第一章緒論本章復習要點：1.熟悉中藥化學的含義及研究內容。2.了解中藥及天然藥物有效成分的研究概況及開展趨勢。3.了解中藥化學在中醫(yī)藥現(xiàn)代化和中藥產業(yè)化中的作用。第一節(jié)中藥化學的研究對象和任務【概念】中藥化學是一門結合中醫(yī)藥根本理論和臨床用藥經驗，主要運用化學的理論方法及其他現(xiàn)代科學理論和技術等研究中藥化學成分的學科。【研究對象】中藥化學的研究對象為中藥化學成分，在這其中要明確三個概念：①有效成分—具有生物活性、能起防治疾病作用的化學成分。②無效成分—無生物活性、不能起防治疾病作用的化學成分。③有效部位—含有一種主要有效成分或一組結構相近的有效成分的提取別離部位?！救蝿铡恐饕芯恐兴幱行С煞值幕瘜W結構、物理化學性質、提取、別離、檢識、結構鑒定或確定、生物合成途徑和必要的化學結構修飾或改造，以及有效成分的結構與中藥藥效的關系等。第二節(jié)中藥化學在中醫(yī)藥現(xiàn)代化和中藥產業(yè)中的作用【在中醫(yī)藥現(xiàn)代化中的作用】1.說明中藥的藥效物質根底，探索中藥防治疾病的原理。2.促進中藥藥效理論研究的深入。3.說明中藥復方配伍的原理。4.說明中藥炮制的原理。【在中藥產業(yè)化中的作用】1.建立和完善中藥的質量評價標準。2.改進中藥制劑劑型，提高藥物質量和臨床療效。3.研制開發(fā)新藥，擴大藥源。第三節(jié)中藥及天然藥物有效成分研究概況與開展趨向【研究概況】1.中國古代醫(yī)藥化學居于世界領先地位。2.國內外研究成果?！鹃_展趨勢】在研究思路上，更加注重以活性為指標，追蹤有效成分的別離。從單味藥的研究向復方方向開展。從具體研究目標上，多根據臨床需要，找出有療效的有效成分或藥物。在研究方法和手段上，更加重視引進和結合現(xiàn)代科學技術的最新理論和技術成果。習題一、名詞解釋1.有效成分2.無效成分二、簡答題1.舉例說明中藥化學在中醫(yī)藥現(xiàn)代化中有何作用？2.舉例說明中藥化學在中藥產業(yè)化中有何作用？第二章中藥化學成分的一般研究方法本章復習要點：1.掌握中藥化學成分提取別離的原理及方法。2.熟悉中藥中所含化學成分的類型及一般理化性質。3.了解中藥化學成分結構研究的一般方法。4.了解各類成分的生物合成途徑。第一節(jié)中藥化學成分及生物合成簡介【中藥化學成分類型】按其活性的有無可分為有效成分和無效成分，二者是相對而言的。生物堿類：一類含氮有機化合物；具堿性，能與酸結合成鹽。醌類：具有醌式結構；分子中多具有羥基，有一定酸性。苯丙素類：以C6-C3為根本骨架單位。有效成分苷類黃酮類：由兩個苯環(huán)通過中間三碳鏈〔C6-C3-C6〕相互連接而成；多具酚羥基，顯酸性.強心苷：苷元具甾核，C17位連有不飽和內酯環(huán)。皂苷：苷元具甾核，分子中具有螺縮酮結構。萜類：以異戊二烯為單位的聚合體。無效成分親脂性雜質：脂溶性色素、樹脂類〔二萜〕、鞣質等。親水性雜質：糖類、氨基酸、蛋白質等?！靖黝愔兴幓瘜W成分的主要生物合成途徑】乙酸-丙二酸途徑〔AA-MA途徑〕：脂肪酸類、酚類、醌類等。甲戊二羥酸途徑〔MVA途徑〕：萜類、甾類等。主要生物合成途徑莽草酸途徑：苯丙素類、香豆素類、木脂素類。氨基酸途徑：生物堿類。復合途徑：黃酮類等。第二節(jié)中藥有效成分的提取別離方法【中藥化學成分的提取】1.溶劑提取法⑴依據：化學成分的溶解性〔極性〕。⑵關鍵：提取溶劑的選擇。⑶溶劑的選擇原那么：相似相溶的原那么，價廉、易得、無毒、平安等。⑷提取方法：浸漬法、滲漉法、煎煮法、回流提取法、連續(xù)回流提取法。表2-1常用提取溶劑性能特點提取溶劑性能特點適宜提取成分提取方法強極性溶劑水①溶解范圍廣〔酸水、堿水〕；穿透能力強；價廉易得、平安。②但有些脂溶性成分溶解不完全；有些苷類成分酶解；水提液易發(fā)霉、變質；水溶性雜質多，過濾困難；沸點高，濃縮困難生物堿鹽、苷類、鞣質、糖類、氨基酸、蛋白質煎煮法滲漉法〔酸水〕親水性有機溶劑(和水可任意混溶)乙醇甲醇丙酮①溶解范圍廣〔不同濃度乙醇〕；水溶性雜質溶出少；可抑制酶的活性；提取液不易發(fā)霉、變質；大局部可回收利用；②但有揮發(fā)性、易燃燒。①溶解特點與乙醇相似；②但有毒①溶解性能同乙醇，但沸點低、易揮發(fā)，作為提取溶劑不常用；②但對色素溶解性能好，在別離、精制時常用。除多糖、蛋白質外的大多數化學成分均可滲漉法〔稀醇〕浸漬法回流法連續(xù)回流法親脂性有機溶劑乙醚氯仿苯石油醚①對化合物溶解選擇性較強；水溶性雜質少、易純化；②揮發(fā)性大、易燃燒、有毒；價格昂貴，對提取設備要求高；穿透力較弱，提取時間長，作為提取溶劑不常用。極易燃不易燃，毒性大毒性大沸程30~60℃、60~90℃、90~120℃；與甲醇、乙醇不能任意混溶游離生物堿苷元某些苷類對生物堿溶解性好脫脂、脫色常用回流法連續(xù)回流法2.水蒸汽蒸餾法適用于揮發(fā)性成分〔主要是揮發(fā)油〕的提取3.二氧化碳超臨界流體萃取技術〔CO2-SFE〕〔1〕超臨界流體萃取技術：以超臨界流體作為萃取介質的一種提取新技術。〔2〕超臨界流體：處于臨界溫度〔Tc〕、臨界壓力〔Pc〕以上，介于氣體與液體之間的流體。特點：具有液體和氣體的雙重特性。如：密度與液體近似黏度與氣體近似對很多物質有很強的溶解能力擴散系數是液體的100倍〔不及氣體〕〔3〕中藥提取常用的超臨界流體：二氧化碳〔CO2〕。優(yōu)點：①臨界溫度〔Tc=31.4〕接近室溫,對熱敏成分穩(wěn)定。②臨界壓力〔Pc=7.37MPa〕不太高,易操作。③本身呈惰性，與化合物不反響。④價格廉價?！?〕超臨界流體萃取中藥成分的主要優(yōu)點①可以在接近室溫下工作，防止熱敏成分的破壞或逸散。②萃取過程幾乎不用有機溶劑，萃取物中無溶劑殘留，對環(huán)境無污染。③提取效率高，節(jié)約能耗?！局兴幓瘜W成分別離與精制方法】1.溶劑法〔1〕酸堿溶劑法①原理：利用混合物中各組分酸堿性差異而進行別離。②具體操作：可將總提物溶于親脂性有機溶劑，用酸水、堿水分別萃取，將總提物分成酸性、堿性、中性三個部位。也可將總提物溶于水，調節(jié)PH值后用有機溶劑萃取，還可用PH梯度法進一步別離各堿度或酸度不同的成分。③注意：酸性或堿性的強度、與被加熱別離成分接觸的時間、加熱溫度和加熱時間等，防止在劇烈條件下某些化合物結構發(fā)生變化或結構不能回復到原本存在于中藥的狀態(tài)?！?〕溶劑分配法利用混合物中各組分在兩相溶劑中分配系數的不同而進行別離。溶劑分配法中的兩相往往是互相飽和的水相與有機相?；旌衔镏懈鞒煞衷趦上嘀蟹峙湎禂迪嗖钤酱?，別離效果越好。對于別離極性較大的成分，選用正丁醇—水，極性中等的成分選用乙酸乙酯—水，極性小的成分選用氯仿〔或乙醚〕—水。系統(tǒng)溶劑萃取法常用于中藥化學成分初步別離，很多情況下可在分液漏斗中進行。將混合物溶于水，依次以正丁烷〔或石油醚〕、氯仿〔或乙醚〕、乙酸乙酯、正丁醇萃取，分別減壓回收各有機層溶媒，那么得到相應極性的中藥成分。2.沉淀法有些中藥成分能與某些試劑生成沉淀，或參加某些試劑后可降低某些成分在溶液中的溶解度而從溶液中析出?！?〕專屬試劑沉淀法某些試劑能選擇性地沉淀某類成分，稱為專屬試劑沉淀法。如雷氏銨鹽等生物堿沉淀試劑能與生物堿類生成沉淀，可用于別離生物堿與非生物堿類成分，以及水溶性生物堿與其他生物堿的別離。〔2〕分級沉淀法在混合組分溶液中參加與該溶液能互溶的溶劑，改變混合組分溶液中某些成分的溶解度，使其從溶液中析出。改變參加溶劑的極性或數量而使沉淀逐步析出稱為分級沉淀?！?〕鹽析法在混合物溶液中參加易溶于水的無機鹽(常用氯化鈉)，使溶液到達一定濃度或飽和狀態(tài)，使某些中藥成分在溶液中溶解度降低而析出，或再用有機溶劑萃取出來。3.分餾法利用混合物中各成分的沸點的不同而進行別離的方法。適用于液體混合物的別離。可分為常壓分餾、減壓分餾、分子蒸餾。根據混合物中各成分沸點情況及對熱穩(wěn)定性等因素選用。4.膜別離法利用天然或人工合成的高分子膜，以外加壓力或化學位差為動力，對混合物溶液中的化學成分按分子大小差異進行別離、分級、提純和富集。反滲透、超濾、微濾、電滲析等為四大已開發(fā)應用的膜別離技術。5.升華法某些中藥成分具有升華性，加熱變成氣體，遇冷又凝結成固體.可用于純化。6.結晶法用于化合物的進一步精制。利用混合物中各成分在溶劑中的溶解度不同而到達別離。該方法的關鍵是選擇適宜的溶劑。對溶劑要求：對被溶解成分的溶解度隨溫度不同應有顯著差異；與被結晶的成分不產生化學反響；沸點適中等。7.色譜法常用色譜別離方法介紹：〔1〕吸附色譜表2-2色譜別離方法-----吸附色譜吸附劑別離原理吸附規(guī)律應用硅膠吸附原理弱酸性、極性吸附劑化合物極性越大、吸附能力強〔難洗脫〕溶劑極性越小，吸附力越強廣泛〔酸、堿及中性成分均可〕氧化鋁吸附原理堿性、極性吸附劑吸附規(guī)律同上堿性、中性成分〔酸性成分與鋁絡合〕活性炭吸附原理非極性吸附劑吸附規(guī)律與上相反從稀水溶液中富集微量〔酸性成分與鋁絡合〕聚酰胺氫鍵吸附酚羥基數目多，吸附力強能形成分子內氫鍵者，吸附力下降母核芳香化程度高者，吸附力增強水〔介質〕中吸附力強，水洗脫力弱黃酮、蒽醌的別離除鞣質大孔吸附樹脂吸附原理分子篩非極性化合物易被非極性樹脂吸附溶劑中溶解度增大，吸附力下降非極性樹脂，極性小的溶劑洗脫力強糖與苷的別離〔從水提液富集苷類〕生物堿的精制〔2〕液-液分配色譜〔分配原理〕利用被別離成分在固定相和流動相之間的分配系數差異而別離。分配色譜有正相與反相之分。在正相分配色譜中，流動相極性小于固定相；反之，為反相分配色譜。見下表。表2-3色譜別離方法—液-液分配色譜類型固定相流動相應用正相色譜〔以PC為例〕水BAW系統(tǒng)極性、中極性物質別離反相色譜ODS甲醇-水、乙腈-水最廣泛，非極性、中極性各類物質的別離隨著科學技術的開展，出現(xiàn)了制備型薄層色譜技術和加壓液相色譜技術等色譜別離技術。表2-4加壓液相色譜類型壓力〔Pa〕分離規(guī)模分析用高壓液相色譜〔HPLC〕>20.2×1051mg左右制備用高壓液相色譜〔HPLC〕>5mg中壓液相色譜(MPLC)5.05~20.2×105>100mg低壓液相色譜(LPLC)<5.05×10510mg~1g快速色譜約2.02×105>10mg〔3〕葡聚糖凝膠色譜表2-5色譜別離方法-----葡聚糖凝膠色譜類型原理溶脹溶劑應用葡聚糖凝膠〔SephadexG〕分子篩〔大→小〕水多糖、多肽蛋白質別離羥丙基葡聚糖凝膠〔SephadexLH-20〕分子篩〔糖苷〕吸附原理〔苷元〕水、極性有機溶劑或二者的混合溶劑適于不同類型化合物別離〔4〕離子交換吸附樹脂表2-6色譜別離方法-----離子交換吸附樹脂樹脂類型原理應用陽離子交換樹脂強酸性〔R-SO3-H+〕弱酸性〔-COO-H+〕離子交換〔陽離子〕從酸水溶液中吸附堿性成分〔生物堿〕〔除去酸性、中性成分〕陰離子交換樹脂強堿性〔RN+(CH3)3CI-〕弱堿性(伯、仲、叔胺)離子交換〔陰離子〕從堿水溶液中吸附酸性成分〔有機酸〕〔除去堿性、中性成分〕第三節(jié)中藥有效成分化學結構的研究方法【化合物純度的判定方法】1．結晶均勻、一致。2．熔點明確、敏銳〔0.5~1.0℃〕。3．TLC(PPC):三種以上不同展開劑展開，均呈現(xiàn)單一斑點。4．HPLC、GC也可以用于化合物純度的判斷?！局兴幱行С煞值睦砘b定】1.物理常數的測定包括熔點、沸點、比旋度、折光率、比重等的測定。2.分子式確實定一般先進行元素分析，得到元素的種類及各元素的百分含量，再測定分子量，求得分子式。目前最常用的是質譜法。3.化合物結構骨架與官能團確實定一般首先確定化合物的不飽和度，準確計算出結構中可能含有的雙鍵數或環(huán)數。用各類化合物的顯色反響判斷化合物骨架或官能團?；蛴肐R光譜來判斷結構中的官能團信息。【四大光譜在結構測定中的應用】 1．紫外-可見光譜〔UV-VIS〕——共軛體系特征〔1〕原理分子中電子躍遷〔從基態(tài)至激發(fā)態(tài)〕。其中，n-π*、π-π*躍遷可因吸收紫外光及可見光所引起，吸收光譜將出現(xiàn)在光的紫外區(qū)〔200~400nm〕和可見區(qū)〔400~700nm〕。〔2〕應用：◆推斷化合物的骨架類型——共軛系統(tǒng)。◆取代基團的推斷。如參加診斷試劑推斷黃酮的取代模式〔類型、數目、、排列方式〕?！粲糜诤繙y定〔以最大吸收波長作為檢測波長進行含量測定〕。2．紅外光譜〔IR〕分子中價鍵的伸縮及彎曲振動所引起的吸收而測得的吸收圖譜，稱為紅外光譜。〔1〕特征頻率區(qū)〔4000～1500cm-1〕用于特征官能團的鑒別：①羥基〔酚羥基、醇羥基〕3600～3200cm-1游離羥基約3600cm-1氫鍵締合羥基3400～3200cm-1②羰基1800～1600cm-1酮約1710cm-1酯1735～1710cm-1③芳環(huán)1600、1580、1500cm-1有2～3個峰雙鍵1680～1620cm-1〔2〕指紋區(qū)〔4000～1500cm-1〕用于化合物真?zhèn)蔚蔫b別。兩個化合物完全相同的條件：①特征區(qū)完全吻合；②指紋區(qū)也完全一致。3．核磁共振譜〔1〕1H-NMR〔核磁共振氫譜〕信息參數：化學位移〔δ〕、峰面積、峰裂分〔s、d、t、q、m〕及偶合常數〔?〕。①化學位移〔δppm〕：與1H核所處的化學環(huán)境〔1H核周圍的電子云密度〕有關。電子云密度大，處于高場，δ值??；電子云密度小，處于高場，δ值大。圖2-1常見結構的化學位移大致范圍〔要求熟記〕~1.8-C=C-CH3~0.9-C-CH3~2.1-COCH3~3.7-OCH3~3.0-NCH3-COOH-CHOAr-H-C=C-H(δppm)11109876543210推斷化合物的結構〔含1H核基團的結構〕②峰面積:磁等同質子的數目——用積分曲線面積〔高度〕表示③峰裂分及偶和常數：磁不等同兩個或兩組1H核在一定距離內相互自旋偶合干擾，發(fā)生的分裂所表現(xiàn)出的不同裂分峰裂分的數目峰裂分的距離符合n+1規(guī)律用偶合常數〔J〕表示(n=磁等同質子的數目)不同系統(tǒng)偶合常數(JHz)大小s單峰芳環(huán)J鄰6~10Hzd雙峰J間0~3Hzt三重峰J對0~1Hzq四重峰雙鍵J順7~11Hzm多重峰J反12~18Hz飽和烴類相鄰碳原子上質子偶合常數的大小與兩個氫原子之間的立體夾角θ有關θ=60OJ=2~4Hzθ=180OJ=9~10Hz環(huán)己烷及其類似物相鄰碳原子上質子的偶合常數Jaa10~13Hz(θ=180O)Jae2~5Hz(θ=60O)Jee2~5Hz(θ=60O)1H-NMR核磁共振輔助技術：①重氫(D2O)交換——推斷活潑質子〔羥基〕的存在與否②核增益效應〔NOE〕：指在核磁共振中選擇性照射一種質子使其飽和，那么與該質子在立體空間位置上接近的另一或數個質子信號強度增高的現(xiàn)象。③溶劑位移：苯誘導位移——由于溶劑分子〔苯〕的接近，對化合物將發(fā)生不同的屏蔽及去屏蔽作用，使質子化學位移發(fā)生變化的現(xiàn)象?！?〕13C-NMR〔核磁共振碳譜〕FT-NMR:即脈沖傅里葉變換核磁共振。其裝置原理為采用強的脈沖照射使分子中所有的13C核同時發(fā)生共振，生成在馳豫期內表現(xiàn)為指數形式衰減的正弦波信號〔自由誘導衰減；FID〕，再經傅里葉變換即成為正常的NMR信號。隨著脈沖掃描次數的增加及計算機的累加計算，13C信號將不斷得到增強，噪音那么越來越弱。經過假設干次的掃描及累加計算，最后即得到一張好的NMR譜。由于該裝置的出現(xiàn)及計算機的引入，才使得13C-NMR用于有機化合物結構研究成為可能。信息參數：化學位移〔δC〕、異核偶合常數〔JCH〕、馳豫時間〔T1〕化學位移：大致范圍(δC〕0~200ppm不同13C核δC大小與13C核所處的化學環(huán)境〔周圍電子云密度〕有關圖2-2主要結構13C核δC的大致范圍(要求熟記)飽和碳原子〔0~60〕150~220(c=o)c=cAr50~80(c-o)200150100500(δCppm)用于13C核類型的推斷 常用13C-NMR測定技術及其特征：①質子寬帶去偶〔BBO〕：也叫全氫去偶〔COM〕、噪音去偶。采用寬頻電磁輻射照射所有1H核使之飽和后測得的13C-NMR譜〔即去掉所有氫核對碳核的偶合影響〕。特征：圖譜簡化，每個碳原子都為單峰，互不重疊。方便于判斷碳信號的化學位移。伯、仲、叔碳峰增強，季碳為弱峰〔照射1H核產生NOE效應〕。但無法區(qū)別碳上連接的1H核數目。②偏共振去偶：僅保存直接與碳原子相連1H核對碳的偶合J1CH〔即去掉氫核對碳核的遠程偶合J2CHJ3CH〕。此法現(xiàn)已根本上被DEPT所替代。特征：伯〔-CH3)表現(xiàn)為四重峰〔q〕；仲〔-CH2-)表現(xiàn)為三重峰(t)；叔〔-CH-)表現(xiàn)為雙峰(d)；季〔-C-〕表現(xiàn)為單峰(s)。可用于碳核〔伯、仲、叔、季〕類型的判斷。③DEPT(無畸變極化轉移增強法)：為13C-NMR譜的一種常規(guī)測定方法。系通過改變照射1H核的脈沖寬度〔或設定不同的馳豫時間〕，使不同類型13C信號在譜圖上呈單峰，并分別呈現(xiàn)正向峰或倒置峰。特征：脈沖寬度峰的特征Θ=450CH3↑CH2↑CH↑(↑代表正向峰)Θ=900CH↑Θ=1350CH3↑CH↑CH2↓〔↓代表倒置峰〕可用于區(qū)別伯〔CH3〕、仲〔CH2〕、叔〔CH〕碳信號；與質子寬帶去偶譜比擬，還可以確定季碳〔-C-〕信號?！?〕二維核磁共振譜〔2D-NMR譜〕①同核化學位移相關譜最常用的是1H-1HCOSY，也稱氫-氫位移相關譜，可以確定質子化學位移以及質子之間的偶合關系和連接順序。②1H檢測的異核化學位移相關譜異核化學位移相關譜特別是13C-1HCOSY譜，對于鑒定化合物很重要，常用的有HMQC和HMBC譜。HMQC譜能反映1H核和與其相連的13C的關聯(lián)關系，以確定C-H偶合關系。HMBC譜能把1H核和與其遠程偶合的13C的關聯(lián)起來。4．質譜〔MS〕〔1〕用途◆確定分子量〔高分辨質譜可將分子量精確到小數點后三位〕,計算分子式?！籼峁┢渌Y構信息。如黃酮類，依碎片離子峰可以確定A-環(huán),B-環(huán)的取代模式?！襞c標準圖譜比擬用于化合物的鑒別〔相同條件下，其裂解是符合一定規(guī)律的〕?！粢懒呀馓卣骷八槠x子推定或復核未知化合物分子的局部結構?！?〕質譜主要離子源的電離方式及特點：①電子轟擊質譜〔EI-MS〕：目前常用。但對于熱敏成分及難于氣化的成分〔醇、糖苷、局部羧酸等〕、大分子物質〔多糖、肽類〕難以氣化，測不到分子離子峰、亦無法測得分子量?？蓪⒋祟惢衔镆阴；蛉谆柰榛睺MS化〕，制成熱穩(wěn)定性好的揮發(fā)性衍生物進行測定。也可采用以下電離新方法。②化學電離質譜〔CI-MS〕：通過引入大量的試劑氣體產生反響離子與樣品分子之間的離子-分子反響，使樣品分子實現(xiàn)電離。即使是不穩(wěn)定的化合物，也能得到較強的準分子離子峰，從而有利于分子量的測定。但此法碎片離子峰少，可提供有關結構信息少。③場解析質譜〔FD-MS〕：特別適用于難氣化和熱穩(wěn)定性差的固體樣品分析，分子離子峰強，但碎片離子峰較少。為提高靈敏度可參加微量帶陽離子K+、Na+等堿金屬化合物于樣品中，可產生明顯的準分子峰、[M+Na]+、[M+K]+和碎片離子峰。④快原子轟擊質譜〔FAB-MS〕：常用于大分子極性化合物特別是糖苷類化合物的研究。除得到分子離子峰外，還可得到糖和苷元的結構碎片峰，從而彌補了FD-MS的缺乏。⑤基質輔助激光解吸電離質譜(MALDI-MS)：適用于結構較復雜、不易氣化的大分子如多肽、蛋白質的研究，可得到分子離子、準分子離子和具有結構信息的碎片離子。⑥電噴霧電離質譜〔ESI-MS〕：一種強靜電場的電離技術，既可分析大分子又可分析小分子?？傻玫綐悠贩肿恿俊＂叽?lián)質譜〔MS-MS〕：一種用質譜作質量別離的質譜技術。它可以研究母離子和子離子的關系，獲得裂解的信息，用以確定前體離子和產物離子的結構。5.旋光光譜〔ORD〕和圓二色光譜〔CD〕在測定手性化合物的構型和構象、確定某些官能團〔如羰基〕在手性分子中的位置方面有獨到之處。6.X-射線衍射法〔X-RayDiffractionMethod〕結晶X-射線衍射法是一種很好的測定化合物分子結構的方法。它測定出的化學結構可能性大，能測定化學法和其他波譜法難以測定的化合物結構。習題一、名詞解釋。1.PH梯度萃取法2.鹽析法3.重結晶4.膜別離法5.cotton效應二、選擇題〔一〕單項選擇題〔每題有5個備選答案，備選答案中只有一個最正確答案〕。1.以下溶劑中極性最強的是A.Et2OB.EtOAcC.CHCl3D.n-BuOHE.MeOH2.連續(xù)回流提取法與回流提取法比擬，其優(yōu)越性是A.節(jié)省時間且效率高B.節(jié)省溶劑且效率高C.受熱時間短D.提取裝置簡單E.提取量較大3.兩相溶劑萃取法別離混合物中各組分的原理是A．各組分的結構類型不同B.各組分的分配系數不同C．各組分的化學性質不同D.兩相溶劑的極性相差大E．兩相溶劑的極性相差小4．原理為氫鍵吸附的色譜是A.離子交換色譜B.凝膠過濾色譜C.聚酰胺色譜D.硅膠色譜E.氧化鋁色譜5．中性醋酸鉛可以沉淀的成分是A.酚羥基B.醇羥基C.對二酚羥基D.鄰二酚羥基E.鄰二醇羥基6．硅膠或氧化鋁吸附薄層色譜中的展開劑的極性如果增大，那么各化合物的Rf值A.均變大B.均減小C.均不變D.與以前相反E.變化無規(guī)律7．核磁共振氫譜中，δppm值的范圍為A.0～1B.2～3C.3～5D.5～9E.0～10〔二〕多項選擇題〔每題的備選答案中有2個或2個以上正確答案，少選或多項選擇均不得分〕。1．屬于植物二次代謝產物的是A.生物堿B.萜類C.苯丙素類D.甾類E.蛋白質2．常見的復合生物途徑有A.醋酸-丙二酸----莽草酸途徑B.醋酸-丙二酸----甲戊二羥酸途徑C.氨基酸----莽草酸途徑D.氨基酸----醋酸-丙二酸E.氨基酸----甲戊二羥酸途徑3．可以與水任意混溶的溶劑是A．乙酸乙酯B．甲醇C．正丁醇D．乙醇E．丙酮4．提取別離中藥有效成分時不加熱的方法是A.回流法B.滲漉法C.鹽析法D.透析法E.升華法5．關于吸附色譜，說法正確的選項是A.活性炭為非極性吸附劑，在水中對非極性化合物表現(xiàn)強的吸附能力B.氧化鋁、硅膠為極性吸附劑，對極性化合物吸附力較強C.聚酰胺色譜原理為氫鍵吸附，屬于半化學吸附，主要用于酚、醌、黃酮類化合物的別離D.硅膠為弱酸性吸附劑，對生物堿的吸附為化學吸附E.活性炭、硅膠、氧化鋁吸附為物理吸附6．關于聚酰胺色譜吸附規(guī)律A.酚羥基數目越多，吸附能力越強B.易形成分子內氫鍵者，吸附力減弱C.芳香化程度越高，吸附力越強D.聚酰胺對化合物的吸附力在水中最強，在醇中減弱，所以常以不同濃度乙醇為洗脫劑E.酸、堿可以破壞聚酰胺對溶質的吸附能力，故可用于聚酰胺的精制及再生處理7．關于凝膠濾過色譜的表達，正確的選項是A.SephadexG型適宜在水中溶脹應用B.SephadexLH-20型在水、親水性有機溶劑或二者組成的混合溶劑中都可以應用C.別離原理主要為分子篩D.SephadexG主要用于多糖、蛋白質的別離，SephadexLH-20適于不同類型有機物的別離E.可以再生利用8．氫譜在化合物結構測定中的應用是A．確定分子量B．提供分子中氫的類型和數目C．判斷分子中的共軛體系D．提供分子中氫的相鄰原子或原子團的信息E．通過參加診斷試劑推斷取代基的類型、數目9．質譜〔MS〕在化合物結構測定中的應用是A．測定分子量B.確定官能團C.推算分子式D．根據裂解峰推測結構式E.判斷是否存在共軛體系10．屬于13C-NMR譜類型的是A.噪音去偶譜〔全氫去偶COM〕B.寬帶去偶〔BBD〕C.選擇氫核去偶譜〔SPD〕D.遠程選擇氫核去偶譜〔LSPD〕E.DEPT法三、按極性大小排序，當以硅膠為吸附劑、石油醚-乙酸乙酯〔9：1〕展開，其Rf值的大小順序：ABCDEFGH四、簡答題1.影響化合物極性大小的因素有哪些？排列常見基團極性大小的順序。2.中藥有效成分的提取方法有哪些？目前主要方法是什么？3.何謂超臨界流體萃取法？有何特點？4.按別離原理進行分類，常用于中藥成分別離和鑒定的色譜法主要有哪些？5.大孔吸附樹脂在化學成分的別離、純化方面有何特點？6.如何判斷中藥化學成分單體的純度？7.簡述四大波譜在結構測定中的應用特點。第三章苷類本章復習要點：1．了解糖和苷類化合物的含義、結構分類及分布。2．掌握苷的一般性質：溶解性、旋光性、顯色反響和色譜檢識。3．掌握苷的常用提取、別離方法。4．熟悉糖和苷的結構研究程序和方法。第一節(jié)苷的結構和分類【苷的含義】糖和糖的衍生物如氨基糖、糖醛酸等與另一非糖物質通過糖的端基碳原子連結而成的一類化合物?！窘Y構類型】1.糖的結構類型單糖：為最小糖單位，如葡萄糖、鼠李糖等糖的類型低聚糖：2-9分子單糖聚合而成，如蔗糖、蕓香糖、龍膽二糖等多糖：10分子以上單糖聚合而成，如人參多糖、黃芪多糖等★糖的絕對構型：在糖的哈沃斯式中，用六碳吡喃糖上5位〔五碳呋喃糖上4位〕取代基取向來判定糖的D-型或L-型，向上為D-型，向下為L-型；端基碳原子的相對構型α或β是指：用端基C的絕對構型〔R或S〕和離端基最遠端的手性碳原子的絕對構型〔R或S〕比擬，一致就是β構型，不同就是α構型。2.苷的結構分類〔1〕按苷鍵原子分醇苷：紅景天苷氧苷酚苷：天麻苷、白藜蘆醇苷酯苷：山慈姑苷A、B苷氰苷：苦杏仁苷硫苷：蘿卜苷氮苷：腺苷碳苷：牡荊素、蘆薈苷按苷元類型：黃酮苷、蒽醌苷、香豆素苷按植物體內存在狀態(tài)：原生苷、次生苷按苷特殊性：皂苷〔2〕其他分類方法按生理作用：強心苷按糖的種類和名稱：木糖苷、葡萄糖苷按單糖基的數目：單糖苷、雙糖苷按糖鏈的數目：單糖鏈苷、雙糖鏈苷、三糖鏈苷第二節(jié)苷的性質【性狀】1.形態(tài)苷類均為固體，其中含糖基少的苷類可能形成完好晶形的結晶，而含糖基多的苷多是無定型粉末，有引濕性。2.顏色苷類是否有顏色取決于苷元〔共軛系統(tǒng)的大小及助色團的有無〕。3.氣味苷類一般是無味的；個別有苦味或對黏膜有刺激性〔如皂苷、強心苷〕?！拘庑浴寇斩加行庑浴蔡呛?或苷元〕，且多呈左旋。糖為右旋。【溶解性】溶解性：水甲〔乙〕醇乙醚〔苯〕石油醚苷元〔親脂性〕：-+++〔-〕苷〔親水性〕：++--【苷鍵的裂解】1.目的：有助于了解苷元的結構、糖的種類和組成，確定苷元與糖、糖與糖之間的連接方式等。2.方法〔1〕酸水解★原理：苷鍵原子首先發(fā)生質子化，然后苷鍵斷裂生成苷元和糖的陽碳離子中間體，在水中陽碳離子經溶劑化，再脫去氫離子而形成糖分子。★規(guī)律：①按苷鍵原子的不同，苷類酸水解的易難順序為：N-苷＞O-苷＞S-苷＞C-苷②呋喃糖苷較吡喃糖苷易水解。③酮糖苷較醛糖苷易水解。④吡喃糖苷中易難順序：五碳糖苷＞甲基五碳糖苷＞六碳糖苷＞七碳糖苷＞糖醛酸苷⑤2位取代糖中水解易難順序：2,3-去氧糖苷＞2-去氧糖苷＞3-去氧糖苷＞2-羥基糖苷＞2-氨基糖⑥芳香族苷因苷元局部有供電子結構，比脂肪族苷容易水解。▲注意：對于難水解和苷元結構不穩(wěn)定的苷類，通常為了防止結構發(fā)生變化，可采用二相酸水解法，即在反響混和液中參加與水不相混溶的有機溶劑〔如苯、氯仿等〕，苷元一旦生成即刻進入有機相，防止與酸水長時間接觸，從而獲得真正的苷元?！?〕堿水解苷鍵的縮醛結構〔苷鍵原子的負電性〕對稀堿〔-OH〕穩(wěn)定,故苷很少用堿水解，而酯苷、酚苷、烯醇苷、β-吸電子基團的苷類〔苷鍵原子的正電性〕易為堿水解?！?〕酶催化水解酶催化具有高度專屬性和水解的漸進性。麥芽糖酶為α-苷酶，苦杏仁酶是β-苷酶。〔4〕乙酰解反響在多糖苷的結構研究中，確定糖與糖之間的連接位置。反響試劑為乙酸酐與不同酸的混和液。苷鍵乙酰解的易難順序一般為：1-6苷鍵＞1-4苷鍵和1-3苷鍵＞1-2苷鍵?！?〕氧化開裂反響利用糖基具有鄰二醇結構，可以被過碘酸氧化開裂。Smith降解法是常用的氧化開裂法。此法先用過碘酸氧化糖苷，使之生成二元醛以及甲酸，再用四氫硼鈉復原成相應的二元醇。Smith降解法在苷的結構研究中，具有重要的作用。主要用于難水解的碳苷的水解及某些在酸水解時苷元易發(fā)生變化的苷的水解。第三節(jié)苷的提取別離【提取方法】1.糖類的提取單糖和低聚糖一般用水或者稀醇提取。多糖及分子量較大的低聚糖可用熱水提取，根據多糖結構性質的不同，有的也可用稀醇、稀堿、稀鹽溶液或二甲基亞砜提取。但要注意多糖不溶于乙醇，可用于精制。2.苷類的提取〔1〕原生苷首先設法破壞或抑制酶的活性，以防止原生苷被酶水解，常用的抑酶方法：①采用甲醇、乙醇或沸水提取；②在藥材原料中參加一定量的無機鹽〔如碳酸鈣〕。其次，在提取過程中注意防止與酸或堿接觸，以防止發(fā)生水解或酸堿破壞提取成分結構。〔2〕次生苷主要用酶解的方法，注意保持酶的活性〔溫度、濕度、時間等〕，多采用發(fā)酵的方法。3.苷元的提取利用酸水解或酶解，以促使苷的降解，再用親脂性的有機溶劑提??；也可先提取苷再水解得到苷元?！緞e離方法】1.糖的別離多采用柱色譜法，常用色譜條件及洗脫規(guī)律，見表2-1。表3-1糖的色譜別離方法及條件吸附劑洗脫劑流出順序〔先后〕大孔吸附樹脂〔非極性、低極性〕不同濃度乙醇或甲醇，濃度由低至高按分子量由小到大的順序流出凝膠含水醇按分子量由大到小的順序流出活性炭50%以下乙醇，濃度由低至高單糖先出，依次為二糖、三糖纖維素水、稀乙醇稀丙酮、水飽和正丁醇或異丙醇按糖的極性由小到大的順序流出也可利用多糖在乙醇中不溶的特點，采用分級沉淀法，即在多糖的濃縮水提取液中，參加一定量的乙醇〔或丙酮〕至不同濃度，而到達分級沉淀的目的。2.苷的別離苷的別離通常比擬困難，一般先用溶劑法和大孔吸附樹脂法進行精制，然后采用柱色譜法進行別離。溶劑法可用兩相溶劑萃取法或丙酮〔乙醚〕沉淀法；大孔吸附樹脂法是將粗提物溶于水，吸附于大孔樹脂柱上，先用水洗去無機鹽、糖等水溶性成分，再逐步增加稀醇濃度，使苷類被洗脫下來。苷的單體別離可根據其性質選擇硅膠色譜法、聚酰胺色譜法、葡聚糖凝膠色譜法及ODS等，詳見各論局部。第四節(jié)苷的檢識【理化檢識】表3-2苷的理化檢識苷水解糖苷元鑒別特點和意義菲林試劑-+-復原糖為陽性反響多倫試劑-+-復原糖為陽性反響Molish反響〔ａ-萘酚+濃硫酸〕++-苷與苷元的區(qū)別【色譜檢識】薄層色譜〔分配原理〕，見表3-3。表3-3苷的薄層色譜檢識硅膠正相色譜硅膠反相色譜固定相硅膠外表吸附的水Rp-18、Rp-8展開劑正丁醇-乙酸-水〔4∶1∶5〕上層、氯仿-甲醇-水〔65∶35∶10〕下層氯仿-甲醇、甲醇-水、乙腈-水適用范圍大多數苷〔極性偏大〕極性較小的苷2.紙色譜〔分配原理〕固定相水展開劑正丁醇-乙酸-水〔4∶5∶1〕上層、正丁醇-乙醇-水〔4∶2∶1〕、水飽和的苯酚顯色劑苯胺-鄰苯二甲酸試劑、間苯二酚-鹽酸試劑〔薄層、紙層均可〕；茴香醛-硫酸、間苯二酚-硫酸、ａ-萘酚-硫酸〔僅薄層適宜〕。上述顯色劑主要以檢識苷中糖及糖為主，針對苷元的色譜檢識方法詳見各章節(jié)。第五節(jié)苷類的結構研究【苷類結構研究的一般程序】1.物理常數的測定2.分子式的測定3.組成苷的苷元和糖的鑒定4.苷分子中苷元和糖、糖和糖之間連接位置確實定5.苷中糖和糖之間連接順序確實定6.苷鍵構型確實定【研究方法】1.物理常數的測定如熔點、沸點、比旋度的測定等。2.分子式的測定苷類一般采用場解吸質譜〔FD-MS〕，快原子轟擊質譜〔FAB-MS〕這兩種方法測定分子量，或直接采用高分辨快原子轟擊質譜〔HR-FAB-MS〕直接測出分子式。3.組成苷的苷元和糖的鑒定苷先水解，得到苷元和糖，苷元的鑒定方法詳見各論局部。糖種類的鑒別：可采用PC、TLC或GLC等方法與標準品進行對照；也可以通過1H-NMR和13C-NMR以及二維NMR進行糖的種類確實定。糖基數目確實定：可先水解苷后，用薄層掃描法測定糖的含量，算出糖的分子比，以推測組成苷的糖的數目。也可采用MS測定苷和苷元的分子量，計算差值，除以糖的分子量得糖的數目；或1H-NMR測定出現(xiàn)的糖的端基質子的信號數目來判定糖基的數目；或13C-NMR測定出現(xiàn)的糖的端基碳的信號數目來判定糖基的數目。4.苷分子中苷元和糖、糖和糖之間連接位置確實定(1)苷元和糖之間連接位置確實定苷化位移〔GS〕：13C-NMR中苷元和糖成苷之后，苷元的成苷碳原子以及相鄰碳和糖的端基碳的信號發(fā)生位移，把這種信號的移動稱為苷化位移。醇羥基苷化，苷元α碳向低場移動4~10個化學單位，β碳向高場移動0.9~4.6個化學單位；酚羥基苷化，苷元α碳移向高場，β碳移向低場，從而進行苷元和糖之間連接位置確實定。(2)糖與糖之間連接位置確實定①化學方法：一般先將苷進行全甲基化，然后用含6%-9%的鹽酸甲醇溶液進行甲醇解，即可得到未完全甲醚化的各種單糖，隨后進行TLC或GLC鑒定，并于標準品對照，連接在最末端的一定是全甲醚化的單糖。常用的全甲基化方法及特點，見表2-4。表3-4苷的全甲基化方法及特點方法試劑特點Haworth法硫酸二甲酯和氫氧化鈉甲基化能力弱，要反響屢次才能完全甲基化Purdie法碘甲烷和氧化銀，溶劑為丙酮或四氫呋喃因氧化銀的氧化性，只能用于苷的甲基化，不用于復原糖的甲基化Kuhn改進法碘甲烷和氧化銀、硫酸二甲酯和氫氧化鈉，溶劑為二甲基甲酰胺反響慢Hakomori法〔箱守法〕溶劑為二甲基亞砜〔DMSO〕，試劑氫化鈉，碘甲烷反響迅速、完全，為目前最常用。反響過程中DMSO起催化作用，DMSO和氫化鈉呈強堿性，分子中有酯鍵的苷不用此法，改用Kuhn改進法②NMR法：在確定了苷中糖的種類以后，將苷的碳譜數據與相應單糖的碳譜數據進行比擬，根據苷化位移規(guī)律確定苷中單糖的連接位置。5.苷中糖和糖之間連接順序確實定(1)局部水解法：利用酶解或緩和酸水解，使苷中糖逐個離去，并同時進行檢測，先檢測到的糖應是連在末端的糖。(2)波譜分析法①MS法：利用質譜中歸屬與糖基的碎片離子峰或各種分子離子脫糖基的碎片離子峰，可對糖的連接順序作出判斷。②NMR法：可利用13C-NMR譜來確定糖和糖之間的連接順序，或利用碳原子的自旋-馳豫時間〔T1〕的大小來推測糖的連接順序。6.苷鍵構型確實定(1)利用酶水解進行測定：如麥芽糖酶能水解的為α-苷鍵，苦杏仁酶能水解的為β-苷鍵，但是有例外。(2)利用Klyne經驗公式計算：Δ[M]D=[M]D苷—[M]D苷元，將結果和單糖的甲苷的分子比旋度比擬，與α-甲苷的數值接近就是α-苷鍵，與β-甲苷的數值接近就是β-苷鍵。(3)利用NMR確定苷鍵構型①1H-NMR法：但凡H-2′為a鍵的糖，如木糖、葡萄糖、半乳糖等，當與苷元形成β-苷鍵時，H-1′為a鍵，故有Jaa=6~9Hz,并呈現(xiàn)一個二重峰；當形成a-苷鍵時，H-1′為e鍵，Jae=2~3.5Hz，故可用來區(qū)別。但凡H-2′為e鍵的糖，不能用此法區(qū)別。②13C-NMR法：a-甲苷端基碳原子的1JC1-H1約為170Hz，β-甲苷端基碳原子的1JC1-H1約為160Hz，二者相差10Hz，故可用于苷鍵構型的判斷。習題一、名詞解釋1．原生苷和次生苷2．兩相水解法二、選擇題〔一〕單項選擇題1．根據苷鍵原子分類，屬于C-苷的是

A.山慈菇苷AB.黑芥子苷C.巴豆苷D.蘆薈苷E.毛茛苷2．從新鮮的植物中提取原生苷時應注意的是A.苷的溶解性B.苷的極性C.苷的穩(wěn)定性D.苷的酸水解性E.植物中共存酶對苷的水解特性3．檢查苦杏仁中氰苷常用的試劑是A.三氯化鐵試劑B.茚三酮試劑C.吉拉爾試劑D.苦味酸－碳酸鈉試劑E.重氮化試劑4．苷鍵裂解最常用的方式為A.酸催化水解B.堿催化水解C.酶催化水解D.Smith降解E.乙酰解5．鑒定糖或苷呈陽性反響的是A.醋酸–濃硫酸反響B(tài).三氯乙酸反響C.α-萘酚-濃硫酸反響D.氯仿-濃硫酸反響E.變色酸-濃硫酸反響〔二〕多項選擇題1．為保持苷元的結構不變，常用的水解方法A.酸水解法B.堿水解法C.酶水解法D.氧化開裂法E.兩相水解法2．自中藥中提取苷類成分可選用的溶劑有A.水B.乙醇C.乙酸乙酯D.乙醚E.石油醚3．能用堿水解的苷是A．酯苷B.酚苷C.碳苷D.醇苷E.有羰基共軛的烯醇結構4．糖與苷元之間連接位置確實定方法有A．苷化位移規(guī)律B．苷元醇羥基苷化，a-碳向低場移動C．苷元酚羥基苷化，a-碳向高場移動D．將苷與苷元的碳譜相比擬E．HMBC譜5．苷中糖數目確實定可用A.利用MS中苷與苷元分子量的差值推算B.利用苷中端基質子1HNMR中的信息參數C.利用乙?；锘蚣谆锏?HNMR譜D.利用13CNMR中端基碳原子信號數目E.根據13CNMR中苷分子總的碳信號數目與苷元碳信號數目的差值推算6．確定苷鍵構型的方法是A.1HNMRB.13CNMRC.酶水解法D.Klyne法E.MS法7.確定苷中糖與糖之間連接順序的方法有A．緩和酸水解法B．酶解法C．乙酰解D．MS法E．苷的全甲基化物甲醇解三、簡答題簡答酸水解的原理、關鍵及影響酸水解的因素〔水解規(guī)律〕。提取苷時應該注意的問題及提取方法是什么？簡答苷類結構研究的一般程序。何謂苷化位移？其在結構測定中有何應用？簡答苷類常用的甲基化反響試劑和方法。簡答核磁共振氫譜法用于苷鍵構型確定的原理、方法及適應范圍。四、判斷題某植物中含有以下各糖：D-葡萄糖，L-鼠李糖，D-葡萄糖醛酸，麥芽糖(Glc1-4Glc)，棉子糖(Gal1-6Glc1-1Fru)，蕓香糖(Rha1-6Glc)等，要求：按極性大小排序：將各糖進行紙色譜〔PC〕，BAW系統(tǒng)(4:1:5上層)展開，Rf值大小如何？五、用NMR譜鑒別以下糖苷的構型，并簡述理由β-D-Glc苷a-D-Glc苷六、指出以下苷鍵的類型，比擬其酸水解的難易，并簡述理由1．天麻苷蘆薈苷蘿卜苷毛茛苷2．核糖苷鼠李糖苷葡萄糖苷3．鼠李糖苷葡萄糖苷葡萄糖醛酸糖苷4．a-去氧糖苷葡萄糖苷a-氨基糖苷5．D-果糖苷葡萄糖苷第四章醌類化合物本章復習要點：1．了解醌類化合物的分類、分布和生理活性。2．掌握蒽醌類化合物的提取、別離方法。3．掌握醌類化合物的理化性質和檢識方法。4．熟悉蒽醌類化合物的波譜特征。第一節(jié)概述【含義】具有醌式結構或容易轉變成這樣結構的天然有機化合物。主要包括苯醌、萘醌、菲醌、蒽醌，以蒽醌及其衍生物尤為重要?！痉植技按嬖谛问健枯祯惢衔镏饕植荚谵た?，如大黃、何首烏、虎杖等。蒽醌類化合物的存在形式：1．以母核的衍生物形式存在，如蒽酚、蒽酮等。2．以游離形式存在。3．以苷的形式存在：氧苷為主，尚有碳苷，如蘆薈苷。【生理活性】醌類化合物的生物活性是多方面的，如瀉下作用、抗菌作用和擴張冠狀動脈的作用等。第二節(jié)醌類化合物的結構與分類【苯醌類】從結構上可以分為鄰苯醌和對苯醌兩類：鄰苯醌對苯醌【萘醌類】從結構上可分為ａ-〔1，4〕萘醌；β-〔1，2〕萘醌；amphi-〔2，6〕萘醌三類：ａ-〔1，4〕萘醌β-〔1，2〕萘醌amphi-〔2，6〕萘醌【菲醌類】從結構上可分為鄰菲醌和對菲醌兩類：鄰菲醌Ⅰ鄰菲醌Ⅱ對菲醌【蒽醌類】蒽醌的母核結構及分類1、4、5、8——ａ位2、3、6、7——β位9、10——meso位，又稱中位蒽醌母核的結構蒽醌單蒽核類蒽醌衍生物大黃素型羥基分布在兩側苯環(huán)上。如：大黃酸、大黃素、大黃素甲醚等。茜草素型羥基分布在一側苯環(huán)上。如：茜草素、羥基茜草素等。蒽酚或蒽酮衍生物二蒽酮類：如番瀉苷A、B、C、D雙蒽核類二蒽醌類：如天精等中位萘駢二蒽酮衍生物：如金絲桃素等第三節(jié)醌類化合物的理化性質【性狀】多為有色結晶，苯醌、萘醌多以游離態(tài)存在，蒽醌那么主要以苷的形式存在?！旧A性及揮發(fā)性】游離醌類具有升華性，小分子苯醌、萘醌具有揮發(fā)性?！救芙庑浴糠宪疹惾芙庑缘囊话阋?guī)律：苷具親水性，苷元具親脂性。蒽醌碳苷在水、有機溶劑中的溶解度都很小，但易溶于吡啶中?！舅嵝浴克嵝詠碓矗乎惤Y構中的羧基(-COOH)和酚羥基〔-OH〕。酸性規(guī)律：①含羧基的醌類酸性強于不含羧基者；②酚羥基的數目越多，酸性越強；③β-羥基的酸性強于ａ-羥基的酸性。即：含-COOH＞含2個或2個以上β-OH＞含1個β-OH＞含2個或2個以上ａ-OH＞含1個ａ-OH應用：用于游離蒽醌的別離-pH梯度法。含-COOH、2個或2個以上β-OH：可溶于5%NaHCO3含1個β-OH：可溶于5%Na2CO3含2個或2個以上ａ-OH：可溶于1%NaOH含1個ａ-OH：可溶于5%NaOH【堿性】由于羰基氧原子能接受質子，因此表現(xiàn)微弱的堿性，溶于濃硫酸生成紅色佯鹽。【顏色反響】表4-1不同顏色反響鑒別特點及意義反響類型反響試劑反響特點鑒別特點意義Feigl反響碳酸鈉、甲醛、鄰二硝基苯紫色苯、萘、菲、蒽醌非醌成分〔—〕無色亞甲藍無色亞甲藍溶液藍色苯、萘醌可用于PC和TLC與蒽醌區(qū)別〔—〕Borntr?ge反響堿液橙、紅、紫紅、藍苯、萘、菲、蒽〔羥基醌類〕羥基蒽醌呈紅色Kesting–Craven反響活性亞甲基試劑〔乙酰乙酸酯〕藍綠、藍紫苯、萘醌(醌環(huán)上有活性亞甲基)蒽醌〔—〕與金屬離子醋酸鎂〔鉛〕橙黃、橙紅、紫紅紫、藍色蒽醌〔ａ-酚羥基、鄰二酚羥基〕其余醌〔—〕對亞硝基二甲基苯胺反響對亞硝基-二甲基苯胺紫、綠、藍、灰色蒽酮1，8-二羥基蒽酮呈綠色第四節(jié)醌類化合物的提取別離【提取】表4-2醌類化合物的提取方法提取方法提取溶劑適合提取的成分有機溶劑提取法甲醇或乙醇苷或苷元堿提酸沉法堿水、酸苷元或苷水蒸汽蒸餾法水蒸氣具有揮發(fā)性的苯醌及萘醌【別離】1．蒽醌苷類與游離蒽醌的別離利用蒽醌苷類和蒽醌的極性差異，其在有機溶劑中溶解度不同進行別離。2．游離蒽醌的別離(1)pH梯度萃取法：別離游離蒽醌的常用方法。(2)色譜法：系統(tǒng)別離羥基蒽醌類化合物的有效手段，尤其對于含一系列結構相近的蒽醌衍生物的藥材，常用吸附劑主要是硅膠。3.蒽醌苷類的別離〔1〕溶劑法：純化總蒽醌苷時，一般用乙酸乙酯、正丁醇等極性較大的有機溶劑?！?〕色譜法：別離蒽醌苷類化合物最有效的方法。原料↓甲醇或乙醇提取，回收醇提物〔游離苷元、苷〕有機溶劑萃取或回流↓↓有機溶劑層〔游離蒽醌〕 水溶液或殘渣〔苷〕↓↓梯度萃取別離法〔酸性差異〕 有機溶劑純化〔乙酸乙酯、正丁醇萃取〕↓↓色譜法別離〔難別離成分〕色譜法別離吸附色譜：硅膠，不能用氧化鋁〔絡合〕葡聚糖凝膠〔分子篩〕聚酰胺色譜：游離羥基蒽醌適用反相硅膠柱色譜圖4-1醌類化合物提取別離工藝流程圖第五節(jié)醌類化合物的檢識【理化檢識】1.Feigl反響、無色亞甲基藍顯色反響、Keisting-Ceaven反響---苯醌、萘醌。2.Borntrager反響---羥基蒽醌。3.對亞硝基二甲苯胺---蒽酮?！旧V檢識】1.薄層色譜吸附劑：硅膠聚酰胺。展開劑：多用親脂性有機溶劑，用甲醇調整極性。顯色劑：日光〔顏色〕、紫外光〔熒光〕、噴顯色劑〔堿液、醋酸鎂〕。2.紙色譜〔正相分配色譜〕固定相：水。展開劑：甲醇飽的石油醚、濃氨水飽和的正丁醇。顯色劑：同薄層色譜。第六節(jié)醌類化合物的結構研究【化學方法】1.鋅粉干餾：母核推斷〔不常用〕2.氧化反響：常用氧化劑是堿性高錳酸鉀和三氧化鉻，通過對氧化產物的分析，判斷取代基的有無及位置。3.衍生物〔甲基化、乙?；持苽洹?〕甲基化反響常用甲基化試劑的作用能力：重氮甲烷CH2N2<硫酸二甲酯(CH3)2SO4<碘甲烷CH3I不同功能基的甲基化反響能力：-COOH>β-OH>ａ-OH>-CHO表4-3甲基化試劑與功能基的反響關系-COOHβ-OHａ-OH-CHOCH2N2++-+(CH3)2SO4-++-CH3I+Ag2O+所有酚OH、醇OH+根據得到的不同程度的甲基化衍生物，分別作元素分析和波譜分析，已以確定各衍生物的甲氧基數目，并由此進而推測原來分子中羥基的數目和位置?！?〕乙?；错懗Ｓ靡阴；噭┑淖饔媚芰Γ阂阴Ｂ?gt;醋酐>醋酸酯>醋酸CH3COCl〔CH3CO〕2OCH3COORCH3COOH不同羥基的乙?；错懩芰Γ捍?OH>β-OH>ａ-OH>烯醇式-OH表4-4乙?；噭┡c功能基的反響關系醇OHβ-OHａ-OH烯醇式OH冰醋酸(少量乙酰氯)\(冷)+---醋酐/熱(短時間)++--醋酐/熱(長時間)+++(兩個之一)-醋酐+硼酸/(冷)++--醋酐+濃硫酸/(室溫過夜)+++-醋酐+吡啶/(室溫過夜)++++根據得到的不同程度的乙?；苌?，分別作元素分析和波普分析，已確定各衍生物的甲氧基數目，并由此推測原來分子中羥基的數目和位置?！觉惢衔颱V特征】〔1〕苯醌、萘醌紫外光譜特征苯醌主要有三個吸收峰：240nm〔強峰〕、285nm〔中強峰〕、400nm〔弱峰〕萘醌主要有四個吸收峰：245nm、251nm、335nm、257nm〔2〕蒽醌紫外光譜特征蒽醌母核有四個吸收峰：苯甲酰基252nm醌樣結構272nm325nm405nm羥基蒽醌有五個吸收峰：表4-5蒽醌類的紫外光譜特征序號峰位與結構的關系診斷意義第Ⅰ峰230nm左右酚OH酚羥基總數增多，峰位紅移第Ⅱ峰240～260nm苯環(huán)第Ⅲ峰262～295nm醌環(huán)β-OH存在可使吸收峰紅移，強度增加，logε>4.1，示有β-OH第Ⅳ峰305～389nm苯環(huán)ａ位有取代時，峰位紅移強度降低；取代基位于β位時那么吸收強度增大第Ⅴ峰400nm以上醌環(huán)與ａ-OH數目有關，數目越多，紅移越大【醌類化合物IR特征】醌類化合物的紅外光譜主要特征是羰基吸收以及雙鍵和苯環(huán)的吸收峰。羥基蒽醌類化合物在紅外區(qū)域有νC=O(1675～1653cm-1)；νOH(3600～3130cm-1)；ν芳環(huán)〔1600～1480cm-1〕的吸收。其中νC=O吸收與分子中ａ-OH的數目及位置有較強的規(guī)律性，為推測結構中ａ-OH的取代情況提供重要的參考。表4-6νC=O吸收與分子中ａ-OH的數目及位置的關系ａ-OH數目取代位置游離C=O頻率cm-1締合C=O頻率cm-1頻率差0無ａ-OH1678～1653--11-OH1675～16471637～162124～3821,4或1,5-二OH-1645～1608-1,8-二OH1678～16611626～161640～5731,4,5-三OH-1616～1592-41,4,5,8-四OH-1592～1572-【醌類化合物1H-NMR特征】1.苯醌、萘醌醌環(huán)質子〔2、3、5、6〕芳環(huán)質子醌環(huán)質子〔2、3〕δ6．72〔ｓ〕δ8.06(ａ-H,5、8)δ6.95(ｓ)δ7.73(β-H,6、7)2.蒽醌芳環(huán)質子ａ-H〔1、4、5、8〕δ8.07〔負屏效應大、低場區(qū)〕β-H〔2、3、6、7〕δ7.67(負屏效應小、高場區(qū))3.取代基質子的化學位移及對芳環(huán)質子的影響。見表4-7。表4-7不同取代基質子的化學位移及對芳環(huán)質子的影響取代基類型質子屬性化學位移(δ)取代基性質對芳環(huán)質子的影響酚-OHａ-OH質子δ11～12供電基δ鄰、對芳氫-0.45β-OH質子δ<11-CH2OH-CH2-質子δ4.6(s或d)供電基δ鄰芳氫-0.45-OH質子δ4.0～6.0-OCH3甲氧基質子δ4.0～4.5(s)供電基δ鄰、對芳氫-0.45-CH3甲基質子δ2.1～2.9(s或寬s-烯丙偶合)供電基δ鄰芳氫-0.15δ對芳氫-0.1-COOH羧基質子δ11以下吸電基δ鄰芳氫+0.8【醌類化合物C13-NMR特征】1.母核的特征萘醌蒽醌2.取代基效應當母核上引入取代基時，可使直接相連的碳原子化學位移增加20-35ppm，其鄰位和對位的化學位移值減小。對其他碳原子的影響也有一定的規(guī)律性?！觉惢衔颩S特征】〔1〕游離蒽醌:①分子離子峰為基峰。②碎片離子為相繼失去兩分子一氧化碳及相應的雙電荷離子峰。〔2〕蒽醌苷:①得不到分子離子峰。②基峰為苷元離子峰m/z208m/z180m/z152圖4-2蒽醌母核的EI-MS根本特征習題一、寫出以下化合物的化學結構式及英文名稱，并說明其所屬化學結構類型及主要生物活性，主要分布的中藥。紫草素丹參素原兒茶醛丹參酮=2\*ROMANIIA茜草素金絲桃素蘆薈大黃素番瀉葉苷A、B、C、D二、選擇題。〔一〕單項選擇題。1．以下各科屬植物不含蒽醌類成分的是A.豆科B.傘形科C.蓼科D.茜草科E.百合科2．大黃素型蒽醌母核上的羥基分布情況是A．在一側苯環(huán)的β位B.在二側苯環(huán)的β位C．在一個苯環(huán)的α或β位D.在二側苯環(huán)的α或β位E．在醌環(huán)上3．以下蒽醌類化合物中，酸性強弱順序是A.大黃酸>大黃素>蘆薈大黃素>大黃酚B.大黃酸>蘆薈大黃素>大黃素>大黃酚C.大黃素>大黃酸>蘆薈大黃素>大黃酚D.大黃酚>蘆薈大黃素>大黃素>大黃酸E.大黃酸>大黃素>大黃酚>蘆薈大黃素4．1-OH蒽醌的IR光譜中，νco峰的特征是A.1675cm-1處有一強峰B.1580cm-1處有一個吸收峰C.1675~1647cm-1和1637~1621cm-1范圍有兩個吸收峰，兩峰相距24~38cm-1D.1678~1661cm-1和1626~1616cm-1范圍有兩個吸收峰，兩峰相距40~57cm-1E.在1675cm-1和1625cm-1處有兩個吸收峰，兩峰相距60cm-15．羥基蒽酮反響陽性的是A.醋酸鎂反響B(tài).對亞硝基-二甲苯胺反響C.堿液反響D.苯胺-鄰苯二甲酸反響E.對-二甲胺基苯甲醛-濃硫酸反響6．以pH梯度萃取法從大黃CHCl3提取液中用5%NaHCO3萃取，堿水層含有的成分是A.大黃酚B.大黃素C.大黃酸D．大黃素甲醚E．蘆薈大黃素7.用葡萄聚糖凝膠別離以下化合物，最先洗脫下來的是A.紫草素B.丹參新醌甲C.大黃素D．番瀉苷E．茜草素8.以下化合物中不溶于水和乙醇的是A.紅景天苷B.蘆薈苷C.苦杏仁苷D．天麻苷E．茜草素9.屬于二蒽酮苷的是A.蘆薈苷B.番瀉苷C.紫草素D．二氫丹參醌E．丹參素〔二〕多項選擇題。1.醌類化合物一般A.多為有色結晶B.游離的醌類多具升華性C.蒽醌類化合物多以苷的形式存在于植物體內D.游離蒽醌可用堿溶酸沉法提取E.游離蒽醌多具有酸性，可用pH梯度法萃取別離2.苯醌和萘醌共有的顯色反響有A．Borntr?ger反響B(tài)．無色亞甲藍試劑反響C．Kesting-Craven反響D．醋酸鎂反響E．對亞硝基-二甲基苯胺反響3.可作為羥基蒽醌別離的方法有A．pH梯度法離法B．聚酰胺色譜別離法C．氧化鋁柱色譜別離法D．硅膠柱色譜別離法E．離子交換別離法4．羥基蒽醌紫外光譜中，由醌式結構引起的吸收譜帶是A．230nmB．240～260nmC．262～295nmD．305～389nmE．400nm以上三、判斷以下化合物Rf值的大小。1.紙色譜，甲醇飽和的石油醚展開，1%NaOH噴霧顯色〔A〕〔B〕〔C〕〔D〕2.SephadexLH-20柱色譜，70%甲醇洗脫，流出的先后順序〔A〕〔B〕〔C〕〔D〕四、用適當的方法鑒別各組化合物。1．化學法〔A〕〔B〕〔C〕〔D〕2．UV、IR〔A〕〔B〕五、工藝設計中藥萱草根含有以下化合物，請設計從中提取別離各化合物的工藝流程?！睞〕〔B〕(C〕(D〕〔E〕〔F〕六、解析以下化合物.某化合物為黃色結晶，mp.243~244℃，分子式C16H12O6，與5%氫氧化鈉呈深紅色，不溶于水，溶于5%碳酸鈉水溶液呈橙紅色，與醋酸鎂甲醇液呈橙紅色。IRcm-1:3320,1655,1634,840,8601HNMR〔DMSO-d6〕δ：12.85(1H,s,D2O交換后消失);10.50(1H,s,D2O交換后消失)；3.76〔3H,s〕4.55〔2H,s〕；7.22〔1H,d.J=8.0Hz〕；7.55〔1H,d.J=8.0Hz〕7.61〔1H,m.〕；8.15〔1H,s.〕該化合物乙酰化物：1HNMR〔CDCl3〕δ：2.10〔3H,s.〕2.36〔3H,s.〕2.42〔3H,s.〕4.55信號向低場位移至5.18ppm處。13C-NMRδ：148.76〔s〕141.15〔s〕129.54〔s〕120.31〔d〕118.74〔d〕132.24〔d〕115.00〔d〕158.16〔s〕185.13〔s〕177.76〔s〕134.19〔s〕121.10〔s〕113.30〔s〕134.19〔s〕54.65〔s〕58.03〔s〕第五章苯丙素類化合物本章復習要點：1．掌握香豆素的理化性質和檢識方法。2．掌握香豆素的提取、別離方法。3．熟悉香豆素和木脂素的結構和分類。4．熟悉香豆素和木脂素的波譜特征。5．熟悉木脂素類化合物的理化性質及鑒別方法。6．了解苯丙素類化合物的分布、生物合成途徑和生理活性。第一節(jié)概述【含義】苯丙素類化合物是指根本母核具有一個或幾個C6—C3單元的天然有機化合物類群。【分類】廣義包括：簡單苯丙素類—苯丙烯、苯丙醇、苯丙醛、苯丙酸類〔1分子C6—C3單元〕香豆素類〔1分子C6—C3單元〕木脂素類〔2~4分子C6—C3單元〕木質素類〔多分子C6—C3單元〕黃酮類〔C6—C3—C6單元，另章介紹〕【生源途徑】苯丙素類化合物均由桂皮酸途徑合成而來。第二節(jié)香豆素類【概述】香豆素類成分是指一類具有苯駢ａ-吡喃酮母核的天然化合物的總稱。在結構上可以看成是順鄰羥基桂皮酸脫水而形成的內酯類化合物。目前發(fā)現(xiàn)的約1200種，廣泛分布在高等植物中，如傘形科、豆科、茄科、蕓香科、菊科等科屬的植物富含該類成分?！窘Y構與分類】表5-1香豆素結構分類及代表化合物類型〔根本母核〕代表化合物簡單香豆素〔僅苯環(huán)一側有取代基〕傘形花內酯〔7—OH香豆素〕線型(6、7-呋喃)香豆素角型(7、8-呋喃)香豆素補骨脂內酯(母核結構)當歸素(白芷內酯,母核結構)線型(6、7-吡喃)香豆素角型(7、8-吡喃)香豆素紫花前胡醇白花前胡苷Ⅱａ-吡喃酮環(huán)上有取代基的香豆素香豆素二聚體、三聚體異香豆素calanolideA雙七葉內酯茵陳內酯【理化性質】1.性狀游離香豆素多為結晶性物質；亦有呈玻璃態(tài)或液態(tài)。分子量小的具芳香氣味、揮發(fā)性及升華性。香豆素苷一般呈粉末或晶體狀。無揮發(fā)性及升華性，也無香味。2.溶解性具有苷溶解性的一般規(guī)律。但游離香豆素〔分子量小〕可溶于沸水，難溶于冷水。3.內酯環(huán)的性質〔堿水解〕長時間加熱香豆素順鄰羥基桂皮酸鹽反鄰羥基桂皮酸鹽〔S水小〕〔S水大〕〔加酸不可逆〕應用：堿溶酸沉法提取香豆素注意：加熱時間不宜太長不能與濃堿共沸〔裂解—酚類或酚酸〕側鏈有酯鍵的不宜〔堿水解〕4.顯色反響表5-2香豆素顯色反響的鑒別特點和意義反響類型反響試劑反響特點鑒別特點鑒別意義異羥肟酸鐵反響鹽酸羥胺、Fe+紅色絡合物內酯結構內酯環(huán)有無三氯化鐵反響Fe+Cl3溶液綠色～墨綠色酚羥基酚羥基有無Gibb’s反響2，6-二氯苯醌氯亞胺〔OH—〕藍色酚羥基對位無取代6-有無取代Emerson反響4-氨基安替比林鐵氰化鉀〔OH—〕紅色【提取與別離】1.提?、潘羝麴s法——小分子游離香豆素的揮發(fā)性。⑵堿溶酸沉法——內酯結構的性質。⑶溶劑法—溶解性特點——系統(tǒng)溶劑法〔石油醚、乙醚、乙醇、水〕。甲醇或乙醇提取，結合溶劑法、大孔樹脂法。2.別離單體別離比擬困難，一般多用色譜法別離。極性小、游離態(tài)——硅膠吸附別離〔氧化鋁一般不用〕。極性大、苷——反相色譜〔Rp-18、Rp-8〕?！緳z識】1.熒光：多呈藍色或紫色熒光，７－羥基香豆素類有較強蘭色熒光，加堿后熒光增強、顏色變綠；呋喃香豆素類顯藍色或褐色。應用：色譜〔TLC、PC〕檢識。2.顯色反響：異羥肟酸鐵反響—香豆素的內酯環(huán)的特點。三氯化鐵反響—酚羥基的特點。Gibb’s反響、Emerson反響—酚羥基對位無取代基。【波譜特征】1.UV光譜〔1〕香豆素類成分的紫外光譜主要有苯環(huán)和ａ－吡喃酮環(huán)結構的吸收。未取代的香豆素在274nm〔log4.03〕和311nm〔log3.72〕處分別有最大吸收。前者由苯環(huán)引起，后者由ａ-吡喃酮引起?！?〕當母核上引入含氧取代基時，常會引起主要吸收峰的紅移。〔3〕含有酚羥基的香豆素，在堿液中的吸收峰有顯著的紅移現(xiàn)象，且吸收有所增強。2.紅外〔IR〕光譜呋喃環(huán)〔C-H〕3175～3025cm—1〔弱小、鋒利的雙峰〕芳環(huán)內酯環(huán)1660～1600cm—11750～1700cm—1〔C=O,最強峰〕(三個較強吸收)1270～1220cm—1(強吸收峰)1100～1000cm—1(強吸收峰)3.核磁共振〔NMR〕譜〔1〕香豆素類化合物1H-NMR譜特征：①H-3、H-4構成AB系統(tǒng)，以一組dd.峰出現(xiàn)，偶合常數較大(J≈9.5Hz),H-3(1H,d.J=9.5),δ6.10～6.50(高場),由于受羰基吸電共軛效應的影響，H-4位于較低場,化學位移較大〔δ7.50～8.20)。②芳環(huán)質子信號受芳環(huán)取代影響很大7-OH香豆素H-5(1H,d.J=8.0)δ〔低場〕H-6(1H,dd.J=8.0；2.0)δ〔高場〕H-8(1H,d.J=2.0)δ〔高場〕5、7-二取代香豆素H-6、H-8分別呈現(xiàn)d峰,J=2.0～2.5(小、間偶)6、7-二取代(線型呋喃和線型吡喃)H-5、H-8分別呈現(xiàn)s峰7、8-二取代(角型呋喃和角型吡喃)H-5、H