶A等）作 为前体或 原料，经历不同的代谢过 程生成的物质（如生物碱、黄酮等）。
谢 产
中药化学的主要研究对象。 物
一、乙酸-丙二酸（AA-MA）途径 二、甲戊二羟酸（MVA）途径 三、莽草酸途径 四、 氨基酸途径 五、复合途径 六、中药中其他成分类型
上述多酮环合则生成各种醌类化 合物或聚酮类化合物。
起始物质为MVA，萜类、甾类化合物均由这 一途径生成。
由乙酰辅酶A歧式聚合生成的甲戊二羟 酸单酰辅酶A是中药体内生物合成各种萜类、甾 类化合物的基本单位。
MVA
具有C6-C3及C6-C1基本结构的化合物由这 一途径衍化生成，如苯丙素类、木脂素类、 香豆素类等。
苯丙素类 萜类 黄 酮类
具有C6-C3单位 具有重复的C5单位 具有C6-C3-C6单位
生物碱类
具有氨基酸单位
脂肪酸、酚类、醌及聚酮类具有C2单位。
按成分的生物合成途径可分为一次代谢产物和 二次代谢产物
一
是每种植物中普遍存在的维持有机体正
次 常生存的必需物质，如叶绿素、糖类、蛋
代 谢 产 物
白质、脂类和核酸等。
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 。
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。
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。
5、X射线单晶衍射
•独立完成全新的分子结构测定 •获得被测样品分子的准确立体结构（三维） •简便、快速、准确
6、圆二色谱（CD） 7、CD激子手性法 8、振动圆二色谱（VCD） 9、数据库：SciFinder、Beilstein等
第七节 中药化学成分的结构修饰
•使药物在特定的部位发挥作用，提高药物的组 织选择性 •提高药物的稳定性 •改善药物的溶解性 •改善药物的吸收性-提高药物的生物利用度 •延长药物作用时间 •降低药物的毒副作用及不良反应 •消除药物的不良味觉 •发挥药物的配伍作用
生物碱
O
O
N+OH -
OCH3
小檗碱
OCH3
2.酸性化合物： • 结构中含有酚羟基的化合物 ——黄酮、醌类、苯丙素（香豆素、
木脂素）及其苷类
• 结构中含有羧基的化合物 ——有机酸、葡萄糖醛酸
HO
OБайду номын сангаас
OH OH
OH OH O
黄酮
HO
OO
香豆素
O
OH O
蒽醌
OH
OH
木脂素
3.两性化合物： 结构中既有碱性基团也有酸性基团 氨基酸、蛋白质
第三节 中药化学成分的分离
（一）经典方法
• 液—液萃取法 • 固相萃取法 • 分馏法 • 沉淀法 • 膜分离法 • 升华法 • 结晶法
（二）色谱分离方法
• 液—固色谱 • 液—液色谱
第四节 中药化学成分的结晶
1、结晶条件
•溶剂 •温度与湿度 •化合物的纯度 •制备衍生物
2、结晶技术
•溶剂的选择 •结晶速度的调控 •刮壁 •添加晶种 •晶体培养
4.中性化合物： 分子结构中既无碱性基团也无酸性 基团的化合物，如萜类和挥发油、 甾体等。
中药化学成分大多属于天然有机化合 物，类型众多，结构复杂，数目庞大。 然而其结构间却存在着一定的联系，许 多化合物在分子结构中都包含着某些基 本组成单位。
植物在体内物质代谢过程中由不同的 生物合成途径产生出结构千差万别的代 谢产物。
以乙酰辅酶A为起始物质，丙二酸单 酰辅酶A起延伸碳链的作用。
通过这一途径能生成脂肪酸类、酚 类、醌类等化合物。
乙酰辅酶A直线聚合后再进行环合生成
各种酚类化合物。
COOH
CH3-CO-S-CoA + 3 C H 2 - C O - S - C o A
乙酰辅酶A
丙二酸单酰辅酶A
CH3-CO-CH2-CO-CH2-CO-CH2-CO-----Enz
•强心苷 •核苷 •多糖及寡糖 •肽、蛋白质与酶 •海洋天然产物 •其他生物活性成分
中药化学成分预实验
是初步检识某中药中含有哪些化学成分 的方法，根据预实验结果，在按照所含化学 成分的性质，设计有效成分提取、分离的具 体方法。
水浸液
乙醇提取液
石油醚提取液
第二节 中药化学成分的提取
•传统溶剂提取法 •水蒸气蒸馏法 •超声提取法 •升华法 •超临界流体萃取法 •微波辅助萃取法 •空气爆破法
第八节
中药化学成分的生物活性 测定
第一节 中药化学成分类型及生
物合成简介
•生物碱 •黄酮类 •酚类和木脂体类化合物 •香豆素 •蒽醌和花青素 •萜类化合物 •皂苷
•强心苷 •核苷 •多糖及寡糖 •肽、蛋白质与酶 •海洋天然产物 •其他生物活性成分
• 中草药中各类化学成分简介
一、有效成分
1.碱性化合物：
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，再在各种酶作用下生成黄酮。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。
中药有效化学成分的 一般研究方法
• 中药化学成分的类型 • 中药化学成分的提取 • 中药化学成分的分离 • 中药化学成分的结晶 • 中药化学成分的纯度鉴别 • 中药化学成分的结构鉴定 • 中药化学成分的结构修饰与前药制备 • 中药化学成分的生物活性筛选
第一节 中药化学成分类型
•生物碱 •黄酮类 •酚类和木脂体类化合物 •香豆素 •蒽醌和花青素 •萜类化合物 •皂苷
第五节 中药化学成分的纯度测定
• 晶型 • 熔点和熔距 • TLC • HPLC • NMR • MS
第六节 中药化学成分的结构鉴定
1、核磁共振谱（NMR)
1H-NMR: 化学位移、峰面积、裂分与偶合常数 13C-NMR：化学位移 2DNMR：HMQC(HSQC)、1H-1H COSY、 TOCSY、HMBC、NOESY(ROESY)等
2、质谱（MS)
•低分辨质谱 •高分辨质谱
3、红外光谱（IR)
•提供结构中官能团、骨架等信息 •4000-1500 cm-1 特征频率区 •1500- 600 cm-1 指纹区
4、紫外光谱（UV）
•适用于分子中含有共轭双键、α,β-不饱和羰基、 芳香类化合物 •200-400 nm 近紫外区（石英紫外区） •400- 800 nm 可见光区
次
是在特定的条件下，以一些重要的 代
一次代谢产物（如乙酰辅酶A等）作 为前体或 原料，经历不同的代谢过 程生成的物质（如生物碱、黄酮等）。
谢 产
中药化学的主要研究对象。 物
一、乙酸-丙二酸（AA-MA）途径 二、甲戊二羟酸（MVA）途径 三、莽草酸途径 四、 氨基酸途径 五、复合途径 六、中药中其他成分类型
上述多酮环合则生成各种醌类化 合物或聚酮类化合物。
起始物质为MVA，萜类、甾类化合物均由这 一途径生成。
由乙酰辅酶A歧式聚合生成的甲戊二羟 酸单酰辅酶A是中药体内生物合成各种萜类、甾 类化合物的基本单位。
MVA
具有C6-C3及C6-C1基本结构的化合物由这 一途径衍化生成，如苯丙素类、木脂素类、 香豆素类等。
苯丙素类 萜类 黄 酮类
具有C6-C3单位 具有重复的C5单位 具有C6-C3-C6单位
生物碱类
具有氨基酸单位
脂肪酸、酚类、醌及聚酮类具有C2单位。
按成分的生物合成途径可分为一次代谢产物和 二次代谢产物
一
是每种植物中普遍存在的维持有机体正
次 常生存的必需物质，如叶绿素、糖类、蛋
代 谢 产 物
白质、脂类和核酸等。
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 。
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。
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。
5、X射线单晶衍射
•独立完成全新的分子结构测定 •获得被测样品分子的准确立体结构（三维） •简便、快速、准确
6、圆二色谱（CD） 7、CD激子手性法 8、振动圆二色谱（VCD） 9、数据库：SciFinder、Beilstein等
第七节 中药化学成分的结构修饰
•使药物在特定的部位发挥作用，提高药物的组 织选择性 •提高药物的稳定性 •改善药物的溶解性 •改善药物的吸收性-提高药物的生物利用度 •延长药物作用时间 •降低药物的毒副作用及不良反应 •消除药物的不良味觉 •发挥药物的配伍作用
生物碱
O
O
N+OH -
OCH3
小檗碱
OCH3
2.酸性化合物： • 结构中含有酚羟基的化合物 ——黄酮、醌类、苯丙素（香豆素、
木脂素）及其苷类
• 结构中含有羧基的化合物 ——有机酸、葡萄糖醛酸
HO
OБайду номын сангаас
OH OH
OH OH O
黄酮
HO
OO
香豆素
O
OH O
蒽醌
OH
OH
木脂素
3.两性化合物： 结构中既有碱性基团也有酸性基团 氨基酸、蛋白质
第三节 中药化学成分的分离
（一）经典方法
• 液—液萃取法 • 固相萃取法 • 分馏法 • 沉淀法 • 膜分离法 • 升华法 • 结晶法
（二）色谱分离方法
• 液—固色谱 • 液—液色谱
第四节 中药化学成分的结晶
1、结晶条件
•溶剂 •温度与湿度 •化合物的纯度 •制备衍生物
2、结晶技术
•溶剂的选择 •结晶速度的调控 •刮壁 •添加晶种 •晶体培养
4.中性化合物： 分子结构中既无碱性基团也无酸性 基团的化合物，如萜类和挥发油、 甾体等。
中药化学成分大多属于天然有机化合 物，类型众多，结构复杂，数目庞大。 然而其结构间却存在着一定的联系，许 多化合物在分子结构中都包含着某些基 本组成单位。
植物在体内物质代谢过程中由不同的 生物合成途径产生出结构千差万别的代 谢产物。
以乙酰辅酶A为起始物质，丙二酸单 酰辅酶A起延伸碳链的作用。
通过这一途径能生成脂肪酸类、酚 类、醌类等化合物。
乙酰辅酶A直线聚合后再进行环合生成
各种酚类化合物。
COOH
CH3-CO-S-CoA + 3 C H 2 - C O - S - C o A
乙酰辅酶A
丙二酸单酰辅酶A
CH3-CO-CH2-CO-CH2-CO-CH2-CO-----Enz
•强心苷 •核苷 •多糖及寡糖 •肽、蛋白质与酶 •海洋天然产物 •其他生物活性成分
中药化学成分预实验
是初步检识某中药中含有哪些化学成分 的方法，根据预实验结果，在按照所含化学 成分的性质，设计有效成分提取、分离的具 体方法。
水浸液
乙醇提取液
石油醚提取液
第二节 中药化学成分的提取
•传统溶剂提取法 •水蒸气蒸馏法 •超声提取法 •升华法 •超临界流体萃取法 •微波辅助萃取法 •空气爆破法
第八节
中药化学成分的生物活性 测定
第一节 中药化学成分类型及生
物合成简介
•生物碱 •黄酮类 •酚类和木脂体类化合物 •香豆素 •蒽醌和花青素 •萜类化合物 •皂苷
•强心苷 •核苷 •多糖及寡糖 •肽、蛋白质与酶 •海洋天然产物 •其他生物活性成分
• 中草药中各类化学成分简介
一、有效成分
1.碱性化合物：
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，再在各种酶作用下生成黄酮。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。
中药有效化学成分的 一般研究方法
• 中药化学成分的类型 • 中药化学成分的提取 • 中药化学成分的分离 • 中药化学成分的结晶 • 中药化学成分的纯度鉴别 • 中药化学成分的结构鉴定 • 中药化学成分的结构修饰与前药制备 • 中药化学成分的生物活性筛选
第一节 中药化学成分类型
•生物碱 •黄酮类 •酚类和木脂体类化合物 •香豆素 •蒽醌和花青素 •萜类化合物 •皂苷
第五节 中药化学成分的纯度测定
• 晶型 • 熔点和熔距 • TLC • HPLC • NMR • MS
第六节 中药化学成分的结构鉴定
1、核磁共振谱（NMR)
1H-NMR: 化学位移、峰面积、裂分与偶合常数 13C-NMR：化学位移 2DNMR：HMQC(HSQC)、1H-1H COSY、 TOCSY、HMBC、NOESY(ROESY)等
2、质谱（MS)
•低分辨质谱 •高分辨质谱
3、红外光谱（IR)
•提供结构中官能团、骨架等信息 •4000-1500 cm-1 特征频率区 •1500- 600 cm-1 指纹区
4、紫外光谱（UV）
•适用于分子中含有共轭双键、α,β-不饱和羰基、 芳香类化合物 •200-400 nm 近紫外区（石英紫外区） •400- 800 nm 可见光区