中藥化學(xué)成分的一般研究方法總論課件

第二章中藥化學(xué)成分的一般研究方法（總論）第二章中藥化學(xué)成分的一般研究方法（總論）廣東藥學(xué)院GuangdongPharmaceuticalCollege教學(xué)內(nèi)容中藥化學(xué)成分及生物合成簡(jiǎn)介1有效成分提取分離方法2有效成分化學(xué)結(jié)構(gòu)的研究方法3廣東藥學(xué)院GuangdongPharmaceutical廣東藥學(xué)院GuangdongPharmaceuticalCollege一.中藥化學(xué)成分的主要類(lèi)型

中藥治病的物質(zhì)基礎(chǔ)是它的化學(xué)成分?；瘜W(xué)成分的來(lái)源？如何對(duì)它們進(jìn)行分類(lèi)？各類(lèi)化學(xué)成分簡(jiǎn)介第一節(jié)廣東藥學(xué)院GuangdongPharmaceutical廣東藥學(xué)院GuangdongPharmaceuticalCollege自學(xué)為主,思考題:各類(lèi)成分的定義哪些類(lèi)型的成分屬于親脂性、親水性、酸性、堿性？如何去除中藥提取液中的有機(jī)酸、樹(shù)脂、粘液質(zhì)、鞣質(zhì)和色素？廣東藥學(xué)院GuangdongPharmaceutical廣東藥學(xué)院GuangdongPharmaceuticalCollege有無(wú)活性有效成分、無(wú)效成分分子母核生物堿、黃酮、甾體、糖苷苯丙素、萜類(lèi)、鞣質(zhì)、醌類(lèi)酸堿性酸性、堿性、中性成分溶解性親脂性、中等極性、親水性

生物合成途徑一級(jí)代謝物（糖類(lèi)、蛋白質(zhì)等）二級(jí)代謝物（生物堿、黃酮、皂苷等）分類(lèi)方法廣東藥學(xué)院GuangdongPharmaceutical廣東藥學(xué)院GuangdongPharmaceuticalCollege

蠟－高級(jí)不飽和脂肪酸和酯脂肪油

葉綠素及胡蘿卜素?zé)o效成分

脂溶性

多糖類(lèi)淀粉、纖維素、樹(shù)膠、果膠、粘液質(zhì)

多元酚類(lèi)化合物水溶性廣東藥學(xué)院GuangdongPharmaceutical廣東藥學(xué)院GuangdongPharmaceuticalCollege一次代謝糖、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、核酸生物合成二次代謝醌、黃酮、生物堿、萜等.生物合成途徑廣東藥學(xué)院GuangdongPharmaceutical植物代謝及其代謝產(chǎn)物▲一次代謝產(chǎn)物

(primarymetabolites)

對(duì)機(jī)體生命活動(dòng)不可缺少的物質(zhì)

糖、脂肪、蛋白質(zhì)、核酸乙酰輔酶A、丙二酸單酰輔酶A、莽草酸、氨基酸▲一次代謝產(chǎn)物的作用植物的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),人類(lèi)賴(lài)以生存的物質(zhì)基礎(chǔ).植物代謝及其代謝產(chǎn)物▲一次代謝產(chǎn)物(primarym植物一次代謝與生物合成過(guò)程三羧酸循環(huán)（TCA）丁酮二酸α-酮戊二酸丁二酸CO2+H2Ohυ/葉綠素磷酸烯醇式丙酮酸甲戊二羥酸丙酮酸乙酰輔酶A丙二酸單酰輔酶A赤藻糖4-磷酸葡萄糖代謝莽草酸苯丙素類(lèi)芳香族氨基酸脂肪族氨基酸嘌呤、嘧啶脂肪酸類(lèi)δ-氨基乙酰丙酸植物一次代謝與生物合成過(guò)程三羧酸循環(huán)CO2+H2▲二次代謝

以一次代謝產(chǎn)物為原料（或前體），經(jīng)不同途徑進(jìn)一步合成的過(guò)程叫二次代謝

▲二次代謝產(chǎn)物的作用

產(chǎn)生結(jié)構(gòu)千變?nèi)f化、千奇百怪的化學(xué)物質(zhì)，重要的藥物資源中藥化學(xué)成分的一般研究方法總論課件廣東藥學(xué)院GuangdongPharmaceuticalCollege醋酸——丙二酸途徑：AAMA乙酰輔酶Ａ莽草酸葡萄糖代謝甲戊二羥酸途徑：MVA桂皮酸途徑氨基酸途徑飽和脂肪酸酚類(lèi)蒽醌萘醌甲戊二羥酸焦磷酸二甲烯丙酯萜類(lèi)甾體苯丙氨酸（酪氨酸）生物堿香豆素黃酮木脂素廣東藥學(xué)院GuangdongPharmaceutical廣東藥學(xué)院GuangdongPharmaceuticalCollege中藥化學(xué)成分的主要生物合成途徑（一）乙酸-丙二酸（AA-MA）途徑以乙酰輔酶A為起始物質(zhì)，丙二酸單酰輔酶A起延伸碳鏈的作用。通過(guò)這一途徑能生成脂肪酸類(lèi)、酚類(lèi)、醌類(lèi)等化合物。

廣東藥學(xué)院GuangdongPharmaceutical

1、脂肪酸類(lèi)：（1）脂肪酸碳數(shù)為偶數(shù)，其合成過(guò)程起始單位是乙酰輔酶A，C2單位，由此延伸連接，得到脂肪酸為偶數(shù)。（2）脂肪酸碳數(shù)為奇數(shù)：起始單位系丙酰輔酶A。1、脂肪酸類(lèi)：（1）脂肪酸碳數(shù)為偶數(shù)，其合成過(guò)程起始單位是廣東藥學(xué)院GuangdongPharmaceuticalCollege2酚和醌類(lèi)這類(lèi)物質(zhì)只發(fā)生縮合反應(yīng)。聚合后再進(jìn)行環(huán)合生成各種酚類(lèi)化合物。CH3-CO-S-CoA+3

乙酰輔酶A丙二酸單酰輔酶A

CH3-CO-CH2-CO-CH2-CO-CH2-CO-------Enz廣東藥學(xué)院GuangdongPharmaceutical

酚類(lèi)

特點(diǎn)：芳環(huán)上的含氧取代基（-OH，-OCH3）多相互在間位。酚類(lèi)特點(diǎn)：芳環(huán)上的含氧取代基醋酸丙二酸途徑

——酚類(lèi)生物合成醋酸丙二酸途徑

——酚類(lèi)生物合成廣東藥學(xué)院GuangdongPharmaceuticalCollege（二）甲戊二羥酸（MVA）途徑起始物質(zhì)為MVA：甲戊二羥酸（MVA）焦磷酸二甲烯丙酯萜類(lèi)、甾類(lèi)化合物均由這一途徑生成。廣東藥學(xué)院GuangdongPharmaceutical中藥化學(xué)成分的一般研究方法總論課件廣東藥學(xué)院GuangdongPharmaceuticalCollege(三)莽草酸途徑(桂皮酸途徑)

具有C6-C3及C6-C1基本結(jié)構(gòu)的化合物如由此途徑生成的苯丙氨酸，經(jīng)脫氨及氧化反應(yīng)等分別生成桂皮酸，再由桂皮酸、苯甲酸生物合成各種含C6-C3及C6-C1結(jié)構(gòu)的天然化合物如苯丙素類(lèi)、木脂素類(lèi)、香豆素類(lèi)等。廣東藥學(xué)院GuangdongPharmaceutical廣東藥學(xué)院GuangdongPharmaceuticalCollege例莽草酸苯丙氨酸桂皮酸香豆素廣東藥學(xué)院GuangdongPharmaceutical廣東藥學(xué)院GuangdongPharmaceuticalCollege廣東藥學(xué)院GuangdongPharmaceutical廣東藥學(xué)院GuangdongPharmaceuticalCollege(四)氨基酸途徑

大多數(shù)生物堿類(lèi)成分由此途徑生成。有些氨基酸，如鳥(niǎo)氨酸、賴(lài)氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸及色氨酸等，經(jīng)脫羧成為胺類(lèi),再經(jīng)過(guò)一系列化學(xué)反應(yīng)(甲基化、氧化、還原、重排等)生成各種生物堿。廣東藥學(xué)院GuangdongPharmaceutical廣東藥學(xué)院GuangdongPharmaceuticalCollege石榴皮堿賴(lài)氨酸廣東藥學(xué)院GuangdongPharmaceutical廣東藥學(xué)院GuangdongPharmaceuticalCollege(五)復(fù)合途徑許多二次代謝產(chǎn)物由上述生物合成的復(fù)合途徑生成。即分子中各個(gè)部分由不同的生物合成途徑產(chǎn)生。廣東藥學(xué)院GuangdongPharmaceutical廣東藥學(xué)院GuangdongPharmaceuticalCollege查耳酮類(lèi)、二氫黃酮類(lèi)化合物的A環(huán)和B環(huán)分別由乙酸-丙二酸途徑和莽草酸途徑生成，再在各種酶作用下生成黃酮。查耳酮

二氫黃酮

廣東藥學(xué)院GuangdongPharmaceutical廣東藥學(xué)院GuangdongPharmaceuticalCollege乙酸-丙二酸途徑莽草酸途徑查耳酮廣東藥學(xué)院GuangdongPharmaceutical廣東藥學(xué)院GuangdongPharmaceuticalCollege常見(jiàn)的復(fù)合生成途徑有以下幾種：

1.醋酸-丙二酸-莽草酸途徑2.醋酸-丙二酸-甲羥戊酸途徑3.氨基酸-甲羥戊酸途徑4.氨基酸-醋酸—丙二酸途徑5.氨基酸-莽草酸途徑廣東藥學(xué)院GuangdongPharmaceutical廣東藥學(xué)院GuangdongPharmaceuticalCollege●有利于天然化合物的結(jié)構(gòu)分類(lèi)；●有利于天然化合物的結(jié)構(gòu)推測(cè)；●指導(dǎo)植物化學(xué)分類(lèi)學(xué)；●指導(dǎo)仿生合成；●指導(dǎo)組織培養(yǎng)生物活性物質(zhì)；●定向?qū)ふ疑锘钚猿煞?；●生物調(diào)控，提高活性成分的含量。生物合成的意義廣東藥學(xué)院GuangdongPharmaceutical練習(xí)題：1.由甲戊二羥酸途徑生成的化合物是（）A醌類(lèi)、酚類(lèi)B蛋白質(zhì)C糖類(lèi)

D甾體、萜類(lèi)E．香豆素類(lèi)2.由乙酸-丙二酸途徑生成的化合物是（）

A．脂肪酸類(lèi)B．蛋白質(zhì)C．生物堿D．皂苷E．糖類(lèi)3.由氨基酸途徑生成的化合物是（）

A．生物堿B．脂肪酸類(lèi)C．糖類(lèi)D．皂苷E．醌類(lèi)練習(xí)題：1.由甲戊二羥酸途徑生成的化合物是（）課后思考題溶劑提取法的作用及影響提取效率的因素？提取物在進(jìn)行柱色譜分離時(shí)，影響分離效果的因素有哪些？柱色譜常用填料有哪些？課后思考題溶劑提取法的作用及影響提取效率的因素？廣東藥學(xué)院GuangdongPharmaceuticalCollege第二節(jié)

中藥有效成分的提取方法

重點(diǎn)：溶劑提取法的原理化學(xué)成分的極性常用溶劑、極性大小順序提取溶劑的選擇常見(jiàn)的提取方法及應(yīng)用范圍。

廣東藥學(xué)院GuangdongPharmaceutical

日常生活中的提取實(shí)例壓榨法20%市場(chǎng)浸出法(環(huán)己烷)80%市場(chǎng)

1泡茶茶多酚咖啡因2煲湯3食用油國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：浸出大豆油每公斤允許含有十毫克的溶劑殘留。日常生活中的提取實(shí)例壓榨廣東藥學(xué)院GuangdongPharmaceuticalCollege提?。喝軇┨崛》ㄋ魵庹麴s法升華法超臨界流體萃取法提取分離方法分離與精制：沉淀法溶劑萃取法色譜法廣東藥學(xué)院GuangdongPharmaceutical廣東藥學(xué)院GuangdongPharmaceuticalCollege為什么要提?。繙p小劑量提高療效提高中藥制劑穩(wěn)定性化學(xué)成分研究樣品制備廣東藥學(xué)院GuangdongPharmaceutical廣東藥學(xué)院GuangdongPharmaceuticalCollege一溶劑提取法溶劑的極性與分類(lèi)溶劑的選擇提取的原理常用的提取方法影響提取的因素提取后溶劑的處理（回收）廣東藥學(xué)院GuangdongPharmaceutical分子極性是如何產(chǎn)生的？有哪些常見(jiàn)的極性基團(tuán)？判斷極性大小的方法常用溶劑的極性基本概念重要性：極性大小是提取分離的重要依據(jù)。

溶劑的極性大小分子極性是如何產(chǎn)生的？基本概念重要性：極性大小是提取分離的重廣東藥學(xué)院GuangdongPharmaceuticalCollege取代基極性大小：

常見(jiàn)基團(tuán)極性大小順序如下:酸＞酚＞醇＞胺＞醛＞酮＞酯＞醚＞烯＞烷舉例：判斷下列化合物極性大小。

ABC

>>廣東藥學(xué)院GuangdongPharmaceutical廣東藥學(xué)院GuangdongPharmaceuticalCollege極性大小麻黃堿蝙蝠葛堿

>廣東藥學(xué)院GuangdongPharmaceutical親水性是指與水互溶。包括甲醇、乙醇和丙酮。溶劑分哪幾類(lèi)？親脂性是指與水分層。包括乙酸乙酯、乙醚氯仿、苯、石油醚等水按極性不同有機(jī)溶劑親水性有機(jī)溶劑親脂性有機(jī)溶劑怎么區(qū)分？親水性是指與水互溶。包括甲醇、乙醇和丙酮。溶劑分哪幾類(lèi)？親脂常用溶劑小常識(shí)親脂性有機(jī)溶劑石油醚＜四氯化碳＜苯＜氯仿＜乙醚＜乙酸乙酯＜正丁醇＜丙酮＜乙醇＜甲醇＜水

極性最小萃取苷類(lèi)、水溶性類(lèi)成分親水性有機(jī)溶劑萬(wàn)能溶劑比水重與水不相溶(分層)與水可任意混溶毒性較大常用溶劑小常識(shí)親脂性有機(jī)溶劑石油醚＜四氯化碳＜苯＜氯仿＜乙廣東藥學(xué)院GuangdongPharmaceuticalCollege2常見(jiàn)化學(xué)成分類(lèi)型的極性：極性大的：苷類(lèi)生物堿鹽糖類(lèi)蛋白質(zhì)鞣質(zhì)小分子有機(jī)酸親水性色素小的：游離生物堿苷元揮發(fā)油樹(shù)脂脂肪大分子有機(jī)酸親脂性色素廣東藥學(xué)院GuangdongPharmaceutical廣東藥學(xué)院GuangdongPharmaceuticalCollege2.提取溶劑的選擇：

提取溶劑的選擇原則：1）對(duì)所提取成分溶解度大；對(duì)雜質(zhì)溶解度小。2）與所提取成分不起意外的化學(xué)變化。3）要廉價(jià)、易得、安全。廣東藥學(xué)院GuangdongPharmaceutical廣東藥學(xué)院GuangdongPharmaceuticalCollege提取方法浸泡煎煮回流連續(xù)提取提取方法經(jīng)典方法滲漉廣東藥學(xué)院GuangdongPharmaceutical廣東藥學(xué)院GuangdongPharmaceuticalCollege提取方法新方法超聲提取法超臨界提取廣東藥學(xué)院GuangdongPharmaceutical廣東藥學(xué)院GuangdongPharmaceuticalCollege（四）提取方法：1浸漬法：多以水類(lèi)或稀醇為溶劑。適于成分遇熱易破壞或含多糖較多的中藥的提取。缺點(diǎn)為浸出效果較差，水提取液易發(fā)霉，提取液體積大，浸出時(shí)間長(zhǎng)。各方法的應(yīng)用特點(diǎn)廣東藥學(xué)院GuangdongPharmaceutical廣東藥學(xué)院GuangdongPharmaceuticalCollege2滲漉法：各類(lèi)溶劑均可。此法由于溶液濃度差大，浸出效果好，且不破壞成分。缺點(diǎn)為溶液體積大，時(shí)間長(zhǎng)。滲漉筒中藥廣東藥學(xué)院GuangdongPharmaceutical廣東藥學(xué)院GuangdongPharmaceuticalCollege3煎煮法：中藥水提取最常用的方法提取效率高，但遇熱破壞成分。含多糖、淀粉多的成分過(guò)濾困難。廣東藥學(xué)院GuangdongPharmaceutical廣東藥學(xué)院GuangdongPharmaceuticalCollege儀器加熱回流裝置加快溶出速度，省時(shí)適宜受熱穩(wěn)定的藥物適宜較難溶出的組分特點(diǎn)通過(guò)更換溶劑，使提取更完全回流提取法廣東藥學(xué)院GuangdongPharmaceutical廣東藥學(xué)院GuangdongPharmaceuticalCollege廣東藥學(xué)院GuangdongPharmaceutical廣東藥學(xué)院GuangdongPharmaceuticalCollege索氏提取器克服了回流法溶劑需要量大、需幾次提取的缺點(diǎn)。缺點(diǎn)為提取時(shí)間長(zhǎng)，受熱易破壞成分不能用此法。

連續(xù)回流法廣東藥學(xué)院GuangdongPharmaceutical廣東藥學(xué)院GuangdongPharmaceuticalCollege超聲提取法樣品容器置超聲波振蕩器中振蕩提取簡(jiǎn)便、省時(shí)、提取率高廣東藥學(xué)院GuangdongPharmaceutical廣東藥學(xué)院GuangdongPharmaceuticalCollege空化作用超聲提取技術(shù)——原理(空化效應(yīng))介質(zhì)內(nèi)部溶解的微氣泡在超聲波的作用下增大，形成共振腔，然后瞬間閉合，即超聲波的空化效應(yīng)。微氣泡超聲波增大共振腔形成植物細(xì)胞細(xì)胞破裂瞬間閉合廣東藥學(xué)院GuangdongPharmaceutical廣東藥學(xué)院GuangdongPharmaceuticalCollege成分

溶出溶劑及藥材組織導(dǎo)

致(四)超聲提取技術(shù)——原理(熱效應(yīng))超聲波在傳播過(guò)程中，聲能不斷被介質(zhì)吸收并轉(zhuǎn)化成熱能，導(dǎo)致溶劑本身和藥材細(xì)胞溫度升高，促使有效成分溶解，即超聲波的熱效應(yīng)。超聲波

傳播聲能熱能介質(zhì)

吸收促

使溫度升高廣東藥學(xué)院GuangdongPharmaceutical

超聲提取技術(shù)——優(yōu)點(diǎn)提取過(guò)程不需要加熱（50℃)提取過(guò)程為物理過(guò)程不影響有效成分的生理活性有效成分的提取率高

溶劑用量少速度快

僅需20～40分鐘，提取物有效成分含量高超聲提取是當(dāng)前浸出提取中最具前途的提取技術(shù)超聲提取技術(shù)——優(yōu)點(diǎn)提取過(guò)程不需要加熱（50℃)超聲提取是超聲提取技術(shù)——應(yīng)用銀杏：提取黃酮苷

相同的時(shí)間和溫度，超聲波提取黃酮苷的產(chǎn)率比常規(guī)水提取提高3倍。西洋參：提取總皂苷超聲波處理15分鐘的提取率與索氏提取法提取6小時(shí)相同。超聲提取技術(shù)——應(yīng)用銀杏：提取黃酮苷西洋參：提取總皂苷廣東藥學(xué)院GuangdongPharmaceuticalCollege（五）影響提取效率的因素：1藥材粉碎度：根據(jù)溶劑性質(zhì)和藥材特性選擇，一般以20－60目為宜。水：粗粉（易膨脹）乙醇：中等粗粉

廣東藥學(xué)院GuangdongPharmaceutical廣東藥學(xué)院GuangdongPharmaceuticalCollege（五）影響提取效率的因素：

2提取溫度：有些成分溫度高易破壞，應(yīng)選擇適宜溫度。

3提取時(shí)間：被提成分在細(xì)胞內(nèi)外溶解一旦平衡，時(shí)間長(zhǎng)即無(wú)意義。一般熱水提以1/2~1hr為宜，乙醇提1hr為宜。

廣東藥學(xué)院GuangdongPharmaceutical廣東藥學(xué)院GuangdongPharmaceuticalCollege超臨界流體提取法(SFE)超臨界流體(SupercriticalfluidSF)是處于臨界溫度(Tc)和臨界壓力(Pc)以上,介于氣體和液體之間的流體.廣東藥學(xué)院GuangdongPharmaceutical廣東藥學(xué)院GuangdongPharmaceuticalCollege超臨界流體提取法(SFE)SF的密度和液體相近,粘度與氣體相近,其擴(kuò)散系數(shù)比液體大100倍,因此對(duì)許多物質(zhì)具有很強(qiáng)的溶解能力.SF:CO2,一氧化亞氮,氨,乙烷,庚烷等,CO2最常用.廣東藥學(xué)院GuangdongPharmaceutical廣東藥學(xué)院