植物化学复习指导

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1 植物化学复习指导 链接到 植物化学成分提取 分离和结构测定方法 糖及苷类 氨基酸 环肽及蛋白质 醌类化合物 苯丙素类化合物 黄酮类化合物 鞣质 萜类化合物及精油 三萜类化合物 甾体类化合物 生物碱 1

2 植物化学成分提取 分离和结构测定方法 1.植物化学成分的提取方法有哪些 一 溶剂法 针对植物所含有效成分及共存杂质的性质 选择适当的溶剂 采用适宜的方法将有效成 分从药材中提取出来 需要掌握 4 个方面的问题 1.常用溶剂及性质 常用溶剂包括石油醚 苯 乙醚 Et2O 氯仿 CHCl3 乙酸乙酯 EtOAc 正丁醇 n-buoh 丙酮 Me2O 乙醇 EtOH或Alc 甲醇 MeOH 水等 极性依次由小渐 大 其中排在正丁醇以前的溶剂与水混合后能够分层 可用于从水溶液中萃取化学成分 而 丙酮 乙醇 甲醇与水混合后不分层 另外象氯仿比水重 乙醚沸点低等一些基本知识 需 要知道 2 植物化学成分的极性 植物化学成分因分子结构的不同会表现不同的极性 化合物极性的大小由分子中所含官 能团的种类 数目及排列方式等综合因素所决定 一般而言 植物成分的分子越小 取代基 的极性越强 极性基团的数目越多 则该成分极性越大 亲水性越强 如何判断某混合物 中各成分的极性相对大小 是一个非常重要的问题 3 溶剂提取法的基本原理 相似相溶原理 相似相溶原理 的 相似 指的是极性相似 即所用溶剂的极性要与所提取成分的极性相 似 一般 亲脂性强的溶剂 如石油醚 可提取亲脂性强的植物成分 如油脂 精油 游离 甾体和三萜类化合物 氯仿或乙酸乙酯可提取游离生物碱 有机酸及黄酮苷元 香豆素苷元 等中等极性化合物 丙酮或乙醇 甲醇可提取苷类 生物碱盐 鞣质等极性化合物 水可提 取氨基酸 糖等水溶性成分 4 提取方法 溶剂法提取植物成分的常用方法有浸渍法 渗漉法 煎煮法 回流提取法和连续回流提 取法 5 种 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 但提取效率 低于热提法 因此提取时间长 消耗溶剂多 含淀粉 果胶 粘液质等杂质较多的植物提取 可选择浸渍法 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 三法比较 煎煮法只能用水作提取溶剂 回流 提取法溶剂消耗量较大 连续回流提取法节省溶剂 但提取液受热时间长 1 冷提法 适用于对热不稳定的成分的提取 但提取效率低于热提法 因此提取时间 长 消耗溶剂多 包括浸渍法和渗漉法 2 热提法 只适用于对热稳定的成分的提取 提取效率较高 包括煎煮法 回流提取 法和连续回流提取法 3 其它 酸水提取 碱水提取 二 水蒸气蒸馏法 能够用水蒸气蒸馏法提取的植物成分必须满足 3 个条件 即挥发性 热稳定性和水不溶 2

3 性 或虽可溶于水 但经盐析后可被与水不相混溶的有机溶剂提出 如麻黄碱 凡能满足 上述 3 个条件的植物化学成分均可采用此法提取 如精油 挥发性生物碱 如麻黄碱等 小分子的苯醌和萘醌 小分子的游离香豆素等 三 升华法 适用于具有升华性的成分的提取 如游离的醌类成分 大黄中的游离蒽醌 小分子的 游离香豆素等 以及属于生物碱的咖啡因 属于有机酸的水杨酸 苯甲酸 属于单萜的樟脑 等 四 CO2超临界流体提取法 2.植物化学成分的重要鉴别反应有哪些 一 生物碱 碘化铋钾反应 Dragendorff反应 硫酸铜-二硫化碳反应 铜络盐反应 茚三酮反应 双缩脲反应 丙酮加成反应 漂白粉显色反应 HgCl2反应 Vitali反应 过碘 酸氧化乙酰丙酮缩合反应 硝酸反应 浓硫酸-重铬酸钾反应 二 苷 Molish 反应 三硝基苯酚试纸反应 三 蒽醌 Borntrager 反应 醋酸镁反应 无色亚甲蓝显色试验 四 香豆素 木脂素 异羟肟酸铁反应 Gibbs 反应 Emerson 反应 Labat 反应 五 黄酮 Mg-HCl反应 NaBH4 KBH4 反应 醋酸镁反应 纸片 SrCl2/NH3反 应 二氯氧锆-枸橼酸反应 六 环烯醚萜 氨基酸反应 乙酸-铜离子反应 七 皂苷 Liebermann-Burchard 反应 三氯乙酸反应 氯仿-浓硫酸反应 八 强心苷 Liebermann-Burchard 反应 三氯乙酸-氯胺 T 反应 氯仿-浓硫酸反应 Legal 反应 Raymond 反应 Kedde 反应 Baljet 反应 K-K 反应 占吨氢醇反应 九 蛋白质 双缩脲反应 十 鞣质 明胶沉淀反应 铁氰化钾氨溶液 3.根据物质溶解度的差别 如何对植物有效成分进行分离与精制 1 结晶法 需要掌握结晶溶剂选择的一般原则及判定结晶纯度的方法 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 如乙醚就不宜用 判定结晶纯度的方法 理化性质均一 固体化合物熔距 2 TLC 或 PC 展开呈单一 斑点 HPLC 或 GC 分析呈单峰 2 沉淀法 可通过 4 条途径实现 1 通过改变溶剂极性改变成分的溶解度 常见的有水提醇沉法 沉淀多糖 蛋白质 醇提水沉法 沉淀树脂 叶绿素 醇提乙醚或丙酮沉淀法 沉淀皂苷 等 2 通过改变溶剂强度改变成分的溶解度 使用较多的是盐析法 即在植物水提液中加 入一定量的无机盐 使某些水溶性成分溶解度降低而沉淀出来 3

4 3 通过改变溶剂 ph 值改变成分的存在状态 适用于酸性 碱性或两性亲脂性成分的 分离 如分离碱性成分的酸提碱沉法和分离酸性成分的碱提酸沉法 4 通过加入某种试剂与欲分离成分生成难溶性的复合物或化合物 如铅盐沉淀法 包 括中性醋酸铅或碱式醋酸铅 雷氏盐沉淀法 分离水溶性生物碱 胆甾醇沉淀法 分离甾 体皂苷 等 4.根据物质在两相溶剂中分配比的差异 如何对植物有效成分进行分离与精制 1 液-液萃取 选择两种相互不能任意混溶的溶剂 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 将待分离混合物混悬于水中 置分液漏斗中 加适当极性的有机溶剂 振摇后放置 分取有机相或水相 即可将极性不同的成分分离 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 2 纸色谱 PC 属于分配色谱 可用于糖的检识 鉴定 亦可用于生物碱的色谱鉴别等 3 分配柱色谱 可分为正相色谱与反相色谱 正相色谱固定相极性大 流动相极性小 可用于分离水溶 性或极性较大的成分 反相色谱与此相反 适宜分离脂溶性化合物 5.如何根据物质分子大小对植物有效成分进行分离与精制 1.透析法 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 2.凝胶过滤法 又称凝胶渗透色谱 分子筛过滤 排阻色谱 分离混合物时 各组分按分子由大到小的 顺序先后流出并得到分离 常用凝胶有葡聚糖凝胶 Sephadex G 和羟丙基葡聚糖凝胶 Sephadex LH-20 前者只适于在水中应用 后者既可在水中应用 又可在有机溶剂中应 用 分离混合物时 既有分子筛作用 又有吸附作用 如分离游离黄酮时 主要靠吸附作用 分离黄酮苷时 则分子筛的性质起主导作用 3.超滤法 4.超速离心法 6.根据物质吸附性的差别, 如何对植物有效成分进行分离 在植物化学成分分离及精制工作中 应用较多的是固液吸附 其中涉及吸附剂 被分离 物质和洗脱剂 3 个要素 按常用吸附剂的不同 大致可分为以下几种 1 硅胶吸附色谱 硅胶为极性吸附剂 吸附力的大小取决于被分离物质的极性 极性越大 吸附力越强 和洗脱溶剂的极性 溶剂极性越弱 硅胶对被分离物质的吸附能力越强 因此 用硅胶吸 附色谱分离一组极性不同的混合物时 极性大的物质因吸附力大而洗脱慢 洗脱溶剂的极性 4

5 增大 洗脱能力增强 洗脱速度加快 另外硅胶有一定的酸性 在用其分离碱性成分时 需 注意 2 氧化铝吸附色谱 氧化铝亦为极性吸附剂 其吸附规律与硅胶相似 不同的是 氧化铝有一定的碱性 且 具有铝离子 在用其分离一些酸性或酚性成分时 易产生不可逆吸附而不能被溶剂洗脱 如 蒽醌类 黄酮类 葛根异黄酮除外 成分分离时一般不选择氧化铝 3 活性炭吸附色谱 活性炭为非极性吸附剂 其吸附规律与硅胶 氧化铝恰好相反 对非极性物质具有较强 的亲和力 在水中对物质表现出强的吸附能力 常用于水溶液的脱色素 也可用于糖 环烯 醚萜苷的分离纯化等 4 聚酰胺吸附色谱 聚酰胺吸附属于氢键吸附 系通过其分子中众多的酰胺羰基与酚类 黄酮类化合物的酚 羟基 或酰胺键上的游离胺基与醌类 脂肪羧酸上的羰基形成氢键缔合而产生吸附 因此 聚酰胺吸附色谱特别适合分离酚类 醌类和黄酮类化合物 聚酰胺对被分离物质吸附力的大 小取决于被分离物质分子结构中可与聚酰胺形成氢键缔合的基团数目及氢键作用强度 同 时 溶剂也会影响聚酰胺对被分离物质的吸附 表现出各种溶剂在聚酰胺吸附色谱中洗脱能 力有大有小 其由弱到强的大致顺序为水 甲醇 丙酮 氢氧化钠水溶液等 5 大孔吸附树脂吸附色谱 大孔吸附树脂同时具有吸附性和分子筛性 一般非极性化合物在水中易被非极性树脂吸 附 极性物质在水中易被极性树脂吸附 物质在溶剂中的溶解度大 树脂对此物质的吸附力 就小 反之就大 对非极性大孔吸附树脂来说 洗脱溶剂极性越小 洗脱能力越强 该法可 用于皂苷类成分的纯化分离 7.选择离子交换法分离植物有效成分 需注意什么问题 1 离子交换法适用于酸性 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 2 根据被分离物质呈解离状态时所带电荷的性质 可选择阴离子交换树脂或阳离子交 换树脂 鉴于植物所含大多数酸性 碱性或两性成分的酸碱性均较弱 一般在分离碱性成分 时选择强酸性的阳离子交换树脂 在分离酸性成分时选择强碱性的阴离子交换树脂 3 通过选择阴离子交换树脂和阳离子交换树脂 可将植物水提物中酸性 碱性 两性 和中性成分进行分离 4 离子交换法亦可用于相同电荷离子的分离 其分离的依据是解离程度的不同 酸性 或碱性不同的化合物 在相同条件下 其解离程度会有差异 解离程度越大 被洗脱下来 的速度越慢 8.重要的植物化学成分有哪些 一 生物碱 罂粟碱 吗啡 可待因 槟榔次碱 烟碱 槟榔碱 川芎嗪 甜菜碱 5

6 利血平 喜树碱 厚朴碱 秋水仙碱 咖啡碱 重点植物中的化合物 苦参碱 氧化苦参碱 麻黄碱 伪麻黄碱 小檗碱 药根碱 莨菪碱 阿托品 东莨菪碱 樟柳碱 汉防己甲素 汉防己乙素 轮环藤酚碱 马钱子碱 士的宁 番木鳖碱 乌头碱 次乌头碱 乌头次碱 乌头原碱 二 苷 天麻苷 苦杏仁苷 山慈菇苷 A 靛苷 萝卜苷 芥子苷 巴豆苷 野樱苷 三 醌类 紫草素 丹参醌ⅡA 丹参ⅡB 丹参新醌甲 丹参新醌乙 丹参新醌丙 大黄酸 大黄素 大黄酚 大黄素甲醚 芦荟大黄素 茜草素 羟基茜草素 伪羟基茜草素 芦荟苷 番泻苷 A B C D 四 香豆素和木脂素 伞形花内酯 七叶内酯 七叶苷 白蜡素 白蜡树苷 补骨脂 内酯 异补骨脂内酯 花椒内酯 邪蒿内酯 茵陈炔内酯 仙鹤草内酯 牛蒡子苷 连翘脂 素 连翘苷 五味子醇 五味子素 五味子酯甲 乙 丙 丁和戊 厚朴酚 和厚朴酚 五 黄酮 黄芩苷 汉黄芩苷 黄芩素 汉黄芩素 芹菜素 木犀草素 芦丁 槲皮 素 山奈酚 杨梅素 大豆素 大豆苷 葛根素 橙皮苷 杜鹃素 六 萜 龙脑 薄荷醇 薄荷酮 新薄荷醇 青蒿素 银杏内脂 穿心莲内酯 雷公 藤内酯 甜菊苷 紫杉醇 栀子苷 桃叶珊瑚苷 梓醇苷 獐牙菜苷 獐牙菜苦苷 龙胆苦 苷 鱼腥草素 桂皮醛 丁香酚 细辛醚 七 皂苷 菝契皂苷元 薯蓣皂苷元 原蜘蛛抱蛋皂苷 燕麦皂苷 B 猪苓酸 A 人 参皂苷 Rb1 Rb2 Rc Rd 人参皂苷 Re Rf Rg1 Rg2 人参皂苷 Ro 甘草皂苷 知母 皂苷 八 强心苷 紫花洋地黄苷 A 毛花洋地黄苷甲 K-毒毛旋花子苷 洋地黄毒苷 九 其他成分 对羟基桂皮酸 咖啡酸 阿魏酸 芥子酸 柠檬酸 苹果酸 酒石酸 琥珀酸 绿原酸 异绿原酸 3 4-二咖啡酰奎宁酸 3 5-二咖啡酰奎宁酸 4 5-二咖啡酰 奎宁酸 3 4-二咖啡酰奎宁酸 五倍子鞣质 诃子鞣质 大黄鞣质 牛膝甾酮 杯苋甾酮 9.植物化学成分结构测定的波谱方法有哪些 一 紫外光谱 UV 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 2 强心苷 区别甲型强心苷和乙型强心苷 二 红外光谱 IR 1 蒽醌 1 8-二羟基蒽醌和 1-羟基蒽醌可用 IR 光谱鉴别 2 甾体皂苷 螺甾烷和异螺甾烷可用 IR 光谱鉴别 三 核磁共振光谱 NMR 1 苷 苷键构型 糖与糖之间的连接位置 苷化位移 2 黄酮 根据 C 环质子信号 可区分黄酮的不同结构类型 四 质谱 MS 质谱可用于确定分子量 求算分子式 提供结构信息 回到目录 6

7 糖及苷类 1.什么叫苷 在苷的结构中 与苷元连接的糖常见的有哪些 苷类又称配糖体 是糖或糖的衍生物如氨基糖 糖醛酸等与另一非糖物质通过糖的端基 碳原子连接而成的化合物 其中糖部分称为苷元或配基 其连接的键称为苷键 由于单糖有 α 及 β 两种端基异构体 因此形成的苷也有 α-苷和 β-苷之分 由 D 型糖衍生而成的苷 多 为 β-苷 例如 β-d-葡萄糖苷 而由 L 型糖衍生的苷 多为 α-苷 例如 α-l-鼠李糖苷 苷中与苷元连接的常见的单糖有 五碳醛糖 如 D-芹糖 D-木糖 L-阿拉伯糖 六碳 醛糖 如 D-葡萄糖 D-甘露糖 D-半乳糖 甲基五碳糖 如 D-鸡纳糖 L-鼠李糖 D-夫 糖 六碳酮糖 如 D-果糖 糖醛酸 如 D-葡萄糖醛酸 D-半乳糖醛酸 等 与苷元连接 的二糖常见的有 龙胆二糖 麦芽糖 冬绿糖 蚕豆糖 昆布二糖 槐糖 芸香糖 新橙皮 糖等 2.苷类化合物的分类方法有哪些 一 按苷元的化学结构分类 根据苷元的结构可分为氰苷 香豆素苷 木脂素苷 蒽醌 苷 吲哚苷 苦杏仁苷 二 按苷类在植物体内的存在状况分类 存在于植物体内的苷称为原生苷 水解后失去 一部分糖的称为次生苷 例如苦杏仁苷是原生苷 水解后失去一分子葡萄糖而成的野樱苷就 是次生苷 三 按苷键原子分类 根据苷键原子的不同 可分为 O-苷 S-苷 N-苷和 C-苷 其中 最常见的是 O-苷 O-苷 包括醇苷 酚苷 氰昔 酯苷和吲哚苷等 1 醇苷是通过醇羟基与糖端基羟基脱水而成的苷 如红景天苷 毛莨苷 獐牙菜苦 苷等 2 酚苷是通过酚羟基而成的苷 如苯酚苷 萘酚苷 蒽醌苷 香豆素苷 黄酮苷 木脂素苷等都属于酚苷 如天麻中的天麻苷 3 氰苷主要是指一类 α-羟腈的苷 此类苷多数为水溶性 易水解 尤其有酸和酶催 化时 生成的苷元 α-羟腈很不稳定 立即分解为醛 酮 和氢氰酸 而在碱性条件下苷元 容易发生异构化 如苦杏仁苷是 α-羟腈苷 另外需要注意垂盆草苷属于 γ-羟腈苷 4 酯苷是苷元通过其结构上羧基的羟基和糖的端基羟基脱水而成的苷 酯苷的苷键 既有缩醛性质又有酯的性质 易为稀酸和稀碱所水解 如山慈菇苷 A 5 吲哚苷 如蓼蓝中的靛苷 S-苷 糖端基羟基与苷元上巯基缩合而成的苷称为硫苷 如萝卜苷 芥子苷 芥子苷经 芥子酶水解 生成的芥子油含有异硫氰酸酯类 葡萄糖和硫酸盐 具有止痛和消炎作用 N-苷 糖上端基碳与苷元上氮原子相连的苷称为 N-苷 如腺苷 鸟苷以及植物巴豆中 的巴豆苷等 7

8 C-苷 是一类糖基不通过 O 原子 而直接以 C 原子与苷元的 C 原子相连的苷类 C-苷 在蒽衍生物及黄酮类化合物中最为常见 如牡荆素 芦荟苷等 四 其他分类方法 1.按苷的特殊性质分类 如皂苷 2.按生理作用分类 如强心苷 3.按糖的名称分类 如木糖苷 葡萄糖苷等 4.按连接单糖基的数目分类 如单糖苷 双糖苷 叁糖苷等 5.接连接的糖链数目分类 如单糖链苷 双糖链苷等 3.苷类化合物的一般性状 溶解性 旋光性 显色反应如何 1)一般性状 苷类多是固体 其中糖基少的可结晶 糖基多的如皂苷 则多呈具有吸 湿性的无定形粉末 苷类一般是无味的 但也有很苦的和有甜味的 2 溶解性 苷类的亲水性与糖基的数目有密切的关系 其亲水性往往随糖基的增多 而增大 大分子苷元如甾醇等的单糖苷常可溶于低极性有机溶剂 如果糖基增多 则苷元所 占比例相应变小 亲水性增加 在水中的溶解度也就增加 因此用不同极性的溶剂顺次提取 时 在各提取部位都有发现苷的可能 C-苷与 O-苷不同 无论在水或其他溶剂中的溶解度 一般都较小 3 旋光性 多数苷类呈左旋光性 但水解后 由于生成的糖常是右旋的 因而使混 合物呈右旋光性 比较水解前后旋光性的变化 可用以检识苷类的存在 4 显色反应 Molish 反应 Molish 试剂由浓硫酸和 α-萘酚组成 可检识糖和苷的存 在 4.苷类化合物苷键裂解方法有哪些 通过苷键的裂解反应可使苷类化合物苷键切断 其目的在于了解组成苷类的苷元结构及 所连接的糖的种类和组成 决定苷元与糖的连接方式及糖与糖的连接方式 苷类化合物苷键 裂解方法主要包括以下几种 1 酸催化水解 苷键具有缩醛结构 易为稀酸催化水解 反应一般在水或稀醇溶液中进行 常用的酸有 盐酸 硫酸 乙酸 甲酸等 水解反应是苷原子先质子化 然后断键生成阳碳离子或半椅型 中间体 在水中溶剂化而成糖 酸催化水解的难易与苷键原子的电子云密度及其空间环境有密切的关系 只要有利于苷 键原子的质子化就有利于水解 其水解难易的规律可概括为 ①按苷键原子不同 酸水解的易难顺序为 N-苷 O-苷 S-苷 C-苷 ②呋喃糖苷较吡喃糖苷易水解 ③酮糖较醛糖易水解 ④吡喃糖苷中吡喃环的 C-5 上取代基越大越难水解 因此五碳糖最易水解 其顺序为五 碳糖 甲基五碳糖 六碳糖 七碳糖 如果接有-COOH 则最难水解 ⑤氨基糖较羟基糖难水解 羟基糖又较去氧糖难水解 8

9 ⑥芳香属苷 如酚苷因苷元部分有供电子结构 水解比脂肪属苷如萜苷 甾苷容易得多 ⑦苷元为小基团者 苷键横键的比苷健竖键的易水解 因为横键上原子易于质子化 苷 元为大基团者 苷键竖键的比横键的易水解 因为苷的不稳定性促使水解 ⑧N- 苷易接受质子 但当 N 原子处于嘧啶或酰胺位置时 N-苷也难于用矿酸水解 2 碱催化水解 仅酯苷 酚苷 烯醇苷和 β-吸电子基取代的苷等才易为碱所水解 3 酶催化水解 酶催化反应具有专属性高 条件温和的特点 常用的酶有转化糖酶 水解 β-果糖苷健 麦芽糖酶专使 α-葡萄糖苷键水解 杏仁苷酶是一种 β-葡萄糖苷水解酸 专属性较低 水解 一般 β-葡萄糖苷和有关六碳醛糖苷 纤维素酶也是 β-葡萄糖苷水解酶 ph 条件对酶水解反应是十分重要的 芥子苷酶水解芥子苷 在 ph7 时酶解生成异硫氰 酸酯类 在 ph3 4 时酶解生成腈和硫黄 4 氧化开裂法 Smith 裂解是常用的氧化开裂法 特别适用于一般酸水解时苷元结构容易改变的苷以及 难水解的 C-苷 但不适用于苷元上有 1 2-二醇结构的苷类水解 Smith 裂解反应分 3 步 过碘酸钠氧化 四氢硼钠还原 稀酸水解 从 Smith 裂解得到的多元醇 可确定苷中糖的类型 如六碳糖苷 如葡萄糖 甘露糖 半乳 糖 Smith 裂解得到的多元醇为丙三醇 五碳糖苷 如阿拉伯糖 木糖 Smith 裂解得到的 多元醇为乙二醇 甲基五碳糖苷 如鼠李糖 Smith 裂解得到的多元醇为 1 2-丙二醇 5.提取苷类化合物时 应注意什么问题 提取原生苷时 必须设法抑制或破坏酶的活性 一般常用方法是在植物中加入碳酸钙 或采用甲醇 乙醇或沸水提取 同时尽量避免与酸 碱接触 提取次生苷时要利用酶的活性 采用溶剂萃取法分离时 一般可用乙醚或氯仿萃取得到苷元 用醋酸乙酯萃取得到单糖 苷 用正丁醇萃取得到多糖苷 6.研究苷类化合物结构时 糖的鉴定方法有哪些 1 纸色谱 糖类的纸色谱常用水饱和的有机溶剂展开 其中以正丁醇-乙醇-水和水饱和的苯酚两种 溶剂系统应用最为普遍 糖类的纸色谱常用显色剂有 硝酸银试剂 三苯四氮唑盐试剂 苯胺-邻苯二甲酸盐试 剂 3 5-二羟基甲苯 盐酸试剂 过碘酸加联苯胺试剂等 2 薄层色谱 糖的极性大 在硅胶薄层上进行层析时 点样不宜过多 一般少于 5μg 若点样太多 斑点就会明显拖尾 Rf 值也下降 使一些 Rf 值相近的糖难以获得满意的分离 若硅胶用 0.03mol/L 硼酸溶液或一些无机盐 主要是强碱与弱或中等强度的酸所成的盐 的水溶液代 替水调制吸附剂涂铺薄层 则样品承载量可明显增加 分离效果也有改善 3 气相色谱 9

10 4 离子交换色谱 5 液相色谱 7.研究苷类化合物结构时 糖链的结构研究内容及相应的研究方法有哪些 研究苷类化合物结构时 糖链的结构研究主要解决三个问题 单糖的组成 糖与糖的连 接位置和顺序 苷键的构型 1 单糖的组成鉴定 一般是将苷键全部酸水解 然后用纸色谱检出单糖的种类 采用薄层扫描法或气相色谱 法测定各单糖的分子比 2 单糖之间连接位置的确定 将苷全甲基化 然后水解苷键 鉴定所有获得的甲基化单糖 其中游离的羟基所在位置 就是连接位置 注意水解条件应尽可能温和 否则会发生去甲基化反应和降解反应 目前单糖之间的连接位置多用 13CNMR中的苷化位移来确定 3 糖链连接顺序的确定 早期决定糖连接顺序的方法主要是缓和酸水解 酶水解 乙酰解 碱水解等方法 将苷 的糖链水解成较小的片段 各种低聚糖 然后分析这些低聚糖的连接顺序 质谱分析也可 用于糖链连接顺序的研究 如在快原子轰击质谱 FABMS 中有时会出现苷分子中依次脱 去末端糖的碎片离子峰 此外 目前NOE差谱技术 HMBC谱也可用于糖链连接顺序的确定 4 苷健构型的确定 ①利用酶水解进行测定 如麦芽糖酶能水解的为α-苷键 而杏仁苷酶能水解的为β-苷键 但必须注意并非所有的 β-苷键都能为杏仁苷酶所水解 ②利用Klyne经验公式进行计算 Δ[M]D=[M]D 苷 [M]D苷元 ③利用NMR进行测定 1 HNMR 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 13 CNMR 1JC1-H1=170Hz α-苷键 1JC1-H1=160Hz β-苷键 8.苦杏仁苷有何主要理化性质 如何鉴别 苦杏仁苷是一种氰苷 易被酸和酶所催化水解 水解得到的苷元 α-羟基苯乙腈很不稳 定 易分解生成苯甲醛和氢氰酸 因此小剂量口服苦杏仁苷 由于生成 α-羟基苯乙腈 并 进而释放出少量氢氰酸 对呼吸中枢呈镇静作用 而具有镇咳作用 但大剂量口服 则可产 生中毒症状 鉴别苦杏仁苷时 可利用其水解产生的苯甲醛 苯甲醛不仅具有特殊的香味 而且可使 三硝基苯酚试纸显砖红色 以此鉴定苦杏仁苷的存在 回到目录 10

11 氨基酸 环肽及蛋白质 1.简述南瓜子氨基酸提取分离的工艺路线 取去油南瓜子 加水温浸 滤过 滤液上强酸型阳离子交换树脂 依次用水 稀氨水洗 脱 收集氨水洗脱液并抽干 残渣加水溶解 搅拌下加入 2 5 倍量乙醇 放置 取滤液加 过氯酸至 ph5 放置 取滤液 滴加乙醇至微混浊 放置析晶 用稀乙醇重结晶 加适量水 溶解后通过弱碱型阴离子交换树脂 水洗脱液浓缩后析晶 重结晶 即得南瓜子氨酸 2.影响电泳的主要因素有哪些 氨基酸电泳移速 与氨基酸本身所带电荷 缓冲液离子性质 ph 值 粘度 温度等有 关 溶液 ph 值越接近等电点 氨基酸净电荷越低 离子移动速度越慢 反之 则越快 3.简述醇提法提取总氨基酸的过程 植物粗粉加 70 乙醇回流提取(或冷浸) 滤过 减压浓缩至无醇味 通过强酸型阳离子 交换树脂 用 1mol L NaOH 或 2mol L 氨水溶液洗脱 收集对茚三酮呈阳性部分 浓缩 得总氨基酸 4.采用水提法提取氨基酸时 怎样去除共存的蛋白质和多糖等杂质 将植物粗粉用适量水浸泡 滤过 减压浓缩至 l m1 相当于 1g 原药材 加 2 倍乙醇或甲 醇 滤过 即可除去蛋白质 多糖等杂质 5.环肽的提取分离方法有哪些 环肽的提取分离有两种方法 ①酸溶碱化萃取处理 柱层析分离 多用于分离Ⅰ Ⅱ和 Ⅲ类型环肽 ②甲醇或乙醇提取物经溶剂萃取分段后 通过柱层析 制备薄层以及制备衍生 物等方法分离 多用于分离Ⅳ和Ⅴ类型环肽 6.蛋白质有何主要理化性质 蛋白质是由氨基酸通过肽键聚合而成的高分子化合物 分子量可达数百万 多数可溶于 水 形成胶体溶液 加热煮沸则变性凝结而自水中析出 不溶于有机溶剂 用水煮醇沉法即 可使蛋白质沉淀除去 蛋白质溶于碱水中 加入少量硫酸铜溶液 即显紫色或紫红色 称之为双缩脲反应 是 检识蛋白质的常用方法 7.简述蛋白质的等电点沉淀法 超速离心法和有机溶剂沉淀法的原理 等电点沉淀法原理 蛋白质分子两端有氨基和羧基 同氨基酸一样具有两性和等电点 将蛋白质溶液的 ph 值调至被分离蛋白质的等电点 收集沉淀 借此与其他蛋白质分离 超速离心法原理 不同分子量的蛋白质经超速离心 其沉降速度有显著差异 借以分离 不同分子量的蛋白质混合物 有机溶剂沉淀法原理 丙酮 乙醇等水溶性有机溶剂能降低水溶液的介电常数 并部分 地引起蛋白质脱水 从而使蛋白质沉淀析出 回到目录 11

12 醌类化合物 1.植物中含有的醌类化合物的主要结构类型有哪些 代表性的化合物是什么 植物中含有的醌类化合物从结构上分主要有苯醌 萘醌 菲醌 蒽醌等四类 一 苯醌类 可分为邻苯醌和对苯醌两大类 前者不稳定 天然存在者以后者为多见 软紫草中含有的 arnebinol arnebinone 属于此类 具有抑制前列腺素 PGE2 生物合成的作用 二 萘醌类 紫草及软紫草中的紫草素 异紫草素属于萘醌化合物 为紫草的有效成分 具有止血 抗炎 抗菌 抗病毒及抗癌作用 三 菲醌类 丹参含有多种菲醌衍生物 其中丹参醌ⅡA 丹参ⅡB 隐丹参醌 丹参 酸甲酯 羟基丹参醌ⅡA 等为邻醌类衍生物 丹参新醌甲 丹参新醌乙 丹参新醌丙为对醌 类化合物 丹参醌类结构上具有菲醌母核 但生源属于二萜类 丹参菲醌类成分的鉴别可用浓硫酸试剂 四 蒽醌类 蒽醌类成分包括蒽酮及其不同还原程度的产物 按母核可分为 单蒽核类及双蒽核类 按氧化程度又可分为氧化蒽酚 蒽酮 蒽酚及蒽酮的二聚物 一 单蒽核类 1 蒽醌及其苷类 天然蒽醌以 9 10-蒽醌最为常见 其 C-9 C-10 为最高氧化状态 较为稳定 ①大黄素型 羟基分布于两侧的苯环上 多数化合物呈黄色 大黄中的大黄酸 大黄素 大黄酚 大黄素甲醚和芦荟大黄素属于此类 虎杖也含有此类成分 ②茜草素型 羟基分布在一侧苯环上 颜色为橙黄至橙红色 种类较少 如茜草中的茜草素 羟基茜草素 和伪羟基茜草素等 2 氧化蒽酚类 蒽醌在碱性溶液中可被锌粉还原生成氧化蒽酚及其互变异构体蒽二酚 氧化蒽酚及蒽二酚均不稳定 氧化蒽酚易氧化成蒽酮或蒽酚 蒽二酚易氧化成蒽醌 3 蒽酚或蒽酮类 蒽醌在酸性溶液中被还原 则生成蒽酚及其互变异构体蒽酮 4 C-糖基蒽类 二 双蒽核类 l 二蒽酮类衍生物 二蒽酮以苷的形式存在 若催化加氢还原则生成二分子蒽酮 用 FeCl3 氧化则生成二分子蒽醌 大黄 番泻叶中致泻的主要成分番泻苷 A B C D 等皆为 二蒽酮类衍生物 二蒽酮类化合物 C10-C10'键易于断裂 生成蒽酮类化合物 大黄中致泻的主要成分番 泻苷 A 就是因其在肠内转变为大黄酸蒽酮而发挥作用 2 二蒽醌类 3 去氢二蒽酮类 2.醌类化合物有哪些主要物理性质 1 性状 醌类化合物如无酚羟基 则近乎无色 随着助色团酚羟基的引入而表现出一 12

13 定的颜色 引入的助色团越多 颜色越深 天然醌类多为有色晶体 苯醌及萘醌多以游离状 态存在 蒽醌往往结合成苷 2 升华性 游离的醌类多具升华性 小分子的苯醌类及萘醌类具有挥发性 能随水蒸 气蒸馏 3 溶解性 游离醌类多溶于乙醇 乙醚 苯 氯仿等有机溶剂 微溶或不溶于水 而 醌类成苷后 极性增大 易溶于甲醇 乙醇 热水 几乎不溶于苯 乙醚等非极性溶剂 3.醌类化合物的酸性大小与结构有何关系 醌类化合物多具有酚羟基 呈酸性 易溶于碱性溶剂 分子中酚羟基的数目及位置不同 酸性强弱也不一样 一般规律如下 1 带有羧基的蒽醌类衍生物酸性强于不带羧基者 一般蒽核上羧基的酸性与芳香酸 相同 能溶于 NaHCO3 水溶液 2 如羟基位于苯醌或萘醌的醌核上 属插烯酸结构 酸性与羧基类似 3 由于 α-羟基蒽醌中的 OH 与 C O 形成分子内氢键 β-羟基蒽醌的酸性强于 α-羟 基蒽醌衍生物 α-羟基蒽醌的酸性较弱 不溶于碳酸氢钠及碳酸钠溶液 4 羟基数目越多 酸性越强 随着羟基数目的增加 无论 α 位或 β 位 其酸性都有 一定程度的增强 蒽醌类衍生物酸性强弱的排列顺序为 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 据此可采用 ph 梯度萃取法分离蒽醌类化合物 用碱性不 同的水溶液 5%碳酸氢钠溶液 5%碳酸钠溶液 1%氢氧化钠溶液 5%氢氧化钠溶液 依 次提取 其结果为酸性较强的化合物 带 COOH 或二个 β-oh 被碳酸氢钠提出 酸性较弱 的化合物 带一个 β-oh 被碳酸钠提出 酸性更弱的化合物 带二个或多个 α-oh 只能 被 1%氢氧化钠提出 酸性最弱的化合物 带一个 α-oh 则只能溶于 5%氢氧化钠 4.醌类化合物有哪些重要显色反应 1 Feigl的反应 醌类衍生物在碱性条件下加热与醛类 邻二硝基苯反应 生成紫色 化合物 2 无色亚甲蓝显色试验 无色亚甲蓝乙醇溶液专用于鉴别苯醌及萘醌 样品在白色背 景下呈现出蓝色斑点 可与蒽醌类区别 3 Borntrager反应 在碱性溶液中 羟基蒽醌类化合物显红色至紫红色 蒽酚 蒽酮 二蒽酮类化合物需氧化形成蒽醌后才能呈色 4 Kesting-Craven反应 当苯醌及萘醌类化合物的醌环上有末被取代的位置时 在碱 性条件下与含活性次甲基试剂 呈蓝绿色或蓝紫色 可用以与苯醌及萘醌类化合物区别 5 与金属离子的反应 蒽醌类化合物如具有α-酚羟基或邻二酚羟基 则可与Pb2+ Mg2+ 等金属离子形成络合物 其中与Mg2+形成的络合物具有一定的颜色 可用于鉴别 如果核 上只有一个α-OH或一个β-OH或二个OH不在同环上 显橙黄色至橙色 如已有一个α-OH 并另有一个OH在邻位显蓝色至蓝紫色 若在间位则显橙红色至红色 在对位则显紫红色至 紫色 13

14 5.如何从植物中提取分离蒽醌类化合物 1 提取 一般选用甲醇 乙醇作为提取溶剂 2 分离 ①蒽醌苷类和游离蒽醌衍生物的分离 蒽醌苷类与游离蒽醌衍生物的溶解性不一样 后 者易溶于有机溶剂如氯仿 前者易溶于水 ②游离蒽醌衍生物的分离 一般采用溶剂分步结晶法 梯度 ph 萃取法和色谱法 梯度 ph 萃取法是最常用的手段 另外柱色谱也是常用手段 常用的吸附剂有硅胶 磷酸氢钙 聚酰胺 一般不用氧化铝 以免发生不可逆的化学吸附 从植物大黄中提取分离游离蒽醌衍生物时 可采用以下方法 大黄用乙醇回流提取 乙 醇提取物用乙醚溶解 乙醚溶液依次用 5%碳酸氢钠 5%碳酸钠和 5%氢氧化钠萃取 碱水 液分别酸化 过滤 依次得到大黄酸 大黄素以及大黄素甲醚 大黄酚 芦荟大黄素三者的 混合物 后三者混合物用热异戊二醇溶解分离出芦荟大黄素 大黄素甲醚 大黄酚的分离采 用聚酰胺柱色谱 先洗脱得到大黄酚 后洗脱得到大黄素甲醚 ③蒽醌苷类的分离 常用载体有聚酰胺 硅胶及葡聚糖凝胶 6.蒽醌类化合物的紫外光谱 红外光谱和质谱有何特征 1 紫外光谱 蒽醌母核可划分成具有苯甲酰基结构的部分和具有醌样结构的部分 苯 甲酰基结构部分给出第II和IV峰 醌样结构部分给出第III和V峰 5 个吸收谱带范围大致如 下 230nm左右 第Ⅰ峰 nm 第Ⅱ峰 nm 第Ⅲ峰 nm 第Ⅳ峰 400nm以上 第Ⅴ峰 ①第Ⅰ峰 羟基蒽醌母核上羟基数目越多 吸收峰波长越长 第Ⅰ峰的波长与羟基所在 的位置是α β无关 吸收强度主要取决于α羟基的数目 ②第Ⅲ峰 为醌样结构所引起 β-酚羟基取代 吸收峰红移 吸收强度增加 若吸收强 度lgε值大于 4.l 提示蒽醌母核上具有β-酚羟基 否则β-酚羟基不存在 ③第Ⅳ峰 如蒽醌母核α位有供电子基 峰位红移 强度降低 如取代基处于β位 则吸 收峰强度增大 ④第V峰 主要受α-酚羟基数目的影响 数目越多 红移越多 2 红外光谱 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 40cm-1 1-羟基蒽醌的 2 个羰基峰相差小于 40cm-1 其他类型的羟基 蒽醌均为 1 个羰基峰 3 质谱 蒽醌类衍生物的质谱特征是分子离子峰为基峰 游离醌依次脱去两分子CO 得到M CO及M 2CO的强峰以及它们的双电荷峰 回到目录 苯丙素类化合物 14

15 1 常见香豆素的结构类型有哪些 香豆素属于天然苯丙素类成分 苯丙素类成分在植物体内由醋酸或苯丙氨酸和酪氨酸衍 生而成 后两种物质脱氨生成桂皮酸的衍生物 香豆素是邻羟基桂皮酸的内酯 香豆素的母核为苯骈 α-吡喃酮 根据其结构特征可分 为五大类 即简单香豆素类 呋喃香豆素类 吡喃香豆素 异香豆素类和其他香豆素 1 简单香豆素 代表化合物是伞形花内酯 2 呋喃香豆素 分为 6 7-呋喃香豆素 线型 和 7 8-呋喃香豆素 角型 前者 以补骨脂内酯为代表 又称补骨脂内酯型 后者以白芷内酯为代表 又称异补骨脂内酯型 3 吡喃香豆素 分为 6 7-吡喃香豆素 线型 和 7 8-吡喃香豆素 角型 前者 以花椒内酯为代表 后者以邪蒿内酯为代表 4 异香豆素 香豆素的异构体 代表化合物有茵陈炔内酯 仙鹤草内酯等 5 其他香豆素 2.香豆素类化合物有哪些重要理化性质 1 性状 游离香豆素多数有较好的结晶 且大多有香味 香豆素中分子量小的有挥 发性 能随水蒸气蒸馏 并能升华 香豆素苷多数无香味和挥发性 也不能升华 2 荧光 香豆素母体本身无荧光 而羟基香豆素在紫外光下多显现蓝色荧光 在碱 溶液中荧光更为显著 香豆素类成分荧光强弱与分子结构中取代基的种类和位置有一定关 系 一般在 C-7 位引入羟基即有强烈的蓝色荧光 加碱可变为绿色荧光 但在 C-8 位再引入 一羟基 则荧光减至极弱 甚至不显荧光 呋喃香豆素多显蓝色荧光 但较弱 3 溶解性 游离香豆素能溶于沸水 难溶于冷水 易溶于甲醇 乙醇 氯仿和乙醚 香豆素苷能溶于水 甲醇和乙醇 而难溶于乙醚等极性小的有机溶剂 4 与碱的作用 香豆素及其苷因分子中具有内酯环 在强碱溶液中内酯环可以开环 生成顺邻羟基桂皮酸盐 加酸又可重新闭环成为原来的内酯 但如与碱长时间加热 则可转 变为稳定的反邻羟基桂皮酸盐 因此用碱提取香豆素时 必须注意碱液的浓度 并应避免长 时间加热 以防破坏内酯环 3.香豆素类化合物有哪些重要检识反应 1 异羟肟酸铁反应 由于香豆素类具有内酯环 在碱性条件下可开环 与盐酸羟胺缩合成异羟肟酸 然后再 于酸性条件下与三价铁离子络合成盐而显红色 2 三氯化铁反应 具有酚羟基的香豆素可与三氯化铁试剂产生颜色反应 3 Gibbs 反应 Gibbs 试剂是 2 6-二氯 溴 苯醌氯亚胺 它在弱碱性条件下可与酚羟基对位的活泼 氢缩合成蓝色化合物 4 Emnerson 反应 Emerson 试剂是氨基安替比林和铁氰化钾 它可与酚羟基对位的活泼氢缩合成红色化合 15

16 物 Gibbs 反应和 Emerson 反应都要求必须有游离的酚羟基 且酚羟基的对位要无取代才显 阳性 如 7-羟香豆素就呈阴性反应 判断香豆素的 C 6 位是否有取代基的存在 可先水解 使其内酯环打开生成一个新的酚羟基 然后再用 Gibbs 或 Emerson 反应加以鉴别 如为阳性 反应表示 C-6 位无取代 4.如何从植物中提取分离香豆素类成分 游离香豆素大多是低极性和亲脂性的 一部分与糖结合的极性较大 故开始提取时先用 系统溶剂法较好 在提取分离时 可利用其内酯环的性质以酸碱处理 或利用游离香豆素的 挥发性采用真空升华法或水蒸气蒸馏法 1 水蒸气蒸馏法 小分子的香豆素类因具有挥发性 可采用水蒸气蒸馏法进行提取 2 碱溶酸沉法 由于香豆素类可溶于热碱液中 加酸又析出 故可用 0.5%氢氧化钠 水溶液 或醇溶液 加热提取 提取液冷却后再用乙醚除去杂质 然后加酸调节 ph 至中性 适当浓缩 再酸化 则香豆素类即可沉淀析出 3 系统溶剂法 采用系统溶剂提取法 常用石油醚 乙醚 乙酸乙酯 丙酮和甲醇 顺次萃取 4 色谱方法 吸附剂可用中性和酸性氧化铝以及硅胶 碱性氧化铝慎用 5.香豆素类化合物的1HMNR谱有何主要特征 1 H-3 和 H-4 约在 δ6.l 7.8 产生两组二重峰 J 值约为 9Hz 其中 H-3 的化学位移 值约为 6.l 6.4 H-4 的化学位移值均为 多数香豆素 C7-位氧化 苯环上的其余三个芳质子 H-5 呈 d 峰 δ7.38 H-6 和 H-8 在较高场处 δ6.87 2H m 峰 这组信号夹在 H-3 和 H-4 信号之间 3 芳香环上的甲氧基信号一般出现在 δ3.8~4.0 6.含香豆素类成分的常见植物有哪些 1 秦皮 含有七叶内酯和七叶苷 白蜡素和白蜡树苷等 属于简单香豆素 2 补骨脂 含有多种香豆素类成分 包括补骨脂内酯 呋喃骈香豆素 6 7-呋喃香 豆素 异补骨脂内酯 异呋喃骈香豆素 7 8-呋喃香豆素 等 7.木脂素常见结构类型有哪些 木脂素是一类由苯丙素双分子聚合而成的天然成分 组成木脂素的单体有四种 ①桂皮 酸 偶有桂皮醛 ②桂皮醇 ③丙烯苯 ④烯丙苯 木脂素可分为二类 一类由前两种单体组成 γ-碳原子氧化型的 称为木脂素或 Haworth 木脂素 另一类由后二种单体组成 γ-碳原子未氧化型的 称为新木脂素 已知的木脂素按其基本骨架及综合情况 可分为八种类型 ①简单木脂素 如叶下珠脂素 ②单氧环木脂素 ③木脂内酯 如牛蒡子苷 ④环木脂素 16

17 ⑤环木脂内酯 上向的称 4-苯代-2 3-萘内酯 下向的称为 1-苯代-2 3-萘内酯 ⑥双环氧木脂素 如连翘脂素 连翘苷 ⑦联苯环辛烯型木脂素 如五味子素 五味子醇 ⑧新木脂素 如厚朴酚 和厚朴酚 8.木脂素有何主要理化性质 1 物理性质 木脂素多数为无色或白色结晶 新木脂素除外 多数无挥发性 少数能升华 如去甲 二氢愈创酸 游离木脂素偏亲脂性 难溶于水 能溶于苯 氯仿 乙醚 乙醇等 与糖结合 成苷者水溶性增大 并易被酶或酸水解 2 化学性质 木脂素分子结构中常含醇羟基 酚羟基 甲氧基 亚甲二氧基及内脂环等官能团 具有 这些官能团所具有的化学性质 如具亚甲二氧基者 可发生 Labat 反应等 9.含木脂素类成分的常见植物有哪些 1 五味子 含有多种联苯环辛烯型木脂素 如五味子醇 五味子素 以及五味子酯 甲 乙 丙 丁和戊等 2 厚朴 含有新木脂素厚朴酚 和厚朴酚等 10.金银花含有哪些主要成分 有何主要理化性质 如何提取分离 金银花主要有效成分为有机酸 其中绿原酸 异绿原酸以及 3 4-二咖啡酰奎宁酸 3 5-二咖啡酰奎宁酸 4 5-二咖啡酰奎宁酸的混合物是金银花的主要抗菌有效成分 绿原酸 为一分子咖啡酸与一分子奎宁酸结合而成的酯 即 3-咖啡酰奎宁酸 异绿原酸是绿原酸的 同分异构体 为 5-咖啡酰奎宁酸 绿原酸的理化性质 1 酸性 呈较强酸性 能使石蕊试纸变红 可与碳酸氢纳形成有机酸盐 2 溶解性 可溶于水 易溶于热水 甲醇 乙醇 丙酮等亲水性溶剂 微溶于乙酸 乙酯 难溶于乙醚 氯仿 苯等亲脂性有机溶剂 3 水解性 绿原酸分子结构中含酯键 在碱性环境中易被水解 绿原酸的提取分离 1 提取 利用绿原酸极性较大的性质 通常采用水煎煮提取法 水提醇沉提取法 70%乙醇回流提取法提取 2 分离 ①离子交换法 用强碱型阴离子交换树脂分离 ②聚酰胺吸附法 提取物 溶于水 通过聚酰胺柱 依次用水 30%甲醇 50%甲醇和 70%甲醇洗脱 收集 70%甲醇洗 脱液 得到绿原酸 回到目录 黄酮类化合物 17

18 1.常见黄酮类化合物的结构类型有哪些 黄酮类化合物经典的概念主要是指基本母核为 2-苯基色原酮的衍生物 现泛指两个苯 环 A 环与 B 环 通过三个碳原子相互联结而成 分子结构中具有 C6-C3-C6 基本碳架的一 系列化合物 根据中央三碳链的氧化程度 B 环连接位置 2 位或 3 位 以及三碳链是否构成环状等 特点 可将主要天然黄酮类化合物分为黄酮 黄酮醇 二氢黄酮 二氢黄酮醇 异黄酮 二 氢异黄酮 查耳酮 二氢查耳酮 花色素 黄烷醇 黄烷-3-醇 黄烷-3 4-二醇 橙酮 口山酮 双苯吡酮 高异黄酮等 此外尚有由两分子黄酮或两分子二氢黄酮 或一分子黄酮及一分子二氢黄酮按 C-C 或 C-O-C 键方式联接而成的双黄酮类化合物 有少数黄酮类化合物结构很复杂 如水飞蓟素为 黄酮木脂素类化合物 榕碱及异榕碱为生物碱型黄酮 除 O-苷外 天然黄酮类化合物还发现有 C-苷 如葛根黄素 葛根黄素木糖苷 为植物 葛根中的扩张冠状动脉血管的有效成分 2.黄酮类化合物有哪些重要理化性质 1 性状 黄酮类化合物多为结晶性固体 少数 如黄酮苷类 为无定形粉末 游离的各种黄酮苷元母核中 除二氢黄酮 二氢黄酮醇 黄烷及黄烷醇有旋光性外 其 余无光学活性 苷类由于在结构中引入糖的分子 故均有旋光性 且多为左旋 黄酮类化合物的颜色与分子中是否存在交叉共轭体系及助色团 OH OCH3等 的种类 数目以及取代位置有关 黄酮 黄酮醇及其苷类多显灰黄色~黄色 查耳酮为黄色~橙黄色 而二氢黄酮 二氢黄酮醇 异黄酮类 因不具有交叉共轭体系或共轭链短 故不显色 二氢 黄酮及二氢黄酮醇 或显微黄色 异黄酮 黄酮 黄酮醇分子中 尤其在 7 位或 4 位 引入-OH及-OCH3等助色团后 因促进电子 移位 重排 而使化合物的颜色加深 花色素及其苷元的颜色随pH不同而改变 一般显红 ph 7 紫 ph =8.5 蓝 ph 8.5 等颜色 2 溶解性 一般黄酮苷元难溶或不溶于水 易溶于甲醇 乙醇 醋酸乙酯 乙醚等有机溶剂及稀碱 水溶液中 其中黄酮 黄酮醇 查耳酮等平面性强的分子 因分子与分子间排列紧密 分子 间引力较大 难溶于水 而二氢黄酮和二氢黄酮醇等 因系非平面性分子 分子与分子间排 列不紧密 分子间引力降低 有利于分子进入 溶解度稍大 花色素 花青素 苷元虽为平面型结构 但因以离子形式存在 具有盐的通性 故亲水 性较强 水中溶解度较大 黄酮苷元分子中引入羟基 将增加在水中的溶解度 而羟基甲基化后 则增加在有机溶 剂中的溶解度 黄酮苷一般易溶于水 甲醇 乙醇等强极性溶剂中 难溶或不溶于苯 氯仿等有机溶剂 18

19 中 糖链越长 在水中溶解度越大 糖与苷元的连接位置不同 对苷在水中的溶解度也有一 定影响 3 酸碱性 ①酸性 黄酮类化合物因分子中多具有酚羟基 显酸性 可溶于碱性水溶液 吡啶 甲 酰胺及二甲基甲酰胺中 由于酚羟基数目及位置不同 酸性强弱不同 以黄酮为例 其酚羟 基酸性强弱顺序依次为 7 4 -二羟基 7 或 4 -羟基 一般酚羟基 5-羟基 ②碱性 γ-吡喃酮环上的 1 位氧原子 因有未共用的电子对 表现出微弱碱性 可与强 无机酸 如浓硫酸 盐酸等生成盐 但生成的盐极不稳定 遇水即分解 黄酮类化合物溶于 浓硫酸产生的盐 常表现出特殊的颜色 可用于鉴别 3.黄酮类化合物有哪些重要颜色反应 黄酮类化合物的颜色反应多与分子中的酚羟基及 γ-吡喃酮环有关 一 还原反应 ①盐酸-镁粉 或锌粉 反应 是鉴定黄酮类化合物最常用的颜色反应 多数黄酮 黄 酮醇 二氢黄酮 二氢黄酮醇类化合物显橙红色至紫红色 少数显紫色至蓝色 查耳酮 橙 酮 儿茶素类则无该显色反应 异黄酮类除少数外 也不显色 ②四氢硼钠 钾 反应 NaBH4是对二氢黄酮类化合物专属性较高的一种还原剂 显红 色至紫色 ③磷钼酸反应 二氢黄酮可与磷钼酸试剂反应呈现棕褐色 可作为二氢黄酮类化合物的 特征鉴别反应 二 金属盐类试剂的络合反应 ①铝盐 常用试剂为 1%三氯化铝或硝酸铝溶液 生成的络合物多为黄色 λmax=415nm 并有荧光 可用于定性或定量分析 ②铅盐 常用 1%醋酸铅及碱式醋酸铅水溶液 可生成黄色至红色沉淀 醋酸铅只能与 分子中具有邻二酚羟基或兼有 3-羟基 4-酮基或 5-羟基 4-酮基结构的化合物反应生成沉淀 而碱式醋酸铅的沉淀能力要大得多 一般酚类化合物均可与其发生沉淀反应 ③锆盐 多用 2%二氯氧锆甲醇溶液 黄酮类化合物分子中有游离的 3-或 5-羟基存在时 均可与该试剂反应 生成黄色的锆络合物 在实际应用时 通常同时使用二氯氧锆和枸橼酸 以判断黄酮类化合物 3-OH 5-OH的存在 若有 3-OH和 或 5-OH 加二氯氧锆显黄色 若只有 5-OH 加枸橼酸后黄色减褪 若有 3-OH 则加枸橼酸后黄色不变 因此可用于区 分黄酮和黄酮醇 ④镁盐 常用醋酸镁甲醇溶液为显色剂 二氢黄酮 二氢黄酮醇类可显天蓝色荧光 ⑤氯化锶 SrCl2 在氨性甲醇溶液中 氯化锶可与分子中具有邻二酚羟基结构的黄酮 类化合物生成绿色至棕色乃至黑色沉淀 ⑥三氯化铁 三 硼酸显色反应 黄酮类化合物分子中具有 5-羟基黄酮及 2 -羟基查耳酮类结构时 在无机酸或有机酸存 19

20 在条件下 可与硼酸反应 生成亮黄色 四 碱性试剂显色反应 ①二氢黄酮易在碱液中开环 转变成相应的异构体查耳酮 显橙色至黄色 ②黄酮醇类在碱液中先呈黄色 通入空气后变为棕色 ③分子结构中有邻二酚羟基或 3 4 -二羟基取代时 在碱液中不稳定 易被氧化 产生 沉淀 4.黄酮类化合物常用提取纯化方法有哪些 黄酮苷类以及极性稍大的苷元 如羟基黄酮 双黄酮 橙酮 查耳酮等 一般可用丙 酮 醋酸乙酯 乙醇 水或一些极性较大的混合溶剂进行提取 其中用得最多的是醇-水 1 1 或甲醇 一些多糖苷类则可以用沸水提取 为了避免在提取过程中黄酮苷类发生水解 常按一般提取苷的方法事先破坏酶的活性 大多数黄酮苷元宜用极性较小的溶液 如氯仿 乙醚 醋酸乙酯等提取 对多甲氧基黄酮的游离苷元 亦可用苯进行提取 1 溶液萃取法 一般而言 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 也可采用逆流分配法 常用的溶液系统有 水-醋酸乙酯 正丁醇-石油醚等 2 碱提取沉淀法 一些黄酮苷类 如芦丁 橙皮苷 黄芩苷等 虽有一定极性 可 溶于水或碱水 但难溶于酸水 此时可用碱水提取 再将碱水提取液调成酸性 黄酮苷类可 沉淀析出 但需要注意 所用碱液浓度不宜过高 加酸酸化时 酸性也不宜过强 当药材含 有大量果胶 粘液等水溶性杂质时 如花 果类药材 宜用石灰乳或石灰水代替其他碱性 水溶液进行提取 3 炭粉吸附法 主要用于苷的精制 甲醇粗提物被活性炭吸附后 大部分黄酮苷可 用 7%酚-水洗下 5.黄酮类化合物常用分离方法有哪些 一 柱色谱法 分离黄酮类化合物常用的吸附剂或载体有硅胶 聚酰胺 葡聚糖凝胶及纤维素粉等 1 硅胶柱色谱 主要适用于分离异黄酮 二氢黄酮 二氢黄酮醇及高度甲基化 或乙 醚化 的黄酮及黄酮醇类 2 聚酰胺柱色谱 对分离黄酮类化合物来说 聚酰胺是较为理想的吸附剂 其吸附强 度主要取决于黄酮类化合物分子中羟基的数目与位置及溶剂与黄酮类化合物或与聚酰胺之 间形成氢键缔合能力的大小 黄酮类化合物从聚酰胺柱上洗脱时大体有下述规律 ①苷元相同 洗脱先后顺序一般是 参糖苷 双糖苷 单糖苷 苷元 ② 苷元母核上增加羟基 洗脱速度相应减慢 ③不同类型黄酮类化合物 洗脱先后顺序一般是 异黄酮 二氢黄酮 黄酮 黄酮醇 ④分子中芳香核 共轭双键多者易被吸附 故查耳酮比相应的二氢黄酮难于洗脱 3 葡聚糖凝胶 Sephadex gel 柱色谱 可用Sephadex G和Sephadex LH-20 分离游离 黄酮时 主要靠吸附作用 苷元的羟基数目越多 越难以洗脱 分离黄酮苷时 则分子筛的 20

21 性质起主导作用 苷的分子量越大 其上联结糖的数目越多 越容易洗脱 二 梯度pH萃取法 梯度pH萃取法适合于酸性强弱不同的黄酮苷元的分离 根据黄酮苷元酚羟基数目及位 置不同其酸性强弱也不同的性质 可以将混合物溶于有机溶剂 如乙醚 后 依次用 5%NaHCO3 5%Na2CO3 0.2%NaOH 4%NaOH溶液萃取 来达到分离的目的 一般规律 是具 7 4 -二羟基者可溶于NaHCO3溶液 具 7 或 4 -羟基者可溶于Na2CO3溶液 具一般酚 羟基者可溶于 0.2%NaOH溶液 具 5-羟基者只能溶于 4%NaOH溶液 三 根据分子中某些特定官能团性质进行分离 有邻二酚羟基的黄酮可被醋酸铅沉淀 不具有邻二酚羟基的黄酮可被碱式醋酸铅沉淀 据此可将两类成分分离 具有邻二酚羟基的黄酮可与硼酸络合 生成物易溶于水 借此可与不具上述结构的黄酮 类化合物分离 6.黄芩中含有的黄酮类化合物有哪些 黄芩苷有何性质 如何提取 黄芩主要含有黄芩苷 汉黄芩苷 黄芩素 汉黄芩素等黄酮类化合物 黄芩苷具有抗菌 消炎 降转氨酶作用 黄芩素为黄芩苷的苷元 其磷酸酯钠盐可用于治疗过敏 喘息等疾病 黄芩苷为淡黄色针晶 几乎不溶于水 难溶于甲醇 乙醇 丙酮 可溶于热乙酸 遇三 氯化铁显绿色 遇醋酸铅生成橙红色沉淀 溶于碱及氨水中初显黄色 不久则变成棕黑色 经水解后生成的黄芩素分子中具有邻三酚羟基 易被氧化转为醌类衍生物而显绿色 这是保 存或炮制不当的黄芩药材外观变绿色的原因 黄芩变绿色后 有效成分受到破坏 质量随之 降低 黄芩苷的提取多采用水煮提 加酸沉淀的方法 7.葛根 银杏叶中含有的主要黄酮类化合物分别有哪些 各有何主要药理活 性 1 葛根 葛根主要含异黄酮类化合物 主要成分有大豆素 大豆苷 大豆素-7 4 二葡萄糖苷及葛根素 葛根素-7-木糖苷 其中大豆素属于异黄酮苷元 大豆苷属于异黄酮 氧苷 葛根素属于异黄酮碳苷 葛根总黄酮的分离可以使用氧化铝柱层析 葛根总异黄酮有 增加冠状动脉血流量及降低心肌耗氧量等作用 2 银杏叶 银杏叶中的黄酮类化合物有黄酮 黄酮醇及其苷类 双黄酮和儿茶素等 银杏叶黄酮具有扩张冠状血管和增加脑血流量的作用 8.槐米 陈皮 满山红中含有的主要黄酮类化合物分别是什么 各有何主要药 理活性和理化性质 1 槐米 芦丁是其有效成分 苷元为槲皮素 属于黄酮醇类化合物 可用于治疗毛 细血管脆性引起的出血症 并用作高血压的辅助治疗剂 芦丁分子中因含有邻二酚羟基 性质不太稳定 暴露在空气中能缓缓变为暗褐色 在碱 性条件下更容易被氧化分解 硼酸盐能与邻二酚羟基结合 达到保护的目的 故在碱性溶液 中加热提取芦丁时 往往加入少量硼砂 21

22 2 陈皮 主要有效成分为橙皮苷 属于二氢黄酮 具有和芦丁相同的作用 橙皮苷几乎不溶于冷水 在乙醇或热水中溶解度较大 可溶于吡啶 甘油 乙酸或稀碱 溶液 不溶于稀矿酸 氯仿 丙酮 乙醚或苯中 与三氯化铁 金属盐类反映显色或生成沉 淀 与盐酸-镁粉反应呈紫红色 3 满山红 满山红叶中含有杜鹃素 杜鹃素属于二氢黄酮 是祛痰有效成分 临床 用于治疗慢性支气管炎 杜鹃素为淡黄色片状结晶 与盐酸-镁粉反应呈粉红色 加热后变为玫瑰红色 与三氯 化铁反应成草绿色 9.如何用色谱法鉴别黄酮类化合物 1.纸色谱 PC 适用于分离各种天然黄酮类化合物及其苷类混合物 混合物的鉴定常 采用双向色谱法 以黄酮苷类来说 一般第一向展开采用某种醇性溶剂 如正丁醇-醋酸-水 上层 等 主要是根据分配作用原理进行分离 第二向展开溶剂则用水或其他 含水溶液 如 2 6%醋酸等 主要是根据吸附作用原理进行分离 黄酮类化合物苷元中 平面性分子如黄酮 黄酮醇 查耳酮等 用含水溶剂如 3% 5%HOAC 展开时 几乎停留在原点不动 Rf 0.02 而非平面性分子如二氢黄酮 二氢黄 酮醇 二氢查耳酮等 因亲水性较强 Rf 值较大 黄酮类化合物分子中羟基 苷化后 极性随之增大 在醇性展开剂中 Rf 值相应降低 同一类型苷元 Rf 值依次为 苷 元 单糖苷 双糖苷 但在用水或 2 8%醋酸 3%氯化钠水溶液或 1%盐酸展开时 则苷元 几乎停留在原点不动 Rf 值大小顺序为 苷元 单糖苷 双糖苷 2.硅胶薄层色谱 用于分离和鉴定弱极性黄酮类化合物 分离黄酮苷元常用的展开剂是 甲苯-甲酸乙酯-甲酸 聚酰胺薄层色谱 特别适合于分离含游离酚羟基的黄酮及其苷类 展开剂中多含有醇 酸和水 10.用紫外及可见光谱对黄酮类化合物进行结构测定的一般程序是什么 (1)测定样品在甲醇溶液中的UV光谱 (2)测定样品在甲醇中加入各种诊断试剂后得到的UV及可见光谱 常用的诊断试剂有甲 醇钠 NaOMe 醋酸钠(NaOAc) 醋酸钠-硼酸(NaOAc-H3BO3 ) 三氯化铝(AlCl3) 三氯化 铝-盐酸(Al Cl3-HCl)等 (3)样品如为黄酮苷类 需先进行水解或甲基化后水解 得到苷元或甲基化苷元 再测 定苷元或其衍生物的UV光谱 11.黄酮类化合物在甲醇溶液中的UV光谱有何特征 1.黄酮及黄酮醇类 黄酮 黄酮醇等多数黄酮类化合物 因分子中存在桂皮酰基及苯甲 酰基组成的交叉共轭体系 故其甲醇溶液在 nm 的区域内存在两个主要的紫外吸收 带 称为峰带Ⅰ nm 及峰带Ⅱ nm 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 2.查耳酮及橙酮类 共同特征是带Ⅰ很强 为主峰 而带Ⅱ较弱 为次强峰 查耳酮中 22

23 带Ⅱ位于 nm 带Ⅰ位于 nm 有时分裂为Ⅰa ( nm)及Ⅰb nm 3.异黄酮 二氢黄酮及二氢黄酮醇 除有由 A 环苯甲酰基系统引起的带Ⅱ吸收 主峰 外 因 B 环不与吡喃酮环上的碳基共轭 或共轭很弱 带Ⅰ很弱 常在主峰的长波方向处 有一肩峰 根据主峰的位置 可以区别异黄酮与二氢黄酮及二氢黄酮醇 前者在 nm 后者在 nm 12.黄酮类化合物的1HMNR谱有何主要特征 一 A 环质子 1.5,7-二羟基黄酮 H-6 及 H-8 将分别作为二重峰 J=2.5Hz 出现在 δ 区域内 且 H-6 总是比 H-8 位于高场 2.7-羟基黄酮 A 环上有 H-5 H-6 H-8 三个芳香质子 H-5 因有 C-4 位羰基强烈的负 屏蔽效应的影响 以及 H-6 的邻偶作用 将作为一个二重峰 J=9.0Hz 出现在 δ8.0 左右 H-6 因有 H-5 的邻偶 J=9.0Hz 及 H-8 的间偶 J=2.5Hz 作用 将表现为一个双二重峰 H-8 因有 H-6 的间位偶合作用 显现为一个裂距较小的二重峰 J=2.5Hz 二 B 环质子 1.4 -氧取代黄酮 B 环质子分为 H-3 H-5 和 H-2 H-6 两组 各以相当于 2 个氢的双 峰信号 J=8.5Hz 出现在 δ 区域 H-3 H-5 的化学位移总是比 H-2 H-6 的化 学位移值小 原因是有 4 -OR 取代基的屏蔽作用 以及 C 环对 H-2 H-6 的负屏蔽效应 2.3,4,5 -三氧取代黄酮类 当 B 环有 3,4,5 -羟基时 则 H-2 及 H-6 将作为相当于两 上质子的一个单峰 出现在 δ 范围内 三 C 环质子 1.黄酮类 H-3 常常作为一个尖锐的单峰信号出现在 δ6.30 处 2.异黄酮类 异黄酮上的 H-2 因正好位于羰基的 β 位 且通过碳和氧相接 故将作为 一个单峰出现在比一般芳香质子较低的磁场区 δ 二氢黄酮及二氢黄酮醇类 ①二氢黄酮类 H-2 与两个磁不等同的 H-3 偶合 Jtrans=11.0Hz Jcis=5.0Hz 故作为 一个双二重峰出现 中心位于 δ5.2 处 两个 H-3 因有相互偕偶 J=17.0Hz 及 H-2 的邻偶 将分别作为一个双二重峰出现 中心位于 δ2.80 处 但往往相互重迭 ②二氢黄酮醇类 在天然存在的二氢黄酮醇中 H-2 及 H-3 多为反式二直立键 故分别 作为一个二重峰出现 J=11.0Hz H-2 位于 δ4.9 前后 H-3 则位于 δ4.30 左右 13.如何利用13CMNR谱推断黄酮类化合物的骨架类型 在黄酮类化合物的13CNMR谱中 可根据中央三个碳原子信号 C-2 C-3 和C4=O 的 波谱特征 推断黄酮类化合物的骨架类型 回到目录 23

24 鞣质 1.什么是鞣质 鞣质有何主要生物活性 可分为哪些结构类型 鞣质又称鞣酸或单宁 是植物界中一类结构比较复杂的多元酚类化合物 这类物质能与 蛋白质结合形成不溶于水的沉淀 鞣质具有多种生物活性 ①收敛作用 ②抗菌 抗病毒作 用 如贯众鞣质可抗流感病毒 ③解毒作用 ④降压作用 如槟榔鞣质 ⑤驱虫作用 ⑥清 除自由基 抗衰老作用等 根据结构 鞣质可分为可水解鞣质和缩合鞣质 1 可水解鞣质 可水解鞣质是由酚酸与多元醇通过苷键和酯键形成的化合物 可被酸 碱和酶催化水解 根据可水解鞣质经水解后产生酚酸的种类 又可将其分为没食子酸鞣质和逆没食子酸鞣质 1 没食子酸鞣质 水解后可生成没食子酸 或其缩合物 和多元醇 没食子酸鞣质 水解后产生的多元醇大多为葡萄糖 如五倍子鞣质 2 逆没食子酸鞣质 水解后产生逆没食子酸和糖 或同时有没食子酸等其他酸的生 成 有些逆没食子酸鞣质的原生物并无逆没食子酸的组成 其逆没食子酸是由鞣质水解所产 生的黄没食子酸或六羟基联苯二甲酸脱水转化而成 如诃子鞣质 2 缩合鞣质 缩合鞣质不能被酸水解 经酸处理后反而缩合成不溶于水的高分子鞣酐 又成鞣红 缩 合鞣质化学结构复杂 组成缩合鞣质的基本单元是黄烷-3-醇 最常见的是儿茶素 如大黄 鞣质 2.鞣质有何主要理化性质 如何提取分离 除去鞣质的常用方法有哪些 1 理性性质 1 性状 鞣质多为无定形粉末 分子量在 之间 呈米黄色 棕色 褐色 等 具有吸湿性 2 溶解性 鞣质具有较强的极性 可溶于水 甲醇 乙醇 丙酮等亲水性溶剂 也 可溶于乙酸乙酯 难溶于乙醚 氯仿等亲脂性溶剂 3 还原性 鞣质是多元酚类化合物 易氧化 具有较强的还原性 能还原多伦试剂 和费林试剂 4 与蛋白质作用 鞣质可与蛋白质结合生成不溶于水的复合物沉淀 实验室一般使 用明胶检识 提取或除去鞣质 5 与三氯化铁作用 鞣质的水溶液可与三氯化铁作用呈蓝黑色或绿黑色反应 常用 作鞣质的检识反应 6 与重金属盐作用 鞣质的水溶液能与醋酸铅 醋酸酮 氯化亚锡等重金属盐产生 沉淀反应 这一性质通常用于鞣质的提取分离或除去植物提取液中的鞣质 7 与生物碱作用 鞣质为多元酚类化合物 由于具有酸性 故可与生物碱结合生成 难溶于水的沉淀 常作为检识生物碱的沉淀试剂 8 与铁氰化钾的氨溶液作用 鞣质的水溶液与铁氰化钾氨溶液反应呈深红色 并很 快变成棕色 24

25 2 提取分离 1 提取 一般用 95%乙醇作为溶剂 采用冷浸或渗漉法提取 2 分离 将提取物加热水溶解 放凉 滤除不溶物 滤液用乙醚等亲脂性有机溶剂 除去脂溶性成分 再用乙酸乙酯萃取 乙酸乙酯萃取液回收溶剂 加水溶解 在水溶液中加 入醋酸铅或咖啡碱沉淀鞣质 经处理后再用色谱法进一步分离 葡聚糖凝胶柱色谱法是分离 鞣质的常用方法 多以水 不同浓度的甲醇和丙酮作洗脱剂 3 除去鞣质的方法 除去鞣质的方法主要有冷热处理法 石灰 沉淀 法 铅盐 沉淀 法 明胶 沉淀 法 聚酰胺吸附法和溶剂法 醇溶液调 ph 法 等 3.可水解鞣质和缩合鞣质在生物体内是怎样合成的 生物合成途径是什么 可水解鞣质为通过莽草酸途径合成的没食子酸及其关联代谢物 缩合鞣质为通过乙酸 柠檬酸及莽草酸复合途径合成的黄烷 3 醇及黄烷 3 4 二醇的聚合体 4.简述组成可水解鞣质的常见结构碎片有哪些 可水解鞣质根据水解产物的不同可以分为没食子鞣质 逆没食子鞣质 可水解鞣质低聚 体 C 苷鞣质 咖啡鞣质 这些鞣质结构中均含有葡萄糖或多元醇(如原栎醇等) 少数还 含有金缕梅糖等 除此之外 不同种类的可水解鞣质 结构中还含有不同的结构碎片 如没 食子鞣质结构中含有没食子酰基 逆没食子鞣质结构中含有逆没食子酰基及其衍生物(如脱 氢二没食子酰基 橡腕酰基 地榆酰基 脱氢六经基联苯二酰基 诃子酰基等) 咖啡鞣质 结构中含有咖啡酰基和奎宁酸等 5.可水解鞣质和缩合鞣质的理化性质主要有哪些区别 可水解鞣质在酸 碱 酶(特别是鞣质酶或苦杏仁酶)的作用下 可水解成小分子酚酸类 化合物和糖或多元醇 缩合鞣质用酸 碱 酶处理或久置均不能水解 但可缩合为高分子不 溶于水的产物 鞣红 另外缩合鞣质与空气接触 特别是在酶的影响下 很易氧化 脱水 缩合为暗棕色或红棕色的鞣红沉淀 6.简述鞣质的一般提取方法及注意事项 目前对鞣质的提取一般是在高速搅碎机内加溶剂进行组织破碎提取 然后过滤得到浸提 液 再减压回收溶剂即可 但在提取过程中一定要注意选择合适的溶剂 现在最普遍的溶剂 是 含水丙酮 另外注意控制提取的温度和时间 力求快速 完全 以达到不破 坏鞣质之目的 用于提取鞣质的植物原料最好用新鲜原料 且宜立即浸提 也可以用冷冻或 浸泡在丙酮中的方法贮存 原料的干燥宜在尽可能短的时间内完成 以避免鞣质在水分 日 光 氧气和酶的作用下变质 尤其是在研究鞣质及其有关化合物的生源关系时 应更加注意 这一点 回到目录 25

26 萜类化合物及精油 1.萜类化合物的含义是什么 萜类化合物是由甲戊二羟酸衍生而成的一类成分 其基本骨架多具有 2 个或 2 个以上异 戊二烯单位 C5 开链萜烯具有 C5H8 n 的通式 碳原子数一般为 5 的倍数 而氢的比 例一般不是 8 的倍数 绝大多数萜类化合物为含氧衍生物 结构中具有醇 醚 醛 酮 羧酸 酯 内酯 亚 甲二氧基等含氧基团 有的萜类化合物以苷的形式存在 如环烯醚萜类成分 有的萜类化合 物分子含有氮原子 称为萜类生物碱 如乌头碱 2.常见萜类化合物可分为哪些类型 按异戊二烯单位 C5单位 的多少 可将常见萜类化合物分为单萜 倍半萜 二萜 二 倍半萜 三萜 四萜和多萜 每类再根据基本碳链是否成环及成环数的多少进一步分类 单萜 单萜类化合物可看成是由两个异戊二烯单元聚合而成的化合物及其衍生物 为精 油的组分 多数具有较强的香气和生理活性 如链状单萜香叶醇具有抗菌作用 单环单萜辣 薄荷酮具有平喘 止咳 抗菌的作用 双环单萜龙脑 冰片 具有发汗 兴奋 镇痉和驱虫 作用 倍半萜 倍半萜化合物是由 3 个异戊二烯单元聚合而成的化合物及其衍生物 可存在于 精油中 多具有香气和生物活性 单环倍半萜青蒿素具有抗恶性疟疾的作用 二萜 二萜类化合物是由 4 个异戊二烯单元聚合而成的化合物及其衍生物 分子量增大 绝大多数不具挥发性 双环二萜类的银杏内脂为治疗心血管疾病的有效药物 穿心莲内酯具 有抗菌 抗炎作用 三环二萜类的雷公藤内酯具有抗癌 抗炎 抗生育等作用 四环二萜类 的甜菊苷可用作禁糖病人的甜味剂 其甜度为蔗糖的 300 倍 五环二萜的乌头碱具有镇痛 局部麻醉 降温 消肿的活性 三萜 三萜类化合物是由 6 个异戊二烯单元聚合而成的化合物及其衍生物 以游离状态 存在时称为三萜类化合物或三萜苷元 与糖结合则称为三萜皂苷 3.常见环烯醚萜苷类化合物可分为哪些结构类型 环烯醚萜苷类成分属于单萜类化合物 在玄参科 茜草科 唇形科 龙胆科中较为常见 按其结构不同 可分为 1 环烯醚萜苷 基本母核为环烯醚萜醇 具有半缩醛及环戊烷环的结构 主要以 C1-OH 与糖成苷的形 式存在于植物中 根据其结构上 C-4 位有无取代基可分为两小类 ① C-4 位有取代基的环 烯醚萜苷 如栀子苷 ② C-4 位无取代基的环烯醚萜苷 如桃叶珊瑚苷 梓醇苷 2 裂环烯醚萜苷 环烯醚萜苷的 C7 C8 断键开环衍生而成的化合物 獐牙菜中的獐牙菜苷 獐牙菜苦苷 和龙胆中的龙胆苦苷属于此类 26

27 4.环烯醚萜类化合物有哪些主要理化性质 如何提取分离 1 理化性质 性状 环烯醚萜苷和裂环烯醚萜苷为白色结晶体或无定形粉末 多具旋光性 吸湿性 味苦 溶解性 环烯醚萜苷类化合物分子量一般较小 大多具有极性官能团 偏亲水性 易溶 于水 甲醇 可溶于乙醇 丙酮和正丁醇 难溶于氯仿 乙醚 苯等亲脂性有机溶剂 环烯 醚萜苷的亲水性较其苷元的亲水性更强 水解性 环烯醚萜苷对酸很敏感 其苷键极易被酸水解 生成的苷元很不稳定 易发生 聚合反应 在不同水解条件下 温度 酸度等 产生不同颜色的变化或沉淀 玄参 地黄 等炮制加工变黑 均与此有关 鉴别反应 环烯醚萜分子结构中具有半缩醛羟基 性质很活泼 能与一些试剂产生颜色 反应 可用于环烯醚萜及其苷的鉴别 如 氨基酸反应 游离的苷元与氨基酸加热 产生深红色至蓝色 最后生成蓝色沉淀 乙酸-铜离子反应 苷元溶于冰醋酸 加少量铜离子 加热 显蓝色反应 2 提取分离 提取 环烯醚萜苷类成分一般采用溶剂法提取 常选用的提取溶剂为水 甲醇 乙醇 丙酮等溶剂 用水作提取溶剂时 需在药材中拌入碳酸钙或氢氧化钡 以防止酶和有机酸的 影响 分离 提取液减压浓缩后预先用乙醚或石油醚脱脂 再用正丁醇萃取出环烯醚萜苷类成 分 或将除脂后的水提液通过活性炭或大孔吸附树脂柱 先用水洗脱除去水溶性杂质后 再 用乙醇将环烯醚萜苷洗脱下来 5.紫杉中含有的萜类化合物有何生物活性 紫杉醇有何主要理化性质 紫杉又称红豆杉 主要含有二萜类成分 具生物活性的成分为分子结构中含 C-4 C-5 和 C-20 位的环氧丙烷结构的 10 余种化合物 其中紫杉醇属于紫杉烷型三环二萜 具有显著 的抗癌作用 游离的紫杉醇可溶于甲醇 乙醇 丙酮 乙酸乙酯 二氯甲烷 三氯甲烷等有机溶剂 难溶于水 不溶于石油醚 紫杉醇分子中含有 N 原子 但因处于酰胺状态 不显碱性 故 紫杉醇为中性化合物 紫杉醇在 ph4~8 范围内比较稳定 碱性条件下很快分解 对酸相对 较稳定 紫杉醇可与二氧化锰试剂发生氧化反应 且不易还原 6.龙胆中含有的萜类化合物有何主要理化性质 如何提取分离 1 理化性质 龙胆中主要环烯醚萜类成分为龙胆苦苷 獐牙菜苦苷和獐牙菜苷等 龙胆苦苷有显著的 苦味 易溶于水 可溶于甲醇 乙醇 丙酮 正丁醇等亲水性有机溶剂 难溶于氯仿 乙醚 石油醚等亲脂性有机溶剂 龙胆苦苷 獐牙菜苦苷等具有环烯醚萜苷类的一般化学性质 如 易被酸水解 能与氨基酸 铜离子 Shear 试剂等产生颜色反应 2 提取分离 27

28 常用渗漉法以甲醇或乙醇提取 活性炭 硅藻土 1 1 纯化 硅胶柱色谱分离 先洗 脱下来龙胆苦苷 后洗脱下来獐牙菜苦苷 7.精油的主要化学组成是什么 精油又称精油 是存在于植物中的一类具有芳香气味 可随水蒸气蒸馏出来而又与水不 相混溶的挥发性油状成分的总称 精油为一混合物 其组份较为复杂 精油成分中以萜类成 分多见 另外 尚含有小分子脂肪族化合物和小分子芳香族化合物 萜类成分 精油中的萜类成分主要是单萜和倍半萜类化合物 其中 它们的含氧衍生物 多具有较强的生活活性 并且是精油具芳香气味的主要组成成分 脂肪族成分 精油中的脂肪族成分多为一些小分子化合物 具有挥发性 如正庚烷 辛 烯 甲戊酮 异戊醛 乙酸戊酯等 鱼腥草所含精油主要有效成分为癸酰乙醛 鱼腥草素 具有抗菌作用 有鱼腥气味 芳香族成分 精油中的芳香族化合物多为含氧衍生物 如苯乙醇 水杨酸 香草醛等 其中大多数属于苯丙素衍生物 如桂皮精油中具有解热镇痛作用的桂皮醛 丁香精油中具有 抑菌和镇静作用的丁香酚等 8.精油的主要理化性质有哪些 1 性状 颜色 精油大多为无色或淡黄色液体 少数精油具有其他颜色 如含有奥类成分的精油 多显蓝色 形态 精油在常温下为透明液体 低温放置 精油所含主要成分可能结晶析出 这种析 出物习称为 脑 如薄荷脑 樟脑等 气味 精油具有特殊的气味 大多数为香味 2 挥发性 精油均具有挥发性 可随水蒸气蒸馏 3 溶解性 精油为亲脂性物质 难溶于水 可溶于高浓度乙醇 易溶于乙醚 二硫化碳 石油醚等 亲脂性有机溶剂 在低浓度乙醇中溶解度较小 4 稳定性 精油对空气 光 热均较敏感 5 物理常数 精油的物理常数主要有相对密度 比旋度 折光率和沸点 6 化学常数 酸值 表示精油中游离羧酸和酚类成分的含量指标 以中和 1g 精油中的酸性成分所消 耗氢氧化钾的毫克数表示 酯值 表示精油中酯类成分的含量指标 用水解 1g 精油中所含的酯需要的氢氧化钾的 毫克数表示 皂化值 表示精油中游离羧酸 酚类和酯类成分总量的指标 以皂化 1g 精油中所消耗 28

29 氢氧化交的毫克数表示 皂化值等于酸值和酯值之和 9.精油的提取分离方法有哪些 1 提取 水蒸气蒸馏法 利用精油的挥发性和与水不相混溶的性质提取 溶剂提取法 精油为亲脂性物质 选用低沸点有机溶剂如乙醚 石油醚 30~60 等 进行提取 通常采用连续回流提取法 也可用冷浸法 压榨法 适用于含油量高的新鲜植物药材的提取 CO2超临界流体提取法 适用于提取不稳定 易氧化 受热易分解的精油成分 具有提 取效率高 提出物杂质含量低等优点 2 分离 冷冻析晶法 将精油于-20~0 以下放置 如薄荷油中薄荷脑的分离 分馏法 精油的组成成分由于类别不同 分子量的大小 双键的数目 位置及含氧官能 团等可能有一定的差异 因此它们的沸点各异 如单萜类化合物的沸点随双键的增多而升高 含氧单萜的沸点随官能团极性的增大而升高 根据沸点的差异 采用分馏法分离 化学分离法 1 碱性成分的分离 将精油溶于乙醚 用 1 硫酸或盐酸提取 所得酸水液经碱化 后再用乙醚萃取 蒸去乙醚即得碱性成分 2 酚 酸性成分的分离 将分出碱性成分的精油乙醚液 再分别用 5 碳酸氢钠和 2 氢氧化钠萃取 所得水溶液分别酸化后用乙醚萃取 前者可得酸性成分 后者可得酚性成 分 3 醛 酮成分的分离 ① 将分出碱性 酸性 酚性成分的精油乙醚液用水洗至中性 以无水硫酸钠干燥后 加亚硫酸氢钠饱和溶液 分出水层或加成物结晶 加酸或碱液处理 以乙醚萃取 可得醛类成分和甲基酮类成分 ② 将分出碱性 酸性 酚性 含醛和甲基酮 等成分的精油乙醚液 回收乙醚后加入适量Girard T或P的乙醇溶液 加热回流 用乙醚萃取 除去不具羰基的组分 水层酸化后再用乙醚萃取 可获得含酮基类成分 4 醇类成分的分离 将精油与丙二酸单酰氯或邻苯二甲酸酐或丁二酸酐反应生成酸 性酯 再将生成物转溶于碳酸钠溶液 用乙醚洗去未作用的精油 碱液酸化 用乙醚萃取出 所生成的酯 蒸除乙醚 残留物经皂化反应 再用乙醚萃取 即得醇类成分 色谱分离法 1 吸附柱色谱 常用硅胶和氧化铝为吸附剂 2 硝酸银络合色谱 精油中的萜类成分多具有双键 可依据其双键的数目和位置的 不同 与硝酸银形成π -络合物的难易及稳定性的差异 采用硝酸银-硅胶或硝酸银-氧化铝薄 层色谱或柱色谱进行分离 可获得常规吸附色谱难以达到的分离效果 在硝酸银络和色谱中 化合物形成络合物的能力越强 被吸附剂吸附越牢 其Rf值越小 一般来说 双键多的化合 物易形成络合物 末端双键较其他双键形成的络合物稳定 顺式双键大于反式双键的络合能 力 例如 石菖薄精油中具反式双键的α-细辛醚先洗脱出来 其次是具顺式双键的β-细辛醚 29

30 最后是具末端双键的欧细辛醚 10.如何用气相色谱对精油进行鉴定 气相色谱法具有分离效率好 灵敏度高 样品用量少 分析速度快的优点 与质谱联用 更能加速成分结构的确定 是研究精油的重要手段 现已广泛用于精油的分离和定性定量分 析 1 色谱条件 流动相 载气 一般是氢气 氮气或氦气 固定相 ①非极性的饱和烃润滑油类 如硅酮 甲基硅油等 适用于沸点差异大的萜 类成分的分离 ②极性固定相类 如聚酯 聚乙二醇类等 适用于沸点差异小 而极性差 异大的萜类成分的分离 柱温 对分离的影响较大 一般单萜类可在 130 或低于 130 的柱温下分离 倍半萜 烯在 或更高的温度下分离效果较好 而含氧衍生物一般在 之间 分离 目前多采用程序升温法 可使精油中的单萜 倍半萜及其含氧衍生物一次分离成功 2 鉴定方法 常用相对保留时间对精油中的已知成分进行定性鉴别 对于组成极其复杂的精油和未知 成分 多采用气相色谱-质谱(GC-MS)联用法 可大大提高精油分析鉴定的速度和研究水平 11.薄荷油中主要含有哪些成分 薄荷油化学组成复杂 主要成分是单萜及其含氧衍生物 如薄荷醇 薄荷酮 新薄荷醇 等 薄荷醇有 3 个手性碳原子 共有 8 种立体异构体 但其中只有 - 薄荷醇和 + 新薄 荷醇存在于薄荷油中 回到目录 三萜类化合物 1.什么是皂苷 皂苷常见分类方法有哪些 皂苷是存在于植物界的一类结构较复杂的苷类化合物 其苷元大多属于具有螺甾烷及其 生源相似的甾族化合物或三萜类化合物 大多数皂苷水溶液振摇后可产生持久性的泡沫 故 称皂苷 皂苷有多种分类方法 按照皂苷元的化学结构不同 可以将皂苷分为甾体皂苷和三萜皂 苷 按照皂苷分子中糖链数目的不同 可分为单糖链皂苷 单皂苷 只含 1 条糖链的皂苷 双糖链皂苷 双皂苷 含有 2 条糖链的皂苷 和三糖链皂苷 三皂苷 含有 3 条糖链的皂 苷 等 按照皂苷分子中是否含有酸性基团 如羧基 可将皂苷分成中性皂苷和酸性皂苷 2.三萜皂苷常见结构类型有哪些 三萜皂苷的皂苷元为三萜类衍生物 其基本骨架由 6 个异戊二烯单位 30 个碳原子组 成 根据皂苷元的结构 三萜皂苷可分为四环三萜皂苷和五环三萜皂苷两大类 30

31 1 四环三萜皂苷 常见结构类型有羊毛脂甾烷型 如猪苓酸 A 达玛烷型 如人参皂 苷 Rb1 等 2 五环三萜皂苷 常见结构类型有齐墩果烷型 又称 β-香树脂烷型 皂苷元以齐墩果 酸为多见 乌索烷型 又称 α-香树脂烷型或熊果烷型 皂苷元以熊果酸 乌索酸 为多见 羽扇豆烷型 常见皂苷元有白桦脂醇和白桦脂酸 等 3.皂苷有哪些主要理化性质 1 性状 1 皂苷的分子量较大 不易结晶 大多为白色或乳白色无定形粉末 仅少 数为晶体 如常春藤皂苷为针状晶体 而皂苷元大多呈结晶状态 2 皂苷多无明显的熔点 一般测得的是分解点 3 皂苷多数具有苦 辛辣味 其粉末对人体各部位的粘膜有较强的 刺激性 4 皂苷多具吸湿性 5 大多数甾体皂苷属于中性皂苷 而多数三萜皂苷属于酸 性皂苷 2 溶解性 大多数皂苷极性较大 易溶于水 含水稀醇 热甲醇和乙醇 难溶于丙酮 乙醚 皂苷在含水丁醇或戊醇中有较大的溶解度 皂苷水解成次皂苷后 在水中的溶解度随 之降低 易溶于中等极性的醇 丙酮 乙醚 皂苷完全水解后生成的皂苷元则不溶于水 而 溶于石油醚 苯 乙醚 氯仿等低极性溶剂 皂苷有一定的助溶性能 可促进其它成分在水中的溶解 3 表面活性 发泡性 皂苷有降低水溶液表面张力的作用 多数皂苷的水溶液经强烈 振摇能产生持久性的泡沫 并不因加热而消失 而含蛋白质和粘液质的水溶液虽也能产生泡 沫 但不能持久 加热后很快消失 4 溶血性 皂苷的水溶液大多能破坏红细胞 产生溶血现象 溶血强度的大小可用溶 血指数来衡量 所谓溶血指数是指皂苷在一定条件下使血液中红细胞完全溶解的最低浓度 皂苷溶血作用的有无与皂苷元有关 溶血作用的强弱则与结合的糖有关 单糖链皂苷溶 血作用一般较显著 双糖链皂苷 尤其是中性三萜类双糖链皂苷溶血作用较弱或没有溶血作 用 酸性皂苷的溶血作用介于二者之间 需要注意的是 并不是所有的皂苷都有溶血作用 例如人参皂苷无溶血现象 但经过分离 B 型和 C 型人参皂苷具有显著溶血作用 而 A 型 皂苷则有抗溶血作用 5 皂苷的水解 皂苷苷键的裂解 可采用酸催化水解 氧化开裂 酶解等 水解条件 剧烈时 一些皂苷元往往会发生脱水 环合 双键移位 取代基位移 构型转化等 生成次 生产物 若想得到真正皂苷元 需选用温和的水解方法 如光分解法 Smith 氧化降解法 酶解法或土壤微生物淘汰培养法等 4.皂苷有哪些主要显色反应 Liebermann 反应 样品溶于乙酐 加浓硫酸 发生一系列的颜色变化 醋酐-浓硫酸 Liebermann-Burchard 反应 可用以区别甾体皂苷和三萜皂苷 甾体皂 苷最后呈蓝绿色 三萜皂苷最后呈红色或紫色 氯仿-浓硫酸反应 样品溶于氯仿 加入浓硫酸后 氯仿层呈红色或蓝色 硫酸层显绿 色荧光 31

32 三氯醋酸反应 将甾体皂苷样品的氯仿溶液滴在滤纸上 加三氯醋酸试剂 加热至 60 生成红色渐变为紫色 在同样条件下 三萜皂苷必须加热到 100 才能显色 五氯化锑反应 样品溶于氯仿或乙醇 点于滤纸上 喷以五氯化锑氯仿液 加 热 显蓝色 灰蓝色或灰紫色 芳香醛-硫酸/高氯酸反应 芳香醛多用香草醛或对-二甲氨基苯甲醛 其中以香草醛应用 最为普遍 且显色灵敏 5.皂苷和皂苷元有哪些主要提取方法 1 皂苷的提取 1 甲醇或乙醇提取-正丁醇萃取法 一般常用不同浓度的乙醇或甲醇作溶剂提取皂苷 醇提取物混悬于水中 先用石油醚 乙醚等亲脂性有机溶剂萃取 除去亲脂性杂质 然后再 用水饱和的正丁醇萃取 得到总皂苷 此法被认为是皂苷提取的通法 2 甲醇或乙醇提取-丙酮或乙醚沉淀法 醇提取液适当浓缩后 加入适量的丙酮或乙 醚 则皂苷可能被沉淀析出 3 碱水提取法 一些酸性皂苷 可依其难溶于水 易溶于碱水的性质 先用碱水提 取 再加酸酸化使皂苷沉淀析出 2 皂苷元的提取 皂苷元多数难溶或不溶于水 易溶于有机溶剂 所以一般采用加酸加热将粗皂苷水解 再用与水不相混溶的弱极性有机溶剂 如苯 氯仿等从水解液中将皂苷元提取出来 或者直 接用酸水加热水解植物原料中的皂苷 滤除不溶物 水洗 干燥 再用有机溶剂提取皂苷元 皂苷加酸加热水解提取皂苷元时 应注意在剧烈的酸水解条件下 皂苷元容易发生脱水 环合 双键移位 取代基移位 构型转化等变化 使得到的皂苷元不是原来的结构形式 而 是次生物质 分离含有羰基的甾体皂苷元 常用季铵盐型氨基乙酰肼类试剂 如吉拉尔 T Girard T 或吉拉尔 P Girard P 两种试剂 这类试剂在一定条件下与含羰基的甾体皂苷元生成腙 借此与不含羰基的皂苷元分离 6.皂苷和皂苷元有哪些主要分离方法 1 皂苷分离 1 分段沉淀法 将皂苷溶于少量甲醇或乙醇 然后分步加入乙醚 丙酮或乙醚-丙酮 混合溶剂 将皂苷分步沉淀出来 2 胆甾醇沉淀法 甾体皂苷与胆甾醇可生成难溶性分子复合物 据此分离 ①凡有 3β-OH A/B 环反式稠合 5α-H 或 δ 的平展结构的甾醇 如 β-谷甾醇 豆甾醇 胆甾醇 和麦角甾醇等 与甾体皂苷形成的分子复合物的溶度积最小 ②凡有 3α-OH 或 3β-OH 经 酯化或成苷的甾醇 不能与甾体皂苷生成难溶性的分子复合物 ③三萜皂苷不能与甾醇形成 稳定的分子复合物 据此可实现甾体皂苷和三萜皂苷的分离 3 铅盐沉淀法 可用以分离酸性皂苷和中性皂苷 4 色谱分离法 32

33 ①吸附色谱法 常用的吸附剂是硅胶 氧化铝和反相硅胶 洗脱剂一般采用混合溶剂 例如分离混合甾体皂苷元的方法 先将样品溶于含 2%氯仿的苯中 上柱后用此溶剂洗出单 羟基皂苷元 再用含 20%氯仿的苯洗出单羟基且具酮基的皂苷元 最后用含 10%甲醇的苯 洗出双羟基的皂苷元 ②分配色谱法 由于皂苷极性较大 可采用分配色谱法进行分离 一般用低活性的氧化 铝或硅胶作吸附剂 用不同比例的氯仿-甲醇-水或其他极性较大的有机溶剂进行梯度洗脱 ③高效液相色谱法 一般使用反相色谱法 以乙腈-水或甲醇-水为流动相分离和纯化皂 苷可得到良好的效果 也可将极性较大的皂苷做成衍生物后用正相柱进行分离 ④液滴逆流色谱法 7.甾体皂苷和三萜皂苷有何主要光谱特征 1 甾体皂苷 1 紫外光谱 与硫酸反应后可在 nm范围出现最大吸收峰 凡含C-12 羰基 的甾体皂苷元均有 350nm的最大吸收峰 2 红外光谱 可用于区别C-25 的立体异构体 25D系甾体皂苷有 cm cm cm-1及 982cm-1四条谱带 其中 cm-1 处的吸收较 cm-1处 的强 2 倍 25L系甾体皂苷在 cm cm cm-1及 986cm-1 处也 有吸收 其中 cm-1处的吸收较 cm-1 处强 3 4 倍 3 质谱 甾体皂苷元的质谱中均出现一个很强的m/z139 的基峰和中等强度的m/z115 碎片峰以及一个很弱的m/z126 的辅助离子峰 4 NMR谱 螺旋甾烷醇类皂苷元的C-22 信号大多数情况下出现在δ109.5 处 2 三萜皂苷 1 质谱 对于具有(12 的三萜皂苷 分子中因具有环乙烯结构 容易发生 RDA 裂 解 根据生成的碎片离子峰可以确定A B环及D E环上的取代基性质 数目 位置等 2 NMR谱 五环三萜齐墩果烷型 β-香树脂醇型 含有 6 个SP3杂化季碳原子 13CNMR 谱中有 6 个季碳信号 乌索烷型 α-香树脂醇型 13CNMR谱中有 5 个季碳信号 羽扇豆烷 型13CNMR谱中有异丙基信号 8.人参皂苷可分为哪几类 各有何主要结构特点 人参皂苷可分为 3 种类型 人参二醇型 A 型 代表化合物有人参皂苷 Rb1 Rb2 Rc Rd 等 人参三醇型 B 型 代表化合物有人参皂苷 Re Rf Rg1 Rg2 等 齐墩果酸 型 C 型 代表化合物有人参皂苷 Ro A 型 B 型皂苷的皂苷元属于四环三萜 C 型皂苷的皂苷元属于五环三萜 人参皂苷 A 型 B 型皂苷元属达玛烷型 是达玛烷二醇的衍生物 其中 C-20 的结构为 S A 型皂苷元 为 20 S -原人参二醇 B 型皂苷元为 20 S -原人参三醇 这两种皂苷元的性质均不太 稳定 当皂苷用矿酸水解时 C-20 构型容易由 S 型转为 R 型 继之侧链受热发生环合 环 合后生成人参二醇及人参三醇 若将人参总皂苷用 7%HCl 的乙醇溶液进行酸水解 其酸水 解产物用硅胶柱色谱分离 可得到人参二醇 人参三醇和齐墩果酸 33

34 20 S -原人参二醇分子中有 3 个羟基 其中 C3 -OH C29-OH 可能与糖结合成苷 由 于 C-20 羟基是叔羟基 结合的糖与 50%乙酸共热即被水解 而 C3-OH 与糖形成的苷键必须 在较强的酸性条件下才能水解 9.甘草的主要成分是什么 有何主要理化性质和生物活性 常用提取方法是什 么 甘草主要含有三萜皂苷 其中含量较高的为甘草皂苷 又称甘草酸或甘草甜素 是由皂 苷元甘草次酸与 2 分子葡萄糖醛酸所组成 为甘草的甜味成分 甘草皂苷易溶于热稀乙醇 几乎不溶于无水乙醇或乙醚 但极易溶于稀氨水中 甘草皂 苷水溶液有微弱的起泡性及溶血性 甘草皂苷多以钾盐或钙盐形式存在于甘草中 甘草皂苷 与 5%稀H2SO4在加压下 110~120 进行水解 生成 2 分子葡萄糖醛酸及皂苷元 甘草次 酸 甘草皂苷和甘草次酸都具有促肾上腺皮质激素 ACTH 样的生物活性 临床上作为抗 炎药使用 并用于治疗胃溃疡 甘草皂苷常用提取方法为碱溶酸沉法 10.柴胡和知母的主要成分是什么 有何生物活性 柴胡 柴胡主要成分为三萜皂苷 其苷元为齐墩果烷衍生物 如柴胡皂苷 a b c d 等 柴胡总皂苷具有镇静 止痛 镇咳和抗炎作用 知母 知母中的化学成分主要为甾体皂苷 可分为螺甾烷醇类 如知母皂苷 AⅢ和 B Ⅰ等 异螺甾烷醇类 如知母皂苷Ⅰ 和呋甾烷醇类 如知母皂苷 BⅤ等 其中知母皂苷 AⅢ含量最高 知母皂苷可抑制血小板聚集 回到目录 甾体类化合物 1.甾体皂苷常见结构类型有哪些 甾体皂苷由甾体皂苷元和糖组成 甾体皂苷元有螺旋甾烷醇类 异螺旋甾烷醇类 呋甾 烷醇类和变形螺旋甾烷醇类等 它们的基本碳架均为螺旋甾烷及异构体异螺旋甾烷 1 螺旋甾烷醇和异螺旋甾烷醇类 1 甾体皂苷元由 27 个碳原子组成 分子中都含有 A B C D E 和 F 六个环 其 中 A B C D 环为具有环戊烷骈多氢菲结构的甾体基本母核 E 环和 F 环以螺缩酮形式 相联接 它们与甾体母核共同组成了螺旋甾烷的结构 2 一般 B/C 和 C/D 环的稠合为反式 A/B 环稠合有反式 5α-H 即 C-5 上的氢原子 和 C-10 上的甲基为异侧 也有顺式 5β-H 即 C-5 上的氢原子和 C-10 上的甲基为同侧 3 分子中含有多个羟基 大多数在 C-3 上有羟基 34

35 4 在甾体皂苷元的 E F 环中有三个不对称碳原子 C-20 C-22 和 C-25 C-20 位上 的甲基都是 α 结构 C-25 甲基则有两种构型 当 C-25 位上的甲基为直立键时 为 β 型 其 绝对构型为 L-型 也叫 L-系 或 25S 25L 25βF Neo 当 C-25 位上甲基为平伏键时 为 α 型 其绝对构型为 D-型 也叫 D-系 或 25R 25D 25αF Iso 一般来说 D-型化 合物比 L-型化合物稳定 L-型的衍生物称为螺旋甾烷 D-型的衍生物称为异螺旋甾烷 5 甾体皂苷分子中多不含羧基 显中性 故甾体皂苷又称中性皂苷 2 呋甾烷醇类 是螺旋甾烷醇和异螺旋甾烷醇类 F 环开环 26-OH 苷化形成的呋甾烷 皂苷 均为双糖链皂苷 均为原生苷 3 变形螺旋甾烷醇类 基本结构与螺旋甾烷醇类相同 唯 F 环为四氢呋喃环 2.什么是强心苷 有何主要结构特征 如何分类 强心苷是指天然界存在的一类对心脏具有显著生理活性的甾体苷类 主要用于治疗充血 性心力衰竭及节律障碍等心脏疾患 强心苷由强心苷元和糖缩合而成 强心苷元属甾体衍生物 其结构特征是甾体母核的 C-17 位上连接一个不饱和内酯环 1 强心苷元 1 甾体母核部分 ①甾体母核部分的 A B C D 四个环的稠合方式为 B/C 环反式 C/D 环多为顺式 个别反式 A/B 环则有顺式或反式两种稠合方式 但大多数是顺式 如洋地黄毒苷元 少数 为反式 如乌沙苷元 ②甾体母核的 C-10 C-13 C-17 位取代基均为 β-构型 C-3 和 C-14 位上都连有羟基 C-3 位羟基多数为 β-构型 C-14 位羟基都是 β-构型 2 不饱和内酯环部分 根据甾体母核 C-17 位上连接的不饱和内酯环的不同 可将强心苷元分为两类 ①甲型强心苷元 强心甾烯类 甲型强心苷元共由 23 个碳原子组成 其基本母核称为 强心甾 此类苷元在甾体母核 C-17 位上连接的是五元不饱和内酯环 即 αβ-γ-内酯 ②乙型强心苷元 蟾蜍甾烯类 乙型强心苷元共由 24 个碳原子组成 其基本母核称为 海葱甾或蟾蜍甾 此类苷元在甾体母核 C-17 位上连接的是六元不饱和内酯环 即 αβ γδ双烯-δ-内酯 2 糖 1 α-羟基糖 除 D-葡萄糖外 还有 6-去氧糖 如 L-鼠李糖 L-夫糖 D-鸡纳糖 6-去氧糖甲醚 如 L-黄花夹竹桃糖 D-洋地黄糖 等 2 α-去氧糖 主要存在于强心苷类化合物的分子中 主要有 2 6-去氧糖 如 D-洋 地黄毒糖 2 6-二去氧糖甲醚 如 L-夹竹桃糖 D-加拿大麻糖 等 3 苷元和糖的连接方式 强心苷类按与苷元与糖的连接方式不同分为以下三种类型 Ⅰ型强心苷 苷元- 2 6-二去氧糖 X- D-葡萄糖 Y 35

36 Ⅱ型强心苷 苷元- 6-去氧糖 X- D-葡萄糖 Y Ⅲ型强心苷 苷元- D-葡萄糖 Y 紫花样地黄苷 A 和洋地黄毒苷均属Ⅰ型强心苷 真地吉他林为Ⅱ型强心苷 绿海葱苷 则属Ⅲ型强心苷 3.强心苷有何主要物理性质 1 性状 强心苷多为无色结晶或无定形粉末 具有旋光性 C-17 位上侧链为 β-构型者 味苦 而 α-构型者味不苦 但无强心作用 对粘膜有刺激性 2 溶解性 强心苷一般可溶于丙酮 甲醇 乙醇及水等极性溶剂 微溶于乙酸乙酯 含醇氯仿 难溶于乙醚 苯 石油醚等非极性溶剂 强心苷的溶解性与其分子中所含糖的数目和种类 苷元所含的羟基数目和位置等有关 1 糖的数目 糖基多的原生苷比其次生苷及苷元的亲水性强 在极性溶剂中的溶解 度大 苷元则难溶于极性溶剂 易溶于氯仿 乙酸乙酯中 2 糖的种类 当苷分子中糖基数目相同时 则随着葡萄糖 6-去氧糖和 2 6-二去氧 糖羟基数目的递减 在极性溶剂中的溶解度依次降低 3 羟基数目 强心苷类的溶解性能随苷元部分羟基数目的增加 亲水性增强 例如 乌本苷虽是单糖苷 但其分子中共有 8 个羟基 其中 5 个羟基存在于苷元部分 水溶性很 大 1 75 难溶于氯仿 洋地黄毒苷虽是三糖苷 但分子中的 3 个糖基都是 α-去氧糖 整个分子只有 5 个羟基 在水中溶解度很小 易溶于氯仿 羟基位置 强心苷分子中羟基数目相等时 溶解性能也受苷元中羟基位置的影响 苷元上的羟基不能形成分子内氢键的比能形成分子内氢键的水溶性大 毛花洋地黄苷乙几乎 不溶于水 在氯仿中溶解度较大 因为苷元上的羟基能形成分子内氢键而极性降 低 而毛花洋地黄苷丙在水的溶解度 较大 在氯仿中的溶解度 小 于毛花洋地黄苷乙 因为苷元上的羟基不能形成分子内氢键 4.在提取分离强心苷时 应注意什么问题 1 提取 提取原生苷 首先要注意抑制酶的活性 防止酶解 原料要新鲜 采收后要低温快速干 燥 保存期间注意防潮 控制含水量 提取时要避免酸碱的影响 提取次生苷 可利用酶解 或酸水解的方法 提高目标提取物的产量 常用甲醇或 70 80%的乙醇作溶剂 原料含脂类杂质较多时 可先用石油醚或溶剂汽 油脱脂 原料含叶绿素较多时 可用稀碱液皂化法 静置析胶法 活性炭吸附法除去叶绿素 2 分离 强心苷浓缩液 可用氯仿和不同比例的氯仿-甲醇 乙醇 溶液依次萃取 将强心苷按 极性大小分为几部分 再采用溶剂萃取法 逆流分溶法和色谱分离法分离 分离亲脂性单糖 苷 次苷和苷元 一般选用吸附色谱 常以硅胶和氧化铝为吸附剂 5.强心苷有哪些主要水解反应 1 酸水解 36

37 1 温和酸水解 用稀酸 如 mol/L 的盐酸或硫酸 在含水醇中经短时间 半 小时至数小时 加热回流 在此条件下可使Ⅰ型强心苷水解生成苷元和糖 如紫花洋地黄苷 A 经温和酸水解 得到洋地黄毒苷元 D-洋地黄毒糖和洋地黄双糖 2 强烈酸水解 Ⅱ型和Ⅲ型强心苷中的糖 均非 α-去氧糖 用温和酸水解无法使其 水解 必须增高酸的浓度 3 5% 延长水解时间或加压 但常引起苷元结构的改变 形 成脱水苷元 例如以强烈酸水解法进行水解时 紫花洋地黄苷 A 不能得到洋地黄毒苷元而 得缩水洋地黄毒苷元 紫花洋地黄苷 B 不能得到羟基洋地黄毒苷元而得到二缩水羟基洋地 黄毒苷元 2 酶水解 含强心苷的植物中均有水解葡萄糖的酶 无水解 α-去氧糖的酶 所以酶能水解除去强 心苷分子中的葡萄糖而保留 α-去氧糖 得到次级苷 紫花洋地黄叶中含有紫花苷酶 可将 紫花洋地黄苷 A B 分别水解除去分子中的 D-葡萄糖而生成洋地黄毒苷和羟基洋地黄毒苷 故紫花洋地黄叶中上述四种苷都存在 糖基上有乙酰基的强心苷对酶作用阻力大 苷元类型不同 被酶水解的难易亦有区别 一般来说 乙型强心苷较甲型强心苷更易为酶水解 酶解法在强心苷生产中有很重要的作用 由于甲型强心苷的强心作用与分子中的糖基数 目有关 即苷的强心作用强度为单糖苷 二糖苷 三糖苷 所以常利用酶解法使植物中的原 生苷水解成强心作用更强的次生苷 3 碱水解 强心苷的苷键对碱较稳定而不被水解 但是 在碱试剂的作用下 可使强心苷分子中酰 基水解 内酯环开裂 转位及苷元异构化等 1 酰基的水解 常用的碱有碳酸氢钠 碳酸氢钾 氢氧化钙和氢氧化钡 它们能选择性地水解苷元或糖 基上的酰基而不影响内酯环 碳酸氢钠或碳酸氢钾主要使 α-去氧糖上的酰基水解 而 α-羟 基糖及苷元上的酰基往往不被其水解 氢氧化钙或氢氧化钡可以使 α-去氧糖 α-羟基糖和苷 元上的酰基水解 2 内酯环的水解 在水溶液中 氢氧化钠 氢氧化钾能使强心苷的内酯环开裂 酸化后又可重新闭环 醇 溶液中 氢氧化钠 氢氧化钾亦能使内酯环开裂 但同时还使其结构异构化 故酸化也不再 有可逆变化 甲型强心苷在氢氧化钾的醇性溶液中 通过内酯环的质子转移 双键转移形成 C-22 活 性亚甲基 乙型强心苷在醇性氢氧化钾溶液中 不发生双键转移 不能形成活性亚甲基 6.强心苷有哪些主要显色反应 1 甾体母核的显色反应 1 醋酐-浓硫酸反应 Liebermann-Burchard 反应 强心苷溶于氯仿 加醋酐-浓硫酸 混合液数滴 反应液呈黄 红 蓝 紫 绿的颜色变化 最后褪色 37

38 2 Salkowski 反应 样品溶于氯仿 加浓硫酸 氯仿层显血红色 硫酸层显绿色荧光 3 三氯化锑反应 样品点于滤纸或薄层板 喷以三氯化锑氯仿液 100 加热 显灰 蓝 蓝 灰紫斑点 4 三氯乙酸-氯胺 T 反应 样品点于滤纸或薄层板 喷以三氯乙酸-氯胺 T 试剂 100 加热 紫外灯下观察荧光 可用于区分三种洋地黄毒苷元 洋地黄毒苷元 羟基洋地黄毒 苷元和异羟基洋地黄毒苷元 洋地黄毒苷元衍生的苷类显黄色荧光 羟基洋地黄毒苷元衍 生的苷类显亮蓝色荧光 异羟基洋地黄苷元衍生的苷类显蓝色荧光 5 Tschugaev 反应 2 C-17 位不饱和内酯环的颜色反应 甲型强心苷在碱性醇溶液中 双键由 转移到 生成 C-22 活性亚甲基 能与下列活性亚甲基试剂作用而显色 乙型强心苷在碱性醇溶液中不能产生活性亚甲基 故 无此类反应 此类反应不仅可用于强心苷类的检识 还可用来区别甲型和乙型强心苷 其反 应均呈深红色 1 Legal 反应 试剂为亚硝酰铁氰化钠和氢氧化钠醇溶液 2 Raymond 反应 试剂为间二硝基苯和氢氧化钠醇溶液 3 Kedde 反应 试剂为 3 5-二硝基苯甲酸和氢氧化钠醇溶液 4 Baljet 反应 试剂为苦味酸和氢氧化钠醇溶液 3 α-去氧糖的颜色反应 1 Keller-Kiliani K-K 反应 α-去氧糖的显色反应 试剂包括冰醋酸 浓硫酸和三 氯化铁 若在此条件下 能水解出游离的 α-去氧糖 醋酸层渐呈蓝色 需要注意的是 这 一反应是 α-去氧糖的特征反应 但只对游离的 α-去氧糖或 α-去氧糖与苷元连接的强心苷呈 色 α-去氧糖和葡萄糖或其他羟基糖连接的双糖 叁糖及乙酰化的 α-去氧糖 由于在此条件 下不能水解出的 α-去氧糖而不呈色 2 占吨氢醇反应 该反应为 α-去氧糖的显色反应 只要分子中有 α-去氧糖即可呈红 色 试剂包括冰醋酸 浓盐酸和占吨氢醇 3 过碘酸-对硝基苯胺反应 4 对-二甲氨基苯甲醛反应 7.如何用紫外光谱区别甲型强心苷元和乙型强心苷元 具有 αβ 五元不饱和内酯环的甲型强心苷元在 nm logε 处呈现最 大吸收 具有 αβγδ 六元不饱和内酯环的乙型强心苷元的紫外光谱特征吸收在 nm logε3.39 处 回到目录 生物碱 38

39 1.什么是生物碱 其在植物界的分布规律及在植物体内的存在形式有哪些 生物碱是指一类来源于生物界 以植物为主 的含氮有机化合物 多数生物碱分子具有 较复杂的环状结构 且氮原子在环状结构内 大多呈碱性 一般具有生物活性 但有些生物 碱并不完全符合上述生物碱的含义 如麻黄碱的氮原子不在环内 咖啡不显碱性等 分布规律 1 绝大多数生物碱分布在高等植物 尤其是双子叶植物中 如毛茛科 罂 粟科 防己科 茄科 夹竹桃科 芸香科 豆科 小檗科等 2 极少数生物碱分布在低等 植物中 3 同科同属植物可能含相同结构类型的生物碱 4 一种植物体内多有数种或数 十种生物碱共存 且它们的化学结构有相似之处 存在形式 有机酸盐 无机酸盐 游离状态 酯 苷等 2.生物碱的常见结构类型有哪些 这一部分内容需要结合后面的重点植物 如麻黄 黄连 洋金花 苦参 汉防己 马钱 子 乌头等 中所含的生物碱的结构类型去掌握 重要类型包括 吡啶类 主要是喹喏里西啶类 苦参所含生物碱 如苦参碱 莨菪烷类 洋金花所含生物碱 如莨菪碱 异喹啉类 主要有苄基异喹啉类 如罂粟碱 双苄基异喹啉类 汉防己所含生物碱 如汉防己甲素 原小檗碱类 黄连所含生物碱 如小檗碱 和吗啡类 如吗啡 可待因 吲哚类 主要有色胺吲哚类 如吴茱萸碱 单萜吲哚类 马钱子所含生物碱 如士的 宁 二聚吲哚类 如长春碱 长春新碱 萜类 乌头所含生物碱 如乌头碱 紫杉醇 甾体 贝母碱 有机胺类 麻黄所含生物碱 如麻黄碱 伪麻黄碱 3.生物碱的物理性质有哪些 这一部分内容需要重点掌握某些生物碱特殊的物理性质 主要包括 液体生物碱 烟碱 槟榔碱 毒藜碱 具挥发性的生物碱 麻黄碱 伪麻黄碱 具升华性的生物碱 咖啡因 具甜味的生物碱 甜菜碱 有颜色的生物碱 小檗碱 蛇根碱 小檗红碱 另外需注意生物碱的旋光性受多种因素的影响 如溶剂 ph 值 生物碱存在状态等 同时生物碱的旋光性影响其生理活性 通常左旋体的生理活性强于右旋体 4.生物碱的溶解性有何规律 1 亲脂性生物碱易溶于亲脂性有机溶剂 如氯仿 乙醚 可溶于醇类溶剂 难溶于水 生物碱盐难溶于亲脂性有机溶剂 可溶于醇类溶剂 易溶于水 2 季铵型生物碱难溶于亲脂性有机溶剂 可溶于醇类溶剂 易溶于水 酸水 碱水 3 一些小分子生物碱既可溶于水 也可溶于氯仿 如麻黄碱 苦参碱 秋水仙碱等 4 具有羧基的生物碱 可溶于碱水 如碳酸氢钠水溶液 具有酚羟基的生物碱 可溶 39

40 于苛性碱溶液 如吗啡 青藤碱 5 具有内酯 或内酰胺 结构的生物碱可溶于热苛性碱溶液 如喜树碱 5.生物碱的碱性大小如何表示 影响生物碱碱性大小的因素有哪些 生物碱的碱性大小用 pka 生物碱的共轭酸的解离常数的负对数 表示 pka 大 生物 碱的碱性强 此处需要注意 pka pkb Ka Kb 四者之间的相互关系 它们与生物碱碱性 大小的关系为 pka 大 pkb 小 Ka 小 Kb 大 生物碱的碱性强 反之则弱 影响生物碱碱性大小的因素包括 1 N 原子的杂化方式 SP3 氮大于 SP2 氮大于 SP 氮 2 电效应 诱导效应 烷基的供电子诱导效应使碱性增强 苯基 羰基 酯基 醚基 羟基 双键 含双键或氧原子的基团 的吸电子诱导效应使碱性降低 共轭效应 大部分共轭效应使碱性降低 其中苯胺型 酰胺型生物碱碱性降低明显 如 胡椒碱 秋水仙碱 咖啡碱 烯胺型生物碱大部分碱性降低 个别碱性增强 如蛇根碱 3 空间效应 碱性降低 如叔胺碱的碱性一般弱于仲胺碱 东莨菪碱碱性小于莨菪碱 甲基麻黄碱的碱性小于麻黄碱即是因为这个缘故 4 氢键效应 碱性增强 如麻黄碱的碱性小于伪麻黄碱 6.进行生物碱沉淀反应时需注意什么问题 1 常用沉淀试剂 碘化物复盐 重金属盐 大分子酸 其中碘化铋钾试剂 Dragendorff 试剂 最为常用 雷氏铵盐试剂可用于水溶性生物碱的分离 2 反应条件 稀酸水溶液 3 假阳性 蛋白质 多肽 鞣质等可引起假阳性 需净化 净化方法为酸水提取液碱 化后氯仿萃取 氯仿萃取液再用酸水萃取 取酸水萃取液进行沉淀反应 4 假阴性 麻黄碱 咖啡碱与多数生物碱沉淀试剂不能发生沉淀反应 5 应用 生物碱预识 生物碱提取 分离 纯化 生物碱检识 薄层或纸层色谱显色 剂 7.苦参生物碱的结构类型是什么 其理化性质和提取分离方法有哪些 1 结构类型 苦参所含生物碱主要是苦参碱和氧化苦参碱 此外还含有羟基苦参碱 N-甲基金雀花 碱 安那吉碱 巴普叶碱和去氢苦参碱 苦参烯碱 等 这些生物碱都属于喹喏里西啶类衍 生物 分子中均有 2 个氮原子 一个是叔胺氮 一个是酰胺氮 2 理化性质 碱性 苦参中所含生物碱均有两个氮原子 一个为叔胺氮 N-1 呈碱性 另一个为 酰胺氮 N-16 几乎不显碱性 所以它们只相当于一元碱 苦参碱和氧化苦参碱的碱性比 较强 溶解性 苦参碱的溶解性比较特殊 不同于一般的叔胺碱 它既可溶于水 又能溶于氯 仿 乙醚等亲脂性溶剂 氧化苦参碱是苦参碱的氮氧化物 具半极性配位键 其亲水性比苦 40

41 参碱更强 易溶于水 难溶于乙醚 但可溶于氯仿 极性 苦参生物碱的极性大小顺序是 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生物碱 苦参碱和氧 化苦参碱的分离 利用二者在乙醚中的溶解度不同进行 8.麻黄生物碱的结构类型是什么 其理化性质 鉴别反应和提取分离方法有哪 些 1 结构类型 麻黄中含有多种生物碱 以麻黄碱和伪麻黄碱为主 其次是甲基麻黄碱 甲基伪麻黄碱 和去甲基麻黄碱 去甲基伪麻黄碱 麻黄生物碱分子中的氮原于均在侧链上 属于有机胺类 生物碱 麻黄碱和伪麻黄碱属仲胺衍生物 且互为立体异构体 它们的结构区别在于 Cl 的 构型不同 2 理化性质 挥发性 麻黄碱和伪麻黄碱的分子量较小 具有挥发性 碱性 麻黄碱和伪麻黄碱为仲胺生物碱 碱性较强 由于伪麻黄碱的共轭酸与 C2-OH 形成分子内氢键稳定性大于麻黄碱 所以伪麻黄碱的碱性强于麻黄碱 溶解性 由于麻黄碱和伪麻黄碱的分子较小 其溶解性与一般生物碱不完全相同 既可 溶于水 又可溶于氯仿 但伪麻黄碱在水中的溶解度较麻黄碱小 麻黄碱和伪麻黄碱形成盐 以后的溶解性能也不完全相同 如草酸麻黄碱难溶于水 而草酸伪麻黄碱易溶于水 盐酸麻 黄碱不溶于氯仿 而盐酸伪麻黄碱可溶于氯仿 3 鉴别反应 麻黄碱和伪麻黄碱不能与大数生物碱沉淀试剂发生反应 但可用下述反应鉴别 二硫化碳-硫酸铜反应 属于仲胺的麻黄碱和伪麻黄碱产生棕色沉淀 属于叔胺的甲基麻 黄碱 甲基伪麻黄碱和属于伯胺的去甲基麻黄碱 去甲基伪麻黄碱不反应 铜络盐反应 麻黄碱和伪麻黄碱的水溶液加硫酸铜 氢氧化钠 溶液呈蓝紫色 4 提取分离 溶剂法 利用麻黄碱和伪麻黄碱既能溶于水 又能溶于亲脂性有机溶剂的性质 以及麻 黄碱草酸盐比伪麻黄碱草酸盐在水中溶解度小的差异 使两者得以分离 方法为麻黄用水提 取 水提取液碱化后用甲苯萃取 甲苯萃取液流经草酸溶液 由于麻黄碱草酸盐在水中溶解 度较小而结晶析出 而伪麻黄碱草酸盐留在母液中 水蒸汽蒸馏法 麻黄碱和伪麻黄碱在游离状态时具有挥发性 可用水蒸汽蒸馏法从麻黄 中提取 离子交换树脂法 利用生物碱盐能够交换到强酸型阳离子交换树脂柱上 而麻黄碱的碱 性较伪麻黄碱弱 先从树脂柱上洗脱下来 从而使两者达到分离 9.黄连生物碱的结构类型是什么 小檗碱有何主要理化性质和鉴别反应 1 结构类型 41

42 黄连生物碱主要包括小檗碱 巴马丁 黄连碱 甲基黄连碱 药根碱 木兰碱等 均属 于苄基异喹啉衍生物 除木兰碱为阿朴菲型外都属于原小檗碱型 且都是季铵型生物碱 其 中以小檗碱含量最高 可达 10% 有抗菌 抗病毒作用 2 小檗碱的理化性质 1 性状 小檗碱为黄色针状结晶 加热至 110 变为黄棕色 于 160 分解 盐酸小檗 碱加热至 220 分解 生成红棕色的小檗红碱 2 碱性 小檗碱属季铵型生物碱 可离子化而呈强碱性 其 pka 值为 溶解性 游离小檗碱能缓缓溶解于水中 易溶于热水或热乙醇 在冷乙醇中溶解度不 大 小檗碱的盐酸盐在水中的溶解度较小 较易溶于沸水 难溶于乙醇 小檗碱与大分子有 机酸 如甘草酸 黄芩苷 大黄鞣质等结合 形成的盐在水中的溶解度都很小 4 互变异构 小檗碱一般以季铵型生物碱的状态存在 可以离子化呈强碱性 能溶于水 溶液为红棕色 但在其水溶液中加入过量强碱 季铵型小檗碱则部分转变为醛式或醇式 其 溶液也转变成棕色或黄色 醇式或醛式小檗碱为亲脂性成分 可溶于乙醚等亲脂性有机溶剂 3 小檗碱的鉴别反应 小檗碱除了能与一般生物碱沉淀试剂产生沉淀反应外 还具有两个特征性检识反应 1 丙酮加成反应 在强碱性下 盐酸小檗碱可与丙酮反应生成黄色结晶性小檗碱丙酮加 成物 2 漂白粉显色的反应 在小檗碱的酸性水溶液中加入适量的漂白粉 或通入氯气 小 檗碱水溶液即由黄色转变为樱红色 10.汉防己生物碱的结构类型是什么 有何主要理化性质 如何提取分离 1 结构类型 汉防己甲素和汉防己乙素均为双苄基异喹啉衍生物 氮原子呈叔胺状态 轮环藤酚碱为 季铵型生物碱 2 理化性质 1 碱性 汉防己甲素和汉防己乙素分子结构中均有两个处于叔胺状态的氮原子 碱性较 强 轮环藤酚碱属于原小檗型季铵碱 具强碱性 2 溶解性 汉防己甲素和汉防己乙素亲脂性较强 具有脂溶性生物碱的一般溶解性 但 由于两者分子结构中取代基的差异 前者为甲氧基 后者为酚羟基 故汉防己甲素的极性较 小 能溶于冷苯 汉防己乙素极性较大 难溶于冷苯 轮环藤酚碱为水溶性生物碱 可溶于 水 甲醇 乙醇 难溶于乙醚 苯等亲脂性有机溶剂 3 提取分离 汉防己用乙醇提取得总生物碱 然后根据各成分溶解性和极性的差异进行分离 将总生 物碱溶于稀酸水 利用汉防己甲素和汉防己乙素在苯中溶解度的差异 碱化后用苯萃取出汉 防己甲素 再用氯仿萃取出汉防己乙素 轮环藤酚碱为水溶性生物碱 仍留在碱水层 汉防 己甲素和汉防己乙素的分离也可采用氧化铝柱色谱 利用其极性的差异进行分离 汉防己甲 素极性小 先被洗脱 而汉防己乙素极性大 后被洗脱 42

43 11.洋金花生物碱的结构类型是什么 有何主要理化性质和鉴别反应 结构类型 洋金花生物碱属于莨菪烷衍生物 是由莨菪醇类 莨菪醇 山莨菪醇 东 莨菪醇 去甲莨菪醇 和莨菪酸类 莨菪酸 羟基莨菪酸 结合生成的一元酯类化合物 主 要生物碱有莨菪碱 其外消旋体称阿托品 东莨菪碱 山莨菪碱 樟柳碱和去甲莨菪碱等 理化性质 1 旋光性 除阿托品无旋光性外 其他生物碱均具有左旋光性 莨菪碱在酸碱接触 下或加热 可通过烯醇化 发生外消旋 成为阿托品 2 碱性 东莨菪碱和樟柳碱由于立体效应的影响 碱性较弱 莨菪碱无立体效应障 碍 碱性较强 山莨菪碱碱性介于莨菪碱和东莨菪碱之间 3 溶解性 莨菪碱 或阿托品 亲脂性较强 可溶于四氯化碳 难溶于水 东莨蓉 碱有较强的亲水性 可溶于水 难溶于四氯化碳 樟柳碱的溶解性与东莨菪碱相似 4 水解性 因分子结构中具有酯键 洋金花生物碱在碱性水溶液中受热可发生水解 反应 鉴别反应 洋金花生物碱具有一般生物碱的通性 能与多种生物碱沉淀试剂产生沉淀反 应 特征性鉴别反应还有 l 氯化汞沉淀反应 因为莨菪碱的碱性较强 而东莨菪碱的碱性较弱 莨菪碱 或 阿托品 与氯化汞反应生成黄色沉淀 加热后沉淀变为红色 东莨菪碱则与氯化汞反应生成 白色沉淀 加热后沉淀仍为白色 2 Vitali 反应 莨菪碱 或阿托品 东莨菪碱 山莨菪碱和去甲莨菪碱可发生 Vitali 反应 用发烟硝酸处理后 再与苛性碱醇溶液反应 显深紫色 而樟柳碱为阴性反应 3 过碘酸氧化乙酰丙酮缩合反应 樟柳碱可与过碘酸 乙酰丙酮在醋酸铵溶液中发 生缩合反应 生成二乙酰基二甲基二氢吡啶 DDL 显黄色反应 而莨菪碱 或阿托品 东莨菪碱 山莨菪碱和去甲莨菪碱为阴性反应 12.马钱子生物碱的结构类型是什么 有何主要理化性质和鉴别方法 结构类型 马钱子生物碱属于吲哚类衍生物 主要生物碱是士的宁 番木鳖碱 和马钱 子碱 二者味均极苦 具强毒性 是马钱子的主要毒性成分 理化性质 1 溶解性 马钱子碱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 宁盐酸盐水溶性小于马钱子碱盐酸盐 易从水中析出 据此可分离士的宁和马钱子碱 2 碱性 士的宁和马钱子碱的分子结构中均有两个氮原子 但只相当于一元碱 其 中吲哚环上的氮原于呈内酰胺结构 几无碱性 另一个氮原子为叔胺状态 呈中等强度碱性 鉴别方法 1 硝酸反应 士的宁与硝酸作用呈淡黄色 蒸干后的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 由红色转为紫色 2 浓硫酸-重铬酸钾反应 士的宁初呈蓝紫色 缓变为紫堇色 最后为橙黄色 马钱 子碱则颜色与士的宁不同 43

44 13.乌头生物碱的结构类型是什么 有何主要理化性质和鉴别方法 结构类型 乌头主要含有二萜类生物碱 大多属于四环或五环二萜类衍生物 主要生物 碱有乌头碱 次乌头碱和美沙乌头碱等 这三个生物碱分子结构中由于在 C-14 和 C-8 位有 两个酯键 故称为双酯型生物碱 理化性质 1 水解性 乌头碱 次乌头碱和美沙乌头碱等双酯型生物碱 具麻辣味 毒性极强 是乌头的主要毒性成分 若将双酯型生物碱经水解除去酯基 生成单酯型生物碱 乌头次碱 等 或无酯键的醇胺型生物碱 乌头原碱等 则毒性降低 2 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 鉴别方法 可用薄层色谱和纸色谱鉴别 其中若采用多缓冲纸色谱鉴别 乌头碱 次乌 头碱和美沙乌头碱等双酯型生物碱停留在 ph3 的缓冲带中 而乌头原碱等醇胺型生物碱停 留在原点 回到目录 44