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文檔簡介
總論第一節(jié)緒論
1.有效成分:與藥效有關(guān)的成分;
2.無效成分:與藥效無關(guān)的成分。第二節(jié)中藥有效成分的提取與分離(重點(diǎn))
一、中藥有效成分的提取
(一)提取概念:采用一種辦法,使中藥里面有效的成分與無效的成分分開。
(二)提取辦法:
1.溶劑提取法:選擇一種適宜的溶劑將中藥里面的有效成分提取出來。
(1)慣用提取溶劑:石油醚、正己烷、環(huán)己烷、苯、氯仿、乙酸乙酯、正丁醇、丙酮、乙醇、甲醇、水。(極性小→極性大)
(2)提取溶劑的特殊性質(zhì):石油醚:是混合型的物質(zhì);氯仿:比重不不大于水;乙醚:沸點(diǎn)很低;正丁醇:沸點(diǎn)不不大于水。
①親脂型溶劑與親水型溶劑:石油醚、正己烷、環(huán)己烷、苯、氯仿、乙酸乙酯、正丁醇與水混合之后會(huì)分層,稱為親脂型溶劑;丙酮、乙醇、甲醇與水混合之后不分層,稱為親水型溶劑。
②不同溶劑的符號(hào)。
(3)選擇溶劑:不同成分由于分子構(gòu)造的差別,所體現(xiàn)出的極性不同,在提取不同級性成分的時(shí)候,對溶劑的規(guī)定也不同。
1)物質(zhì)極性大小原則:
①含C越多,極性越小;含O越多,極性越大。
②在含O的化合物中,極性的大小與含O的官能團(tuán)有關(guān):含O官能團(tuán)所體現(xiàn)出的極性越大,此化合物的極性越大。
③與存在狀態(tài)有關(guān):游離型極性?。唤怆x型(結(jié)合型)極性大。
2)選擇溶劑原則:相似相溶
(4)提取辦法:
1)浸漬法:不用加熱,合用于熱不穩(wěn)定化學(xué)成分,或含有大量淀粉、樹膠、果膠、黏液質(zhì)的成分提取。缺點(diǎn):效率低、時(shí)間長。
2)滲漉法:不用加熱,缺點(diǎn):溶劑消耗量大、時(shí)間長
3)煎煮法:使用溶劑為水,合用于熱穩(wěn)定的藥材的提取。缺點(diǎn):不是用于含有揮發(fā)性或淀粉較多的成分的提??;不能使用有機(jī)溶劑提取。
4)回流提取法與持續(xù)回流提取法:使用溶劑為有機(jī)溶劑。
回流提取法有機(jī)溶劑消耗量大;持續(xù)回流提取法溶劑消耗量少,節(jié)省了溶劑,缺點(diǎn):加熱時(shí)間長,對熱不穩(wěn)定的成分在使用此法時(shí)要十分小心。
5)超聲波提取法:提取效率高;對有效成分構(gòu)造破壞比較小。
6)超臨界流體萃取法:CO2萃取。
特點(diǎn):
①不殘留有機(jī)溶劑,萃取速度快、收率高,工藝流程簡樸、操作方便。
②無傳統(tǒng)溶劑法提取的易燃易爆危險(xiǎn);減少環(huán)境污染,無公害;產(chǎn)品是純天然的。
③因萃取溫度低,合用于對熱不穩(wěn)定物質(zhì)的提取。
④萃取介質(zhì)的溶解特性容易變化,在一定溫度下只需變化其壓力。
⑤可加入夾帶劑,變化萃取介質(zhì)的極性來提取極性物質(zhì)。
⑥適于極性較大和分子量較大物質(zhì)的萃取。
⑦萃取介質(zhì)能夠循環(huán)運(yùn)用,成本低。
⑧可與其它色譜技術(shù)連用及IR、MS聯(lián)用,高效快速的分析中藥及其制劑中的有效成分。
2.非溶劑提取法
(1)水蒸氣提取法:合用于含有揮發(fā)性的、能隨水蒸氣蒸餾而不被破壞,且難溶或不溶于水的成分的提取。
(2)升華法:含有升華性質(zhì)的成分提取。
二、中藥有效成分的分離與精制
(一)根據(jù)物質(zhì)溶解度差別進(jìn)行分離
1.結(jié)晶及重結(jié)晶法
運(yùn)用不同溫度可引發(fā)物質(zhì)溶解度變化的性質(zhì)來分離物質(zhì)。選擇結(jié)晶溶劑的原則是:對要結(jié)晶的成分熱時(shí)溶解度大,冷時(shí)溶解度小,對雜質(zhì)冷熱都不溶或冷熱都易溶。另外規(guī)定結(jié)晶溶劑不與待結(jié)晶物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反映;沸點(diǎn)較低、易揮發(fā);無毒或毒性很小。
判斷結(jié)晶純度的辦法。
(1)晶型均一,色澤均勻。
(2)有一定的熔點(diǎn)和較小的熔距,熔距應(yīng)在2度以內(nèi)。
(3)TLC或PC分別用三種以上溶劑系統(tǒng)檢識(shí),同單一圓整斑點(diǎn)。
(4)HPLC或GC檢查呈現(xiàn)單峰。
2.沉淀法
(1)在溶液中回入另一種溶劑以變化混合的極性,使一部分物質(zhì)沉淀析出。如:水提醇沉法(除去多糖或蛋白質(zhì));醇提水沉法(除去樹脂或葉綠素);醇提乙醚沉淀或丙酮沉淀法(使皂苷沉淀析出)
(2)pH法:對酸性、堿性或兩性有機(jī)化合物來說,常可通過加入酸、堿以調(diào)節(jié)溶液的pH值,變化分子的存在狀態(tài)(游離型或解離型),從而變化溶解度而實(shí)現(xiàn)分離。
酸提堿沉法(使生物堿類成分沉淀)。堿提酸沉法(使黃酮、蒽醌等沉淀);等電點(diǎn)法(使蛋白質(zhì)沉淀)
(3)鹽類沉淀法:通過加入某種沉淀試劑,使生成水不溶性的類沉淀。
(二)根據(jù)物質(zhì)在兩相溶劑中的分派比不同進(jìn)行分離
1.分派系數(shù)K
K=Cu/CL
K:表達(dá)分派系數(shù);Cu:表達(dá)溶質(zhì)在上相溶劑中的濃度;CL:表達(dá)溶質(zhì)在下相溶劑中的濃度。K越大越容易分離。
2.分離因子β
分離因子β可定義為A、B兩種溶質(zhì)在同一溶劑系統(tǒng)中分派系數(shù)的比值。
β=KA/KB
β越大越容易分離。
β≧100,僅作一次簡樸萃取就可實(shí)現(xiàn)基本分離;若100>β>10,則須萃取10~12次;β≧2時(shí),要想實(shí)現(xiàn)分離,須做100次以上萃取才干完畢;β≈1時(shí),則KA≈KB,意味著兩者極其相近,即使作任意次分派也無法實(shí)現(xiàn)分離。
3.分派比與pH
對酸性、堿性及兩性有機(jī)化合物來說,都含有游離型和解離型,兩者可互相轉(zhuǎn)化,故在兩相中的分派比不同。
普通而言,pH<3時(shí),酸性物質(zhì)多呈非解離狀態(tài)(HA)、堿性物質(zhì)呈解離狀態(tài)(BH+)存在,PH>12時(shí),則酸性物質(zhì)呈解離狀態(tài)(A-)、堿性物質(zhì)呈非解離狀態(tài)(B)存在。
4.紙色譜
紙色譜屬于分派色譜,原理與液-液萃取法基本相似。
5.分派柱色譜
分離水溶性或極性較大的成分時(shí),固定相多采用強(qiáng)極性溶劑,如水、緩沖溶液等,流動(dòng)相普通選擇極性相對較小的有機(jī)溶劑,稱為正相分派色譜;反相分派色譜。
(三)根據(jù)物質(zhì)的吸附性差別進(jìn)行分離
1.物理吸附基本規(guī)律—相似者易于及附
硅膠、氧化鋁是極性吸附劑,遵照“相似者易于吸附”的經(jīng)驗(yàn)規(guī)律?;钚蕴繛槭欠菢O性吸附劑,與硅膠、氧化鋁相反。
為避免發(fā)生化學(xué)吸附,酸性物質(zhì)宜用硅膠,堿性物質(zhì)則宜用氧化鋁進(jìn)行分離。
2.極性及其強(qiáng)弱判斷
化合物的極性由分子中所官能團(tuán)決定
3.吸附色譜法應(yīng)用
4.聚酰胺
聚酰胺吸附屬于氫鍵吸附,酰胺羰基與酚類、黃酮類化合物的酚羥基,或酰胺鍵上的游離氨基與醌類、脂肪羧酸上的羰基形成氫鍵締合而產(chǎn)生吸附。吸附強(qiáng)弱則取決于多個(gè)化合物與之形成氫鍵締合的能力。
聚酰胺特別適合分離酚類、醌類、黃酮類化合物。
(1)形成氫鍵的基團(tuán)數(shù)目越多,吸附能力越強(qiáng)。
(2)成鍵位置對吸附力也有影響。易形成分于內(nèi)氫鍵者,其在聚酰胺上的吸附相對削弱。
(3)分子中芳香化程度高者,則吸附性增強(qiáng);反之則削弱。
普通狀況下,多個(gè)溶劑在聚酸胺術(shù)上的洗脫能力由弱至強(qiáng),可大致排列成下列次序:
水→甲醇→氫氧化鈉水溶液→甲酰胺→二甲基甲酰胺→尿素水溶液
5.大孔吸附樹脂
(1)吸附原理
大孔吸附樹脂是吸附性和分子篩性原理相結(jié)合的分子材料。吸附性是由于范德華引力或產(chǎn)生氫鍵的成果,分子篩性是由于其本身多孔性構(gòu)造所決定的。
(2)影響吸附的因素
大孔吸附樹脂本身的性質(zhì)、溶劑的性質(zhì)和化合物的性質(zhì)是影響吸附的3個(gè)重要因素。
(3)大孔吸附樹脂的應(yīng)用
(4)洗脫液的選擇
洗脫液可使用甲醇、乙醇、丙醇、乙酸乙酯等。
(四)根據(jù)物質(zhì)分子大小差別進(jìn)行分離
物質(zhì)分子大小不同的化合物可用透析法、凝膠過濾法、超濾法、超速離心法等分離。
1.凝膠過濾法
凝膠過濾法也叫凝膠滲入色譜、分子篩過濾、排阻色譜,系運(yùn)用分子篩分離物質(zhì)的一種辦法。
慣用的有葡聚糖凝膠(Sepadex-G)以及羥丙基葡聚糖凝膠(Sephadex-LH-20)。SephadexG只適于在水中應(yīng)用。SephadexLH-20既可在水中應(yīng)用,又可在由極性與非極性溶劑構(gòu)成的混合溶劑中應(yīng)用。
2.膜過濾法
膜過濾法重要涉及滲入、反滲入、超濾、電滲析、透析、液膜技術(shù)等。透析法多用于水溶性的大分子和小分子物質(zhì)的分離,如蛋白質(zhì)、酶、多糖分離過程中的脫鹽。按照孔徑大小,可將透析膜分為:微濾膜、超濾膜、反滲入膜、納米膜。
(五)根據(jù)物質(zhì)解離程度不同進(jìn)行分離
1.離子交換法分離物質(zhì)的原理
離子交換法系以離子交換樹脂作為固定相,以水或含水溶劑作為流動(dòng)相進(jìn)行分離的一種辦法,其原理是離子交換。離子交換樹脂的種類涉及陽離子(強(qiáng)酸型和弱酸型)交換樹脂和陰離子(強(qiáng)堿型和弱堿型)交換樹脂。
2.離子交換樹脂的種類
陽離子(強(qiáng)酸型和弱酸型)交換樹脂和陰離子(強(qiáng)堿型和弱堿型)交換樹脂。
3.離子交換法應(yīng)用:
(1)用于不同電荷離子的分離,如中藥水提物中酸性、堿性及兩性化合物的分離。
(2)用于相似電荷離子的分離。
(六)根據(jù)物質(zhì)的沸點(diǎn)進(jìn)行分離
分餾法是運(yùn)用中藥中各成分沸點(diǎn)的鑒別進(jìn)行提取分離的辦法,重要合用于液體混合物的分離,如揮發(fā)油和某些液體生物堿的提取分離。
(一)根據(jù)物質(zhì)溶解度差別進(jìn)行分離
(二)根據(jù)物質(zhì)在兩相溶劑中的分派比不同進(jìn)行分離
(三)根據(jù)物質(zhì)的吸附性差別進(jìn)行分離
(四)根據(jù)物質(zhì)分子大小差別進(jìn)行分離
(五)根據(jù)物質(zhì)解離程度不同進(jìn)行分離
(六)根據(jù)物質(zhì)的沸點(diǎn)進(jìn)行分離
練習(xí)題
A型題:
1.下列溶劑中極性最強(qiáng)的是
A.乙醚
B.乙酸乙脂
C.氯仿
D.正丁醇
E.甲醇[答疑編號(hào)]『對的答案』E2.下列溶劑中極性最強(qiáng)的是
A.EtOH
B.Et2O
C.Me2CO
D.CHCL3
E.H2O[答疑編號(hào)]『對的答案』E
B型題:
A.浸漬法
B.滲漉法
C.煎煮法
D.回流提取法
E.持續(xù)回流提取法
1.不加熱而浸出效率較高的辦法是[答疑編號(hào)]『對的答案』B2.以水為溶劑加熱提取的辦法是[答疑編號(hào)]『對的答案』C3.有機(jī)溶劑用量少而提取效率高的是[答疑編號(hào)]『對的答案』E4.自中藥中提取含揮發(fā)性成分時(shí)不適宜采用辦法是[答疑編號(hào)]『對的答案』C5.提取受熱易破壞的成分最簡樸的辦法是[答疑編號(hào)]『對的答案』A
X型題:
結(jié)晶法精制固體成分時(shí),規(guī)定
A.溶劑對欲純化的成分應(yīng)熱時(shí)溶解度大,冷時(shí)溶解度小
B.溶劑對欲純化的成分應(yīng)熱時(shí)溶解度小,冷時(shí)溶解度大
C.溶劑對雜質(zhì)應(yīng)冷熱都不溶
D.溶劑對雜質(zhì)應(yīng)冷熱都易溶
E.固體成分加溶劑加熱溶解,趁熱過濾后的母液要快速降溫[答疑編號(hào)]『對的答案』ACD第三節(jié)中藥化學(xué)成分的構(gòu)造研究辦法
一、化合物的純度測定
如檢查有無均勻一致的晶形,有無明確、敏銳的熔點(diǎn)。如在TLC或PC上選擇適宜的展開劑。普通,只有當(dāng)樣品在三種展開系統(tǒng)中呈現(xiàn)單一斑點(diǎn)時(shí)方可確認(rèn)其為單一化合物。GC和HPLC也是判斷物質(zhì)純度的一種重要辦法。
二、構(gòu)造研究的重要程序
初步推斷化合物類型——測定分子式,計(jì)算不飽和度——擬定分子中含有的官能團(tuán),或構(gòu)造片斷,或基本骨架——推斷并擬定分子的平面構(gòu)造——推斷并擬定分子的立體構(gòu)造(構(gòu)型、構(gòu)象)。
三、構(gòu)造研究中采用的重要辦法
(一)擬定分子式并計(jì)算不飽和度
分子式的測定可用元素定量分析配合分子量測定、同位素峰度比法和高分辯質(zhì)譜(HI-MS)法。
(二)質(zhì)譜(MS)
可用于擬定分子量及求算分子式和提供其它構(gòu)造信息。
(三)紅外光譜(IR)
特性官能團(tuán)。
(四)紫外-可見吸取光譜(UV-VIS)
共軛體系。
(五)核磁共振譜(NMR)
1.氫核磁共振(1HNMR)
化學(xué)位移、峰面積、信號(hào)的裂分及偶合常數(shù)(J)。
2.碳核磁共振(13CNMR)第二章生物堿第一節(jié)基本內(nèi)容
一、生物堿的定義
生物堿是指一類來源于生物界(以植物為主)的含氮的有機(jī)化合物,多數(shù)生物堿分子含有較復(fù)雜的環(huán)狀構(gòu)造,且氮原子在環(huán)狀構(gòu)造內(nèi),大多呈堿性。普通含有生物活性。
二、生物堿在動(dòng)、植物界的分布和存在狀況
生物堿重要分布在植物界,其分布的普通規(guī)律是:
①絕大多數(shù)生物堿分布在高等植物中,如毛莨科、罌粟科、防已科、茄科、夾竹桃科、蕓香科、豆科、小檗科等。
②極少數(shù)生物堿分布在低等植物中,如煙堿存在于蕨類植物。
③科屬親緣關(guān)系相近的植物,常含有相似構(gòu)造類型的生物堿。
④生物堿在植物體內(nèi)多數(shù)集中分布在某一部分或某些器官。
三、生物堿的分類及構(gòu)造特性
生物堿的分類辦法重要有3種,按植物來源、生源途徑和基本母核的構(gòu)造類型分類。
(一)吡啶類生物堿這類生物堿構(gòu)造簡樸,諸多呈液態(tài)。代表物有:檳榔堿、檳榔次堿,煙堿、苦參堿等。
(二)莨菪烷類生物堿
(三)異喹啉類生物堿
1.簡樸異喹啉類
2.芐基喹啉類
(1)1-芐基異喹啉類:代表物有罌粟堿、厚樸堿等。
(2)雙芐基異喹啉類:代表物有漢防已堿等。
(3)原小檗堿類:代表物有小檗堿、延胡索乙素等。
(4)嗎啡烷類:代表物有嗎啡、可待因等。
(四)吲哚類生物堿
代表物有吳茱萸堿、馬錢子堿、士的寧、長春堿、長春新堿、利血平等。
(五)有機(jī)胺類生物堿
代表物有麻黃堿、秋水仙堿、益母草堿等。第二節(jié)理化性質(zhì)
一、性狀
形態(tài)多數(shù)生物堿呈結(jié)晶形固體,有些為晶形粉末狀;少數(shù)生物堿為液體狀態(tài),這類生物堿分子中多無氧原子,或氧原子結(jié)合為酯鍵,如煙堿、檳榔堿等;個(gè)別含有揮發(fā)性(麻黃堿)、含有升華性(咖啡因、川芎嗪)。
味道大多數(shù)生物堿具苦味,少數(shù)生物堿含有其它味道,如甜菜堿含有甜味。
顏色絕大多數(shù)生物堿無色或白色,僅少數(shù)含有較長共軛體系構(gòu)造的生物堿呈不同顏色。如小檗堿為黃色,藥根堿為紅色。
二、旋光性
生物堿的旋光性受溶劑、pH等因素的影響。生物堿的生理活性與其旋光性有關(guān)。
三、溶解性
(一)游離生物堿
1.親脂性生物堿
絕大多數(shù)叔胺堿和仲胺堿屬于親脂性生物堿。
2.親水性生物堿
(1)季銨型生物堿
(2)小分子生物堿
(3)生物堿N-氧化物
(4)酰胺類生物堿
3.含有特殊官能團(tuán)生物堿
(1)具酚羥基或羧基的生物堿
這類生物堿稱為兩性生物堿,可溶于酸水和堿水。如嗎啡、青藤堿等。具酚羥基者可溶于氫氧化鈉等強(qiáng)堿性溶液,如嗎啡;具羧基者可溶于碳酸氫鈉溶液,如檳榔次堿。
(2)具內(nèi)酯或內(nèi)酰胺構(gòu)造的生物堿
這類生物堿在正常狀況下,其溶解性類似普通叔胺堿,但在強(qiáng)堿溶液中加熱,可開環(huán)形成鹽而溶于水。如喜樹堿、苦參堿等。
(二)生物堿鹽
普通易溶于水,可溶于醇類,難溶或不溶于親脂性有機(jī)溶劑。生物堿鹽溶解性因成鹽的種類不同而有差別。個(gè)別生物堿鹽的溶解性不符合普通規(guī)律。
四、堿性
生物堿分子中都含有氮原子,普通顯堿性,能與酸結(jié)合成鹽。堿性是生物堿的重要性質(zhì)。
1.生物堿堿性強(qiáng)弱的表達(dá)辦法
生物堿的堿性用其共軛酸的酸式離解指數(shù)pKa值表達(dá)。pKa值大,堿性強(qiáng);pKa值小,堿性弱。
普通認(rèn)為,生物堿pKa<2為極弱堿性,pKa2~7為弱堿性,pKa7~11為中強(qiáng)堿性,pKa>11為強(qiáng)堿性。
2.生物堿堿性強(qiáng)弱與分子構(gòu)造的關(guān)系
(1)氮原子的雜化方式
氮原了的雜化方式與堿性強(qiáng)弱的關(guān)系體現(xiàn)為SP3氮>SP2氮>SP氮
(2)電效應(yīng)
增大氮原子未共用電子云密度,則堿性增強(qiáng),反之則堿性削弱。
誘導(dǎo)效應(yīng):能使氮原子電子云密度增強(qiáng),則堿性增強(qiáng)。常見的供電子基團(tuán)為烷基。如果生物堿分子構(gòu)造中氮原子附近存在吸電子基團(tuán)或原子,其吸電子誘導(dǎo)效應(yīng)使生物堿的堿性削弱。
共軛效應(yīng):
苯胺型:堿性減少,如毒扁豆堿。
烯胺型:可使堿性削弱或增強(qiáng),如蛇根堿,小檗堿含有強(qiáng)堿性。
酰胺型:堿性極弱,強(qiáng)胡椒堿、秋水仙堿、咖啡堿等。
(3)空間效應(yīng)
若生物堿的空間環(huán)境不利于氮原子接受質(zhì)子,其堿性削弱。如甲基麻黃堿堿性麻黃堿,東莨菪堿堿性莨菪堿。
(4)氫鍵效應(yīng)
基生物堿分子構(gòu)造中氮原子附近存在羥基、羰基等取代基團(tuán),并且處在有助于同生物堿共軛酸分子的缾子形成分子內(nèi)氫鍵締合,此時(shí),該生物堿的共軛酸較穩(wěn)定,堿性增強(qiáng)。如偽麻黃堿的堿性強(qiáng)于麻黃堿。
A型題:
1.生物堿分子中氮原子雜化方式與其性堿性強(qiáng)弱的關(guān)系是
A.SP>SP2>SP3
B.SP>SP3>SP2
C.SP3>SP2>SP
D.SP3>SP>SP2
E.SP2>SP3>Sp[答疑編號(hào)]『對的答案』C2.東莨菪堿的堿性較莨菪堿弱的重要因素是
A.p-π共軛
B.π-π共軛
C.空間效應(yīng)
D.氫原子的雜化程度
E.分子內(nèi)氫鍵[答疑編號(hào)]『對的答案』C3.下組生物堿中堿性最弱者是
A.苦參堿(叔胺堿)
B.麻黃堿(仲胺堿)
C.偽麻黃堿(仲胺堿)
D.莨菪堿(叔胺堿)
E.東莨菪堿(有立體障礙的叔胺堿)[答疑編號(hào)]『對的答案』E4.下列生物堿中堿性最強(qiáng)者是
A.氯化黃連堿
B.小檗堿
C.苦參堿
D.氧化苦參堿
E.麻黃堿[答疑編號(hào)]『對的答案』B5.下列生物堿中堿性最強(qiáng)者是
A.小檗堿
B.麻黃堿
C.番木鱉堿
D.新番木堿
E.秋水仙堿[答疑編號(hào)]『對的答案』AX型題:
1.使生物堿堿性減小的及電子基團(tuán)是
A.烷基
B.羰基
C.醚基
D.酯基
E.苯基[答疑編號(hào)]『對的答案』BCDE
五、沉淀反映
大多數(shù)生物堿在酸水或稀醇中能與某些試劑反映生成難溶于水的復(fù)鹽或分子絡(luò)合物,這些試劑稱為生物堿沉淀試劑。
1.生物堿沉淀反映的條件
生物堿沉淀的反映普通在稀酸水溶液中進(jìn)行。
X型題:
1.不能進(jìn)行生物堿沉淀反映的條件是
A.稀堿水溶液
B.稀酸水溶液
C.稀酸丙酮溶液
D.醋酸水溶液
E.稀酸乙醇溶液[答疑編號(hào)]『對的答案』AC2.生物堿沉淀反映的條件是
A.濃強(qiáng)酸水溶液
B.堿性有機(jī)溶劑
C.稱酸水溶液
D.酸性稱醇溶液
E.強(qiáng)堿性水溶液[答疑編號(hào)]『對的答案』CD2.慣用的生物堿沉淀試劑
碘化物復(fù)鹽、重金屬鹽、大分子酸類等。常見的生物堿沉淀試劑有碘-碘化鉀試劑、碘化鉍鉀試劑、碘化汞鉀試劑等。
3.生物堿沉淀反映陽性成果的判斷
(1)假陰性:少數(shù)生物堿不能與普通生物堿沉淀試劑產(chǎn)生沉淀反映。如麻黃堿、咖啡堿與多數(shù)生物堿沉淀試劑不能發(fā)生沉淀反映。
(2)假陽性:中藥中有些非生物堿類物質(zhì)也能與生物堿沉淀試劑產(chǎn)生沉淀反映,如蛋白質(zhì)、多肽、氨基酸、鞣質(zhì)等。
4.生物堿沉淀反映的應(yīng)用
六、顯色反映
某些生物堿能與某些特定試劑反映生成不同顏色的產(chǎn)物,稱為生物堿的顯色反映,所用試劑稱為生物堿顯色試劑。第三節(jié)提取與分離
一、總生物堿的提取
(一)脂溶性生物堿的提取
1.水或酸水提取法
慣用0.1%~1%的鹽酸或硫酸,采用浸漬法或滲漉法提取。
①陽離子樹脂交換法
②萃取法
2.醇類溶劑提取法
提取辦法可采用浸漬法、滲漉法、回流提取法和持續(xù)回流提取法。
3.親脂性有機(jī)溶劑提取法
用親脂性有機(jī)溶劑提取之前,必須將中藥用堿水(石灰乳、碳酸鈉溶液或稀氨水)濕潤,使生物堿游離,再用親脂性有機(jī)溶劑萃取。提取辦法多采用浸漬法、回流提取法或持續(xù)回流提取法。
二、生物堿的分離
(一)初步分離
將總生物堿按堿性強(qiáng)弱、酚性有無及與否水溶性,初步分離為5個(gè)部分。
A型題:
含下列生物堿的中藥酸水提取液,用氯仿萃取,可萃取出的生物堿是
A.苦參堿
B.氧化苦參堿
C.秋水仙堿
D.麻黃堿
E.山莨菪堿[答疑編號(hào)]『對的答案』C
(二)生物堿單體的分離
1.運(yùn)用生物堿堿性的差別進(jìn)行分離
采用pH梯度萃取法分離。
一種辦法是將總堿溶于稀酸水中,逐步加堿液調(diào)節(jié)pH,使pH由低到高,每調(diào)節(jié)一次pH,用氯仿萃取多次,從而將堿性由弱到強(qiáng)的生物堿依次轉(zhuǎn)溶于氯仿而得以分離。
另一種辦法是將總生物堿溶于氯仿中,用pH由高到低的酸性緩沖液依次萃取,使生物堿按堿性由強(qiáng)至弱的次序自總堿中逐個(gè)轉(zhuǎn)溶至酸性緩沖液中;然后分別將各部分酸性緩沖液堿化,用氯傷萃獲得到不同堿性的生物堿。
2.運(yùn)用生物堿及其鹽的溶解度差別進(jìn)行分離
①苦參堿和氧化苦參堿
苦參堿的極性不大于氧化苦參堿,前后能溶于乙醚,而后者難溶于乙醚
②漢防己甲素和漢防己乙素
兩者的基本構(gòu)造相似,僅一種取代基團(tuán)的差別,后者為酚羥基,前者為甲氧基,故后者的極性不不大于前者。漢防己乙素難溶于苯,而漢防己甲素可溶于冷苯。
③麻黃堿和偽麻黃堿
兩者為一對光學(xué)異構(gòu)體,前者的草酸鹽較后者的草酸鹽在水中的溶解度小。將麻黃堿和偽麻黃堿溶于適量水中,加入一定量草酸,麻黃堿生成草酸鹽即先從水溶液中析出。
B型題:
A.麻黃堿
B.番林鱉堿
C.奎寧
D.奎尼丁
E.金雞尼丁
1.可運(yùn)用其硫酸鹽在水中的溶解度小進(jìn)行分離[答疑編號(hào)]『對的答案』C2.可運(yùn)用其鹽酸鹽在水中的溶解度小進(jìn)行分離[答疑編號(hào)]『對的答案』B3.可運(yùn)用其酒石酸鹽在水中的溶解度小進(jìn)行分離[答疑編號(hào)]『對的答案』E4.可運(yùn)用其氫碘酸鹽在水中的溶解度小進(jìn)行分離[答疑編號(hào)]『對的答案』D5.可運(yùn)用其草酸鹽在水中的溶解度小進(jìn)行分離[答疑編號(hào)]『對的答案』A3.運(yùn)用生物堿特殊官能團(tuán)進(jìn)行分離
常見的有酚羥基、羧基、內(nèi)酯或內(nèi)酰胺構(gòu)造等官能團(tuán)??蛇\(yùn)用這些官能團(tuán)進(jìn)行分離。
4.運(yùn)用色譜法進(jìn)行分離
(1)吸附柱色譜:慣用氧化鋁和硅膠作吸附劑,以親脂性有機(jī)溶劑為洗脫劑。
(2)分派柱色譜:以硅膠為支持劑,酸性緩沖液為固定相。
三、生物堿的色譜鑒別
(一)薄層色譜
1.吸附薄層色譜法
(1)吸附劑:硅膠、氧化鋁
(2)展開劑
(3)顯色觀察
多數(shù)生物堿的簿層色譜需用政良碘化鉍鉀試劑噴灑,顯示桔紅色斑點(diǎn)。
(4)應(yīng)用范疇
硅膠和氧化鋁薄層色譜合用于分離和檢識(shí)脂性生物堿。
2.分派薄層色譜法
(1)支持劑:硅膠、纖維素。
(2)固定相
對于脂溶生物堿的分離,多以甲酰胺為固定相;水溶性生物堿或生物堿鹽則以水作固定相。
(3)展開劑
分離脂溶性生物堿,應(yīng)以親脂性有機(jī)溶劑作展開劑。分離水溶性生物堿,則應(yīng)以親水性的溶劑作展開劑,如BAW系統(tǒng)[正丁醇-乙酸-水(4:1:5),上層]。
(4)應(yīng)用范疇
以甲酰胺為固定相的薄層色譜,適于分離弱極性或中檔極性的生物堿,以水為固定相的薄層色譜,適于分離水溶性的生物堿。
(二)紙色譜
1.固定相:①水;②甲酰胺;③酸性緩沖液。
2.展開劑:以水作固定相的紙色譜,宜用親水性溶劑系統(tǒng)作展開劑,如BAW[正丁醇-乙酸-水(4:1:5),上層];以甲酰胺和酸性緩沖液作固定相的紙色譜,多以親脂性有機(jī)溶劑系統(tǒng)作展開劑。
3.顯色劑
4.應(yīng)用范疇:紙色譜法多用于水溶性生物堿、生物堿鹽和弱親脂性生物堿的分離檢識(shí)。
(三)高效液相色譜
(四)氣相色譜
氣相色譜重要合用于揮發(fā)性化合物的分析,如麻黃生物堿、煙堿等。第四節(jié)含生物堿的中藥實(shí)例
一、苦參
(一)化學(xué)構(gòu)造
苦參所含生物堿重要是苦參堿和氧化苦參堿。屬于喹喏里西啶類衍生物。分子中都有2個(gè)氮原子,一種是叔胺氮,一種是酰胺氮。
(二)理化性質(zhì)
1.堿性
苦參堿中所含生物都有兩個(gè)氮原子。叔胺氮(N-1),呈堿性;酰胺氮(N-16),幾乎不顯堿性,只相稱于一元堿。
2.溶解性
苦參堿的溶解性能比較特殊,不同于普通的叔胺堿,它既可溶于水,又能溶于氯仿、乙醚、苯、二硫化碳親脂性溶劑。氧化苦參是苦參堿的氮-氧化物,具半極性配位鍵,其親水性比苦參堿更強(qiáng),易溶于水,難溶于乙醚。
(三)生物活性
消腫利尿、抗腫瘤、抗病原體、抗心律失常、正性肌力、抗缺氧、擴(kuò)張血管、降血脂、抗柯薩奇病毒、調(diào)節(jié)免疫等作用。
二、麻黃
(一)麻黃生物大及其化學(xué)構(gòu)造
麻黃堿、偽麻黃堿,甲基麻黃堿、甲基偽麻黃堿和去甲基麻黃堿、去甲基偽麻黃堿。
麻黃生物堿分于中的氮原于均在側(cè)鏈上。麻黃堿和偽麻黃堿屬仲胺衍生物,且互為立體異構(gòu)體,它們的構(gòu)造區(qū)別在于C-l的構(gòu)型不同。
(二)麻黃生物堿的理化性質(zhì)
1.性狀
麻黃堿和偽麻黃堿的分子量較小,為無色結(jié)晶。兩者皆含有揮發(fā)性。
2.堿性
麻黃堿和偽麻黃堿為仲胺生物堿,堿性較強(qiáng)。偽麻黃堿的堿性稍強(qiáng)于麻黃堿。
3.溶解性
游離的麻黃堿可溶于水,但偽麻黃堿在水中的溶解度較麻黃堿小。麻黃堿和偽麻黃堿形成鹽后來的溶解性能不完全相似,如草酸麻黃堿難溶于水,而草酸偽麻黃堿易溶于水;鹽酸麻黃堿不溶于氯仿,而鹽酸偽麻黃堿可溶于氯仿。
(三)麻黃生物堿的鑒別反映
麻黃堿和偽麻黃堿不能與大數(shù)生物堿沉淀試劑發(fā)生反映。
1.二硫化碳-硫酸銅反映屬于仲胺的麻黃堿和偽麻黃堿產(chǎn)生棕色沉淀。
2.銅絡(luò)鹽反映麻黃堿和偽麻黃的水溶液加硫酸銅、氫氧化鈉,溶液呈藍(lán)紫色。
(四)麻黃堿和偽麻黃堿的提取分離
1.溶劑法
2.水蒸氣蒸餾法
3.離子交換樹脂法
運(yùn)用強(qiáng)酸型陽離子交換樹脂,麻黃堿的堿性較偽麻黃堿弱,先從樹脂柱上洗脫。
(五)生物活性
麻黃堿有收縮血管、興奮中樞神經(jīng)的作用,能興奮大腦、中腦、延腦和呼吸循環(huán)中樞,有類似腎上腺素樣作用,能增加汗腺及唾液腺分泌,緩和平滑肌痙攣。偽麻黃堿有升壓、利尿作用。
三、黃連
(一)黃國家中生物堿及其化學(xué)構(gòu)造
芐基異喹啉衍生物,屬于原小檗堿型,重要有小檗堿(黃連素)、巴馬丁、黃連堿、甲基黃連堿、藥根堿等,均為季銨型生物堿。
(二)小檗堿的理化性質(zhì)
1.性狀
自水或稀乙醇中析出的小檗堿為黃色針狀結(jié)晶。
2.溶解性
游離小檗堿能緩緩溶解于水中,易溶于熱水或熱乙醇,在冷乙醇中溶解度不大,難溶于苯、氯仿、丙酮等有機(jī)溶劑。小檗堿的鹽酸鹽在水中的溶解度較小,較易溶于沸水,難溶于乙醇。小檗堿與大分子有機(jī)酸結(jié)合的鹽在水中的溶解度都很小。
小檗堿普通以季銨型生物堿的狀態(tài)存在,能夠離子化呈強(qiáng)堿性,能溶于水,溶液為紅色。但在其水溶液中加入過量堿,克制了季銨離子的解離,季銨型小檗堿則部分轉(zhuǎn)變?yōu)槿┦交虼际?,其溶液也轉(zhuǎn)變成棕色和黃色。醇式和醛式小檗堿為親脂性成分,可溶于乙醚等親脂性有機(jī)溶劑。
(三)小檗堿的鑒別反映
小檗堿除了能與普通生物堿沉淀試劑產(chǎn)生沉淀反映外,還含有兩個(gè)特性性檢識(shí)反映。
1.丙酮加成反映
在鹽酸小檗堿不溶液中,加入氫氧化鈉使呈強(qiáng)堿性,然后滴加丙酮,生成黃色結(jié)晶性小檗堿丙酮加成物。
2.漂白粉顯色反映
在小檗堿的酸性水溶液中加入適量漂白粉(或通入氯氣),小檗堿水溶液由黃色轉(zhuǎn)變?yōu)闄鸭t色。
(四)生物活性
小檗堿含有抗菌、抗病毒、抗炎作用。
四、川烏
(一)化學(xué)構(gòu)造
烏頭和附子重要含二萜生物堿,屬于四環(huán)或五環(huán)二萜類衍生物。雙酯型生物堿烏頭堿、次烏頭堿和美沙烏頭堿在C-14和C-8位有兩個(gè)酯鍵。
(二)川烏重要毒性生物堿在炮制過程中的變化
烏頭堿、次烏頭堿和美沙烏頭堿等雙酯型生物堿,毒性極強(qiáng),是烏頭的重要毒性成分。若將雙酯型堿經(jīng)水解除去酯基,生成單酯型生物堿(烏頭次堿)或醇胺型生物堿(烏頭原堿),則毒性減少。
五、洋金花
(一)化學(xué)構(gòu)造
莨菪烷衍生物,重要涉及莨菪堿(阿托品)、東莨菪堿、山莨菪堿、樟柳堿和N-去甲莨菪堿。其中阿托品是莨菪堿的外消旋體。
(二)理化性質(zhì)
1.旋光性
2.堿性
東莨菪堿和樟柳堿堿性較弱;莨菪堿堿性較強(qiáng);山莨菪堿堿性介于莨菪堿和東莨菪堿之間。
3.溶解性
(三)鑒別反映
1.氯化汞沉淀反映
莨菪堿(或阿托品)加熱后沉淀變?yōu)榧t色。東莨菪堿則與氯化汞反映生成白色沉淀。
2.Vitali反映
莨菪堿(或阿托品)、東莨菪堿等莨菪烷類生物堿可發(fā)生Vitali反映,用發(fā)煙硝酸解決后,再與苛性堿醇溶液反映,顯深紫色。樟柳堿為負(fù)反映。
3.過碘酸氧化乙酰丙酮縮合反映
樟柳堿可發(fā)生該反映顯黃色,其它不反映。
(四)生物活性
東莨菪堿除含有莨菪堿的生理活性(解痙鎮(zhèn)痛,解有機(jī)磷中毒和散瞳作用)外,尚有鎮(zhèn)靜、麻醉的作用。
六、馬錢子
(一)化學(xué)構(gòu)造
重要生物堿是士的寧(番木鱉堿)和馬錢子堿,有強(qiáng)毒性,屬于吲哚類衍生物。
(二)鑒別辦法
硝酸反映:士的寧與硝酸作用呈淡黃色,蒸干后的殘?jiān)霭睔饧醋優(yōu)樽霞t色;馬錢子堿與濃硝酸接觸呈深紅色,繼加氯化亞錫,由紅色轉(zhuǎn)為紫色。
濃硫酸-重鉻酸鉀反映
A型題:
1.vitali反映不能用于檢識(shí)的是
A.樟柳堿
B.莨菪堿
C.阿托品
D.東莨菪堿
E.山莨菪[答疑編號(hào)]『對的答案』A2.含有配位鍵構(gòu)造的生物堿是
A.苦參堿
B.羥基苦參堿
C.氧化苦參堿
D.去氫苦參堿
E.安那吉堿[答疑編號(hào)]『對的答案』C3.麻黃堿不含有的性質(zhì)是
A.與大多數(shù)生物堿沉淀試劑能產(chǎn)生沉淀反映
B.可溶于水
C.可溶于氯仿
D.含有揮發(fā)性
E.擬腎上腺素作用[答疑編號(hào)]『對的答案』A4.以溶劑分離麻黃堿和偽麻黃堿,是根據(jù)
A.兩者的堿性不同
B.兩者側(cè)鏈的絕對構(gòu)型不同
C.兩者的鹽酸鹽的水溶性不同
D.兩者的草酸鹽的水深性不同
E.兩者的脂溶性不同[答疑編號(hào)]『對的答案』DB型題:
A.小檗堿
B.麻黃堿
C.偽麻黃堿
D.東莨菪堿
E.山莨菪堿
1.其共軛酸的分子內(nèi)氫鍵穩(wěn)定的是[答疑編號(hào)]『對的答案』C2.其草酸鹽不溶于水的是[答疑編號(hào)]『對的答案』B3.其分子構(gòu)造中含有氧環(huán)的是[答疑編號(hào)]『對的答案』D4.其鹽酸鹽在冷水中溶解度小的是[答疑編號(hào)]『對的答案』A5.其鹽酸鹽加入氫氧化鈉后,滴加丙酮,生成黃色結(jié)晶的是[答疑編號(hào)]『對的答案』AX型題:
1.小檗堿的特性性檢識(shí)反映是
A.與碘化鉍鉀的反映
B.與雷氏銨鹽的反映
C.與丙酮的反映
D.與苦味酸的反映
E.與漂白粉的反映[答疑編號(hào)]『對的答案』CE2.有關(guān)苦參堿的敘述,對的的是
A.分子中含有酯鍵構(gòu)造
B.為水溶性生物堿,難溶于氯仿、乙醚中
C.存在于含有抗腫瘤作用的苦參中
D.屬于喹喏里西啶的衍生物
E.含有肌肉松弛作用[答疑編號(hào)]『對的答案』CD第三章糖和苷第一節(jié)糖的分類
單糖是多羥基醛或酮,是構(gòu)成糖類及其衍生物的基本多元。習(xí)慣上將單糖Fischer投影式中距羰基最遠(yuǎn)的不對稱碳原子的構(gòu)型定為整個(gè)糖分子的絕對構(gòu)型,其羥基向右的為D-型,向左的為L-型。
根據(jù)成環(huán)的C原子多少,可分為五碳糖(呋喃糖)、六碳糖(吡喃糖)。單糖成環(huán)后新形成的一種不對稱碳原子成為端基碳,生成的一對差向異構(gòu)體有αβ兩種構(gòu)型。
常見的單糖有:五碳醛糖(如D-核糖、D-木糖、L-阿拉伯糖)、六碳醛糖(如D-葡萄糖、D-甘露糖、D-半乳糖)、甲基五碳醛糖(如D-雞納糖、L-鼠李糖、D-夫糖)、六碳酮糖(如D-果糖)、糖醛酸(D-葡萄糖醛酸、D-半乳糖醛酸)等。
由2~9分子個(gè)單糖通過苷鍵結(jié)合而成的直鏈或支鏈聚糖稱為低聚糖,或寡糖。常見的二糖有:龍膽二糖、麥芽糖、冬綠糖、蠶豆糖、昆布二糖、槐糖、蕓香糖、新橙皮糖等。龍膽二糖、麥芽糖、蕓香糖和新橙皮糖需要理解其構(gòu)造。
由10個(gè)以上單糖通過苷鍵連接而成的糖稱為多聚糖,或多糖。分兩類:一類是動(dòng)植物的支持組織,該類成分不溶于水,分子呈直鏈型,如纖維素;一類是動(dòng)植物的貯存養(yǎng)料,可溶于熱水成膠體溶液,多數(shù)分子呈支鏈型,如淀粉。其中,淀粉由直鏈的糖淀粉和支鏈的膠淀粉構(gòu)成。糖淀粉遇碘顯藍(lán)色,膠淀粉遇碘顯紫紅色。
第二節(jié)苷的分類
苷類又稱配糖體,是糖或糖的衍生物如氨基糖、糖醛酸、去氧糖等與另一非湯武之通過糖的端基碳原子連接而成的化合物。其中糖部分稱為苷元或配基,其連接的鍵叫苷鍵
一、按苷元的化學(xué)構(gòu)造分類
可分為:氰苷、香豆素苷、木脂素苷、黃酮苷、蒽醌苷、吲哚苷等。
二、按苷類在植物體內(nèi)的存在狀況分類
存在于植物體內(nèi)的苷稱為原生苷,水解后失去一部分糖的稱為次生苷??嘈尤受帐窃眨夂笫ヒ环肿悠咸烟嵌傻囊皺衍站褪谴紊?。
三、按苷鍵原子分類
1.O-苷(最常見的一類苷)
(1)醇苷:通過醇羥基與糖端基羥基脫水而成的苷,如含有致適應(yīng)原作用的紅景天苷,殺蟲抗菌作用的毛莨苷,解痙止痛作用的獐芽菜苦苷等都屬于醇苷。
(2)酚苷:通過酚羥基而成的苷,如苯酚苷、萘酚苷、蒽醌苷、香豆素苷、黃酮苷、木脂素苷等。如天麻苷。
(3)氰苷:重要是指α-羥腈的苷。這類苷多數(shù)為水溶性,易水解,生成的苷元α-羥腈很不穩(wěn)定,立刻分解為醛(酮)和氫氰酸。在堿性條件下苷元容易發(fā)生異構(gòu)化。如苦杏仁苷。
(4)酯苷:以其苷元的羧基和糖的端基碳相連接而成,酯苷的苷鍵現(xiàn)有縮醛性質(zhì)又有脂的性質(zhì),易為稀酸和稀堿所水解。如山慈菇苷A。
(5)吲哚苷
2.S-苷蘿卜苷和芥子苷。芥子苷經(jīng)芥子酶水解,生成的芥子油含有異硫氰酸酯類、葡萄糖和硫酸鹽,含有止痛和消炎作用。
3.N-苷巴豆苷。
4.C-苷是一類不通過O原子,而直接以C原子與苷元的C原子相連的苷類。牡荊素、蘆薈苷。
四、其它分類辦法
1.按苷的特殊性質(zhì)分類,如皂苷;
2.按生理作用分類,如強(qiáng)心苷;
3.按糖的名稱分類,如木糖苷、葡萄糖苷;
4.按連接單糖基的數(shù)目分類,如單糖苷、雙糖苷、叁糖苷;
5.按連接的糖鏈數(shù)目分類,如單糖鏈苷、雙糖鏈苷等。第三節(jié)化學(xué)性質(zhì)
一、糖的化學(xué)性質(zhì)
1.氧化反映
單糖分子中有醛(酮)基、伯醇基、仲醇基和鄰二醇基構(gòu)造單元。
(1)Fehling反映:在堿性試劑下,Ag+及Cu2+可將醛基氧化成羧基,分別生成金屬銀及磚紅色的氧化亞銅。。
(2)溴水:氧化糖的醛基生成糖酸。溴水只氧化醛糖不氧化酮糖。
(3)過碘酸氧化反映
在糖苷類和多元醇的構(gòu)造研究中,過碘酸氧化反映是一種慣用的反映。該反映的特點(diǎn)是:①不僅能氧化鄰二醇,并且對于α-氨基醇、α-羥基醛(酮)、α-羥基酸、鄰二酮、酮酸和某些活性次甲基也也可氧化,只是對于α-羥基醛(酮)反映慢,對酮酸反映非常慢。②在中性和弱酸性條件下,對順式鄰二醇羥基的氧化速度比反式快得多,,如對于α-D-甘露醇吡喃糖甲苷的反映速度大大快于β-D-葡萄吡喃糖甲苷;但在弱堿性條件下順式和反式鄰二醇羥基的反映速度相差不大。。③對固定在環(huán)的異邊并無扭曲余地的鄰二醇羥基不反映,如過碘酸不與1,6-β-D-葡萄呋喃糖酐反映。④對開裂鄰二醇羥基的反映幾乎是定量進(jìn)行的,生成的HIO>3能夠滴定,最后的降解產(chǎn)物(如甲醛、甲酸等)也比較穩(wěn)定。⑤反映在水溶液中進(jìn)行。通過測定HIO3的消耗量以及最后的降解產(chǎn)物,能夠推測出糖的種類、糖的氧環(huán)大?。ㄟ拎腔蜻秽牵?、糖與糖的連接位置、分子中鄰二醇羥基的數(shù)目以及碳的構(gòu)型等。
2.羥基反映
(1)醚化反映:醚化最慣用的糖及苷的醚化反映有甲醚化、三甲基硅醚化和三苯甲醚化等。。慣用的甲醚化辦法有Haworth法、Purdic法、Kuhn法>、、Hakomorii法(箱遵法)等等。
(2)?;从常乎;从匙顟T用的糖及苷的?;从呈且阴;图妆交酋;H鐚妆交酋;从?,乙酰化反映所用試劑多為醋酐。。
(3)縮醛和縮酮化反映:酮或醛在脫水劑作用下易與含有適宜空間的1,3-二醇羥基或鄰二醇羥基生成環(huán)狀的縮醛或縮酮。
(4)硼酸絡(luò)合反映:許多含有鄰二羥基的化合物可與硼酸、鉬酸、銅氨、堿金屬等試劑反映生成絡(luò)合物,使它們的理化性質(zhì)發(fā)生較大變化,據(jù)此可用于糖、苷等化合物的分離、鑒定以及構(gòu)型的擬定。
與硼酸的絡(luò)合反映對羥基位置的規(guī)定比較嚴(yán)格,只有處在同一平面上的羥基才干形成穩(wěn)定的絡(luò)合物。
3.羰基反映
除了發(fā)生上述氧化反映外,糖的羰基還可被催化氫化或金屬氫化物還原,其產(chǎn)物叫糖醇。另外,含有醛或酮羰基的單糖可與苯肼反映,首先生成腙,體現(xiàn)出非常好的晶形和溶點(diǎn)點(diǎn)。
4.苷類化合物的化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)
苷類化合物和苷原是一對母子關(guān)系,普通來講,苷元是一種親脂性成分,當(dāng)苷元和糖連接形成苷后來,會(huì)變成一種親水性的成分。因此,在普通意義上,苷元含有親脂性,有非常好的結(jié)晶狀態(tài),而苷類化合物含有親水性,普通來講,是一種無定形的粉末。但是苷的親水性的大小,事實(shí)上變化是很大的,由于苷類化合物是由苷元和糖兩部分連接起來的,如果在一種化合物的構(gòu)造當(dāng)中,苷元部分的極性很小,上面連的糖也極少,此時(shí)的苷所體現(xiàn)出來的極性,也不會(huì)很大;如果苷元本身極性就比較大,上面又連了諸多的糖,最后所形成的苷的極性必定也會(huì)非常大。因此,苷的極性的大小,是由苷元的極性和苷中糖的極性兩部分綜合作用后來,所體現(xiàn)出來的一種性質(zhì)。因此在分析苷的極性的大小的時(shí)候,一定要分析構(gòu)成這個(gè)苷的苷元的極性如何,糖的極性如何。
C-苷,在親脂性或親水性的溶劑當(dāng)中,它的極性都不是特別的抱負(fù),這是它與其它苷類化合物一種明顯的區(qū)別。苷類化合物由于在分子構(gòu)造中都有糖,苷類化合物都會(huì)體現(xiàn)很強(qiáng)的旋光性,而苷元可能會(huì)體現(xiàn)旋光性,也可能沒有旋光性,有無旋光取決于分子構(gòu)造當(dāng)中,是不是存在手性碳原子,是不是存在對稱的因素,因此需要具體的構(gòu)造作具體的分析。
二、苷鍵的裂解
1.酸催化水解
苷鍵含有縮醛構(gòu)造,易為稀酸催化水解。反映普通在水或稀醇溶液中進(jìn)行。慣用的酸有鹽酸、硫酸、乙酸、甲酸等等。其機(jī)制是苷原子先質(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。
(1)按苷鍵原子不同,酸水解的易難次序?yàn)椋篘--苷>O--苷>S--苷>C--苷。。
(2)吡喃糖苷中吡喃環(huán)的C-5上取代基越大越難水解,因此五碳糖最易水解,其次序?yàn)槲逄继?gt;甲基五碳糖>六碳糖>七碳糖。。如果接有-COOH,則最難水解。
(3)氨基糖較羥基糖難水解,羥基糖又較去氧糖難水解。
(4)呋喃糖苷較吡喃糖苷易于水解,酮糖較醛糖易水解。。
2.堿催化水解
僅酯苷、酚苷、烯醇苷和β-吸電子基取代的苷等才干被水解。
3.酶催化水解
酶催化反映含有專屬性高,條件溫和的特點(diǎn)。慣用的酶有轉(zhuǎn)化糖酶、麥芽糖酶、杏仁苷酶和纖維素酶等。
①轉(zhuǎn)化糖酶:β-果糖苷水解;
②麥芽糖酶:α-葡萄糖苷水解;
③杏仁苷酶:一種β-葡萄糖苷水解酶,專屬性較低,水解普通β-葡萄糖苷和有關(guān)六碳醛糖苷;
④纖維素酶:β-葡萄糖苷水解酶。
pH條件對酶水解反映是十分重要的,例如:芥子苷酶水解芥子苷,在pH7時(shí)酶解生成異硫氰酸酯,在pH3-4時(shí)酶解則生成腈和硫黃。
三、苷類的顯色反映
糖的顯色反映中最重要的是Molish反映。
苷元的構(gòu)造多個(gè)多樣,,Molishh試劑由濃硫酸和和α--萘酚構(gòu)成。。可檢識(shí)糖和苷的存在。苷類化合物由苷元和糖兩部分構(gòu)成,故苷類化合物能發(fā)生對應(yīng)的苷元和糖的多個(gè)顯色反映。硫酸兼有水解苷鍵的作用,生成的單糖在濃硫酸的作用下,失去3分子水,生成含有呋喃環(huán)構(gòu)造的醛類化合物。由五碳糖生成的是糠醛,甲基五碳糖生成的是5-甲糠醛,六碳糖生成的是5-羥甲糠醛。這些糠醛衍生物和許多芳胺、酚類可縮合成有色物質(zhì),借此來檢識(shí)糖和苷類化合物的存在。
A型題:
用于檢識(shí)化合物中與否含糖的構(gòu)造單元的顯色反映是()
A.Keddle反映
B.Legal反映
C.Molish反映
D.Liebermann-Burchard反映
E.Raymond反映[答疑編號(hào)]『對的答案』CX型題:
能與Molish試劑成陽性反映的化合物有()
A.山萘酚
B.蘆丁
C.芹菜素-7-O-葡萄糖
D.木犀草素-7-O-葡萄糖
E.橙皮苷[答疑編號(hào)]『對的答案』BCDEB型題:
A.三氯乙酸反映
B.Molish反映
C.中性醋酸鉛試劑
D.紅外光譜
E.Girard試劑
區(qū)別三萜皂苷元和三萜皂苷()[答疑編號(hào)]『對的答案』BA.蛋白質(zhì)
B.多糖
C.氨基酸
D.昆蟲變態(tài)激素
E.甾醇
含有Molish反映的是()[答疑編號(hào)]『對的答案』B第四節(jié)提取分離辦法
在提取分離辦法里苷類化合物是有苷和苷元的辨別,苷類化合物和苷元它們是一對母子關(guān)系,苷在適宜的條件下能轉(zhuǎn)變?yōu)檐赵\帐且环N親水性的成分,苷元是一種親脂性的成分苷的親水性的大小取決于苷元部分,以及在形成苷的時(shí)候所連的糖這樣兩個(gè)部分。
苷在植物體里邊的存在狀況有原生苷和次生苷的辨別,在提取分離苷類化合物時(shí),有時(shí)候需要提取的是原生苷,有時(shí)候需要提取的是次生苷,有的時(shí)候又需要提取的是苷元。
在提取原生苷的時(shí),首先要盡量設(shè)法破壞或克制酶的活性,以避免原生被酶解,慣用的辦法是采用甲醇、乙醇或沸水提取,或者在藥材原料中拌入一定量的無機(jī)鹽(如碳酸鈣)。另一方面是在提取過程中要注意避免與酸或堿接觸,以防酸或堿破壞欲提取成分的構(gòu)造。
提取次生苷時(shí)要運(yùn)用酶的活性。
采用溶劑萃取法分離時(shí),普通可用乙醚或氯仿萃獲得到苷元,用醋酸乙酯萃獲得到單糖苷,用正丁醇萃獲得到多糖苷。
練習(xí)題
X型題
從中藥里提取原生苷可采用的辦法有()
A.水浸泡法
B.沸水煮沸法
C.乙醇提取法
D.乙醚提取法
E.酸水提取法[答疑編號(hào)]『對的答案』BCA型題
要從含苷類中藥中得到較多的有生物活性的游離的苷原,最佳的辦法是()
A.用乙醇提取,回收乙醇,加酸水解后來用乙醚來萃取
B.用乙醚直接來萃取
C.用水提取,提取液加酸水解后來萃取
D.用水提取,提取液直接用乙醚來萃取
E.用乙醇提取,回收乙醇后來,用乙醚來萃取[答疑編號(hào)]『對的答案』A第五節(jié)構(gòu)造測定
苷是由糖和苷元兩部分構(gòu)成的。
苷的分解,首先理解基本的分子量的大小,就把苷通過水解的措施變成兩部分,變成苷元部分、糖部分,然后分別對苷元部分、糖部分分別來進(jìn)行構(gòu)造研究,最后將兩部分構(gòu)造,拼揍在一起,還原成一種苷的完整的構(gòu)造。
一、糖的鑒定
(一)紙色譜
展開劑以正丁醇-乙醇-水和水飽和的苯酚兩種系統(tǒng)應(yīng)用最為普遍。正丁醇醋酸水簡稱BAW系統(tǒng),B代表正丁醇,A代表醋酸,W代表水。比例為4:1:5的上層溶液。糖類的紙色譜慣用顯色劑有:硝酸銀試劑;三苯四氮唑鹽試劑;苯胺-鄰苯二甲酸鹽試劑;3,5-二羥基甲苯-鹽酸試劑;過碘酸加聯(lián)苯胺試劑等。
在用紙層吸來進(jìn)行分離,最常見的糖是葡萄糖和鼠李糖,這兩個(gè)糖Rf值的大小普通的規(guī)律是,鼠李糖由于極性,不大于葡萄糖,在用紙色譜檢識(shí)時(shí),鼠李糖的Rf值普通不不大于葡萄糖。不同的糖Rf值的大小都會(huì)有比較大的差別。
慣用顯色劑有:硝酸銀試劑,使還原糖顯棕黑色;三苯四氮唑鹽試劑,使單糖和還原性低聚糖呈紅色;苯胺-鄰苯二甲酸鹽試劑,使單糖中的五碳糖和六碳糖所呈顏色略有區(qū)別;3,5-二羥基甲苯-鹽酸試劑,使酮糖和含酮糖的低聚糖呈紅色;過碘酸加聯(lián)苯胺,使糖、苷和多元醇中有鄰羥基構(gòu)造者呈藍(lán)底白邊。
(二)薄層色譜
糖的極性大,在硅膠薄層上進(jìn)行層析時(shí),點(diǎn)樣量不適宜過多。若點(diǎn)樣太多,斑點(diǎn)就會(huì)明顯拖尾,Rf值也下降,使某些Rf值相近的糖難以獲得滿意的分離。若硅膠用0.03mol/L硼酸溶液或某些無機(jī)鹽的水溶液替代水調(diào)制吸附劑涂鋪薄層,則樣品承載量可明顯增加,分離效果也有改善。
(三)氣相色譜
(四)離子交換色譜
(五)液相色譜
二、糖鏈的構(gòu)造測定
測定糖鏈的構(gòu)造重要解決三個(gè)問題:單糖的構(gòu)成;糖與糖的連接位置和次序;苷鍵的構(gòu)型。
(一)分子量的測定苷的分子量測定現(xiàn)在大多采用質(zhì)譜法。但由于其極性大造成熱揮發(fā)性差,電子轟擊法(EI)和化學(xué)電離(CI)常不能得到抱負(fù)的成果,普通采用場解吸(FD)、快原子轟擊(FAB)、電噴霧(ESI)等辦法獲得[M+H]+、[M+Na]+等準(zhǔn)分子離子峰。
(二)單糖的鑒定苷中糖鏈的研究首先要理解由哪些單糖所構(gòu)成,多個(gè)單糖之間的比例如何。普通是將苷鍵全部酸水解,然后用紙色譜檢出單糖的種類。經(jīng)顯色后用薄層掃描儀求得多個(gè)糖的分子比。單糖的定性定量也能夠通過苷全甲基化并水解后得到的甲基化單糖的氣相色譜決定,但需要多個(gè)各樣的甲基化單糖作原則品。
(三)單糖之間連接位置的擬定
單糖之間連接位置的擬定的兩種辦法是:苷全甲基化甲醇解,13CNMR苷化位移。
將苷全甲基化,然后水解苷鍵,鑒定全部獲得的甲基化單糖,其中游離的一OH的部位就是連接位置。水解要盡量溫和,否則會(huì)發(fā)生去甲基化反映和降解反映。
(四)糖鏈連接次序的擬定
早期決定糖連接次序的辦法重要是緩和水解法,即用稀酸(涉及有機(jī)酸)水解、酶解、乙酰解、堿水解等辦法,將苷的糖鏈水解成較小的片段(多個(gè)低聚糖),然后分析這些低聚糖的連接次序,從低聚糖的構(gòu)造推測整個(gè)糖鏈的構(gòu)造。Smith裂解法也廣泛用于糖連接次序的決定,只是分析碎片的工作比較繁瑣。
近年質(zhì)譜分析也已用于糖鏈連接次序的研究。在快原子轟擊質(zhì)譜(FABMS)中有時(shí)會(huì)出現(xiàn)苷分子中依次脫去末端糖的碎片離子峰。如果單糖的質(zhì)量不同,可由此擬定糖的連接次序。
現(xiàn)在,2D-NMR和NOE差譜技術(shù)在擬定糖鏈連接位置和次序的研究中有了廣泛的應(yīng)用。如在下列化合物HMBC譜中能夠觀察到1″-H和7-C,1′″-H和3″-C以及l(fā)″″-H和6″′-C的遠(yuǎn)程有關(guān),由此可判斷糖與苷元及單糖之間的連接次序。
(五)苷健構(gòu)型的擬定
糖與糖之間的苷鍵和糖與非糖部分的苷鍵,本質(zhì)上都是縮醛鍵,也都存在端基碳原子的構(gòu)型問題。測定苷鍵構(gòu)型的問題重要有三種辦法,即酶催化水解辦法、分子旋光差法(Klyne法)和NMR法。
1.運(yùn)用酶水解進(jìn)行測定如麥芽糖酶能水解的為α一苷鍵,而杏仁苷酶能水解的為β一苷鍵。但必須注意并非全部的β一苷鍵都能為杏仁苷酶所水解。
2.運(yùn)用Klyne經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算
Klyne根據(jù)前人的經(jīng)驗(yàn),得出一種計(jì)算公式,即先測定未知苷鍵構(gòu)型的苷及其水解所得苷元的旋光度,再通過計(jì)算得到其分子比旋[M]D,然后用苷的分子比旋[M]D苷減去苷元的分子比旋[M]D苷元,求得其差值為△[M]D。公式以下:
△[M]D=[M]D苷一[M]D苷元
3.運(yùn)用NMR進(jìn)行測定1HNMR:葡萄糖,β-苷鍵JH1-H2=6~8Hz,α-苷鍵JH1-H2=3~4Hz。注意鼠李糖、甘露糖不能用上法鑒別。
13CNMR:1JC1-H1=170Hz(α-苷鍵),1JC1-H1=160Hz(β-苷鍵)。
練習(xí)題
X型題
苷類化合物擬定糖鏈構(gòu)造要解決的問題是
A.糖鏈中糖的元素比
B.糖鏈中糖的種類和比例
C.糖之間的連接位置
D.糖之間的連接次序
E.糖之間苷鍵的構(gòu)型[答疑編號(hào)]『對的答案』BCDE擬定苦杏仁苷苷鍵的構(gòu)型,可選用的辦法有
A.苦杏仁酶酶解法
B.1H—NMR譜端基H的J值
C.13C—NMR譜端基C的lJch值
D.13C—NMR譜端基C的δ值
E.1H—NMR譜端基H的δ值[答疑編號(hào)]『對的答案』ABCD擬定苷鍵構(gòu)型的辦法有
A.酸水解法
B.堿水解法
C.酶催化水解法
D.克分子比旋光差(Klyne)法
E.NMR法[答疑編號(hào)]『對的答案』CDEB型題
(1~5)
A.糖的種類
B.苷元的種類
C.苷的分子量
D.單糖間連接位置
E.苷鍵的構(gòu)型
1.苷經(jīng)酸水解后有機(jī)溶劑層的薄層色譜可檢識(shí)[答疑編號(hào)]『對的答案』B2.苷經(jīng)酸水解后水層的紙色譜可檢識(shí)[答疑編號(hào)]『對的答案』A3.苷的1HNMR譜中的JH1—H2可擬定[答疑編號(hào)]『對的答案』E4.苷的13CNMR譜的苷化位移可擬定[答疑編號(hào)]『對的答案』D5.苷的FAB-MS可擬定[答疑編號(hào)]『對的答案』C第六節(jié)苦杏仁中所含苷類化合物
苦杏仁苷是一種氰苷,易被酸和酶所催化水解。水解所得到的苷元α-羥基苯乙腈很不穩(wěn)定,易分解生成苯甲醛和氫氰酸。其中苯甲醛含有特殊的香味,普通將此作為鑒別苦杏仁苷的辦法。其具體操作為:取本品數(shù)粒,加水共研,發(fā)出苯甲醛的特殊香氣。另外,苯甲醛可使三硝基苯酚試紙顯磚紅色的反映也可用來鑒定苦杏仁苷的存在。具體操作為:取苦杏仁數(shù)粒,搗碎,稱取約0.1g,置試管中,加水?dāng)?shù)滴使?jié)駶?,試管中懸掛一條三硝基苯酚試紙,用軟木塞塞緊,置溫水浴中,10分鐘后,試紙顯磚紅色。反映式見前。第四章醌類醌類化合物涉及醌類或容易轉(zhuǎn)化為含有醌類性質(zhì)的化合物,以及在生物合成方面與醌類有親密聯(lián)系的化合物。第一節(jié)構(gòu)造與分類
醌類化合物從構(gòu)造上分重要有苯醌、萘醌、菲醌、蒽醌等四類。
一、苯醌類
可分為鄰苯醌和對苯醌兩大類。
二、萘醌類
許多萘醌類化合物含有明顯的生物活性,如從中藥紫草及軟紫草中分得的一系列紫草素及異紫草素衍生物,含有止血、抗炎、抗菌、抗病毒及抗癌作用,與其清熱涼血的藥性相符,可認(rèn)為這些萘醌化合物為紫草的有效成分。
三、菲醌類
天然菲醌類衍生物涉及鄰醌及對醌兩種類型。
四、蒽醌類
蒽醌類成分涉及蒽酮及其不同還原程度的產(chǎn)物。按母核可分為單蒽核及雙蒽核,按氧化程度又可分為氧化蒽酚、蒽酚、蒽酮、蒽酚及蒽酮的二聚物。
按與否含糖和與否形成苷來分類,分為游離蒽醌和結(jié)合蒽醌。
(一)單蒽核類
1.蒽醌及其苷類
天然蒽醌以9,10-蒽醌最為常見,其C-9、C-10為最高氧化狀態(tài),較為穩(wěn)定。
(1)大黃素型這類蒽醌其羥基分布于兩側(cè)的苯環(huán)上,多數(shù)化合物呈黃色。許多中藥如大黃、虎杖等有致瀉作用的活性成分就屬于這類化合物。羥基蒽醌類衍生物多與葡萄糖、鼠李糖結(jié)合成苷存在。
(2)茜草素型這類蒽醌其羥基分布在一側(cè)苯環(huán)上,顏色為橙黃至橙紅色,種類較少,如中藥茜草中的茜草素及其苷、羥基茜草素、偽羥基茜草素。
2.氧化蒽酚類
蒽醌在堿性溶液中可被鋅粉還原生成氧化蒽酚及其互變異構(gòu)體蒽二酚,氧化蒽酚及蒽二酚均不穩(wěn)定,氧化蒽酚易氧化成蒽酮或蒽酚,蒽二酚易氧化成蒽醌,故兩者較少存在于植物中。
3.蒽酚或蒽酮類
蒽醌在酸性溶液中被還原,則生成蒽酚及其互變異構(gòu)體蒽酮。在新鮮大黃中含有蒽酚類成分,貯存2年以上則檢測不到蒽酚。如果蒽酚衍生物的meso位羥基與糖縮合成苷,則性質(zhì)比較穩(wěn)定,只有通過水解去糖后,才容易被氧化轉(zhuǎn)變成蒽醌類化合物。
4.C-糖基蒽類
這類蒽衍生物是以糖作為側(cè)鏈通過碳-碳鍵直接與苷元相連。
(二)雙蒽核類
l.二蒽酮類衍生物二蒽酮類是二分子蒽酮脫去一分子氫后互相結(jié)合而成的化合物,其上下兩環(huán)的構(gòu)造相似且對稱,又可分為中位連接和α位連接等形式。二蒽酮多以苷的形式存在,若催化加氫還原則生成二分子蒽酮,用FeCl3氧化則生成二分子蒽醌。如中藥大黃、番瀉葉中致瀉的重要成分番瀉苷A、B、C、D等皆為二蒽酮類衍生物。
大黃中致瀉的重要成分番瀉苷A,就是因其在腸內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)榇簏S酸蒽酮而發(fā)揮作用。
2.二蒽醌類蒽醌類脫氫縮合或二蒽酮類氧化均可形成二蒽醌類。天然二蒽醌類中兩個(gè)蒽醌環(huán)都是相似且對稱的,由于空間位阻的互相排斥,使兩個(gè)蒽醌環(huán)呈反向排列,如山扁豆雙醌。
3.去氫二蒽酮類中位二蒽酮脫去一分子氫被進(jìn)一步氧化,兩環(huán)之間以雙鍵相連的稱為去氫二蒽酮。顏色呈紫紅色。
4.日照蒽酮類去氫二蒽酮進(jìn)一步氧化,α與α’位相連構(gòu)成一六元環(huán),形成日照蒽酮類化合物。
5.中位苯駢二蒽酮類這類化合物的構(gòu)造在天然蒽衍生物中含有最高氧化程度,也是天然產(chǎn)物中高度稠合的多元環(huán)系統(tǒng)之一。第二節(jié)理化性質(zhì)
一、性狀
醌類化合物隨著助色團(tuán)酚羥基的引入而體現(xiàn)出一定的顏色。引入的助色團(tuán)越多,顏色則越深。
二、升華性
游離的醌類多具升華性,小分子的苯醌類及萘醌類含有揮發(fā)性。
三、溶解性
游離醌類多溶于有機(jī)溶劑,微溶或不溶于水。而醌類成苷后,極性增大。
四、酸堿性
蒽醌類衍生物酸性強(qiáng)弱的排列次序?yàn)椋汉珻OOH>含二個(gè)以上β-OH>含一種β-OH>含二個(gè)以上α-OH>含一種α-OH。在分離工作中,常采用堿梯度萃取法來分離蒽醌類化合物。用堿性不同的水溶液(5%碳酸氫鈉溶液、5%碳酸鈉溶液、1%氫氧化鈉溶液、5%氫氧化鈉溶液)依次提取,其成果為酸性較強(qiáng)的化合物(含COOH或二個(gè)β-OH)被碳酸氫鈉提出;酸性較弱的化合物(含一種β-OH)被碳酸鈉提出;酸性更弱的化合物(含二個(gè)或多個(gè)α-OH)只能被1%氫氧化鈉提出;酸性最弱的化合物(含一種α-OH)則只能溶于5%氫氧化鈉。
五、顯色反映
(1)Feigl反映醌類衍生物在堿性條件下加熱與醛類、鄰二硝基苯反映,生成紫色化合物。
(2)無色亞甲藍(lán)顯色實(shí)驗(yàn)無色亞甲藍(lán)乙醇溶液(1mg/ml)專用于檢識(shí)苯醌及萘醌。樣品在白色背景下呈現(xiàn)出藍(lán)色斑點(diǎn),可與蒽醌類區(qū)別。
(3)Borntrager’s反映在堿性溶液中,羥基醌類顏色變化并加深,多呈橙、紅、紫紅及藍(lán)色,如羥基蒽醌類化合物遇堿顯紅至紫紅色,稱之為Borntrager’s反映。蒽酚、蒽酮、二蒽酮類化合物需氧化形成羥基蒽醌后才干呈色,其機(jī)理是形成了共軛體系。
(4)Kesting-Craven反映當(dāng)苯醌及萘醌類化合物的醌環(huán)上有未被取代的位置時(shí),在堿性條件下與含活性次甲基試劑,如乙酰乙酸酯、丙二酸酯反映,呈藍(lán)綠色或藍(lán)紫色。蒽醌類化合物因不含有未取代的醌環(huán),故不發(fā)生該反映,可用于與苯醌及萘醌類化合物區(qū)別。
(5)與金屬離子的反映蒽醌類化合物如含有α-酚羥基或鄰二酚羥基,則可與Pb2+、Mg2+等金屬離子形成絡(luò)合物。
與Pb2+形成的絡(luò)合物在一定pH條件下能沉淀析出,與Mg2+形成的絡(luò)合物含有一定的顏色,可用于鑒別。如果母核上只有1個(gè)α-OH或1個(gè)β-OH,或2個(gè)-0H不在同環(huán)上,則顯橙黃至橙色;如已有1個(gè)α-OH,并另有1個(gè)-0H在鄰位則顯藍(lán)至藍(lán)紫色,若在間位則顯橙紅至紅色,在對位則顯紫紅至紫色。
A型題
大黃酸可溶于()
A.水
B.石油醚
C.碳酸氫納溶液
D.烯鹽酸溶液
E.苯[答疑編號(hào)]『對的答案』C下列蒽醌類化合物中,酸性強(qiáng)弱的次序是()
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[答疑編號(hào)]『對的答案』A能用于大黃素型和茜草素型兩類化合物在構(gòu)造上的重要區(qū)別是()
A.羥基數(shù)目不同
B.甲氧基數(shù)目不同
C.羥甲基數(shù)目不同
D.羥基在母核上的分布不同
E.連接糖的個(gè)數(shù)不同[答疑編號(hào)]『對的答案』D第三節(jié)提取與分離
一、提取
普通選用甲醇、乙醇作為提取溶劑。
二、分離
1.蒽醌苷類和游離蒽醌衍生物的分離蒽醌苷類與游離蒽醌衍生物的溶解性不同,前者易溶于水,而后者則易溶于有機(jī)溶劑如氯仿等,因而慣用與水不混溶的有機(jī)溶劑萃取或回流提取蒽醌粗提物,可將兩者分開。
2.游離蒽醌衍生物的分離普通采用溶劑分步結(jié)晶法、pH梯度萃取法和色譜法。pH梯度萃取法是最慣用的手段。柱色譜法慣用的吸附劑有硅膠、磷酸氫鈣、聚酰胺,普通不用氧化鋁,以免發(fā)生不可逆的化學(xué)吸附。
3.蒽醌苷類的分離蒽醌苷類水溶性較強(qiáng),需要結(jié)合吸附及分派柱色譜進(jìn)行分離,慣用載體有聚酰胺、硅膠及葡聚糖凝膠。第四節(jié)構(gòu)造測定
一、紅外光譜法(IR)
1.蒽醌的羰基頻率飽和直鏈酮型羰基的典型伸縮頻率為l715cm-1,由于蒽醌羰基的α、β位存在共軛系統(tǒng),故未取代蒽醌伸縮頻率為1675cm-1。當(dāng)蒽醌環(huán)上有取代基時(shí),羰基的伸縮頻率及吸取強(qiáng)度都變化。普通吸電子基團(tuán)使頻率變高,波數(shù)增加,供電子基團(tuán)使頻率變低,波數(shù)減少。
2.羥基蒽醌的羥基頻率α-OH因與C=O締合,其吸取頻率移至3150cm-1下列,多與不飽和C—H的伸縮振動(dòng)頻率重疊;β-OH振動(dòng)頻率較α-OH高,在3600~3150cm-1區(qū)間,若只有1個(gè)β-OH,則大多數(shù)在3300~3390cm-1之間有1個(gè)吸取峰,若在3600~3150cm-1之間有幾個(gè)峰,表明蒽醌母核可能有多個(gè)β-OH。
3.1,8-二羥基蒽醌和1-羥基蒽醌含有2個(gè)羰基峰,其中1,8-二羥基蒽醌的2個(gè)羰基峰相差不不大于40cm-1,1-羥基蒽醌的2個(gè)羰基峰相差不大于40cm-1。其它類型的羥基蒽醌均為1個(gè)羰基峰。
二、質(zhì)譜法
蒽醌類衍生物的質(zhì)譜特性是分子離子峰為基峰,游離醌依次脫去兩分子CO,得到M-CO及M-2CO的強(qiáng)峰以及它們的雙電荷峰。第五節(jié)含醌類化合物的中藥實(shí)例
一、大黃
1.重要化學(xué)成分
大黃含有泄熱通腸、涼血解毒、逐瘀通經(jīng)的功效?,F(xiàn)已從大黃中分離得到蒽醌、二蒽酮、芪、苯丁酮、單寧、萘色酮等不同種類的80多個(gè)化合物,大致上可分為蒽醌類、多糖類與鞣質(zhì)類。其中蒽醌類及其衍生物含量為3%-5%,分為游離型與結(jié)合型。游離型涉及大黃酸、大黃素、土大黃素、蘆薈大黃素、大黃素甲醚、大黃酚、異大黃素等,結(jié)合型重要涉及蒽醌苷和雙蒽酮苷。雙蒽酮苷中有番瀉苷A、B、C、D、E、F。其中A與B、C與D、E與F互為內(nèi)消旋體,A、C、E的10-10’位為反式,B、D、F為順式。大黃中的蒽醌衍生物普通以結(jié)合狀態(tài)為多。新鮮大黃在貯存過程中蒽酚或蒽酮可逐步氧化為蒽醌。
2.大黃中蒽醌苷的提取分離亦可運(yùn)用大黃所含蒽醌類物質(zhì)的極性不同,分別用堿性不同、濃度不同的KHC03溶液、Na2C03溶液、KOH溶液和鹽酸實(shí)現(xiàn)大黃酸、大黃素、蘆薈大黃素、大黃酚和大黃素甲醚等化合物的萃取分離。近年來,超聲技術(shù)等亦被用于大黃蒽醌類成分的提取中。
二、丹參
丹參含有多個(gè)菲醌衍生物,其中丹參醌ⅡA、丹參醌ⅡB、隱丹參醌、丹參酸甲酯、羥基丹參醌等為鄰醌類衍生物,丹參新醌甲、丹參新醌乙、丹參新醌丙為對醌類化合物。
上述脂溶性成分中的菲醌類化合物能夠通過下列化學(xué)法鑒別,即取少量樣品,加濃硫酸2滴,丹參醌Ⅱ顯綠色,隱丹參醌顯棕色,丹參醌I(xiàn)顯藍(lán)色。另外,還可通過熒光法、薄層色譜法等進(jìn)行有關(guān)化學(xué)成分的鑒別。
三、紫草
紫草重要含有紫草素、異紫草素等成分,構(gòu)造屬于萘醌類,為紫草的有效成分,含有止血、抗炎、抗菌、抗病毒及抗癌作用。
重要成分為萘醌類色素,涉及乙酰紫草素、歐紫草素、紫草素、β,β-二甲基丙烯酰紫草素、β,β-二甲基丙烯酰歐紫草素、去氧紫根素等。
臨床應(yīng)用的紫草素為羥基萘醌的混合物,各類成分均系萘醌分子側(cè)鏈上羥基與不同酸形成的酯,存在于紫草根中。該類成分含有抗腫瘤、抗炎和抗菌活性,尚有抗肝臟氧化損傷和抗受孕作用。另外紫草素作為天然色素已廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、化妝品和印染工業(yè)中。
四、虎杖
重要含有蒽醌類化合物,如大黃酸、大黃素、大黃素甲醚、大黃酚及其糖苷等。
A型題
對堿顯紅色的化合物是()
A.番瀉苷A
B.番瀉苷B
C.大黃素
D.蘆薈苷
E.大黃苷[答疑編號(hào)]『對的答案』C番瀉苷A用三綠化鐵氧化、鹽酸水解后來得到()
A.大黃酸
B.大黃酸葡萄糖苷
C.番瀉苷元A
D.大黃酸蒽酮
E.大黃酸蒽酮葡萄糖苷[答疑編號(hào)]『對的答案』AB型題
A.Feigl反映
B.無色亞甲藍(lán)的顯色反映
C.Borntrager’s反映
D.Kesting—Craven反映
E.醋酸鎂反映
醌類衍生物都含有的反映是()[答疑編號(hào)]『對的答案』A專用于檢識(shí)苯醌及萘醌的反映是()[答疑編號(hào)]『對的答案』B羥基蒽醌顯紅色到紫紅色,蒽酮氧化后來,也可顯色的反映是()[答疑編號(hào)]『對的答案』C苯醌及萘醌在化合物的醌環(huán)上有無被取代的位置的時(shí)候,含有()反映[答疑編號(hào)]『對的答案』DA型題
將下列混合后溶于乙醚,用5%的碳酸鈉溶液來萃取,能夠被萃取出來的是()
A.丹參新醌甲
B.紫草素
C.大黃素
D.大黃酸
E.茜草素[答疑編號(hào)]『對的答案』D在羥基蒽醌的紅外光譜中有一種羰基信號(hào)的化合物是()
A.大黃素
B.大黃素甲醚
C.茜草素
D.羥基茜草素
E.大黃酚[答疑編號(hào)]『對的答案』D第五章香豆素和木脂素第一節(jié)香豆素
一、構(gòu)造與分類
香豆素的母核為苯駢α-吡喃酮。分子中苯環(huán)或α-吡喃酮環(huán)上常有取代基存在,如羥基、烷氧基、苯基、異戊烯基等,其中異戊烯基的活潑雙鍵有機(jī)會(huì)與鄰位羥基環(huán)合成呋喃或吡喃環(huán)的構(gòu)造,因此可將香豆素分為五大類,即簡樸香豆素類、呋喃香豆素類、吡喃香豆素類、異香豆素類及其它香豆素類。
(一)簡樸香豆素類
這類是指僅在苯環(huán)有取代基的香豆素類。絕大部分香豆素在C-7位都有含氧基團(tuán)存在,僅少數(shù)例外。傘形花內(nèi)酯,即7-羥基香豆素能夠認(rèn)為是香豆素類成分的母體。
(二)呋哺香豆素類
1.6,7-呋喃駢香豆素型(線型)此型以補(bǔ)骨脂內(nèi)酯為代表,又稱補(bǔ)骨脂內(nèi)酯型。例如香柑內(nèi)酯、花椒毒內(nèi)酯、歐前胡內(nèi)酯、紫花前胡內(nèi)酯等,其中紫花前胡內(nèi)酯為未經(jīng)降解的二氫呋喃香豆素。
2.7,8-呋喃駢香豆素型(角型)此型以白芷內(nèi)酯為代表。白芷內(nèi)酯又名異補(bǔ)骨脂內(nèi)酯,故此型又稱異補(bǔ)骨脂內(nèi)酯型。如異香柑內(nèi)酯、茴芹內(nèi)酯。
(三)吡喃香豆素類
香豆素C-6或C-8位異戊烯基與鄰酚羥基環(huán)合而成2,2-二甲基-α-吡喃環(huán)構(gòu)造,形成吡喃香豆素。
1.6,7-吡喃駢香豆素(線型)此型以花椒內(nèi)酯為代表,如美花椒內(nèi)酯。
2.7,8-吡喃駢香豆素(角型)此型以邪蒿內(nèi)酯為代表,如沙米?。╯amidin)和維斯納?。╲isnadin)。
3.其它吡喃香豆素5,6-吡喃駢香豆素如別美花椒內(nèi)酯;雙吡喃香豆素如狄佩它妥內(nèi)酯。
(四)異香豆素類
異香豆素是香豆素的異構(gòu)體,在植物中存在的多數(shù)為二氫異香豆素的衍生物,其代表化合物有茵陳炔內(nèi)酯、仙鶴草內(nèi)酯等。
(五)其它香豆素類
這類是指α-吡喃酮環(huán)上有取代基的香豆素,C-3、C-4上常有苯基、羥基、異戊烯基等取代,如沙葛內(nèi)酯、黃檀內(nèi)酯等。
另外,香豆素類成分中也發(fā)現(xiàn)二聚體和三聚體形式。如kotamin。
二、理化性質(zhì)
(一)性狀
游離的香豆素多數(shù)有較好的結(jié)晶,且大多有香味。香豆素中分子量小的有揮發(fā)性,能隨水蒸氣蒸餾,并能升華。香豆素苷多數(shù)無香味和揮發(fā)性,也不能升華。
(二)溶解性
游離的香豆素能溶于沸水,難溶于冷水,易溶于甲醇、乙醇、氯仿和乙醚;香豆素苷類能溶于水、甲醇和乙醇,難溶于乙醚等極性小的有機(jī)溶劑。
(三)熒光性質(zhì)
香豆素類在可見光下為無色或淺黃色結(jié)晶。香豆素母體本身無熒光,而羥基香豆素在紫外光下多顯出藍(lán)色熒光,在堿溶液中熒光更為明顯。香豆素類熒光與分子中取代基的種類和位置有一定關(guān)系:普通在C-7位引入羥基即有強(qiáng)烈的藍(lán)色熒光,加堿后可變?yōu)榫G色熒光;但在C-8位再引入一羥基,則熒光減至極弱,甚至不顯熒光。呋喃香豆素多顯藍(lán)色熒光,熒光性質(zhì)慣用于色譜法檢識(shí)香豆素。
(四)與堿的作用及其應(yīng)用
香豆素類及其苷因分子中含有內(nèi)酯環(huán),在熱稀堿溶液中內(nèi)酯環(huán)能夠開環(huán)生成順鄰羥基桂皮酸鹽,加酸又可重新閉環(huán)成為原來的內(nèi)酯。但長時(shí)間在堿中放置或UV光照射,則可轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的反鄰羥基桂皮酸鹽,再加酸就不能環(huán)合成內(nèi)酯環(huán)。香豆素與濃堿共沸,往往得到酚類或酚酸等裂解產(chǎn)物。因此用堿液提取香豆素時(shí),必須注意堿液的濃度,并應(yīng)避免長時(shí)間加熱,以防破壞內(nèi)酯環(huán)。
7位甲氧基香豆素較難開環(huán),這是由于7-OCH3的供電子效應(yīng)使羰基碳的親電性減少,7-羥基香豆素在堿液中由于酚羥基酸性成鹽,更難水解。
(五)顯色反映
1.異羥肟酸鐵反映由
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