天然药物化学笔记整理

第一章总论

1、天然药物化学概述:天然药物化学就是药物化学的一个分支学科。它主要用现代科学理论与技术方法研究天然化学物资;具体内容包括主要类型的天然化学成分的结构类型、提取分离方法、结构测定等。

来源: 植物(为主)、动物、矿物天然药物中的活性成分就是其药效的物资基础。

２、提取分离的方法

1)提取前文献查阅综述与药材生药鉴定

2)提取方法

(一)溶剂提取法原理:“相似者相溶”,通过选择适当溶剂将中药中的化学成分从药材中提取出来。

常见溶剂的极性强弱顺序:石油醚(低沸点—高沸点)＜环己烷<二硫化碳<四氯化碳<三氯乙烯＜苯<二氯甲烷<氯仿<乙醚<乙酸乙酯<丙酮<乙醇<甲醇<乙腈<水<吡啶<乙酸分类:①浸渍法②渗漉法:不断向粉碎的中药材中添加新鲜浸出溶剂,使其渗过药材,从渗漉筒下端出口流出浸出液的方法。缺点:消耗溶剂量大,费时长,操作麻烦。

③煎煮法④回流提取法⑤连续回流提取法:可弥补回流提取法中溶剂消耗量大,操作台繁琐的不足,实验室常用索氏提取器(沙氏)来完成本法操作。缺点:时间长,受热易分解的成分不宜使用此法。⑥超临界流体萃取技术⑦超声波提取技术

(二)水蒸气蒸馏法

①适用范围:具有挥发性、能随水蒸气蒸馏而不被破坏、且难容或不溶于水就是我成分的提取。

②原理:给予两种互不相溶的液体共存时,各组分的蒸汽压与它们在纯粹状态时的蒸汽压相等,而另一种液体的存在并不影响它们的蒸汽压,混合体系的总蒸汽压等于两纯组分蒸汽压之与,由于体系中的蒸汽压比任何一组分的蒸汽压都高,所以混合物的沸点比任一组分的沸点为低。

(三)升华法原理:遇热挥发使用范围:游离蒽醌

(四)压榨法原理:机械挤压适用范围:新鲜药材,种子植物油

３)分离纯化法

①根据物质溶解度的不同进行分离

a、温度不同,溶解度不同

ｂ、改变溶液的极性去杂

c.酸碱法

ｄ、沉淀法

②根据物质分配比不同极性分离

原理: 利用物质在两种互不相溶的溶剂中的分配系数的不同达到分离

ａ.液-液萃取法 b.反流分布法c、液滴逆流层析法d、高速逆流层析法ｅ.GC法f.ＬＣ法: ＬＣ分配层析载体主要有---硅胶,硅藻土,纤维素等;有正反相之分;

压力有低、中、高之分;载量有分析、制备之分。

③根据物质吸附性不同极性分离

a、※极性吸附剂 (如SｉO2,Al2O３.、、)极性强,吸附力大

※非极性吸附剂(如活性炭－对非极性化合物的吸附力强(洗脱时洗脱力随洗脱剂的极性降低而增大)。

b、化合物的极性大小依化合物的官能团的极性大小而定;

溶剂的极性大小可按其介电常数(ε)大小排列(极性渐大> ):

己烷苯无水乙醚ＣＨCl３AｃOEt 乙醇甲醇水

ε 1.８８2、２９4、47 5、２0 6、11 26、0３1.２８1、0

ｃ、氢键力吸附

聚酰胺吸附层析--洗脱剂的洗脱力由小到大为:

水>甲醇> 丙酮> NaOH液>甲酰胺＞尿素水液

大孔吸附树脂的吸附原理:

④根据物质分子的大小进行分离如葡萄糖凝胶(SeｐhaｄeｘG ａnd LＨ-２0、.、)过泸法等。

凝胶滤过法的原理:

⑤根据物质解离程度不同的分离法

离子交换法:强酸:-SO3H强碱:-Ｎ＋(CH3)3Cｌ-弱酸:-CＯ2H弱碱:-NＨ2(NH,N)

第二章:糖与苷

1、糖又称作碳水化合物(carbohydratｅs),就是自然界存在的一类重要的天然产物,就是生命活动所必需的一类物质,与核酸、蛋白质、脂质一起称为生命活动所必需的四大类化合物。按照其聚合程度可分为单糖、低聚糖(寡糖)与多糖等。

苷类又称配糖体(gｌycoｓiｄｅ),就是由糖或糖的衍生物等与另一非糖物质通过其端基碳原子联接而成的化合物。

糖与苷类的生理活性就是多种多样的,糖就是植物光合作用的初生产物,通过它进而合成了植物中的绝

大部分成分。所以糖类除了作为植物的贮藏养料与骨架之外,还就是其它有机物质的前体。一些具有营养、强壮作用的药物,如山药、何首乌、大枣等均含有大量糖类。苷类种类繁多,结构不一,其生理活性也多种多样,在心血管系统、呼吸系统、消化系统、神经系统以及抗菌消炎,增强机体免疫功能、抗肿瘤等方面都具有不同的活性,苷类已成为当今研究天然药物中不可忽视的一类成分。许多常见的中药例如人参、甘草、柴胡、黄芪、黄芩、桔梗、芍药等都含有苷类。

糖苷的物理性质:

一、性状:

形:苷类化合物多数就是固体,其中糖基少的可以成结晶,糖基多的如皂苷,则多呈具有吸湿性的无定无形粉末。

味:苷类一般就是无味的,但也有很苦的与有甜味的,如甜菊苷(ｓteｖiｏsｉｄe),就是从甜叶菊的叶子

中提取得到的,属于贝壳杉烷型四环二萜的多糖苷,比蔗糖甜３00倍,临床上用于糖尿病患者作甜味剂用,

无不良反应。

色:苷类化合物的颜色就是由苷元的性质决定的。糖部分没有颜色。

二、溶解性:

化合物糖苷化以后,由于糖的引入,结构中增加了亲水性的羟基,因而亲水性增强。苷类的亲水性与糖基的数目有密切的关系,往往随着糖基的增多而增大,大分子苷元的苷元(如甾醇等)的单糖苷常可溶解于低极性的有机溶剂,如果糖基增多,则苷元占的比例相应变小,亲水性增加,在水中的溶解度也就增加。

三、旋光性:

多数苷类化合物呈左旋,但水解后,由于生成的糖常就是右旋的,因而使混合物呈右旋。因此,比较水解前后旋光性的变化,也可以用以检识苷类化合物的存在。但必须注意,有些低聚糖或多糖的分子也都有类似的性质,因此一定要在水解产物中肯定苷元的有无,才能判断苷类的存在。

2、碳苷的分类

就是一类糖基与苷元直接相连的苷。组成碳苷的苷元多为酚性化合物,如黄酮、查耳酮、色酮、蒽醌与没食子酸等。尤其以黄酮碳苷最为常见。碳苷常与氧苷共存,它的形成就是由苷元酚羟基所活化的邻对位的氢与糖的端基羟基脱水缩合而成。因此,在碳苷分子中,糖总就是连在有间二酚或间苯三酚结构的环上。黄酮碳苷的糖基均在A环的6位或8位。碳苷类化合物具有溶解度小、难以水解的特点。

3、酸催化水解

规律:

(1)按苷键原子的不同,酸水解难易程度为:N-苷＞O－苷>S-苷>C-苷

原因:N最易接受质子,而C上无未共享电子对,不能质子化。

(２) 呋喃糖苷较吡喃糖苷易水解,水解速率大50~100倍。

原因:呋喃环平面性,各键重叠,张力大。图

(３) 酮糖较醛糖易水。

原因:酮糖多呋喃环结构,且端基上接大基团-CH2ＯH

(４) 吡喃糖苷中,吡喃环C5上的取代基越大越难水解,

故有:五碳糖＞甲基五碳糖＞六碳糖>七碳糖>5位接－ＣOOH的糖

原因:吡喃环C5上的取代基对质子进攻有立体阻碍。

(5)２-去氧糖＞２-羟基糖＞2-氨基糖

原因:2位羟基对苷原子的吸电子效应及２位氨基对质子的竞争性吸引

(6)芳香属苷(如酚苷)因苷元部分有供电子结构,水解比脂肪属苷(如萜

苷、甾苷等)容易得多。某些酚苷,如蒽醌苷、香豆素苷不用酸,只加热也可

能水解。即芳香苷>脂肪苷

原因:苷元的供电子效应使苷原子的电子云密度增大。

(７)苷元为小基团者,苷键横键的比苷键竖键的易于水解,因为横键上原子易于质子化;苷元为大基团者,苷键竖键的比苷键横键的易于水解,这就是由于苷的不稳定性促使水解。原因:小苷元在竖键时,环对质子进攻有立体阻碍。

(8)N-苷易接受质子,但当N处于酰胺或嘧啶位置时,Ｎ-苷也难于用矿酸水解。

原因:吸电子共轭效应,减小了N上的电子云密度。

例:P８2朱砂莲苷酰胺

注意:对酸不稳定的苷元,为了防止水解引起皂元结构的改变,可用两相水解反应。(例:仙客来皂苷的水解 P83)

4、酶催化水解

酶水解的优点:专属性高,条件温与、(Ｐ８５)、用酶水解苷键可以获知苷键的构

型,可以保持苷元的结构不变,还可以保留部分苷键得到次级苷或低聚糖,以便获知苷