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文檔簡介
天然藥物化學(xué)試題及答案第一章總論天然藥物化學(xué)是運用現(xiàn)代科學(xué)理論與方法研究天然藥物中化學(xué)成分的一門學(xué)科。其研究內(nèi)容包括各類天然藥物的化學(xué)成分(主要是生理活性成分或藥效成分)的結(jié)構(gòu)特點、物理化學(xué)性質(zhì)、提取分離方法以及主要類型化學(xué)成分的結(jié)構(gòu)鑒定等。一.中草藥有效成分的提取從藥材中提取天然活性成分的方法有溶劑法、水蒸氣蒸餾法及升華法等。(一)
常用提取方法方法原理范圍溶劑法相似相溶所有化學(xué)成分蒸餾法與水蒸氣產(chǎn)生共沸點揮發(fā)油升華法遇熱揮發(fā),遇冷凝固游離蒽醌(二)溶劑提取法●溶劑提取法的原理:溶劑提取法是根據(jù)“相似相容”原理進(jìn)行的,通過選擇適當(dāng)溶劑將中藥中的化學(xué)成分從藥材中提取出來的一種方法。(考試時請這樣回答哦?。?/p>
常用溶劑極性有弱到強(qiáng)排列:石油醚<環(huán)己烷<苯<乙醚<氯仿<醋酸乙酯<正丁醇<丙酮<乙醇<甲醇<水(丙酮,乙醇,甲醇能夠和水任意比例混合。)*
常用溶劑的性質(zhì):親脂性有機(jī)溶劑、親水性有機(jī)溶劑、水*
一般情況下,分子較小,結(jié)構(gòu)中極性基團(tuán)較多的物質(zhì)親水性較強(qiáng)。而分子較大,結(jié)構(gòu)上極性基團(tuán)少的物質(zhì)則親脂性較強(qiáng)?!裉烊凰幬镏懈黝惓煞值臉O性·多糖、氨基酸等成分極性較大,易溶于水及含水醇中;·鞣質(zhì)是多羥基衍生物,列為親水性化合物;·苷類的分子中結(jié)合有糖分子,羥基數(shù)目多,能表現(xiàn)強(qiáng)親水性;·生物堿鹽,能夠離子化,加大了極性,就變成了親水性化合物;·萜類、甾體等脂環(huán)類及芳香類化合物因為極性較小,易溶于氯仿、乙醚等親脂性溶劑中;·油脂、揮發(fā)油、蠟、脂溶性色素都是強(qiáng)親脂性成分,易溶于石油醚等強(qiáng)親脂性溶劑中總之,天然化合物在溶劑中的溶解遵循“相似相溶”規(guī)律。即極性化合物易溶于極性溶劑,非極性化合物易溶于非極性溶劑,分子量太大的化合物往往不溶于任何溶劑。溶劑提取法的關(guān)鍵是選擇適宜的溶劑(選擇溶劑依據(jù):根據(jù)溶劑的極性和被提取成分及其共存雜質(zhì)的性質(zhì),決定選擇何種溶劑)(各溶劑法分類見《天然藥物化學(xué)輔導(dǎo)教材》P5)(三)水蒸氣蒸餾法只適用于具有揮發(fā)性、能隨水蒸氣蒸餾而不被破壞,與水不發(fā)生反應(yīng),且難溶或不溶于水的成分的提取。天然藥物中的揮發(fā)油、某些小分子生物堿如麻黃堿、煙堿、檳榔堿以及某些小分子的酚性物質(zhì)如牡丹酚等的提取可采用水蒸氣蒸餾法。(四)升華法某些固體物質(zhì)如水楊酸、苯甲酸、樟腦等受熱在低于其熔點的溫度下,不經(jīng)過熔化就可直接轉(zhuǎn)化為蒸氣,蒸氣遇冷后又凝結(jié)成固體稱為升華。天然藥物中有一些成分具有升華性質(zhì),能利用升華法直接中藥材中提取出來。但天然藥物成分一般可升華的很少。果蔬脫水新技術(shù)實質(zhì)上升華脫水法。(五)超臨界二氧化碳流體萃取法(了解部分,見《天然藥物化學(xué)輔導(dǎo)教材》P6)
三、中草藥有效成分的分離與精制(一)根據(jù)物質(zhì)溶解度不同進(jìn)行分離1.原理:相似相溶2.方法:結(jié)晶法、試劑沉淀法、酸堿沉淀法、鉛鹽沉淀法、鹽析法(二)根據(jù)物質(zhì)分配系數(shù)的不同進(jìn)行分離K=CU/CL(CU:上相,CL:下相),K值與萃取次數(shù)成反比,即K值越大,萃取次數(shù)越少,反之越多。⑴分配系數(shù)(K值)與萃取次數(shù)的關(guān)系原理:利用物質(zhì)在兩種互不相溶的溶劑中的分配系數(shù)的不同達(dá)到分離。分配系數(shù)K值:一種溶質(zhì)在兩相溶劑中的分配比。K值在一定的溫度和壓力下為一常數(shù)。⑵分離因子(β值)與分離難易的關(guān)系分離因子β:兩種溶質(zhì)在同一溶劑系統(tǒng)中分配系數(shù)的比值。b=KA/KB(KA>KB)b值越大,越易分離;b=1時,無法分離。⑶
酸堿度(pH值)對分配比的影響溶劑系統(tǒng)PH的變化影響酸性、堿性、及兩性有機(jī)化合物的存在狀態(tài)(游離型或離解型),從而影響在溶劑系統(tǒng)中的分配比。(游離型------極性小的溶劑;離解型-------極性大的溶劑)◆PH<3,酸性物質(zhì)多呈游離型(HA)、堿性物質(zhì)則呈離解型(BH+);◆PH>12,酸性物質(zhì)呈離解型(A-)、堿性物質(zhì)以游離型(B)存在?!炯埳V法PC】(以濾紙纖維為惰性載體的平面色譜)支持劑:纖維素(濾紙)固定相:纖維素上吸附的水(20-25%)展開劑:與水不相混溶的有機(jī)溶劑或水飽和的有機(jī)溶劑Rf值:A、物質(zhì)極性大,Rf值??;B、物質(zhì)極性小,Rf值大。應(yīng)用:適合于分離親水性較強(qiáng)的物質(zhì)。【液-液分配柱色譜法】(固定相主要為化學(xué)鍵合)柱色譜:將吸附固定液的載體裝入色譜管中進(jìn)行分離和檢測混合物成分的色譜法。按是否加壓分:常壓柱色譜、加壓柱色譜按相極性分:正相色譜、反相色譜載體:硅膠(含水17%以上)、硅藻土及纖維素等●正相色譜:固定相>流動相(極性)固定相:水、緩沖溶液流動相:氯仿、乙酸乙酯、丁醇等弱極性有機(jī)溶劑洗脫順序:極性小的化合物先出柱,極性大的化合物后出柱應(yīng)用:適用于水溶性或極性較大的化合物,如生物堿、苷、糖類、有機(jī)酸等?!穹聪嗌V:固定相<流動相(極性)固定相:石蠟油,化學(xué)鍵合相(如十八烷基硅膠鍵合相)流動相:水、甲醇、乙腈等強(qiáng)極性有機(jī)溶劑洗脫順序:極性大化合物,先出柱;極性小化合物,后出柱。應(yīng)用:適合于脂溶性成分,如高級脂肪酸、油脂、游離甾體等。..根據(jù)物質(zhì)吸附性差別進(jìn)行分離【吸附色譜法】利用同一吸附劑對混合物中各成分吸附能力的不同而達(dá)到分離的色譜方法。吸附類型:1.物理吸附(溶液分子與吸附劑表面分子的分子間作用力):硅膠、氧化鋁及活性炭為吸附劑的吸附。相似者易吸附2.化學(xué)吸附:如黃酮等酚酸性物質(zhì)被堿性氧化鋁吸附,生物堿被酸性硅膠吸附等。3.半化學(xué)吸附:如聚酰胺與黃酮類、蒽醌類等化合物之間的氫鍵吸附。介于物理吸附與化學(xué)吸附之間?!竟?液吸附柱色譜】將待分離混合物樣品加在裝有吸附劑的柱子中,再加適當(dāng)?shù)娜軇?洗脫劑)沖洗,由于吸附劑對各組分吸附能力不同,各組分在柱中向下移動的速度不同,吸附力最弱的組分隨溶劑首先流出,通過分段定量收集洗脫液而使各組分得到分離。固-液吸附三要素:吸附劑、溶質(zhì)、溶劑●吸附劑的種類及特點1.極性吸附劑(氧化鋁、硅膠)特點:a.對極性強(qiáng)的物質(zhì)吸附能力強(qiáng)。b.溶劑極性減弱,則吸附劑對溶質(zhì)的吸附能力增強(qiáng);反之,則減弱。c.溶質(zhì)即使被硅膠、氧化鋁吸附,一旦加入極性較強(qiáng)的溶劑時,又可被置換洗脫下來。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,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,改善分離效果?!穹菢O性吸附劑(活性炭)特點:活性炭因為是非極性吸附劑,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,溶劑極性降低,則活性炭對溶質(zhì)的吸附能力也隨之降低。故從活性炭上洗脫被吸附物質(zhì)時,洗脫溶劑的洗脫能力將隨溶劑極性的降低而增強(qiáng)。當(dāng)用活性炭作吸附劑進(jìn)行層析時,下列洗脫劑的洗脫能力由小列大為:水、l0%、20%、30%、50%、75%、95%的乙醇。
【聚酰胺吸附色譜法】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?!裎綇?qiáng)弱規(guī)律(含水溶劑中)a.形成氫鍵的基團(tuán)數(shù)目越多,則吸附能力越強(qiáng)。形成氫鍵的能力與溶劑有關(guān),一般在水中形成氫鍵的能力最強(qiáng),在有機(jī)溶劑中較弱,在堿性溶液中最弱。c.分子中芳香化程度越高,則吸附性能越強(qiáng)。b.易形成分子內(nèi)氫鍵的化合物,其吸附性能減弱。在聚酰胺柱色譜分離時,通常用水裝柱,樣品也盡可能作成水溶液上柱以利聚酰胺對溶質(zhì)的充分吸附,形成較窄的原始譜帶。隨后用不同濃度的含水醇洗脫,并不斷提高醇的濃度,逐步增強(qiáng)從柱上洗脫物質(zhì)的能力。甲酰胺、二甲基甲酰胺及尿素水溶液因分子中均有酰胺基,作為第三者可以同時與聚酰胺及酚類等化合物形成氫鍵締合,故有很強(qiáng)的洗脫能力。此外,水溶液中加入堿或酸均可破壞聚酰胺與溶質(zhì)之間的氫鍵締合,也有較強(qiáng)的洗脫能力?!窀鞣N溶劑在聚酰胺柱上的洗脫能力由弱至強(qiáng)排序為:水→甲醇→丙酮→氫氧化鈉水溶液→甲酰胺→二甲基甲酰胺→尿素水溶液●應(yīng)用a.特別適合于酚類、醌類、黃酮類化合物的制備和分離。b.對生物堿、萜類、甾體、糖類、氨基酸等其它極性與非極性化合物的分離也有著廣泛應(yīng)用。c.用于提取物的脫鞣質(zhì)處理【大孔吸附樹脂的吸附】由于吸附性和分子篩原理,有機(jī)化合物吸附力的不同及分子量的不同,在大孔吸附脂上經(jīng)一定的溶劑洗脫而分開。①吸附性-----范德華引力或產(chǎn)生氫鍵的結(jié)果。②分子篩------本身多孔性結(jié)構(gòu)所決定。大孔吸附樹脂:分為極性和非極性●影響因素:a.一般非極性化合物在水中易被非極性樹脂吸附,極性化合物易被極性樹脂吸附。糖是極性的水溶性化合物,與D型非極性樹脂吸附作用很弱,據(jù)此經(jīng)常用大孔吸附樹脂將中藥的化學(xué)成分和糖分離。b.物質(zhì)在溶劑中的溶解度大,樹脂對此物質(zhì)的吸附力就小,反之就大。c.分子量小、極性小的化合物與非極性大孔吸附樹脂吸附作用強(qiáng);反之,與極性大孔吸附樹脂吸附作用強(qiáng)。d.能與大孔吸附樹脂形成氫鍵的化合物易吸附?!裣疵撘旱倪x擇:最常用的水、乙醇、甲醇、丙酮、乙酸乙酯對非極性大孔樹脂:洗脫液極性越小,洗脫能力越強(qiáng);對極性大孔樹脂:洗脫液極性越大,洗脫能力越強(qiáng)。●應(yīng)用廣泛應(yīng)用于天然化合物如苷與糖類的分離、生物堿精制。主要用于水溶性大分子化合物的分離和精制:如多糖、蛋白質(zhì)、多肽類化合物分離。(四)根據(jù)物質(zhì)分子大小差別進(jìn)行分離【凝膠色譜法】:將含有大小不同分子的混合物樣品液,通過多孔性凝膠(固定相),用洗脫劑將分子量由大到小的化合物先后洗脫的一種分離方法。(五)根據(jù)物質(zhì)解離程度不同進(jìn)行分離天然有機(jī)化合物中,具有酸性、堿性及兩性基團(tuán)的分子,在水中多呈離解狀態(tài),據(jù)此可用離子交換法或電泳技術(shù)進(jìn)行分離。以下僅簡單介紹離子交換法?!?原理:是以離子交換樹脂作為固定相,用水或含水溶劑為流動相。當(dāng)流動相流過交換柱時,溶液中的中性分子及不與離子交換樹脂交換基團(tuán)發(fā)生交換的化合物將通過柱子從柱底流出,而具有可交換的離子則與樹脂上的交換基團(tuán)進(jìn)行離子交換并被吸附到柱上,隨后改變條件,并用適當(dāng)溶劑從柱上洗脫下來,即可實現(xiàn)物質(zhì)分離?!窠Y(jié)構(gòu)及性質(zhì):離子交換樹脂外觀均為球形顆粒,不溶于水,但可在水中膨脹?!裎揭?guī)律:陽離子交換樹脂——分離堿性成分;陰離子交換樹脂——分離酸性成分●.應(yīng)用:主要用于能產(chǎn)生離子型的成分如氨基酸、肽類、生物堿、有機(jī)酸、酚類等。四、結(jié)構(gòu)研究法結(jié)構(gòu)測定常用的波譜分析【紫外-可見吸收光譜uv】凡具有不飽和鍵的化合物,特別是存在共扼不飽和鍵的化合物,在紫外-可見光譜(200-700nm)中有特征吸收峰,所以紫外光譜適用于鑒定不飽和鍵的有無,或用以推測這些不飽和鍵是否共扼。【紅外光譜IR】紅外光譜能充分反映官能團(tuán)與波長的關(guān)系,所以對確定未知物的結(jié)構(gòu)非常有用。常見官能團(tuán)伸縮振動區(qū):①O-H、N-H(3750-3000cm-1)②C-H(3300-2700cm-1)③C≡C(2400-2100cm-1)④C=O(1900-1650cm-1)⑤C=C(1690-1600cm-1)【質(zhì)譜MS】就是化合物分子經(jīng)電子流沖擊或用其他手段打掉一個電子后,形成正電離子,在電場和磁場的作用下,按質(zhì)量大小排列而成的圖譜。用質(zhì)譜測定有機(jī)分子的分子量?!竞舜殴舱褡V(NMR)】1H–NMR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。氫譜(H—NMR)1H–NMR通過測定化學(xué)位移(δ)、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。①化學(xué)位移:在有機(jī)化合物中雖同為氫核,如果它們所處的化學(xué)環(huán)境不同,則它們共振時所吸收的能量就稍有不同,在波譜上就顯示出共振峰位置的移動。這種因化學(xué)環(huán)境變化引起的共振譜線的位移稱為化學(xué)位移,用符號δ表示。②質(zhì)子數(shù):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信號所相當(dāng)?shù)臍涞膫€數(shù),現(xiàn)在1H–NMR可以直接給出每個信號代表的質(zhì)子的個數(shù),并可以直接獲得分子中總的質(zhì)子數(shù)。③信號的裂分及偶合常數(shù)(J):磁不等同的兩個或兩組1H核在一定距離內(nèi)會因相互自旋偶合干擾而使信號發(fā)生裂分,而出現(xiàn)s(singlet,單峰)、d(doublet,雙峰)、t(triplet,三重峰)、q(quartet,四重峰)、m(multiplet,多重峰)等。峰裂分?jǐn)?shù):n+1規(guī)律④裂分間的距離稱為偶合常數(shù)(J),單位Hz。其大小取決于間隔鍵的距離。間隔的鍵數(shù)越少,則J的絕對值越大;反之,越小。按間隔鍵的多少可分為偕偶(J2)、鄰偶(J3)及遠(yuǎn)程偶合(J遠(yuǎn))?!话阆嗷ヅ己系膬蓚€或兩組1H核信號其偶合常數(shù)相等(Jab=Jba)。課后作業(yè)一、名詞解釋1.天然藥物化學(xué):是指運用現(xiàn)代科學(xué)理論與方法研究天然藥物中化學(xué)成分的一門學(xué)科。其學(xué)習(xí)內(nèi)容包括天然藥物化學(xué)的化學(xué)成分的結(jié)構(gòu)特點、物理化學(xué)性質(zhì)、提取分離以及主要類型化學(xué)成分的結(jié)構(gòu)鑒定等等。2.有效成分:是指具有生理活性有藥效、能治病的成分。
有效部位:是指具有一種主要有效成分或組成相似的有效成分的部位。無效成分:沒有生理活性、沒有藥效、不能治病的成分4.溶劑提取法、系統(tǒng)溶劑提取法(略)第二章糖和苷
概述
糖是多羥基醛或酮類化合物及其聚合物;苷的共性是糖和苷鍵。第一節(jié)單糖的立體化學(xué)一、單糖結(jié)構(gòu)式的表示方法:優(yōu)勢構(gòu)象式、Haworth、FischerFischer投影式⑴主碳鏈上下排列,取代基左右排列。⑵羰基一端在上方。⑶主碳鏈上下兩端價鍵和所結(jié)合的基團(tuán)指向紙面后方,水平方向的價鍵和與之相結(jié)合的基團(tuán)指向紙面前方?!虼?,F(xiàn)ischer投影式只能在紙面上轉(zhuǎn)動n180(n=1,2,3…)或轉(zhuǎn)n90°,而不能使之翻轉(zhuǎn)二、單糖的氧環(huán)(各種糖之間的轉(zhuǎn)化)三、單糖的絕對構(gòu)型Fischer投影式:看距羰基最遠(yuǎn)的不對稱C-OH,OH向右———D型;OH向左———L型。Haworth投影式:看不對稱C-R的朝向(旋轉(zhuǎn))R面上———D型;R面下———L型。四、單糖的端基差向異構(gòu)單糖成環(huán)后形成了一個新的手性碳原子,該碳原子為端基碳,形成一對異構(gòu)體為端基差向異構(gòu)體,有α、β兩種構(gòu)型。Fischer投影式:看距羰基最遠(yuǎn)的不對稱C-OH與C1-OH關(guān)系同側(cè)——α型異側(cè)——β型。Haworth投影式:看距羰基最遠(yuǎn)不對稱C-R與C1-OH關(guān)系(旋轉(zhuǎn))異側(cè)———α型;同側(cè)———β型。五、單糖的構(gòu)象呋喃糖的五元氧環(huán)基本為一平面。吡喃糖的六元氧環(huán)有船式和椅式兩種構(gòu)象,以椅式C為主。根據(jù)C(椅式)的存在形式又可分為C1式和1C式。直立鍵和平伏鍵的具體寫法:①在C1式中位于C4、C2面上和C1、C3、C5面下的基團(tuán)為豎鍵。②平伏鍵(e鍵)與環(huán)上的鍵隔鍵平行。③橫鍵或豎鍵在環(huán)的面上面下交替排列。·α-L、β-D,C1式,C1-OH在e鍵(平伏鍵)·α-D、β-L,C1式,C1-OH在a鍵(直立鍵)第二節(jié)糖和苷的分類糖類物質(zhì)根據(jù)其能否水解和分子量的大小分為單糖、低聚糖、多糖一.單糖類天然單糖以五碳糖、六碳糖最多,多數(shù)在生物體內(nèi)呈結(jié)合狀態(tài),只有葡萄糖、果糖等少數(shù)以單糖存在。結(jié)構(gòu)見課本p57二.低聚糖由2-9個單糖通過苷鍵結(jié)合而成的直鏈或支鏈聚糖稱為低聚糖。·按單糖個數(shù)可以分為二糖、三糖等·按是否具有還原性分為還原糖和非還原糖·具有游離醛基或通基的糖為還原糖。如果二糖都以半縮醛或半縮酮上的羥基通過脫水縮合而成的聚糖沒有還原性,為非還原糖。三、多聚糖由十個以上的單糖通過苷鍵連接而成的糖。植物多糖:淀粉、纖維素、果聚糖、半纖維素、樹膠、粘液質(zhì)動物多糖:糖原、甲殼素、肝素、硫酸軟骨素、透明質(zhì)酸四、苷類苷是由糖及其衍生物的半縮醛或半縮酮的羥基與非糖物質(zhì)(苷元)脫水形成的一類化合物。新生成的化學(xué)鍵即位苷鍵。(知道各類特點即可)第三節(jié)糖和苷的性質(zhì)一、糖和苷的物理性質(zhì)●溶解性糖:小分子極性大,水溶性好,隨著聚合度增高,水溶性下降。多糖難溶于冷水,或溶于熱水成膠體溶液,難溶于高濃度的乙醇。單糖極性>雙糖極性。①苷——親水性(其大小與連接糖的數(shù)目、性質(zhì)有關(guān))?!鵆-苷在水或有機(jī)溶劑中的溶解度都較小。②苷元——為親脂性??扇苡谝颐?、氯仿等有機(jī)溶劑中?!裎队X①單糖~低聚糖——甜味。②多糖——無甜味。(隨著糖的聚合度增高,則甜味減小。)③苷類——苦(人參皂苷)、甜(甜菊苷)等?!裥庑?數(shù)值上相接近的一個便是與之有相同苷鍵的一個。利用旋光性→測定苷鍵構(gòu)型※糖有旋光性。天然存在的單糖左旋、右旋的均有,但以右旋的較多?!疹惥哂行庑裕烊卉疹惗喑首笮?。苷類水解后,由于生成的糖常是右旋的,因而使混合物呈右旋。二、糖和苷的化學(xué)性質(zhì)●氧化反應(yīng):單糖分子中有醛(酮)、伯醇、仲醇和鄰二醇等結(jié)構(gòu)①其易氧化程度為:醛(酮)基>伯醇基>仲醇基.②反應(yīng)速度:順式>反式(因順式易形成環(huán)式中間體).③對固定在環(huán)的異邊并無扭曲余地的鄰二醇羥基不反應(yīng)。④.反應(yīng)在水溶液中進(jìn)行(或含水溶液)。⑤反應(yīng)定量進(jìn)行。●糠醛(酚醛縮合)反應(yīng);也叫Molish反應(yīng))-----是糖的檢識反應(yīng),也是苷類的檢識反應(yīng)?,F(xiàn)象:(界面處)紫色環(huán)。
※碳苷和糖醛酸與Molish試劑往往不反應(yīng)。第四節(jié)苷鍵的裂解1、按裂解的程度可分:全裂解和部分裂解;2、按所用的方法可分:均相水解和雙相水解;3、按照所用催化劑的不同可分:酸催化水解、堿催化水解、酶解、過碘酸裂解、乙酰解等?!袼岽呋猓宏柼茧x子【酸水解難易程度規(guī)律】有利于苷鍵原子質(zhì)子化和中間體形成的因素均有利于水解。①按苷鍵原子的不同,苷類水解從易到難的順序為:N-苷>O-苷>S-苷>C-苷。注意:
(N堿性最強(qiáng),最易質(zhì)子化,所以N-苷最易水解。)②N-苷的N原子在酰氨及嘧啶環(huán)上,很難水解(由于受到強(qiáng)的吸電子效應(yīng),堿性幾乎消失。)③酚苷及烯醇苷比其它醇苷易水解。如苯酚苷(因苷元部分有供電結(jié)構(gòu)。)④.2,6-二去氧糖苷>2-去氧糖苷>6-去氧糖苷>2-羥基糖苷>2-氨基糖苷(由于氨基、羥基均可與苷鍵原子爭奪質(zhì)子)⑤呋喃糖苷>吡喃糖苷(因五元呋喃環(huán)中各取代基處在重疊位置,水解時形成中間體使張力減小。酮糖多為呋喃糖結(jié)構(gòu),醛糖多為毗喃糖結(jié)構(gòu),故酮糖苷較醛糖苷易水解。)⑥.在吡喃糖苷中由于C5-R會對質(zhì)子進(jìn)攻苷鍵造成一定的位阻,故R愈大,則愈難水解。五碳糖苷>甲基五碳糖苷>六碳糖苷>七碳糖苷>糖醛酸苷⑦當(dāng)苷元為小基團(tuán)——橫鍵的苷鍵比豎鍵易水解,(橫鍵上原子易于質(zhì)子化)當(dāng)苷元為大基團(tuán)——苷鍵豎鍵比橫鍵易水解。(苷的不穩(wěn)定性促使其水解)●堿催化水解通常苷鍵對堿穩(wěn)定,但某些特殊的苷如:酯苷、酚苷、與羰基共軛烯醇苷——易被堿水解●酶催化水解反應(yīng)(反應(yīng)條件溫和、專屬性高、能夠獲得原苷元)常用的苷鍵水解酶:杏仁苷酶—水解—β-六碳醛糖苷鍵纖維素酶—水解—β-D-葡萄糖苷鍵麥芽糖酶—水解—α-D-葡萄糖苷鍵轉(zhuǎn)化糖酶—水解—β-果糖苷鍵●過碘酸裂解反應(yīng)(Smith降解法)·特點:反應(yīng)條件溫和、易得到原苷元;可通過產(chǎn)物推測糖的種類、糖與糖的連接方式以及氧環(huán)大小?!みm用范圍:苷元不穩(wěn)定的苷和碳苷(得到連有一個醛基的苷元),不適合苷元上有鄰二醇羥基或易被氧化的基團(tuán)的苷?!に迷噭椋篘aIO4、NaBH4·產(chǎn)物:多元醇、羥基乙醛、苷元·碳苷是很難用酸催化水解的,而用Smith裂解獲得連有一個醛基的苷元。第五節(jié)糖及苷的提取分離一、提取▲糖苷類具多羥基,極性較大,易溶于水,難溶于低極性有機(jī)溶劑,但苷類化合物的溶解度則因苷元性質(zhì)不同而有較大差異。▲糖的提取方法:根據(jù)它們對水和醇的溶解度不同而采用不同的方法。如單糖包括小分子低聚糖可用水或50%醇提取;多糖根據(jù)可溶于熱水,而不溶于醇的性質(zhì)提取。依據(jù):①多糖溶于熱水中,采用水煎煮法提取。②多糖不溶于醇,采用逐步提高醇的濃度、使多糖分級在醇中析出,以達(dá)到純化和分離?!疹愄崛〕S玫姆椒ǎ骸籼崛〉氖窃眨枰种苹蚱茐拿傅幕钚?,采用熱乙醇或沸水提??;※若提取次生苷可用酶解方法,酶解后用適當(dāng)濃度醇或乙酸乙酯提??;※若提取苷元可先酸水解或酶解,再用低極性有機(jī)溶劑(乙醚或氯仿)提取。抑制或破壞酶活性的方法:①在中藥中加入一定量的碳酸鈣②采用甲醇、乙醇或沸水提?、墼谔崛∵^程中還須盡量勿與酸和堿接觸。否則,得到的不是原生苷,而是已水解失去一部分糖的次生苷,甚至是苷元。二、分離●活性炭柱層析:活性碳為非極性吸附劑,吸附量大、分離率高。對于糖的吸附力:多糖>低聚糖>單糖【方法】以活性碳裝柱→上樣→水洗脫(單糖)→遞增濃度乙醇洗脫(二糖、三糖、低聚糖、直至總苷被依次洗脫)?!衲z柱層析:利用分子篩原理。對于不同聚合度的糖類及其水溶性成分的分離特別有效,方法快速、簡單、條件溫和。洗脫順序:隨分子量由大及小依次流出?!耠x子交換柱色譜①除去水提液中的酸、堿性成分和無機(jī)離子。②制成硼酸絡(luò)合物——強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂(不同濃度的硼酸鹽洗脫)●季銨鹽沉淀法●.分級沉淀法●蛋白質(zhì)去除法三、糖和苷的檢識利用糖的還原性和糖的脫水反應(yīng)所產(chǎn)生的顏色變化、沉淀生成等現(xiàn)象來進(jìn)行理化檢識,利用紙色譜和薄層色譜進(jìn)行色譜檢識?!窭砘瘷z識①.
Molish反應(yīng):檢識糖或苷類化合物。若在兩液面間有紫色環(huán)產(chǎn)生,則含有糖或苷類化合物。②.Fehling試劑反應(yīng):檢驗還原糖存在。③.Tollen反應(yīng):檢驗還原糖存在?!裆V檢識★紙色譜(PC)★薄層色譜(TLC)比較下列成分(苷元相同)Rf值的大?。很赵紗翁擒眨茧p糖苷特點:增加糖在固定相中溶解度,使硅膠吸附能力下降,利于斑點集中,可增加樣品載樣量。顯色劑:除紙層析外,還有—硫酸/乙醇液、茴香醛-硫酸試劑、苯胺-二苯胺磷酸試劑。思考:1.寫出Smith裂解反應(yīng)的反應(yīng)式。2.寫出D-葡萄糖、L-鼠李糖、D-葡萄糖醛酸、蕓香糖的結(jié)構(gòu)式。3.苷鍵具有什么性質(zhì),常用哪些方法裂解?苷類的酸催化水解與哪些因素有關(guān)?水解難易有什么規(guī)律?4.苷鍵的酶催化水解有什么特點。第三章苯丙素類概述:苯丙素是一類含有一個或幾個C6-C3單位的天然成分。第一節(jié)苯丙酸類結(jié)構(gòu)特點:C6-C3結(jié)構(gòu),具有酚羥基取代的芳香羧酸。熟悉常見苯丙酸類型結(jié)構(gòu):對羥基桂皮酸、咖啡酸、阿魏酸、芥子酸。第二節(jié)香豆素類是順鄰羥基桂皮酸的內(nèi)酯,具有芳香氣味。其基本骨架為苯駢α-吡喃酮,7-位常有羥基或醚基。部分香豆素在生物體內(nèi)以鄰羥基桂皮酸苷的形式存在,酶解后苷元鄰羥基桂皮酸立即內(nèi)酯化而成香豆素。一、香豆素的結(jié)構(gòu)類型●簡單香豆素類(七葉內(nèi)酯)只在苯環(huán)上有取代的香豆素類。取代基包括羥基、甲氧基、亞甲二氧基和異戊烯氧基等。多數(shù)在7位上有含氧官能團(tuán)的存在;異戊烯氧基除直接在O上外,在6和8位出現(xiàn)多(電負(fù)性高)●呋喃香豆素類---環(huán)合時脫去3個C苯環(huán)上的異戊烯基與鄰位酚羥基環(huán)合成呋喃環(huán)。①線型(6,7呋喃駢香豆素型):C6-異戊烯基和C7-OH環(huán)合(補(bǔ)骨脂內(nèi)酯)②型(7,8呋喃駢香豆素型):C8-異戊烯基和C7-OH環(huán)合(白芷內(nèi)酯)●喃香豆素類(pyranocoumarins①線型②角型●它香豆素(菌甲素、棠果內(nèi)酯)α-吡喃環(huán)上有取代的一類香豆素。C3、4上常有苯基、羥基、異戊烯基取代。二、香豆素的化學(xué)性質(zhì)●酯性質(zhì)和堿水解反應(yīng)香豆素內(nèi)酯環(huán)發(fā)生堿水解的速度主要與C7位取代基的性質(zhì)有關(guān)。其水解由易到難為:7-OCH3供電子共軛效應(yīng)使羰基C難以接受OH-的親核反應(yīng);7-OH在堿液中成鹽。如C8的適當(dāng)位置有羰基、雙鍵、環(huán)氧等結(jié)構(gòu)時,和水解新生成的酚羥基發(fā)生締合、加成等作用,可阻礙內(nèi)酯的恢復(fù),保留順式鄰羥桂皮酸的結(jié)構(gòu)。●酸的反應(yīng)①環(huán)合反應(yīng):異戊烯基易與鄰酚羥基環(huán)合用途:該反應(yīng)可用來決定酚羥基和異戊烯基間的相互位置。②.醚鍵的開裂:烯醇醚,遇酸易水解(東莨菪內(nèi)酯)③雙鍵加水反應(yīng)黃曲霉素B1(高毒)------黃曲霉素B2a(低毒)●顯色反應(yīng)
①異羥肟酸鐵反應(yīng)---所有內(nèi)酯結(jié)構(gòu)的顯色反應(yīng)(鑒定內(nèi)酯環(huán)的存在):堿性條件下,香豆素內(nèi)酯開環(huán),并與鹽酸羥胺縮合成異羥肟酸,再在酸性條件下與三價鐵離子絡(luò)合成鹽而顯紅色。②酚羥基反應(yīng):判斷游離酚羥基的有無。具酚羥基取代的香豆素類在水溶液中可與三氯化鐵試劑絡(luò)合而產(chǎn)生不同的顏色。?!咀⒁猗瘛咳粝愣顾胤恿u基的對位未被取代,或6-位上沒有取代,其內(nèi)酯環(huán)堿化開環(huán)后,可與Gibb’s試劑、Emerson試劑反應(yīng)。機(jī)制如下:Gibb’s反應(yīng):符合以上條件的香豆素乙醇溶液在弱堿條件下,2,6-二氯(溴)苯醌氯亞胺試劑與酚羥基對位活潑氫縮合成藍(lán)色化合物。有游離酚-OH,且-OH對位無取代者(+)顯藍(lán)色;對位有取代者(-)。Emerson反應(yīng):符合以上條件的香豆素的堿性溶液中,加入2%的4-氨基安替匹林和8%的鐵氰化鉀試劑與酚羥基對位活潑氫縮合成紅色化合物?!咀⒁猗颉縂ibb’s反應(yīng)和Emerson反應(yīng)的要求是:必須有游離的酚羥基,且酚羥基的對位無取代。判斷香豆素C6位是否有取代基的存在,可使其內(nèi)酯環(huán)堿化開環(huán)生成一個新的酚羥基,然后再用Gibb’s試劑或Emerson試劑反應(yīng)加以鑒別。同樣,8-羥基香豆素也可用此反應(yīng)判斷C5位是否被取代。香豆素的C6位有無取代基,可借水解內(nèi)酯開環(huán)后,生成一個新的酚羥基,再利用Gibb或Emerson反應(yīng)來加以區(qū)別。四、香豆素的提取分離方法●系統(tǒng)溶劑提取法:一般可用甲醇或乙醇從植物中提取,然后用石油醚、乙醚、乙酸乙酯、丙酮和甲醇依次提取浸膏,分成極性不同的部位。親脂性香豆素---親脂性較弱香豆素-----香豆素苷類●香豆素的分離方法①真空升華或蒸餾法:某些小分子的香豆素類具揮發(fā)性,可用蒸餾法與不揮發(fā)性成分分離,常用于純化過程。②酸堿分離法·具酚羥基的香豆素類溶于堿液加酸后可析出?!は愣顾氐膬?nèi)酯環(huán)性質(zhì),在堿液中皂化成鹽而加酸后恢復(fù)成內(nèi)酯析出?!咀⒁狻俊?堿液水解開環(huán)時,要注意堿液的濃度和加熱時間,否則將引起降解反應(yīng)而使香豆素破壞,或者使香豆素開環(huán)而不能合環(huán)?!λ釅A敏感的香豆素用此法可能得到次生產(chǎn)物?!裆V方法(使結(jié)構(gòu)相似的香豆素得到分離)①吸附劑:硅膠、中性氧化鋁和酸性氧化鋁。②洗脫劑:己烷、乙醚、乙酸乙酯等混合溶劑。第三節(jié)木脂素
一.概述①木脂素是一類由兩分子苯丙素衍生物聚合而成的天然化合物。②大多呈游離狀態(tài),少數(shù)與糖結(jié)合成苷而存在于植物的木部和樹脂中,故稱之木脂素。③組成木脂素的單體主要有四種:·桂皮酸·桂皮醇·丙烯苯·烯丙苯前兩種γ-C原子是氧化型的,組成的聚合體稱為木脂素。后兩種γ-C原子是非氧化型的,組成的聚合體稱為新木脂素。思考:1.為什么可用堿溶酸沉法提取分離香豆素類成分?分析說明提取分離時應(yīng)注意什么問題?2.如何用化學(xué)方法鑒別6,7-二羥基香豆素和7-羥基-8-甲氧基香豆素?3.中藥補(bǔ)骨脂中抗白癜風(fēng)的主要有效成分是什么,寫出其結(jié)構(gòu)式,并分析有哪些性質(zhì)?4.寫出異羥肟酸鐵反應(yīng)的反應(yīng)式。第四章醌類化合物醌類化合物:是指分子內(nèi)具有醌式結(jié)構(gòu)(對醌型、鄰醌型)或容易轉(zhuǎn)變成這樣結(jié)構(gòu)的天然有機(jī)化合物。天然醌類化合物主要分為:苯醌、萘醌、菲醌、蒽醌。一、苯醌類(benzoquinones)(結(jié)構(gòu)請見課本p143)二、萘醌類(naphthoquinones)(結(jié)構(gòu)請見課本p145)三、菲醌類
(結(jié)構(gòu)請見課本P146)
分類:鄰菲醌(I)、鄰菲醌(II)、對菲醌。四、蒽醌類(結(jié)構(gòu)請見課本p147)(一)蒽醌衍生物—羥基蒽醌1.大黃素型(結(jié)構(gòu)請見課本p147):
羥基分布在兩側(cè)的苯環(huán)上,多數(shù)化合物程黃色。2.茜草素型:羥基分布在一側(cè)的苯環(huán)上,化合物顏色較深,多為橙黃色或橙紅色。(二)蒽酚(或蒽酮)衍生物
多蒽酚在酸性條件下被還原,生成蒽酚及其互變異構(gòu)體蒽酮,蒽酚(或蒽酮)的羥基衍生物,一般存在與新鮮植物中。(三)二蒽酮類衍生物
二蒽酮類可看成是兩分子蒽酮相互結(jié)合而成的化合物。如,大黃及番瀉葉中的致瀉的只要有效成分番瀉苷A,B,C,D等皆為二蒽酮衍生物。第二節(jié)醌類化合物的生物活性一、瀉下作用二、抗菌作用三、其它:抗真菌作用、抗癌抗腫瘤第三節(jié)醌類化合物的理化性質(zhì)
一、物理性質(zhì)(一)性狀無酚羥基取代,基本上無色。取代的助色團(tuán)越多,顏色越深。苯醌和萘醌多以游離態(tài)存在。蒽醌結(jié)合成苷,極性較大,難以結(jié)晶。二)升華性游離的醌類化合物一般具有升華性。小分子苯醌及萘醌具揮發(fā)性,可隨水蒸汽蒸餾。注:游離醌類化合物,生物堿,小分子游離型的香豆素一般有升華性。(三)溶解性游離醌類苷元極性小,溶于乙醇、乙醚、苯、氯仿等有機(jī)溶劑。結(jié)合成苷后極性大,可溶于甲醇、乙醇、在熱水中可以溶解。注意避光保存。二、化學(xué)性質(zhì)(重點)(—)酸性--“堿溶酸沉法”醌類的酸性強(qiáng)弱與分子結(jié)構(gòu)中羧基、酚羥基的數(shù)目及位置有關(guān)。酸性:-COOH>含二個以上β-OH>含一個β-OH>含二個α-OH>含一個α-OH故從有機(jī)溶劑中依次用5%NaHCO35%Na2CO31%NaOH5%NaOH水溶液進(jìn)行梯度萃取,達(dá)到分離目的。(二)堿性:可接受強(qiáng)酸質(zhì)子生成紅色鹽。但以酸性為主。(三)顏色反應(yīng)---氧化還原性質(zhì)以及分子中的酚羥基性質(zhì)。1.
Feigl反應(yīng)
在堿性條件下經(jīng)加熱能迅速與醛類及鄰二硝基苯反應(yīng),生成紫色化合物。2.無色亞甲基藍(lán)顯色反應(yīng)—苯醌及萘醌類的專用顯色劑(藍(lán)色斑點)??膳c蒽醌類化合物相區(qū)別。3.Borntrāger`s反應(yīng),羥基醌類在堿性溶液中發(fā)生顏色改變,使顏色加深,多呈橙,紅,紫紅色,藍(lán)色。如:羥基蒽醌類化合物遇堿顯紅~紫色4.與活性次甲基試劑的反應(yīng)(Kesting-Craven法)(苯醌、萘醌)專屬反應(yīng)苯醌及萘醌類化合物當(dāng)其醌環(huán)上有未被取代的位置時,可在氨堿性條件下與一些含活性次甲基試劑的醇溶液反應(yīng),生成藍(lán)綠色或藍(lán)紫色。5.與金屬離子的反應(yīng)(α-酚羥基、鄰位二酚羥基;Pb2+,Mg2+)。第四節(jié)醌類化合物的提取分離一、游離醌類的提取方法1.有機(jī)溶劑提取法(氯仿、苯)2.堿提酸沉法。3.水蒸汽蒸餾法(分子量小的苯醌及萘醌類)4.超臨界法二、游離羥基蒽醌的分離(pH梯度萃取法、硅膠柱色譜法、聚酰胺色譜法)三、蒽醌苷類與蒽醌衍生物苷元的分離四、蒽醌苷類的分離1.鉛鹽法(H2S)2.溶劑法(n-BuOH)3.色譜法(硅膠柱色譜、反相硅膠柱色、葡聚糖凝膠柱色譜法、制備色譜第五節(jié)醌類化合物的結(jié)構(gòu)測定
一、醌類化合物的紫外光譜苯醌類主要有三個吸收峰,萘醌主要有四個吸收峰,當(dāng)分子中放入-OH,-OMe等助色基時,吸收峰紅移。羥基蒽醌第Ⅰ峰:230nm第Ⅱ峰:240∽260nm(a)第Ⅲ峰:262∽295nm(b)第Ⅳ峰:305∽389nm(a)第Ⅴ峰:>400nm(b)二、醌類化合物的紅外光譜羥基蒽醌類化合物在紅外區(qū)域有vc=o(1675~1653)cm,vOH=(3600~3130).V芳環(huán)(1600~1480)三、醌類化合物的1H-NMR譜1.蒽醌母核芳?xì)涞暮舜殴舱裥盘?,α?C=O負(fù)屏蔽區(qū)δ8.07,β位:δ6.67思考:1.醌類化合物分哪幾種類型,寫出基本母核,各舉一例。2.蒽醌類化合物分哪幾類,舉例說明。3.簡述蒽醌的溶解性。4.為什么β-OH蒽醌比α-OH蒽醌的酸性大。第五章黃酮類化合物(重點哦!?。┲攸c:黃酮類化合物的理化性質(zhì)及顯色反應(yīng)1、溶解性A、黃酮、黃酮醇、查耳酮平面性強(qiáng),排列緊密,分子間引力大,不溶于水。B、二氫黃酮、二氫黃酮醇-非平面性分子,排列不緊密,引力降低,溶解度稍大。C、花色苷元因以離子形式存在,具鹽通性,親水性強(qiáng)。D、苷元中引入羥基水溶性增強(qiáng)。E、羥基經(jīng)甲基化后,水溶性減低。F、羥基經(jīng)羥基糖苷化后,水溶度加大。G、黃酮苷一般溶于水、甲醇、乙醇等強(qiáng)極性溶劑中,糖鏈越長,溶解度越大。H、與糖的結(jié)合位置有關(guān)(3-O大于7-O葡萄糖苷)。酸性:具有酚羥基,顯酸性。
7,4`-二羥基>7-或4`-OH>一般酚羥基>5-OH3、顯色反應(yīng)(一)還原顯色反應(yīng)
1.鹽酸-鎂(鋅)粉反應(yīng)---最常用的顏色反應(yīng)。黃酮(醇)、二氫(醇)類及其苷類顯紅色至紫紅色,B環(huán)上有羥基或甲氧基取代時顏色加深.2.四氫硼鈉(鉀)反應(yīng)---二氫黃酮、二氫黃酮醇專屬反應(yīng)(紅色、紫紅色)(二)金屬鹽類試劑的絡(luò)合反應(yīng)(鋁、鉛鹽、鋯、鎂鹽)1.鋁鹽(1%三氯化鋁、硝酸鋁)。絡(luò)合物多為黃色,λmax=415nm。4`-羥基黃酮醇或7,4`-二羥基黃酮醇顯天藍(lán)色熒光。2.鉛鹽。鄰二酚羥基:3-OH、4-酮基或5-OH、4-酮基一般酚羥基---堿性醋酸鉛3.鋯鹽-枸椽酸顯色反應(yīng)。
3-OH+ZrOCl2——黃色——+枸椽酸,黃色褪去5-OH+ZrOCl2——黃色——+枸椽酸,黃色不褪4.鎂鹽。二氫黃酮、二氫黃酮醇天藍(lán)色熒光。黃酮、黃酮醇、異黃酮顯黃、橙黃、褐色5氯化鍶(SrCl2)。具鄰二酚羥基生成綠-棕色、黑色沉淀6.三氯化鐵反應(yīng)。一般僅在含有氫鍵締合的酚羥基時,才呈現(xiàn)明顯反應(yīng)。(三)硼酸顯色反應(yīng)---亮黃色(四)堿性試劑顯色反應(yīng)。1.二氫黃酮類開環(huán),轉(zhuǎn)變成查耳酮,顯橙-黃色.2.黃酮醇類先呈黃色,通空氣變棕色.3.鄰二酚羥基或3,4`-二羥基,堿液中不穩(wěn)定,易被氧化,黃色→深紅色→綠棕色沉淀.思考題:
預(yù)測蘆丁的顯色反應(yīng)結(jié)果。HCl-Mg反應(yīng)(+)HCl-Zn反應(yīng)(+)NaBH4反應(yīng)(-)鋯-枸櫞酸反應(yīng)黃色,加枸櫞酸,褪色SrCl2反應(yīng)(+)硼酸+草酸反應(yīng)(+)黃色Molish反應(yīng)(+)黃酮類化合物的提取與分離一、提取與粗分苷類及極性較大的苷元:乙酸乙酯、丙酮、乙醇、甲醇、水、稀堿性水或堿性醇、甲醇-水(破壞酶的活性)。苷元:乙醚、氯仿、乙酸乙酯堿提取酸沉淀法
原理:酚羥基與堿成鹽,溶于水;加酸后析出。堿:Ca(OH)2,即石灰乳或石灰水。優(yōu)點:①含酚羥基化合物成鹽溶解②含COOH雜質(zhì)(如果膠、粘液質(zhì)、蛋白質(zhì)等)形成不溶的沉淀。注意:堿性不宜過強(qiáng),以免破壞黃酮母核;酸化時,酸性不宜過強(qiáng),pH為3-4,以免形成yang鹽而溶解。二、分離聚酰胺色譜:原理:氫鍵吸附,酰胺羰基與酚羥基形成氫鍵。影響吸附力因素:(1)形成氫鍵的基團(tuán)數(shù)目(多,強(qiáng)),(2)位置(形成分子內(nèi)氫鍵,吸附力減小)(3)分子內(nèi)芳香化程度越高,共軛雙鍵越多,吸附力越強(qiáng),(4)不同類型黃酮類化合物,吸附強(qiáng)弱順序:黃酮醇﹥黃酮﹥二氫黃酮醇﹥異黃酮。(5)溶劑介質(zhì)有關(guān)。水中﹥有機(jī)溶劑﹥堿性溶劑溶劑在聚酰胺柱上的洗脫能力強(qiáng)弱順序:水﹤甲醇(乙醇)﹤丙酮﹤稀NaOH(NH3.H2O)﹤甲酰胺﹤二甲基甲酰胺(DMF)﹤尿素水溶液。(6)苷與苷元的洗脫甲醇-水:苷先洗脫出來非極性固定相反相色譜氯仿-甲醇:苷元先洗脫下來極性固定相正相色譜黃酮類化合物的檢識與結(jié)構(gòu)鑒定紫外可見光譜在黃酮類鑒定中的應(yīng)用---判斷黃酮類化合物類型共性:B環(huán)OH增加,峰帶I向長波位移,波長增大,特別是4’-OH,紅移大;A環(huán)OH增加,峰帶II波長增大。帶Ⅱ(nm)帶Ⅰ(nm)黃酮類型250~280310~350黃酮250~280330~360黃酮醇(3OH取代)250~280350~385黃酮醇(3OH游離)(1)NaOMe,主要是判斷是否有4`-OH,3,4`-二OH或3,3`,4`-三OH(2)乙酸鈉判斷是否有7-OH①7-OH,帶Ⅱ紅移5-20nm。②4`-OH,帶I紅移40-65nm。(3)醋酸鈉/硼酸:判斷A環(huán)或B環(huán)是否有鄰二酚羥基帶I紅移12-30nm,A環(huán)有鄰二酚羥基。帶Ⅱ紅移5-10nm,B環(huán)有鄰二酚羥基。(5,6-位鄰二酚羥基除外)(4)AlCl3、AlCl3/HCl判斷有無鄰二酚羥基,3-OH、5-OH鋁絡(luò)合物相對穩(wěn)定性:黃酮醇3-OH>黃酮5-OH>二氫黃酮5-OH>鄰二酚OH>二氫黃酮醇3-OH。氫核磁共振在黃酮類結(jié)構(gòu)分析中的應(yīng)用A環(huán)質(zhì)子:1.5,7-二羥基黃酮類化合物。d,H--6位于較高磁場(二)B環(huán)質(zhì)子:1.4`-氧取代黃酮類化合物。2.3`,4`-二氧取代及黃酮醇(三)C環(huán)質(zhì)子—主要依據(jù)1.黃酮類:H-3尖銳單峰,δ6.30。2.異黃酮類:羰基β位,S,低場,δ7.60-7.80。(四)糖上的質(zhì)子成苷時,其H-1``質(zhì)子處于較低的磁場區(qū),約5.0。3-O-苷,其H-1``質(zhì)子化學(xué)位移5.8,其它均小于5.2苷化位移:苷元成苷后與糖相連的碳原子向高場位移,其鄰、對位碳原向低場位移,且對位碳原子的位移幅度大而且恒定。黃酮類化合物-O-糖苷中糖的連接位置成苷位置6782`3`4`5`6`7-O-糖+0.8-1.4+1.17-O-鼠李糖+0.8-2.4+1.07-O-葡萄糖+0.4+2.0-1.2+1.40思考:1.黃酮類化合物分類依據(jù)是什么?主要分那些類型?2.簡述章黃酮類化合物酸性判斷的依據(jù)?3.葡聚糖凝膠分離黃酮類化合物的原理?4.寫出蘆丁和槲皮素的結(jié)構(gòu)式,如何采用化學(xué)方法鑒別?第六章萜類和揮發(fā)油第一節(jié)概述一、一).萜類的含義:凡由甲戊二羥酸衍生而來的、且分子式符合(C5H8)n通式的衍生物。二)鏈狀單萜橙花醇(nerol):沸點255~260oC。與二苯胺基甲酰氯→二苯胺基甲酰酯↓→皂化后蒸餾香茅醇(香茅醇):存在于香茅油、玫瑰油等多種植物的揮發(fā)油中,以左旋體的經(jīng)濟(jì)價值較高。檸檬醛:反式為α-檸檬醛(香葉醛),順式為β-檸檬醛(橙花醛),通常是混合物,以反式檸檬醛為主。與NaHSO3形成結(jié)晶性的加成物→稀酸稀堿→蒸餾.香茅醛:是香茅醇的氧化產(chǎn)物,大量存在于香茅油、桉葉油、檸檬油中,也是重要的檸檬香氣香料。與NaHSO3形成結(jié)晶性的加成物(三)環(huán)狀單萜焦磷酸香葉酯(GPP)→焦磷酸橙花酯(NPP→具薄荷烷(menthane)骨架的陽碳離子→薄荷烷衍生物。
①l-menthol習(xí)稱“薄荷腦”,具鎮(zhèn)痛和止癢、防腐和殺菌作用。薄荷醇有三個手性碳原子,8個立體異構(gòu)體。②紫羅蘭酮為環(huán)香葉烷結(jié)構(gòu),紫羅蘭酮:α-及β-紫羅藍(lán)酮(β-ionone)。與NaHSO3加成物+水+食鹽→飽和溶液→α-紫羅蘭酮↓(小葉狀結(jié)晶)③龍腦俗稱“冰片”,又稱樟醇,為白色片狀結(jié)晶,具有似胡椒又似薄荷的香氣,有升華性。④樟腦(camphor)習(xí)稱辣薄荷酮,為白色結(jié)晶性固體,易升華,具有特殊鉆透性的芳香氣味。局部刺激和防腐作用,可用于神經(jīng)痛、炎癥和跌打損傷的擦劑。樟腦可作為強(qiáng)心劑,其強(qiáng)心作用是由于其在體內(nèi)氧化成π-氧化樟腦和對氧化樟腦所致。(四)卓酚酮類(troponoides)1.卓酚酮具有芳香化合物性質(zhì),具有酚的通性,顯酸性,酸性強(qiáng)弱:酚<卓酚酮<羧酸。2.分子中的酚羥基易于甲基化,但不易?;?。3.分子中的羰基類似于羧酸中羰基的性質(zhì),但不能和一般羰基試劑反應(yīng)。紅外光譜中顯示其羰基(1600~1650cm-1)和羥基(3100~3200cm-1)的吸收峰,較一般化合物中羰基略有區(qū)別。4.能與多種金屬離子形成絡(luò)合物結(jié)晶體,并顯示不同顏色。如銅絡(luò)合物為綠色結(jié)晶,鐵絡(luò)合物為赤紅色結(jié)晶。二、環(huán)烯醚萜(iridoids)(一)為蟻臭二醛的縮醛衍生物,大多數(shù)為苷類成分。(二)環(huán)烯醚萜的理化性質(zhì)1.萜苷大多數(shù)為白色結(jié)晶體或粉末,多具有旋光性,味苦。2.環(huán)烯醚萜苷類易溶于水和甲醇,可溶于乙醇、丙酮和正丁醇,難溶于氯仿等親脂性溶劑。3.環(huán)烯醚萜苷易被水解,生成的苷元為半縮醛結(jié)構(gòu),其化學(xué)性質(zhì)活潑,容易進(jìn)一步聚合,難以得到結(jié)晶苷元。4.苷元遇酸、堿、羰基化合物和氨基酸等都能變色。遇氨基酸并加熱,即產(chǎn)生深紅色至藍(lán)色,最后生成藍(lán)色沉淀。因此,與皮膚接觸,也能使皮膚染成藍(lán)色。5.苷元溶于冰醋酸溶液中,加少量銅離子,加熱,顯藍(lán)色。三)結(jié)構(gòu)分類及重要代表物1.環(huán)烯醚萜苷類:梔子苷,雞屎藤苷(雞屎藤苷C10位的甲硫酸酯由于酶解的作用產(chǎn)生甲硫醇而產(chǎn)生雞屎樣的惡嗅。)2.4-去甲環(huán)烯醚萜苷類梓醇:又稱梓醇苷,降血糖、利尿和遲發(fā)性的緩下功能。梓苷:存在于梓實中,藥理作用與梓醇相似。3.裂環(huán)環(huán)烯醚萜苷三、倍半萜(一)概述倍半萜類:是由3個異戊二烯單位構(gòu)成、含15個碳原子的化合物類群。多以揮發(fā)油的形式存在,是揮發(fā)油高沸程部分的主要組成分。(三)環(huán)狀倍半萜為單環(huán)化合物(四)薁類衍生物凡由五元環(huán)與七元環(huán)駢合而成的芳環(huán)骨架都稱為薁類。可與苦味酸及硝基苯形成π絡(luò)合物。薁類化合物溶于石油醚、甲醇等有機(jī)溶劑,不溶于水,溶于強(qiáng)酸??捎?0~65%硫酸或磷酸提取→加水稀釋后→薁類成分即沉淀析出。在揮發(fā)油分餾時,高沸點餾分可見到美麗的藍(lán)色、紫色或綠色的現(xiàn)象時,表示可能有薁類化合物的存在。薁類成分的檢測
①Sabety反應(yīng):揮發(fā)油1滴→1ml氯仿+5%溴的氯仿溶液→產(chǎn)生藍(lán)紫色或綠色②與Ehrlich試劑(對-二甲胺基苯甲醛濃硫酸)反應(yīng)產(chǎn)生紫色或紅色四、二萜:鏈狀二萜
主要有植物醇,VitA環(huán)狀二萜
主要有:穿心蓮內(nèi)酯,銀杏內(nèi)酯,紫杉醇,甜菊(甜菊苷A甜味最強(qiáng))第四節(jié)萜類的提取環(huán)烯醚萜多以單糖苷的形式存在,苷元的分子較小,且多具有羥基,所以親水較強(qiáng),多用甲醇或乙醇為溶劑進(jìn)行提取。非苷形式:一般用有機(jī)溶劑提取,或甲醇或乙醇提取后,再用親脂性有機(jī)溶劑萃取。倍半萜內(nèi)酯類化合物容易發(fā)生結(jié)構(gòu)的重排,二萜類易聚合而樹脂化,引起結(jié)構(gòu)的變化,盡可能避免酸、堿的處理。含苷類成分防水解,酶解。(一)溶劑提取法1.苷類化合物的提?。杭状蓟蛞掖继崛∥?二)堿提取酸沉淀法加堿液開環(huán)成鹽溶于水→酸化后又閉環(huán)→原內(nèi)酯化合物↓注意可能引起構(gòu)型的改變,應(yīng)加以注意。(三)吸附法1.活性碳吸附法:苷類的水提取液用活性碳吸附,水洗、不同濃度的稀醇依次洗脫(桃葉珊瑚苷)。2.大孔樹脂吸附法:如甜葉菊苷的提取與分離二、萜類的分離(一)結(jié)晶法分離(二)柱層析分離常用的吸附劑有硅膠、氧化鋁(中性氧化鋁)??刹捎孟跛徙y柱層析進(jìn)行分離。第六節(jié)揮發(fā)油組成和分類:1.萜類化合物2..芳香族化合物⒊脂肪族化合物小分子醇、醛及酸類⒋其它類揮發(fā)油的提取
(一)水蒸氣蒸餾法(二)浸取法對不宜用水蒸氣蒸餾法提取的揮發(fā)油原料。常用的方法有:1.油脂吸收法2.溶劑萃取法3.超臨界流體萃取法揮發(fā)油成分的分離(一)冷凍處理(二)分餾法(三)化學(xué)方法1.利用酸、堿性不同進(jìn)行離(1)堿性成分的分離:10%鹽酸或硫酸萃取→堿化→乙醚萃取(2)酚、酸性成分的分離:不同濃度堿提取→酸化→有機(jī)溶劑提取.(先用弱堿溶解,分離出酸性成分,再用強(qiáng)堿,分離出酚性2.利用功能團(tuán)特性進(jìn)行分離(1)醇化合物的分離:(2)醛、酮化合物的分離(3)其它成分的分離:酯類成分,多使用精餾或?qū)游龇蛛x.醚萜成分與濃酸形成烊鹽易于結(jié)晶分離.雙鍵類與Br2、HCl、HBr、NOCl2加成生成結(jié)晶.(四)層析分離法思考:1.萜類化合物的分類依據(jù)是什么?揮發(fā)油中主要含有哪些萜類化合物?2.?dāng)⑹鲚祁惢衔锏纳赐緩健?.青蒿素是哪類化合物?具有何生物活性?列出常見的衍生物。4.揮發(fā)油如何保存?為什么?第七章三萜及其苷類中文名化學(xué)英文名中文名英文名中文名英文縮寫單mono-烷-ane葡萄糖Glc二di-烯-ene鼠李糖Rha三tri-醇-ol阿拉伯糖Ara四tetra-酮-one木糖Xyl五penta-醚-ether半乳糖Gal六hexa-酯-ester葡萄糖醛酸GluA甲基methyl-乙基ethyl-羥基hydroxy第一節(jié)概述一、三萜的定義
多數(shù)三萜是由30個碳原子組成的萜類化合物,根據(jù)“異戊二烯定則”,多數(shù)三萜被認(rèn)為是由6個異戊二烯縮合而成的。三萜與糖結(jié)合成苷的形式存在,該苷類化合物多數(shù)可溶于水,水溶液振搖后產(chǎn)生似肥皂水溶液樣泡沫,故被稱為三萜皂苷。三萜皂苷多具有羧基,故又稱其為酸性皂苷。二、三萜皂苷的組成:三萜皂苷由三萜皂苷元和糖組成,常見的苷元:四環(huán)三萜和五環(huán)三萜。成苷位置:多為與3位羥基成苷或與28位羧基成酯皂苷,另外也有與16、21、23、29位羥基成苷的。糖鏈:單糖鏈、雙糖鏈、三糖鏈皂苷。次皂苷(prosapogenins):當(dāng)原生苷由于水解或酶解,部分糖被降解時,所生成苷叫次生苷。第二節(jié)三萜類化合物的生物合成三萜是由鯊烯(squalene)經(jīng)過不同的途徑環(huán)合而成,而鯊烯是由倍半萜金合歡醇(farnesol)的焦磷酸酯尾尾縮合而成。這樣就溝通了三萜和其它萜類之間的生源關(guān)系。第三節(jié)四環(huán)三萜存在于自然界較多的四環(huán)三萜或其皂苷苷元主要有達(dá)瑪烷、羊毛脂烷、甘遂烷、環(huán)阿屯烷(環(huán)阿爾廷烷)、葫蘆烷、楝烷型三萜類。一、達(dá)瑪烷型
從環(huán)氧鯊烯由全椅式構(gòu)象形成,其結(jié)構(gòu)特點是A/B、B/C、C/D環(huán)均為反式,C8位位有-CH3,C13位有-H,C17有側(cè)鏈,C20構(gòu)型為R或S。20(S)-原人參二醇和20(S)-原人參三醇在HCl溶液中,20(S)原人參二醇或20(S)原人參三醇20位羥基發(fā)生異構(gòu),轉(zhuǎn)變成20(R)原人參二醇或20(R)原人參三醇,再環(huán)合生成人參二醇或人參三醇。由達(dá)瑪烷衍生的人參皂苷,在生物活性上有顯著的差異。例如由20(S)-原人參三醇衍生的皂苷有溶血性質(zhì),而由20(S)-原人參二醇衍生的皂苷則具對抗溶血的作用,因此人參總皂苷不能表現(xiàn)出溶血的現(xiàn)象。人參皂苷Rg1有輕度中樞神經(jīng)興奮作用及抗疲勞作用。人參皂苷Rb1則有中樞神經(jīng)抑制作用和安定作用。人參皂苷Rb1還有增強(qiáng)核糖核酸聚合酶的活性,而人參皂苷Rc則有抑制核糖核酸聚合酶的活性。二、羊毛脂烷型代表藥:靈芝三、甘遂烷型從藤桔屬植物的果中分離得到甘遂四、環(huán)阿屯型膜莢黃芪五、葫蘆烷型從雪膽屬植物小蛇蓮Hemsleyaamabilis根中分離得到的雪膽甲素和雪膽乙素,臨床上用于治療急性痢疾、肺結(jié)核、慢性氣管炎等。六、楝烷型羊毛脂烷型、甘遂烷型、環(huán)阿屯型、葫蘆烷型、楝烷型這些只要看到結(jié)構(gòu)知道是那一類就可以了。第四節(jié)五環(huán)三萜的結(jié)構(gòu)類型五環(huán)三萜(pentacyclictriterpenoids)的類型數(shù)目較多,主要的五環(huán)三萜為齊墩果烷型、烏蘇烷型、羽扇豆烷型和木栓烷型。一、齊墩果烷型(oleanane)又稱β-香樹脂烷型(β-amyrane),在植物界分布極為廣泛。其基本碳架是多氫蒎的五環(huán)母核,環(huán)的構(gòu)型為A/B反,B/C反,C/D反,D/E順,C28常有-COOH,有時也在C24位,C3常有羥基,C12、C13位往往有不飽和雙鍵的存在。齊墩果酸首先由油橄欖的葉子中分得,廣泛分布于植物界,如在青葉膽全草、女貞果實等植物中游離存在,但大多數(shù)與糖結(jié)合成苷存在。齊墩果酸具有抗炎、鎮(zhèn)靜、防腫瘤等作用,是治療急性黃膽性肝炎和慢性遷延性肝炎的有效藥物。甘草
甘草為豆科甘草屬植物,作為藥用甘草有烏拉爾甘草(Glycyrrhizauralensis)和光果及脹果(G.glabra,G.inflata)甘草之根莖。其有緩急、解毒、調(diào)和諸藥的作用。甘草(Glycyrrhizauralensis)中含有甘草次酸(glycyrrhetinicacid)和甘草酸(glycyrrhizicacid)[又稱甘草皂苷(glycyrrhizin)或甘草甜素]。甘草酸和甘草次酸有促腎上腺皮質(zhì)激素(ACTH)樣作用,臨床上用于抗炎和治療胃潰瘍。但只有18-βH的甘草次酸才有此活性,18α-H者無此活性。還有的代表藥有柴胡、遠(yuǎn)志、商陸、和歡。二、烏蘇烷型
烏蘇烷又稱α-香樹脂烷型(α-amyrane)或熊果烷型,其分子結(jié)構(gòu)與齊墩果烷型不同之處是E環(huán)上兩個甲基位置不同,即C20位的一個甲基移到C19位上。此類三萜大多是烏蘇酸的衍生物。烏蘇酸烏蘇酸又稱熊果酸,屬三萜類化合物。具有鎮(zhèn)靜、抗炎、抗菌、抗糖尿病、抗?jié)?、降低血糖等多種生物學(xué)效應(yīng)。中藥地榆(Sanguisorbaofficinalis)具有涼血止血的功效,其中含有地榆皂苷B,E(sanguisorbinBandE),是烏蘇酸的苷。從積雪草(Centellaasiatica)中分離到的積雪草酸:三、羽扇豆烷型羽扇豆烷三萜類E環(huán)為五元碳環(huán),且在E環(huán)19位有異丙基以α構(gòu)型取代,A/B、B/C、C/D及D/E均為反式。四、木栓烷型木栓烷型由齊墩果烯經(jīng)甲基移位轉(zhuǎn)變而來。與其他類型五環(huán)三萜皂苷相比,最明顯的區(qū)別在于4位只有一個甲基。雷公藤酮是失去25甲基的木栓烷型衍生物。第五節(jié)理化性質(zhì)一、性狀及溶解度1.三萜皂苷元的性狀及溶解性三萜皂苷元多有較好晶型,能溶于石油醚、苯、乙醚、氯仿等有機(jī)溶劑,而不溶于水。2.三萜皂苷性狀及溶解性三萜皂苷由于糖分子的引入,使羥基數(shù)目增多,極性加大,不易結(jié)晶,因而皂苷多為無定形粉末,可溶于水,易溶于熱水,稀醇、熱甲醇、乙醇;幾乎不溶于乙醚、苯等極性小的有機(jī)溶劑。含水丁醇或戊醇對皂苷的溶解度較好,因此是提取和純化皂苷時常采用的溶劑。皂苷多數(shù)具有苦而辛辣味,其粉末對人體黏膜具有強(qiáng)烈刺激性,但甘草皂苷有顯著而強(qiáng)的甜味,對黏膜刺激性弱。皂苷還具吸濕性。二顏色反應(yīng)1)濃H2SO4-醋酐(Liebermann-burchard)反應(yīng)樣品溶于冰醋酸,加濃硫酸-醋酐(1:20),產(chǎn)生黃→紅→紫→藍(lán)等顏色變化,最后褪色。2)三氯化銻或五氯化銻(kahlenberg)反應(yīng)將樣品醇溶液點于濾紙上,噴以20%三氯化銻(或五氯化銻)氯仿溶液(不應(yīng)含乙醇和水)干燥后,60-70℃加熱,顯黃色、灰藍(lán)色、灰紫色斑點,在紫外燈下顯藍(lán)紫色熒光(甾體皂苷則顯黃色熒光)。3)三氯醋酸(Rosen-Heimer)反應(yīng)樣品溶液點于濾紙上,噴25%三氯醋酸乙醇溶液,加熱至100℃,顯紅色→紫色斑點。4)氯仿-濃硫酸(salkawski)反應(yīng)將樣品溶于氯仿,加入濃硫酸后,在氯仿層呈現(xiàn)紅色或蘭色,硫酸層有綠色熒光出現(xiàn)。5)冰醋酸-乙酰氯(Tschugaeff)反應(yīng)樣品溶于冰醋酸,加乙酰氯數(shù)滴及氯化鋅結(jié)晶數(shù)粒,稍加熱,則呈現(xiàn)淡紅色或紫紅色。3.皂苷的表面活性皂苷具有表面活性的現(xiàn)象:皂苷水溶液經(jīng)強(qiáng)烈振搖能產(chǎn)生持久性的泡沫,且不因加熱而消失。皂苷的溶血作用:當(dāng)皂苷水溶液與紅細(xì)胞接觸時,紅細(xì)胞壁上的膽甾醇與皂苷結(jié)合,生成不溶于水的復(fù)合物沉淀,破壞了紅細(xì)胞的正常滲透,使細(xì)胞內(nèi)滲透壓增加而發(fā)生崩解,從而導(dǎo)致溶血現(xiàn)象。皂苷的水溶液注射進(jìn)入靜脈中,毒性極大,低濃度就能產(chǎn)生溶血作用;皂苷的水溶液肌肉注射,容易引起組織壞死;皂苷口服則無溶血作用,可能與其在腸胃不被吸收有關(guān)。皂苷叫皂毒素,是就其有溶血作用而言。溶血指數(shù):指在一定條件下能使血液中紅細(xì)胞完全溶解的最低濃度。如甘草皂苷,溶血指數(shù)1:4000,溶血性能較強(qiáng)。根據(jù)溶血指數(shù),計算皂苷的含量。如:某藥材浸出液測得的溶血指數(shù)為1:1M,所用對照標(biāo)準(zhǔn)皂苷的溶血指數(shù)為1:100M,則藥材中皂苷的含量為1%。并不是所有的皂苷都具有溶血作用,皂苷溶血活性還與糖基部分有關(guān)皂苷溶血活性還與糖部分有關(guān),以單糖鏈皂苷溶血作用明顯,某些雙糖鏈皂苷無溶血作用,可是經(jīng)過酶解轉(zhuǎn)為單糖鏈皂苷,就具有溶血作用。其他成分的溶血作用和抗溶血作用植物粗提液中有一些其他成分也有溶血作用,如:某些植物的樹脂、脂肪酸、揮發(fā)油等也能產(chǎn)生溶血作用;鞣質(zhì)則能凝集血細(xì)胞而抑制溶血。皂苷的沉淀反應(yīng):皂苷的水溶液可以和一些金屬鹽類如鉛鹽、鋇鹽、銅鹽等產(chǎn)生沉淀。酸性皂苷(三萜皂苷)的水溶液加入(NH4)2SO4、Pb(Ac)2或其他的中性鹽類即生成沉淀。中性皂苷(通常指甾體皂苷)的水溶液則加入堿式Pb(Ac)2或Ba(OH)2等堿性鹽類才能生成沉淀。第六節(jié)提取與分離一、苷元的提取與分離(一)提取1.醇提,提取物直接進(jìn)行分離;2.醇提,有機(jī)溶劑萃取;3.制備成衍生物再進(jìn)行分離;4.將皂苷進(jìn)行水解,有機(jī)溶劑提??;(二)分離硅膠吸附柱層析、:獲得原生苷元的方法1.兩相酸水解2.酶水解3.Simthdegradation三萜化合物的分離填料:硅膠(常用)溶劑系統(tǒng):石油醚-氯仿、苯-乙酸乙酯、氯仿-乙酸乙酯等。常壓、低壓、MPLC、HPLC二、三萜皂苷的提取與分離特性:由于糖分子的引入,極性基團(tuán)明顯增多,致使極性增強(qiáng),故具有較大的極性而易溶于醇類溶劑、含水醇及水。難溶于弱極性的有機(jī)溶劑?!舫S玫奶崛》椒ǎ河眉状蓟蛞掖继崛。兔训让撝〈驾腿。傇碥栈蛘哂眉状蓟蛞掖继崛。罂孜綐渲傇碥杖圃碥盏姆蛛x1.分配柱層析法以硅膠為支持劑,CHCl3-MeOH-H2O,CH2Cl2-MeOH-H2O,EtOAc-EtOH-H2O或水飽和的正丁醇等溶劑系統(tǒng)洗脫。2.反相層析法以反相鍵合相RP-18、RP-8或RP-2為填充劑,常用CH3OH-H2O或乙腈-水為洗脫劑。常用反相填料(RP)是由普通硅膠經(jīng)過化學(xué)修飾,鍵合上長度不同的烴基、形成親油表面而成。SephadexLH-20是由葡聚糖G-25羥丙基加工而成,屬于分子篩凝膠。三萜皂苷分離實例1.如果某一混合物中含有人參皂苷Rc,Rd和Rg3,請用RP-18進(jìn)行分離,并寫出化合物流出的先后順序。結(jié)論:洗脫的先后順序為:Rc>Rd>Rg3第七節(jié)結(jié)構(gòu)測定1、化學(xué)法用Liebemman-Burchard反應(yīng)和Molish反應(yīng)鑒定三萜皂苷。通過苷鍵裂解,而到小分子的苷元和糖,使結(jié)構(gòu)測定簡單化。苷元結(jié)構(gòu)確定可采用氧化、還原、脫水、甲基或雙鍵轉(zhuǎn)位、乙?;?、甲酯化等化學(xué)反應(yīng)將未知苷元結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)橐阎衔?,然后將其IR、mp、Rf或其它光譜數(shù)據(jù)與已知物數(shù)據(jù)對照的方法推測其結(jié)構(gòu)。二、三萜的波譜特征1、紫外光譜(UV)結(jié)論:共軛體系使ππ*躍遷向長波方向移動(紅移)。共軛體系越大向長波方向移動移動越大。結(jié)構(gòu)中有一個孤立雙鍵:205-250nm
處有微弱吸收;麥?zhǔn)现嘏牛簵l件:分子中存在一個不飽和基團(tuán),γ位置的H能夠移動。RDA開裂:環(huán)己烯結(jié)構(gòu)類型的化合物能發(fā)生RDA開裂,一般生成一個帶正電荷的共軛二烯游離基和一個中性分子。小結(jié):第一節(jié)掌握三萜及三萜皂苷的定義第三節(jié)掌握四環(huán)三萜的結(jié)構(gòu)分類,每種類型的主要結(jié)構(gòu)特點及代表化合物。第四節(jié)掌握五環(huán)三萜的結(jié)構(gòu)分類,每種類型的主要結(jié)構(gòu)特點及代表化合物。第五節(jié)掌握三萜類化合物的顏色反應(yīng),三萜皂苷的表面活性和溶血作用。第六節(jié)熟悉三萜類化合物提取分離的一般方法。第七節(jié)了解三萜類化合物的一般的光譜特征及其在結(jié)構(gòu)鑒定中的應(yīng)用。思考:1、取兩只試管,各裝1ml遠(yuǎn)志水提液,分別加2ml0.1M的HCl和2ml0.1MNaOH,強(qiáng)烈振搖1min,比較兩只試管的泡沫高度。2、取兩只試管,各裝1ml麥冬水提液,分別加2ml0.1M的HCl和2ml0.1MNaOH,強(qiáng)烈振搖1min,比較兩只試管的泡沫高度。3、某植物的水溶液:1.振搖后產(chǎn)生大量泡沫;2.加入鞣質(zhì)后產(chǎn)生白色沉淀;3.將水該溶液煮沸后再振搖,泡沫顯著減少,表明此植物中含有:A粘液質(zhì)B皂苷
C蛋白質(zhì)D多糖4、人參總皂苷的酸水解產(chǎn)物進(jìn)行硅膠柱色譜分離,可得到()A20(S)-原人參二醇B20(S)-原人參三醇C人參三醇D人參二醇E齊墩果酸思考:1.簡述熊果酸與齊墩果酸的紅外光譜區(qū)別。2.簡述柴胡皂苷a的分子組成,及在提取過程中為什么要加入少量吡啶。3.《藥典》人參鑒別方法:取試樣0.5g,加乙醇5ml,振搖5min,濾過。取濾液少量,置蒸發(fā)皿中蒸干,滴加三氯化銻飽和的氯仿溶液,再蒸干,顯紫色。試解釋,與三氯化銻顯色成分是什么,為什么用乙醇提取?4.簡述四環(huán)三萜皂苷元結(jié)構(gòu)的異同點。5.哪些試驗常用于檢測藥材中皂苷的存在?第八章
甾體及其苷類甾體概述母核:環(huán)戊烷駢多氫菲取代基:在甾體母核上,大都存在C3羥基,可和糖結(jié)合成苷C10、C13、C17側(cè)鏈大多為β-構(gòu)型。(2)C3–OH和C10-CH3(均為β)順式:β型C3-OH(為α)和C10-CH3(為β)反式:α型顏色反應(yīng):甾類成分在無水條件下,用酸處理,能產(chǎn)生各種顏色反應(yīng),與三萜化合物類似1).
Liebermann-burchard反應(yīng):最后顯綠色。2).
Salkowsk反應(yīng)
:將樣品溶于氯仿,沿管壁滴加濃硫酸,氯仿層顯血紅色或青色,硫酸層顯綠色熒光。3).
三氯化銻或五氯化銻反應(yīng)4).
Rosenheim反應(yīng)
毛地黃毒苷類:黃色羥基毛地黃毒苷類:藍(lán)色異羥基毛地黃毒苷類:灰藍(lán)色二、主要甾體化合物A)C21甾體化合物(21個C,分I型和II型,在植物體中除游離存在外,可與糖結(jié)合成苷)性質(zhì):1)親脂性較強(qiáng)。2)顏色反應(yīng):Keller—kiliani顏色反應(yīng)(含2-去氧糖)。B)強(qiáng)心苷(植物中有強(qiáng)心作用的甾體苷類化合物,但應(yīng)注意強(qiáng)心苷的治療劑量與中毒劑量相距極小。由強(qiáng)心苷元與糖兩部分構(gòu)成。C3位-OH多為β-型,少數(shù)為α-型,C14位-OH都是β-型,C17位側(cè)鏈大多是β-構(gòu)型,個別為α-構(gòu)型,α型無強(qiáng)心作用)母核:甲型(C17位側(cè)鏈為五元環(huán)以強(qiáng)心甾為母核命名)、乙型(C17位側(cè)鏈為六元環(huán)以海蔥甾為母核命名)糖部分:2-OH糖及2-去氧糖(多見)連接方式(一般初生苷其末端多為葡萄糖):Ⅰ型:苷元-(2,6-去氧糖)-(D-葡萄糖)。Ⅱ型:苷元-(6-去氧糖)-(D-葡萄糖)。Ⅲ型:苷元-(D-葡萄糖)。性質(zhì):1)強(qiáng)心苷多為無色結(jié)晶或無定形粉末,一般可溶于水、丙酮及醇類等極性溶劑2)內(nèi)酯環(huán)的水解:當(dāng)用NaOH或KOH的水溶液處理強(qiáng)心苷,內(nèi)酯環(huán)開裂,酸化環(huán),但在強(qiáng)心苷的醇溶液中加NaOH或KOH,內(nèi)酯環(huán)開裂,酸化后不能閉環(huán)。3)苷鍵的水解A.溫和酸水解(去氧糖的苷鍵)。B.強(qiáng)酸水解(2-羥基糖的苷鍵,但由于比較強(qiáng)烈,常引起苷元的脫水)。C.鹽酸丙酮法(糖分子中C2-OH與C3-OH與丙酮發(fā)生反應(yīng),可得到原來的苷元和糖的衍生物)。D.酶水解法(有水解葡萄糖的酶,無水解2-去氧糖的酶,所以能水解分子中的葡萄糖而保留2-去氧糖)。E.堿水解法(苷鍵不被堿水解)。使?;猓∟aHCO3、KHCO3使2-去氧糖上的?;?,而2-羥基糖及苷元上的?;嗖槐凰?。Ca(OH)2、Ba(OH)2使2-去氧糖、2-羥基糖及苷元上的酰基水解;
NaOH堿性太強(qiáng),不但使所有?;?,還使內(nèi)酯環(huán)開裂,故很少使用。)F.顏色反應(yīng)
1)作用于甾體母核的反應(yīng)
2)作用于不飽和內(nèi)酯環(huán)的反應(yīng)(與活性亞甲基試劑作用而顯色,乙型強(qiáng)心苷無此類反應(yīng))。
3)2-去氧糖產(chǎn)生的反應(yīng)。(雙K反應(yīng),醋酸層漸呈藍(lán)或藍(lán)綠色。只對游離的2-去氧糖或在反應(yīng)條件下能水解出2-去氧糖的強(qiáng)心苷顯色。但若不顯色,不能說明無2-去氧糖)。提取分離:1)得原生苷(抑制酶的活性);得次級苷(利用酶的活性)2)純化(溶劑法、鉛鹽法、吸附法)3)分離(兩相溶劑萃取法、逆流分配法、色譜分離)生理活性要求:1)含甾體母核(C/D順)。2)C17位側(cè)鏈必須有不飽和內(nèi)酯環(huán),且為b-構(gòu)型,若異構(gòu)化為a-型或開環(huán)或不飽和內(nèi)酯環(huán)被氫化或雙鍵位移,強(qiáng)心作用將變得很弱,甚至消失。3)C14位上-OH只有是b-構(gòu)型的才有效。4)甲型強(qiáng)心苷元及其苷的毒性規(guī)律一般為:苷元<單糖苷>二糖苷>三糖苷。單糖苷的毒性次序為:葡萄糖苷>甲氧基糖苷>6-去氧糖苷>2,6-去氧糖苷乙型強(qiáng)心苷元及其苷的毒性規(guī)律一般為:苷元>單糖苷>二糖苷乙型強(qiáng)心苷元的毒性>相應(yīng)的甲型強(qiáng)心苷元C)甾體皂苷(由螺甾烷類化合物與糖結(jié)合的寡糖苷。)結(jié)構(gòu)分類(依照螺甾烷結(jié)構(gòu)中C25的構(gòu)型和F環(huán)的環(huán)合狀態(tài))螺甾烷醇類(C25為S構(gòu)型)、異螺甾烷醇類(C25為R構(gòu)型)、呋甾烷醇類(F環(huán)為開鏈衍生物)、變形螺甾烷醇類(F環(huán)為五元四氫呋性質(zhì):(1)顏色反應(yīng).甾體皂苷與醋酐-濃硫酸的顏色反應(yīng),最后出現(xiàn)綠色;三萜皂苷最后出現(xiàn)紅色。三萜皂苷三氯醋酸加熱到100℃顯色,而甾體皂苷加熱到60℃就顯色。
F環(huán)裂解的雙糖鏈皂苷對鹽酸二甲氨基苯甲醛(E試劑)能顯紅色,對茴香醛試劑(簡稱A試劑)顯黃色,而F環(huán)閉環(huán)的單糖鏈皂苷和螺旋甾烷衍生皂苷元,只對A試劑顯黃色,而對E試劑不顯色。(2)能與堿式鉛鹽、鋇鹽形成沉淀。(3)表面活性及溶血作用
(F環(huán)開裂的皂苷往往不具有溶血作用,而且表面活性降低,含有C3位β-OH的甾醇都可與皂苷結(jié)合生成難溶性分子復(fù)合物,三萜皂苷與甾醇形成的分子復(fù)合物不及甾體皂苷的穩(wěn)定。提取分離:1)得皂苷(甲醇或乙醇提取-正丁醇萃?。V分離)2)得皂苷元(將皂苷水解,然后用低極性溶劑提取皂苷元或先用極性溶劑如乙醇、將皂苷提出,再加酸加熱水解,濾出水解物,然后用低極性溶劑提取皂苷元。)波譜:IR(在25
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