北京中医药大学中药化学课件ch5
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中药化学课程简介课程定位:本课程是中药及其相关专业的一门专业基础课或专业课,它是在学习了有机、分析、药植等课程的基础上学习的。
它又为学习药分、药理、生药、药剂、炮制等课程提供理论基础。
中药化学是研究中药中化学成分的结构、理化性质、提取分离、结构测定及生合成等方面的理论知识与实践技能的应用科学。
从微观上逐渐挖掘中药的化学成分与中药基本特性之间的相关性。
学习主线:定义—结构特征—理化性质—提取分离方法—检识—结构测定教学内容及学时安排:第一章绪论-----------------------------------2第二章中药化学成分的一般研究方法--------------------------------6第三章糖和苷类-----------------------------------6第四章醌类----------------------------------6-第五章苯丙素类----------------------------------6第六章黄酮类-----------------------------10第七章萜类和挥发油-------------------------------6第八章三萜----------------------6第九章甾类-----------------------------------6第十章生物碱类----------------------------------12第十一章鞣质-----------------------------4第十二章其他成分------------------------------2学时总计------------------------72第一章绪论教学内容Δ1.1中药化学的概念、研究对象和任务。
Δ1.2学习中药化学的意义。
1.3中药化学成分研究概况及发展趋势。
第一章绪论1.1.1概念中药化学是结合中医药学基本理论和临床用药经验,主要运用化学的理论和方法及其它现代科学理论和技术研究中药化学成分的一门学科。
第五章苯丙素类化合物
教学内容:
5.1 概述
5.2 简单苯丙素
∆5.3 香豆素
5.4 木脂素
第五章苯丙素类化合物5.1 概述
定义:
苯丙素类(phenylpropanoids)指基
本母核具有一个或几个C
6-C
3
单元的一类
天然有机化合物。
分类:
简单苯丙素、香豆素、木脂素。
二、提取分离
苯丙烯、苯丙醛、苯丙醇及苯丙酸的简单酯类多具有挥发性,是挥发油中芳香族化合物的主要组分,可用水蒸气蒸馏法提取;苯丙酸衍生物属于有机酸类,可用有机酸的常规方法提取。
简单苯丙素类的分离一般用硅胶柱层析或高效液相色谱分离。
例如:升麻中异阿魏酸、阿魏酸、咖啡酸的提取分离:
流程见书上100页。
三、理化性质
(一)物理性质
1、性状:
天然游离的香豆素多为完好的结晶,大多具香味。
小分子的有挥发性和升华性。
成苷后则无挥发性和升华性。
2、溶解性:
游离香豆素难溶于冷水,可溶于沸水,易溶于苯、乙醚、氯仿、乙醇、甲醇。
香豆素苷能溶于水、甲醇、乙醇,难溶于乙醚、氯仿等极性小的有机溶剂。
3、荧光
香豆素衍生物在紫外光下大多具有荧光,在碱溶液中荧光增强。
荧光的强弱与取代基的种类和位置有关:
7-OH呈强烈的蓝色荧光,加碱转为绿色;6,7-二羟基的荧光减弱;7,8-二羟基的荧光消失。
羟基香豆素醚化则荧光减弱,色调变紫。
呋喃香豆素一般呈蓝或棕色荧光较弱,难辨认。
(二)化学性质
1、与碱的作用
香豆素具有内酯结构,与稀碱液作用可水解开环,形成水溶性的顺式邻羟基桂皮酸盐。
酸化,又可立即环合形成脂溶性香豆素而析出。
但如果与碱加热时间过长,开环产物顺式邻羟基桂皮酸盐则异构化为反式,再酸化也无法环合为内酯。
3、异羟肟酸铁反应
内酯在碱性条件下开环,与盐酸羟胺缩合,在酸性条件下,与三价铁离子络合显红色。
4、Gibb’s反应及Emerson反应
Gibb’s试剂2,6-二氯(溴)苯醌氯亚胺,在弱碱性(PH9-10)条件下,与酚羟基对位活泼氢缩合显蓝色。
Emerson试剂2%的4-氨基安替比林和8%的铁氰化钾在弱碱性条件下与酚羟基对位活泼氢缩合显红色。
6位无取代的香豆素均为阳性反应。
5、双键加成反应:
控制条件氢化时,非共轭侧链双键最先被氢化,然后是呋喃环或吡喃环双键,最后是3,4位双键。
6、氧化反应:
不同的氧化剂,氧化产物也不同。
四、香豆素的提取与分离
(一)提取:
利用香豆素的溶解性、挥发性及具有内酯结构的性质可采用不同方法提取。
注意:酸、碱、热均可能使其分解或结构改变。
1、水蒸气蒸馏法
小分子的香豆素具有挥发性,可采用水蒸气蒸馏法提取和分离。
2、碱溶酸沉法
0.5%氢氧化钠水溶液稍加热提取,冷后用乙醚脱脂,加酸调PH到中性,适当浓缩,再酸化,则香豆素或苷即可析出。
3、溶剂法
常用乙醚、丙酮等提取游离香豆素;用甲醇、乙醇或水提取香豆素苷类。
(二)分离
一般采用色谱法分离,常用硅胶柱层析、高效液相色谱(正相分离小极性,反相分离大极性)、薄层制备(荧光定位)。
五、香豆素的检识
(一)理化检识
1、荧光:
365nm,兰色或紫色
2、显色反应:
异羟肟酸铁——内酯环
三氯化铁——酚羟基
Gibb,s 、Emerson——6位是否有取代
(二)薄层色谱检识
吸附剂:硅胶
展开剂:
(1)游离香豆素:
环己烷(石油醚):乙酸乙酯(5:1~1:1)或氯仿:丙酮(9:1~5:1)
(2)香豆素苷类:
不同比例的氯仿—甲醇系统
显色剂:
①365nm紫外光下观察荧光
②氨薰或10% KOH醇溶液
③三氯化铁试剂
④Emerson,Gibb’s试剂
⑤异羟肟酸铁试剂
⑥重氮化试剂
层析规律:
母核上羟基取代数目愈多,则Rf值愈小;羟基变为甲氧基,则Rf值增大。
5.4 木脂素
一、定义
是一类由两分子苯丙素衍生物聚合而成的天然产物。
多数游离存在,少数以苷的形式存在。
广泛存在于植物的木质部和树脂中。
生物活性:
保肝——五味子酯甲、乙、丙、丁
抗癌——鬼臼毒素类木脂素
三、木脂素的理化性质
1.物理性质
木脂素多为无色结晶,有光学活性。
游离木脂素偏亲脂性,难溶于水,能溶于苯、氯仿、乙醚、乙醇等。
与糖成苷后,易被酶或酸水解。
2.化学性质
活性与手性碳的构型有关,因此提取分离时要避免与酸、碱接触,防止发生异构化。
四、木脂素的提取分离
游离的木脂素是亲脂性的,易溶于氯仿、乙醚等溶剂,但在石油醚中溶解度较小。
具有酚羟基或内酯结构者,可用碱溶酸沉法精制,但要注意防止异构化。
一般采用甲醇或丙酮提取后,浓缩成浸膏,依次用石油醚、乙醚、乙酸乙酯等萃取,再用色谱柱进一步分离纯化,一般用硅胶或中性氧化铝柱层析,现在也可用超临界萃取法。
(二)薄层检识
吸附剂:硅胶
展开剂:氯仿-乙酸乙酯(9:1)
氯仿-甲醇(9:1)
显色剂:1%茴香醛浓硫酸,110 ℃加热。
5%磷钼酸乙醇溶液,加热。
10%硫酸乙醇溶液,加热。
碘蒸气熏。
六、含木脂素的中药实例:
(一)五味子
[来源]木兰科植物五味子或华中五味子的干燥成熟果实。
[功效]具有收敛固涩、益气生津,补肾宁心的作用。
药理临床证明有降转氨酶的作用,治疗慢性肝炎。
[成分]
(1)木脂素:已分出50余个,主要存在于五味子的醇溶性部位,对中枢神经有镇静作用。
华中五味子分离出五味子酯,有降低转氨酶的作用,治疗急、慢性肝炎,均已正式生产。
五味子木脂素多为无色或白色结晶,亲脂性强,溶于石油醚、甲醇、乙醇,易溶于乙醚,极易溶于苯及氯仿,不溶于水。
有亚甲二氧结构,Labat反应阳性。
(2)挥发油
五味子果实中含约3%。
(二)连翘
[来源] 木樨科连翘Forsythia suspensa果实[功效] 清热解毒、消肿散结
[成分] 木脂素类:连翘苷、连翘脂素
黄酮类:芦丁
苯乙醇苷类:连翘酯苷类(咖啡
酰基苯乙醇苷)。