天然藥物化學教案(山東大學)

天然藥物化學教案

山東大學藥學院天然藥物化學教研室

天然藥物化學為藥學專業(yè)的專業(yè)課，根據(jù)教學大綱

的要求及學校的安排，課堂講課54學時，實驗54學

時，共108學時。

天然藥物化學內(nèi)容分為總論和各論兩部分?？傉撝?/p>

要闡述了研究天然藥物有效成分常用的各種色譜分離方

法和各種結構鑒定方法。各論是本課程的重點，在討論

了糖和甘的一般性質(zhì)和結構研究法基礎上，將所有的天

然產(chǎn)物按照其結構母核分為苯丙素類、慈酶類、黃酮

類、葩類和揮發(fā)油、三菇及其昔類、雷體及其昔類、生

物堿等七個部分，詳細論述了它們的結構特點、理化性

質(zhì)、提取分離和結構鑒定，并結合生物活性及臨床應用

介紹了一些有代表性的化合物。

現(xiàn)將每章節(jié)教學的目的要求、教學時數(shù)、教學重點

和難點、思考題等方面的內(nèi)容具體安排如下：

第一章總論

目的要求：

1.了解天然藥物化學的發(fā)展及其重要性。

2.了解天然藥物的幾個主要生合成途徑。

3.掌握天然藥物有效成分的提取及各種分離方法，掌

握色譜技術中洗脫劑選擇的原則。

4.熟悉化合物結構研究的主要程序及主要方法。

教學時數(shù)：6學時。

教學重點和難點：（主要部分）

重點、難點、疑難解析

一、中藥有效成分的提取

（一）常用溶劑的特點：

環(huán)己烷，石油酸，苯，氯仿，乙酸，乙酸乙酯，正丁

醇，丙酮，乙醇，甲醇

------------------>

極性：小--------大

-----------------?

親脂性：大--------小

-----------------?

親水性：小--------大

1.比水重的有機溶劑：氯仿

2.與水分層的有機溶劑：環(huán)己烷?正丁醇

3.能與水分層的極性最大的有機溶劑：正丁醇

4.與水可以以任意比例混溶的有機溶劑：丙酮?甲

醇

5.極性最大的有機溶劑：甲醇

6.極性最小的有機溶劑：環(huán)己烷

7.介電常數(shù)最小的有機溶劑：石油酸

8.常用來從水中萃取甘類、水溶性生物堿類成分的有

機溶劑：正丁醇

9.溶解范圍最廣的有機溶劑：乙醇

（二）各種提取方法:

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常見的提取方法有：溶劑提取法、水蒸氣蒸儲法、

升華法。其中，溶劑提取法應用最廣。

1.溶劑提取法

(1)溶劑提取法的原理：根據(jù)相似者相溶原理，選擇

與化合物極性相當?shù)娜軇⒒衔飶闹参锝M織中溶解出

來，同時，由于某些化合物的增溶或助溶作用，其極性

與溶劑極性相差較大的化合物也可溶解出來。

(2)各種溶劑提取法

溶劑提取法一般包括浸漬法、滲漉法、煎煮法、回

流提取法、連續(xù)回流提取法等，其使用范圍及特點見下

表。

提取方溶劑操作提取使用范備注

法效率圍

浸漬法水或不加效率各類成出膏率

有機執(zhí)八、、低分，尤低，易發(fā)

溶劑遇熱不霉，需加

穩(wěn)定成防腐劑

分

滲漉法有機不加—脂溶性消耗溶劑

溶劑執(zhí)八、、成分量大，費

時長

煎煮法水直火—水溶性易揮發(fā)、

加熱成分熱不穩(wěn)定

不宜用

回流提有機水浴脂溶性熱不穩(wěn)定

取法溶劑加熱成分不宜用，

溶劑量大

3

連續(xù)回有機水浴節(jié)省親脂性用索氏提

流提取溶劑加熱溶較強成取器，時

法劑、分間長

效率

最局

(2)水蒸氣蒸儲法：適用于具有揮發(fā)性、能隨水蒸汽

蒸播而不被破壞、難溶或不溶于水的成分的提取，如揮

發(fā)油、小分子的香豆素類、小分子的酶類成分。

(3)升華法：固體物質(zhì)受熱不經(jīng)過熔融，直接變成蒸

汽，遇冷后又凝固為固體化合物，稱為升華。中草藥中

有一些成分具有升華的性質(zhì)，可以利用升華法直接自中

草藥中提取出來。如樟腦、咖啡因。

二、分離與精制：

(一)根據(jù)物質(zhì)溶解度差別進行分離

1.結晶及重結晶法

利用不同溫度可引起物質(zhì)溶解度的改變的性質(zhì)以分

離物質(zhì)。將不是結晶狀態(tài)的固體物質(zhì)處理成結晶狀態(tài)的

操作稱結晶；將不純的結晶進一步精制成較純的結晶的

過程稱重結晶。

(1)溶劑選擇的一般原則：

不反應；冷時對所需要的成分溶解度較小，而熱時

溶解度較大；對雜質(zhì)溶解度很大或很小；沸點低，易揮

發(fā)；無毒或毒性小。若無理想的單一溶劑時，可以考慮

使用混合溶劑。一般常用甲醇、丙酮、氯仿、乙醇、乙

酸乙酯等。

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(2)結晶操作:

結晶操作實際是進一步分離純化過程，一般是應用適

量的溶劑在加熱至沸點的情況下將化合物溶解，制成過

飽和溶液，趁熱過濾去除不溶性雜質(zhì)，放置冷處，以析

晶。

(3)結晶純度的判定：

結晶形態(tài)和色澤：單一化合物的結晶具有結晶形狀

均一和均勻的色澤。

熔點和熔距：單一化合物具有一定的熔點和較小的

熔距，結晶前后的熔點應一致，熔距很窄，在1℃?2℃

的范圍內(nèi)。但要注意雙熔點，如漢防己乙素、芫花素及

一些與糖結合的甘類化合物。

色譜法：單一化合物在薄層色譜或紙色譜層析中經(jīng)

三種不同的溶劑系統(tǒng)展開，均為一個斑點者。

2.溶劑分離法：

(1)在中草藥提取液中加入另一種溶劑以改變混合物

溶劑的極性，使一部分物質(zhì)沉淀析出，從而實現(xiàn)分離。

如：水一醇法除多糖、蛋白質(zhì)等水溶性雜質(zhì)；醇一水法

除樹脂、葉綠素等水不溶性雜質(zhì)；醇一酸法或醇一丙酮

法使昔類成分，而脂溶性樹脂等雜質(zhì)則存留在母液中。

(2)對酸性、堿性或兩性有機化合物來說，通常通過

加入酸、堿以調(diào)節(jié)溶液的pH,以改變分子的存在狀態(tài)

(游離型或解離型)，從而改變?nèi)芙舛榷鴮崿F(xiàn)分離。

如：酸提堿沉法，堿提酸沉法等。

(3)沉淀法：酸性或堿性化合物還可通過加入某種沉

淀試劑使之生成水不溶性的鹽類沉淀等析出。如加入鉛

鹽、雷氏銹鹽等。

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（二）根據(jù)物質(zhì)在兩相溶劑中的分配比不同進行分離。

1.兩相溶劑萃取法

（1）原理：利用混合物中各成分在兩相互不相溶的溶

劑中分配系數(shù)的不同而實現(xiàn)分離。萃取時如果各成分在

兩相溶劑中分配系數(shù)相差越大，則分離效率越高。

①分配系數(shù)K值（即分配比）：溶質(zhì)在兩相溶劑中

的分配比（K）在一定溫度及壓力下為一常數(shù)

②分離難易與分離因子仇分離因子0可以表示分離

的難易。分離因子B可定義為A、B兩種溶質(zhì)在同一溶

劑系統(tǒng)中分配系數(shù)的比值。一般情況下，p^ioo,僅

作一次簡單萃取就可實現(xiàn)基本分離；但1002|3三10

時，則需萃取10?12次；BW2時，要實現(xiàn)基本分離，

需作100次以上萃取才能完成。時,，則KAGKB，

意味著兩者性質(zhì)及其相似，即使作任意次分配也無法實

現(xiàn)分離。

實際工作中，盡量選擇分離因子B值大的溶劑系統(tǒng)，

以求簡化分離過程，提高分離效率。

③分配比與pH：對酸性、堿性及兩性化合物來說，

分配比還受溶劑系統(tǒng)的影響。因為pH的變化可以改變

它們的存在狀態(tài)（游離型或解離型），從而影響在溶劑

系統(tǒng)中的分配比。

酚類化合物的pKa值一般為9.2-10.8,竣酸類化合

物的pKa值約為5。

一般pH<3時，，酸性物質(zhì)多呈非解離狀態(tài)（HA）、

堿性物質(zhì)則呈解離狀態(tài)（BH+）存在；但pH>12,則酸

性物質(zhì)多呈解離狀態(tài)（A-）、堿性物質(zhì)則呈非解離狀

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態(tài)（B）存在。據(jù)此，可采用在不同pH的緩沖溶液與

有機溶劑中進行分配的方法，使酸性、堿性、中性及兩

性物質(zhì)的以分離。

（2）各種萃取方法：

①簡單萃取：利用分液漏斗進行兩相溶劑萃取。

②逆流連續(xù)萃取法：是一種連續(xù)的兩相溶劑萃取

法。其裝置可具有一根、數(shù)根或更多根的萃取管。

③逆流分配法（CCD）：又稱逆流分溶法、逆流分

布法或反流分布法，與兩相溶劑逆流萃取法原理一致，

對于分離具有非常相似性質(zhì)的混合物效果較好。

④液滴逆流分配法（DCCC）：本法必須選用能生

成液滴的溶劑系統(tǒng)，且對高分子化合物的分離效果較

差，處理樣品量小，并要有一定的設備，操作較繁瑣。

一般B>50時，簡單萃取即可分離，「<50時，則易采

用逆流分溶法。

2.紙色譜（PPC）：紙色譜的原理與液一液萃取法

基本相同。

原理：分配原理

支持劑：纖維素

固定相：水

流動相：水飽和的有機溶劑

Rf值：化合物極性越小，Rf值越大；反之，化合物

極性越大，Rf值越小。

應用：用作微量分析，特別適合于親水性較強的成

分，其層析效果往往比吸附薄層色譜效果好。但紙層析

一般需要較長的時間。

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3.液一液分配柱色譜：

原理：分配原理

支持劑：硅膠、硅藻土、纖維素粉等

正相分配色譜：固定相：水、緩沖溶液

流動相：固定相飽和的氯仿、乙酸乙

酯、丁醇等弱極性有機溶劑

洗脫順序：化合物極性越小，越先出柱；

反之，化合物極性越大，越后出

柱。

應用：通常用于分離水溶性或極性較大的

成分，如生物堿、甘類、糖類、

有機酸等化合物。

反相分配色譜：固定相：石蠟油、化學鍵合固定相

流動相：固定相飽和的水或甲醇等強極

性有機溶劑

洗脫順序：化合物極性越大，越先出柱；

反之，化合物極性越小，越后出

柱。

應用：適合于分離脂溶性化合物，如高級

脂肪酸、油脂、游離留體等。

4.液一液分配薄層色譜法：

液一液分配色譜法也可在硅膠薄層色譜上進行。

因此，液一液分配柱色譜的最佳分離條件可以根據(jù)

相應的薄層色譜結果（正相柱用正相薄層色譜，反相柱

用反相薄層色譜）進行選定。

5.化學鍵合固定相：

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常用反相硅膠薄層色譜及柱色譜的填料是普通硅膠

經(jīng)下列方式進行化學修飾，鍵合上長度不同的煌基

（R）、形成親油表面而成。其中以硅烷化鍵合型最為

常用，其根據(jù)煌基（R）長度（一C2H5、-C8H17、—

Cl8H37、）分別命名為：RP—2、RP—8、RP—18o三

者親脂性強弱順序如下：RP—18>RP—8>RP—2o

鍵合固定相的作用并非只是分配，也有一定的吸附

作用。

5.加壓相色譜法：

加壓相色譜法又分為：快速柱色譜（約

2.02x105Pa）,Lobar低壓柱色譜（<5.05xl05Pa）,中

壓柱色譜（5.05?20.2xl（）5pa）,分析用HPLC,制備用

HPLC（>20.2xl05Pa）。

固定相：RP—2、RP—8或RP—18

流動相：水一甲醇或水一乙月青

洗脫順序：化合物極性越大，越先出柱；反之，化

合物極性越小，越后出柱。

應用：通常用于分離水溶性或極性較大的成分，如

甘類、酚性化合物等。

（三）根據(jù)物質(zhì)的吸附性差別進行分離

其中以固一液吸附用的最多，并有物理吸附（硅

膠、氧化鋁、活性炭為吸附劑進行的吸附色譜）、化學

吸附（黃酮等酚酸性物質(zhì)被氧化鋁吸附、生物堿被酸性

硅膠吸附等）及半化學吸附（聚酰胺與黃酮類、釀類等

酚性化合物之間的氫鍵吸附，吸附力較弱，介于物理吸

附與化學吸附之間）之分。

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1.物質(zhì)的吸附規(guī)律：

(1)物理吸附過程一般無選擇性，但吸附強弱大體遵

循“相似者易于吸附”的經(jīng)驗規(guī)律。

(2)被分離的物質(zhì)與吸附劑、洗脫劑共同構成吸附層

析的三要素，彼此緊密相連。

常用的極性吸附劑：硅膠、氧化鋁。硅膠顯微酸

性，適于分離酸性和中性化合物，分離生物堿時需在流

動相中加入適量的有機堿；氧化鋁呈堿性，適于分離生

物堿等堿性成分，不宜用于分離有機酸、酚性等酸性成

分。均為極性吸附劑，故有以下特點：

①被分離物質(zhì)極性越強，吸附力越強。強極性溶質(zhì)

將優(yōu)先被吸附。

②溶劑極性越弱，則吸附劑對溶質(zhì)的吸附能力越

強。隨溶劑極性的增強，則吸附劑對溶質(zhì)的吸附力將減

弱。

③當加入極性較強的溶劑后，先前被硅膠或氧化鋁

所吸附的溶質(zhì)可被置換而洗脫出來。

常用的非極性吸附劑：活性炭。對非極性物質(zhì)具有

較強的親和力，在水中對溶質(zhì)表現(xiàn)出強的吸附能力。從

活性炭上洗脫被吸附的物質(zhì)時，溶劑的極性越小，洗脫

能力越強。

2.極性及其強弱判斷：

(1)一般化合物的極性按下列官能團的順序增強：

—CH2—CH2—,—CH2-CH2—,—OCH3,—

COOR,〉C=0,—CHO,—NH2,—OH,—COOH

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(2)溶劑的極性可大體根據(jù)介電常數(shù)的大小來判斷。

介電常數(shù)越大，則極性越大。一般溶劑的介電常數(shù)按下

列順序增大：

環(huán)己烷(1.88),苯(2.29),無水乙醛(4.47),

氯仿(5.20),乙酸乙酯(6.11),乙醇(26.0),甲

醇(31.2),水(8L0)

3.吸附柱色譜法用于物質(zhì)的分離：

以硅膠或氧化鋁為吸附劑進行柱色譜分離時：

(1)盡可能選用極性小的溶劑裝柱和溶解樣品，或

用極性稍大的溶劑溶解樣品后，以少量吸附劑拌勻揮

干，上柱。

(2)一般以TLC展開時使組分Rf值達到0.2-0.3

的溶劑系統(tǒng)作為最佳溶劑系統(tǒng)進行洗脫。實踐中多用混

合的有機溶劑系統(tǒng)。

(3)為避免化學吸附，酸性物質(zhì)宜用硅膠、堿性物

質(zhì)宜用氧化鋁作為吸附劑進行分離。通常在分離酸性

(或堿性)物質(zhì)時，洗脫溶劑中常加入適量的醋酸(或

氨、毗咤、二乙胺)，以防止拖尾、使斑點集中。

5.聚酰胺吸附色譜法：

(1)原理：氫鍵吸附。

一般認為系通過分子中的酰胺跋基與酚類、黃酮

類化合物的酚羥基，或酰胺鍵上的游離胺基與酶類、脂

肪酸上的鍛基形成氫鍵締合而產(chǎn)生吸附。吸附強弱取決

于各種化合物與之形成氫鍵締合的能力。

(2)吸附能力的強弱

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通?；衔镌谒軇┲写笾掠幸韵乱?guī)律：

①形成氫鍵的基團數(shù)目越多，則能力越強。

②成鍵位置對吸附能力也有影響。易形成分子內(nèi)氫

鍵者，其在聚酰胺上的吸

附響應減弱。

③分子中芳香化程度高這，則吸附性增強；反之，

則減弱。

一般情況下，各種溶劑在聚酰胺柱上的洗脫能力由

弱致強的大致順序如下：

水一甲醇一乙醇一氫氧化鈉水溶液一甲酰胺一二甲基

甲酰胺一尿素水溶液

其中，最常應用的洗脫系統(tǒng)是：乙醇一水

(3)應用:

①特別適合于酚類、黃酮類化合物的制備和分離。

②脫糅質(zhì)處理

③對生物堿、菇類、留類、糖類、氨基酸等其他極

性與非極性化合物的分離也有著廣泛的用途。

6.大孔吸附樹脂：通常分為極性和非極性兩類。

(1)原理：吸附性和分子篩性相結合。吸附性是由

范德華引力或氫鍵引起的。分子篩是由于其本身多孔性

結構產(chǎn)生的。

(2)影響因素：

①一般非極性化合物在水中易被非極性樹脂吸附，

極性化合物在水中易被極性樹脂吸附。糖是極性水溶性

化合物，與D型非極性樹脂吸附作用很弱。

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②物質(zhì)在溶劑中的溶解度大，樹脂對此物質(zhì)的吸附

力就小，反之就大。

(3)應用：廣泛應用于化合物的分離與富集工作

中。如：甘類與糖類的分離，生物堿的精制，多糖、

黃酮、三菇類化合物的分離等。

(4)洗脫液的選擇：洗脫液可使用甲醇、乙醇、丙

酮、乙酸乙酯等。最常用的是乙醇一水。

(四)根據(jù)物質(zhì)分子大小進行分離

1.凝膠過濾法：

(1)原理：分子篩原理。即利用凝膠的三維網(wǎng)狀結構

的分子篩的過濾作用將化合物按分子量大小不同進行分

離。

(2)出柱順序：按分子由大到小順序先后流出并得到

分離O

(3)常用的溶劑：

①堿性水溶液(0.1mol/LNH4OH)含鹽水溶液

(O.5mol/LNaCl等)

②醇及含水醇，如甲醇、甲醇一水

③其他溶劑：如含水丙酮，甲醇-氯仿

(4)凝膠的種類與性質(zhì)：種類很多，常用的有以下兩

種：

①Sephadex-G：只適用于水中應用，且不同規(guī)格適合

分離不同分子量的物質(zhì)。

②SephadexLH-20：為SephadexG-25經(jīng)羥丙基化后

得到的產(chǎn)物，具有以下兩個特點：具有分子篩特性，可

按分子量大小分離物質(zhì)；在由極性與非極性溶劑組成的

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混合溶劑中常常起到反相分配色譜的作用，適合于不同

類型有機物的分離。

應用最廣。

2.膜過濾法：

(1)概念：膜過濾法是一種用天然或人工合成的膜，

以外界能量或化學位差為推動力，對雙組分或多組分的

溶質(zhì)和溶劑進行分離、分級、提純或富集的方法。

(2)分類：膜過濾技術主要包括滲透、反滲透、超

濾、電滲析、液膜技術等。

3.透析法：

透析法是膜過濾法中的一種。

(1)原理：透析法是利用小分子物質(zhì)在溶液中可通

過半透膜、而大分子物質(zhì)不能透過半透膜的性質(zhì)，以達

到分離的目的，本質(zhì)上是一種分子篩作用。

(2)應用：對于生物大分子，一般可以通過透析法

進行濃縮和精制。如藥用酶的精制。

分離和純化皂甘、蛋白質(zhì)、多肽、多糖等大分子物

質(zhì)，可將其留在半透膜內(nèi)，而將如無機鹽、單糖、雙糖

等小分子的物質(zhì)透過半透膜，進入膜外的溶液中，而加

以分離精制。應用：

(五)根據(jù)物質(zhì)解離程度不同進行分離

具有酸性、堿性、兩性基團的化合物在水中多呈解

離狀態(tài)，據(jù)此可用離子交換法進行分離。

原理：離子交換原理

固定相：離子交換樹脂

流動相：水或含水溶劑

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洗脫液：強酸性陽離子交換樹脂（H型）——稀氨

水洗脫

強堿性陰離子交換樹脂（0H型）——稀氫氧化

鈉洗脫

1.分類：根據(jù)交換基團不同分為：

①陽離子交換樹脂

強酸性（-S031T）

弱減性（一COCTH+）

②陰離子交換樹脂

強堿性[一N+（CH3）3C1]

弱減性（一NH2及仲胺、叔胺基）

2.應用：

①用于不同電荷離子的分離，如水提取物中的酸性、堿

性、兩性化合物的分離。

②用于相同電荷離子的分離，如同為生物堿，但堿性強

弱不同，仍可用離子交換樹脂分離。

（六）根據(jù)物質(zhì)的沸點進行分離一一分儲法

1.概念：分微法是利用中藥中各成分沸點的差別進

行提取分離的方法。一般情況下，液體混合物沸點相差

100℃以上時，可用反復蒸播法；沸點相差25c以下

時，需用分儲柱；沸點相差越小，則需要的分儲裝置越

精細。

2.應用：揮發(fā)油、一些液體生物堿的提取分離常采

用分儲法。

三、結構研究法

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思考題：

1.中草藥有效成分的提取方法有哪些？其各自的使用

范圍及其優(yōu)缺點是什么？

2.分離中草藥成分常用的色譜方法有哪些？他們分別

適用于哪些類別化合物的分離？各自最常用的洗脫劑

及洗脫順序是什么？

3.化合物在進行結構鑒定前應注意什么問題？進行結

構鑒定常用哪些方法？這些方法可以解決結構式中的

什么問題？

第二章糖和昔

目的要求：

1.熟悉糖的結構類型，掌握糖Haworth式的端基碳構

型、構象及糖的理化性質(zhì)。

2.熟悉昔的結構類型，掌握昔的一般性質(zhì)、甘鍵的裂

解方法及其裂解規(guī)律。

3.熟悉糖和甘的提取分離方法。

4.掌握普元和糖、糖和糖之間連接位置、連接順序

以及昔鍵構型的確定方法。

教學時數(shù)：8學時。

點和點：

一:昔類忘合物的結構特征、分類及昔和昔鍵的定義

（一）昔和昔鍵的定義

昔類，又稱配糖體，是糖或糖的衍生物（如氨基

糖、糖醛酸等）與另一非糖物質(zhì)通過糖的端基碳原子連

接而成的化合物。其中非糖部分稱為甘元或配基，其連

接的鍵則稱為昔鍵。

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（二）昔類化合物中常見糖的種類、結構

1.單糖構型：其絕對構型分為D型或L型；其端基碳

有兩種構型：a構型和0構型2.昔鍵的構型：背鍵

本質(zhì)上都是縮醛鍵，其構型也有a、0之分，與成昔鍵

的糖端基碳原子的構型一致。

但須注意B-D-糖昔與a-L-糖昔的端基碳原子的絕對

構型是相同的。

3.常見的單糖和二糖

（1）單糖：五碳醛糖——D-木糖，L-阿拉伯糖，D-核

糖

甲基五碳醛糖——L-鼠李糖，D-吠糖，D-

雞納糖，D-果糖

六碳醛糖——D-葡萄糖，D-甘露糖，D-半

乳糖

糖醛酸——D-葡萄糖醛酸，D-鼠李糖醛酸

（2）二糖：蕓香糖，龍膽二糖，槐糖，新橙皮糖，麥

芽糖，昆布二糖，冬綠糖，蠶豆糖。

（三）昔類化合物的結構特征和分類

昔有不同的分類方式，如以昔元的化學結構、音

類在植物體內(nèi)的存在狀況、昔鍵原子等為依據(jù)對昔類化

合物進行分類。其中按背鍵原子分類是最常見的甘類分

類方式。

1.根據(jù)昔鍵原子的不同，可分為O-甘、S-甘、N-甘

和C-甘，分類情況見表。其中最常見的是0-昔。

類別舉例備注

氧醇紅景天昔，毛葭通過醇羥基與糖端基羥

昔苜昔，獐牙菜苦甘基脫水而成的昔

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酚天麻甘、水楊昔通過酚羥基而成的昔

許

st苦杏仁甘，垂盆草主要指一類a-羥月青的昔

昔甘，異垂盆草

酯山慈姑昔A,土槿昔兀以竣基和糖的端基

昔甲酸，土槿乙酸相連

靛背（青黛）

蘿卜昔、黑芥子糖端基羥基與昔兀上筑

硫昔甘，芥子昔基縮合而成的昔稱為硫

昔

巴豆昔，腺甘、鳥通過氮原子與糖的端基

氮甘

昔、胞甘、尿昔碳相連的昔

黃酮碳甘（木荊糖基直接以C原子與

素）、懣:醍碳昔甘R的C相連的甘類

（蘆薈苜）

2.其它分類方法

①以連接的單糖基的個數(shù)分為單糖甘、二糖甘等；

②以昔元上連接糖鏈的數(shù)目可分為單糖甘鏈、二糖甘鏈

等；③以糖的種類可分為核糖甘、葡萄糖甘等；④以

生理作用分類，如強心昔等；⑤以其特殊性質(zhì)分類，如

皂昔。

二、甘類化合物的一般性狀、溶解度、旋光性及顯色反

應

（一）一般性狀

18

1.形態(tài)：昔類多為固體，其中糖基少的可結晶，糖

基多的如皂甘，則多呈具有吸濕性的無定形粉末。

2.味：一般無味。但有的具苦味，如穿心蓮新昔；

有很少的昔具甜味，如甜菊甘。

（二）溶解度

昔類的京解度與糖基的數(shù)目有密切的關系，其親水

性常隨糖基數(shù)目的增多而增大。糖基少的可溶于低級性

有機溶劑，若糖基增多，則在水中的溶解度也增加，因

此，用不同極性的溶劑順次提取時，各提取部位都有發(fā)

現(xiàn)昔的可能。

（三）旋光性

多數(shù)甘類呈左旋，但水解生成的糖常是右旋的，因

而使混合物呈右旋。

（四）顯色反應

Molish反應：糖在濃硫酸、a-蔡酚的作用下生成糠

醛衍生物而顯色，可用于糖和甘類化合物的檢識。

三、昔鍵的裂解

（一）酸催化水解

1.原理：背鍵具有縮醛結構，易為稀酸催化水

解。反應一般在水或稀醇溶液中進行。常用的酸有鹽

酸、硫酸、乙酸、甲酸等。其機制是昔原子先質(zhì)子化，

然后斷鍵生成陽碳離子或半椅型中間體，在水中溶劑化

而成糖。

2.水解難易：背鍵水解的難易與昔鍵原子的電子云

密度及其空間環(huán)境有密切的關系，只要有利于昔鍵原子

的質(zhì)子化就有利于水解，因此水解難易的規(guī)律可以從昔

鍵原子、糖、昔元三方面來討論。

19

（1）按背鍵原子不同，酸水解的難易順序為：N-

昔＞0—昔〉S—昔〉C—甘。N易接受質(zhì)子，最易水解，

而C上無未共享電子對，不能質(zhì)子化，很難水解。

（2）按糖的不同

①吠喃糖甘較毗喃糖甘易水解；②酮糖較醛糖易水

解；③毗喃糖昔中毗喃環(huán)的C-5上取代基越大越難水

解，因此五碳糖最易水解，其順序為五碳糖〉六碳糖〉

七碳糖，如果接有一C00H,則最難水解；④氨基糖較

羥基糖難水解，羥基糖又較去氧糖難水解，尤其是C—

2上取代氨基的糖更難。

（3）按昔元不同

①芳香屬背水解比脂肪屬甘（如菇甘、雷甘）容易

得多。某些酚甘（如蔥醍甘、香豆素苗）不用酸，只加

熱也可能水解成昔元。②昔元為小基團者。昔鍵橫鍵的

比昔鍵豎鍵的易于水解。

3.二相水解法

在酸水解反應液中加入與水不相混容的有機溶劑，

使甘元生成后立即溶于水不相混溶的有機溶劑中，以避

免昔元與酸長時間接觸而脫水生成次生甘元。

（二）酸催化甲醇解

在酸的甲醇溶液中進行甲醇解，多糖或甘可生成一對

保持環(huán)形的甲基糖昔的異構體。

應用：①甲基糖甘在吠喃糖環(huán)和毗喃糖環(huán)的區(qū)別判

斷；②糖鏈中單糖之間的連接位置確定；③昔鍵構型的

判定。

（三）堿催化水解

20

一般的普鍵對稀堿是穩(wěn)定的，不易被堿催化水解，

故昔類多數(shù)是用稀酸水解的，很少用堿水解，僅酯甘、

酚昔、稀醇甘和P—吸電子基取代的昔等才易為堿所水

解，如藏紅花苦甘、靛甘、蜀黍甘等。但有時水解后得

到的是脫水昔元，如藏紅花苦甘。

（四）酶催化水解

酶催化反應具有專屬性高，條件溫和的特點。

應用：①可以獲知昔鍵的構型；②可以保持昔元結

構不變；③還可以保留部分昔鍵得到次級昔或低聚糖，

以便獲知甘元和糖、糖和糖之間的連接方式。

常用的酶有：①轉(zhuǎn)化酶（水解P—果糖昔鍵）。②

麥芽糖酶（水解a—葡萄糖甘鍵）。③杏仁酶（水解（3

一葡萄糖昔和有關六碳醛糖甘），專屬性較低；纖維素

酶（水解0—葡萄糖甘）。此外蝸牛酶、高峰氏糖化

酶、柑橘甘酶等也常用于普鍵水解。

pH條件對酶水解反應是十分重要的，例如芥子甘

酶水解芥子甘，在pH7時生成異硫氟酸酯，在pH3?4

時生成睛和硫磺。

（五）氧化開裂法（Smith裂解）

優(yōu)點：①可得到完整的昔元；②從降解得到的多元

醇，還可確定昔中糖的類型；③對背元結構容易改變的

昔以及C—背水解研究特別適宜。

步驟：第一步在水或稀醇溶液中，用NaI04在室

溫條件下將糖氧化裂解為二元醛；第二步將二元醛用

NaBH4還原為醇，以防醛與醛進一步縮合而使水解困

難，第三步調(diào)節(jié)pH2左右，室溫放置讓其水解。

21

注意：此法顯然不適用于昔元上也有1,2—二醇

結構的昔類。

四、音類化合物的提取方法

一般都是采用水或醇從植物中提取甘類化合物。若

提取的是原生背，需抑制或破壞酶的活性；若提取的是

次生昔或昔元，需利用酶的活性將其部分水解或全水

解。

抑制或破壞酶活性的方法：①在中藥中加入一定量

的碳酸鈣；②采用甲醇、乙醇或沸水提??；③在提取過

程中還須盡量勿與酸和堿接觸。否則，得到的不是原生

昔，而是已水解失去一部分糖的次生昔，甚至是昔元。

五、昔類化合物的結構測定

（一）糖的鑒定

糖的鑒定可采用紙色譜法、薄層色譜法、氣相色

譜法、離子交換色譜法、液相色譜法等。其中紙色譜最

簡單、適用。

在紙色譜法中，

展開系統(tǒng)：水飽和的有機溶劑，如BAW,BEW,

BBPW,水飽和的酚。如要增加Rf值，需在其中加入

乙酸、毗咤、或乙醇等以增加它的含水量。

展開方法：上行法，下行法。

Rf值規(guī)律：單糖中，①碳原子數(shù)目少的糖＞碳原子數(shù)

目多的糖；②碳原子數(shù)目相同時，去氧糖,酮糖,醛

糖；③分子組成相同的糖，構象式中豎鍵羥基多的糖〉

橫鍵羥基多的糖。

22

顯色劑：苯胺-鄰苯二甲酸鹽試劑等。（顯色劑適

當，①可區(qū)別糖的類型，如五碳糖和六碳糖、醛糖和酮

糖等；②薄層掃描進行定量。）

（二）糖鏈的結構測定

1.分子量的測定：大多采用質(zhì)譜法，通過FD、FAB、

ESI獲得［M+H『、［M+Na『等準分子離子峰。

2.單糖的鑒定：一般將昔鍵全部酸水解，然后用紙色

譜檢出單糖的種類，顯色后

用薄層掃描法求得各種糖的分子比。

3.單糖之間連接位置的確定：①將昔全甲基化，然后

水解昔鍵，鑒定所有獲得的甲基化甲昔，其中游離羥基

的部位即為連接位置；②可用糖或昔元13C-NMR甘化

位移來確定；③利用2D-NMR如HMBC譜中的遠程相

關關系確定糖與糖或糖與昔元的連接位置。

4.糖鏈連接順序的確定

①早期主要是緩和酸水解法；②近年質(zhì)譜分析用的

較多（FD、FAB、ESI）；③利用2D-NMR如HMBC

譜中的遠程相關關系。

（三）背鍵構型的確定

1.酶催化水解法：麥芽糖酶能水解的為a-昔鍵，而

苦杏仁能酶解的為隹背鍵。

2.克分子旋光差法（Klyne法）：先測定未知昔鍵構

型的普及其水解所得昔元的旋光度，計算其比旋值之

差，再與一對甲昔的分子比旋相比較，數(shù)值近似者其昔

鍵構型一致。

3.利用NMR進行測定：①根據(jù)Ci-H和C2-H的偶合

常數(shù)（J值）來判斷背鍵構型，如葡萄糖等；②根據(jù)端

23

基碳和端基質(zhì)子間的偶合常數(shù)USHI值來判斷，端基為

橫鍵質(zhì)子（a-背鍵），iJci-Hi為170Hz；端基為豎鍵質(zhì)

子（0-普鍵），Il-Hi為160Hz,如鼠李糖、甘露糖

等；③利用端基碳的化學位移值判斷昔鍵構型，通常a-

構型的Ci比隹構型的Ci信號在較高場，如葡萄糖；④

單葡萄糖普可根據(jù)IR振動峰（a-構型的C］在770、

780cm-1處有較強的吸收峰）區(qū)別；⑤葡萄糖甘乙?；?/p>

物的質(zhì)譜中，m/z331這一碎片峰a-昔要比隹昔強的

多。

六、糖鏈結構研究實例

'思考題：

1.昔鍵裂解常用哪些方法？其各具有哪些優(yōu)缺點？各

適用于哪些類別的化合物？

2.進行酸水解催化時，各類化合物水解的難易程度如

何？

3.簡述昔類化合物中糖鏈的鑒定方法。

第三章苯丙素類

目的要求：

1.了解苯丙素類化合物的結構特點。熟悉苯丙酸類的

結構特點及特性。

2.掌握香豆素的結構特點和分類情況，熟悉香豆素類

化合物的提取分離方法。

3.掌握香豆素類化合物的理化性質(zhì)及其波譜學特性。

4.了解木脂素的結構類型、理化性質(zhì)及結構鑒定方法

教學學時：4學時。

24

教學重點和難點：

一、概述

1、概念：天然成分中有一類苯環(huán)和3個直鏈碳連在一

起為單位（C6-C3）構成的化合物，統(tǒng)稱苯丙素類

（phenylpropanoids）。

2、類別：包括苯丙烯、苯丙醇、苯丙酸及其縮脂、香

豆素、木脂素、木質(zhì)素。

3、生源途徑：莽草酸途徑（莽草酸為桂皮酸的前體，

但同時也是酪氨酸、色氨酸的前體，后兩者與生物堿

的合成密切相關，命名為莽草酸途徑將無法限定為僅

由桂皮酸而來的苯丙素類化合物，故現(xiàn)多稱為桂皮酸

途徑）

TAL在植物界的分布遠比PAL有限，基本可忽略不

計。

二、苯丙酸類

1.具有C6-C3結構的芳香竣酸。結構特點是苯環(huán)有

羥基取代，數(shù)目、排列方式、甲基化程度有所不同，

常與不同的醇、氨基酸、糖、有機酸結合成酯存在。

25

如綠原酸（咖啡酸與奎寧酸結合成的酯），具有抗

菌、保肝活性。

0H

綠原酸

2.分離：苯丙酸類及其衍生物大多具有一定水溶性,

常與其它一些酚酸、糅質(zhì)、黃酮甘等混在一起，一般

要經(jīng)纖維素、硅膠、大孔樹脂、聚酰胺等反復層析才

能純化。

3.鑒別：利用酚羥基的性質(zhì)（1）1-2%的FeCb甲醇

溶液或鐵氟化鉀-三氯化鐵試劑。（2）紫外光下呈蘭

色熒光，氨水處理后呈蘭色或綠色熒光。（酚羥基解

離）

4.紫外光譜的測定有利于苯丙酸類的鑒定。

中性溶液中，游離的苯丙酸的UV與其酯或昔相似，

堿性溶劑中，酚酸的譜帶與它的酯光譜有明顯差別。

5.結構鑒定：

例1：丹參素甲的波譜特征

丹參素甲

三氯化鐵呈黃綠色，紅外顯示竣基（1732,2750-

2550）和羥基（3450-3150）的存在。

26

HO6.80(1H,s)/2.86(2H,m)

4.3(lH,dd)

HO-CH—COOH

OH

6.6(1H,d,J=7Hz)6.70(1H,d,J=7Hz)

IHNMR數(shù)據(jù)如下：

例2：

三個芳香質(zhì)子7.02,1H,d,J=1.5Hz

7.23,lH,d,J=7.9Hz

6.91,lH,dd,J=7.9,1.5Hz

兩個亞甲基質(zhì)子3.04,2H,t,J=7.5Hz

2.84,2H,t,J=7.5Hz

三、香豆素(coumarins)

1、概念：鄰羥基桂皮酸的內(nèi)酯，具有芳香氣味。

27

54

63

A7kA^人

8°

2、生理活性

(1)植物生長調(diào)節(jié)劑：低濃度刺激植物發(fā)芽、生

長；高濃度抑制植物發(fā)芽、生長

(2)光敏作用：治療白斑病

(3)抗菌、抗病毒作用：秦皮中的七葉內(nèi)酯及其昔

治療痢疾；蛇床子中的奧斯腦可抑制乙肝表面抗

原。

(4)平滑肌松弛作用：冠狀動脈擴張和解痙利膽

(5)抗凝血作用：防止血栓形成

(6)肝毒性：黃曲霉素致肝癌。

3、香豆素的結構類型

香豆素是由苯丙酸經(jīng)氧化、環(huán)合而成，異戊烯基活潑雙

鍵結合位置不同，氧化情況不同而產(chǎn)生了不同的氧環(huán)結

構，根據(jù)其取代基和連接方式的不同可分為以下幾類：

28

只在苯環(huán)有取代的香豆素，取代基包括羥基、甲氧基、

亞甲二氧基、異戊烯基。

(2)吠喃香豆素

香豆素核上的異戊烯基與鄰位酚羥基環(huán)合成吠喃環(huán)者稱

為吠喃香豆素。分為角型和線型。

(3)毗喃香豆素

香豆素核上的異戊烯基與鄰位酚羥基環(huán)合成2,2-二甲

基_aj此喃環(huán)者稱為吠喃香豆素。分為角型和線型。

(4)其它香豆素類

a-毗喃酮環(huán)上有取代基的香豆素類。

4、香豆素的化學性質(zhì)

(1)內(nèi)酯性質(zhì)和堿水解反應

一般順鄰羥桂皮酸不易獲得，長時間堿液放置或UV照

射，可轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的反鄰羥桂皮酸。某些具有特殊結構

的香豆素，如C8取代基的適當位置上有談基、雙鍵、

環(huán)氧等結構者，和水解新生成的酚羥基發(fā)生締合、加成

29

等作用，可阻礙內(nèi)酯的恢復，保留了順鄰羥桂皮酸的

結構。

(2)酸的反應

①環(huán)合反應異戊烯基與相鄰酚羥基成氧環(huán)。

②烯醇酸鍵開裂

③雙鍵加水反應

(3)顯色反應

①異羥戊酸鐵反應(鑒別內(nèi)酯結構)

異羥戊酸鐵試劑(鹽酸羥胺甲醇液+氫氧化鉀甲醇液+

三氯化鐵甲醇液)，紅色

②Gibb飛反應和Emerson反應(酚羥基對位即6位無取

代者)

Gibb飛試劑2,6二澳苯醛氯亞胺的乙醇液+1%氫氧化

鉀乙醇液，呈深蘭色。

Emerson試劑2%4-氨基安替匹林乙醇液+8%鐵氟化鉀

水液，呈紅色。

5、香豆素的分離方法

(1)酸堿分離法

原理：利用內(nèi)酯加堿皂化，加酸恢復的性質(zhì)分離香豆

素。

方法：乙醛萃取液先以NaHCCh去除酸性成分，再以稀

和冷的NaOH抽出酚性成分(包括酚性香豆素)，剩

余中性部分堿水解后，以乙醛抽去不水解的中性成分，

堿液中和，再以乙酸抽出香豆素內(nèi)酯成分。

缺點：對酸堿敏感的香豆素，拿不到原存物質(zhì)。

(2)層析方法

30

硅膠、氧化鋁（酸性、中性）層析最為常用。洗脫劑己

烷-乙醛，乙酸-乙酸乙酯。

6、香豆素的波譜學特性

（1）紫外光譜

紫外光下出現(xiàn)蘭色熒光，7位引入羥基，熒光增強，羥

基酸化熒光減弱。

紫外圖譜在274nm（苯環(huán)）和311nm（a-毗喃酮環(huán)）

呈現(xiàn)兩個吸收峰，引入烷基最大吸收值改變甚微，當母

核引入含氧取代基時，最大吸收向紅位移。

（2）紅外光譜

（3）核磁共振譜

①特點：

1HNMR中，香豆素母核上的質(zhì)子由于受內(nèi)酯默基吸電

子共扼效應影響，3,6,8位質(zhì)子信號位于較高場；

4,5,7位質(zhì)子信號位于較低場。

C3、C4未取代的香豆素在芳香質(zhì)子區(qū)可見一對雙峰，

分別位于芳香質(zhì)子區(qū)的兩端，C3-H66.1-6.4,C4-H6

7.5-8.3,J3,4為9.5Hz。

迫位效應：若分子中兩個迫位質(zhì)子之一被取代（如香豆

素母核的4,5位質(zhì)子），將對另一迫位質(zhì)子產(chǎn)生較大

的去屏蔽，使其向低場位移，即迫位效應。如5位被取

代，4位H向低場位移約0.3。

②簡單香豆素

8.5Hz

7387.649.5Hz

HH

6.87

2.5Hz

③映喃香豆素

④毗喃香豆素

6.3—6.6J=10Hz、

5.3-5.7J=10HzFJL1

文。人［q［。入"'H6.8J=10Hz

H

5.7J=10Hz

⑤碳譜：母核的9個碳原子，多數(shù)在100—160區(qū)域

內(nèi)，取代基效應明顯。

四、木脂素(lignans)

1、木脂素的結構類型

木脂素是一類由苯丙素氧化聚合而成的天然產(chǎn)物，通常

所指是其二聚物，少數(shù)為三聚物和四聚物。

32

8

定義：兩分子苯丙素以側鏈中B（8-8，）碳原子相連而

成的化合物稱為木脂素。

許多木脂素并非以B碳原子相連，稱為新木脂素。

木脂素還有一些新的類型（1）苯丙素低聚體，包括三

聚體和四聚體，三聚體常稱為倍半木脂素，四聚體稱為

二木脂素；（2）雜木脂素，系由一分子苯丙素與黃

酮、香豆素或菇類等結合而成的天然化合物，根據(jù)結合

分子的不同稱為黃酮木脂素、香豆素木脂素。（3）去

甲木脂素，基本母核只有16—17個碳原子，比一般木

脂素少1—2個。

CH2OHCOOH

木脂素的組成單體主要有四種：

肉桂醇肉桂酸

丙烯基酚烯丙基酚

木脂素由雙分子苯丙素縮合成各種碳架后，側鏈Y碳原

子上的含氧官能團如羥基、談基、竣基等相互脫水縮

合，再形成半縮醛、內(nèi)酯、四氫吠喃等環(huán)狀結構，使木

脂素的結構類型更加多樣。常見下列類型：

33

o

①二芳基丁烷類②二芳基丁內(nèi)酯類

③芳基蔡類

芳基茶類木脂素常以氧化的Y碳原子縮合形成內(nèi)酯，以

內(nèi)酯環(huán)合方向分上向和下向

1-苯代蔡內(nèi)酯4-苯代蔡內(nèi)酯

34

可°?、T

7-0-7,7-0-9,9-0-9'

④四氫吠喃類

⑤雙四氫吠喃類⑥聯(lián)苯環(huán)辛烯類

小

⑦苯駢吠喃類

⑧雙環(huán)辛烷類

⑨苯駢二氧六環(huán)類⑩螺二烯酮類

J。人（

聯(lián)[苯類

倍半木脂素

35

2、木脂素的理化性質(zhì)

多為無色結晶，新木脂素難結晶。多呈游離型，脂溶

性，能溶于苯、氯仿、乙酸乙酯、乙醛、乙醇等。有多

個不對稱因素，顯光學活性，遇酸異構化。

無共同特征反應，一些非特征性試劑可用于薄層層析顯

色，如5%磷鋁酸乙醇液，30%硫酸乙醇液，有亞甲二

氧基可用變色酸-濃硫酸顯色。

3、木脂素的提取分離

（1）提取

木脂素多呈游離型，在植物體內(nèi)常與大量樹脂狀物共

存，本身在處理過程中也易樹脂化。游離木脂素易溶于

氯仿、乙酸，在石油酸、苯中溶解度較小。

（2）分離

吸附層析：硅膠吸附，石油醴-乙酸乙酯，石油醴-乙

醛，苯-乙酸乙酯，氯仿-甲醇梯度洗脫。

分配層析：紙層析

水飽和的硅藻土，乙酸乙酯-水分配

4、木脂素的結構鑒定

（1）化學反應

費米鹽氧化：費米鹽（亞硝基亞硫酸鉀）可將對位有氫

原子的酚羥基氧化成對釀。

（2）紫外光譜

芳環(huán)為發(fā)色團，兩個取代芳環(huán)是兩個孤立的發(fā)色團，兩

者紫外吸收位置相近，吸收強度是兩者之和，立體構型

對紫外光譜沒有影響。

紫外光譜可用于區(qū)別芳基四氫蔡、芳基二氫蔡和芳基蔡

型木脂素，還可確定芳基二氫秦B環(huán)上的雙鍵位置，

36

通過鑒定失水物雙鍵位置，還可確定B環(huán)上取代羥基

a-失水苦鬼臼脂素B-失

水苦鬼臼脂素

入maxnm311

入maxnm290

氫鬼臼毒素

Xmaxnm245.5,350人

maxnm266,263,323,356

(3)核磁共振譜

氫譜對于芳基蔡類和聯(lián)苯環(huán)辛烯類木脂素的氫譜信號

與結構間的關系，已獲知一些規(guī)律。

芳基蔡類木脂素

37

可區(qū)別內(nèi)酯環(huán)的上向和下向。

2-璇基對H-1和CH3O-1的去屏蔽作用使它們化學位移

移向低場；2-鍛基內(nèi)酯環(huán)-CH2-則受4-芳基的屏蔽，與

3-談基化合物相比處于相對高場，以此可區(qū)別內(nèi)酯環(huán)取

向。

思考題：4~5個

1、苯丙素類化合物包括哪些類別？

2、常用于鑒別香豆素類化合物的試劑有哪些？

3、香豆素類化合物的核磁共振氫譜信號有哪些特點？

4、芳基茶類木脂素的氫譜信號與結構間的關系有什么

規(guī)律？

第四章釀類化合物

目的要求：

1.掌握酶類化合物的基本結構及分類。

2.掌握醍類化合物的理化性質(zhì)及其衍生物的制備。

3.掌握能類化合物的提取分離及結構鑒定方法。

4.了解2DNMR譜及MS在結構鑒定中的應用。

教學時數(shù)：4學時。

教學重點和難點：

一、酶類化合物的結構類型

38

母核常見的取代基有-OH,-OCFb，-

C%或煌基側鏈，多為黃色或橙色結

晶。

（-）苯醍類

對苯釀鄰苯釀

（二）蔡二類

CL-（1,4）蔡醒B-（1,2）蔡醒

amphi-（2,6）蔡酉昆

（三）菲晶類

鄰菲醍對菲醍

（四）惠配類

包括慈醍衍生物及其不同程度的還原產(chǎn)物，如氧化慈

酚、意酚、Isfffip1,4,5,8位為a位

心、2,3,6,7位為B位

9,10位為meso位

39

1、慈釀衍生物

慈醒母核上有羥基、羥甲基、甲氧基和竣基取代。

根據(jù)羥基在慈醍母核上的分布情況，可將羥基昆衍生

物分為兩類。

(1)大黃素型羥基分布在兩側的苯環(huán)上，多數(shù)化合物

大黃酚R1=CH3R2=H

大黃素R1=CH3R2=0H

大黃素甲醛R1=CH3R2=OCH3

蘆薈大黃素R1=HR2=CH2OH

大黃酸R1=HR2=C00H

呈黃色。

(2)茜草素型羥基分布在一側的苯環(huán)上，顏色較深,

多為橙黃至橙紅茜草素R1=OHR2=HR3=H

羥基茜草素R1=OHR2=HR3=0H

偽羥基茜草素R1=OHR2=C00HR3=OH

40

OOH

9苗酚或苗醐衍生物

W備輸褊物中:該類成分可慢慢氧化成懣:醍類成

分。

3、二酮類衍生物

多為CwGo?連接，不同于一般的C-C鍵，易于斷

裂。

二、酶類化合物的理化性質(zhì)

（一）物理性質(zhì)

1、性狀

酶類化合物母核無酚羥基取代時，無色，引入酚羥基等

助色團，表現(xiàn)一定的顏色，取代越多，顏色越深。

2、升華性

游離的醛類化合物具升華性。

3、溶解度

游離酶類極性較小，一般溶于乙醇、乙酸、苯、氯仿。

成背后極性增大，易溶于乙醇、甲醇。

（二）化學性質(zhì)

1、酸性

41

酶類化合物具有酸性，因分子中酚羥基的數(shù)目及位置不

同，酸性表現(xiàn)顯著差異。

含COOH＞含2個以上B-0H＞含1個B-0H＞含2個a-

0H〉含1個a-0H

2、顏色反應

(1)Feigl反應：醍類衍生物在堿性條件下經(jīng)加熱能

迅速與醛類及鄰二硝基苯反應生成紫色化合物。

(2)無色亞甲藍顯色實驗：用于PPC和TLC噴霧劑，

是檢出苯釀和蔡醍的專用顯色劑。

(3)堿性條件下的呈色反應：羥基意酶類在堿性溶液

中發(fā)生顏色改變，會使顏色加深，多呈橙、紅、紫紅及

蘭色。

(4)與活性次甲基試劑的反應：苯醛及蔡醍類化合物

當其釀環(huán)上有未被取代的位置時，可在氨堿性條件下與

一些含有活性次甲基試劑的醇溶液反應，生成藍綠色或

藍紫色。

(5)與金屬離子的反應：在醒類化合物中，如果有a-

酚羥基或鄰位二酚羥基結構時,則可與Pb?+、Mg?，等金

屬離子形成絡合物。

三、醍類化合物的提取分離

(一)游離酶類的提取

42

1、有機溶劑提取法

2、堿提取-酸沉淀法：帶游離酚前基的醛類

3、水蒸氣蒸儲法

（二）游離羥基慈醍的分離

C可溶于5%碳酸氫鈉溶液,A可溶于5%碳酸鈉溶液,

B可溶于1%氫氧化鈉溶液。

2、吸附硅膠層析

（三）慈釀昔類與慈釀衍生物昔元的分離

極性不同，在有機溶劑中的溶解度不同。

（四）慈釀昔類的分離

主要應用層析法，一般用溶劑法或鉛鹽法處理粗提物,

除去大部分雜質(zhì)。

鉛鹽法：醋酸鉛與意：醒昔成沉淀

溶劑法：正丁醇萃取

層析法：硅膠、葡聚糖凝膠LH-20、反相硅膠

四、酶類化合物的結構鑒定

（一）醍類化合物的紫外光譜

1、苯醍和蔡醍的紫外光譜

43

苯酶有三個主要吸收峰：240（強），285（中強），

400（弱）

蔡醍有四個吸收峰:245,251,335（苯樣結構引

起）；257（醛樣結構引起）

2、慈醍的紫外光譜

羥基慈醍有五個主要吸收帶

I：230左右;II：240-260（苯樣結構引起）；III：

262-295（酶樣結構引起），受B酚羥基影響；IV：

305-389（苯樣結構引起）；V：>400（鍛基引起）受

a酚羥基影響

（二）紅外光譜

主要為鍛基吸收峰（1675-1653）,羥基吸收峰

03000）,芳環(huán)（1500-1600）

城基的峰位與羥基的數(shù)目及位置有關。

（三）醍類化合物的】HNMR

1、醒環(huán)上的質(zhì)子

O

人H6.72(s)

O

酶環(huán)引入供電取代基，使其它質(zhì)子移向高場。

2、芳環(huán)質(zhì)子

8.068.07

H0。H

7.73H|_|6.67

00

（四）醍類化合物的氣-NMR

1、1,4秦醍類化合物的氣-NMR譜

44

2、9,10慈醒類化合物的t-NMR譜

（五）醍類化合物衍生物的制備

1、甲基化反應

甲基化試劑的~~反應官能團

組成

CH2N2/Et20-COOH,B酚OH,-CHO

CH2N2/Et20+Me-COOH,B酚OH,兩個a

OH-OH之一,-CHO

(CH3)2S04+K2CB酚-OH,a-酚OH

03+丙酮-COOH,所有的酚OH,醇

CH3I+Ag20+CHCOH,-CHO

13

2、乙?；磻?/p>

試劑組成反應條件作用位置

冰醋酸（加少量冷置醇0H

乙酰氯）加熱短醇OH,B-酚0H

醋醉時間醇OH,B-酚0H,兩

長個a酚0H之一

醋酎+硼酸時間醇OH,B-酚0H

醋醉+濃硫酸冷置醇0H,酚OH,a-

醋酎+毗咤室溫放置酚0H

45

過夜醇OH,6-酚0H,烯

室溫放置醇式0H

過夜

思考題：4~5個

1、醛類化合物有哪些結構類型？各類型母核是什么？

2、醍類化合物的鑒別反應有哪些，反應試劑及現(xiàn)象是

什么？

3、PH梯度萃取法分離醍類化合物的原理是什么？

4、蔥釀類化合物的核磁共振氫譜特征是什么？

5、蔥醍類化合物常用的甲基化試劑有哪些？

第五章黃酮類化合物

目的要求：

1.掌握黃酮類化合物的結構類型，了解其生物活

性。

2.掌握黃酮類化合物的理化性質(zhì)及不同類型的化學

鑒別方法。

3.掌握黃酮類化合物的提取與分離方法和檢識方

法。

4.掌握各種光譜在黃酮類化合物結構鑒定中的應

用。

教學時數(shù)：12學時。

教學重點和難點：

、概述

46

黃酮類化合物為一類植物色素，分布廣，數(shù)量大，生理

活性多樣。

（一）定義

泛指兩個具有酚羥基的苯環(huán)通過中央三碳原子相互連接

而成的一系列化合物，母核結構為：

生源：三個丙二酰輔酶A和一個桂皮酰輔酶A生合成

而產(chǎn)生。

（二）結構分類及結構類別間的生物合成關系

1.分類依據(jù)：中央三碳鏈的氧化程度、B環(huán)連接位置及

三碳鏈是否成環(huán)。

（1）黃酮類（2）黃酮醇（3）二氫黃酮類

0000

（4）二氫黃酮醇類

（5）花色素類（6）黃烷3,4二醇類（7）黃烷

-3-醇類（8）雙苯毗酮類

47

(9)異黃酮(10)二氫異黃酮類(11)查耳酮

類(12)二氫查耳酮類

(13)橙酮類(14)高異黃酮類

O^CH-O

o0

此外，還有雙黃酮類：由兩分子黃酮或兩分子二氫黃酮

或一分子黃酮及一分子二氫黃酮以C-C或C-O-C鍵連

接而成。

黃酮木脂體類：水飛薊素

生物堿型黃酮

2.各主要類別間的生物合成關系

48

(三)存在形式

天然黃酮類化合物多以昔類形式存在，包括氧甘與碳昔

(例如葛根素)，糖通常聯(lián)在A環(huán)6,8位。

組成黃酮甘的糖主要有：

單糖類：D-葡萄糖，L-鼠李糖，D-半乳糖，D-葡萄糖

醛酸

雙糖類：槐糖(glcB1-2glc),蕓香糖(rhaal-*6glc)

(四)黃酮類化合物的生理活性

1.對心血管系統(tǒng)的作用

⑴擴張冠脈：蘆丁、葛根素黃酮片臨床用于心絞痛、

高血壓。

(2)Vip樣作用：橙皮甘可降低血管脆性及異常通透

性，用作高血壓輔助治療劑。

49

⑶抑制血小板聚集作用：抑制ADP、膠原或凝血酶誘

導的血小板聚集，從而防止血栓形成。

(4)降低血膽幽醇作用：山楂總黃酮

2.抗肝臟毒性作用

水飛薊素為二氫黃酮醇與苯丙素衍生物縮合而成，對肝

細胞膜有穩(wěn)定作用，能保護肝臟，改善肝功能，適用于

急慢性肝炎、肝硬化、中毒性肝損傷。

3.抗炎作用

黃酮類化合物可抑制脂氧化酶，從而抑制前列腺素的生

物合成，達到抗炎目的。

4.雌性激素樣作用

大豆素