中藥化學(xué)成分與藥效物質(zhì)基礎(chǔ)

1、中藥化學(xué)成分與藥效物質(zhì)基礎(chǔ)中藥化學(xué)結(jié)構(gòu)的主要結(jié)構(gòu)類型包括：香豆素類化合物、酶類化合物、苯丙素類化合物、本脂素類化合物、黃酮類化合物、有機(jī)酸、強(qiáng)心甘、菇類化合物、生物堿、留體皂甘、鞍質(zhì)三菇皂甘等。有效成分：具有生物活性、能起防病治病作用的化學(xué)分成。無效反應(yīng)，沒有生物活性和防病治病作用的化學(xué)成分。如多糖、蛋白質(zhì)、鞍質(zhì)、色素、樹脂、油脂和蠟、無機(jī)鹽等。中藥化學(xué)成分的理化性質(zhì)研究包括：堿性、酸性、揮發(fā)性、旋光性、水中溶解性、有機(jī)溶劑中溶解性、性狀、發(fā)泡性、溶血性、熒光性質(zhì)、顯色反應(yīng)、沉淀反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)、酶解反應(yīng)、水解反應(yīng)。從藥材中提取化學(xué)成分的方法有：溶劑法、水蒸氣蒸儲(chǔ)法以及升華法等。用溶劑法提取

2、中藥材的有效成分，常用的方法有浸漬法、滲漉法、煎煮法、回流提取法、連續(xù)回流提取法、超聲提取法和超臨界萃取法等。中藥化學(xué)成分分離的原理：根據(jù)物質(zhì)溶解度差別進(jìn)行分離、根據(jù)物質(zhì)在兩相溶劑中的分配比不間進(jìn)行分離、根據(jù)物質(zhì)的吸附性差別性進(jìn)行分離、根據(jù)物質(zhì)分子大小差別進(jìn)行分離、根據(jù)物質(zhì)解離程度不同進(jìn)行分離以及根據(jù)物質(zhì)的沸進(jìn)行分離。DNA中藥化學(xué)成分是遣藥組方的物質(zhì)基礎(chǔ)。中藥主要是復(fù)方用藥，從化學(xué)成分上看，可能存在同一種藥共存成分之間和異種中藥成分之間的復(fù)合作用。中藥化學(xué)在中藥質(zhì)量控制重的作用主要體現(xiàn)在，中藥指紋圖譜重各種色譜法、光譜法、核磁共振波譜、質(zhì)譜及其聯(lián)用技術(shù)、分子診斷技術(shù)、X射線衍射法等現(xiàn)代分析技

3、術(shù)的運(yùn)用。生物堿主要分布于植物界，在動(dòng)物界中少有發(fā)現(xiàn)。生物堿絕大多數(shù)存在于雙子葉植物中，已知有50多個(gè)科的120多個(gè)屬中存在生物堿。生物堿在植物體內(nèi)多數(shù)集中分布于某一器官或某一部位，如金雞納生物堿主要分布在金雞納樹皮中。目前較新的分類方法是按生源途徑結(jié)合化學(xué)結(jié)構(gòu)類型分類。主要要求掌握以下五種基本母核類型生物堿的結(jié)構(gòu)特征。(1)毗咤類生物堿：此類生物堿多來源于賴氨酸，是由毗咤或哌咤衍生的生物堿。(2)蔗若烷類生物堿：此類生物堿多來源于鳥氨酸，由前若烷環(huán)系的C3-醇羥基與有機(jī)酸縮合成酯。(3)異唾咻類生物堿：這類生物堿來源于苯丙氨酸和酪氨酸系，具有異唾咻或四氫異唾咻的基本母核，在植物中分布廣泛。主

4、要類型有簡單異唾咻類、節(jié)基異唾咻類、原小集堿類、嗎啡烷類。(4)呻噪類生物堿：這類生物堿來源與色氨酸，其數(shù)目較多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，多具有顯著的生物活性。根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，主要分為以下四類：簡單呻噪類、色胺呻噪類、單帖呻噪類、雙呻噪類。(5)有機(jī)胺類生物堿生物堿的理化性質(zhì)(1)形狀：多數(shù)生物堿為結(jié)晶形固體，少數(shù)為非結(jié)晶形粉末。(2)旋光性：含有手性碳原子或本身為手性分子的生物堿都有旋光性，且多呈左旋光性。（3）溶解性：生物堿的溶解性與生物堿分子結(jié)構(gòu)中氮原子的存在狀態(tài)、分子大小、分子中極性基團(tuán)的種類和數(shù)目以及溶劑的種類有關(guān)。1）游離生物堿包括：親脂性生物堿：易溶于乙醍、苯和鹵燒類（二氯甲烷、三氯甲烷、四氯

5、化碳等）等有機(jī)溶劑中，尤其在三氯甲烷中溶解度較大；親水性生物堿有季鏤型生物堿、含N-氧化物結(jié)構(gòu)的生物堿、小分子生物堿、酰胺類生物堿。具有特殊官能團(tuán)的生物堿包括：具有酚羥基或竣基的生物堿（前者可溶于氫氧化鈉等強(qiáng)堿性溶液，如嗎啡，后者可溶于碳酸氫鈉溶液）、具有內(nèi)酯或內(nèi)酰胺結(jié)構(gòu)的生物堿。生物堿鹽：生物堿鹽一般易溶于水，可溶于甲醇、乙醇，難容或不溶于親脂性溶劑。（4）堿性是生物堿的重要性質(zhì)之一。生物堿堿性強(qiáng)度統(tǒng)一用其共鈍酸的酸式離解常數(shù)PKa值表示。PKa越大，改堿的堿性越強(qiáng)；反之，堿性越弱。根據(jù)PKa值大小，可將生物堿分為：1）強(qiáng)堿PKa>11,如季胺堿、月瓜類生物堿2）中強(qiáng)堿PKa711如脂

6、胺、脂雜環(huán)類生物堿3）弱堿PKa27,如芳香胺、N六元芳雜環(huán)類生物堿4）極弱堿PKa<2如酰胺，N-五元芳雜環(huán)類生物堿（5）大多數(shù)生物堿在酸水或稀醇中與某些試劑反應(yīng)生成難溶于水的絡(luò)合物或復(fù)鹽，這一反應(yīng)稱為生物堿沉淀反應(yīng)，這些試劑稱為生物堿沉淀試劑。（6）某些生物堿能與一些試劑反應(yīng)生成不同顏色的產(chǎn)物，這些試劑稱為生物堿顯色劑。生物堿的顯色試劑較多。含生物堿類化合物的常用中藥(1)麻黃：麻黃中含有多種生物堿，以麻黃堿和偽麻黃堿為主，前者占總生物堿的40%90%o中國藥典以鹽酸麻黃堿和鹽酸偽麻黃堿為指標(biāo)成為進(jìn)行鑒別和含量測定。止匕外，還含有少量的甲基麻黃堿、甲基偽麻黃堿和去甲基麻黃堿，去甲基偽

7、麻黃堿。藥理實(shí)驗(yàn)表明，麻黃堿有收縮血管、興奮中樞神經(jīng)作用，能興奮大腦、中腦、延髓和呼吸循環(huán)中樞；有類似腎上腺素樣作用，能增加汗腺及唾液腺分泌，緩解平滑肌痙攣。偽麻黃堿有升壓、利尿作用；甲基麻黃堿有舒張支氣管平滑肌作用等。(2)黃連：黃連的有效成分主要是生物堿，已經(jīng)分離出來的生物堿有小集堿、巴馬汀、黃連堿、甲基黃連堿、藥根堿和木蘭堿等。其中以小集堿含量最高可達(dá)10%,這些生物堿都屬節(jié)基異唾咻類衍生物，除木蘭堿為阿樸菲型外，其他都屬于原小集堿性，切都是季鏤型生物堿。中國藥典以鹽酸小集堿為指標(biāo)成分進(jìn)行含量測定。要求含小柴堿不得少于5.5%,表小集堿不得少于0.8%,黃連堿不得少于1.6%,巴馬汀不得

8、少于1.5%。(3)防己：防己的有效成分為生物堿，總生物堿含量可達(dá)2.3%-5%其中漢防己甲素(粉防己堿)，約為1%,漢防己乙素(防己諾林堿)約為0.5%。中國藥典以粉防己堿和防己諾林堿為指標(biāo)成分進(jìn)行鑒別和含量測定。由于兩者分子結(jié)構(gòu)中7位取代基的差異，前者為甲氧基，極性??；后者為酚羥基（4）洋金花：洋金花主要化學(xué)成分為蔗若烷類生物堿，由蔗著醇類和芳香族有機(jī)酸結(jié)合生成的一元酯類化合物。主要有蔗若堿（阿托品）、山蔗若堿、東蔗若堿、樟柳堿和N-去甲蔗若堿。（5）馬錢子：馬錢子成熟種子重生物堿含量為1.5%5%主要生物堿是土的寧（番木鱉堿）、馬錢子堿以及氮氧化物，還含少量的10余種其他呻噪類生物堿，其

9、中以土的寧含量居首，占總堿量的35%-50%,其次是馬錢子堿，約占總量的30%40%o糖可分為單糖、低聚糖（2-9個(gè)單糖）和多糖（10個(gè)以上單糖）。單糖是多羥基醛和多羥基酮。常見的單糖有五碳醛糖、六碳醛糖、甲基五碳醛糖、糖醛酸、六碳酮糖。按含有單糖的個(gè)數(shù)又可將其分為二糖、三糖、四糖等。按期是否含有游離的醛基又可將其分為還原糖和非還原糖。具有游離醛基或酮基的糖稱為還原糖，如二糖中的槐糖、櫻草糖是還原糖。根據(jù)昔元的結(jié)構(gòu)可分為富甘、香豆素甘、木脂素甘、蔥釀昔、黃酮甘、呻噪昔等。原存在于植物體內(nèi)的昔稱為原生甘，水解后失去一部分糖的稱為次生甘。按背鍵原子分類：氧甘（O-甘）、硫昔（&甘）氮甘（N

10、-昔）、碳甘（G甘）單糖分子中有醛（酮）基、伯醇基、仲醇基和鄰二醇基結(jié)構(gòu)單元。通常醛（酮）基最易被氧化，伯醇次之。糖和甘的羥基反應(yīng)包括醍化、縮醛（縮酮）化以及與硼酸的絡(luò)合反應(yīng)等。在糖及甘的羥基重最活潑的是半縮醛羥基，次之是伯醇起基，再次是C2-OH。昔鍵具有縮醛結(jié)構(gòu)，易為稀酸催化水解般的昔鍵對稀堿應(yīng)該相當(dāng)穩(wěn)定，不易被堿催化水解，但昔鍵具有脂的性質(zhì)時(shí)，如昔為酸、酚、有羥基共鈍的烯醇類或成昔的是基B-位有吸電子基取代者，遇堿就能水解。酶促反應(yīng)具有專屬性高，條件溫和的特點(diǎn)，常用的酶有：1) B果糖背水解酶，如轉(zhuǎn)化糖酶，可以水解B-果糖甘建而保存其他昔鍵結(jié)構(gòu)2) %-葡萄糖甘水解酶：如麥芽糖酶3) (

11、3-葡萄糖甘水解酶：如杏仁甘酶，可以水解一般B-葡萄糖昔和有關(guān)六碳醛糖甘，專屬性較低。含富甘苦類化合物的常用中藥(1)苦杏仁主要含有苦杏仁背，中國藥典以苦杏仁甘為指標(biāo)成分進(jìn)行含量測定，規(guī)定含量不低于3.0%(2)桃仁中的主要化學(xué)成分為脂溶性物質(zhì)、蛋白質(zhì)、苗醇及其糖甘類、黃酮類、酚酸類等，其中脂溶性成分占桃仁干質(zhì)量的50%,蛋白質(zhì)占25%;桃仁含有富甘化合物，其中苦杏仁甘的量為1.5%3.0%,中國藥典以苦杏仁甘為指標(biāo)成分進(jìn)行含量測定，規(guī)定苦杏仁甘含量不低于2.0%。(3)郁李仁主要化學(xué)成分為郁李仁昔A、郁李仁昔B、苦杏仁甘、香草酸、原兒茶酸、熊果酸，以及黃酮類化合物阿福豆甘、山奈甘等，中國藥典

12、以苦杏仁甘為指標(biāo)成分進(jìn)行含量測定，規(guī)定苦杏仁甘含量不低于2.0%。酶類化合物從結(jié)構(gòu)上分主要有苯釀、蔡釀、菲釀、意釀等四類。酶類化合物的理化性質(zhì)有性狀、生化性、溶解性、酸堿性。顯示反應(yīng)有Feigl反應(yīng)、無色亞甲藍(lán)顯色實(shí)驗(yàn)、Bornlrager反應(yīng)。KestingCraven反應(yīng)、與金屬離子的反應(yīng)。含酶類化合物的常用中藥包括大黃、虎杖、何首烏、蘆薈、決明子、丹參、紫草。香豆素的母核為苯駢-口比喃酮。分子中苯環(huán)或-口比喃酮環(huán)上常有取代基存在，如羥基、烷氧基、苯基、異戊烯基的活潑雙鍵有機(jī)會(huì)與鄰位是基環(huán)合成味喃或口比喃環(huán)的結(jié)構(gòu)。香豆素可分為五大類，即簡單香豆素類、味喃香豆素類、毗喃香豆素類、異香豆素類及

13、其他香豆素類。香豆素結(jié)構(gòu)中含有內(nèi)酯環(huán)，理化性質(zhì)如下：1、性狀：游離的香豆素多數(shù)有較好的結(jié)晶，且大多有香味。2、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、三氯甲烷和乙醍。3、熒光性質(zhì)：香豆素類在可見光下為無色或淺黃色結(jié)晶。4、與堿的作用及其應(yīng)用。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)。5、顯色反應(yīng)有異羥胯酸鐵反應(yīng)、三氯化鐵反應(yīng)、GIbb'反應(yīng)、Emerson反應(yīng)。6、味喃香豆素的光化學(xué)毒性：味喃香豆素類的光敏性質(zhì)就是對人體皮膚的一種傷害，輕則引起皮膚黃褐斑或色素沉著，重則引起皮膚損傷，甚至皮膚癌，為此該類化合物的使用收到了嚴(yán)格的限制

14、。本脂素為C6-C3結(jié)構(gòu)，多數(shù)為無色或白色晶體，但新木脂素不宜結(jié)晶。含香素類化合物的常用中藥：秦皮中國藥典則采用高效液相色譜方法并規(guī)定本品按干燥品汁，含秦皮甲素、秦皮乙素的總量不得少于1.0%o藥材儲(chǔ)藏置通風(fēng)干燥處。含木脂類化合物的常用中藥：五味子、厚樸、連翹、細(xì)辛天然黃酮類化合物多以昔類形式存在，并且由于糖的種類、數(shù)量、連接位置及連接方式不同，可以組成各種各樣的黃酮甘類。黃酮類化合物的理化性質(zhì)：1、性狀，黃酮類化合物多為結(jié)晶性固體，少數(shù)（黃酮甘類）為無定形粉末。2、溶解性：一般游離昔元難溶或不溶于水，易溶于甲醇、乙醇、乙酸乙酯、乙醍等有機(jī)溶劑及稀堿水溶液中。3、酸堿性，酸性，多數(shù)為黃酮類化合

15、物因分子中具有酚羥基，故顯酸性，可溶于堿性水溶液、毗咤、甲酰胺及二甲基甲酰胺等有機(jī)溶劑中。；堿性，丫-口比喃酮環(huán)上的醍氧原子，因有未共用的電子對，故表現(xiàn)有微弱的堿性。4、顯色反應(yīng)包括還原試驗(yàn)：金屬鹽類試劑的絡(luò)合反應(yīng)（黃酮類化和分子重常含有下列結(jié)構(gòu)單元故?？膳c鋁鹽、鉛鹽、錯(cuò)鹽、鎂鹽等試劑反應(yīng)，生成有色絡(luò)合物）硼酸顯色反應(yīng)、堿性試劑顯色反應(yīng)。含黃酮類化合物的常用中藥有黃苓、葛根、銀杏葉、槐花、陳皮、滿山紅按分子中異戊二烯單位的數(shù)目進(jìn)行分類，可分為單據(jù)倍半菇、二菇、二倍半菇、三菇、四菇、多菇。揮發(fā)油的組成成分主要有四類，菇類化合物、芳香族化合物、脂肪族化合物、其他類化合物揮發(fā)油的通性，性狀，多具濃烈

16、的特異性臭味，其嗅味常是其品質(zhì)優(yōu)劣的的重要標(biāo)志；揮發(fā)性；溶解性，揮發(fā)油不溶于水，易溶于石油醍、乙醍、二硫化碳、油脂等親脂性有機(jī)溶劑，在高濃度的乙醇中能溶解；物理常數(shù)；穩(wěn)定性；化學(xué)反應(yīng)酸值、酯值和皂化值是不同來源揮發(fā)油所具有的重要化學(xué)常數(shù)，也是衡量其質(zhì)量的重要指標(biāo)。含菇類化合物的常用中藥有穿心蓮、青蒿、龍膽含揮發(fā)油的常用中藥有薄荷、莪術(shù)、艾葉、肉桂皂昔的結(jié)構(gòu)可分為昔元和糖元兩個(gè)部分。如果昔元為三菇類化合物則稱為三菇皂甘，甘元為螺爸烷類化合物，則稱為簡體皂甘。爸體皂昔元由27個(gè)碳原子組成，分子中有A/B/C/D/E和F六個(gè)環(huán)，其中A/B/C/D環(huán)為環(huán)戊烷駢多氫菲結(jié)構(gòu)的爸體基本母核，E和F環(huán)以螺縮酮

17、形式相連接，它們與爸體母核共同組成了螺旋爸烷的結(jié)構(gòu)。昔的理化性質(zhì)：1、一般性質(zhì)分子量大，味苦、辛辣味、吸濕性，對粘膜有刺激性。2、溶解性，溶于水、熱甲醇、熱乙醇、含水的丁醇或戊醇，難溶于丙酮、乙醍。熔點(diǎn)無明顯的熔點(diǎn)。旋光性多為左旋。3、發(fā)泡性，皂甘的水溶液經(jīng)強(qiáng)烈振搖后能產(chǎn)生持久性泡沫（15分鐘以上），不因加熱而消失。4、溶血性，皂甘的水溶液大多能破壞紅細(xì)胞5、皂甘的水解6、通常應(yīng)用的顯色反應(yīng)有以下幾種：liebermann反應(yīng)、醋酉千-濃硫酸（liebermann-burchard）反應(yīng)、三氯乙酸反應(yīng)、三氯甲烷-濃硫酸反應(yīng)、五氯化錫反應(yīng)、芳香醛-硫酸或高氯酸反應(yīng)。含三菇皂甘類化合物的常用中藥有

18、人參、三七、甘草、黃苣、合歡皮、商路、柴胡含爸體皂甘化合物的常用中藥有麥冬和知母。知母中的化學(xué)成分主要為爸體皂甘和芒果甘，還含有木脂素、苗醇、鞍質(zhì)、膽堿等成分中國藥典上將知母皂昔BII和芒果昔定為知母藥材的質(zhì)量控制成分，要求知母皂昔BII含量不少于3.0%,芒果甘的含量不少于0.7%。強(qiáng)心甘由強(qiáng)心甘元與糖縮合而成。番體母核ABC泗個(gè)環(huán)的稠合方式為A/B環(huán)有順、反兩種形式，但多為順式：B/C環(huán)均為反式：C/D環(huán)多為順式根據(jù)C-17不飽和內(nèi)酯環(huán)的不同，將強(qiáng)心昔元分為兩類，即甲型強(qiáng)心昔元、乙型強(qiáng)心昔元I型：昔元-（2,6-二去氧糖）x-（D-葡萄糖）p如紫花洋地黃甘A;II型：昔元-（6-去氧糖）x

19、-（D-葡萄糖）y，如黃夾昔甲田型：昔元-（D-葡萄糖）y，如綠海蔥甘強(qiáng)心甘的物理性質(zhì)：1、性狀，無色，晶體或無定形粉末，中性物質(zhì)，有旋光性，對粘膜具有刺激性2、溶解性，強(qiáng)心甘溶于水、甲醇、乙醇、丙酮，含醇三氯甲烷等。昔元難溶于極性溶劑，易溶于三氯甲烷、乙酸乙酯中。強(qiáng)心昔的化學(xué)性質(zhì)1、顯色反應(yīng)(1)留體母核的顏色反應(yīng)有(liebermann-burchard)反應(yīng)、Salkowski反應(yīng)、Tschugae收應(yīng)、三氯化錫反應(yīng)、三氯乙酸一氯氨T反應(yīng)(2)G17位上不飽和內(nèi)酯環(huán)的顏色反應(yīng)：甲型強(qiáng)心甘在堿性醇溶液中，由于五元不飽和內(nèi)酯環(huán)上的雙鍵移位產(chǎn)生G22活性亞甲基，能與活性亞甲基試劑作用而顯色。乙型強(qiáng)心甘在堿性醇溶液中，不能產(chǎn)生活性亞甲基，無此類反應(yīng)。主要有Legal反應(yīng)、Raymond反應(yīng)、Kedde反應(yīng)、Baljet反應(yīng)。2、強(qiáng)心甘的昔鍵可被酸或酶催化水解，分子中的內(nèi)酯環(huán)和其他酯鍵能被堿水解。酸水解，分為溫和酸水解、強(qiáng)烈酸水解和氯化氫-丙酮法水解。酶水解：酶水解有一定的專屬性。堿水解，強(qiáng)心甘的昔鍵不被堿水解。但堿可使強(qiáng)心昔分子中的酰基水解、內(nèi)酯環(huán)裂解、雙鍵移位和昔元異構(gòu)化等。含強(qiáng)心甘類化合物的常用中藥有香加皮