中药化学成分与药效物质基础
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中药化学成分与药效物质基础
学科概述:1、定义中药化学是一门结合中医药理论,运用现代科学理论与方法研究中药化学成分的学科。
2、掌握内容:
中药学成分(活性成分)的
(1)主要类型、结构特征(各论)(2)理化性质(各论)(3)提取、分离(绪论)(4)结构鉴定(绪论)
(5)了解生源途径
3、药效物质基础——有效成分。
麻黄——左旋麻黄素(平喘、解痉)等生物碱以及挥发油、淀粉、树脂、叶绿素、纤维素和草酸钙等;
甘草——甘草酸(抗炎、抗过敏和治疗胃溃疡)等皂苷以及黄酮类、淀粉、纤维素和草酸钙等。
淀粉、树脂和叶绿素等一般被认为是无效成分或者杂质
3、有效成分与无效成分
有效成分:具有生物活性且能起到防治疾病作用的化学成分。无效成分:没有生物活性和防病治病作用的化学成分.有效成分和无效成分的关系:二者的划分是相对的,应该合理辩证地看待。
e.g.氨基酸、蛋白质和多糖类,在多数情况下均被视为无效成分,在加工过程中尽量设法除去。但在鹧鸪菜、天花粉和猪苓等药物中,却分别被证实是该中药驱虫(鹧鸪菜中的氨基酸)、引产(天花粉中的蛋白质)以及抗肿瘤(猪苓中的多糖)的有效成分。
4、现代科学技术发展对学科的帮助
1)节省时间以吗啡为例,1804~1806年发现,1925年提出正确结构,1952年人工全合成,总共花了约150年时间。利血平从发现、确定结构,到人工全合成,只用了几年时间(1952~1956年)。
2)样品用量大幅减少过去在测定化合物结构时,用化学方法,一般需要至少几百毫克或甚至几克的纯物质。
核磁共振(NMR)、质谱(MS)及X线单晶衍射(X—Ray crystal analysis),结构测定需要的样品量已大幅度降低,十几毫克甚至几毫克就可以完成测定工作。
第一节绪论
一、中药化学成分的结构类型
二、中药化学成分的理化性质
主要包括:性状、挥发性、旋光性、水中溶解性、有机溶剂中溶解性、酸性、碱性、荧光性质、发泡
性、溶血性、显色反应、沉淀反应、水解反应、酶解反应氧化还原反应等。不同类型的中药化学成分的理化性质有很大的差异例如:生物碱类大多具有碱性;有机酸类大多具有酸性;三萜皂苷类化合物具有表面活性剂的性质;而鞣质的分子量较大,但水溶性较好。
三、中药化学成分的提取分离方法
若目的物为已知成分或已知化学结构类型,如从甘草中提取甘草酸、麻黄中提取麻黄素。先查阅有关资料,搜集比较各种提取方案,根据具体条件加以选用。从中草药或天然药物中寻找未知有效成分或有效部位。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进行活性筛选、临床验证、反复实践。
(一)中药化学成分的提取提取方法:溶剂提取法水蒸汽蒸馏法升华法超临界流体提取法
溶剂提取法:选择适当的溶剂将中药中的化学成分从药材中提取出来。药材粉碎度:药材须经干燥并适当粉碎,以利于增大与溶剂的接触表面,提高萃取效率。溶剂选择要遵循"相似相溶"原则:萜类、甾体等脂环类及芳香类化合物极性较小,易溶于氯仿、乙醚等亲脂性溶剂中;糖苷、氨基酸等类成分极性较大,易溶于水及含水醇中;酸性、碱性及两性化合物,因为存在状态(分子或离子形式)随溶液而异,故溶解度将随pH而改变。
1溶剂提取法:根据中药中各种成分在溶剂中的溶解性质不同,选用对有效成分溶解度大,对杂质或不需要成分溶解度小的溶剂,而将有效成分从药材中溶解出来的方法。
(1)原理过程:溶剂→组织细胞→溶解可溶物→溶液(提取液)→渗出原理:浸湿→溶解→扩散
被提取成分的极性是选择提取溶剂最重要的依据。
影响化合物极性的因素:(1) 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:母核相同或相近时,化合物极性主要取决于取代基极性。
酸>酚>醇>胺>醛>酮>酯>醚>烯>烷
提取溶剂有机溶剂亲水性与亲脂性依次排列如下:石油醚<己烷<乙醚<氯仿<乙酸乙酯<正丁醇<丙酮<
乙醇<甲醇〈水〈酸、碱、盐溶液亲脂性有机溶剂:极性小,与水不相互溶
亲水性有机溶剂:极性大,能与水混溶
A 浸渍法:在常温或温热(60℃-80℃)条件下用适当的溶剂浸渍药材以溶于其中有效成分。适用于提取有效成分遇热易分解及含多量淀粉、树胶、果胶、粘液质的中药。优点:简单易行。
B 渗漉法:将药材粉末湿润后,装入渗漉筒中,不断加入新溶剂,使其渗透过药材,自上而下,从渗漉筒下部流出浸出液的一种方法。优点:提取效率高(良好的浓度差药材粉末不断与新溶剂接触)
缺点:a溶剂用量大b提取时间长c出膏率低、效率不高d用水提取时,易发生霉变,需加防腐剂
C 煎煮法:将药材加入水浸泡后加热煮沸,将有效成分提取出来的方法。优点:方法简便,大部分成分可被提出。缺点:a含挥发性成分及遇热易破坏的成分不宜用此法。b对含多糖、淀粉较多的药材,煎煮后,药液粘稠,难过滤。c直火加热时,易焦糊。
D 回流提取法:用有机溶剂作提取溶剂回流提取中药的方法。优点:提取效率高
缺点:a不适用于受热易破坏的成分,溶剂用量大。b操作繁琐。
E 连续回流提取法:适用于有机溶剂作提取溶剂。方法:采用索氏提取器。优点:提取效率高,所用溶剂少,
提取完全。缺点:a 不适用于受热易破坏的成分b 耗时长
水蒸气蒸馏法:适用于能随水蒸气蒸馏而不被破坏的中药成分的提取。常用于提取挥发油,某些小分子的
生物碱,小分子的酚性物质。此类成分一般应具有以下条件:a沸点多在100℃以上b与水不相混溶或仅微溶c在100℃时有一定蒸汽压
升华法:某些固体在低于其熔点的温度下加热,不经过中间液体阶段,直接转化为蒸气,蒸气遇冷又凝固成原
来的固体,称之为升华。
超声波提取法:采用超声波辅助溶剂进行提取的方法。超声波是一种弹性机械振动波,传播的振动频率高达20kHz。产生高速、强烈的空化照应和搅拌作用,破坏细胞,使提取溶剂能渗透到细胞中,加速有效成分溶解,提高有效成分的提取率。优点:无需特殊装置;不会改