中药化学课件

绪论中药化学的研究对象和任务有效成分的研究概况和发展趋势中药化学的作用一、中药化学的研究对象和任务定义

中药化学是一门结合中医药基本理论和临床用药经验，主要运用化学的理论和方法及其它现代科学理论和技术等研究中药化学成分的学科。

研究对象化学成分化学结构理化性质提取分离结构鉴定其它内容

薄荷，为唇形科植物薄荷的干燥地上部分。其主要成分为挥发油，其中薄荷脑含量约77～87％。

薄荷脑有抗菌、消炎及镇痛作用。白色块晶或针状结晶，mp.42~43℃bp.212℃1H-NMR13C-NMR

中药的来源

1.植物，如：人参、大青叶、玫瑰花、枸杞

2.动物，如：蟾酥、蕲蛇、龟甲、鹿茸

3.矿物，如：炉甘石、朱砂、雄黄、轻粉

4.人工制品，如：冰片、阿胶、青黛有效成分—中药中具有生物活性或能起防病治病作用的化学成分

无效成分—中药中不具有生物活性、也不能起防病治病作用的化学成分

相对概念第二节有效成分的研究概况

和发展趋势一、研究概况二、发展趋势研究概况明代李挺《医学入门》

李时珍《本草纲目》五倍子世界上最早用发酵法从天然药物中分离得到的有机酸结晶

19世纪初，法国和德国药学家从鸦片中分离得到具有镇痛止咳作用的有效成分——吗啡开创了现代从天然药物中提取分离有效成分的历史发展趋势引起各国的高度重视单位药研究向复方药研究发展分析研究的方法和手段更先进第三节中药化学的作用中药化学在中医药现代化中的作用中药化学在中药产业化中的作用中药化学在中医药现代化中的作用12阐明中药的药效物质基础，探索中药防治疾病的原理

阐明中药炮制的原理阐明中药复方配伍的原理

促进中药药效理论研究的深入324麻黄阐明药效物质基础，探索防治疾病的原理发汗散寒宣肺平喘利水消肿现代研究证明：

麻黄中的挥发油成分α-松油醇能降低小鼠体温，是其发汗散寒的有效成分；

麻黄碱和去甲麻黄碱，前者具有肾上腺素样作用，后者有松弛支气管平滑肌的作用，是其平喘的有效成分；

伪麻黄碱具有升压、利尿的作用，是其利水的有效成分。中药化学在中医药现代化中的作用12阐明中药的药效物质基础，探索中药防治疾病的原理

阐明中药炮制的原理阐明中药复方配伍的原理

促进中药药效理论研究的深入324促进中药药效理论研究的深入中药化学成分中药药性关系温热药附子、吴茱萸、细辛、蜀椒、高良姜、丁香等都含有消旋去甲乌药碱（β-受体激动剂），具有加强心肌收缩力，加快心率，促进脂肪、糖代谢等作用，而这些作用与热性药的药性基本一致，故推测去甲乌药碱可能是“热性”中药的物质基础。中药化学在中医药现代化中的作用12阐明中药的药效物质基础，探索中药防治疾病的原理

阐明中药炮制的原理阐明中药复方配伍的原理

促进中药药效理论研究的深入324阐明中药炮制的原理阐明中药炮制的原理

经中药化学的研究表明，黄芩在冷水浸泡过程中，其有效成分黄芩苷可被药材中的酶水解成黄芩素，后者不稳定易氧化成醌类化合物而显绿色。黄芩苷黄芩素（黄色）醌类（绿色）蒸或用沸水略煮的方法进行炮制

中药化学在中药产业化中的作用12建立和完善中药的质量评价标准

研制开发新药、扩大药源

改进中药制剂剂型，提高药物质量和临床疗效32中药的质量评价标准有效成分的生物合成、积累及保持品种产地栽培条件采收季节贮存条件加工方法制剂质量临床疗效中药走向世界GMPGAPGAP生产基地GMP车间改进剂型，提高药物质量和临床疗效传统剂型丸散膏丹

不能满足人们的需要改进剂型三效：高效、速效、长效三小：剂量小、毒性小、副作用小研制开发新药、扩大药源从中药中分离化合物的目的研制开发新药缺点工作的技术难度大；需要多学科的协作；研制时间长；资金的投入大；通过中药有效成分研制出的许多药物，目前仍是临床的常用基本药物，如麻黄碱、黄连素、阿托品、利血平、洋地黄毒苷等药物。(一)糖类可以分为单糖类、低聚糖和多聚糖类及其衍生物。单糖多为无色晶体，有旋光性，味甜，易溶于水，难溶于无水乙醇，不溶于乙醚、苯等极性小的有机溶剂。低聚糖通常是由2~9个分子的单糖脱水缩合而成的化合物。它们仍易溶于水，但难溶或几乎不溶于乙醇等有机溶剂。多糖通常是由10个以上至上千个单糖脱水而形成的高聚物，水解后能生成相应数目的单糖。(二)苷类是糖或糖的衍生物与非糖物质(称为苷元或配基)通过糖的端基碳原子连接而成的化合物。多数是无色、无臭的晶体或粉末。(三)醌类化合物是一类分子中具有醌式结构的化合物。分子中多具有酚羟基，有一定的酸性。游离醌类多溶于有机溶剂，微溶或难溶于水。结合成苷后，极性增大，易溶于甲醇、乙醇中，在热水中也可溶解。(四)苯丙素类化合物是一类分子中以苯丙基为基本骨架单位(C6-C3)构成的化合物。其中香豆素和木脂素为其典型化合物。1．香豆素其基本骨架可视为由邻羟基桂皮酸形成的内酯。游离香豆素溶于沸水，甲醇、乙醇和乙醚；香豆素苷类溶于水、甲醇、乙醇。2．木脂素游离木脂素为亲脂性，难溶于水，能溶于苯、氯仿、乙醚、乙醇等。木脂素苷类水溶性增大。(五)黄酮类化合物泛指具有两个苯环通过中间三碳链相互联结而成的一类化学成分。多具有酚羟基，显酸性。游离黄酮类化合物易溶于甲醇、乙醇、乙酸乙酯、乙醚等有机溶剂及稀碱溶液中。黄酮苷类化合物一般易溶于水、甲醇、乙醇、吡啶等极性溶剂。

(六)萜类和挥发油符合(C5H8)n通式的衍生物为萜类化合物。根据分子结构中异戊二烯单位的数目进行分类，如单萜、倍半萜、二萜等。单萜和倍半萜类多为具有特殊香气的油状液体，在常温下可以挥发，或为低熔点的固体。二萜和二倍半萜多为结晶性固体。游离萜类化合物亲脂性强，易溶于醇及脂溶性有机溶剂，难溶于水，单萜和倍半萜类能随水蒸气蒸馏。具有内酯结构的萜类化合物能溶于碱水，酸化后，又从水中析出。萜类苷化后具有一定的亲水性，能溶于热水，甲醇、乙醇等极性溶剂。

挥发油又称精油，是可随水蒸气蒸馏、与水不相混溶的油状液体物质。这类物质所含化学成分比较复杂，来源不同所含的成分颇不一致，但主要是由萜类和芳香族化合物以及它们的含氧衍生物如醇、醛、酮、酸、酚、醚、内酯等组成；此外还包括含氮及含硫化合物。挥发油为无色或淡黄色的透明油状液体，具芳香味，常温下能挥发，有较强的折光性和旋光性；在水中的溶解度极小，易溶于大多数有机溶剂中，如乙醚、苯、石油醚、乙醇等。(七)生物碱是一类存在于生物体内的含氮有机化合物，具有碱的性质，能与酸结合成盐。游离的生物碱大多不溶或难溶于水，能溶于乙醇、氯仿、丙酮、乙醚和苯等有机溶剂。而生物碱盐尤其是无机酸盐和小分子有机酸盐则易溶于水及乙醇，不溶或难溶于常见的有机溶剂。(八)甾体类化合物是一类结构中具有环戊烷骈多氢菲甾核的化合物。甾体皂苷元多有较好的结晶形状，能溶于亲脂性溶剂中如石油醚、氯仿等，而不溶于水。甾体皂苷一般可溶于水，易溶于热水、稀醇。不溶或难溶于石油醚、苯、乙醚等亲脂性溶剂。甾体皂苷的水溶液多具有发泡性、溶血性及鱼毒性。(九)三萜类化合物是一类基本骨架由30个碳原子组成的萜类化合物。三萜皂苷元多有较好结晶，能溶于乙醚、氯仿等亲脂性溶剂，不溶于水。三萜皂苷多为无定形粉末，难溶于乙醚、石油醚等溶剂，可溶于水，易溶于热水、稀醇、热甲醇和热乙醇中。含水丁醇或戊醇对皂苷的溶解度较大，常作为提取皂苷的溶剂。三萜皂苷的水溶液亦多具发泡性、溶血性及鱼毒性。(十)鞣质又称单宁或鞣酸，是一类复杂的多元酚类化合物的总称，可与蛋白质结合形成致密、柔韧、不易腐败又难透水的化合物。大多为无定形粉末，能溶于水、乙醇、丙酮、乙酸乙酯等极性大的溶剂，不溶于乙醚、氯仿、苯、石油醚等极性小的有机溶剂，可溶于乙醚和乙醇的混合溶液。其水溶液遇重金属盐如醋酸铅、醋酸铜等能产生沉淀，还能与蛋白质、多种生物碱盐类形成沉淀。

二、各类中药化学成分的主要生物合成途径中药化学成分大多属于天然有机化合物，类型众多，结构复杂，数目庞大。然而其结构间却存在着一定的联系。植物在体内物质代谢过程中发生着不同的生物合成反应，且由不同的生物合成途径产生出结构千差万别的代谢产物。按成分的生物合成途径可分为一次代谢产物和二次代谢产物。一次代谢产物是每种植物中普遍存在的维持有机体正常生存的必需物质，如叶绿素、糖类、蛋白质、脂类和核酸等。二次代谢是在特定的条件下，一些重要的一次代谢产物等作为前体或原料，进一步经历不同的代谢过程，生成生物碱、黄酮、萜类、皂苷等。二次代谢产物并非存在于每种植物之中，往往反映植物科、属、种的特征，且大多具有特殊、显著的生理活性。因此，它们成为中药化学的主要研究对象。

第二节中药有效成分的提取分离方法中药有效成分的提取分离是研究中药化学成分的基础。这一过程一般应在生物活性或药理学指标跟踪下进行。提取分离方法应根据被提取成分的主要理化性质和考虑各种提取分离技术的原理和特点进行选定，使所需要的成分能充分地得到提取和分离。

中药化学成分预试验提取、分离中药有效成分常用的方法中药化学成分较为复杂,所以想应用和研究其中的有效成分,必须将它们从中药中提取出来并进一步加以分离和精制,得到有效单体。由于中药所含成分种类繁多,含量有高有低,有含量高而无效的,也有含量低而有效的。如分离不完全,往往会将含量少的有效成分放过而认为某药无效,或提取到一些无效结晶,即耗费时力地去研究,结果却无甚实际价值，此为分离工作常见的弊病。其次是精制不纯,中药中有些成分的理化性质很相似,分离精制不易,所得如为混合物,对于化学上作进一步研究及药理实验都会产生影响。所以,研究中药有效成分的第一步工作,即提取、分离和精制是一项十分艰巨而细致的工作。

中药成分的提取、分离和精制,一般利用溶剂为多,溶剂不同,浸出的成分也不同。除溶剂外还可利用其他化学试剂。近年来物理方法,如层析、逆流分溶等进展很快,缩短了对中药有效成分研究的周期。但无论用何种方法

,首先应掌握中药中所含各种成分的理化性质,尤其是对于不同溶剂包括酸、碱等的溶解性能

,以及各种提取、分离的原理,即可灵活运用而不致拘泥一法。

2.3.1提取方法对中药化学成分的提取,通常是利用适当的溶剂或适当的方法,将所要的成分尽可能地完全提出。但任何一种溶剂或任何一种方法所得的提取液或提取物,仍然包含几种或更多的理化性质较类似的化合物,尚需进一步分离、精制,最后才能得到单体。常用的提取方法有溶剂提取法、水蒸汽蒸馆法等。一、溶剂提取法即利用溶剂从中药中把所需要的成分溶解出来,而对其他成分则不溶或少溶。溶剂提取法是提取中药有效成分最常用的方法。1、选择溶剂的理论依据水和油不相混溶,共存时分为两相,这一事实指出油和水基本上是两个极端。其他化合物包括溶剂和中药成分其性质虽各不相同,但就其对水和油中的溶解行为来讲,也在这两个极端以内,亦即有的性质近于水,有的近于油。这种近于水的性质叫亲水性,近于油的性质叫做亲脂性。亲水性强的化合物在水中溶解度较大,亲脂性强的化合物在油中的溶解度较大。这种亲水性或亲脂性的强弱是和化合物的结构直接相关。简言之,在多数情况下凡化合物与水的结构相似,就具有亲水性,与油脂的结构相似,就具有亲脂性。这就是所谓“相似者相溶”原则。石油醚－苯－氯仿－乙醚－乙酸乙酯－丙酮－乙醇－甲醇－水

中药成分亦可通过结构去估计它们的此类性质。例如：苷类的分子中结合有糖分子,羟基数目多,能表现出强亲水性,而苷元则属于亲脂性化合物。生物碱是亲脂性化合物,而生物碱盐,能够离子化,加大了极性,就变成了亲水性化合物。鞣质是多羟基的衍生物,列为亲水性化合物。油脂、挥发油、蜡、脂溶性色素等,都是强亲脂性成分等等。

常见取代基的极性顺序：

烷－烯－醚－酯－醛－酮－醇－醇－酚－酸总之,亲脂性的中药成分易溶于亲脂性溶剂,难溶于亲水性溶剂。反之,亲水性成分则易溶于亲水性溶剂。不同的溶剂具有一定程度的亲水性和亲脂性,只要中药成分的亲水性和亲脂性与溶剂的此项性质相当,就会在其中有较大的溶解度。这就是选择适当溶剂自中药中提取所需成分的根据之一。然而,“相似者相溶”只是一条经验规律,它虽然可以解释一些溶解现象和帮助选择溶剂,但它的“相似”概念是比较含糊的。若从溶剂分子与溶质分子间相互作用力出发,则可使这一概念较为清晰。2、溶剂的选择提取溶剂的选择主要根据溶剂的极性和被提取成分及其共存杂质的性质来决定,同时应考虑价廉、安全、易得、浓缩方便等问题。 溶剂的极性常以介电常数ε来表示（表2-3）。溶剂的极性是和它们的亲脂性和亲水性相当的。一般可分为三类： （1）水

是典型的强极性溶剂(ε=80)。中药的亲水性成分,如生物碱、苷类、有机酸盐、鞣质、蛋白质、糖类及无机盐等都被提出。（2）亲脂性有机溶剂如石油醚、苯、乙醚、氯仿等ε小的溶剂属于这一类，可提取亲脂性成分,如挥发油、油脂、叶绿素、树脂、植物甾醇、内酯、某些生物碱及某些苷元（如甾体苷元、黄酮、蒽醌等）。（3）亲水性有机溶剂

主要是甲醇、乙醇、丙酮等,具有较大的介电常数（ε约为

10～30）,它们能溶于水,又能诱导非极性物质产生一定的偶极距(即产生一定的极性),而使后者的溶解度增加,如乙醇分子可极化苯分子,故苯能溶于乙醇中。由于极性有机溶剂有这些性质,所以它们对中药各类成分的溶解性能好,对细胞的穿透力也较强,提取成分比较全面。3、提取方法（1）浸渍法

此法简单,可将中药粗粉装入适当的容器中,加入合适的溶剂,以能浸透药材稍有过量为度,放置一日以上过滤,浓缩后可得到提取物。（2）渗漉法

在渗漉筒中进行,也比较简单易行。（3）煎煮法

是将中药租粉加水加热煮沸,将有效成分提取出来的方法。（4）回流提取法

一般用有机溶剂提取中药时采用加回流装置,以免溶剂挥发损失。（5）连续提取法

在实验室内一般采用索氏提取器来完成,提取效率高，但提取时间长。4、影响提取的因素在选定好合适的溶剂的前提下,下列因素可影响提取效率：(1)粉碎度(2)温度(3)时间(4)溶剂水蒸汽蒸馏法水蒸汽蒸馏法只适用于具有挥发性的,能随水蒸汽蒸馏不被破坏,与水不发生反应,而且难溶或不溶于水的成分的提取。水蒸汽蒸馏所根据的原理是基于两种互不相溶的液体A、B共存时,各组分的蒸汽压和它们在纯粹状态时的蒸汽压相等,而另一种液体的存在并不影响它的蒸汽压,混合体系的总蒸汽压等于两纯组分蒸汽压之和：P=PAO+PBO式中

PAO和PBO分别代表纯

A和纯

B在某温度时的蒸汽压,P代表同温度下的总蒸汽压。

分离与纯化在一般情况下,中药提取液经浓缩后得到的浓缩物仍是混合物,尚需进一步去杂质,进行分离纯化（精制）。常用的分离、精制方法有系统溶剂分离法、两相溶剂萃取法、沉淀法、盐析法、透析法、结晶法、分馏法、层析法等。1

系统溶剂分离法通常由亲脂性到亲水性或低极性到高极性的次序组成溶剂系统,依次提取药材粗粉中各种不同的成分。2两相溶剂萃取法一、简单萃取法是利用混合物中各成分在两种互不相溶的溶剂中分配系数的不同而达到分离的方法。混合物中各成分在两相溶剂中分配系数相差越大,则分离效率越高。简单萃取通常在分液漏斗中进行。二、连续萃取法为克服使用分液漏斗多次萃取的操作麻烦,有人发明了连续萃取装置。这一仪器是利用两溶剂的比重不同自然分层和分散相液滴穿过连续相溶剂时发生传质。此法简便且可避免乳化,由于两相呈动态逆流相遇,并经常能保持较大的浓度差,萃取过程能连续不断地进行,所以溶剂用量不多而萃取效率甚高。三、逆流分溶法当物质的分配系数接近时,则需要采用逆流分溶法进行分离。这种方法是以分配定律为基础的一种新的分离方法,具有很强的分离混合物的能力。但因仪器易损,操作时间长,消耗溶剂多等缺点,使用受到限制。四、液滴逆流分配法此法又称液滴逆流层析法,其原理与逆流分溶相似,但比后者效率高。3沉淀法沉淀法是在中药提取液中加入某些试剂使产生沉淀,以获得有效成分或除去杂质的方法。4

盐析法盐析法是在中药的水提液中,加入无机盐至一定浓度,或达到饱和状态,可使某些成分在水中的溶解度降低而沉淀析出,从而与水溶性大的杂质分离。常作盐析的无机盐有氯化钠、硫酸钠、硫酸镁、硫酸铵等。例如自黄藤中提取掌叶防己碱,自三颗针中提取小萡碱在生产上都是用氯化钠或硫酸铵盐析制备。有些成分如原白头翁素、麻黄碱、苦参碱等水溶性较大,在提取时,亦往往先在水提取液中加入一定量的食盐,再用有机溶剂提取。5结晶法结晶法是分离和精制固体成分的重要方法之一,是利用混合物中各成分在溶剂中的溶解度不同来达到分离的方法。具体操作是选用合适的溶剂,将混合物加热溶解,形成有效成分的饱和溶液,乘热滤去不溶的杂质,滤液低温放置或蒸去部分溶剂后再低温放置,使有效成分大部分析出结晶,由于初析出的结晶总会带一些杂质,因此需要通过反复结晶即所谓重结晶的方法,才能得到高纯度的晶体。结晶法所用的样品必须是已经用其他方法提得比较纯的时候才能采用此法精制,如果中药的粗提取部分的纯度很差则很难得到结晶,因结晶乃同类分子自相排列,如果杂质过多则阻碍分子的排列。9层析法层析法又称色层法或色谱法,是分离和鉴定化合物的有效方法。常用的有：吸附层析（极性吸附，非极性吸附和氢键吸附）；分配层析；离子交换层析；凝胶过滤层析等等。(例题)色谱法在研究中药有效成分中的应用：分离混合物；精制化合物；鉴定化合物。根据物质解离程度不同进行分离

1、分离对象——酸性、碱性化合物分离

2.分类阳离子交换树脂－SO3H

阴离子交换树脂—N＋(CH3)3

3、吸附规律——离子化程度高者吸附牢阳离子树脂——碱性强者吸附牢阴离子树脂——酸性强者吸附牢色谱分离法小结一、分类吸附层析——吸附能力不同1、按原理分分配层析——分离系数不同凝胶层析——分子大小不同离子交换层析——分子解离程度不同柱层析LSC2、按操作分薄层层析TLC

纸层析PC二、吸附规律

硅胶AL2O3——极性大着吸附牢

1、吸附层析活性炭——极性弱着吸附牢聚酰胺——易形成分子间氢键的吸附牢

正相亲水性强着吸附牢Rf小2、分配层析层析亲脂性强者吸附弱Rf大反相层析与上相反

阴离子交换树脂——酸性越强吸附越强，反之吸附越弱

4、离子交换阳离子交换树脂——碱性越强吸附层析越牢，反之吸附越弱3、凝胶层析——

分子量小的吸附牢，分子量大的位阻小，吸附弱，分子量大的先洗下，分子量小的后下三、分离对象吸附层析——分离亲脂性成分如：游离生物碱、甾类和三萜等。分配层析——分离极性大的成分如各类苷类聚酰胺层析——

分离香豆素、黄酮、蒽醌类含酚羟基的成分离子交换树脂——

分离生物碱和酸性成分凝胶层析——

分离分子量差别大的成分§1－4结构研究法

一、结构研究的主要程序：

1、确定化合物纯度——mpTLCPCHPLC法

2、测定分子量——MS法：M＋

3、确定分子式元素分析法——定性、定量分析高分辨MS法（HR－MS）——分子量可精确到小数点后3位数

4、计算分子不饱和度Ω

Ω＝Ⅳ－I2＋III2＋1

I→1价原子（H、D）的数目Ⅲ→3价原子（N、P等）的数目Ⅵ→4价原子（C、S）的数目（O、S为二价原子，与不饱和度无关，不考虑）

计算C30H48O的不饱和度Ω＝30－48＋0

＋1＝722

注：不饱和数——双键为1个；三键为2个；苯环为4个；脂环为1个

C4H6O2Ω＝4－（6÷2）＋1＝2C6H6O2Ω=6-(6÷2)+1=4二、光谱测定和解析（MS、IR、UV、NMR）

（一）、MS（质谱）

1、MS图谱的表示方法

m/z（碎片峰）——

推测分子结构2、作用

M＋（分子离子峰）——

确定分子量3、分类

EI－MS（电子轰击）——

适于M＋稳定的化合物

FD－MS（场解吸）——适于难挥发，对热不稳定化合物，如肽.

FAB－MS（快速原子轰击）——适于高分子、对热不稳定、和强极性化合物如：肽、糖、苷、抗生素、维生素等.CI－MS（化学电离）——

可解析碎片峰少（二）IR（红外光谱）——鉴定分子各官能团

1、IR光谱图示：

分子价键V（伸缩）在4000～625cm－1

测得图谱1、特征频率区（4000～1500cm－1）《1》VO－H（3200～3700cm－1）

游离OH：

3700～3500cm－1

缔合OH：3450～3200cm－1VN－H（3500～3300cm－1）（弱）《2》VC－H（3000～2700cm－1）

V－CH3：2960～2870cm－1VCHCH：3300cm－1《3》VCC

：2400～2100cm－1《4》VC＝O（1900～1650cm－1）

1705～1725cm－1

1740～1725cm－12、指纹区特征

δ1500～650cm－1

（因各分子指纹区不同，IR光谱可代表分子整体结构）《1》VC＝CH

RCH＝CH2990910强

RCH＝CHR（顺）690中强

RCH＝CHR（反）970中强

RC＝CH2（末端）870中强

《2》VPh-H

单取代（5邻氢）

700770强邻位取代（4邻氢）

700～735强间位取代（3邻氢）

810～750强对位取代（2邻氢）

860～800强三、UV－可见吸收光谱

（200～700nm）

1、鉴定分子中不饱和双键和共轭双键的结构（不代表分子整体结构）R（饱和烃）σ→σ*(无紫外吸收)－CH＝CH－（不饱和烃）π→π*(有紫外吸收)Ph－OH（含杂原子）n→π*

（有紫外－可见光吸收）

芳香族化合物——香豆素、蒽醌、黄酮等可用UV光谱推测分子结构及取代基类型和数目。

2、UV光谱表示方法：

（四）NMR（核磁共振谱）

1、1HNMR（氢谱）——提供分子中H的数目、类型及化学环境。《1》1HNMR光谱图示：

CH3－CH2－OHabC（乙醇的氢谱图《2》δ化学位移值0～19ppm(多在10ppm以下)

δ＝△V样品Hz/V照射频率

100MHz

＝100MHz＝1ppm不同氢核δ的大致范围

－CH30.8～1.2－CH21～2.5－CH2.5～3.5＝CH5～8CCH2～3

芳环及芳杂环

6～9－CHO9～10

－COOH10～11

活泼H（OH、SH、NH）不定，加D2O后消失影响因素不同

而δ不同

1、诱导、共轭

2、各相异性

3、氢键、原子快速交换（1）诱导效应

＋M（推电基）——使电子云密度加大，

δ变小，向高场移－I（吸电基）——使电子云密度减少，δ

加大，向低场移推电基——R（烷烃基）吸电基——不饱和双键和含杂原子的基团如电负性O>N>C所以δ：－OCH3>－NCH3>－CH3（2）共轭效应使电子云密度加大者，δ变小；使电子云密度减少者，δ加大苯酚的p－π共轭使邻对位电子云密度加大，δ减小其间位的电子云密度减少，δ加大

（2）各向异性——由于电子云密度排布原因使相邻质子

某些位置处在屏蔽区（＋），电子云密度加大，δ小（高场）某些位置处在负屏蔽区（－），电子云密度减少，δ大（低场）（4）氢键使H质子向低场位移，δ加大（5）质子快速交换反应的影响

—OH－SH－NH2－COOHCHO为活泼氢，δ不固定，受浓度、温度、溶剂影响而变化，加D2O后消失（二）偶合常数

J（Hz）

（1）偶合常数的表示：——J（Hz）裂分峰的表示：

单峰——S双峰——d

三峰——t四峰——q多重峰——m2个双峰——dd（2）各类偶合常数：

苯环：J邻（O）＝6～10HzJ间（m)＝～3HzJ对（p）＝0～1Hz

（2）各类偶合常数：脂环烃

Jae＝2～6HzJaa＝8～13HzJee＝2～8Hz烯烃J反（trans）＝12～18HzJ顺（cis）＝6～12Hz（三）氢谱解析

峰位值δ——确定H的归属峰面积（积分曲线、积分值）——确定H

的数目峰形（J、信号裂分数）——确定H之间的相邻关系2、13CNMR（碳谱）

（1）δppm——0～250

偶合常数——1JCH：120～320Hz（2）碳谱解析：《1》全去偶谱——可获知C的数目和C的不同化学环境《2》偏共振去偶谱：

只保留了C和H之间的偶合，所以峰形的裂分数可以推测C的类型

季碳

——S峰

叔碳——d峰

仲碳——t峰

伯碳——q峰（3）常见官能团的C的δppm值：

《1》sp3C——20～100

sp2C——100～200

spC——70～130

《2》sp3

－CH3：19.8

－CH2：25

－OCH3：50～69（3）常见官能团的C的δppm值：《3》sp2

－C＝C－：100～120Ar－：100～135Ar－C：135～150Ar－O：148～199

－C＝O：187～202糖的端基碳与苷元分子中的OH、COOH、SH、NH2脱水，形成不同的苷键。第一节、苷的结构

常见糖的类型:由于单糖有α及β两种端基异构体,因此形成的苷也可分为α-苷及β－苷两种类型。在天然的苷类中,由D型糖衍生而成的苷,多为自β-苷,而由

L型糖衍生的苷,多为α－苷,但必须注意β－D－糖苷与α－L－糖苷的端基碳原子的绝对构型是相同的。第二节、结构和分类

苷类涉及的范围较广,苷元的结构类型差别很大,几乎各种类型的天然成分都可与糖结合成苷,且其性质和生物活性各异,在植物中的分布情况也不同。由于这些原因,一般将苷类按不同的观点和角度,作不同的分类。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、黄酮苷、吲哚苷等。二、按或类在植物体内存在状况分类原存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、按苷的特殊性质分类

例如：皂苷四、按生理作用分类

例如：强心苷五、按糖的名称分类

例如：木糖苷、葡萄糖苷、鼠李糖苷等。六、按联接单糖基的数目分类

例如：单糖苷、二糖苷、三糖苷等。七、按联接的糖链数目分类

可分为单糖链苷、双糖链苷等。这种分类常见于皂苷。注意：双糖苷双糖链苷（1）醇苷:是苷元的酚羟基与糖结合而成的苷。

如：毛茛苷，红景天苷等（2）酚苷：是苷元的酚羟基与糖结合而成的苷。（如：天麻苷，丹皮苷，白藜芦醇苷等33）酯苷：是苷元中的羧基与糖结合而成的苷。

如：山慈姑苷A、B（4）氰苷：是一类具有α－羟基腈的苷。如：苦杏仁苷。（5）吲哚苷：是苷元吲哚醇中的羟基与糖结合而成的苷。2、S-苷：苷元通过硫原子与糖相连接的苷类。如萝卜苷，白芥子苷等。3、N-苷：苷元通过氮原子与糖相连接的苷类。如腺苷，鸟苷等。如巴豆苷。4、C-苷：糖基直接以碳原子与苷元的碳原子直接相连接的苷类。如芦荟苷，木荆素等。八、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、但其中最常见的是0-苷。氧苷：根据苷元结构可分为：醇苷、酚苷、酯苷、氰苷、吲哚苷。

第三节、苷的通性

1一般形态苷类多数为固体。糖少的苷可形成结晶。糖多的苷呈无定性粉末。吸湿性：含有糖。颜色：决定于苷元。味道：一般无味。也有苦味或甜味的。2旋光性多数苷呈左旋,但水解后生成的糖是右旋的,因而使混合物呈右旋,比较水解前后旋光性的变化,也可检识苷类的存在。[α]DT:注意测定旋光的条件。浓度，温度，样品池的厚度等。

3溶解性苷有一定程度的亲水性，亲水性的强弱与糖的数目和性质有关随糖基数目的增加,亲水性逐渐增强。苷元的结构也会影响苷的溶解性。溶解性决定于整个分子的结构。第四节苷键的裂解

通过苷键的裂解反应可以使苷键切断,采用的方法有酸水解、碱水解、酶水解、氧化开裂、微生物发酵等。一、酸催化水解反应机理：酸催化水解的难易与苷键原子的碱度，即苷原子上的电子云密度以及它的空间环境有密切关系。只要有利于苷键原子的质子化的，就有利于水解的进行。

1、N-苷最易水解,C－苷最难,其顺序为N-苷>O－苷>S-苷>C-苷。2、呋喃糖苷较吡喃糖容易水解。3、酮糖较醛糖容易水解。4、在吡喃糖苷中,C5上的取代基越大越难水解,因此五碳糖最易水解,其顺序为五碳糖苷>甲基五碳糖苷>六碳糖苷>七碳糖苷>糖醛酸苷。5、氨基糖最难水解,羟基糖次之,去氧糖最易水解,C2上的取代基影响最大,其顺序为α－去氧糖、2－羟基糖、α－氨基糖。苷键具有缩醛结构，易为稀酸催化水解，不同的苷水解难易程度不同,规律如下：二、碱催化水解苷键具有缩醛结构，不易为碱催化水解，但对于酯苷、酚苷、烯醇苷和β－吸电子基取代的苷，这些苷键因具有酯的性质，遇碱可以发生水解。三、酶水解酶的专属性很强,有些酶的专属性还与苷元和糖的结构或其联结方式有关,所以特定的酶只能水解特定构型的苷键。特点：专属性强，高效。用途：保护苷元的结构，得到次级苷。获得苷元与糖、糖与糖的连接方式。例如:麦芽糖酶：一种α－苷酶,它只能使α－葡萄糖苷水解。苦杏仁苷酶：一种β－苷酶,它能水解β－葡萄糖苷,但专属性较差。纤维素酶：一种β－苷酶。鼠李属酶：一种β－苷酶。转化糖酶：β－果糖苷酶。芥子苷酶：水解芥子苷。注意：PH值，温度四、乙酰解反应：苷键断裂的难易：1→6苷键>1→4>苷键>1→3苷键>→2苷键试剂：乙酸酐与酸的混合液。如硫酸、高氯酸和Lewis酸。用途：确定糖与糖的连接方式。方法：乙酰解反应开裂部分苷键，保留另一部分苷键，然后用TLC、PC或GC鉴定水解产物中的乙酰化单糖和乙酰化低聚糖。五、氧化开裂法

Smith降解法是常用的氧化开裂法。用途：易于发生改变的苷类或难水解的C-苷常用此法进行水解。以避免使用剧烈的酸水解,而可得到完整的苷元。从降解得到的多元醇,还可确定苷中糖的类型。方法：Smith降解法主要是先用过碘酸氧化糖苷使之生成二元醛和甲酸,再以四氢硼钠还原,生成相应的二元醇,然后在室温下与稀酸作用,就能使其水解成苷元、多元醇和羟基乙醛。例如：六碳糖或酮类→丙三醇；连接有葡萄糖、甘露糖、半乳糖或果糖的C－苷经过降解后,其降解产物中有丙三醇；五碳糖→乙二醇；连接有阿拉伯糖、木糖或山梨糖的C-苷,其降解产物中有乙二醇；甲基五碳糖→丙二醇-1，2；连接有鼠李糖、夫糖或鸡纳糖的C-苷,其降解产物中应有丙二醇-1.2。反应：P174第五节苷的提取和分离一、提取在植物体内苷类常与能水解苷的酶共存于不同的细胞内,因此在提取苷时,必须设法抑制或破坏酶的活性。一般常用的方法是：在中药中加入一定量的碳酸钙；采用甲醇、乙醇或沸水提取。注意：提取过程中还需要尽量勿与酸碱接触,以免苷类为酸或碱所水解。如不加注意,则往往提到的就不是原生苷,而是已水解失去一部分糖的次生苷,或甚至是苷元。各种苷类分子中,由于苷元的结构不同,所联接的糖的种类和数目也不一样,很难有统一的提取方法,如果用极性不同的溶剂按极性小到大次序进行提取,则在每一提取部分,都可能有苷的存在。最常用的提取方法是系统溶剂提取法：二、苷类的分离纯化1、溶剂处理法

根据溶解度不同粗步分离。根据苷类的酸碱性质不同分离。2、铅盐处理法沉淀杂质：沉淀苷类：中性或碱性Pb(Ac)2：沉淀树脂、树胶、粘液质、蛋白、鞣质、游离有机酸等。中性Pb(Ac)2：与具有邻二酚羟基、羧基的苷类沉淀。碱性Pb(Ac)2：沉淀一元酚、酚苷、中性皂苷（沉淀范围更广）3、大孔树脂纯化法

是一种具有大孔结构的高分子吸附剂。分类：非极性，中极性，极性，强极性。特点：吸附容量大，分离快，易解析，可重复使用。多用于工业生产。4、色谱分离法低级性苷或苷元：吸附层析极性较大的苷：分配层析分子量大小不同的苷：凝胶过滤酚羟基或芳香程度不同的苷：聚酰胺层析HPLC分离

第六节苷类的结构研究

苷类的结构研究一般需要通过以下程序：1测定各种物理常数传统测定纯度的方法m.p.、TLC或PC，另外还可以用1HNMR、13CNMR测定纯度比旋度（注意实验温度和浓度）2进行元素分析目的是测定分子量,求出分子式。分子式的测定：经典法：元素定性、定量分析、测定分子量、写出分子式

波谱法：EI-MS（electronionizationmassspectromertry)电子轰击质谱一般不能得到苷的分子离子峰。FD-MS（fielddesorptionmassspectromertry)场解析质谱

FAB-MS（fastatombombardmentmassspectromertry)快原子轰击质谱HR-FAB-MS（highresolutionfastatombombardmentmassspectromertry)高分辨快原子轰击质谱可直接测得苷类化合物的分子式。但一般要在确定分子式的结构后进行结构验证。FAB質量分析装置

磁場型質量分析計

200と300MHzの核磁気共鳴装置

MACScienceDIP-2020/四軸併用型単結晶X線回折装置

稀酸3组成苷的苷元和糖的鉴定目的是得到苷元和单糖,测定含量,分别计算苷元和糖的含量百分比,再用层析方法测得单糖的种类、单糖的分子比,以推断苷元与哪些单糖相联及单糖的个数。一、苷元的结构鉴定

化学反应母核的结构类型二、糖的种类鉴定化学反应：复习有机化学1、

molish反应：

方法

机理

应用2.

Fenlings(碱性酒石酸酮)反应：

3.

Tollens（氨性硝酸银）反应：层析：1、PC：Rf值与含水量有关，常用水饱和的正丁醇中加入砒啶、醋酸或甲醇。目的是增加Rf值。在单糖中，碳原子数目少的糖Rf比碳原子数目多的糖大。碳原子数目相同，则Rf值顺序为：去氧糖≻酮糖≻醛糖。分子组成相同的糖，构象式中竖键羟基多的比横键羟基多的Rf值大。