两天学完中药化学第一天

给大家分享了一二天就能学习完的中药学，中药鉴赏学，中药药剂学，今天给大家带来的是中药化学，要学习之前几科，可以按下面方法：

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以下是中药化学第一天内容：

第一章 总 论

一、中药有效成分常用的提取方法及特点

（一）溶剂提取法: 选择溶剂依据相似相溶。

1.溶剂的分类

（1）水：强极性溶剂。适于提取无机盐、糖、氨基酸、蛋白质、有机酸盐、生物碱盐、苷类等。

（2）亲水性有机溶剂：与水任意混溶。

（3）亲脂性有机溶剂：不与水任意混溶，可分层 对天然产物中的挥发油、油脂、叶绿素、树脂、内酯、某些生物碱及一些苷元均可提出。

酸性、碱性及两性化合物溶解度因 PH 改变而改变。

常用溶剂的极性：石油醚(己烷）＜苯＜乙醚（无水）＜氯仿＜乙酸乙酯＜正丁醇＜丙酮＜甲醇（乙醇）＜水

2、溶剂提取的方法

（1）浸渍法：以水或稀醇为溶剂，在常温或温热（60℃~80 ℃）条件下。适于遇热易破坏及含多量淀粉、黏液质、树胶、果胶的植物。（2）渗漉法：以稀乙醇或酸水为溶剂，不断向药材中添加新鲜溶剂，使其渗过药材。适于遇热易破坏及含多量淀粉、黏液质、树胶、果胶的植物。

（3） 煎煮法：以水为溶剂 对具有挥发性及遇热易破坏成分、对含多量淀粉、黏液质成分的药材不宜用。

（4） 回流提取：以易挥发的有机溶剂加热回流提取的方法。（5）连续回流提取 弥补回流提取的缺点。提取效率高，节省溶剂,但时间较长。

其中浸渍法和渗漉法属于冷提法，适用于对热不稳定的成分的提取. 含淀粉、果胶、粘液质等杂质较多的中药提取可选择。

综上，煎煮法、回流提取法和连续回流提取法属于热提法，提取效率高于浸渍法、渗漉法，但只适用于对热稳定的成分的提取。

可以采用酸水提取，如生物碱、花色素。

可以采用碱提酸沉法（碱水提取，加酸沉淀）提取，如香豆素类；属于黄酮苷的芦丁、橙皮苷、黄芩苷；属于酸性皂苷的甘草酸；有机酸类；游离胆汁酸（皂化、酸化）。

(二)水蒸气蒸馏法

适于具有挥发性，能随水蒸气蒸馏而不被破坏，且难溶或不溶水的有效成分的提取。挥发油、小分子生物碱、酚类、游离醌类等。

（三）超声提取法

超声提取不会改变有效成分的结构，并且缩短了提取时间，提高了提取效率。

（四）超临界流体萃取法

常用的气体流动相有 CO2；也可以在流动相中加入改性剂以改变其性能。

特点：超临界流体提取，效率高，低温操作，适用对热不稳定物质的提取，同时溶剂除去简便，无有机溶剂残留，产品纯度高，操作简单。 SCFE 技术对于提取挥发性成分、脂溶性物质、高热敏性物质以及贵重药材的有效成分显示出独特的优点。二、分离与精制

（一）根据溶解度的差异

1、结晶：结晶的过程包括晶核的形成与结晶的增长。

结晶溶剂选择的一般原则：对欲分离的成分热时溶解度大，冷时溶解度小；对杂质冷热都不溶或冷热都易溶。沸点要适当，不宜过高或过低。

结晶纯度的判断：均匀的色泽，一定的晶形；熔点和熔距一般在 1~2℃范围内；TLC 或 PC 展开呈单一斑点；HPLC或

GC 分析呈单峰。

2、分级沉淀法例如：水提醇沉：在含糖、蛋白质的水液中，分次加入乙醇，逐级沉淀出由大到小的蛋白质；醇-水法：在浓缩乙醇提取液中加入数倍量的水稀释，沉淀除去树脂、叶绿素等水不溶性杂质；醇-醚或丙酮法：在含皂苷的乙醇液中分次加入丙酮或乙醚沉淀皂苷。

3、利用酸碱性进行分离生物碱：酸提碱沉，蒽醌、黄酮：碱提酸沉。

4、沉淀法雷氏盐沉淀法：水溶性生物碱分离，如季铵碱；明胶沉淀法：鞣质的分离及去除；咖啡碱沉淀法：鞣质的分离及去除；乙醚沉淀法：苦参碱和氧化苦参碱的分离（将二者的混合物溶于少量氯仿，加入乙醚，沉淀出氧化苦参碱）；分段沉淀法：皂苷的分离，多糖的分离；等电点法：蛋白质、氨基酸的分离；胆甾醇沉淀法：甾体皂苷的分离精制。

（二）根据物质在两相溶剂中分配比不同进行分离

1.液－液萃取法

在互不相溶的两相溶剂中,因分配系数 K 不同而分离。各个成分在两相溶剂中分配系数相差越大，则分离效率越高。

通常一种为水，另一种为石油醚、乙醚、氯仿、乙酸乙酯或正丁醇等。分离的难易取决于两种物质在同一溶剂系统中分配系数的比值，即分离因子。分离因子愈大，愈好分离

分离生物碱时，一般需碱化（常用碳酸钠、氢氧化钙、氨水）后，亲脂性生物碱用亲脂性有机溶剂（如氯仿、乙醚等）萃取；季铵碱等水溶性生物碱用正丁醇、异戊醇、氯仿甲醇萃取。

苷元多用氯仿或乙醚萃取，单糖苷可用醋酸乙酯萃取，多糖苷可用水饱和正丁醇萃取。皂苷多用水饱和正丁醇或异戊醇萃取；环烯醚萜苷极性较大，多用水饱和正丁醇萃取，而洋地黄毒苷因极性较小，则可用氯仿萃取。

梯度 pH 萃取是一个非常重要的分离方法，可用于碱性强弱不同的生物碱（如莨菪碱、东莨菪碱）或酸性强弱不同的有机酸、游离黄酮、游离蒽醌的分离。另外，硼酸络合法（硼酸水溶液萃取法）可用于含有邻二酚羟基的游离黄酮与不含邻二酚羟基的游离黄酮的分离。

2、液-液萃取与纸色谱

3、液－液分配柱色谱

正相色谱：固定相的极性大于流动相；分离水溶性和极性较大的化合物；

反相色谱：固定相的极性小于流动相；分离脂溶性化合物；

常用的反相键合柱亲脂性：RP-18＞RP-8＞RP-2。

加压液相制备色谱。

（三）根据物质的吸附性差别进行分离 1、物理吸附基本规律—相似者易于吸附原理：吸附剂、溶质及溶剂为固液吸附的三要素。此法适用于脂溶性中等分子量成分的分离。

常用吸附剂：

（1） 硅胶、氧化铝（极性吸附剂）。

规律：对极性物质吸附能力强；溶剂极性越弱，吸附剂对溶质表现出越强的吸附能力；溶剂极性越强，洗脱能力越强。

常用官能团的极性由强到弱：R-COOH, Ar-OH,

H-OH, R-NH2, R-CHO, R-CO-R’,R-H

（2） 活性碳：属于非极性吸附剂

一般用水及不同浓度的醇洗脱。应用：水溶液的脱色素，糖、黄酮苷以及环烯醚萜苷的分离纯化。

2、聚酰胺：适于分离黄酮、酚、醌等化合物。原理：聚酰胺中的酰胺基与酚羟基、羧基、羰基、硝基等形成氢键吸附。在含水溶剂中规律：

（1）形成氢键基团数目越多，则吸附能力越强，越难洗脱；

（2）形成分子内氢键，吸附能力减弱；

（3）分子中芳香化程度越高，吸附能力越强；

（4）对聚酰胺柱的洗脱能力，由强到弱：尿素>甲酰胺>氢氧化钠>丙酮>甲>乙醇>水。

3、大孔吸附树脂法：即具有吸附性，又具有筛选性分离的特点。洗脱液常用甲醇，乙醇，丙酮，乙酸乙酯等。

优点：吸附容量大，选择性好，成本低，收率较高，再生容易等优点。应用于化合物的分离和富集，黄酮、多糖、三萜类的分离有很好的应用。

（四）根据物质分子大小差别进行分离

1.凝胶过滤色谱法：大分子物质首先被洗出。

常用的有葡聚糖凝胶（sephadex G）,聚丙烯酰胺凝胶

（Bio-GelP），及羟丙基葡聚糖凝胶（SephareseLH-20）等。主要用于分子量 1000 以下的化合物的分离。葡聚糖凝胶只适于在水中应用。羟丙基葡聚糖凝胶适于在不同类型的有机溶剂中应用；

2.膜过滤法：适用于水溶性的大分子成分（如蛋白质、多肽、多糖）与小分子成分（如氨基酸、单糖、无机盐）的分离； 3、透析法、超滤法：利用因分子大小不同引起的扩散速度的差别。主要适用于水溶性大分子化合物的脱盐精制及分离，分子不适用小。

（五）根据物质的解离度不同进行分离

1、离子交换色谱法

适于具有酸、碱或两性的化合物，可离子化物质的分离。如：氨基酸、生物碱、有机酸和酚类。

取决于化合物解离度的大小，带电荷的多少。解离度小的化合物先被洗脱。

阳离子交换树脂：强酸性（分离生物碱）、弱酸性。阴离子交换树脂：强碱性（分离有机酸）、弱碱性。

应用：酸性、碱性或两性成分的分离，即要求被分离物质在水（或酸水，或碱水）溶液中呈解离状态。亦可用于相同电荷离子的分离

（六）其他方法

1.分馏法：液体混合物，如挥发油的分离，分离的依据为混合物中各组分沸点的差异。

2.Girard 法：挥发油中含羰基组分的分离，含羰基皂苷元的分离。

三、结构研究方法

（一）质谱（MS）：质谱可用于确定分子量、求算分子式、提供结构信息。

常用 EI-MS（电子轰击法），不适于易发生热解或难于汽化的化合物。

蒽醌：分子离子峰为基峰；依次脱 2 分子CO；可见双电荷离子峰。

（二）红外（IR）

4000~1500 特征频率区，1500~600 指纹区。某些情况下红外光谱可用于区别芳环的取代图式及构型、构象。特殊官能团的鉴别。

1.蒽醌：1，8-二羟基蒽醌和 1-羟基蒽醌具有 2 个羰基峰，其中1，8-二羟基蒽醌的 2 个羰基峰相差大于 1000px-1，1-羟基蒽醌的 2 个羰基峰相差小于 1000px-1。其他类型的羟基蒽醌均为 1 个羰基峰。

2 .甾体皂苷：螺甾烷和异螺甾烷可用 IR 光谱鉴别

甾体皂苷元含有螺缩酮结构，几乎都显示出 980CM-1(A),

920CM-1(B), 900CM-1(C), 860CM-1(D)附近的四个特征吸收谱带。A 带最强。在 25L（螺甾烷醇中） , B 大于 C；在 25D

（异螺甾烷醇中）, B 小于 C。可区别两种异构体。

（三）紫外（UV）-可见吸收光谱：对分子中含有共轭双键、 α、β-不饱和羰基的结构以及芳香族化合物有意义。

1.黄酮：黄酮甲醇溶液的紫外光谱可用于区分不同的黄酮类型。

黄酮、黄酮醇、查尔酮均具有带I、Ⅱ，但黄酮、黄酮醇带I吸收强度大于带Ⅱ，而查尔酮带I吸收强度弱于带Ⅱ。黄酮、黄酮醇可通过带I的最大吸收峰波长予以鉴别，小于

350nm 者为黄酮，而大于 350nm 者为黄酮醇。

异黄酮、二氢黄酮（醇）均只有带Ⅱ，甲醇光谱表现为 1 个主峰。其中异黄酮带Ⅱ最大吸收峰波长小于等于 270nm，二氢黄酮（醇）大于 270nm。而二氢黄酮和二氢黄酮醇因无法用紫外光谱鉴别，需借助于氢谱。

2.强心苷

甲型强心苷紫外最大吸收波长为 217～220nm，乙型强心苷紫外最大吸收波长为 295～300nm。

3.蟾酥

强心甾烯蟾毒类与甲型强心苷相似，紫外最大吸收波长

为 217～220nm；蟾蜍甾二烯类与乙型强心苷相似，紫外最大吸收波长为 295～300nm。

（四）核磁共振谱

（1）氢核磁（1H-NMR） 可以给出化学位移、积分面积以及裂分情况，提供质子的类型、数目以及相邻原子或原子团的信息。

（2）碳核磁（13C-NMR）

噪音去偶谱（COM，也叫全氢去偶或宽带去偶BBD），单峰出现。

1.苷

(1）苷键构型

1HNMR：葡萄糖β-苷键 JH1-H2=6-8Hz，α-苷键

JH1-H2=3-4Hz。鼠李糖、甘露糖不能用上法鉴别。

13CNMR：1JC1-H1=170Hz（α-苷键），1JC1-H1=160Hz（β

-苷键）。

（2）苷化位移：确定糖与糖之间的连接位置。

2.香豆素

H-3：δ6.1-6.4（d，J=9Hz）；H-4：δ7.5-8.3（d，J=9Hz）

（低场）

3.黄酮

根据 C 环质子信号，可区分黄酮的不同结构类型。

黄酮：H-3：δ6.3（s）异黄酮：H-2：δ7.6-7.8（s）二氢黄酮：H-3：δ2.8（dd）；H-2：δ5.2（dd）二氢黄酮醇：H-3：δ4.3（d）；H-2：δ4.9（d）

第二章 生物 碱

一、概 述

1、含义生物碱是存在于生物界的一类含氮有机化合物，多数具有复杂的氮杂环结构，大多氮原子在环内，具有碱性和显著的生物活性。

特例如：秋水仙碱氮原子不在环内，几乎无碱性。生物界氨基酸、氨基糖、肽类、蛋白质、核苷酸及含氮维生素不属于生物碱

二、 生物碱的结构与分类按氮原子所在基本母核化学结构分类

1、吡啶类生物碱简单吡啶类（槟榔碱）和双稠哌啶类（喹诺里西啶类-苦参碱类）

2、莨菪烷类生物碱：由四氢吡咯和六氢吡啶并合而成的杂环。由莨菪醇和莨菪酸缩合而成的酯。（莨菪碱、东莨菪碱、樟柳碱等）

3、异喹啉类

（1）1-苄基异喹啉 罂粟碱（解痉）、去甲乌药碱（强心碱）

（2）双苄基异喹啉 汉防己甲、乙素

（3）原小檗碱类

（4）吗啡烷类 吗啡和可待因-镇痛、镇咳，成瘾

4、吲哚类:单吲哚类（大青素 B）、色胺吲哚类(吴茱萸碱)、双吲哚类（长春碱）和单萜吲哚衍生物（利血平）。 5、有机胺类：N 不在杂环内，在环外（麻黄碱类）

三、生物碱的理化性质

1、性状

由 C、H、O、N 元素组成。多数无色，为结晶性固体，部分有颜色（药根碱红色），有的有荧光（如利血平）。多数味苦。

小分子生物碱和液态生物碱（如：烟碱、槟榔碱）有挥发性。个别具有升华性（咖啡因、川芎嗪）。

2、旋光性：莨菪碱为左旋体，阿托品为外消旋体。

3、溶解性

（1） 亲脂性生物碱：游离的仲胺、叔胺是亲脂性的，易溶于低级性的有机溶剂中。如：苯、乙醚、氯仿，也可溶于甲醇、乙醇中。特别是氯仿中溶解度较大。

（2） 亲水性生物碱：季铵型生物碱（小檗碱、厚朴碱）；具有半极性的 N→O 配位键的生物碱（氧化苦参碱）；小分子生物碱（麻黄碱、烟碱）；酰胺碱（秋水仙碱、咖啡碱）；易溶于水，醇。

（3） 特殊生物碱：脂溶性的酚性生物碱（吗啡）可溶于氢氧化钠；具有羧基的生物碱（槟榔次碱）可溶于碳酸氢钠。具有内酯（喜树碱）或内酰胺的生物碱可溶于热的氢氧化钠。

（4） 生物碱盐一般易溶于水，可溶于醇。但在水中的溶解度有差异。一般无机酸盐的水溶性大于有机酸盐；无机酸盐中含氧酸盐的溶解度大于卤代酸盐。小分子有机酸盐大于大分子有机酸盐。

4、碱性

（1）概念及碱性大小的表示方法

生物碱分子中氮原子外围具有孤电子对，可以给出电子，也可以接受质子，所以具碱。碱性的表示用它共轭酸的 pKa 值表示：pKa 值越大，碱性越强。

pKa<2 为极弱碱，酰胺；pKa2~7 为弱碱，芳香胺； pKa7~11 为中强碱，脂胺； pKa>11 为强碱，季铵碱。

（2）生物碱碱性的大小与分子结构的关系

①氮原子的杂化方式：SP3> SP2>SP

②电效应

诱导效应：氮原子周围引入供电子基，使之电子云密度增加，碱性增强。引入吸电子基，则碱性减弱。

常见吸电子基：苯基、羰基、羟基、双键、醚键、酯键。

常见供电子基：烷基共轭效应

生物碱分子中氮原子的孤电子对与∏-电子基团共轭时，引起氮原子的电子云密度降低，使碱性降低的效应。此效应不受碳链长短的限制，常见有苯胺和酰胺两种形式。

③空间效应

氮原子的周围取代基的构型、构象等立体因素，如果阻碍氮原子与质子的结合，则使碱性降低。莨菪碱＞山莨菪碱

＞东莨菪碱

④氢键效应

当生物碱成盐后，氮原子附近如有羟基、羰基，并处于有利于形成稳定的分子内氢键时，氮上的质子不易离去，碱性增强。伪麻黄碱＞麻黄碱

5、沉淀反应在酸水条件下或酸性稀醇中进行。

沉淀试剂多为分子量较大的碘化物复盐，重金属盐，大分子酸类。碘化铋钾（橘红色沉淀）、碘化汞钾（类白色沉淀）、碘-碘化钾（棕色沉淀）、硅钨酸（灰白色或淡黄色沉淀）。苦味酸（中性条件下，黄色沉淀）。雷氏铵盐与季铵碱生成红色沉淀注意假阳性的干扰。它们是酸水浸出液中的蛋白质、多肽、鞣质。所以进行沉淀反应前，要净化。

6、显色反应

Mandolin(1%钒酸铵的浓硫酸溶液)：莨菪碱及阿托品显红色，士的宁蓝紫色，奎宁淡橙色。

Macquis（1%含少量甲醛的浓硫酸溶液）：吗啡紫红色，可待因显蓝色。

Frohde（1%钼酸铵的浓硫酸溶液）吗啡显紫色渐转棕色，小檗碱显棕绿色，利血平显黄色渐转蓝色，乌头碱显黄棕色。

四、生物碱的提取分离

（一）总碱的提取

1.脂溶性生物碱的提取

（1）水或酸水提取法

方法：可直接用水（提取盐、季铵碱）或用 0.5%~1%的酸水提取。

常用酸：盐酸、硫酸、醋酸、酒石酸等。

净化的方法：离子交换树脂法：用强酸型阳离子交换树脂，多为磺酸型。用酸水或盐水洗脱生物碱：先将树脂用氨水碱化，再用有机溶剂提取，碱性乙醇洗脱。

有机溶剂萃取法：先碱化，后萃取。

加碱沉淀法：一般加石灰乳沉淀（用于生产）。

（2）醇类溶剂提取法

适于游离及生物碱盐的提取。

常含有亲脂性杂质，可利用生物碱溶于酸水，杂质不溶而加以分离。

（3）亲脂性有机溶剂提取法

先用碱水湿润，使生物碱游离，再用有机溶剂提取。提取方法回流法和连续回流法。

2、水溶性生物碱的分离

（1）沉淀法：雷氏铵盐提取季铵生物碱

（2）溶剂法：用正丁醇、异戊醇，或氯仿-甲醇混合液萃取。

（二）生物碱的分离

1、不同类别生物碱的分离；

2、利用碱性差异：pH 梯度分离

将生物碱混合物溶于酸水中，逐步加碱，每调节一次，用氯仿萃取，则生物碱依照碱性由弱到强被依次提出。

将生物碱溶于有机溶剂中，用 PH 由高到低的酸性缓冲液顺次萃取，生物碱由强到弱被依次萃出。

3.利用生物碱或盐的溶解度不同：苦参碱和氧化苦参碱，利用后者难溶于乙醚，前者可溶于乙醚，在氯仿液中加入 10 倍量以上乙醚沉淀氧化苦参碱。汉防己甲、乙素 利用甲素可溶于冷苯，乙素难溶，酸水碱化后，苯萃取。麻黄碱和伪麻黄碱：草酸麻黄碱比草酸伪麻黄碱溶解度小。

4.利用特殊功能基酚性生物碱溶于稀氢氧化钠中（吗啡与可待因）。

含羧基的生物碱溶于碳酸氢钠中。

含内酯或内酰胺生物碱溶于热氢氧化钠中（喜树碱）。

5.色谱法（1）吸附柱色谱：常用氧化铝、硅胶作吸附剂，用苯、氯仿、乙醚等混合溶剂作展开剂。

注意：硅胶作吸附剂时，需加碱在展开剂中，抑制硅胶的酸性。

（三） 色谱检识

1.吸附薄层

硅胶：适于分离脂溶性生物碱

常用缓冲碱液代替水铺板（0.1%~0.5mol\L)，克服拖尾。

或在展开剂中加入二乙胺。

显色：常用改良碘化铋钾，显橘红色。

2.纸色谱：适于分离极性较大的成分

以水为固定相的正相纸色谱。常用正丁醇-冰醋酸（或盐酸）-水为流动相。 另外，可用多层缓冲纸色谱进行 PH 梯度层析。

五、含生物碱的中药实例

（一）苦参

1.主成分结构：喹诺里西啶类-苦参碱、氧化苦参碱、氧化槐果碱等。一般氧化苦参碱含量最高，氧化槐果碱次之。

2.性质

（1） 碱性：都含有两个氮，一个叔胺，显碱性较强，一个内酰胺，不显碱性。

（2） 溶解性：氧化苦参碱：易溶于水，氯仿、乙醇，极难溶于乙醚。

苦参碱：溶于水、苯、氯仿、乙醚等，略溶于石油醚、正己烷。

（3） 极性：氧化苦参碱＞羟基苦参碱＞苦参碱3、提取分离：苦参以稀酸水渗漉，酸水提取液通过强酸性阳离子交换树脂提取总碱。苦参碱、氧化苦参碱的分离，利用两者在乙醚中的溶解度不同进行。

4、生物活性：总碱消肿利尿、抗肿瘤、抗病原体、抗心律失常等。

（二 ）麻黄

1、主成分结构

属于有机胺类，以麻黄碱和伪麻黄碱为主

2.理化性质：

（1）游离碱具有挥发性，可随水蒸气蒸馏；

（2）不易和多数生物碱沉淀试剂反应；

（3）碱性：都为仲胺衍生物，中强碱，麻黄碱的碱性比伪麻黄碱弱。由于伪麻黄碱的共轭酸可以形成分子内氢键；

（4）溶解性：游离的麻黄碱、伪麻黄碱既可溶于水，又可溶于氯仿、乙醚、苯及醇类溶剂中。草酸麻黄碱难溶于水，草酸伪麻黄碱易溶于水。

3.鉴别反应：

①二硫化碳-硫酸酮-氢氧化钠：产生棕黄色沉淀

②硫酸酮-氢氧化钠（铜络盐反应）：溶液显蓝紫色

4、麻黄碱与伪麻黄碱的提取分离

（1）溶剂法：利用两者既可溶于水又可溶于有机溶剂,其盐则可溶于水不溶有机溶剂进行提取，再利用草酸麻黄碱的溶解度小于伪麻黄碱进行分离；

（2）水蒸气蒸馏法；

（3）离子交换树脂法：利用两者碱性差异,控制洗脱液量来分离.麻黄碱碱性弱先从树脂柱上洗下。 5、药理作用：麻黄碱：收缩血管、兴奋中枢、类似肾上腺素样作用，增加汗腺及唾液腺分泌、缓解平滑肌痉挛。伪麻黄碱升压、利尿；甲基麻黄碱有舒张支气管平滑肌等作用

（三）黄连

1、 主成分结构：属于异喹啉类原小檗碱-小檗碱、巴马汀、黄连碱、药根碱等。小檗碱含量约 5%-8%，有的可达 10%。

有抗菌抗病毒作用。

2、 性质：黄色或橘黄色结晶。在水中溶解度大，为强碱。易溶热水、热乙醇，难溶于苯、氯仿、丙酮。

小檗碱的盐酸盐微溶于冷水，易溶于热水。小檗碱和有机酸形成的盐在水中的溶解度很小。如与甘草酸和大黄鞣质生成难溶于水的分子复合物互变异构：季铵式、醛式和醇式，以季铵式最稳定，碱性最强。

3. 检识反应丙酮-氢氧化钠：黄色结晶性丙酮小檗碱。

漂白粉或次氯酸钙：樱红色（巴马亭也阳性）

4、提取分离：利用小檗碱盐酸盐的溶解度不同进行分离。

（四）洋金花

1.生物碱的结构：主要为莨菪烷类生物碱。

主含东莨菪碱、莨菪碱、去甲莨菪碱、山莨菪碱、樟柳碱。

2.性质

（1）旋光性：除阿托品外，其余均为左旋。阿托品是莨菪碱的外消旋体。

（2）碱性

除 N-去甲莨菪碱是仲胺外，其余属于叔胺。由于氮原子周围化学环境、立体效应，碱性有差异：莨菪碱＞ N-去甲莨菪碱＞山莨菪碱＞东莨菪碱（樟柳碱）

（3）溶解性

莨菪碱（阿托品）易溶于乙醇、氯仿、可溶于四氯化碳、苯，难溶于水。

东莨菪碱具有较强的亲水性，易溶于热水、乙醇、乙醚、氯仿或丙酮，难溶于四氯化碳、苯或石油醚。

樟柳碱与东莨菪碱相似，具有较强的亲水性。山莨菪碱比阿托品亲脂性弱，能溶于水和乙醇。

（4）水解性：具有酯键，易水解。

3.沉淀反应

（1）与氯化汞反应：莨菪碱生成黄色沉淀，加热后转为红色

（氧化汞）

（2）Vitali 反应

试剂：发烟硝酸和苛性碱现象：深紫色，渐转暗红色，最后消失。检识化合物：莨菪碱、东莨菪碱、山莨菪碱

（4）过氧化乙酰丙酮反应：检识化合物-樟柳碱

4、生物活性：东莨菪碱（还有镇静麻醉）、莨菪碱（解痉镇痛、解有机磷中毒、散瞳）。

（五）川乌

1.主要成分结构

主要为 C19 或 C20 二萜类生物碱。主要是乌头碱、次乌头碱和美沙乌头碱。它们的取代基多，C14、C8 的羟基常和乙酸或苯甲酸成双酯型（毒性强）。

2、性质：

（1）碱性：中强碱；

（2）水解性：

在炮制过程中的变化：双酯型的乌头碱、次乌头碱、美沙乌头碱，有麻辣味，亲脂性强，毒性大，是主要的有毒成分。当在碱水中加热或直接水浸泡水解酯键，生成单酯型或醇胺型则无毒，但疗效不低。

（3）溶解性：乌头碱、次乌头碱和美沙乌头碱的盐酸盐均可溶于氯仿。

（六）马钱子

1、结构：吲哚类生物碱，主要是士的宁（番木鳖碱）和马钱子碱。强毒性。

2、性质：马钱子碱的硫酸盐水溶性小于士的宁硫酸盐，易从水中结晶析出；而士的宁的盐酸盐水溶性小于马钱子碱的，易从水中析出。

3、鉴别方法：

硝酸反应：士的宁与硝酸作用呈淡黄色，蒸干后残渣遇氨气即变为紫红色；马钱子碱与浓硝酸接触呈深红色，继加氯化亚锡，由红变紫；

浓硫酸-重铬酸钾：士的宁初呈蓝紫，缓变紫堇，最后为橙黄色。

第三章 糖和苷

一、 糖和苷的含义

糖：是多羟基醛或酮及其衍生物、聚合物的总称。通式为 Cx（H2O）Y（又称碳水化合物）。

苷类（配糖体）：糖或糖的衍生物与另一非糖物质（苷元、配基）通过糖的端基碳连接而成的化合物。其连接的键为苷键。

单糖端基碳构型：

α-构型：C1-OH 与 C5 取代在同侧

β-构型 C1-OH 与 C5-取代在异侧五碳醛糖：D-木糖；六碳醛糖：D-葡萄糖；六碳酮糖：D-果糖；甲基五碳糖：L-鼠李糖；糖醛酸：单糖分子中的伯醇基氧化成羧基，D-葡萄糖醛酸。

2、二糖：龙胆二糖、芸香糖

3、多糖：水不溶性的：主要形成动植物的支持组织。如：纤维素，甲壳素等，分子呈直糖链型。

水溶性的淀粉：直链淀粉遇碘显兰色，支链淀粉显紫色二、苷的结构与分类

1、按苷元的结构：甾苷、黄酮苷；

2、按在生物体内存在的形式：原生苷、 次生苷；

3、按苷键原子分类：氧苷、硫苷、氮苷、碳苷（1）氧苷：醇苷，强心苷和皂苷。酚苷：自然界中以酚苷为多；氰苷：具有水溶性，不宜结晶。经水解生成的苷元不稳定，立即分解为醛（酮）和氢氰酸；酯苷：苷元的羧基和糖的半羧醛羟基脱水而成。兼具羧醛和酯的性质。易为稀酸和稀碱水解。

（2）硫苷：是由苷元上巯基与糖分子端基羟基脱水缩合而成。（3）氮苷：是由苷元上氮原子与糖分子的端基碳直接相连而成。

（4）碳苷：元的碳原子与糖分子的端基碳直接连接而成。

O-苷：醇苷：獐牙菜苦苷；酚苷：天麻苷；氰苷：苦杏仁苷；酯苷：山慈菇苷 A、人参皂苷 Ro；吲哚苷：靛苷；

S-苷：萝卜苷、芥子苷

N-苷：巴豆苷、腺苷、鸟苷

C-苷：牡荆素（黄酮）、芦荟苷（蒽酮）、葛根素（异黄酮）；葡萄糖醛酸苷：黄芩苷、汉黄芩苷、甘草酸、人参皂苷 Ro；双糖苷：苦杏仁苷、芦丁、橙皮苷；原生苷：苦杏仁苷、柴胡皂苷 a、c、d；次生苷：野樱苷、洋地黄毒苷、柴胡皂苷 b1、b2、b3、b4；双糖链苷：人参皂苷 Ro；三、化学性质

（一）糖的化学性质

1、氧化反应：醛基在碱性条件下，与 Ag2+及Cu2+反应，生成金属银及砖红色 Cu2O。

2、羟基反应：包括醚化、酯化、缩酮（醛）及硼酸络合。

3、羰基反应：与苯肼反应，生成腙，在过量苯肼存在下，继续反应生成脎（淡黄色结晶体）。

（二）苷键的裂解：

常用的裂解方法有酸水解，碱水解，酶水解，氧化开裂法。

1. 酸催化水解：苷键具缩醛结构，易为稀酸水解。

（1）按苷键原子的不同，酸水解由易到难。N-苷> O-苷 > S苷 > C-苷。

（2）呋喃糖苷较吡喃糖苷易水解。酮糖较醛糖易于水解。

（3）吡喃醛糖苷中，五碳糖>甲基五碳糖>六碳糖>七碳糖。

如有 COOH，则最难水解。

（4）氨基糖较难水解，羟基糖次之。去氧糖最易水解。去氧糖苷>羟基糖苷>氨基糖苷（这是因为吸电子基的诱导效应）

（5）芳香族苷较脂肪族苷易水解。（因苯环的供电子效应） 2.碱催化水解：适于苷元为酯苷，酚苷，烯醇苷和β-位有吸电子基者

3、酶催化水解

特点：酶水解具有专属性高，反应温和（30~40 度），可获知苷键的构型，保持苷元结构不变，还可保留部分苷键得到次级苷或低聚糖。

转化糖酶 β-果糖苷键麦芽糖酶α-葡萄糖苷键

苦杏仁苷酶 β-葡萄糖苷键（专属性低）

4、氧化开裂反应

Smith 降解法适于苷元结构易改变的苷及 C-苷，不适于有邻二醇结构的苷元。

（三）显色反应

1、Molish 反应

试剂：5%α-萘酚乙醇液，浓硫酸；

现象：两液面间产生紫色环，证明有糖或苷。

四、提取分离方法

提取苷时，必须设法抑制或破坏酶的活性，防止酶水解，方法：加入 CaCo3 或用甲，乙醇或沸水提取，并避免与酸碱接触，如药材本身具有酸碱性，可用适当方法中和。

五、结构测定

糖与糖的连接位置：

1、全甲基化-甲醇解 2、13C-NMR 中苷的化学位移糖链连接顺序的确定：

1、缓和酸水解 2、快速原子轰击质谱 3、二维核磁和 NOE 差谱技术苷键构型的确定：

1、利用酶水解 2、利用旋光度测定 3、利用 NMR 测定：主要是 J 值

六、中药苦杏仁中所含苷类化合物苦杏仁苷易溶于水、醇，而几乎不溶于乙醚。

苦杏仁苷是一种氰苷，易被酸和酶所催化水解。苷元不稳定，易分解生成苯甲醛和氢氰酸。

鉴定：苯甲醛有特殊的香味，三硝基苯酚试纸显砖红色。

第四章 醌类化合物

一、结构与分类

（一）苯醌类：分为邻苯醌，对苯醌两类。

（二）萘醌类

萘醌类化合物分为α（1，4）、β（1，2）及 amphi（2， 6）三种。自然界存在的只有α-萘醌。紫草素衍生物止血、抗炎、抗菌、抗病毒及抗癌。

（三）菲醌类

邻菲醌和对菲醌。丹参醌ⅡA、丹参ⅡB（邻醌类）、丹参新醌甲、丹参新醌乙、丹参新醌丙（对醌类），具有抗菌和扩冠作用

（四）蒽醌类 O

1、单蒽核类

（1）蒽醌及其苷类

①大黄素型：羟基分布在苯核两侧。多数显黄色

②茜草素型：化合物羟基分布在一侧的苯环上，颜色较深，多为橙黄或橙红。

（2）蒽酚或蒽酮衍生物蒽酚，蒽酮常存于新鲜植物中，在加工贮藏中会缓缓氧化为蒽醌。但蒽酮的苷类不易被氧化。

2、双蒽核类

（1）二蒽酮类：多以苷的形式存在。代表性的成分为番泻苷类。

主要化合物：

大黄酸、大黄素、大黄酚、大黄素甲醚、芦荟大黄素（大黄素型蒽醌）茜草素、羟基茜草素、伪羟基茜草素（茜草素型蒽醌）芦荟苷（蒽酮碳苷）

番泻苷 A、B、C、D（二蒽酮）二、理化性质与呈色反应

（一）升华性及挥发性：游离的醌类化合物大多数具有升华性。小分子的苯醌，萘醌还具有挥发性，能随水蒸汽蒸出。

（二）溶解性

游离醌类化合物易溶于甲醇、乙醇，丙酮、乙酸乙酯、乙醚，氯仿等有机溶剂中。微溶或难溶于水。蒽醌苷类易溶于甲醇，乙醇中，在热水也可溶解。但在冷水中难溶。

（三）酸性

醌类化合物具酚羟基，表现出一定酸性，易溶于碱水中。

酸性强弱规律：含-COOH>含二个以上β-OH>含一个β-OH>

含二个以上α-OH>含一个α-OH。

（四）颜色反应

1、菲格尔反应（Feigl）

醌类衍生物在碱性下加热能迅速与醛类及邻二硝基苯反应，生成紫色化合物。

2、无色亚甲蓝反应

苯醌与萘醌专用显色剂。显兰色斑点。

3、碱液反应（Borntrager）

羟基蒽醌类化合物遇碱液显红∽紫色的反应称为

Borntrager′s 反应。

相应的蒽酚、蒽酮及二蒽酮只显黄色，需经氧化成蒽醌后方变为红色。

4、Kesting-craven 反应活性亚甲基反应。

反应官能团：苯醌和萘醌中未被取代的位置。

现象：蓝绿色或蓝紫色

5、醋酸镁反应

羟基蒽醌类化合物（必须具有 α-羟基）能和0.5%醋酸镁的醇溶液生成稳定的橙红色、紫红色或紫色络合物。不同酚羟基，显色不一三、提 取 分 离

1.提取方法

（1）乙醇为溶剂提取总蒽醌（2）用石油醚脱脂。

（3）游离状态的蒽醌可用不同极性的溶剂顺次梯度提取，并可得到初步分离

2. 分离方法

（1）蒽醌苷与游离蒽醌的分离

利用溶解度差异，将混合物在氯仿-水、乙醚-水或苯水之间进行液液萃取，苷元溶在有机溶剂层，苷则留在水层。

（2）游离蒽醌衍生物的分离 PH梯度法

（3）蒽醌苷的分离溶剂法：用乙酸乙酯、正丁醇从水溶液中萃取。

五、中药研究实例

（一）大黄

1、化学成分：蒽醌类化合物，大多数羟基蒽醌类化合物是以苷类存在。

（1）游离蒽醌类

大黄酸、大黄素、大黄酚、大黄素甲醚、芦荟大黄素。

（2）结合蒽醌类

大黄酸-8-葡萄糖苷、大黄素葡萄糖苷、大黄酚-8-葡萄

糖苷、大黄素甲醚葡萄糖苷、芦荟大黄素 8-葡萄糖苷。

双糖苷有：大黄酸、大黄酚、芦荟大黄素双葡萄糖苷及大黄素甲醚-8-O-龙胆糖苷。

4 种碳苷：大黄苷 A、B、C、D。

（3）二蒽酮类：番泻苷 A、B、C、D、E、F。

（二）丹 参

1、主成分的结构与性质

(1)菲醌类 有邻醌型和对醌型两种，是脂溶性有效成分。具有抗菌活性, 滴丸以脂溶性丹参酮为主

(2)酚、酸类丹参素、丹参酸甲、乙、丙，原儿茶醛等。丹参的水溶性有效成分。是注射剂的主要成分。丹参素改善心功能，舒张冠脉平滑肌。

(三)紫草 主成分 萘醌类色素，乙酰紫草素、欧紫草素、紫草素等。具有抗肿瘤、抗炎和抗菌活性，抗肝脏氧化损伤和抗受孕作用。

(四)虎杖 蒽醌类化合物，还有二苯乙烯苯、黄酮类、水溶性多糖和鞣质等。蒽醌主要有大黄素、大黄酚、大黄酸、大黄素甲醚葡萄糖苷等。

第五章 香豆素和木脂素

一、香 豆 素

香豆素具有苯骈α-吡喃酮结构。可看成是顺邻羟基桂皮酸失水而成的内酯类化合物。

（一）结构与分类

1、简单香豆素类

仅在苯核上具有取代基的香豆素，且 7 位羟基未与 6（或

8）位形成呋喃环或吡喃环结构。

2、呋喃香豆素

呋喃香豆素是香豆素核上的异戊烯基与邻位酚羟基环合而成。根据并合的位置分为线型（6，7 环和）与角型（7，8 环和）。

3、吡喃香豆素

吡喃香豆素是由香豆素苯环上异戊烯基和邻位羟基环合形成 2，2-二甲基α-吡喃环结构。也分线型、角型。

主要化合物：伞形花内酯、七叶内酯、七叶苷、白蜡素（简单香豆素）补骨脂内酯、紫花前胡内酯（6，7-呋喃香豆素）异补骨脂内酯（白芷内酯）（7，8- 呋喃香豆素）花椒内酯、紫花前胡素（6，7-吡喃香豆素）；邪蒿内酯、白花前胡丙素（7，8-吡喃香豆素）茵陈炔内酯、仙鹤草内酯（异香豆素）

（二）理化性质

1、性状

天然游离的香豆素多有完好的结晶，大多具香味。小分子的有挥发性和升华性。苷则无。

在紫外光照射下，香豆素类成分多显蓝色或紫色荧光。碱液中更明显

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。香豆素苷能溶于水、甲醇、乙醇，难溶于乙醚、苯等极性小的有机溶剂

3、与碱的作用（内酯的性质）

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的盐。酸化，又可立即环合形成脂溶性香豆素而析出。

但如果与碱液长时间加热，将转为反式邻羟基桂皮酸的盐，酸化后不能环合。与浓碱共沸，往往得到的是裂解产物——酚类或酚酸。

（三）提取与分离

1、提取

（1）水蒸气蒸馏法

（2）碱溶酸沉法

0.5%氢氧化钠水溶液稍加热提取，冷后用乙醚除杂质，加酸调 PH 到中性，适当浓缩，再酸化，则香豆素或苷即可析出，也可用乙醚萃取。

（3）系统溶剂法

（四）显色反应

1.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，与三价铁离子络和成红色。

2、三氯化铁反应：酚羟基反应

3. Gibb’s 反应 及 Emerson 反应

Gibb’s 试剂 2，6-二氯（溴）苯醌氯亚胺，在弱碱性条件下，与酚羟基对位活泼氢缩合成蓝色化合物。6 位无取代的香豆素显阳性。

Emerson 试剂：2%4-氨基安替比林和8%的铁氰化钾

（五）含香豆素中药实例

1、秦皮 ：简单香豆素类 七叶内酯、七叶苷、秦皮素等。

2、前胡：白花前胡以角型二氢吡喃香豆素类为主，紫花前胡以线型二氢呋喃和二氢吡喃香豆素为主。代表性化合物如：白花前胡甲素、白花前胡乙素、丙素、丁素等。

3、肿节风 ：异秦皮啶、东莨菪内酯等。

4、补骨脂 含多种香豆素。包括补骨脂内酯（呋喃香豆素），异补骨脂内酯等。

二、木 脂 素

（一）结构类型

木脂素是一类由两分子苯丙素氧化聚合而成的天然产物。通常为二聚物。多数是游离的。

主要木脂素：

五味子醇、五味子素、五味子酯甲、乙、丙、丁和戊（联苯环辛烯型木脂素）

厚朴酚、和厚朴酚（新木脂素）

（二）木脂素的理化性质

Labat 反应：具有亚甲二氧基的木脂素加浓硫酸，再加没食子酸，可产生蓝绿色。

（三）含木脂素的中药五味子

（1）主成分的结构:主要为木脂素。已分出 50 余个，存在于五味子的醇溶部分，以五味子素（五味子醇）为代表。华中五味子分离出五味子酯系列。它们均有明显的降低转氨酶的作用.