执业药师考试中药化学复习资料.docx

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执业药师考试中药化学复习资料前言一、考情分析1.中药专业知识二：中药鉴定学、中药化学2.中药鉴定学与中药化学是6：4，中药鉴定学60%，中药化学40%。3.中药化学：A型题16道题，每小题1分，共16分；B型题32题，每小题0.5分，共16分；X型题8道题，每小题1分，共8分。二、绪论1.概念：中药化学是运用现代科学伦理与方法研究中药中化学成分的一门学科。2.主要内容：结构类型、物理化学性质、提取分离方法及主要类型化学成分的结构鉴定。三、学习方法1.以总论为基础：以总论为基础，学习好总论的知识，灵活运用总论的知识，去解决各类化学成分的实际问题，在复习、考试的时候能起到事半功倍的效果。2.紧抓化学结构，以化学结构为核心：掌握不同化合物化学结构特点。3.学习主线：化学结构—→理化性质—→提取分离。4.以理解、记忆、融会贯通为最主要的学习方法。5.先粗后细、先干后叶、先面后点。6.学习教材—→完成习题—→复习教材。第一章总论第一节绪论1.有效成分：与药效有关的成分；2.无效成分：与药效无关的成分。第二节中药有效成分的提取与分离（重点）一、中药有效成分的提取（一）提取概念：采用一种方法，使中药里面有效的成分与无效的成分分开。（二）提取方法：1.溶剂提取法：选择一个适当的溶剂将中药里面的有效成分提取出来。（1）常用提取溶剂：石油醚、正己烷、环己烷、苯、氯仿、乙酸乙酯、正丁醇、丙酮、乙醇、甲醇、水。（极性小→极性大）（2）提取溶剂的特殊性质：石油醚：是混合型的物质；氯仿：比重大于水；乙醚：沸点很低；正丁醇：沸点大于水。①亲脂型溶剂与亲水型溶剂：石油醚、正己烷、环己烷、苯、氯仿、乙酸乙酯、正丁醇与水混合之后会分层，称为亲脂型溶剂；丙酮、乙醇、甲醇与水混合之后不分层，称为亲水型溶剂。②不同溶剂的符号。（3）选择溶剂：不同成分因为分子结构的差异，所表现出的极性不一样，在提取不同级性成分的时候，对溶剂的要求也不一样。1）物质极性大小原则：①含C越多，极性越小；含O越多，极性越大。②在含O的化合物中，极性的大小与含O的官能团有关：含O官能团所表现出的极性越大，此化合物的极性越大。③与存在状态有关：游离型极性小；解离型（结合型）极性大。2）选择溶剂原则：相似相溶（4）提取方法：1）浸渍法：不用加热，适用于热不稳定化学成分，或含有大量淀粉、树胶、果胶、黏液质的成分提取。缺点：效率低、时间长。2）渗漉法：不用加热，缺点：溶剂消耗量大、时间长3）煎煮法：使用溶剂为水，适用于热稳定的药材的提取。缺点：不是用于含有挥发性或淀粉较多的成分的提取；不能使用有机溶剂提取。4）回流提取法与连续回流提取法：使用溶剂为有机溶剂。回流提取法有机溶剂消耗量大；连续回流提取法溶剂消耗量少，节省了溶剂，缺点：加热时间长，对热不稳定的成分在使用此法时要十分小心。5）超声波提取法：提取效率高；对有效成分结构破坏比较小。6）超临界流体萃取法：CO2萃取。特点：①不残留有机溶剂，萃取速度快、收率高，工艺流程简单、操作方便。②无传统溶剂法提取的易燃易爆危险；减少环境污染，无公害；产品是纯天然的。③因萃取温度低，适用于对热不稳定物质的提取。④萃取介质的溶解特性容易改变，在一定温度下只需改变其压力。⑤可加入夹带剂，改变萃取介质的极性来提取极性物质。⑥适于极性较大和分子量较大物质的萃取。⑦萃取介质可以循环利用，成本低。⑧可与其他色谱技术连用及IR、MS联用，高效快速的分析中药及其制剂中的有效成分。2.非溶剂提取法（1）水蒸气提取法：适用于具有挥发性的、能随水蒸气蒸馏而不被破坏，且难溶或不溶于水的成分的提取。（2）升华法：具有升华性质的成分提取。二、中药有效成分的分离与精制（一）根据物质溶解度差别进行分离1.结晶及重结晶法利用不同温度可引起物质溶解度改变的性质来分离物质。选择结晶溶剂的原则是：对要结晶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。另外要求结晶溶剂不与待结晶物质发生化学反应；沸点较低、易挥发；无毒或毒性很小。判断结晶纯度的方法。（1）晶型均一，色泽均匀。（2）有一定的熔点和较小的熔距，熔距应在2度以内。（3）TLC或PC分别用三种以上溶剂系统检识，同单一圆整斑点。（4）HPLC或GC检查呈现单峰。2.沉淀法（1）在溶液中回入另一种溶剂以改变混合的极性，使一部分物质沉淀析出。如：水提醇沉法（除去多糖或蛋白质）；醇提水沉法（除去树脂或叶绿素）；醇提乙醚沉淀或丙酮沉淀法（使皂苷沉淀析出）（2）pH法：对酸性、碱性或两性有机化合物来说，常可通过加入酸、碱以调节溶液的pH值，改变分子的存在状态（游离型或解离型），从而改变溶解度而实现分离。酸提碱沉法（使生物碱类成分沉淀）。碱提酸沉法（使黄酮、蒽醌等沉淀）；等电点法（使蛋白质沉淀）（3）盐类沉淀法：通过加入某种沉淀试剂，使生成水不溶性的类沉淀。（二）根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离1.分配系数K K=Cu/CL K：表示分配系数；Cu：表示溶质在上相溶剂中的浓度；CL：表示溶质在下相溶剂中的浓度。K越大越容易分离。2.分离因子β分离因子β可定义为A、B两种溶质在同一溶剂系统中分配系数的比值。β=KA/KBβ越大越容易分离。β≧100，仅作一次简单萃取就可实现基本分离；若100＞β＞10，则须萃取10～12次；β≧2时，要想实现分离，须做100次以上萃取才能完成；β≈1时，则KA≈KB，意味着两者极其相近，即使作任意次分配也无法实现分离。3.分配比与pH对酸性、碱性及两性有机化合物来说，都具有游离型和解离型，二者可互相转化，故在两相中的分配比不同。一般而言，pH＜3时，酸性物质多呈非解离状态（HA）、碱性物质呈解离状态（BH＋）存在，PH＞12时，则酸性物质呈解离状态（A-）、碱性物质呈非解离状态（B）存在。4.纸色谱纸色谱属于分配色谱，原理与液-液萃取法基本相同。5.分配柱色谱分离水溶性或极性较大的成分时，固定相多采用强极性溶剂，如水、缓冲溶液等，流动相一般选择极性相对较小的有机溶剂，称为正相分配色谱；反相分配色谱。（三）根据物质的吸附性差别进行分离1.物理吸附基本规律—相似者易于及附硅胶、氧化铝是极性吸附剂，遵循“相似者易于吸附”的经验规律。活性炭为是非极性吸附剂，与硅胶、氧化铝相反。为避免发生化学吸附，酸性物质宜用硅胶，碱性物质则宜用氧化铝进行分离。2.极性及其强弱判断化合物的极性由分子中所官能团决定3.吸附色谱法应用4.聚酰胺聚酰胺吸附属于氢键吸附，酰胺羰基与酚类、黄酮类化合物的酚羟基，或酰胺键上的游离氨基与醌类、脂肪羧酸上的羰基形成氢键缔合而产生吸附。吸附强弱则取决于各种化合物与之形成氢键缔合的能力。聚酰胺特别适合分离酚类、醌类、黄酮类化合物。（1）形成氢键的基团数目越多，吸附能力越强。（2）成键位置对吸附力也有影响。易形成分于内氢键者，其在聚酰胺上的吸附相对减弱。（3）分子中芳香化程度高者，则吸附性增强；反之则减弱。一般情况下，各种溶剂在聚酸胺术上的洗脱能力由弱至强，可大致排列成下列顺序：水→甲醇→氢氧化钠水溶液→甲酰胺→二甲基甲酰胺→尿素水溶液5.大孔吸附树脂（1）吸附原理大孔吸附树脂是吸附性和分子筛性原理相结合的分子材料。吸附性是由于范德华引力或产生氢键的结果，分子筛性是由于其本身多孔性结构所决定的。（2）影响吸附的因素大孔吸附树脂本身的性质、溶剂的性质和化合物的性质是影响吸附的3个重要因素。（3）大孔吸附树脂的应用（4）洗脱液的选择洗脱液可使用甲醇、乙醇、丙醇、乙酸乙酯等。（四）根据物质分子大小差别进行分离物质分子大小不同的化合物可用透析法、凝胶过滤法、超滤法、超速离心法等分离。1.凝胶过滤法凝胶过滤法也叫凝胶渗透色谱、分子筛过滤、排阻色谱，系利用分子筛分离物质的一种方法。常用的有葡聚糖凝胶（Sepadex-G）以及羟丙基葡聚糖凝胶（Sephadex-LH-20）。Sephadex G只适于在水中应用。Sephadex LH-20既可在水中应用，又可在由极性与非极性溶剂组成的混合溶剂中应用。2.膜过滤法膜过滤法主要包括渗透、反渗透、超滤、电渗析、透析、液膜技术等。透析法多用于水溶性的大分子和小分子物质的分离，如蛋白质、酶、多糖分离过程中的脱盐。按照孔径大小，可将透析膜分为：微滤膜、超滤膜、反渗透膜、纳米膜。（五）根据物质解离程度不同进行分离1.离子交换法分离物质的原理离子交换法系以离子交换树脂作为固定相，以水或含水溶剂作为流动相进行分离的一种方法，其原理是离子交换。离子交换树脂的种类包括阳离子（强酸型和弱酸型）交换树脂和阴离子（强碱型和弱碱型）交换树脂。2.离子交换树脂的种类阳离子（强酸型和弱酸型）交换树脂和阴离子（强碱型和弱碱型）交换树脂。3.离子交换法应用：（1）用于不同电荷离子的分离，如中药水提物中酸性、碱性及两性化合物的分离。（2）用于相同电荷离子的分离。（六）根据物质的沸点进行分离分馏法是利用中药中各成分沸点的判别进行提取分离的方法，主要适用于液体混合物的分离，如挥发油和一些液体生物碱的提取分离。（一）根据物质溶解度差别进行分离（二）根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离（三）根据物质的吸附性差别进行分离（四）根据物质分子大小差别进行分离（五）根据物质解离程度不同进行分离（六）根据物质的沸点进行分离练习题A型题：1.下列溶剂中极性最强的是A.乙醚B.乙酸乙脂C.氯仿D.正丁醇E.甲醇[答疑编号111010301]『正确答案』E 2.下列溶剂中极性最强的是A.EtOH B.Et2O C.Me2CO D.CHCL3 E.H2O[答疑编号111010302]『正确答案』E B型题：A.浸渍法B.渗漉法C.煎煮法D.回流提取法E.连续回流提取法1.不加热而浸出效率较高的方法是[答疑编号111010303]『正确答案』B 2.以水为溶剂加热提取的方法是[答疑编号111010304]『正确答案』C 3.有机溶剂用量少而提取效率高的是[答疑编号111010305]『正确答案』E 4.自中药中提取含挥发性成分时不宜采用方法是[答疑编号111010306]『正确答案』C 5.提取受热易破坏的成分最简单的方法是[答疑编号111010307]『正确答案』A X型题：结晶法精制固体成分时，要求A.溶剂对欲纯化的成分应热时溶解度大，冷时溶解度小B.溶剂对欲纯化的成分应热时溶解度小，冷时溶解度大C.溶剂对杂质应冷热都不溶D.溶剂对杂质应冷热都易溶E.固体成分加溶剂加热溶解，趁热过滤后的母液要迅速降温[答疑编号111010308]『正确答案』ACD第三节中药化学成分的结构研究方法第二章第三章一、化合物的纯度测定第四章如检查有无均匀一致的晶形，有无明确、敏锐的熔点。如在TLC或PC上选择适当的展开剂。一般，只有当样品在三种展开系统中呈现单一斑点时方可确认其为单一化合物。GC和HPLC也是判断物质纯度的一种重要方法。第五章第六章二、结构研究的主要程序第七章初步推断化合物类型——测定分子式，计算不饱和度——确定分子中含有的官能团，或结构片断，或基本骨架——推断并确定分子的平面结构——推断并确定分子的立体结构（构型、构象）。第八章第九章三、结构研究中采用的主要方法第十章（一）确定分子式并计算不饱和度第十一章分子式的测定可用元素定量分析配合分子量测定、同位素峰度比法和高分辩质谱（HI－MS）法。第十二章（二）质谱（MS）第十三章可用于确定分子量及求算分子式和提供其他结构信息。第十四章（三）红外光谱（IR）第十五章特征官能团。第十六章（四）紫外-可见吸收光谱（UV-VIS）第十七章共轭体系。第十八章（五）核磁共振谱（NMR）第十九章1.氢核磁共振（1HNMR）第二十章化学位移、峰面积、信号的裂分及偶合常数（J）。第二十一章2.碳核磁共振（13CNMR）第二章生物碱第一节基本内容一、生物碱的定义生物碱是指一类来源于生物界（以植物为主）的含氮的有机化合物，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。二、生物碱在动、植物界的分布和存在情况生物碱主要分布在植物界，其分布的一般规律是：①绝大多数生物碱分布在高等植物中，如毛莨科、罂粟科、防已科、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，如烟碱存在于蕨类植物。③科属亲缘关系相近的植物，常含有相同结构类型的生物碱。④生物碱在植物体内多数集中分布在某一部分或某些器官。三、生物碱的分类及结构特征生物碱的分类方法主要有3种，按植物来源、生源途径和基本母核的结构类型分类。（一）吡啶类生物碱此类生物碱结构简单，很多呈液态。代表物有：槟榔碱、槟榔次碱，烟碱、苦参碱等。（二）莨菪烷类生物碱（三）异喹啉类生物碱1.简单异喹啉类2.苄基喹啉类（1）1-苄基异喹啉类：代表物有罂粟碱、厚朴碱等。（2）双苄基异喹啉类：代表物有汉防已碱等。（3）原小檗碱类：代表物有小檗碱、延胡索乙素等。（4）吗啡烷类：代表物有吗啡、可待因等。（四）吲哚类生物碱代表物有吴茱萸碱、马钱子碱、士的宁、长春碱、长春新碱、利血平等。（五）有机胺类生物碱代表物有麻黄碱、秋水仙碱、益母草碱等。第二节理化性质一、性状形态多数生物碱呈结晶形固体，有些为晶形粉末状；少数生物碱为液体状态，这类生物碱分子中多无氧原子，或氧原子结合为酯键，如烟碱、槟榔碱等；个别具有挥发性（麻黄碱）、具有升华性（咖啡因、川芎嗪）。味道大多数生物碱具苦味，少数生物碱具有其他味道，如甜菜碱具有甜味。颜色绝大多数生物碱无色或白色，仅少数具有较长共轭体系结构的生物碱呈不同颜色。如小檗碱为黄色，药根碱为红色。二、旋光性生物碱的旋光性受溶剂、pH等因素的影响。生物碱的生理活性与其旋光性有关。三、溶解性（一）游离生物碱1.亲脂性生物碱绝大多数叔胺碱和仲胺碱属于亲脂性生物碱。2.亲水性生物碱（1）季铵型生物碱（2）小分子生物碱（3）生物碱N-氧化物（4）酰胺类生物碱3.具有特殊官能团生物碱（1）具酚羟基或羧基的生物碱这类生物碱称为两性生物碱，可溶于酸水和碱水。如吗啡、青藤碱等。具酚羟基者可溶于氢氧化钠等强碱性溶液，如吗啡；具羧基者可溶于碳酸氢钠溶液，如槟榔次碱。（2）具内酯或内酰胺结构的生物碱这类生物碱在正常情况下，其溶解性类似一般叔胺碱，但在强碱溶液中加热，可开环形成盐而溶于水。如喜树碱、苦参碱等。（二）生物碱盐一般易溶于水，可溶于醇类，难溶或不溶于亲脂性有机溶剂。生物碱盐溶解性因成盐的种类不同而有差异。个别生物碱盐的溶解性不符合一般规律。四、碱性生物碱分子中都含有氮原子，通常显碱性，能与酸结合成盐。碱性是生物碱的重要性质。1.生物碱碱性强弱的表示方法生物碱的碱性用其共轭酸的酸式离解指数pKa值表示。pKa值大，碱性强；pKa值小，碱性弱。一般认为，生物碱pKa＜2为极弱碱性，pKa2～7为弱碱性，pKa7～11为中强碱性，pKa＞11为强碱性。2.生物碱碱性强弱与分子结构的关系（1）氮原子的杂化方式氮原了的杂化方式与碱性强弱的关系表现为SP3氮＞SP2氮＞SP氮（2）电效应增大氮原子未共用电子云密度，则碱性增强，反之则碱性减弱。诱导效应：能使氮原子电子云密度增强，则碱性增强。常见的供电子基团为烷基。如果生物碱分子结构中氮原子附近存在吸电子基团或原子，其吸电子诱导效应使生物碱的碱性减弱。共轭效应：苯胺型：碱性降低，如毒扁豆碱。烯胺型：可使碱性减弱或增强，如蛇根碱，小檗碱具有强碱性。酰胺型：碱性极弱，强胡椒碱、秋水仙碱、咖啡碱等。（3）空间效应若生物碱的空间环境不利于氮原子接受质子，其碱性减弱。如甲基麻黄碱碱性麻黄碱，东莨菪碱碱性莨菪碱。（4）氢键效应基生物碱分子结构中氮原子附近存在羟基、羰基等取代基团，并且处在有利于同生物碱共轭酸分子的缾子形成分子内氢键缔合，此时，该生物碱的共轭酸较稳定，碱性增强。如伪麻黄碱的碱性强于麻黄碱。A型题：1.生物碱分子中氮原子杂化方式与其性碱性强弱的关系是A.SP＞SP2＞SP3 B.SP＞SP3＞SP2 C.SP3＞SP2＞SP D.SP3＞SP＞SP2 E.SP2＞SP3＞Sp[答疑编号111020201]『正确答案』C 2.东莨菪碱的碱性较莨菪碱弱的主要原因是A.p-π共轭B.π-π共轭C.空间效应D.氢原子的杂化程度E.分子内氢键[答疑编号111020202]『正确答案』C 3.下组生物碱中碱性最弱者是A.苦参碱（叔胺碱）B.麻黄碱（仲胺碱）C.伪麻黄碱（仲胺碱）D.莨菪碱（叔胺碱）E.东莨菪碱（有立体障碍的叔胺碱）[答疑编号111020203]『正确答案』E 4.下列生物碱中碱性最强者是A.氯化黄连碱B.小檗碱C.苦参碱D.氧化苦参碱E.麻黄碱[答疑编号111020204]『正确答案』B 5.下列生物碱中碱性最强者是A.小檗碱B.麻黄碱C.番木鳖碱D.新番木碱E.秋水仙碱[答疑编号111020205]『正确答案』A X型题：1.使生物碱碱性减小的及电子基团是A.烷基B.羰基C.醚基D.酯基E.苯基[答疑编号111020206]『正确答案』BCDE五、沉淀反应大多数生物碱在酸水或稀醇中能与某些试剂反应生成难溶于水的复盐或分子络合物，这些试剂称为生物碱沉淀试剂。1.生物碱沉淀反应的条件生物碱沉淀的反应一般在稀酸水溶液中进行。X型题：1.不能进行生物碱沉淀反应的条件是A.稀碱水溶液B.稀酸水溶液C.稀酸丙酮溶液D.醋酸水溶液E.稀酸乙醇溶液[答疑编号111020207]『正确答案』AC 2.生物碱沉淀反应的条件是A.浓强酸水溶液B.碱性有机溶剂C.称酸水溶液D.酸性称醇溶液E.强碱性水溶液[答疑编号111020208]『正确答案』CD 2.常用的生物碱沉淀试剂碘化物复盐、重金属盐、大分子酸类等。常见的生物碱沉淀试剂有碘-碘化钾试剂、碘化铋钾试剂、碘化汞钾试剂等。3.生物碱沉淀反应阳性结果的判断（1）假阴性：少数生物碱不能与一般生物碱沉淀试剂产生沉淀反应。如麻黄碱、咖啡碱与多数生物碱沉淀试剂不能发生沉淀反应。（2）假阳性：中药中有些非生物碱类物质也能与生物碱沉淀试剂产生沉淀反应，如蛋白质、多肽、氨基酸、鞣质等。4.生物碱沉淀反应的应用六、显色反应某些生物碱能与一些特定试剂反应生成不同颜色的产物，称为生物碱的显色反应，所用试剂称为生物碱显色试剂。第三节提取与分离一、总生物碱的提取（一）脂溶性生物碱的提取1.水或酸水提取法常用0.1%～1%的盐酸或硫酸，采用浸渍法或渗漉法提取。①阳离子树脂交换法②萃取法2.醇类溶剂提取法提取方法可采用浸渍法、渗漉法、回流提取法和连续回流提取法。3.亲脂性有机溶剂提取法用亲脂性有机溶剂提取之前，必须将中药用碱水（石灰乳、碳酸钠溶液或稀氨水）湿润，使生物碱游离，再用亲脂性有机溶剂萃取。提取方法多采用浸渍法、回流提取法或连续回流提取法。二、生物碱的分离（一）初步分离将总生物碱按碱性强弱、酚性有无及是否水溶性，初步分离为5个部分。A型题：含下列生物碱的中药酸水提取液，用氯仿萃取，可萃取出的生物碱是A.苦参碱B.氧化苦参碱C.秋水仙碱D.麻黄碱E.山莨菪碱[答疑编号111020209]『正确答案』C（二）生物碱单体的分离1.利用生物碱碱性的差异进行分离采用pH梯度萃取法分离。一种方法是将总碱溶于稀酸水中，逐步加碱液调节pH，使pH由低到高，每调节一次pH，用氯仿萃取数次，从而将碱性由弱到强的生物碱依次转溶于氯仿而得以分离。另一种方法是将总生物碱溶于氯仿中，用pH由高到低的酸性缓冲液依次萃取，使生物碱按碱性由强至弱的顺序自总碱中逐一转溶至酸性缓冲液中；然后分别将各部分酸性缓冲液碱化，用氯伤萃取得到不同碱性的生物碱。2.利用生物碱及其盐的溶解度差异进行分离①苦参碱和氧化苦参碱苦参碱的极性小于氧化苦参碱，前后能溶于乙醚，而后者难溶于乙醚②汉防己甲素和汉防己乙素两者的基本结构相似，仅一个取代基团的差异，后者为酚羟基，前者为甲氧基，故后者的极性大于前者。汉防己乙素难溶于苯，而汉防己甲素可溶于冷苯。③麻黄碱和伪麻黄碱两者为一对光学异构体，前者的草酸盐较后者的草酸盐在水中的溶解度小。将麻黄碱和伪麻黄碱溶于适量水中，加入一定量草酸，麻黄碱生成草酸盐即先从水溶液中析出。B型题：A.麻黄碱B.番林鳖碱C.奎宁D.奎尼丁E.金鸡尼丁1.可利用其硫酸盐在水中的溶解度小进行分离[答疑编号111020301]『正确答案』C 2.可利用其盐酸盐在水中的溶解度小进行分离[答疑编号111020302]『正确答案』B 3.可利用其酒石酸盐在水中的溶解度小进行分离[答疑编号111020303]『正确答案』E 4.可利用其氢碘酸盐在水中的溶解度小进行分离[答疑编号111020304]『正确答案』D 5.可利用其草酸盐在水中的溶解度小进行分离[答疑编号111020305]『正确答案』A 3.利用生物碱特殊官能团进行分离常见的有酚羟基、羧基、内酯或内酰胺结构等官能团。可利用这些官能团进行分离。4.利用色谱法进行分离（1）吸附柱色谱：常用氧化铝和硅胶作吸附剂，以亲脂性有机溶剂为洗脱剂。（2）分配柱色谱：以硅胶为支持剂，酸性缓冲液为固定相。三、生物碱的色谱鉴别（一）薄层色谱1.吸附薄层色谱法（1）吸附剂：硅胶、氧化铝（2）展开剂（3）显色观察多数生物碱的簿层色谱需用政良碘化铋钾试剂喷洒，显示桔红色斑点。（4）应用范围硅胶和氧化铝薄层色谱适用于分离和检识脂性生物碱。2.分配薄层色谱法（1）支持剂：硅胶、纤维素。（2）固定相对于脂溶生物碱的分离，多以甲酰胺为固定相；水溶性生物碱或生物碱盐则以水作固定相。（3）展开剂分离脂溶性生物碱，应以亲脂性有机溶剂作展开剂。分离水溶性生物碱，则应以亲水性的溶剂作展开剂，如BAW系统[正丁醇-乙酸-水（4:1:5），上层]。（4）应用范围以甲酰胺为固定相的薄层色谱，适于分离弱极性或中等极性的生物碱，以水为固定相的薄层色谱，适于分离水溶性的生物碱。（二）纸色谱1.固定相：①水；②甲酰胺；③酸性缓冲液。2.展开剂：以水作固定相的纸色谱，宜用亲水性溶剂系统作展开剂，如BAW[正丁醇-乙酸-水（4:1:5），上层]；以甲酰胺和酸性缓冲液作固定相的纸色谱，多以亲脂性有机溶剂系统作展开剂。3.显色剂4.应用范围：纸色谱法多用于水溶性生物碱、生物碱盐和弱亲脂性生物碱的分离检识。（三）高效液相色谱（四）气相色谱气相色谱主要适用于挥发性化合物的分析，如麻黄生物碱、烟碱等。第四节含生物碱的中药实例一、苦参（一）化学结构苦参所含生物碱主要是苦参碱和氧化苦参碱。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。（二）理化性质1.碱性苦参碱中所含生物均有两个氮原子。叔胺氮（N-1），呈碱性；酰胺氮（N-16），几乎不显碱性，只相当于一元碱。2.溶解性苦参碱的溶解性能比较特殊，不同于一般的叔胺碱，它既可溶于水，又能溶于氯仿、乙醚、苯、二硫化碳亲脂性溶剂。氧化苦参是苦参碱的氮-氧化物，具半极性配位键，其亲水性比苦参碱更强，易溶于水，难溶于乙醚。（三）生物活性消肿利尿、抗肿瘤、抗病原体、抗心律失常、正性肌力、抗缺氧、扩张血管、降血脂、抗柯萨奇病毒、调节免疫等作用。二、麻黄（一）麻黄生物大及其化学结构麻黄碱、伪麻黄碱，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。麻黄生物碱分于中的氮原于均在侧链上。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C-l的构型不同。（二）麻黄生物碱的理化性质1.性状麻黄碱和伪麻黄碱的分子量较小，为无色结晶。两者皆具有挥发性。2.碱性麻黄碱和伪麻黄碱为仲胺生物碱，碱性较强。伪麻黄碱的碱性稍强于麻黄碱。3.溶解性游离的麻黄碱可溶于水，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。（三）麻黄生物碱的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。1.二硫化碳-硫酸铜反应属于仲胺的麻黄碱和伪麻黄碱产生棕色沉淀。2.铜络盐反应麻黄碱和伪麻黄的水溶液加硫酸铜、氢氧化钠，溶液呈蓝紫色。（四）麻黄碱和伪麻黄碱的提取分离1.溶剂法2.水蒸气蒸馏法3.离子交换树脂法利用强酸型阳离子交换树脂，麻黄碱的碱性较伪麻黄碱弱，先从树脂柱上洗脱。（五）生物活性麻黄碱有收缩血管、兴奋中枢神经的作用，能兴奋大脑、中脑、延脑和呼吸循环中枢，有类似肾上腺素样作用，能增加汗腺及唾液腺分泌，缓解平滑肌痉挛。伪麻黄碱有升压、利尿作用。三、黄连（一）黄国家中生物碱及其化学结构苄基异喹啉衍生物，属于原小檗碱型，主要有小檗碱（黄连素）、巴马丁、黄连碱、甲基黄连碱、药根碱等，均为季铵型生物碱。（二）小檗碱的理化性质1.性状自水或稀乙醇中析出的小檗碱为黄色针状结晶。2.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，难溶于苯、氯仿、丙酮等有机溶剂。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结合的盐在水中的溶解度都很小。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，溶液为红色。但在其水溶液中加入过量碱，抑制了季铵离子的解离，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和黄色。醇式和醛式小檗碱为亲脂性成分，可溶于乙醚等亲脂性有机溶剂。（三）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.丙酮加成反应在盐酸小檗碱不溶液中，加入氢氧化钠使呈强碱性，然后滴加丙酮，生成黄色结晶性小檗碱丙酮加成物。2.漂白粉显色反应在小檗碱的酸性水溶液中加入适量漂白粉（或通入氯气），小檗碱水溶液由黄色转变为樱红色。（四）生物活性小檗碱具有抗菌、抗病毒、抗炎作用。四、川乌（一）化学结构乌头和附子主要含二萜生物碱，属于四环或五环二萜类衍生物。双酯型生物碱乌头碱、次乌头碱和美沙乌头碱在C-14和C-8位有两个酯键。（二）川乌主要毒性生物碱在炮制过程中的变化乌头碱、次乌头碱和美沙乌头碱等双酯型生物碱，毒性极强，是乌头的主要毒性成分。若将双酯型碱经水解除去酯基，生成单酯型生物碱（乌头次碱）或醇胺型生物碱（乌头原碱），则毒性降低。五、洋金花（一）化学结构莨菪烷衍生物，主要包括莨菪碱（阿托品）、东莨菪碱、山莨菪碱、樟柳碱和N-去甲莨菪碱。其中阿托品是莨菪碱的外消旋体。（二）理化性质1.旋光性2.碱性东莨菪碱和樟柳碱碱性较弱；莨菪碱碱性较强；山莨菪碱碱性介于莨菪碱和东莨菪碱之间。3.溶解性（三）鉴别反应1.氯化汞沉淀反应莨菪碱（或阿托品）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。2.Vitali反应莨菪碱（或阿托品）、东莨菪碱等莨菪烷类生物碱可发生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。樟柳碱为负反应。3.过碘酸氧化乙酰丙酮缩合反应樟柳碱可发生该反应显黄色，其余不反应。（四）生物活性东莨菪碱除具有莨菪碱的生理活性（解痉镇痛，解有机磷中毒和散瞳作用）外，还有镇静、麻醉的作用。六、马钱子（一）化学结构主要生物碱是士的宁（番木鳖碱）和马钱子碱，有强毒性，属于吲哚类衍生物。（二）鉴别方法硝酸反应：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。浓硫酸-重铬酸钾反应A型题：1.vitali反应不能用于检识的是A.樟柳碱B.莨菪碱C.阿托品D.东莨菪碱E.山莨菪[答疑编号111020401]『正确答案』A 2.具有配位键结构的生物碱是A.苦参碱B.羟基苦参碱C.氧化苦参碱D.去氢苦参碱E.安那吉碱[答疑编号111020402]『正确答案』C 3.麻黄碱不具备的性质是A.与大多数生物碱沉淀试剂能产生沉淀反应B.可溶于水C.可溶于氯仿D.具有挥发性E.拟肾上腺素作用[答疑编号111020403]『正确答案』A 4.以溶剂分离麻黄碱和伪麻黄碱，是根据A.两者的碱性不同B.两者侧链的绝对构型不同C.两者的盐酸盐的水溶性不同D.两者的草酸盐的水深性不同E.两者的脂溶性不同[答疑编号111020404]『正确答案』D B型题：A.小檗碱B.麻黄碱C.伪麻黄碱D.东莨菪碱E.山莨菪碱1.其共轭酸的分子内氢键稳定的是[答疑编号111020405]『正确答案』C 2.其草酸盐不溶于水的是[答疑编号111020406]『正确答案』B 3.其分子结构中具有氧环的是[答疑编号111020407]『正确答案』D 4.其盐酸盐在冷水中溶解度小的是[答疑编号111020408]『正确答案』A 5.其盐酸盐加入氢氧化钠后，滴加丙酮，生成黄色结晶的是[答疑编号111020409]『正确答案』A X型题：1.小檗碱的特征性检识反应是A.与碘化铋钾的反应B.与雷氏铵盐的反应C.与丙酮的反应D.与苦味酸的反应E.与漂白粉的反应[答疑编号111020410]『正确答案』CE 2.有关苦参碱的论述，正确的是A.分子中具有酯键结构B.为水溶性生物碱，难溶于氯仿、乙醚中C.存在于具有抗肿瘤作用的苦参中D.属于喹喏里西啶的衍生物E.具有肌肉松弛作用[答疑编号111020411]『正确答案』CD第三章糖和苷第一节糖的分类单糖是多羟基醛或酮，是组成糖类及其衍生物的基本多元。习惯上将单糖Fischer投影式中距羰基最远的不对称碳原子的构型定为整个糖分子的绝对构型，其羟基向右的为D-型，向左的为L-型。根据成环的C原子多少，可分为五碳糖（呋喃糖）、六碳糖（吡喃糖）。单糖成环后新形成的一个不对称碳原子成为端基碳，生成的一对差向异构体有αβ两种构型。常见的单糖有：五碳醛糖（如D-核糖、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）、甲基五碳醛糖（如D-鸡纳糖、L-鼠李糖、D-夫糖）、六碳酮糖（如D-果糖）、糖醛酸（D-葡萄糖醛酸、D-半乳糖醛酸）等。由2～9分子个单糖通过苷键结合而成的直链或支链聚糖称为低聚糖，或寡糖。常见的二糖有：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。龙胆二糖、麦芽糖、芸香糖和新橙皮糖需要了解其结构。由10个以上单糖通过苷键连接而成的糖称为多聚糖，或多糖。分两类：一类是动植物的支持组织，该类成分不溶于水，分子呈直链型，如纤维素；一类是动植物的贮存养料，可溶于热水成胶体溶液，多数分子呈支链型，如淀粉。其中，淀粉由直链的糖淀粉和支链的胶淀粉组成。糖淀粉遇碘显蓝色，胶淀粉遇碘显紫红色。第二节苷的分类苷类又称配糖体，是糖或糖的衍生物如氨基糖、糖醛酸、去氧糖等与另一非汤武之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，其连接的键叫苷键一、按苷元的化学结构分类可分为：氰苷、香豆素苷、木脂素苷、黄酮苷、蒽醌苷、吲哚苷等。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。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1.O-苷（最常见的一类苷）（1）醇苷：通过醇羟基与糖端基羟基脱水而成的苷，如具有致适应原作用的红景天苷，杀虫抗菌作用的毛莨苷，解痉止痛作用的獐芽菜苦苷等都属于醇苷。（2）酚苷：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。如天麻苷。（3）氰苷：主要是指α-羟腈的苷。此类苷多数为水溶性，易水解，生成的苷元α-羟腈很不稳定，立即分解为醛（酮）和氢氰酸。在碱性条件下苷元容易发生异构化。如苦杏仁苷。（4）酯苷：以其苷元的羧基和糖的端基碳相连接而成，酯苷的苷键既有缩醛性质又有脂的性质，易为稀酸和稀碱所水解。如山慈菇苷A。（5）吲哚苷2.S-苷萝卜苷和芥子苷。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。3.N-苷巴豆苷。4.C-苷是一类不通过O原子，而直接以C原子与苷元的C原子相连的苷类。牡荆素、芦荟苷。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；4.按连接单糖基的数目分类，如单糖苷、双糖苷、叁糖苷；5.按连接的糖链数目分类，如单糖链苷、双糖链苷等。第三节化学性质一、糖的化学性质1.氧化反应单糖分子中有醛（酮）基、伯醇基、仲醇基和邻二醇基结构单元。（1）Fehling反应：在碱性试剂下，Ag＋及Cu2＋可将醛基氧化成羧基，分别生成金属银及砖红色的氧化亚铜。（2）溴水：氧化糖的醛基生成糖酸。溴水只氧化醛糖不氧化酮糖。（3）过碘酸氧化反应在糖苷类和多元醇的结构研究中，过碘酸氧化反应是一个常用的反应。该反应的特点是：①不仅能氧化邻二醇，而且对于α-氨基醇、α-羟基醛（酮）、α-羟基酸、邻二酮、酮酸和某些活性次甲基也也可氧化，只是对于α-羟基醛（酮）反应慢，对酮酸反应非常慢。②在中性和弱酸性条件下，对顺式邻二醇羟基的氧化速度比反式快得多，，如对于α-D-甘露醇吡喃糖甲苷的反应速度大大快于β-D-葡萄吡喃糖甲苷；但在弱碱性条件下顺式和反式邻二醇羟基的反应速度相差不大。。③对固定在环的异边并无扭曲余地的邻二醇羟基不反应，如过碘酸不与1，6-β-D-葡萄呋喃糖酐反应。④对开裂邻二醇羟基的反应几乎是定量进行的，生成的HIO>3可以滴定，最终的降解产物（如甲醛、甲酸等）也比较稳定。⑤反应在水溶液中进行。通过测定HIO3的消耗量以及最终的降解产物，可以推测出糖的种类、糖的氧环大小（吡喃糖或呋喃糖）、糖与糖的连接位置、分子中邻二醇羟基的数目以及碳的构型等。2.羟基反应（1）醚化反应：醚化最常用的糖及苷的醚化反应有甲醚化、三甲基硅醚化和三苯甲醚化等。。常用的甲醚化方法有Haworth法、Purdic法、Kuhn法>、、Hakomorii法（箱守法）等等。（2）酰化反应：酰化反应最常用的糖及苷的酰化反应是乙酰化和甲苯磺酰化。如对甲苯磺酰化反应，乙酰化反应所用试剂多为醋酐。。（3）缩醛和缩酮化反应：酮或醛在脱水剂作用下易与具有适当空间的1，3-二醇羟基或邻二醇羟基生成环状的缩醛或缩酮。（4）硼酸络合反应：许多具有邻二羟基的化合物可与硼酸、钼酸、铜氨、碱金属等试剂反应生成络合物，使它们的理化性质发生较大改变，据此可用于糖、苷等化合物的分离、鉴定以及构型的确定。与硼酸的络合反应对羟基位置的要求比较严格，只有处在同一平面上的羟基才能形成稳定的络合物。3.羰基反应除了发生上述氧化反应外，糖的羰基还可被催化氢化或金属氢化物还原，其产物叫糖醇。此外，具有醛或酮羰基的单糖可与苯肼反应，首先生成腙，表现出非常好的晶形和溶点点。4.苷类化合物的化学性质和物理性质苷类化合物和苷原是一对母子关系，一般来讲，苷元是一个亲脂性成分，当苷元和糖连接形成苷以后，会变成一个亲水性的成分。因此，在一般意义上，苷元具有亲脂性，有非常好的结晶状态，而苷类化合物具有亲水性，一般来讲，是一个无定形的粉末。但是苷的亲水性的大小，实际上变化是很大的，因为苷类化合物是由苷元和糖两部分连接起来的，假如在一个化合物的结构当中，苷元部分的极性很小，上面连的糖也很少，此时的苷所表现出来的极性，也不会很大；假如苷元本身极性就比较大，上面又连了很多的糖，最终所形成的苷的极性肯定也会非常大。因此，苷的极性的大小，是由苷元的极性和苷中糖的极性两部分综合作用以后，所表现出来的一种性质。因此在分析苷的极性的大小的时候，一定要分析组成这个苷的苷元的极性如何，糖的极性如何。C-苷，在亲脂性或亲水性的溶剂当中，它的极性都不是特别的理想，这是它与其它苷类化合物一个显著的区别。苷类化合物因为在分子结构中都有糖，苷类化合物都会表现很强的旋光性，而苷元可能会表现旋光性，也可能没有旋光性，有没有旋光取决于分子结构当中，是不是存在手性碳原子，是不是存在对称的因素，因此需要具体的结构作具体的分析。二、苷键的裂解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、甲酸等等。其机制是苷原子先质子化，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。（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）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。（3）氨基糖较羟基糖难水解，羟基糖又较去氧糖难水解。（4）呋喃糖苷较吡喃糖苷易于水解，酮糖较醛糖易水解。。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能被水解。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、麦芽糖酶、杏仁苷酶和纤维素酶等。①转化糖酶：β-果糖苷水解；②麦芽糖酶：α-葡萄糖苷水解；③杏仁苷酶：一种β-葡萄糖苷水解酶，专属性较低，水解一般β-葡萄糖苷和有关六碳醛糖苷；④纤维素酶：β-葡萄糖苷水解酶。pH条件对酶水解反应是十分重要的，例如：芥子苷酶水解芥子苷，在pH 7时酶解生成异硫氰酸酯，在pH 3-4时酶解则生成腈和硫黄。三、苷类的显色反应糖的显色反应中最重要的是Molish反应。苷元的结构多种多样，，Molishh试剂由浓硫酸和和α___萘酚组成。。可检识糖和苷的存在。苷类化合物由苷元和糖两部分组成，故苷类化合物能发生相应的苷元和糖的各种显色反应。硫酸兼有水解苷键的作用，生成的单糖在浓硫酸的作用下，失去3分子水，生成具有呋喃环结构的醛类化合物。由五碳糖生成的是糠醛，甲基五碳糖生成的是5-甲糠醛，六碳糖生成的是5-羟甲糠醛。这些糠醛衍生物和许多芳胺、酚类可缩合成有色物质，借此来检识糖和苷类化合物的存在。A型题：用于检识化合物中是否含糖的结构单元的显色反应是（）A.Keddle反应B.Legal反应C.Molish反应D.Liebermann-Burchard反应E.Raymond反应[答疑编号111030101]『正确答案』C X型题：能与Molish试剂成阳性反应的化合物有（）A.山萘酚B.芦丁C.芹菜素-7-O-葡萄糖D.木犀草素-7-O-葡萄糖E.橙皮苷[答疑编号111030102]『正确答案』BCDE B型题：A.三氯乙酸反应B.Molish反应C.中性醋酸铅试剂D.红外光谱E.Girard试剂区别三萜皂苷元和三萜皂苷（）[答疑编号111030103]『正确答案』B A.蛋白质B.多糖C.氨基酸D.昆虫变态激素E.甾醇具有Molish反应的是（）[答疑编号111030104]『正确答案』B第四节提取分离方法在提取分离方法里苷类化合物是有苷和苷元的区分，苷类化合物和苷元它们是一对母子关系，苷在适当的条件下能转变为苷元。苷是一个亲水性的成分，苷元是一个亲脂性的成分苷的亲水性的大小取决于苷元部分，以及在形成苷的时候所连的糖这样两个部分。苷在植物体里边的存在状况有原生苷和次生苷的区分，在提取分离苷类化合物时，有时候需要提取的是原生苷，有时候需要提取的是次生苷，有的时候又需要提取的是苷元。在提取原生苷的时，首先要尽量设法破坏或抑制酶的活性，以避免原生被酶解，常用的方法是采用甲醇、乙醇或沸水提取，或者在药材原料中拌入一定量的无机盐（如碳酸钙）。其次是在提取过程中要注意避免与酸或碱接触，以防酸或碱破坏欲提取成分的结构。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。练习题X型题从中药里提取原生苷可采用的方法有（）A.水浸泡法B.沸水煮沸法C.乙醇提取法D.乙醚提取法E.酸水提取法[答疑编号111030301]『正确答案』BC A型题要从含苷类中药中得到较多的有生物活性的游离的苷原，最好的方法是（）A.用乙醇提取，回收乙醇，加酸水解以后用乙醚来萃取B.用乙醚直接来萃取C.用水提取，提取液加酸水解以后萃取D.用水提取，提取液直接用乙醚来萃取E.用乙醇提取，回收乙醇以后，用乙醚来萃取[答疑编号111030302]『正确答案』A第五节结构测定苷是由糖和苷元两部分组成的。苷的分解，首先了解基本的分子量的大小，就把苷通过水解的办法变成两部分，变成苷元部分、糖部分，然后分别对苷元部分、糖部分分别来进行结构研究，最后将两部分结构，拼揍在一起，还原成一个苷的完整的结构。一、糖的鉴定（一）纸色谱展开剂以正丁醇-乙醇-水和水饱和的苯酚两种系统应用最为普遍。正丁醇醋酸水简称BAW系统，B代表正丁醇，A代表醋酸，W代表水。比例为4:1:5的上层溶液。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。在用纸层吸来进行分离，最常见的糖是葡萄糖和鼠李糖，这两个糖Rf值的大小一般的规律是，鼠李糖因为极性，小于葡萄糖，在用纸色谱检识时，鼠李糖的Rf值一般大于葡萄糖。不同的糖Rf值的大小都会有比较大的差别。常用显色剂有：硝酸银试剂，使还原糖显棕黑色；三苯四氮唑盐试剂，使单糖和还原性低聚糖呈红色；苯胺-邻苯二甲酸盐试剂，使单糖中的五碳糖和六碳糖所呈颜色略有区别；3，5-二羟基甲苯-盐酸试剂，使酮糖和含酮糖的低聚糖呈红色；过碘酸加联苯胺，使糖、苷和多元醇中有邻羟基结构者呈蓝底白边。（二）薄层色谱糖的极性大，在硅胶薄层上进行层析时，点样量不宜过多。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。（三）气相色谱（四）离子交换色谱（五）液相色谱二、糖链的结构测定测定糖链的结构主要解决三个问题：单糖的组成；糖与糖的连接位置和顺序；苷键的构型。（一）分子量的测定苷的分子量测定目前大多采用质谱法。但由于其极性大导致热挥发性差，电子轰击法（EI）和化学电离（CI）常不能得到理想的结果，一般采用场解吸（FD）、快原子轰击（FAB）、电喷雾（ESI）等方法获得[M+H]+、[M+Na]+等准分子离子峰。（二）单糖的鉴定苷中糖链的研究首先要了解由哪些单糖所组成，各种单糖之间的比例如何。一般是将苷键全部酸水解，然后用纸色谱检出单糖的种类。经显色后用薄层扫描仪求得各种糖的分子比。单糖的定性定量也可以通过苷全甲基化并水解后得到的甲基化单糖的气相色谱决定，但需要各种各样的甲基化单糖作标准品。（三）单糖之间连接位置的确定单糖之间连接位置的确定的两种方法是：苷全甲基化甲醇解，13CNMR苷化位移。将苷全甲基化，然后水解苷键，鉴定所有获得的甲基化单糖，其中游离的一OH的部位就是连接位置。水解要尽可能温和，否则会发生去甲基化反应和降解反应。（四）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水解法，即用稀酸（包括有机酸）水解、酶解、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，从低聚糖的结构推测整个糖链的结构。Smith裂解法也广泛用于糖连接顺序的决定，只是分析碎片的工作比较繁琐。近年质谱分析也已用于糖链连接顺序的研究。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。如果单糖的质量不同，可由此确定糖的连接顺序。目前，2D-NMR和NOE差谱技术在确定糖链连接位置和顺序的研究中有了广泛的应用。如在以下化合物HMBC谱中可以观察到1″-H和7-C，1′″-H和3″-C以及l″″-H和6″′-C的远程相关，由此可判断糖与苷元及单糖之间的连接顺序。（五）苷健构型的确定糖与糖之间的苷键和糖与非糖部分的苷键，本质上都是缩醛键，也都存在端基碳原子的构型问题。测定苷键构型的问题主要有三种方法，即酶催化水解方法、分子旋光差法（Klyne法）和NMR法。1.利用酶水解进行测定如麦芽糖酶能水解的为α一苷键，而杏仁苷酶能水解的为β一苷键。但必须注意并非所有的β一苷键都能为杏仁苷酶所水解。2.利用Klyne经验公式进行计算Klyne根据前人的经验，得出一个计算公式，即先测定未知苷键构型的苷及其水解所得苷元的旋光度，再通过计算得到其分子比旋[M]D，然后用苷的分子比旋[M]D苷减去苷元的分子比旋[M]D苷元，求得其差值为△[M]D。公式如下：△[M]D=[M]D苷一[M]D苷元3.利用NMR进行测定1HNMR：葡萄糖，β-苷键JH1-H2=6～8Hz，α-苷键JH1-H2=3～4Hz。注意鼠李糖、甘露糖不能用上法鉴别。13CNMR：1JC1-H1=170Hz（α-苷键），1JC1-H1=160Hz（β-苷键）。练习题X型题苷类化合物确定糖链结构要解决的问题是A.糖链中糖的元素比B.糖链中糖的种类和比例C.糖之间的连接位置D.糖之间的连接顺序E.糖之间苷键的构型[答疑编号111030303]『正确答案』BCDE确定苦杏仁苷苷键的构型，可选用的方法有A.苦杏仁酶酶解法B.1H—NMR谱端基H的J值C.13C—NMR谱端基C的lJch值D.13C—NMR谱端基C的δ值E.1H—NMR谱端基H的δ值[答疑编号111030304]『正确答案』ABCD确定苷键构型的方法有A.酸水解法B.碱水解法C.酶催化水解法D.克分子比旋光差（Klyne）法E.NMR法[答疑编号111030305]『正确答案』CDE B型题（1～5）A.糖的种类B.苷元的种类C.苷的分子量D.单糖间连接位置E.苷键的构型1.苷经酸水解后有机溶剂层的薄层色谱可检识[答疑编号111030306]『正确答案』B 2.苷经酸水解后水层的纸色谱可检识[答疑编号111030307]『正确答案』A 3.苷的1HNMR谱中的JH1—H2可确定[答疑编号111030308]『正确答案』E 4.苷的13CNMR谱的苷化位移可确定[答疑编号111030309]『正确答案』D 5.苷的FAB-MS可确定[答疑编号111030310]『正确答案』C第六节苦杏仁中所含苷类化合物苦杏仁苷是一种氰苷，易被酸和酶所催化水解。水解所得到的苷元α-羟基苯乙腈很不稳定，易分解生成苯甲醛和氢氰酸。其中苯甲醛具有特殊的香味，通常将此作为鉴别苦杏仁苷的方法。其具体操作为：取本品数粒，加水共研，发出苯甲醛的特殊香气。此外，苯甲醛可使三硝基苯酚试纸显砖红色的反应也可用来鉴定苦杏仁苷的存在。具体操作为：取苦杏仁数粒，捣碎，称取约0.1g，置试管中，加水数滴使湿润，试管中悬挂一条三硝基苯酚试纸，用软木塞塞紧，置温水浴中，10分钟后，试纸显砖红色。反应式见前。第四章醌类醌类化合物包括醌类或容易转化为具有醌类性质的化合物，以及在生物合成方面与醌类有密切联系的化合物。第一节结构与分类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。二、萘醌类许多萘醌类化合物具有明显的生物活性，如从中药紫草及软紫草中分得的一系列紫草素及异紫草素衍生物，具有止血、抗炎、抗菌、抗病毒及抗癌作用，与其清热凉血的药性相符，可认为这些萘醌化合物为紫草的有效成分。三、菲醌类天然菲醌类衍生物包括邻醌及对醌两种类型。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及双蒽核，按氧化程度又可分为氧化蒽酚、蒽酚、蒽酮、蒽酚及蒽酮的二聚物。按是否含糖和是否形成苷来分类，分为游离蒽醌和结合蒽醌。（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）大黄素型这类蒽醌其羟基分布于两侧的苯环上，多数化合物呈黄色。许多中药如大黄、虎杖等有致泻作用的活性成分就属于此类化合物。羟基蒽醌类衍生物多与葡萄糖、鼠李糖结合成苷存在。（2）茜草素型这类蒽醌其羟基分布在一侧苯环上，颜色为橙黄至橙红色，种类较少，如中药茜草中的茜草素及其苷、羟基茜草素、伪羟基茜草素。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，故两者较少存在于植物中。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。在新鲜大黄中含有蒽酚类成分，贮存2年以上则检测不到蒽酚。如果蒽酚衍生物的meso位羟基与糖缩合成苷，则性质比较稳定，只有经过水解去糖后，才容易被氧化转变成蒽醌类化合物。4.C-糖基蒽类这类蒽衍生物是以糖作为侧链通过碳-碳键直接与苷元相连。（二）双蒽核类l.二蒽酮类衍生物二蒽酮类是二分子蒽酮脱去一分子氢后相互结合而成的化合物，其上下两环的结构相同且对称，又可分为中位连接和α位连接等形式。二蒽酮多以苷的形式存在，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。如中药大黄、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。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。2.二蒽醌类蒽醌类脱氢缩合或二蒽酮类氧化均可形成二蒽醌类。天然二蒽醌类中两个蒽醌环都是相同且对称的，由于空间位阻的相互排斥，使两个蒽醌环呈反向排列，如山扁豆双醌。3.去氢二蒽酮类中位二蒽酮脱去一分子氢被进一步氧化，两环之间以双键相连的称为去氢二蒽酮。颜色呈紫红色。4.日照蒽酮类去氢二蒽酮进一步氧化，α与α’位相连组成一六元环，形成日照蒽酮类化合物。5.中位苯骈二蒽酮类这类化合物的结构在天然蒽衍生物中具有最高氧化程度，也是天然产物中高度稠合的多元环系统之一。第二节理化性质一、性状醌类化合物随着助色团酚羟基的引入而表现出一定的颜色。引入的助色团越多，颜色则越深。二、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。三、溶解性游离醌类多溶于有机溶剂，微溶或不溶于水。而醌类成苷后，极性增大。四、酸碱性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。在分离工作中，常采取碱梯度萃取法来分离蒽醌类化合物。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（含COOH或二个β-OH）被碳酸氢钠提出；酸性较弱的化合物（含一个β-OH）被碳酸钠提出；酸性更弱的化合物（含二个或多个α-OH）只能被1%氢氧化钠提出；酸性最弱的化合物（含一个α-OH）则只能溶于5%氢氧化钠。五、显色反应（1）Feigl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（1mg／ml）专用于检识苯醌及萘醌。样品在白色背景下呈现出蓝色斑点，可与蒽醌类区别。（3）Borntrager’s反应在碱性溶液中，羟基醌类颜色改变并加深，多呈橙、红、紫红及蓝色，如羟基蒽醌类化合物遇碱显红至紫红色,称之为Borntrager’s反应。蒽酚、蒽酮、二蒽酮类化合物需氧化形成羟基蒽醌后才能呈色，其机理是形成了共轭体系。（4）Kesting-Craven反应当苯醌及萘醌类化合物的醌环上有未被取代的位置时，在碱性条件下与含活性次甲基试剂，如乙酰乙酸酯、丙二酸酯反应，呈蓝绿色或蓝紫色。蒽醌类化合物因不含有未取代的醌环，故不发生该反应，可用于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。与Pb2+形成的络合物在一定pH条件下能沉淀析出，与Mg2+形成的络合物具有一定的颜色，可用于鉴别。如果母核上只有1个α-OH或1个β-OH，或2个-0H不在同环上，则显橙黄至橙色；如已有1个α-OH，并另有1个-0H在邻位则显蓝至蓝紫色，若在间位则显橙红至红色，在对位则显紫红至紫色。A型题大黄酸可溶于（）A.水B.石油醚C.碳酸氢纳溶液D.烯盐酸溶液E.苯[答疑编号111040101]『正确答案』C下列蒽醌类化合物中，酸性强弱的顺序是（）A.大黄酸>大黄素>芦荟大黄素>大黄酚B.大黄酸>芦荟大黄素>大黄素>大黄酚C.大黄素>大黄酸>芦荟大黄素>大黄酚D.大黄酚>芦荟大黄素>大黄素>大黄酸E.大黄酸>大黄素>大黄酚>芦荟大黄素[答疑编号111040102]『正确答案』A能用于大黄素型和茜草素型两类化合物在结构上的主要区别是（）A.羟基数目不同B.甲氧基数目不同C.羟甲基数目不同D.羟基在母核上的分布不同E.连接糖的个数不同[答疑编号111040103]『正确答案』D第三节提取与分离一、提取一般选用甲醇、乙醇作为提取溶剂。二、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，前者易溶于水，而后者则易溶于有机溶剂如氯仿等，因而常用与水不混溶的有机溶剂萃取或回流提取蒽醌粗提物，可将两者分开。2.游离蒽醌衍生物的分离一般采用溶剂分步结晶法、pH梯度萃取法和色谱法。pH梯度萃取法是最常用的手段。柱色谱法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。3.蒽醌苷类的分离蒽醌苷类水溶性较强，需要结合吸附及分配柱色谱进行分离，常用载体有聚酰胺、硅胶及葡聚糖凝胶。第四节结构测定一、红外光谱法（IR）1.蒽醌的羰基频率饱和直链酮型羰基的典型伸缩频率为l715 cm-1，由于蒽醌羰基的α、β位存在共轭系统，故未取代蒽醌伸缩频率为1675cm-1。当蒽醌环上有取代基时，羰基的伸缩频率及吸收强度都改变。一般吸电子基团使频率变高，波数增加，供电子基团使频率变低，波数减少。2.羟基蒽醌的羟基频率α-OH因与C=O缔合，其吸收频率移至3150cm-1以下，多与不饱和C—H的伸缩振动频率重叠；β-OH振动频率较α-OH高，在3600～3150cm-1区间，若只有1个β-OH，则大多数在3300～3390cm-1之间有1个吸收峰，若在3600～3150cm-1之间有几个峰，表明蒽醌母核可能有多个β-OH。3.1，8-二羟基蒽醌和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。二、质谱法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。第五节含醌类化合物的中药实例一、大黄1.主要化学成分大黄具有泄热通肠、凉血解毒、逐瘀通经的功效。现已从大黄中分离得到蒽醌、二蒽酮、芪、苯丁酮、单宁、萘色酮等不同种类的80多种化合物，大体上可分为蒽醌类、多糖类与鞣质类。其中蒽醌类及其衍生物含量为3%-5%，分为游离型与结合型。游离型包括大黄酸、大黄素、土大黄素、芦荟大黄素、大黄素甲醚、大黄酚、异大黄素等，结合型主要包括蒽醌苷和双蒽酮苷。双蒽酮苷中有番泻苷A、B、C、D、E、F。其中A与B、C与D、E与F互为内消旋体，A、C、E的10-10’位为反式，B、D、F为顺式。大黄中的蒽醌衍生物一般以结合状态为多。新鲜大黄在贮存过程中蒽酚或蒽酮可逐渐氧化为蒽醌。2.大黄中蒽醌苷的提取分离亦可利用大黄所含蒽醌类物质的极性不同，分别用碱性不同、浓度不同的KHC03溶液、Na2C03溶液、KOH溶液和盐酸实现大黄酸、大黄素、芦荟大黄素、大黄酚和大黄素甲醚等化合物的萃取分离。近年来，超声技术等亦被用于大黄蒽醌类成分的提取中。二、丹参丹参含有多种菲醌衍生物，其中丹参醌ⅡA、丹参醌ⅡB、隐丹参醌、丹参酸甲酯、羟基丹参醌等为邻醌类衍生物，丹参新醌甲、丹参新醌乙、丹参新醌丙为对醌类化合物。上述脂溶性成分中的菲醌类化合物可以通过下列化学法鉴别，即取少量样品，加浓硫酸2滴，丹参醌Ⅱ显绿色，隐丹参醌显棕色，丹参醌I显蓝色。此外，还可通过荧光法、薄层色谱法等进行相关化学成分的鉴别。三、紫草紫草主要含有紫草素、异紫草素等成分，结构属于萘醌类，为紫草的有效成分，具有止血、抗炎、抗菌、抗病毒及抗癌作用。主要成分为萘醌类色素，包括乙酰紫草素、欧紫草素、紫草素、β，β-二甲基丙烯酰紫草素、β，β-二甲基丙烯酰欧紫草素、去氧紫根素等。临床应用的紫草素为羟基萘醌的混合物，各类成分均系萘醌分子侧链上羟基与不同酸形成的酯，存在于紫草根中。该类成分具有抗肿瘤、抗炎和抗菌活性，还有抗肝脏氧化损伤和抗受孕作用。另外紫草素作为天然色素已广泛应用于医药、化妆品和印染工业中。四、虎杖主要含有蒽醌类化合物，如大黄酸、大黄素、大黄素甲醚、大黄酚及其糖苷等。A型题对碱显红色的化合物是（）A.番泻苷A B.番泻苷B C.大黄素D.芦荟苷E.大黄苷[答疑编号111040201]『正确答案』C番泻苷A用三绿化铁氧化、盐酸水解以后得到（）A.大黄酸B.大黄酸葡萄糖苷C.番泻苷元ＡD.大黄酸蒽酮E.大黄酸蒽酮葡萄糖苷[答疑编号111040202]『正确答案』AＢ型题A.Feigl反应B.无色亚甲蓝的显色反应C.Borntragers反应D.Kesting—Craven反应E.醋酸镁反应醌类衍生物都具有的反应是（）[答疑编号111040203]『正确答案』A专用于检识苯醌及萘醌的反应是（）[答疑编号111040204]『正确答案』B羟基蒽醌显红色到紫红色，蒽酮氧化以后，也可显色的反应是（）[答疑编号111040205]『正确答案』C苯醌及萘醌在化合物的醌环上有没有被取代的位置的时候，具有（）反应[答疑编号111040206]『正确答案』D A型题将下列混合后溶于乙醚，用5%的碳酸钠溶液来萃取，能够被萃取出来的是（）A.丹参新醌甲B.紫草素C.大黄素D.大黄酸E.茜草素[答疑编号111040207]『正确答案』D在羟基蒽醌的红外光谱中有一个羰基信号的化合物是（）A.大黄素B.大黄素甲醚C.茜草素D.羟基茜草素E.大黄酚[答疑编号111040208]『正确答案』D第五章香豆素和木脂素第一节香豆素一、结构与分类香豆素的母核为苯骈α-吡喃酮。分子中苯环或α-吡喃酮环上常有取代基存在，如羟基、烷氧基、苯基、异戊烯基等，其中异戊烯基的活泼双键有机会与邻位羟基环合成呋喃或吡喃环的结构，因此可将香豆素分为五大类，即简单香豆素类、呋喃香豆素类、吡喃香豆素类、异香豆素类及其他香豆素类。（一）简单香豆素类这类是指仅在苯环有取代基的香豆素类。绝大部分香豆素在C-7位都有含氧基团存在，仅少数例外。伞形花内酯，即7-羟基香豆素可以认为是香豆素类成分的母体。（二）呋哺香豆素类1.6,7-呋喃骈香豆素型（线型）此型以补骨脂内酯为代表，又称补骨脂内酯型。例如香柑内酯、花椒毒内酯、欧前胡内酯、紫花前胡内酯等，其中紫花前胡内酯为未经降解的二氢呋喃香豆素。2.7,8-呋喃骈香豆素型（角型）此型以白芷内酯为代表。白芷内酯又名异补骨脂内酯，故此型又称异补骨脂内酯型。如异香柑内酯、茴芹内酯。（三）吡喃香豆素类香豆素C-6或C-8位异戊烯基与邻酚羟基环合而成2,2-二甲基-α-吡喃环结构，形成吡喃香豆素。1.6,7-吡喃骈香豆素（线型）此型以花椒内酯为代表，如美花椒内酯。2.7,8-吡喃骈香豆素（角型）此型以邪蒿内酯为代表，如沙米丁（samidin）和维斯纳丁（visnadin）。3.其他吡喃香豆素5,6-吡喃骈香豆素如别美花椒内酯；双吡喃香豆素如狄佩它妥内酯。（四）异香豆素类异香豆素是香豆素的异构体，在植物中存在的多数为二氢异香豆素的衍生物，其代表化合物有茵陈炔内酯、仙鹤草内酯等。（五）其他香豆素类这类是指α-吡喃酮环上有取代基的香豆素，C-3、C-4上常有苯基、羟基、异戊烯基等取代，如沙葛内酯、黄檀内酯等。另外，香豆素类成分中也发现二聚体和三聚体形式。如kotamin。二、理化性质（一）性状游离的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。（二）溶解性游离的香豆素能溶于沸水，难溶于冷水，易溶于甲醇、乙醇、氯仿和乙醚；香豆素苷类能溶于水、甲醇和乙醇，难溶于乙醚等极性小的有机溶剂。（三）荧光性质香豆素类在可见光下为无色或浅黄色结晶。香豆素母体本身无荧光，而羟基香豆素在紫外光下多显出蓝色荧光，在碱溶液中荧光更为显著。香豆素类荧光与分子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，加碱后可变为绿色荧光；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，荧光性质常用于色谱法检识香豆素。（四）与碱的作用及其应用香豆素类及其苷因分子中具有内酯环，在热稀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。但长时间在碱中放置或UV光照射，则可转变为稳定的反邻羟基桂皮酸盐，再加酸就不能环合成内酯环。香豆素与浓碱共沸，往往得到酚类或酚酸等裂解产物。因此用碱液提取香豆素时，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。7位甲氧基香豆素较难开环，这是因为7-OCH3的供电子效应使羰基碳的亲电性降低，7-羟基香豆素在碱液中由于酚羟基酸性成盐，更难水解。（五）显色反应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，然后再在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类可与三氯化铁试剂产生显色反应，通常为蓝绿色。3.Gibb’s反应Gibb’s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.Emerson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生成红色缩合物。Gibb’s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。以上荧光及各种显色反应用于检识香豆素的存在和识别某位有取代的香豆素。三、提取与分离香豆素分子过去认为较稳定，因此利用它的内酯性质以酸碱处理，或利用它的挥发性以真空升华或水蒸气蒸馏的方法来分离纯化。香豆素的提取分离方法大致可以归纳为以下几种：（一）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。（二）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，则香豆素类或其苷即可析出。但必须注意，不可长时间加热，另外加热温度不能过高，碱浓度不宜过大，以免破坏内酯环。（三）系统溶剂法从中药中提取香豆素类化合物时，可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。（四）色谱方法结构相似的香豆素混合物最后必须经色谱方法才能有效分离，柱色谱吸附剂可用中性和酸性氧化铝以及硅胶，碱性氧化铝慎用。常用己烷和乙醚，已烷和乙酸乙酯等混合溶剂洗脱。四、香豆素的波谱规律（一）UV和IR光谱香豆素类成分属于苯骈α-吡喃酮，因此在红外光谱中应有α-吡喃酮1745～1715cm-1处的羰基特征吸收峰。另外还可见芳环双键的1645～1625cm-1吸收峰，如果有羟基取代还有3600～3200cm-1的羟基特征吸收峰。（二）NMR谱简单香豆素的1H—NMR谱上可见如下特征信号：1.H-3和H-4约在δ6.1～7.8产生两组二重峰（J值约为9Hz），其中H-3的化学位移值为6.1～6.4，H-4的化学位移值为7.5～8.3。2.多数香豆素C-7位有氧取代，苯环上的其余3个芳质子，H-5呈d峰，δ7.38，J值为9Hz；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。5,7-二氧代香豆素可见一对d峰，J值约为2Hz。H-6和H-8的信号，单从化学位移是很难区别的，但仔细观察H-4和H-8间的远程偶合，J值为0.6～1Hz，可与H-6的尖峰区别。3.芳香环上的甲氧基信号一般出现在δ3.8～4.0。第二节木脂素木脂素类多数是游离的，也有少量与糖结合成苷而存在，由于较广泛地存在于植物的木部和树脂中，或开始析出时呈树脂状，故称为木脂素。木脂素多数为无色或白色结晶，但新木脂素不易结晶。木脂素多数不挥发，少数如去甲二氢愈创酸能升华，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。第三节香豆素类及木脂素类化合物研究实例一、含香豆素类化合物的中药实例（一）秦皮（Fraxinus rhynchophylla Hance）秦皮是一种常用的中药，有清热燥湿、凉肝明目等功效，主治痢疾、崩漏、带下等。秦皮的原植物主要有两种，即木犀科植物大叶白蜡树及白蜡树，大叶白蜡树皮中主要含七叶内酯和七叶苷，而白蜡树皮中主要含白蜡素和七叶内酯以及白蜡树苷。（二）前胡（Peucedanum praeruptorum Dunn）前胡具有宣散风热、下气、消痰之功效，常用于风热头痛、痰热咳喘、呃逆、胸膈满闷等症的治疗。其主要化学成分为多种类型的香豆素及其糖苷、三萜糖苷、甾体糖苷、挥发油等。各种类型的香豆素化合物是前胡的主要代表成分和主要生理活性成分，其中白花前胡以角型二氢吡喃香豆素类为主，紫花前胡以线型二氢呋喃和二氢吡喃香豆素类为主。（三）肿节风[Sarcandra glabra（Thunb.）Nakai]肿节风（又名草珊瑚、九节茶、接骨木）为常用中药，味苦、辛，性平，具清热凉血、活血消斑、祛风通络等功效，用于治疗血热紫斑、紫癜、风湿痹痛、跌打损伤等症。系统化学成分预试验表明，其全草含有酚类、鞣质、黄酮苷、香豆素和内酯类化合物。其中香豆素类主要包括异秦皮啶（isofraxidin）、东莨菪内酯（scopoletin）等。（四）补骨脂（Psoralea corylifolia L.）补骨脂为豆科植物补骨脂的种子，主治肾阳衰弱、脾肾虚寒以及白癜风，含有多种香豆素类成分，包括补骨脂内酯（呋喃骈香豆素）、异补骨脂内酯（异呋喃骈香豆素）和补骨脂次素等。二、含木脂素的中药实例（一）五味子[Schisandra chinensis（Turcz.）Baill.]五味子中含木脂素较多约为5%，近年来从其果实中分得了一系列联苯环辛烯型木脂素，下面列出的为五味子酯甲、乙、丙、丁和戊。（二）厚朴（Magnolia officinalis Rehder et.Wilson）厚朴为木兰科植物，有祛痰、利尿、镇痛等作用，用于腹痛、喘咳等症。厚朴皮中分得了与苯环相连的新木脂素，如厚朴酚以及和厚朴酚。第六章黄酮第一节结构与分类黄酮类化合物经典的概念主要是指基本母核为2-苯基色原酮的一系列化合物。现在，黄酮类化合物是泛指两个苯环（A与B环）通过三个碳原子相互联结而成的一系列化合物。其基本的碳架为C6-C3-C6。一、苷元的结构与分类根据中央三碳链的氧化程度、B-环连接位置（2或3位）以及三碳链是否成环等特点，可将中药中主要的黄酮类化合物分类，如表6-1所示。B型题：在黄酮类化合物中A.三碳位的2,3位上有双键，而3位没有羟基B.三碳链的2,3位上有双键，而3位有羟基C.三碳链的2,3位上没有双键，而3位没有羟基D.三碳链的2,3位上没有双键，而3位有羟基E.三碳链的1,2位处开裂，2,3,4位构成了α、β不饱和酮的结构1：查耳酮的变化[答疑编号111060101]『正确答案』E 2：二氢黄酮醇的变化[答疑编号111060102]『正确答案』D 3：黄酮醇的变化[答疑编号111060103]『正确答案』B 4：二氢黄酮的变化[答疑编号111060104]『正确答案』C 5：黄酮的变化[答疑编号111060105]『正确答案』A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键方式连接而成的双黄酮类化合物。另有少数黄酮类化合物结构很复杂，如水飞蓟素为黄酮木脂体类化合物，而榕碱及异榕碱则为生物碱型黄酮。二、黄酮苷中糖的结构与分类天然黄酮类化合物多以苷类形式存在，并且由于糖的种类、数量、连接位置及连接方式不同，可以组成各种各样的黄酮苷类。除0-糖苷外，天然黄酮类化合物中还发现有C-苷，如葛根黄素、葛根黄素木糖苷，为中药葛根中扩张冠状动脉血管的有效成分。第二节理化性质一、性状1.形态：多为结晶性固体，少数为无定形粉末（苷）。2.旋光性：（有无手性碳原子）黄酮苷类：多为左旋，由于结构中含有糖部分。3.颜色：大多呈黄色。①与分子中是否存在交叉共轭体系有关；②与助色团（供电子-OH、-OCH3等）的种类、数目、取代位置有关，尤其7，4′-位颜色加深。黄酮、黄酮醇及其苷类：多显灰黄～黄色。查耳酮：黄～橙黄色。二氢黄酮、二氢黄酮醇及黄烷醇：几乎为无色（交叉共轭体系中断）。异黄酮：显微黄色（B环接在3位，缺少完整的交叉共轭体系）。黄酮和黄酮醇分子中引入-OH和甲氧基等助色团后，因电子移位、重排而使化合物颜色加深，尤其是7位及4′位。花色素的颜色可随pH不同而改变：二、溶解性一般游离苷元难溶或不溶于水，易溶于甲醇、乙醇、乙酸乙酯、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，分子间作用力较大，故更难溶于水；而二氢黄酮及二氢黄酮醇等，因系非平面性分子，分子与分子间排列不紧密，分子间作用力较小，有利于水分子进入，故溶解度稍大。至于花色苷元（花青素）类虽也为平面性结构，但因以离子形式存在，具有盐的通性，故亲水性较强，在水中的溶解度较大。黄酮类苷元分子中引入羟基，将增加在水中的溶解度；而羟基经甲基化后，则增加在有机溶剂中的溶解度。黄酮类化合物的羟基被糖苷化后，在水中溶解度则相应增大，而在有机溶剂中的溶解度则相应减小。黄酮苷一般易溶于水和甲醇、乙醇等极性有机溶剂中；但难溶或不溶于苯、氯仿等非极性有机溶剂中。一般情况下，苷的糖链越长，在水中的溶解度越大。另外，糖的结合位置不同，对苷的水溶性也有一定影响。三、酸碱性（一）酸性多数黄酮类化合物因分子中具有酚羟基，故显酸性，可溶于碱性水溶液、吡啶、甲酰胺及二甲基甲酰胺等有机溶剂中。由于酚羟基数目及位置不同，酸性强弱也不同。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A型题：在下列黄酮类化合物中，酸性最强的是A.5-羟基黄酮B.4′-羟基黄酮C.3-羟基黄酮D.4′-羟基二氢黄酮E.3′-羟基黄酮[答疑编号111060106]『正确答案』B（二）碱性γ-吡喃酮环上的醚氧原子，因有未共用的电子对，故表现有微弱的碱性，可与强无机酸，如浓硫酸、浓盐酸等生成盐，但生成的盐极不稳定，遇水即可分解。黄酮类化合物溶于浓硫酸中生成的盐，常常表现出特殊的颜色，可用于鉴别。某些甲氧基黄酮溶于浓盐酸中显深黄色，且可与生物碱沉淀试荆生成沉淀。四、显色反应黄酮类化合物的显色反应多与分子中的酚羟基及γ-吡喃酮环有关。（一）还原试验1.盐酸-镁粉（或锌粉）反应它是鉴定黄酮类化合物最常用的显色反应。多数黄酮、黄酮醇、二氢黄酮及二氢黄酮醇类化合物显橙红至紫红色，少数显紫至蓝色，当B-环上有-OH或-OCH3取代时，呈现的颜色亦即随之加深。但查耳酮、橙酮、儿茶素类则无该显色反应。异黄酮类化合物除少数例外，也不显色。2.四氢硼钠（钾）反应在黄酮类化合物中，NaBH4对二氢黄酮类化合物专属性较高，可与二氢黄酮类化合物反应产生红至紫色。其他黄酮类化合物均不显色，可与之区别。（二）金属盐类试剂的络合反应黄酮类化合物分子中常含有下列结构单元：三羟基四羰基，四羰基五羟基，邻二酚羟基，故常可与铝盐、铅盐、锆盐、镁盐等试剂反应，生成有色络合物。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，可用于定性及定量分析。2.锆盐多用2%二氯氧化锆甲醇溶液。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。但两种锆络合物对酸的稳定性不同。3-羟基，4-酮基络合物的稳定性比5-羟基，4-酮基络合物的稳定性强（但二氢黄酮醇除外）。故当反应液中加入枸橼酸后，5-羟基黄酮的黄色溶液显著褪色，而3-羟基黄酮溶液仍呈鲜黄色（锆-枸橼酸反应）。3.镁盐常用乙酸镁甲醇溶液为显色剂，本反应可在纸上进行。二氢黄酮、二氢黄酮醇类可显天蓝色荧光，若具有C3-OH，色泽更为明显。而黄酮、黄酮醇及异黄酮类等则显黄至橙黄乃至褐色。4.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。5.三氯化铁三氯化铁水溶液或醇溶液为常用的酚类显色剂。多数黄酮类化合物因分子中含有酚羟基，故可产生阳性反应，但一般仅在含有氢键缔合的酚羟基时，才呈现明显的颜色。（三）硼酸显色反应当黄酮类化合物分子中有下列结构时，在无机酸或有机酸存在条件下，可与硼酸反应，生成亮黄色。显然，5-羟基黄酮及2′-羟基查耳酮类结构可以满足上述要求，故可与其他类型区别。一般在草酸存在下显黄色并具有绿色荧光，但在枸橼酸-丙酮存在的条件下，则只显黄色而无荧光。（四）碱性试剂显色反应1.二氢黄酮类易在碱液中开环，转变成相应的异构体——查耳酮类化合物，显橙至黄色。2.黄酮醇类在碱液中先呈黄色，通入空气后变为棕色，据此可与其他黄酮类区别。3.黄酮类化合物的分子中有邻二酚羟基取代或3,4′-二羟基取代时，在碱液中不稳定，易被氧化，出现黄色→深红色→绿棕色沉淀。第三节提取与分离一、提取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、乙酸乙酯、乙醇、水或某些极性较大的混合溶剂进行提取。其中用得最多的是甲醇-水（1：1）或甲醇。一些多糖苷类则可以用沸水提取。在提取花青素类化合物时，可加入少量酸（如0.1%盐酸）。但提取一般黄酮苷类成分时，则应当慎用，以免发生酸水解反应。为了避免在提取过程中黄酮苷类发生水解，也可按常规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剂，如用氯仿、乙醚、乙酸乙酯等提取，而对多甲氧基黄酮的游离苷元，甚至可用苯进行提取。对得到的粗提取物可进行精制处理，常用的方法有：（一）溶剂萃取法根据黄酮类化合物极性的大小分别萃取。一般的黄酮苷元可以选择氯仿或者乙醚进行萃取，单糖苷可以选择乙酸乙酯进行萃取，多糖苷可以选择水饱和的正丁醇来萃取。（二）碱提取酸沉淀法碱提取酸沉淀法对有酸性的游离的黄酮苷元都是合适的，因为游离的黄酮苷元具有亲脂性，由于有酚羟基显酸性，因此可以溶解在碱水中，当用碱水提取后，再加入酸，能够恢复为原来的游离的状态，具有亲脂性，在酸水中不溶解而形成沉淀。黄酮苷类虽有一定极性，可溶于水，但却难溶于酸性水，易溶于碱性水，故可用碱性水提取，再将碱水提取液调成酸性，黄酮苷类即可沉淀析出。此法简便易行，如芦丁、橙皮苷、黄芩苷的提取都采用了这个方法。在用碱酸法进行提取纯化时，应当注意所用碱液浓度不宜过高，以免在强碱性下，尤其加热时破坏黄酮母核。在加酸酸化时，酸性也不宜过强，以免生成盐，导致析出的黄酮类化合物又重新溶解，降低产品收率。当药材中含有大量果胶、黏液等水溶性杂质时（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，以使上述含羧基的杂质生成钙盐沉淀，不被溶出。这将有利于黄酮类化合物的纯化处理。（三）炭粉吸附法主要适于黄酮苷类的精制，大部分黄酮苷类可用7%酚-水洗下。洗脱液经减压蒸发浓缩后，再用乙醚振摇除去残留的酚，余下水层减压浓缩即得较纯的黄酮苷类成分。二、分离（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.硅胶柱色谱此法应用范围最广，按照黄酮类化合物极性的大小先后洗脱，达到分离的目的。主要适于分离异黄酮、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。聚酰胺柱色谱可用于分离各种类型的黄酮类化合物，包括苷及苷元、查耳酮与二氢黄酮等。黄酮类化合物从聚酰胺柱上洗脱时有下述规律：（1）苷元相同，洗脱先后顺序一般是：叁糖苷，双糖苷，单糖苷，苷元。（2）母核上增加羟基，洗脱速度即相应减慢。（3）不同类型黄酮化合物，先后流出顺序一般是：异黄酮，二氢黄酮醇，黄酮，黄酮醇。（4）分子中芳香核、共轭双键多者易被吸附，故查耳酮往往比相应的二氢黄酮难于洗脱。3.葡聚糖凝胶（Sephadex gel）柱色谱对于黄酮类化合物的分离，主要用两种型号的凝胶：Sephadex-G型及Sephadex-LH20型。用葡聚糖凝胶分离黄酮类化合物的机理是：分离游离黄酮时，主要靠吸附作用。凝胶对黄酮类化合物的吸附程度取决于游离酚羟基的数目，数目越多，越难洗脱。但分离黄酮苷时，则分子筛的性质起主导作用。在洗脱时，黄酮苷类大体上是按分子量由大到小的顺序流出柱体。（二）pH梯度萃取法pH梯度萃取法适合于酸性强弱不同的黄酮苷元的分离。根据黄酮类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及4%NaOH溶液萃取，来达到分离的目的。一般规律大致如下：7,4′-二羟基酸性最强，可以溶于5%NaHCO3，其次是含有7或4′-羟基可以溶于5%Na2CO3，然后是含有一般酚羟基可以溶于0.2%NaOH溶液中，最后是含有5-羟基只能溶解在4%NaOH溶液中。（三）根据分子中某些特定官能团进行分离在黄酮类成分的混合物中，具有邻二酚羟基的成分与无此结构的成分，性质不同，可以进行分离。1.铅盐沉淀法有邻二酚羟基的成分可被乙酸铅沉淀，不具有邻二酚羟基的成分可被碱式乙酸铅沉淀，据此可将两类成分分离。2.硼酸络合法具有邻二酚羟基的黄酮可与硼酸络合，生成物易溶于水，借此也可与不具上述结构的黄酮类化合物相互分离。第四节鉴别与结构测定一、色谱法在黄酮类化合物鉴别中的应用1.纸色谱（PC）适用于分离各种天然黄酮类化合物及其苷类的混合物。混合物的鉴定常采用双向色谱法。以黄酮苷类为例来说，一般第一向展开采用某种醇性溶剂，如n-BuOH-HAc-H2O（4：1：5上层，BAW），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水溶液，如2%～6%HAc。主要是根据吸附作用原理进行分离。黄酮类化合物的苷元中，平面性较强的分子如黄酮、黄酮醇、查耳酮等，用含水类溶剂如3%～5%HAc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，故Rf值较大（0.10～0.30）。黄酮类化合物分子中羟基苷化后，极性即随之增大，故在醇性展开剂中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%HOAc，3%NaCl水溶液或1%HCl展开时，则上列顺序将会颠倒，苷元几乎停留在原点不动，苷类的Rf值可在0.5以上，糖链越长，则Rf值越大。2.硅胶薄层色谱用于分离与鉴定弱极性的黄酮类化合物较好。分离黄酮苷元常用的展开剂是甲苯-甲酸甲酯-甲酸（5：4：1），并可以根据待分离成分极性的大小适当地调整甲苯与甲酸的比例。3.聚酰胺薄层色谱适用范围较广，特别适合于分离含游离酚羟基的黄酮及其苷类。由于聚酰胺对黄酮类化合物吸附能力较强，因而需要用可以破坏其氢键缔合的溶剂作为展开剂。在大多数展开剂中含有醇、酸或水。二、紫外及可见光谱在黄酮类化合物鉴别中的应用1.测定样品在甲醇溶液中的UV光谱。2.测定样品在甲醇溶液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）、乙酸钠（NaOAc）、乙酸钠-硼酸（NaOAc-H3B03）、三氯化铝（AlCl3）及三氯化铝-盐酸（AlCl3-HCl）等。3.如样品为苷类，则可先进行水解，或甲基化后再水解，并测定苷元或其衍生物的UV光谱。各种诊断试剂的详细配制方法及测定程序可参看有关文献。（一）黄酮类化合物在甲醇溶液中的UV光谱特征黄酮、黄酮醇等多数黄酮类化合物，因分子中存在如下所示的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200～400nm的区域内存在两个主要的紫外吸收带，称为峰带Ⅰ（300～400nm）及峰带Ⅱ（220～280nm）。1.黄酮及黄酮醇类两者UV光谱谱形相似，但带Ⅰ位置不同，可据此进行分类：黄酮带Ⅰ＜350nm，黄酮醇带Ⅰ＞350nm。2.查耳酮及橙酮类共同特征是带Ⅰ很强，为主峰；而带Ⅱ则较弱，为次强峰。3.异黄酮、二氢黄酮及二氢黄酮醇这三类化合物中，除有由A环苯甲酰系统引起的带Ⅱ吸收（主峰）外，因B环不与吡喃酮环上的羰基共轭（或共轭很弱），故带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类。前者在245～270nm，后两者在270～295nm。（二）加入诊断试剂后引起的位移及其在结构测定中的意义1.加入诊断试剂后黄酮及黄酮醇类化合物的紫外光谱几种主要的诊断试剂引起的位移及其结构特征归属见表6-9。表6-9加入诊断试剂的黄酮及黄酮醇类化合物UV图谱及结构特征的归属诊断试剂。