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各类中药化学成分的生物合成途径

各类中药化学成分的主要生物合成途径乙酸-丙二酸途径:脂肪酸类,酚类,醌类;甲戊二羟酸途径:萜类,甾类;莽草酸途径:即桂皮酸途径,苯丙素类,木脂素类,香豆素类;氨基酸途径 :生物碱类溶剂提取法(常用溶剂及极性)(1)溶剂按极性分类:三类,即亲脂性有机溶剂、亲水性有机溶剂和水。

溶剂按极性由弱到强的顺序如下:石油醚<四氯化碳<苯<二氯甲烷<氯仿<乙醚<乙酸乙酯<正丁醇<丙酮<甲醇(乙醇)<水。

甲醇(乙醇)是最常用的溶剂,能用水任意比例混合.分子大,C多,极性小,反之,大..按相似相溶原理,极性大的溶剂提取极性大的化合物提取方法①煎煮法:挥发性及加热易破坏,多糖类不宜用。

②浸渍法:不用加热,适用于遇热易破坏或挥发性成分,含淀粉或黏液质多的成分,但效率不高。

③渗漉法:效率较高。

④回流提取法:受热易破坏的成分不宜用。

⑤连续回流提取法:有机溶剂,索氏提取器或连续回流装置。

⑥水蒸气蒸馏法: 适于具挥发性,能随水蒸气蒸馏而不被破坏的。

挥发油、小分子生物碱、酚类、游离醌类等:⑥超临界萃取法:以CO2为溶剂.用于极性低的化合物,室温下工作,几乎不用有机溶剂,环保分离方法①吸附色谱:利用吸附剂对被分离化合物分子的吸附能力的差异,而实现分离的一类色谱。

硅胶用于大多数中药成分;氧化铝用于碱性或中性亲脂性成分如生物碱、萜、甾;活性炭用于水溶性物质如氨基酸、糖类和某些苷类;聚酰胺用于酚醌如黄酮、蒽醌及鞣质。

②凝胶色谱:主要是分子筛作用,根据凝胶的孔径和被分离化合物分子的大小而达到分离目的。

③离子交换色谱:基于各成分解离度的不同而分离。

主要用于生物碱、有机酸及氨基酸、蛋白质、多糖等水溶性成分的分离纯化。

④大孔树脂色谱:一类没有可解离基团,具有多孔结构,不溶于水的固体高分子物质。

它可以通过物理吸附有选择地吸附有机物质而达到分离的目的。

是反相的性质,一般被分离物质极性越大,越先被洗脱下来,极性越小,越后洗脱下来。

应用于中药有效部位或有效成分的分离富集。

⑤分配色谱:利用物质在固定相和流动相之间分配系数不同而达到分离。

正相色谱:固定相极性>流动相极性,用于分离极性和中等极性的成分。

常用固定相:氰基或氨基键合相;常用流动相为有机溶剂。

反相色谱:固定相极性<流动相极性,用于离非极性和中等极性的成分,常用C18或C8键合相。

常用流动相为甲醇-水或乙腈-水。

糖和苷类化合物糖:多羟基醛或多羟基酮及其衍生物、聚合物的总称苷:糖或糖额衍生物与另一非糖物质通过糖的端基碳原子连接而成,又称配糖体构型D,L,α,β : 向上D,向下L; 同侧:β异侧:α苷键酸水解:苷键原子首先发生质子化,然后苷键断裂生成苷元和糖的阳碳离子中间体,在水中阳碳离子经溶剂化,再脱去氢离子形成糖分子。

难易顺序:N-苷>O-苷>S-苷>C-苷。

强酸水解:得到糖,苷元易破坏;弱酸水解:得到次级苷,确定糖的连接顺序;两相酸水解:保护苷元酶水解:对难以水解或不稳定的苷,在酶水解条件温和,不会破坏苷元,可得到真正的苷元显色反应Molish反应:加入5%α-萘酚乙醇液,沿管壁缓慢滴入浓硫酸,在两层液面间会出现一个紫色环。

又称α-萘酚反应.说明含有糖类或苷类. (但碳苷和糖醛酸例外,呈阴性.)菲林和多伦反应:阳性,有还原糖.可以利用这两个反应来区别还原糖和非还原糖。

单糖:都是还原糖。

双糖:麦芽糖、乳糖为还原糖。

蔗糖为非还原糖苷键构型的判断糖苷的1H-NMR:成苷的端基质子H的耦合常在较低场。

如:β构型J H1-H2=6~9Hz(8左右);α构型J H1-H2=2~3.5Hz (4左右)醌类酸性(规律) -COOH > 二个β-OH > 一个β-OH >二个α- OH > 一个α–OH 可用PH 梯度萃取分离。

其结果为①和②被5%碳酸氢钠溶液提出;③被5%碳酸钠提出;④被1%氢氧化钠提出;⑤只能被5%氢氧化钠提出可用PH梯度萃取分离。

颜色反应1、Feigl反应:全部醌类均阳性。

碱性条件加热,紫色2、Borntrager’s反应:也叫碱液试验,羟基蒽醌阳性。

——颜色变化与OH数目及位置有关,红-紫色.3、醋酸镁反应:含α-酚羟基或邻二酚羟基的蒽醌类阳性。

4、与活性亚甲基试剂反应kesting-Craven和无色亚甲蓝显色反应: 苯醌和萘醌类的专属反应.在碱性条件下5、对亚硝基-二甲苯胺反应: 蒽酮类的特异性反应.(唯一).蒽酮就是9或10位没有被取代的羟基蒽酮类.醌类化合物的提取与分离 (大题,看书)pH梯度萃取法P82 例:大黄蒽醌苷类的分离苯丙素类(一个或几个C6-C3)香豆素:一般具有苯骈α-吡喃酮母核的天然产物母核(画)内酯性质和碱水解反应碱性开环,酸性闭环。

但长时间加热,异构化,不可恢复闭环.显色反应有荧光性质1、Gibb’s反应: 试剂:2,6-二氯(溴)苯醌氯亚胺 C6位没取代,阳性,蓝色2、Emerson反应试剂:4-氨基安替比林,铁氰化钾反应 C6位没取代,阳性,红色木脂素鉴识Labat反应:具有亚甲二氧基的木脂素加浓硫酸后,再加没食子酸,可产生蓝绿色黄酮(C6-C3-C6)结构与基本骨架(芦丁,槲皮素,鼠李糖,葡萄糖的结构都要求会写)138页经典结构是2-苯基色原酮,现在泛指两个苯环通过三个碳原子相互连接而成的一类化合物黄酮类:以2-苯基色原酮为母核,且3位上无含氧基团取代的一类化合物黄酮醇:在黄酮基本母核的3位上连有羟基或含氧基团二氢黄酮:黄酮基本母核的2、3位双键被氢化而成二氢黄酮醇:黄酮醇类的2、3位被氢化的基本母核交叉共轭体系:黄酮结构中色原酮部分本身无色,但在2位上引入苯环后,即形成交叉共轭体系,通过电子转移、重排,使共轭链延长而显出颜色。

在7位或4’位上引入-OH及-OCH3等助色团后,产生p-π共轭,使化合物颜色加深。

溶解度:游离黄酮一般难溶于水,易溶于甲醇、乙醇、乙酸乙酯、氯仿、乙醚等有机溶剂及稀碱水中。

引入羟基增多,水溶性增大,脂溶性降低;而羟基被甲基化后,脂溶性增加。

黄酮苷一般易溶于水、甲醇、乙醇等强极性溶剂中,但难溶于苯、氯仿、乙醚等有机溶剂中平面型如黄酮、黄酮醇、查尔酮等溶解度较小,非平面型如二氢黄酮及二氢黄酮醇的溶解性较大,异黄酮的也较大酸性:7,4’-二OH黄酮>7-或4’-OH黄酮>一般酚羟基>5-OH黄酮显色反应:(1)HCl-Mg反应:样品溶于甲醇或乙醇1ml中,加入少许Mg,再加几滴浓HCl,一两分钟显红~紫红色。

(2)AlCl3反应:样品的乙醇溶液和1%乙醇溶液AlCl3反应,生成黄色络合物。

(3)锆盐-枸橼酸反应:可鉴别黄酮类化合物是否纯在3-或5-OH。

样品的甲醇溶液加2%二氯氧锆甲醇溶液。

黄色不褪,有3-OH或3,5-OH,如果减褪,无3-OH而有5-OHpH梯度萃取法:5%NaHCO3可萃取7,4’-二羟基黄酮,5%NaCO3可萃取7-或4‘-羟基黄酮,2%NaOH可萃取一般酚羟基的黄酮,4%NaOH可以萃取5-羟基黄酮。

柱色谱分离硅胶柱:利用极性差异,几乎适用于任何类型黄酮(主要分离异黄酮、二氢黄酮,二氢黄酮醇及高度驾机皇或乙酰化的黄酮及黄酮醇)聚酰胺柱:通过酰胺羰基与黄酮类化合物分子上的酚羟基形成氢键缔合而产生。

化合物结构与Rf值:酚羟基少>多;易形成分子内氢键>难;芳香化程度低>高;异黄酮>二氢黄酮醇>黄酮>黄酮醇;游离黄铜>单糖苷>双糖苷>叁糖苷(含水移动相做洗脱剂);有机溶剂做洗脱剂反之。

洗脱能力由弱至强;水<甲醇或乙醇(浓度由低到高)<丙酮<稀氢氧化钠水溶液或氨水<甲酰胺<二甲基甲酰胺<尿素水溶液紫外黄酮类型带II(弱峰) 带I(强峰)取代)黄酮醇(3-OH游离)250-280 358-385异黄酮245-270 310-330肩峰二氢黄酮/醇370-295 300-330查耳酮220-270低强度340-390氢谱:黄酮或黄酮类H-3是一个尖锐的单峰出现在 6.3处邻位耦合:耦合常数为8Hz左右间位耦合:2-3Hz对位耦合:很弱,数值很小或没有5,7-二OH黄酮δppm:H-6小于 H-8 . 7- OH黄酮: δppm:H-6 > H-86’δ比较大,5’较小同时还要看单峰S,就没有邻,间位双锋d说明有邻位或间位其中一个双双锋dd就说明有邻,和间两个生物合成途径经验异戊二烯法则:基本碳架均是由异戊二烯以头-尾顺序或非头-尾顺序相连而成;生源异戊二烯法则:甲戊二羟酸是各种萜类化合物生物合成的关键前体单萜:无环,单环,双环,三环,环烯醚。

知道卓酚酮,环烯醚萜,薄荷醇,青蒿素的二级结构和性质性质:萜类多具苦味,单萜及倍半萜可随水蒸气蒸馏,其沸点随其结构中的C5单位数、双键数、含氧基团数的升高而规律性升高提取:挥发性萜可用水蒸气蒸馏法;一般萜可用甲醇或乙醇提取;萜内酯可先用提取萜的方法提取出总萜,然后利用内酯的特性,用碱水提取酸化沉淀的方法纯化;萜苷多用甲醇、乙醇或水提取柱色谱:吸附剂多用硅胶。

中性氧化铝。

含双键者可用硝酸银络合柱色谱分离(利用硝酸银可与双键形成π络合物,而双键数目位置及立体构型不同的萜在络合程度及络合稳定性方面有一定差异)。

洗脱剂多以石油醚、正己烷、环己烷分离萜烯,或混以不同比例的乙酸乙酯分离含氧萜鉴识:卓酚酮类的检识 (硫酸铜反应:绿色结晶);环烯醚萜的检识(Weiggering法:蓝色/紫红色;Shear反应:黄变棕变深绿);薁类的检识(Ehrlich反应:蓝紫绿;对-二甲胺基苯甲醛)挥发油也称精油,是存在于植物体内的一类具有挥发性、可随水蒸气蒸馏、与水不相容的油状液体。

分为:芳香族,萜类,脂肪族检识:化学测定常数:酸值、酯值、皂化值提取方法:①蒸馏法:提取挥发油最常用的方法,对热不稳定的挥发油不能用。

②溶剂萃取法:脂溶性杂质较多。

③吸收法:油脂吸收法,用于提取贵重挥发油。

④压榨法:该方法可保持挥发油的原有新鲜香味,但可能溶出原料中的不挥发性物质。

⑤二氧化碳超临界流体萃取法:有防止氧化热解及提高品质的突出优点,用于提取芳香挥发油三萜醋酐-浓硫酸反应(Liebermann-Burchard)红-紫-蓝-绿色-褪色(甾体皂苷)黄-红-紫-蓝-褪色(三萜皂苷)胆甾醇沉淀法:胆甾醇复合物——乙醚回流提取,去除胆甾醇,得皂苷。

因为甾体皂苷比三萜皂苷形成的复合物稳定.甾类C21甾醇C2H5昆虫变态激素8-10个碳的脂肪烃强心苷不饱和内酯环甾体母核的C-17位上均连一个不饱和内酯环。

根据内酯环的不同:五元不饱和内酯环叫甲型强心苷元;六元不饱和内酯环叫乙型。

苷和糖连接的顺序分:I型强心苷:苷元-(2,6-二去氧糖)x-(D-葡萄糖)y (如紫花洋地黄苷A)II型强心苷:苷元-(6-去氧糖)x-(D-葡萄糖)y (如黄花夹竹桃苷甲)III型强心苷:苷元-(D-葡萄糖)y(如绿海葱苷)酸水解:①温和酸水解:0.02-0.05mol/L HCl/H2SO4可水解I型2-去氧糖的苷键,水解为苷元和糖。

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