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中药化学成分的研究的一般方法


虹吸支管
缺点:不适于提取挥发性及不稳定物质; 溶剂量大,操作繁琐
加热
烧瓶 溶剂
提取浓缩机组
结构示意图
提取
(二)水蒸气蒸馏法
挥发油多用此法,要求能挥发、 与水不混溶、遇水稳定。
提取
49
提取
(三)升华法
用于具有升华性的成分提取,如某些小分子香豆素, 蒽醌,樟脑等。
50
提取
51
(四)超声波提取法
多糖
结构特点:10个以上单糖脱水缩合而成高聚物 溶 解 性:大都不溶于水,即使溶了也只能生成胶体溶
液。(一般难溶于60%以上的乙醇及其他有 机溶剂)
单 糖
5
低 聚 糖
6
多 糖
O O O O O O O O O
7
成分简介
2、苷类
苷键原子 X=O、N、S或C等
结构特征
是糖或糖的衍生物与非糖物质(称为苷元 或配基)通过糖的的端基碳原子连接而成的化 合物
提取
化学成分的极性:被提取成分的极性是选择提取 溶剂最重要的依据。
1.影响化合物极性的因素: 由分子中官能团的种类、数目、及排列方式等综 合因素决定。
分子较小,极性基团多的物质: 亲水性较强—易溶于亲水性溶剂
分子较大,极性基团少的物质: 亲脂性较强—易溶于亲脂性溶剂
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提取
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。
在特定的条件下,一些重要的一次代谢 产物,如乙酰辅酶A、丙二酸单酰辅酶A, 莽草酸及一些氨基酸等作为前体或原料, 进一步经历不同的代谢过程,生成生物 碱、黄酮、萜类、皂苷等。。
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萜类 甾体类化合物
脂肪酸类 酚类 醌类
¾醋酸-丙二酸途径(AA-MA途径 ¾甲戊二羟酸途径(MVA途径) ¾莽草酸途径(shikimic acid pathway) ¾氨基酸途径(amino acid pathway) ¾复合途径
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(3)木脂类
成分简介
主要性质:两分子苯丙素衍生物聚合而成的天然化合物
溶解性:游离:亲脂性,难溶于水,能溶于苯、氯仿乙醚、 乙醇等。
成苷:水溶性增大
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5、黄酮类
成分简介
两个苯环通过中间三碳相互连接而成的一系列化合物
主要性质:母核构型:C6-C3-C6 多具有酚羟基,显酸性
溶解性:游离:易溶于甲醇、乙醇、乙酸乙酯、乙醚等有机溶 剂及稀碱溶液中。
LGY
中药化学
2017.3.3
1
第二章 中药化学成分的一般研究方法
石河子大学2药学院
研究对象
中药防病治病的药效物质基础 ——中药化学成分
中药中含有哪些典型化学成分? 各类型化学成分在中药中如何形成的? 如何从中药中将目标化学成分提取出来? 如何将提取物分离成单体化合物? 如何鉴定单体化合物的化学结构?
±:单糖:无水醇难溶;多糖;对醇60%以上难溶。蛋白质、酶;对水热 水沉淀;对醇60%以上沉淀。
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10、鞣质
成分简介
又称单宁或鞣酸,是一类复杂的多元酚类化合物的总称
主要性质:可与蛋白质结合形成致密、柔
韧、不易腐败又难透水的化合 物。 其水溶液遇重金属盐如醋酸铅、 醋酸铜等能产生沉淀,还能与
蛋白质、生物碱盐类形成沉淀。
H
大黄素 -CH3
-OH
R2
O
R1
芦荟大黄 -CH2OH 大黄素甲醚 -CH3
大黄酚 -CH3
主要性质:分子中具有醌式结构的化合物
H -OCH3
H
分子中多具有酚羟基,有一定的酸性
溶解性:游离:多溶于乙醇、氯仿等有机溶剂,微溶或难溶于水 成苷:极性增大,易溶于甲醇、乙醇中,可溶于热水
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4、苯丙素类 (1)简单苯丙素类
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(一)溶剂提取法 1、提取溶剂
提取
1)理想溶剂:有效成分溶解性大,无效 成分溶解性小,与植物成分不起化学反 应;安全、成本低;
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2)溶剂分类:
提取
水:强极性溶剂
应用:适于提取盐、糖类、分子不大的多糖、鞣质、 氨基酸、蛋白质、有机酸盐、生物碱盐等水溶性成分。 优点:价廉易得,安全 缺点:杂质多,回收麻烦,易发霉变质
结构特征:环戊烷骈多氢菲甾核 主要性质:水溶液多具有发泡性、溶血 性及鱼毒性
溶解性:苷元:亲脂性溶剂中,如石油 醚、氯仿等,而不溶于 水。
甾体皂苷:一般可溶于水,易 溶于热水、稀醇,不溶或难 溶于石油醚、苯、乙醚等亲 脂性溶剂
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9、三萜类化合物
成分简介
是一类基本骨架由30个碳原子组成的萜类化合物
中药化学成分研究的一般方法
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成分简介
第一节 中药化学成及生物合成简介 一、各类成分简介
单糖
结构特点:单分子,无色结晶 溶 解 性:易溶于水,难溶于无水乙醇,不溶于有机溶剂
低聚 糖
结构特点:结构特点:2 ~9个单糖脱水缩合而成 溶 解 性:易溶于水,难溶或几乎不溶于等有机溶剂。
故含有低聚糖的水提液中加入乙醇会析出沉淀。
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6、萜类和挥发油 (2)挥发油
成分简介
一类可随水蒸气蒸馏、与水不相溶的油状液体物 质
主要性质:无色或淡黄色的透明油 状液体,具芳香味,常温下能挥发, 有较强的折光性和旋光性。
溶解性:易溶于大多数有机溶剂, 如乙醚、苯、石油醚、 乙醇等。
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7、生物碱
成分简介
是一类存在于生物体内的含氮有机化合物,具有 碱性,能与酸结合成盐
游离生物碱

+
+
生物碱盐
+
+

苷类
+
+

苷元

+
+
挥发油

+
+
糖类(单糖低聚糖) +
±


(多糖)

±

有机酸(大分子) -
+
+

(小分子) +
+

树脂

+
+
氨基酸
+
+

蛋白质、酶
±
±

鞣质
+
+

色素(亲水性)
+
+


(亲脂性)

+
+
油脂、蜡

+
+
成分简介
结构上属于苯丙烷衍生物,依C3侧链的结构变 化,可分为苯丙烯、苯丙醇、苯丙醛、苯丙酸 等类型
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(2)香豆素类
成分简介
一类具有苯骈α-吡喃酮母核的天然化合物的总称
主要性质:由顺邻羟基桂皮酸脱水而形成的内酯;在稀碱溶 液中可水解开环,生成顺邻羟基桂皮酸的盐,加 酸后可环合成原来的内酯。
溶解性:游离:溶于沸水,甲醇、乙醇和乙醚; 成苷:溶于水、甲醇、乙醇
回流提取法:
优点:提取效率较冷浸法高 缺点:提取成分受热时间较长。
遇热不稳定、易变化的 成分不宜采用此法
连续回流提取法:
冷凝水出口
应用:一般挥发性有机溶剂提取中草药有 效成分时,不论小型实验还是大型生产均 以连续提取法为好。
冷凝管 冷凝水入口
装置:实验室常用索氏提取器。
药材
优点:所用溶剂量较少,提取成分较完蒸气全支,管 提取效率高。
以上不是绝对的,具体成分要具体分析。比如, 有的苷类化合物极性很小,有的苷元极性很大。
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3、提取方法
提取
冷提法: X浸渍法 Y渗漉法
热提法: X煎煮法 Y回流提取法 Z连续回流提取法(索氏提取法)
冷提法
浸渍法(静态提取):
提取
优点:不用加热,简便易行。 缺点:浸出率低,若用水为溶剂,其提取液易发霉。 应用:适用于遇热易破坏、挥发的成分,也适用于
结构特征:含氮有机化合物 主要性质:碱的性质——与酸结合成盐
溶解性:游离:不溶于水或难溶于水,能溶于乙醇、氯仿、丙 酮、乙醚和苯等有机溶剂。
生物碱盐:尤其是无机酸盐和小分子有机酸盐则易溶 于水及乙醇,不容或难溶于常见的有机溶剂。
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成分简介
8、甾体类化合物 是一类结构具有环戊烷骈多氢菲甾核的化合物
含淀 粉或粘液质多的成分。 器具:除铁以外的任何容器。
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渗漉法(动态提取) 药材粉碎后,加入渗漉桶中(见图)
结束渗漉:当颜色极浅或渗漉液体积相当于原药 材重量的10倍时,一般认为基本提取 完全。或通过定性反应实验判断。
优点:适合提取热不稳定化合物,杂质少 缺点:溶剂用量大,提取时间长 注意:渗漉法对药材的粒度及工艺条件要求较
成苷:易溶于水、甲醇、乙醇等极性溶剂。
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6、萜类和挥发油 (1)萜类
成分简介
凡由甲戊二羟酸衍生且基本母核的分子式符合 (C5H8)n通式的衍生物
结构特征:基本母核的分子式符合(C5H8)n 主要性质:单萜和倍半萜具挥发性;
二萜和二倍半萜一般结晶
溶解性:游离:亲脂性,难溶于水。 单萜和倍半萜——水蒸气蒸馏; 内酯结构的萜类:溶于碱水,酸化后,又从水中析出; 苷化后具有一定的亲水性。
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提取
亲水性有机溶剂:指与水能混溶的有机溶剂。
特点:对细胞穿透力强
常用:甲醇
、乙醇
、丙酮

优点:提取范围广、效率高、沸点低、可回收利
用、不易酶变、极性可调、价廉;
缺点:易燃
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提取
亲脂性有机溶剂:指与水不能混溶的有机溶剂
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