天然藥物化學(xué)總論講義_第1頁
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文檔簡(jiǎn)介

1、第一章 總 論目的與要求:掌握天然藥物化學(xué)的概念、研究?jī)?nèi)容;掌握天然藥物化學(xué)成分提取分離的原理及方法;了解天然藥物生物合成途徑;熟悉天然藥物化學(xué)成分結(jié)構(gòu)研究的主要程序及采用的方法;了解天然藥物化學(xué)的發(fā)展史、現(xiàn)狀及發(fā)展和學(xué)習(xí)天然藥物化學(xué)的重要意義。重點(diǎn)與難點(diǎn):天然藥物化學(xué)的概念、研究?jī)?nèi)容;天然藥物化學(xué)成分提取分離的原理及方法;天然藥物化學(xué)成分結(jié)構(gòu)研究的主要程序及采用的方法。 11 緒 論一、天然藥物化學(xué)的含義及研究?jī)?nèi)容1、天然藥物化學(xué)的含義及研究?jī)?nèi)容天然藥物化學(xué)是運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)的理論與方法研究天然物中有效成分的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),理化性質(zhì),提取分離方法,結(jié)構(gòu)鑒定及生物合成途徑等內(nèi)容的一門實(shí)踐性科學(xué)。由于現(xiàn)代

2、科學(xué)技術(shù)進(jìn)步,特別是將波譜解析方法(NMR、MS、IR、UV)用于推導(dǎo)化合物的結(jié)構(gòu),甚至用X晶體衍射來確定化合物結(jié)構(gòu)的發(fā)展,以及分離手段的進(jìn)步,天然藥化的發(fā)展速度大為加快,發(fā)現(xiàn)的新化合物數(shù)目大為增加,微量成分、水溶性成分的分離、提純;穩(wěn)定性差的活性物資的分離等也不再是難題了。天然藥物化學(xué)本身也已不再是原先的分離提取、結(jié)構(gòu)鑒定,而是逐步發(fā)展成生物活性測(cè)定指導(dǎo)下的分離提取、結(jié)構(gòu)鑒定,及半合成修飾和全合成緊密結(jié)合的一門學(xué)科。目前我國(guó)天然藥物化學(xué)研究依其目的不同可分為3個(gè)方面:以闡明藥用生物有效成分,獲得具有新結(jié)構(gòu)的化合物或具有生物活性的單體為目的,進(jìn)行提取分離條件、結(jié)構(gòu)鑒定、一般活性研究;以解決自然

3、資源有限的活性化合物或其前體的來源為目的,進(jìn)行半合成及生物轉(zhuǎn)化研究;以獲得高效低毒的創(chuàng)新藥為目的,以天然活性化合物為先導(dǎo)物,合成一系列結(jié)構(gòu)類似物進(jìn)行構(gòu)效關(guān)系研究。由此可見,天然藥物研究已經(jīng)從最初對(duì)天然來源活性化合物被動(dòng)全盤地接受到積極主動(dòng)地改進(jìn),研究在不斷深入。單體: 即化合物。指具有一定分子量、分子式、理化常數(shù)和確定的化學(xué)結(jié)構(gòu)式的化學(xué)物質(zhì) 。有效成分:具有生物活性、能起防病治病作用的化學(xué)成分。無效成分:沒有生物活性和防病治病作用的化學(xué)成分。有效部位:在中藥化學(xué)中,常將含有一種主要有效成分或一組結(jié)構(gòu)相近的有效成分的提取分離部分,稱為有效部位。如人參總皂苷、苦參總生物堿、銀杏葉總黃酮等。有效部位

4、群:含有兩類或兩類以上有效部位的中藥提取或分離部分。有毒成分:能導(dǎo)致疾病的化學(xué)成分。有效成分和無效成分的關(guān)系:二者的劃分也是相對(duì)的。一方面,隨著科學(xué)的發(fā)展和人們對(duì)客觀世界認(rèn)識(shí)的提高,一些過去被認(rèn)為是無效成分的化合物,如某些多糖、多肽、蛋白質(zhì)和油脂類成分等,現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)它們具有新的生物活性或藥效。另外,一些中藥中的化學(xué)成分本身不具有生物活性、也不能起防病治病的作用,但是,它們受采收、加工、炮制或制劑過程中一些條件的影響而產(chǎn)生的次生產(chǎn)物,或它們口服后經(jīng)人體胃腸道內(nèi)的消化液或細(xì)菌等的作用后產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物,以及它們以原型的形式被吸收進(jìn)入血液或被直接注射進(jìn)入血液后在血液中產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物卻具有防病治病的作用,

5、這些化學(xué)成分無疑也應(yīng)被視為有效成分。另一方面,某些過去被認(rèn)為是有效成分的化合物,經(jīng)研究證明是無效的。如麝香的抗炎有效成分,近年來的實(shí)驗(yàn)證實(shí)是其所含的多肽而不是過去認(rèn)為的麝香酮等。2、天然藥物與中藥的區(qū)別 天然藥物:是指人類在自然界中發(fā)現(xiàn)并可直接供藥用的植物、動(dòng)物或礦物,以及基本不改變其藥理化學(xué)屬性的加工品。中藥:凡是以中國(guó)傳統(tǒng)的醫(yī)藥學(xué)理論(如四氣五味、升降浮沉、歸經(jīng)、補(bǔ)瀉潤(rùn)燥、配伍反畏等)為指導(dǎo),來解釋其作用和用途而用以防病、治病、保健的藥物,均可稱為中藥。傳統(tǒng)中藥復(fù)方:嚴(yán)格按中醫(yī)基礎(chǔ)理論組方,按中醫(yī)的征候用藥,通常方中用藥多是傳統(tǒng)的中藥材,采用的劑型多為傳統(tǒng)劑型(丸、散、膏丹、湯劑等)?,F(xiàn)代

6、復(fù)方中藥:按照中醫(yī)理論下組方,但功能主治采用非傳統(tǒng)術(shù)語表述或制劑工藝采用現(xiàn)代方法(如醇提、提揮發(fā)油等)制備。現(xiàn)代復(fù)方中藥處方中包括中藥材和中藥提取物。我們都能夠理解中醫(yī)和西醫(yī)的區(qū)別。盡管中醫(yī)和西醫(yī)研究的都是人的健康問題,都是要把非健康的人變成健康的人。但是由于研究的理論和方法的區(qū)別,而成為兩種醫(yī)學(xué)。同樣道理,中藥和天然藥物雖然經(jīng)常都在面對(duì)自然界中的動(dòng)植物,都想把它們用來解決人的健康問題,但是它們?cè)谘芯坷碚摲椒ㄉ洗嬖谥黠@的差異,這種差異就是某些中藥研究者呼吁要改變的東西。但事實(shí)上,這種差異已經(jīng)把中藥和天然藥物區(qū)分開了,成為了兩種概念: (1)解決的問題不同中藥要解決的是中醫(yī)臨床診斷后所認(rèn)定的癥

7、結(jié),服務(wù)于辯證施治的需要。天然藥物要解決的是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)診斷出的疾病,服務(wù)于現(xiàn)代醫(yī)學(xué)臨床的需要。(2)研究對(duì)象不同中藥研究的對(duì)象包括天然動(dòng)植物藥,也包括礦物藥,甚至包括化學(xué)藥品:升紅丹、輕粉等。中藥研究的對(duì)象還包括一些生化藥品:豆豉、神曲等。天然藥物的研究對(duì)象就是指天然的動(dòng)植物藥材。(3)研究的方法不同中藥研究是按照升降浮沉特征、對(duì)應(yīng)人體的變化、采用君臣佐使的配伍方式制備的。天然藥物研究是按照和現(xiàn)代化學(xué)藥物研究同樣的方式來進(jìn)行的。(4)研究人員不同不懂得中醫(yī)的基本道理就無法研究中藥;不懂得現(xiàn)代藥物研究就不能研究天然藥物。換句話說,研究天然藥物的人可以對(duì)中醫(yī)一無所知,研究中藥的可以不熟悉現(xiàn)代藥物研究

8、。二、天然藥物化學(xué)的研究目的及意義1、探討天然藥物防病治病的原理(物質(zhì)基礎(chǔ))。通過對(duì)天然藥物特別是中草藥進(jìn)行有效成分的研究,不僅可以闡明產(chǎn)生功效的究竟為何物物質(zhì),也為探索防治疾病的原理提供了前提和物質(zhì)基礎(chǔ)。如,現(xiàn)代研究證明,麻黃中的揮發(fā)油成分-松油醇是其發(fā)汗散寒的有效成分;其平喘的有效成分是麻黃堿和去甲麻黃堿;而利水的有效成分則是偽麻黃堿。如:民間草藥鶴草芽驅(qū)蛔,其成分鶴草酚也是我國(guó)發(fā)現(xiàn),現(xiàn)已合成成功。闡明中藥復(fù)方配伍的原理 中藥配伍中可能存在著一種中藥有效成分與它種中藥有效成分在藥理作用方面的相互作用,也可能存在著一種中藥有效成分與它種中藥有效成分之間產(chǎn)生物理的或化學(xué)的相互作用。一般來說,后

9、者常發(fā)生在中藥方劑的煎煮或其它劑型制備過程中,從而使方劑中的有效成分無論在質(zhì)的方面,還是在量的方面都與單味藥有所改變。生脈散為中醫(yī)古典精方,古代醫(yī)家用于搶救熱傷元?dú)?,脈微欲絕等危重病人。經(jīng)研究,其三味藥單用均不如復(fù)方。以紅參-麥冬-五味子(1:3:1.5)水煎,發(fā)現(xiàn)生成一種新物質(zhì),經(jīng)結(jié)構(gòu)測(cè)定為5-羥甲基糠醛(5-HMF),該物質(zhì)三味藥中只有五味子少量含有,藥效試驗(yàn)表明5-HMF具有抗心肌缺血作用,可代表生脈散的療效。闡明中藥炮制的原理 研究重要中藥炮制前后化學(xué)成分或有效成分的變化,將有助于闡明中藥炮制的原理、改進(jìn)傳統(tǒng)的炮制方法、制定控制炮制品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、豐富中藥炮制的內(nèi)容。如對(duì)于黃芩炮制的研究

10、。黃芩有浸、燙、煮、蒸等炮制方法。過去南方認(rèn)為“黃芩有小毒,必須用冷水浸泡至色變綠去毒后,再切成飲片,叫淡黃芩”。而北方則認(rèn)為“黃芩遇冷水變綠影響質(zhì)量,必須用熱水煮后切成飲片,以色黃為佳”。經(jīng)中藥化學(xué)的研究表明,黃芩在冷水浸泡過程中,其有效成分黃芩苷可被藥材中的酶水解成黃芩素,后者不穩(wěn)定易氧化成醌類化合物而顯綠色。可見用冷水浸泡的方法炮制,使有效成分損失導(dǎo)致抑菌活性降低,而用燙、煮、蒸等方法炮制時(shí),由于高溫破壞了酶的活性,使黃芩苷免遭水解,故抑菌活性較強(qiáng),且藥材軟化易切片。因此,認(rèn)為黃芩應(yīng)以北方的蒸或用沸水略煮的方法進(jìn)行炮制。2、從天然藥物中研制開發(fā)新藥,開辟新的藥源。這是我們學(xué)習(xí)天然藥物化學(xué)

11、的主要目的。有人預(yù)測(cè),未來的天然藥物將與化學(xué)藥物平分秋色,與生物藥一起構(gòu)成三足鼎立之勢(shì)。(1)西藥藥源的擴(kuò)大在天然藥物的研究中發(fā)現(xiàn)了各種生理活性的成分,如:抗菌消炎藥,西藥有抗菌素,現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)天然藥物中有很多成分有抗菌消炎的作用。如:黃連素、雙黃連粉針(復(fù)方)、穿心連內(nèi)酯、蘆薈系列藥品等。這些發(fā)現(xiàn),使抗菌素的藥源擴(kuò)大了。(2)中藥藥源的擴(kuò)大黃連素是黃連中的主要成分,現(xiàn)在又發(fā)現(xiàn)小檗科、防已科、蕓香科的一些植物中含此成分。所以,這些植物均可以做為提取黃連素的原料。再如:有抗菌作用的蘆薈,品種繁多,眾所周知。這些發(fā)現(xiàn)使中藥的藥源擴(kuò)大了。 3、實(shí)現(xiàn)中藥現(xiàn)代化的需要改進(jìn)藥物劑型,提高制劑質(zhì)量,提高療效,降

12、低毒付作用。同時(shí)也有利于天然藥物制劑的質(zhì)量,藥物越純,質(zhì)量越易控制。天然藥物的提取、分離、純化的過程就是取其精華去其糟粕的過程。也是中藥現(xiàn)代化的過程。改進(jìn)中藥制劑劑型,提高藥物質(zhì)量和臨床療效:為了研制開發(fā)出高效、優(yōu)質(zhì)、安全、穩(wěn)定的“三效”(高效、速效、長(zhǎng)效)、“三小”(劑量小、毒性小、副作用?。ⅰ叭恪保ㄙA存、攜帶、服用方便)的新型中藥,中藥化學(xué)在中藥制劑的研制中,起著十分重要的作用。 建立和完善中藥材和中成藥的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn):為了更好地控制中藥的質(zhì)量,在嚴(yán)格按照中藥材栽培質(zhì)量管理規(guī)范(GAP)的要求進(jìn)行中藥材栽培、生產(chǎn),以及嚴(yán)格按照藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范(GMP)的要求進(jìn)行中藥制劑生產(chǎn)的同時(shí),現(xiàn)在

13、越來越多地應(yīng)用中藥化學(xué)的檢識(shí)反應(yīng)、鑒別方法、各種色譜法以及各種波譜法對(duì)中藥材及其制劑進(jìn)行定性鑒別和含量測(cè)定,并盡可能對(duì)其生產(chǎn)的全過程進(jìn)行監(jiān)控。在中藥材和中成藥的質(zhì)量控制中,如果能確定其有效成分,則應(yīng)以其有效成分為指標(biāo),建立定性鑒別和含量測(cè)定的方法,以此來控制質(zhì)量。如果其有效成分還不清楚時(shí),可以采用該主要化學(xué)成分或標(biāo)志性化學(xué)成分為指標(biāo)進(jìn)行。GAP-中藥材生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范;GMP-藥品經(jīng)營(yíng)管理規(guī)范;GCP-藥品臨床實(shí)驗(yàn)管理規(guī)范;GLP-藥品非臨床研究質(zhì)量管理規(guī)范;GSP-藥品供應(yīng)管理規(guī)范4、從天然物中研制高質(zhì)量的保健品這是維護(hù)身體健康,實(shí)現(xiàn)美好夢(mèng)想的需要,隨著醫(yī)療由治病到預(yù)防為主的觀念轉(zhuǎn)變,保健為

14、了健康被重視,健康是人生第一財(cái)富。要做好人體保健,必須學(xué)好天然藥化。研制出好的、真的天然保健品,為維護(hù)人類健康做出貢獻(xiàn)。三、天然藥物化學(xué)的歷史、發(fā)展及現(xiàn)狀1、歷史天然藥物在中國(guó)起步于明代,1575年醫(yī)學(xué)入門和本綱中都記載了從五倍子中得到?jīng)]食子酸的過程,為世界上最早制得的有機(jī)酸,它比瑞典藥師及化學(xué)家舍勒從天然藥物中制得到有機(jī)酸要早200年,還有如用升華法制取樟腦的過程見于1711年,而歐州直到18世紀(jì)下半葉才提出樟腦的純品,由此可見,古代中國(guó)的醫(yī)藥化學(xué)在當(dāng)時(shí)世界上居于領(lǐng)先地位,故有“醫(yī)藥化學(xué)源于中國(guó)”的高度評(píng)價(jià),這是我們應(yīng)當(dāng)引以自豪的。1769年 酒石酸的分離 瑞典化學(xué)家舍勒K.W. Schel

15、le 1806年 從鴉片中分離出嗎啡(Morphine)2、發(fā)展盡管它的發(fā)明歷史比較久遠(yuǎn),但是它真正的發(fā)展歷史并不然。所以,天然藥化的發(fā)展體現(xiàn)了這樣三個(gè)字 :新、興、快新:(1)發(fā)展歷史短:天然藥化做為一個(gè)學(xué)科而存在看,它是個(gè)新學(xué)科,因?yàn)樗前殡S著新中國(guó)的誕生和發(fā)展而發(fā)展起來的,所以它與中草藥學(xué)相比應(yīng)為新學(xué)科。(2)它的研究理論和方法新,它采用現(xiàn)代的有機(jī)化學(xué),分析化學(xué)等理論及當(dāng)代最先進(jìn)的物理方法(例:四大光譜等)。就連最簡(jiǎn)單的提取現(xiàn)在都采用超聲波、微波提取了,大家知道的中藥煎煮一次至少要30分鐘以上,用超聲波、微波提取時(shí)間明顯減少,但提取效果卻增加。(3)天藥的成果多為新的,首次的、領(lǐng)先的,這

16、在天然藥化的研究論文中是常見的、多見的。興: 即興盛, 興盛的標(biāo)志是三多一大:研究者多、成果多、傳媒宣傳多、研究領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。(1)研究者多。A、由于全世界都在研究癌癥、冠心病、高血壓、愛滋病、糖尿病、氣管炎等,人們發(fā)現(xiàn)天然藥物中有治療這些疾病的藥物,這就引起了研究者的興趣。所以,研究的人就多了。B、另一原因是由于新技術(shù)的采用為研究者提供了方便,快捷的條件,使藥物的研究速度加快了。因此,也吸引了不少的人。 (2)成果多研究者多,所以成果就多了,各種雜志、學(xué)報(bào)、中草藥等刊物大量報(bào)道著天然藥化的研究成果及發(fā)現(xiàn)。如:抗Ca藥物美登木素分離成功,紅豆杉中的紫杉醇半合成成功,大蒜和生姜的有效成分研究等等

17、。(3)傳媒宣傳多電視報(bào)紙上宣傳多幾乎每天都會(huì)看到天然藥品、化妝品、食品、飲品等信息。這些都是天然藥化工作者的汗水和結(jié)晶。目前,國(guó)家新藥報(bào)批有要求,天然藥物必須完成化學(xué)成分的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),否則不能問世。(4)領(lǐng)域擴(kuò)大A、天然化妝品類:護(hù)膚、沐浴、清潔護(hù)發(fā)等品種繁多 。70年代后期化妝品工業(yè)就有一個(gè)口號(hào)“一切返回大自然”,人們對(duì)自然化妝品類的需求與日俱增。B、天然食品、飲品業(yè):以天然飲料為龍頭的系列天然飲品、食品、小食品等發(fā)展迅速,勢(shì)不可擋,這些領(lǐng)域都是我們的開發(fā)戰(zhàn)場(chǎng)。 例如安利產(chǎn)品(注:正確對(duì)待)???:即速度快,本學(xué)科發(fā)展速度快,真可謂日新月異的在變化著,前進(jìn)著 ??斓谋憩F(xiàn) :(1)新理論、新技

18、術(shù)的采用,使得從前研究一種藥物要十幾年,現(xiàn)在時(shí)間可減半,有些3-4年即可完成。從時(shí)間上看,比原來快。(2)知識(shí)更新及新知識(shí)應(yīng)用快,我們的教材更換頻率加快;結(jié)構(gòu)測(cè)定早就采用四大光譜了,近年又使用二維、三維光譜;提取已采用微波、超聲波了,天然藥物可以制成納米微粒了等等。 (3)內(nèi)外交流快: 國(guó)內(nèi)外有專門信息機(jī)構(gòu)收集最新的研究成果,所以對(duì)外交流就快了。通過網(wǎng)絡(luò)、新媒體、電視的發(fā)展協(xié)助宣傳,這幾年一個(gè)可喜的現(xiàn)象,就是天然藥化的知識(shí)已經(jīng)走進(jìn)千家萬戶普及甚廣。 如:人們?cè)谫徥称?、水果、蔬菜時(shí)首先要問、要考慮的是營(yíng)養(yǎng),是含有什么物質(zhì)(東西)。我們的術(shù)語叫成分或營(yíng)養(yǎng)素。人每天吃的都是天然物質(zhì),常聽到的是:西紅

19、柿含VC、茄子含F(xiàn)e、香蕉含鞣質(zhì)、菠菜含有機(jī)酸不能與豆付同食,否則會(huì)導(dǎo)致腎結(jié)石。著實(shí)懂得不少,實(shí)在是社會(huì)進(jìn)步了,人們的生活品味提高了,人們不再以吃的飽,而是以吃的好為準(zhǔn)。因?yàn)槿巳硕枷M】甸L(zhǎng)壽,所以都在關(guān)心研究保健。這種保健意識(shí)的提高使天然藥化知識(shí)逐漸被人們接受。 3、現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)(1)社會(huì)背景a.民族藥、傳統(tǒng)藥在歷史上對(duì)人類的防病治病、康復(fù)保健和生育繁衍起到了巨大的作用。 b. 20世紀(jì)80年代以來, * 化學(xué)合成藥物開發(fā)愈來愈難 * “回歸大自然”浪潮高漲 * 醫(yī)療模式由單純的“治療醫(yī)學(xué)”、“生物醫(yī)學(xué)”向“生物心理社會(huì)醫(yī)學(xué)”轉(zhuǎn)變 * 單純的治療轉(zhuǎn)變?yōu)轭A(yù)防、保健、治療、康復(fù)相結(jié)合 * 傳統(tǒng)

20、藥、植物藥重新受到重視 (2) 當(dāng)今世界植物藥開發(fā)研究的發(fā)展趨勢(shì) * 植物藥的使用方式: 藥品、保健品、飲食補(bǔ)充劑、化妝品等 * 原料:植物藥粗提物 標(biāo)準(zhǔn)化提取物 單一成分及以其為先導(dǎo)化合物的合成、半合成的衍生物 利用現(xiàn)代分離手段和結(jié)構(gòu)測(cè)定的先進(jìn)技術(shù)以及現(xiàn)代活性篩選體系,發(fā)現(xiàn)新的活性化合物和先導(dǎo)化合物。 用近代的活性篩選體系,對(duì)已發(fā)表過的天然產(chǎn)物樣品重新進(jìn)行活性篩選。 對(duì)單一或“復(fù)方”藥用植物的提取物進(jìn)行多靶點(diǎn)的追蹤篩選。 采用天然藥物的粗提取物或標(biāo)準(zhǔn)化提取物作為保健食品或 飲食補(bǔ)充劑。(3)天然藥物(植物藥)研究的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀1) 國(guó)內(nèi)植物藥品種的開發(fā)研究: a. 從藥用植物中提取分離單一化學(xué)

21、成分,通過活性篩選、藥理毒理等實(shí)驗(yàn)創(chuàng)制新藥。 b. 提取分離植物藥的有效部位或有效部位群,弄清其大部分化學(xué)成分,制成標(biāo)準(zhǔn)化提取物,研制新藥。 c. 以中醫(yī)理論為基礎(chǔ)的中藥復(fù)方制劑,以粗提物為主要形式,有相關(guān)化合物的質(zhì)量指標(biāo)。 d. 以植物的標(biāo)準(zhǔn)化提取物為原料,開發(fā)功能性食品、飲料、化妝品等。 2) 國(guó)外植物藥品種的開發(fā)研究:a. 歐洲:以藥用植物的復(fù)合活性成分為主,開發(fā)以標(biāo)準(zhǔn)化提取物制成的新藥。 b. 美國(guó): * 過去:尋找單一活性化合物,或以其為先導(dǎo)化合物開發(fā)新藥。 * 當(dāng)前:研究開發(fā)植物藥的復(fù)合活性組分和復(fù)方為近年來選題的熱點(diǎn)。 (4)存在的主要問題和差距 存在的問題:一、一些研究者只是單

22、純進(jìn)行化學(xué)研究,滿足于發(fā)現(xiàn)一些新化合物發(fā)表文章,對(duì)活性則極不重視,很少有人進(jìn)行活性成分研究。為了能夠發(fā)現(xiàn)新的化合物或新的結(jié)構(gòu),一些人對(duì)有臨床多個(gè)經(jīng)驗(yàn)積累的中藥或民間藥興趣不大,寧可去研究尋找新的植物資源,而不管它是否有活性或是否有臨床經(jīng)驗(yàn)。二、活性成分研究的思路和方法不當(dāng)。多半只是將分離得到的化合物在測(cè)定結(jié)構(gòu)后,再送至有關(guān)活性篩選部門進(jìn)行活性篩選。較少有人采用活性指導(dǎo)下的導(dǎo)向分離方法,那些含量甚微、又難于分離的活性成分在分離途中可能丟失,丟失了也難于察覺。三、化學(xué)家與生物學(xué)家相互脫節(jié)。生物學(xué)家盡管不斷宣布在身體機(jī)能、細(xì)胞或基因調(diào)控方面有新的發(fā)現(xiàn),但未能投入實(shí)際應(yīng)用,并在此基礎(chǔ)上建立起新的靈敏、

23、簡(jiǎn)便、可靠的活性篩選體系?;瘜W(xué)家即便想進(jìn)行活性成分研究,也常常無法進(jìn)行。四、未能充分重視中醫(yī)藥的傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)。中藥多以湯劑形式應(yīng)用,但是水溶性成分很少成為化學(xué)研究者的工作對(duì)象。迄今多沿用西方做法,將中藥當(dāng)作一般的植物藥進(jìn)行研究。但中藥很少單用,多為組方用藥,中藥的療效主要是方劑的藥效。但中藥方劑的有關(guān)成分的研究,化學(xué)家很少涉足。五、多采用西醫(yī)哲學(xué)思想研究中藥。西醫(yī)多強(qiáng)調(diào)外因的作用,中醫(yī)強(qiáng)調(diào)治本或者標(biāo)本兼治,因此研究中藥活性成分時(shí)如果選用的是體現(xiàn)西醫(yī)哲學(xué)思想的活性篩選模型,用作陽性對(duì)照的又是那些符合西醫(yī)對(duì)癥治療的觀點(diǎn)、作用劇烈的西藥時(shí),則中藥活性成分的研究結(jié)果常常令人失望。在研究常用中藥、尤其是中藥

24、中的上品或其制劑時(shí),這種情況更為多見,導(dǎo)致研究成效不大。六、從中藥或天然藥物中得到的活性成分,往往未做進(jìn)一步的結(jié)構(gòu)修飾或者結(jié)構(gòu)改造,并就結(jié)構(gòu)活性相關(guān)問題進(jìn)行深入探討,對(duì)創(chuàng)新藥物的貢獻(xiàn)不大。研究成果也未能更好地用于指導(dǎo)中藥制劑的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化,對(duì)推動(dòng)中藥現(xiàn)代化起的作用不大。主要的差距:1)活性篩選方法、技術(shù)和模型相對(duì)落后 2)產(chǎn)業(yè)化提取、分離、純化的工程技術(shù)比較薄弱。 * 大部分植物藥廠具備提取、蒸發(fā)、干燥設(shè)備 * 部分藥廠具備樹脂分離技術(shù)和設(shè)備 * 膜分離、低壓柱層析、CO2超臨界萃取等技術(shù)和設(shè)備,尚未達(dá)到工程化的程度或尚處于初期未成熟階段 天然藥化的未來發(fā)展前景是燦爛廣闊的。因?yàn)槲覈?guó)有著豐富

25、的天然物資源。從蛇分泌液中制取的抗栓酶、銀杏系列藥物、丹參注射液等為心腦血管疾病的常用藥。從銀杏及葉子中提取的雙黃酮是心血管的首選藥物,銀杏葉子出口,前幾年價(jià)很高,富了一大批人。在云南農(nóng)村當(dāng)?shù)剞r(nóng)民稱之為“搖錢樹”。 12 生物合成一、一次代謝及二次代謝一次代謝產(chǎn)物:植物體(綠色植物)以二氧化碳及水為原料,通過光合作用、三羧酸循環(huán)、固氮反應(yīng)等一系列物質(zhì)代謝與生物合成途徑,生成糖、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、核酸等植物體生命活動(dòng)必需物質(zhì)的過程稱為一次代謝過程,產(chǎn)物稱一次代謝產(chǎn)物。也叫營(yíng)養(yǎng)成分。指存在于生物體中的主要起營(yíng)養(yǎng)作用的成分類型;如糖類、蛋白質(zhì)、脂肪等。此外,一次代謝產(chǎn)物還包括乙酰輔酶A,丙二酸單酰輔酶A

26、,莽草酸及一些氨基酸等。二次代謝產(chǎn)物:也叫次生成分。指由一次代謝產(chǎn)物代謝所生成的物質(zhì),次生代謝是植物特有的代謝方式,次生成分是植物來源中藥的主要有效成分。植物體在特定的條件下,以一些重要的一次代謝產(chǎn)物如乙酰輔酶A、丙二酸單酰輔酶A、莽草酸及一些氨基酸等為原料和前體,經(jīng)歷不同的代謝途徑,生成生物堿、萜類等化合物的過程稱為二次代謝過程。二次代謝產(chǎn)物很多都具有明顯的生理活性,是天然藥物化學(xué)的主要研究對(duì)象。二、生物合成假說的提出三、主要的生物合成途徑(一) 醋酸 丙二酸途徑 (AAMA途徑)(二) 甲戊二羥酸途徑(mevalonic acid pathway)(三) 桂皮酸途徑(cinnamic ac

27、id pathway)(四) 氨基酸途徑(amino acid pathway)(五) 復(fù)合途徑四、生物合成的研究意義天然藥物化學(xué)成分的生源研究主要是研究各類成分在體內(nèi)生物合成的途徑,各種酶在過程中所起的作用以及過程中所產(chǎn)生的各種中間產(chǎn)物的化學(xué)并測(cè)定它們的結(jié)構(gòu)。生源研究的意義:1)有助于對(duì)天然化合物進(jìn)行結(jié)構(gòu)分類或推測(cè)結(jié)構(gòu);2)對(duì)植物化學(xué)分類學(xué)及仿生合成等學(xué)科的發(fā)展有重要的理論指導(dǎo)意義;3)對(duì)采用組織培養(yǎng)方法進(jìn)行物質(zhì)生產(chǎn)有實(shí)際指導(dǎo)意義。 13 提取分離方法一、有效成分的提?。ㄒ唬┏S萌軇┑奶攸c(diǎn):環(huán)己烷,石油醚,苯,氯仿,乙醚,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

28、 大1、比水重的有機(jī)溶劑:氯仿2、與水分層的有機(jī)溶劑:環(huán)己烷正丁醇3、能與水分層的極性最大的有機(jī)溶劑:正丁醇4、與水可以以任意比例混溶的有機(jī)溶劑:丙酮甲醇5、極性最大的有機(jī)溶劑:甲醇6、極性最小的有機(jī)溶劑:環(huán)己烷7、介電常數(shù)最小的有機(jī)溶劑:石油醚8、常用來從水中萃取苷類、水溶性生物堿類成分的有機(jī)溶劑:正丁醇9、溶解范圍最廣的有機(jī)溶劑:乙醇(二)各種提取方法:常見的提取方法有:溶劑提取法、水蒸氣蒸餾法、升華法。其中,溶劑提取法應(yīng)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(dāng)?shù)娜軇⒒衔飶闹参锝M織中溶解出來,同時(shí),由于某些化合物的增溶或助溶作用,其極性與溶

29、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(diǎn)見下。浸漬法:水或有機(jī)溶劑,不加熱,效率低,適用于各類成分,尤遇熱不穩(wěn)定成分,出膏率低,易發(fā)霉,需加防腐劑滲漉法:有機(jī)溶劑,不加熱,脂溶性成分 消耗溶劑量大,費(fèi)時(shí)長(zhǎng)煎煮法:水,直火加熱,水溶性成分,易揮發(fā)、熱不穩(wěn)定不宜用回流提取法:有機(jī)溶劑,水浴加熱,脂溶性成分 熱不穩(wěn)定不宜用,溶劑量大連續(xù)回流提取法:有機(jī)溶劑,水浴加熱,節(jié)省溶劑、效率最高,親脂性較強(qiáng)成分,用索氏提取器,時(shí)間長(zhǎng)2、水蒸氣蒸餾法適用于具有揮發(fā)性、能隨水蒸汽蒸餾而不被破壞、難溶或不溶于水的

30、成分的提取,如揮發(fā)油、小分子的香豆素類、小分子的醌類成分。 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(jìn)行分離1、結(jié)晶及重結(jié)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(jié)晶狀態(tài)的固體物質(zhì)處理成結(jié)晶狀態(tài)的操作稱結(jié)晶;將不純的結(jié)晶進(jìn)一步精制成較純的結(jié)晶的過程稱重結(jié)晶。(1)溶劑選擇的一般原則:不反應(yīng);冷時(shí)對(duì)所需要的成分溶解度較小,而熱時(shí)溶解度較大;對(duì)雜質(zhì)溶解度很大或很小;沸點(diǎn)低,易揮發(fā);無毒或毒性小。若無理想的單一

31、溶劑時(shí),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。(2)結(jié)晶操作:結(jié)晶操作實(shí)際是進(jìn)一步分離純化過程,一般是應(yīng)用適量的溶劑在加熱至沸點(diǎn)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(jié)晶純度的判定:結(jié)晶形態(tài)和色澤:?jiǎn)我换衔锏慕Y(jié)晶具有結(jié)晶形狀均一和均勻的色澤。熔點(diǎn)和熔距:?jiǎn)我换衔锞哂幸欢ǖ娜埸c(diǎn)和較小的熔距,結(jié)晶前后的熔點(diǎn)應(yīng)一致,熔距很窄,在12的范圍內(nèi)。但要注意雙熔點(diǎn),如漢防己乙素、芫花素及一些與糖結(jié)合的苷類化合物。色譜法:?jiǎn)我换衔镌诒由V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(gè)斑點(diǎn)者。2、沉淀分離法:(1)改變?nèi)芤旱臉O

32、性: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(shí)現(xiàn)分離。如:水醇法除多糖、蛋白質(zhì)等水溶性雜質(zhì);醇水法除樹脂、葉綠素等水不溶性雜質(zhì);醇醚法或醇丙酮法使苷類成分,而脂溶性樹脂等雜質(zhì)則存留在母液中。(2)改變?nèi)芤旱膒H:對(duì)酸性、堿性或兩性有機(jī)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?shí)現(xiàn)分離。如:酸提堿沉法,堿提酸沉法等。(3)加入沉淀試劑: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、雷氏銨鹽等。 3、鹽析法:中草藥的水提取液中,加入無機(jī)鹽至一定濃度或達(dá)到飽和

33、狀態(tài),使某些成分在水中的溶解度降低,沉淀析出或被有機(jī)溶劑提取出的分離方法。常用的無機(jī)鹽: NaCl、Na2SO4、MgSO4、(NH4)2SO4 等 例: 三七皂苷乙-三七的水提取液中加MgSO4至飽和 小檗堿鹽酸鹽-三顆針根粉的稀酸提取液中加NaCl至飽和(二)根據(jù)物質(zhì)在兩相溶劑中的分配比不同進(jìn)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(shí)現(xiàn)分離。萃取時(shí)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。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)分離難易與分離因子b:分離因子b可以表示分離的難易。分

34、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,b100,僅作一次簡(jiǎn)單萃取就可實(shí)現(xiàn)基本分離;但100b10時(shí),則需萃取1012次;b2時(shí),要實(shí)現(xiàn)基本分離,需作100次以上萃取才能完成。b1時(shí),則KAKB,意味著兩者性質(zhì)及其相似,即使作任意次分配也無法實(shí)現(xiàn)分離。實(shí)際工作中,盡量選擇分離因子b值大的溶劑系統(tǒng),以求簡(jiǎn)化分離過程,提高分離效率。分配比與pH:對(duì)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?yàn)閜H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9.210.8,羧酸類化合物的pKa值約為5。一般pH

35、12,則酸性物質(zhì)多呈解離狀態(tài)(A)、堿性物質(zhì)則呈非解離狀態(tài)(B)存在。據(jù)此,可采用在不同pH的緩沖溶液與有機(jī)溶劑中進(jìn)行分配的方法,使酸性、堿性、中性及兩性物質(zhì)的以分離。pH梯度萃取分離模式圖見P21。(2)各種萃取方法: 簡(jiǎn)單萃?。豪梅忠郝┒愤M(jìn)行兩相溶劑萃取。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。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(duì)于分離具有非常相似性質(zhì)的混合物效果較好。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(duì)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

36、設(shè)備,操作較繁瑣。一般b50時(shí),簡(jiǎn)單萃取即可分離,b RP8 RP2。鍵合固定相的作用并非只是分配,也有一定的吸附作用。6、加壓相色譜法:加壓相色譜法又分為:快速柱色譜(約2.02´105Pa),Lobar低壓柱色譜(20.2´105Pa)。固定相:RP2、RP8或RP18流動(dòng)相:水甲醇或水乙腈洗脫順序: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(yīng)用:通常用于分離水溶性或極性較大的成分,如苷類、酚性化合物等。(三)根據(jù)物質(zhì)的吸附性差別進(jìn)行分離其中以固液吸附用的最多,并有物理吸附(硅膠、氧化鋁、活性炭為吸附劑進(jìn)行的吸附色譜)、化學(xué)吸附(黃酮等酚酸性物質(zhì)被氧

37、化鋁吸附、生物堿被酸性硅膠吸附等)及半化學(xué)吸附(聚酰胺與黃酮類、醌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(xué)吸附之間)之分。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(qiáng)弱大體遵循“相似者易于吸附” 的經(jīng)驗(yàn)規(guī)律。(2)被分離的物質(zhì)與吸附劑、洗脫劑共同構(gòu)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(shí)需在流動(dòng)相中加入適量的有機(jī)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(jī)酸、酚性等酸性成分。均為極性吸附劑,故有以下特點(diǎn)(P26):被分離物質(zhì)極性越強(qiáng),吸附力越強(qiáng)。強(qiáng)極性溶質(zhì)將優(yōu)先被吸

38、附。溶劑極性越弱,則吸附劑對(duì)溶質(zhì)的吸附能力越強(qiáng)。隨溶劑極性的增強(qiáng),則吸附劑對(duì)溶質(zhì)的吸附力將減弱。當(dāng)加入極性較強(qiáng)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(duì)非極性物質(zhì)具有較強(qiáng)的親和力,在水中對(duì)溶質(zhì)表現(xiàn)出強(qiáng)的吸附能力。從活性炭上洗脫被吸附的物質(zhì)時(shí),溶劑的極性越小,洗脫能力越強(qiáng)。2、極性及其強(qiáng)弱判斷:(1)官能團(tuán)的極性強(qiáng)弱(P26表13):(2)化合物的極性與官能團(tuán)極性、數(shù)量、位置等因素決定。(3)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。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(jìn)行柱色譜分離時(shí):(1)盡可能選用極

39、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(shí)使組分Rf值達(dá)到0.20.3的溶劑系統(tǒng)作為最佳溶劑系統(tǒng)進(jìn)行洗脫。實(shí)踐中多用混合的有機(jī)溶劑系統(tǒng)。(3)為避免化學(xué)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(jìn)行分離。通常在分離酸性(或堿性)物質(zhì)時(shí),洗脫溶劑中常加入適量的醋酸(或氨、吡啶、二乙胺),以防止拖尾、使斑點(diǎn)集中。4、聚酰胺吸附色譜法:(1)原理:氫鍵吸附。一般認(rèn)為系通過分子中的酰胺羰基與酚類、黃酮類化合物的酚羥基,或酰胺鍵上的游離胺基與醌類、脂肪酸上的羰基形成氫鍵締合而產(chǎn)生吸附。吸附強(qiáng)弱取決于各種化合物與之形成氫鍵締合的能

40、力。(2)吸附能力的強(qiáng)弱(P29)通常化合物在水溶劑中大致有以下規(guī)律:形成氫鍵的基團(tuán)數(shù)目越多,則能力越強(qiáng)。成鍵位置對(duì)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(yīng)減弱。分子中芳香化程度高這,則吸附性增強(qiáng);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(qiáng)的大致順序如下:水甲醇乙醇?xì)溲趸c水溶液甲酰胺二甲基甲酰胺尿素水溶液其中,最常應(yīng)用的洗脫系統(tǒng)是:乙醇水(3)應(yīng)用:特別適合于酚類、黃酮類化合物的制備和分離。脫鞣質(zhì)處理 對(duì)生物堿、萜類、甾類、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。5、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

41、篩性相結(jié)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(jié)構(gòu)產(chǎn)生的。(2)影響因素: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。物質(zhì)在溶劑中的溶解度大,樹脂對(duì)此物質(zhì)的吸附力就小,反之就大。(3)應(yīng)用:廣泛應(yīng)用于化合物的分離與富集工作中。如:苷類與 糖類的 分離,生物堿的精制,多糖、黃酮、三萜類化合物的分離等。(4)洗脫液的選擇:洗脫液可使用甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯等。最常用的是乙醇水。(四)根據(jù)物質(zhì)分子大小進(jìn)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(jié)構(gòu)的分子篩的過濾作用

42、將化合物按分子量大小不同進(jìn)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。(3)常用的溶劑:堿性水溶液(0.1mol/L NH4OH)含鹽水溶液(0.5mol/L NaCl等)醇及含水醇,如甲醇、甲醇水其他溶劑: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: Sephadex-G:只適用于水中應(yīng)用,且不同規(guī)格適合分離不同分子量的物質(zhì)。 Sephadex LH-20:為Sephadex G-25經(jīng)羥丙基化后得到的產(chǎn)物,具有以下兩個(gè)特點(diǎn):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

43、機(jī)物的分離。應(yīng)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(xué)位差為推動(dòng)力,對(duì)雙組分或多組分的溶質(zhì)和溶劑進(jìn)行分離、分級(jí)、提純或富集的方法。(2)分類:膜過濾技術(shù)主要包括滲透、反滲透、超濾、電滲析、液膜技術(shù)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(dá)到分離的目的,本質(zhì)上是一種分子篩作用。(2)應(yīng)用:對(duì)于生物大分子,一般可以通過透析法進(jìn)行濃縮和精制。如藥用酶的精制。分離和純化皂苷、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(jī)鹽、單糖、雙糖等小分子的物質(zhì)

44、透過半透膜,進(jìn)入膜外的溶液中,而加以分離精制。應(yīng)用: (五)根據(jù)物質(zhì)解離程度不同進(jìn)行分離具有酸性、堿性、兩性基團(tuán)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(jìn)行分離。原理:離子交換原理固定相:離子交換樹脂流動(dòng)相:水或含水溶劑洗脫液:強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂(H型)稀氨水洗脫強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂(OH型)稀氫氧化鈉洗脫1、分類:根據(jù)交換基團(tuán)不同分為:陽離子交換樹脂強(qiáng)酸性(SO3-H+)弱減性(COO-H+)陰離子交換樹脂強(qiáng)堿性N+(CH3)3Cl弱減性(NH2及仲胺、叔胺基)2、應(yīng)用: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。用于相同電荷離子的分離,如同為生物堿,但堿性強(qiáng)

45、弱不同,仍可用離子交換樹脂分離。 (六)根據(jù)物質(zhì)的沸點(diǎn)進(jìn)行分離分餾法1、概念: 分餾法是利用中藥中各成分沸點(diǎn)的差別進(jìn)行提取分離的方法。一般情況下,液體混合物沸點(diǎn)相差100以上時(shí),可用反復(fù)蒸餾法;沸點(diǎn)相差25以下時(shí),需用分餾柱;沸點(diǎn)相差越小,則需要的分餾裝置越精細(xì)。2、應(yīng)用:揮發(fā)油、一些液體生物堿的提取分離常采用分餾法。 14 結(jié)構(gòu)研究法一、化合物的純度測(cè)定方法:檢查有無均勻一致的晶形,有無明確、敏銳的熔點(diǎn)(熔距一般為12)及色譜法。其中色譜法包括:TLC、PC、GC、HPLC。二、結(jié)構(gòu)研究的主要程序1.初步推斷化合物類型2.測(cè)定分子式,計(jì)算不飽和度。3.確定分子式中含有的官能團(tuán),或結(jié)構(gòu)片段,或

46、基本骨架。4.推斷并確定分子的平面結(jié)構(gòu)5.推斷并確定分子的主體結(jié)構(gòu)(構(gòu)型、構(gòu)象)文獻(xiàn)檢索、調(diào)研工作貫穿結(jié)構(gòu)研究工作的整個(gè)過程。利用中、外文主題索引按中藥拉丁文學(xué)名進(jìn)行檢索,來獲得已分出化合物的種類、個(gè)數(shù)、性質(zhì)、用到的提取方法、提取溶劑、色譜的溶劑系統(tǒng)、生物活性等信息。獲得文獻(xiàn)后,最好整理成一覽表以方便檢索比較。已知化合物,還需做混合熔點(diǎn)測(cè)定和混合的IR光譜;未知化合物,需按測(cè)定程序進(jìn)行,如有不對(duì)稱中心,還需測(cè)定絕對(duì)構(gòu)型。三、結(jié)構(gòu)研究中采用的主要方法1、確定分子式,計(jì)算不飽和度a.元素定量分析配合分子量測(cè)定元素定性分析如鈉融法,分析化合物中含有幾種元素。元素定量分析確定各元素百分含量,根據(jù)倍比定

47、律確定分子中的原子比分子量測(cè)定:冰點(diǎn)下降法、沸點(diǎn)上升法、粘度法、凝膠濾過法及質(zhì)譜法。b.同位素豐度比法c.高分辨質(zhì)譜(HR-MS)法HR-MS還可以給出化合物的精確分子量。從氫核磁共振波譜和碳核磁共振波譜中可直接獲得碳?xì)涞膫€(gè)數(shù),再結(jié)合質(zhì)譜給出的分子量的信息,就可以得到氧的個(gè)數(shù),用這種方法也能確定化合物的分子式。d.不飽和度 u= /2 /2 1 、分別代表一、三、四價(jià)原子的數(shù)目。2、質(zhì)譜法常用的質(zhì)譜有:電子轟擊質(zhì)譜( EI - MS)、場(chǎng)解析電離質(zhì)譜(FD-MS)、快原子轟擊質(zhì)譜(FAB-MS)、電噴霧電離質(zhì)譜(ESI-MS)等。質(zhì)譜常用于確定分子量,并可求算分子式和提供其它結(jié)構(gòu)信息。3、紅外

48、光譜利用分子中價(jià)鍵的伸縮及彎曲振動(dòng)在4000625cm-1紅外區(qū)域引起的吸收,而測(cè)得的吸收?qǐng)D譜。 包括特征頻率區(qū)和指紋區(qū),可用于鑒別羥基、氨基、雙鍵、芳環(huán)等特征官能團(tuán)以及芳環(huán)取代類型。4、紫外-可見吸收光譜 由電子能級(jí)躍遷產(chǎn)生的吸收?qǐng)D譜,在200700nm范圍內(nèi),含有共軛雙鍵、發(fā)色團(tuán)及具有共軛體系的助色團(tuán)分子的化合物具有紫外-可見吸收。主要用來推斷化合物的骨架類型。5、核磁共振波譜(NMR)核磁共振波譜是化合物分子在磁場(chǎng)中受到另一射頻磁場(chǎng)的照射,當(dāng)照射場(chǎng)的頻率等于原子核在外磁場(chǎng)的回旋頻率時(shí),有磁距的原子核就會(huì)吸收一定的能量產(chǎn)生能級(jí)的躍遷,即發(fā)生核磁共振,以吸收峰的頻率對(duì)吸收強(qiáng)度作圖所得到的圖譜

49、。 1HNMR和13C-NMR,能提供分子中有關(guān)氫及碳原子的類型、數(shù)目、互相連接方式、周圍化學(xué)環(huán)境以及構(gòu)型、構(gòu)象等結(jié)構(gòu)信息。在進(jìn)行中藥有效成分的結(jié)構(gòu)測(cè)定時(shí),NMR譜與其它光譜相比其作用更為重要。(1) 1H-核磁共振(1H NMR) 1H NMR通過測(cè)定化學(xué)位移()、 質(zhì)子數(shù)以及裂分情況(重峰數(shù)及偶合常數(shù)J)可以得出分子中1H 的類型、數(shù)目及相鄰原子或原子團(tuán)的信息?;瘜W(xué)位移():是指1H核因?yàn)橹車瘜W(xué)環(huán)境的不同,其外圍電子云密度,以及繞核旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的磁的屏蔽效應(yīng)也就不同。在一定的外磁場(chǎng)作用下其回旋頻率也不同,因而需要相應(yīng)頻率的射頻磁場(chǎng)才能發(fā)生共振而得到吸收信號(hào)。這些信號(hào)將會(huì)出現(xiàn)在不同的區(qū)域,我們?cè)趯?shí)際應(yīng)用當(dāng)中以四甲基硅烷TMS為內(nèi)標(biāo)物,將其化學(xué)位移定為0,測(cè)定各質(zhì)子共振頻率與它的相對(duì)距離,這個(gè)相對(duì)值就是質(zhì)子的化學(xué)位移值。質(zhì)子數(shù):過去是根據(jù)氫譜的上峰的積分面積并結(jié)合已知的分子式求得每個(gè)信號(hào)所相當(dāng)?shù)臍涞膫€(gè)數(shù),現(xiàn)在1HNMR可以直接給出每個(gè)信號(hào)代表的質(zhì)子的個(gè)數(shù),并可以直接獲

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