【正文】 第二章 生物堿 考點精要： 、存在形式及重要成分 （堿性及其與結(jié)構(gòu)的關(guān)系、沉淀反應(yīng)） ：苦參、麻黃、黃連、川烏、洋金花、馬錢子 第一節(jié) 基本內(nèi)容 一、生物堿的定義 生物堿（ Alkaloids）指來源于生物界的一類 含 氮有機(jī)化合 物 。 取代基位移： 改變某個 13C核的周圍環(huán)境，如引入某個取代基，則該 13C的信號可能發(fā)生特定的位移。 s（單峰）、 d（二重峰）、 t（三重峰）、 m（多重峰）。 （四）核磁共振譜 （ 1HNMR） 提供信息： 化學(xué)位移（ δ ）、積分面積、裂 分情況（重峰數(shù)及偶合常數(shù) J）。 紅外吸收范圍 4000～ 625cm1 4000～ 1500cm1為特征頻率區(qū)：官能團(tuán)吸收，如羥基、羰基、苯環(huán)骨架等 1500～ 600cm1為指紋區(qū)：許多吸收因原子或原子團(tuán)間的鍵角變化引起，化合物特征吸收，如人指紋，可做真?zhèn)舞b別依據(jù)。 不飽和度的計算： 不飽和度（ index of unsaturation，以 u表示） Ⅰ 為一價原子（如 H、 D、 X）的數(shù)目； Ⅲ 為三價原子（如 N、 P等）的數(shù)目； Ⅳ 為四價原子（如 C、 S）的數(shù)目。 對熱不穩(wěn)定的樣品可進(jìn)行乙?；蛉谆柰榛?TMS化）制成對熱穩(wěn)定的衍生物進(jìn)行測定。 （ 5）其他方法：質(zhì)譜、核磁共振等。 （ 2）熔點和熔距：單一化合物一般都有 一定的熔點和較小的熔距（ 1～ 2℃ ）。 例子交換樹脂法分離物質(zhì)的模型 （ 2）用于相同電荷離子的分離：依據(jù)酸性或堿性的強(qiáng)弱不同分離 例： 堿性強(qiáng)弱： Ⅲ ＞ Ⅱ ＞ Ⅰ —— 弱酸性樹脂吸附強(qiáng)弱： Ⅲ ＞ Ⅱ ＞ Ⅰ （六）根據(jù)物質(zhì)的沸點進(jìn)行分離 分餾法： 利用中藥中各成分沸點的差別進(jìn)行分離的方法。 性質(zhì)：球形顆粒，不溶于水，但可在水中膨脹。 透析法：根據(jù)溶液中分子的大小和形態(tài)，在微米（ μm ）數(shù)量級下選擇性過濾的技術(shù)。 （ 2）凝膠的種類與性質(zhì) 葡聚糖凝膠（ Sephadex）： 只適于在水中應(yīng)用，且不同規(guī)格適合分離不同分子量的物質(zhì)。 一般方法如下： ① 用適量水洗，洗下單糖、鞣質(zhì)、低聚糖、多糖等極性物質(zhì)，用薄層色譜檢識，防止極性大的皂苷被洗下； ②7O% 乙醇洗，洗脫液中主要為皂苷，但也含有酚性物質(zhì)、糖類及少量黃酮，實驗證明 30%乙醇不會洗下大量的黃酮類化合物； ③3% ～ 5%堿溶液洗，可洗下黃酮、有機(jī)酸、酚性物質(zhì)和氨基酸； ④10% 酸溶液洗，可洗下生物堿、氨基酸； ⑤ 丙酮洗 ，可洗下中性親脂性成分 注：研究表明，對吸附量真正起作用的是體積比表面積，即每毫升濕樹脂所具有的比表面積。 ③ 被分離化合物的性質(zhì)（分子量、極性、能否形成氫鍵）。 性質(zhì)：一般為白色球形顆粒狀，通常分為非極性和極性兩類， 對酸、堿均穩(wěn)定 。 如： ③ 分子中芳香化程度高者，則吸附性增強(qiáng)；反之，則減弱。 固定相 移動相 氫鍵： 氫原子與電負(fù)性的原子 X共價結(jié)合時，共用的電子 對強(qiáng)烈地偏向 X的一邊，使氫原子帶有部分正電荷，能再與另一個電負(fù)性高而半徑較小的原子 Y結(jié)合，形成的 X— H┅Y 型的鍵。 （ 1）聚酰胺的性質(zhì)及吸附原理 性質(zhì)： 商品聚酰胺均為高分子聚合物質(zhì)， 不溶于水、甲醇、乙醇、乙醚、三氯甲烷及丙酮等常用有機(jī)溶劑。 分離堿性物質(zhì)： 選用氧化鋁（顯弱堿性），洗脫溶劑加入適量氨、吡啶、二乙胺，防止拖尾。 （ 3）洗脫 洗脫溶劑宜逐步增加，但跳躍不能太大。 規(guī)格：通常為 100目左右。 （ 2）用于化合物的濃縮：如活性炭吸附濃縮一葉萩堿。 （ 3）化合物極性與介電常數(shù) 化合物極性大體可依據(jù)介電常數(shù)（ ε ）的大小判斷， ε 越大，極性越強(qiáng) 。 （ 1）化合物結(jié)構(gòu)中官能團(tuán)的極性強(qiáng)弱： 官能團(tuán)的極性 （ 2）含官能團(tuán)的種類、 數(shù)目及排列方式等綜合因素對化合物極性的影響 ① 化合物中所 含正電或負(fù)電等電性基團(tuán)越多 ，極性越強(qiáng)（如氨基酸強(qiáng)極性）。 活性炭因為是非極性吸附劑 ，故與硅膠、氧化鋁相反，特點為： （ 1）對非極性物質(zhì)具有較強(qiáng)的親和能力， 在水中對溶質(zhì)表現(xiàn)出強(qiáng)的吸附能力。 —— 極性相似者易于吸附 硅膠、氧化鋁為極性吸附劑 ，特點： （ 1）對極性物質(zhì)具有較強(qiáng)的親和能力。有選擇性，吸附牢固，部分不可逆。 各種加壓液相柱色譜的大體分離規(guī)模 （三）根 據(jù)物質(zhì)的吸附性差別進(jìn)行分離 物理吸附： 靠分子間力吸附。10 5 Pa）、 中壓液相色譜（ MPLC， 179。 流動相：水或甲醇等強(qiáng)極性溶劑適用物質(zhì)：脂溶性化合物，如高級脂肪酸、油脂、游離甾體等。 流動相： 弱極性有機(jī)溶劑 ，三氯甲烷、乙酸乙酯、丁醇等。 通常酚類化合物的 pKa值一般為 ～ ，羧酸類化合物的 pKa值約為 5 若使該酸性物質(zhì) 完全解離 ，即使 HA均轉(zhuǎn)變?yōu)?A，則 pH ≌ pKa+2 若使該酸性物質(zhì) 完全游離 ，即使 A均轉(zhuǎn)變?yōu)?HA，則 pH ≌ pKa 2 （游離型極性小，易溶于小極性的有機(jī)溶劑；解離型極性大，易溶于水或親水性有機(jī)溶劑） ① 若 pH﹤ 3（酸性條件） 酸性物質(zhì)游離態(tài)（ HA），極性小 堿性物質(zhì)則呈離狀態(tài)（ BH+），極性大 ② 若 pH﹥ 12（堿性條件） 酸性物質(zhì)解離形式（ A），極性大 堿性物質(zhì)游離狀態(tài)（ B），極性小 液萃取與紙色譜 液分配柱色譜 將兩相中的一相涂覆在硅膠等多孔載體上作為固定相，填充在色譜管中，然后加入與固定相不相混溶的另一相溶劑作為流動相來沖洗色譜柱。 酸性或堿性化合物可通過加入某種沉淀試劑，使之生成水不溶性的鹽類等沉淀析出。（可使皂苷沉淀析出，而脂溶性的樹脂等雜質(zhì)留在母液中） （不同）進(jìn)行分離 對酸性、堿性或兩性有機(jī)化合物來說，加入酸、堿以調(diào)節(jié)溶液的 pH，改變分子的存在狀態(tài)，從而改變?nèi)芙舛葘崿F(xiàn)分離。 （沉淀除去多糖、蛋白質(zhì)等水溶性雜質(zhì)。 （ 5）其他方法： 質(zhì)譜、核磁共振等。 （ 2）熔點和熔距： 單一化合物一般都有 一定的熔點和較小的熔距（ 1～ 2℃ ）。 常用的重結(jié)晶溶劑：水、冰醋酸、 甲醇、乙醇、丙酮 、乙醚、三氯甲烷、苯、四氯化碳、石油醚和二硫化碳等。 結(jié)晶：將不是結(jié)晶狀態(tài)的固體物質(zhì)處理成結(jié)晶狀態(tài)的操作。 （ 2）局限性 ① 對脂溶性成分溶解能力強(qiáng)，而對水溶性成分溶解能力弱 —— 適用成分為脂溶性成分； ② 設(shè)備造價高，成本高； ③ 更換產(chǎn)品時設(shè)備清洗困難。 密度與液體相近，而黏度與氣體相近 ，擴(kuò)散能力強(qiáng)。 提取原理：超聲波可產(chǎn)生高速、強(qiáng)烈的空化效和攪拌作用，能破壞藥材的細(xì)胞，使提取溶劑滲透到藥材的細(xì)胞中，從而加速藥材中有效成分溶解于溶媒中，提高有效成分的提取率。） 固體物質(zhì)在受熱時不經(jīng)過熔融而直接轉(zhuǎn)化為蒸氣，蒸氣遇冷又凝結(jié)成固體的現(xiàn)象叫做升華。 缺點： ① 對熱不穩(wěn)定成分不宜使用； ② 溶劑消耗量大、操作麻煩； ③ 耗時長。 基本過程： 藥材浸潤 → 裝筒 → 浸漬 → 滲漉。 定義：在常溫或溫?zé)幔?60～ 80℃ ）條件下用適當(dāng)?shù)娜軇┙n藥材，以溶出其中的有效成分的 方法。 優(yōu)點：簡便。 1）常見溶劑類型 石油醚＜四氯化碳＜苯＜二氯甲烷＜氯仿＜乙醚＜乙酸乙酯＜正丁醇＜丙酮＜甲醇（乙醇）＜水。 補(bǔ)充：溶劑提取法的原理 根據(jù)中藥化學(xué)成分與溶劑間 “ 極性相似相溶 ” 的原理，依據(jù)各類成分溶解度的差異，選擇對所提成分溶解度大、對雜質(zhì)溶解度小的溶劑，依據(jù) “ 濃度差 ” 原理，將所提成分從藥材中溶解出來的方法。 ，并以《藥典》作為基本學(xué)習(xí)指導(dǎo)。 、結(jié)構(gòu)測定方法和重要生物活性。 （注：本內(nèi)容為第四節(jié)中藥化學(xué)在中藥質(zhì)量控制中的意義） （ 1）闡明中藥的藥效物質(zhì)基礎(chǔ)，探索中藥防治疾病的原理 （ 2）闡明中藥發(fā)放配伍的原理 （ 3）改進(jìn)中藥制劑劑型、提高臨床療效 （ 4）控制中藥及其制劑的質(zhì)量 （ 5）提供中藥炮制的現(xiàn)代科學(xué)依據(jù) （ 6）開發(fā)新藥、擴(kuò)大藥源 （ 7）結(jié)構(gòu)修飾、合成新藥 主要考試內(nèi)容： ，特別是一些較為先進(jìn)且應(yīng)用較廣的方法。第一章 總 論 第一節(jié) 緒論 么是中藥化 學(xué)？（ 中藥化學(xué)的概念 ） 中藥化學(xué)是運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)理論與方法研究中藥中化學(xué)成分的一門學(xué)科。 中藥化學(xué)是專業(yè)基礎(chǔ)課，中藥化學(xué)的研究，在中醫(yī)藥現(xiàn)代化和中藥產(chǎn)業(yè)化中發(fā)揮著極其關(guān)鍵的作用。 。 ，在掌握基本共同點的情況下，分類記憶特殊點。 （一）溶劑提取法 注意：一般如無特殊規(guī)定，藥材須經(jīng)干燥并適當(dāng)粉碎，以利于增大與溶劑的接觸表面，提高提取效率。 補(bǔ)充：溶劑的選擇。 定義：中藥材 加水 浸泡后 加熱煮沸 。 ③ 對親脂性成分提取不完全。 定義： 不斷向粉碎的中藥材中添加新鮮浸出溶劑 ， 使其滲過藥材，從滲漉筒下 端出口流出滲漉液的方法。 定義：使用 易揮發(fā)的溶劑加熱回流或連續(xù)回流 提取中藥成分的方法 . 優(yōu)點：效率較高。 （如：中藥中 揮發(fā)油 的提取常采用此法。 超聲波 是一種強(qiáng)烈機(jī)械振動波，它是指傳播的振動頻率在彈性介質(zhì)中高達(dá) 20kHz的一種機(jī)械波。 超臨界流體（ SF）：指處于臨界溫度（ Tc）和臨界壓力（ Pc）以上， 介于氣體和液體之間 的、以流動形式存在的單一相態(tài)物質(zhì)。 （ 1） C02超臨界流體萃取的特點： ① 簡便、高效、無有機(jī)溶劑殘留； ② 安全，無污染； ③ 因萃取溫度低，適用于對熱不穩(wěn)定物質(zhì)的提?。? ④ 萃取介質(zhì)的溶解特性容易改變，在一定溫度下只需改變其壓力； ⑤ 還可加入夾帶劑，改變萃取介質(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?。? ⑦ 萃 取介質(zhì)可循環(huán)利用，成本低； ⑧ 可與其他色譜技術(shù)聯(lián)用及 IR、 MS聯(lián)用，可高效快速地分析中藥及其制劑中的有效成分。 常用夾帶劑：甲醇 、乙醇、丙酮、乙腈等 （對溶質(zhì)具有很好溶解性的溶劑也往往是很好的挾帶） 練習(xí)題 最佳選擇題 對含有大量淀粉、樹膠、果膠、黏液質(zhì)中藥的有效成分常選用的提取方法是 [答疑編號 5630010101] 【正確答案】 A 最佳選擇題 最常用的超臨界流體是 [答疑編號 5630010102] 【正確答案】 C 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 主要包括：結(jié)晶與重結(jié)晶。 結(jié)晶與重結(jié)晶操作 結(jié)晶用溶劑的選擇： ① 不與被結(jié)晶物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)； ② 對被結(jié)晶成分熱時溶解度大、冷時溶解度?。? ③ 對雜質(zhì)或冷熱時都溶解（留在母液中），或冷熱時都不溶解（過濾除去）； ④ 溶劑沸點較低，易揮發(fā)除去； ⑤ 無毒或毒性較小，便于操作。 結(jié)晶純度的判定方法： （ 1）結(jié)晶形態(tài)和色澤： 一個純的化合物一般都有 一定的晶形和均勻的色澤 。 （ 4）高效液相色譜法（ HPLC）： 純的化合物顯示 單 一的譜峰 。 水提醇 沉法： 在藥材濃縮的水提液中加入數(shù)倍量的乙醇稀釋。） 另：醇 /醚法、醇 /丙酮法。 內(nèi)酯或內(nèi)酰胺 結(jié)構(gòu)的成分可被皂化溶于水，借此與其他難溶于水的成分分離。 堿性越強(qiáng)， Ka越小， pKa值越大。 固定相： 強(qiáng)極性溶劑 ，如水、緩沖溶液等。 固定相：可用石蠟油。10 5Pa）、低壓液相色譜（ LPLC， 179。10 5Pa）等。 化學(xué)吸附： 靠化學(xué)反應(yīng)吸附。 如聚酰胺對黃酮類、醌類等化合物之間的氫鍵吸附。 （ 3）溶質(zhì)即使被硅膠、氧化鋁吸附，但一旦加入極性較強(qiáng)的溶劑時，又可被后者置換洗脫下來。 所謂極性 乃是一種抽象概念，用以表示分子中電荷不對稱（ assymmetry）的程度，并大體上與偶極矩（ dipole moment）、極化度（ polarizability）及介電常數(shù)（ dielectrie constant）等概念相對應(yīng)。 ④ 酸、堿及兩性化合物， 游離型極性弱，解離型極性強(qiáng) ，存在狀態(tài)可隨 pH 改