第十章中药化学-其他成分

第十一章其他成分学习目标

通过中药化学其他成分基本知识的学习，培养学生对中药中所含化学成分复杂性的正确认识能力及对其他成分进行提取、分离及鉴定的实践操作能力。也为学习好中药学专业其他科目的知识和技能打下基础。有机酸鞣质多糖动物药活性成分氨基酸蛋白质和酶其他成分一、鞣质概述结构与分类理化性质提取与分离教学基本要求

1、熟练掌握鞣质的结构及分类。2、熟悉鞣质的提取分离方法。3、熟悉鞣质的理化性质及色谱检识方法。（一）概述1.含义：

鞣质原是指具有鞣制皮革作用的物质,又称鞣酸或单宁。是存在于植物体内的一类结构比较复杂的多元酚类化合物。分子较大,具有涩味和收敛性。从结构上看是指由没食子酸（或其聚合物）的葡萄糖（及其他多元醇）酯、黄烷醇及其衍生物的聚合体以及两者共同组成的植物多元酚。

鞣质能与蛋白质结合形成不溶于水的沉淀，故可用来鞣皮，即与兽皮中的蛋白质相结合，使皮成为致密、柔韧、难于透水且不易腐败的革，因此称为鞣质。2.分布鞣质广泛存在于中药中,如五倍子、地榆、大黄、虎杖、仙鹤草、老鹳草、石榴皮等中均有大量鞣质存在。某些寄生于植物的昆虫所生的虫瘿中也常含有多量的鞣质,如五倍子,其鞣质含量可达60～70％。在正常生活的细胞中，鞣质仅存在于液泡中，不与原生质接触，大多呈游离状态存在，部分与其它物质（如生物碱类）结合而存在。3.生物活性抗肿瘤作用，如茶叶中EGCG，月见草中的月见草素B等有显著的抗肿瘤促发作用；抗脂质过氧化，清除自由基作用；抑菌作用，对霍乱菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌等常见致病菌都有某些鞣质能起到很强的抑制作用。如鞣质可作胃炎和溃疡药物成分，抑制幽门螺旋菌的生长；抗病毒作用，如流感病毒；抗过敏、疱疹作用以及利用其收敛性用于止血、止泻、治烧伤等。绿茶多酚（二）结构与分类1、可水解鞣质类2、缩合鞣质类3、复合鞣质可水解成小分子酚酸类化合物和糖或多元醇鞣红鞣质类具有可水解鞣质与缩合鞣质的一切特征1、可水解鞣质特点:分子中具有酯键和苷键，在酸、碱、酶的作用下，可水解成小分子酚酸类化合物和糖或多元醇。分类：根据水解的主要产物（酚酸及其多元醇）不同，分为没食子鞣质、逆没食子鞣质、可水解鞣质低聚体、C-苷鞣质和咖啡鞣质等。

根据水解的主要产物（酚酸及其多元醇）不同可分为：1.没食子鞣质（酚酸）2.逆没食子鞣质（多元醇）3.可水解鞣质低聚体4.C-苷鞣质5.咖啡鞣质（1）没食子鞣质（酚酸）1）结构特点

①水解后生成没食子酸和糖或多元醇。

②糖或多元醇部分的羟基全部或部分地被酚酸或缩酚酸所酯化，结构中具有酯键或酯苷键。OHOHOHCOOH没食子酸+glc奎宁酸D-金缕梅糖OOHOHHOH2CHOH2COH

原栎醇OHOHOHOHOHOHOHOHOHCOOH

其中糖及多元醇部分最常见的为葡萄糖，此外还有D-金缕梅糖、原栎醇、奎宁酸等。2）代表化合物①五倍子鞣质：我国药典称为鞣酸。是可水解鞣质类的代表。是一种混合物，从中分离出8个单体化合物。五倍子鞣质制成软膏外用具有收敛止血作用，内服用于治疗腹泻、慢性胃肠炎及溃疡等。五倍子没食子鞣质的代表五倍子鞣质是可水解鞣质类的代表。五倍子鞣质的结构实际上是一种混合物，并从中分离出8个单体化合物。所有组分的化学结构，都是以1，2，3，4，6-五-没食子酰葡萄糖为“核心”，在2，3，4位上有更多的没食子酰基以缩酚酸的形式相连接形成的。

GG=二倍没食子酰基GGG=三倍没食子酰基2）代表化合物②老鹳草素是第一个从龙芽草中分得的可水解鞣质结晶性成分，以后陆续分得结晶性成分金缕梅鞣质、诃子酸等。OOHOHCH2OHHCH2OHOHOHOHOHOHcooOOC金缕梅鞣质龙芽草（2）逆没食子酸鞣质（多元醇）

又称为鞣花鞣质，是六羟基联苯二酸或与其有生源关系的酚羧酸与多元醇（多数是葡萄糖）形成的酯。水解后可产生逆没食子酸（鞣花酸）。OOOOOHOHOHOH逆没食子酸OHOH六羟基联苯二甲酸HOHOHOCOOHOHHOOC-2H2O与六羟基联苯二甲酰基(HHDP)有生源关系的酚羧酸的酰基主要有：脱氢二没食子酰基(DHDG)，橡腕酰基(Val)，地榆酰基(Sang)，脱氢六羟基联苯二甲酰基(

DHHDP)，诃子酰基（Che）等。HHDP的衍生关系最初分得具HHDP基的逆没食子鞣质特里马素Ⅰ：R=H（α，β）英国栎鞣花素R=H（α，β）特里马素Ⅱ：R=G木麻黄亭：R=G具有DHDG基的逆没食子鞣质仙鹤草因具有DHHDP基的逆没食子鞣质老鹳草素3．可水解鞣质低聚体逆没食子鞣质二分子以上缩合，可形成可水解鞣质低聚体。目前已从中草药中分得的，根据葡萄糖核的数目可分为二聚体、三聚体及四聚体。它们都是由于单分子之间偶合而形成的，其中二聚体最多。可水解鞣质低聚体实例

R1R2R3CornusiinAHGHCornusiinDHGG(β)CornusiinEG(β)GG(β)可水解鞣质低聚体实例CornusiinCR=GCornusiinFR=H可水解鞣质低聚体实例地榆素H-114．C-苷鞣质木麻黄宁：R=OH，R´=H旌节花素：R=H，R´=OH5．咖啡鞣质含有3，4-；3，5-或4，5-二咖啡酰奎宁酸的化合物称为咖啡鞣质。此类化合物多见于菊科植物。

R1R2R3chlorogenicacidcaffeoylHH3，4-di-O-caffeoylquinicacidcaffeoylcaffeoylH3，5-di-O-caffeoylquinicacidcaffeoylHcaffeoyl4，5-di-O-caffeoylquinicacidHcaffeoylcaffeoyl

二、缩合鞣质类

缩合鞣质类用酸、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”(亦称鞣酐)，故又称为鞣红鞣质类。此类鞣质基本结构是(＋)儿茶素、(一)表儿茶素等黄烷-3-醇或黄烷-3，4-二醇类通过4，8-或4，6位以C-C缩合而成的。因此又称为黄烷类鞣质。此类鞣质在植物界的分布比可水解鞣质广泛，天然鞣质大多属于此类。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。多数情况形成复杂的混合体，使得缩合鞣质的分离、精制和结构测定变得困难。研究和了解缩合鞣质，必须先从为缩合鞣质的组成单元——黄烷醇入手。1．黄烷-3-醇类

(+)儿茶素（+）表儿茶素儿茶素不属于鞣质，但可作为鞣质的前体物。在强酸的催化下，(＋)儿茶素可发生聚合反应，生成二儿茶素。这种类型的二聚体可以继续聚缩下去，生成的多聚体就是人工合成的鞣质。2．黄烷-3，4-二醇类又称为无色花色素或白花素类。也是缩合鞣质的前体。黄烷-3，4-二醇的化学性质比黄烷-3-醇活泼，容易发生聚缩反应，在植物体内含量很少。R=OH，R´=H，无色矢车菊苷元R=R´=H，无色天竺葵苷元3．原花色素类原花色素是植物体内形成的、在热酸-醇处理下能生成花色素的物质。绝大部分天然的缩合鞣质都是聚合的原花色素。但是，原花色素本身不具鞣性，二聚原花色素能使蛋白质沉淀，具有不完全的鞣性，自三聚体起才有明显的鞣性，以后随分子量的增加而鞣性增加。4．缩合鞣质结构举例原花青定B-1原花青定C-1表儿茶素没食子酯的四聚体三、复合鞣质

由可水解鞣质部分与黄烷醇缩合，具有可水解鞣质与缩合鞣质的一切特征。山茶素D山茶素B番石榴素A：R=H番石榴素D：R=OH课堂练习A.没食子酸鞣质和逆没食子酸鞣质B.复杂的多元酚类化合物C.酚酸与糖或多元醇以苷键或酯键结合而成化合物D.黄烷-3-醇或黄烷-3,4-二醇的聚合物E.可水解鞣质和缩合鞣质1、鞣质（鞣酸或单宁）为一类2、鞣质主要分为两类，分别为3、缩合鞣质为4、可水解鞣质为5、可水解鞣质又分为许多类，包括判断化合物类型第三节鞣质的理化性质一、物理性质鞣质除少数为结晶状外，大多为灰白色无定形粉末，并多具有吸湿性。鞣质极性较强，溶于水、甲醇、乙醇、丙酮，可溶于乙酸乙酯、丙酮和乙醇的混合液，难溶或不溶于乙醚、苯、氯仿、石油醚及二硫化碳等。少量水存在能够增加鞣质在有机溶剂中的溶解度。二、化学性质

1．还原性鞣质含有很多酚羟基，为强还原剂，很易被氧化，能还原斐林试剂。2．与蛋白质沉淀鞣质能与蛋白质结合产生不溶于水的沉淀，能使明胶从水液中沉淀出，此性质可作为提纯、鉴别鞣质的一种方法。3．与重金属盐沉淀鞣质的水溶液能与重金属盐，如醋酸铅、醋酸铜等作用生成沉淀。在提取分离及除去鞣质时均可利用这一性质。4．与生物碱沉淀鞣质的水溶液可与生物碱生成难溶或不溶的沉淀，故可用作生物碱沉淀试剂。在提取分离及除去鞣质时亦常利用这一性质。5．与三氯化铁的作用鞣质的水溶液与FeCl3作用，产生蓝黑色或绿黑色反应或产生沉淀。6．与铁氰化钾氨溶液的作用

鞣质与铁氰化钾氨溶液反应呈深红色，并很快变成棕色。

第四节鞣质的提取与分离一、鞣质的提取提取鞣质类化合物要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。用于提取鞣质的中药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。最常用的提取方法组织破碎提取法。经过粉碎的干燥原料或新鲜原料(茎叶类)可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。使用溶剂50%～70%含水丙酮，其比例视原料含水率而异。含水丙酮对鞣质的溶解能力最强，能够打开中药组织内鞣质-蛋白质的连接链，使鞣质的抽出率提高，减压浓缩很容易将丙酮从提取液中回收，得到鞣质的水溶液。二、鞣质的分离

由于鞣质是复杂的多元酚，有较大的分子量和强的极性；且又常是由许多化学结构和理化性质十分接近的化合物组成的复杂混合物；同时鞣质的化学性质比较活泼，因此与其它类型中药成分相比，鞣质分离比较困难。将鞣质制成甲醚化或乙酸酯衍生物有助于鞣质的分离。目前缩合鞣质中绝大部分高聚物的纯化合物都是以甲基醚或乙酸酯的形式分离出来的。鞣质分离的方法对于鞣质的分离及纯化，经典方法主要有沉淀法、透析法及结晶法，现在常用色谱法。1、溶剂法

通常将含鞣质的水溶液先用乙醚等极性小的溶剂萃取，除去极性小的杂质，然后用乙酸乙酯提取，可得到较纯的鞣质。2、沉淀法乙醚沉淀法：将鞣质粗品溶于少量乙醇和乙酸乙酯中，逐渐加入乙醚，鞣质可沉淀析出。蛋白质沉淀法：利用鞣质与蛋白质结合的性质，可从水溶液中分离鞣质。向含鞣质的水溶液中分批加入明胶溶液，滤取沉淀，用丙酮回流，鞣质溶于丙酮，蛋白质不溶于丙酮而析出。3、柱色谱法是目前制备纯鞣质及其有关化合物的最主要方法。普遍采用的固定相是DiaionHP-20，ToyopearlHW-40，SephadexLH-20及MCIGelCHP-20。以水-甲醇、水-乙醇、水-丙酮为流动相。以上各种柱色谱在分离过程中主要是吸附色谱过程，分离效果甚佳。现在已经成为分离可水解鞣质及缩合鞣质的常规方法。利用SephadexLH-20柱分离实例中药原料丙酮-水（6:4～8:2）提取提取物减压浓缩，过滤水溶液SephadexLH-20柱色谱沉淀（叶绿素，蜡等）丙酮-水（5:5）洗脱甲醇-水（8:2～10:0）洗脱甲醇-水（4:6～8:2）洗脱甲醇-水（1:9～3:7）洗脱水洗脱没食子鞣质、聚合逆没食子鞣质、多聚原花青定等鞣质（分子量700～1000）鞣质（分子量300～700）黄酮苷类糖、氨基酸非酚苷类等在分离鞣质时，也常采用多种柱色谱相结合的方法。因它们在水中吸附力最强，故开始先用水冲洗，洗脱出一些多糖、多肽及蛋白质等水溶性杂质。然后依次用10%、20%、30%、40%……含水甲醇洗脱，最后用70%含水丙酮洗脱。4．高效液相色谱法HPLC法对鞣质不仅具有良好的分离效果，而且还可以用于判断鞣质分子的大小、各组分的纯度及α、β-异构体等，具有简便、快速、准确、实用性强等优点。课堂练习1、鞣质的通性为A.具有还原性，易氧化B.能和蛋白质或生物碱生成难溶于水的沉淀C.能与三氯化铁反应呈蓝黑色或绿黑色，与铁氰化钾反应呈深红色D.能与重金属盐如醋酸铅反应产生沉淀E.易溶于极性溶剂A.1％的明胶溶液B.乙醚、氯仿C.水、甲醇、乙醇、丙酮D.乙酸乙酯E.灰白色粉末6、鞣质外观为7、鞣质易溶于8、鞣质可溶于9、鞣质难溶于10、鉴别鞣质的试剂为第五节鞣质的检识鞣质的定性检识反应很多，最基本的检识反应是使明胶溶液变混浊或生成沉淀。鞣质由于分子量大，含酚羟基多，故薄层鉴定时一般需在展开剂中加入微量的酸。

第六节含鞣质的中药实例中药来源：蔷薇科植物翻白草的带根全草是广泛分布于我国的一种中药，别名有鸡腿草、鸭脚参、天青地白等。药效及应用：具有清热解毒、止血消肿的功效，临床用于治疗痢疾、肺痈、咳血、大便带血、崩漏、痈肿、疮癣及结核等疾病。主要化学成分：鞣质类

翻白草根中鞣质的分离流程图干燥的翻白草根粗粉70%含水丙酮组织破碎提取，过滤提取液回收溶剂残留物加H2O混悬，Et2O萃取H2OEt2O萃取物EtOAc萃取H2OEtOAc萃取物通过ToyopearlHW-40柱水-甲醇不同比例依次洗脱MeOH-H2O-Me2CO（7:2:1→6:2:2）70%MeOH60%50%40%30%精制，纯化MCIGelCHP-20精制，纯化精制，纯化精制，纯化精制，纯化精制，纯化概述1结构与分类2理化性质3提取与分离4二、有机酸概述分子中具有羧基（不包括氨基酸）的一类酸性化合物。存在于植物的叶、花、茎、果实、种子、根等部分。常以盐、脂肪、蜡、酯等形态存在。具有多种生物活性。（抗菌消炎）（一）结构与分类脂肪族有机酸饱和脂肪酸不饱和脂肪酸含脂环有机酸芳香族有机酸酚酸类当归酸、乌头酸、延胡索酸咖啡酸、桂皮酸、原儿茶酸

（二）理化性质1、性状液体：≤C8、不饱和脂肪酸；固体：高级饱和脂肪酸、芳香酸；2、溶解性低级脂肪酸多易溶于水、乙醇；芳香酸较难溶于水，易溶于乙醇、乙醚；3、酸性能和碱结合生成盐。一价盐易溶于水，不溶于有机溶剂和高浓度乙醇二价、三价盐较难溶于水。（三）提取与分离1、提取溶剂提取法游离有机酸易溶于有机溶剂难溶于水，有机酸盐易溶于水难溶于有机溶剂。2、分离离子交换树脂法总有机酸分步结晶法单体离子交换树脂法概念：利用离子交换树脂作为吸附剂，将溶液中的待分离组分，依据其电荷差异，依靠库仑力吸附在树脂上，然后利用合适的洗脱剂将吸附质从树脂上洗脱下来，达到分离的目的。

离子交换树脂是具有网状结构的复杂的有机高分子聚合物。网状结构的骨架部分一段很稳定，不溶于酸、碱和一般溶剂。在网状结构的骨架上有许多可被交换的活性基团。根据活性基团的不同、离子交换树脂可分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂两大类。阳离子型：强酸性：—SO3H（分离生物碱）;

弱酸性：—COOH阴离子型：强碱性：—N（CH3）3；

弱碱性：伯胺、仲胺、叔胺阳离子交换树脂在溶液中通过—SO3H、—COOH解离出H+与溶液中的阳离子进行可逆性交换；阴离子交换树脂则通过—N（CH3）3解离出OH-与溶液中的阴离子进行可逆性交换（四）鉴定1、PH试纸实验有机酸溶液可使PH试纸呈酸性反应。2、溴酚蓝试验蓝色背景上显黄色斑点3、色谱鉴定纸色谱薄层色谱三、多糖定义：指10个以上单糖分子通过苷键聚合而成的高分子化合物。性质：无定型粉末；无甜味；无还原性；多数具有旋光性；溶解性：难溶于水，可溶于热水，不溶于亲脂性有机溶剂；水解性：能被酸或酶水解；常见：淀粉、菊糖、树胶、黏液质等，大多无生物活性，作为杂质除去。四、氨基酸-蛋白质-酶（一）含义氨基酸：是一类既含羧基又含氨基的一类化合物。蛋白质：是由多达几百个氨基酸残基通过肽键连接而成。酶：为活性蛋白质。通式：RCHCOOHNH2（二）理化性质

1．氨基酸性质无色结晶，熔点较高。易溶于水，难溶于有机溶剂（丙酮、乙醚、氯仿）。两性化合物，和强酸、强碱都能成盐。等电点--在氨基酸溶液中，氨基酸分子中氨基和羧基电离趋势相等时溶液的pH值。等电点时，氨基酸的溶解度