1、天然药物化学基础天然药物化学基础全国中等卫生职业教育卫生部全国中等卫生职业教育卫生部“十一五十一五”规划教材规划教材第二版第二版目录目录第一章第一章 绪论绪论O基本概念O研究内容O发展简介O目的意义基本概念基本概念1.天然药物化学基础2.有效成分3.无效成分4.有效部位5.一般成分6.特殊成分O天然药物天然药物的定义：O由动、植物、矿物和微生物原料发酵形成的药物,通俗地称之为中草药，是传统药、民间药、民族药的总称。O 天然药物包含了中药但并不等于是中药天然药物包含了中药但并不等于是中药O天然药物化学基础天然药物化学基础是应用现代科学理论现代科学理论和方法方法研究天然药物中化学成化学成分分的一门
2、科学。有效成分有效成分( (活性成分）活性成分）：通常把具有一定生物活性、治疗作用生物活性、治疗作用，可以用分子式和结构式表示，并具有一定物理常数（如熔点、沸点、旋光度、溶解度等）的单体化合物单体化合物。O无效成分（杂质）：无效成分（杂质）：与有效成分共存的其他成分有效部位：有效部位： 尚未提纯，分离为单体化合物的有尚未提纯，分离为单体化合物的有效成分混合体。效成分混合体。天然药物中分离出有效成分：制剂天然药物中分离出有效成分：制剂 如：颠茄、曼陀罗：莨菪碱（阿托品）；如：颠茄、曼陀罗：莨菪碱（阿托品）； 穿心莲：穿心莲内酯穿心莲：穿心莲内酯天然药物中分离出有效部位：天然药物中分离出有效部位：
3、 如：银杏叶的提取物如：银杏叶的提取物银杏黄酮银杏黄酮 地奥心血康地奥心血康88种甾体皂苷种甾体皂苷天然药物有效成分的特点天然药物有效成分的特点O多样性多样性O可开发性可开发性O相对性相对性注意：因其特点，对有效成分和注意：因其特点，对有效成分和无效成分不能简单而机械地理无效成分不能简单而机械地理解解(二）天然药物化学研究的内容： O天然药物的天然药物的化学成分化学成分（主要是生理（主要是生理活性成分或药效成分）的活性成分或药效成分）的: :结构特结构特点、理化性质、提取、分离和检识点、理化性质、提取、分离和检识的方法与技术的方法与技术及主要类型化学成分及主要类型化学成分的的结构鉴定等结构鉴定
4、等知识。知识。天然药物化学成分的主要类型：天然药物化学成分的主要类型：O1.一般成分：用于维持动植物生长的必需物质（如糖类、蛋白质、酯类、色素、油脂、无机盐等），这些成分大多数是天然药物中共有的，通常通常视为无效成分。2.特殊成分：动植物在生长过程中为了适应环境的变化而产生的特殊成分（如生物碱生物碱、苷类、萜类、甾体、挥发油、有机酸等），这些成分并不是所有的天然药物都有，存在于不同天然药物的不同部位。生物碱生物碱O存在及结构特点：广泛分布在植物界，是一类含氮化合物，多数具有较复杂的氮杂环结构O一般性质：大多具有碱性，可与酸成盐O代表药：黄连中分离得到的抗菌消炎药小檗碱第二节、天然药化的发展简介
5、第二节、天然药化的发展简介 （一）我国古代（一）我国古代 本草纲目记载：发酵法从五倍子中的到没食子酸（二）国外的研究的状况（二）国外的研究的状况 1796 1796 酒石（酒石酸钾钠）酒石（酒石酸钾钠） 酒石酸酒石酸1919世纪世纪 1804 1804 法国药学家法国药学家DerdsoneDerdsone 1806 1806 德国药学家塞图尔德国药学家塞图尔 鸦片鸦片 吗啡碱吗啡碱 生物碱生物碱 1810 Gomez 1810 Gomez 金鸡纳树皮金鸡纳树皮 ： 奎宁、金鸡纳碱奎宁、金鸡纳碱 1817 Pelletiere 1817 Pelletiere 吐根碱吐根碱19301930 Rou
6、biquet Roubiquet 提纯：苦杏仁苷提纯：苦杏仁苷 黑芥子苷黑芥子苷18421842 Weisz Weisz发现了：发现了： 芦丁芦丁1861 Gorup1861 Gorup发现了：甘草皂苷发现了：甘草皂苷18721872 FraserFraser发现了：发现了：K-K-毒毛旋花子苷毒毛旋花子苷1874 Schmiedeberg 1874 Schmiedeberg ：洋地黄毒苷：洋地黄毒苷2020世纪世纪5050年代：蛇根木年代：蛇根木 利血平（发现、确定结构利血平（发现、确定结构 合成仅合成仅4 4年）年） 吗啡碱（吗啡碱（1804-61804-6发现、发现、19251925定结
7、构、定结构、19521952年合成）年合成） 7070年代：美登木年代：美登木 美登木碱美登木碱（三）我国近代研究情况（三）我国近代研究情况 有机化学家有机化学家 赵承嘏：赵承嘏： 30 30年代：麻黄年代：麻黄 麻黄素麻黄素建国初期：麻黄素、甘草酸、长春新碱、利血平、建国初期：麻黄素、甘草酸、长春新碱、利血平、（1010年）年） 摆脱进口局面。摆脱进口局面。 海南萝芙木海南萝芙木 降压灵降压灵 丹参酮丹参酮 A A磺酸钠盐、五味子木脂素磺酸钠盐、五味子木脂素 栝楼根新鲜汁水中的天花粉蛋白用于临床引产栝楼根新鲜汁水中的天花粉蛋白用于临床引产1980-891980-89年统计：从天然药物研究中发
8、现新的年统计：从天然药物研究中发现新的化合物已有化合物已有800800多个。多个。2000-2000-目前：每年研究发现目前：每年研究发现10001000多个新的天然化合物多个新的天然化合物。种类更多，应用范围更广。种类更多，应用范围更广。由治病由治病防病防病健美健美长寿长寿其他领域（食品、饮料、化妆品、其他领域（食品、饮料、化妆品、牙膏、卷烟等）牙膏、卷烟等）天然药物化学发展简介天然药物化学发展简介O第一个天然活性成分吗啡吗啡是由德国药师塞图尔从阿片中提取得到O天然药物活性成分的获得随科学技术的发展日益增多O天然药物化学的发展经历了约200年的历史目的与意义目的与意义（一）探索天然药物防病治
9、病的原理:有效成分（二）控制天然药物及其制剂的质量O影响天然药物防病治病的主要因素：影响天然药物防病治病的主要因素：O 有效成分的含量有效成分的含量、O 产地、采收季节产地、采收季节、O 加工方法、贮存条件加工方法、贮存条件 （三）改进剂型，提高临床疗效（四）促进天然药物的开发和应用O(1)开辟和扩大天然药物资源：如黄连小檗碱O代用品：三颗针小檗碱O（2）降低毒性，提高疗效O（3）提取制药原料和中间体：如薯蓣皂苷元为合成甾体激素和甾体避孕药的原料O（4）进行结构改造和修饰，研制新药第二章第二章 天然药物化学成分的提取与分离天然药物化学成分的提取与分离1.天然药物化学的提取（溶剂提取法溶剂提取法
10、、水蒸气蒸馏法、超临界流体萃取法）2.天然药物化学的分离（两相溶剂萃取法两相溶剂萃取法、沉淀法、结晶与重结晶法、盐析法、透析法、升华法、分馏法、色谱法）3.色谱分离法（吸附吸附、分配、聚酰胺聚酰胺、离子交换、凝胶、其他）第二章第二章 天然药物化学成分的提取与分离天然药物化学成分的提取与分离1.天然药物化学的提取（溶剂提取法溶剂提取法、水蒸气蒸馏法、超临界流体萃取法）2.天然药物化学的分离（两相溶剂萃取法两相溶剂萃取法、沉淀法、结晶与重结晶法、盐析法、透析法、升华法、分馏法、色谱法）3.色谱分离法（吸附吸附、分配、聚酰胺聚酰胺、离子交换、凝胶、其他）提取分离流程图提取分离流程图天然药物粗粉天然药
11、物粗粉提取提取分离分离纯化纯化鉴定鉴定相关概念相关概念O提取：将有效成分从天然药物中提出的过程O分离：将提取物中各种成分逐一分开的过程O纯化：将有效成分与无效成分或杂质分开并除去的过程O ( (一）一） 提取方法：提取方法：O按提取原理分类：按提取原理分类：O 溶剂法、水蒸气蒸馏法、超临界流体溶剂法、水蒸气蒸馏法、超临界流体萃取法萃取法O 溶剂法最为常用。溶剂法最为常用。水蒸气蒸馏法、升水蒸气蒸馏法、升华法、超临界流体萃取法将在挥发油华法、超临界流体萃取法将在挥发油一章介绍一章介绍.一一. .溶剂提取法溶剂提取法O依据：依据：天然药物中各种化学成分在不同溶剂中溶解度不同O基本原理基本原理：渗透
12、作用O溶剂提取法的关键关键是溶剂的选择（根据溶剂的极性、被提取成分的性质以及共存其他成分的性质）溶剂分类溶剂分类1.水：水：强极性溶剂 提取成分提取成分 ：天然药物中亲水成分如糖、蛋白质、氨基酸、鞣质、有机酸盐、生物碱盐、大多数苷类、无机盐等特点：安全，经济，易得缺点：易霉变；易糊化；浓缩困难；苷类易水解2 2、亲水性溶剂：甲醇、乙醇、丙酮（与水任、亲水性溶剂：甲醇、乙醇、丙酮（与水任意比例混溶意比例混溶 ）：）： 提取成分提取成分 ：苷类、生物碱、鞣质等。苷类、生物碱、鞣质等。特点：特点： 介电常数较大，水溶性较大介电常数较大，水溶性较大 对植物细胞对植物细胞穿透能力较强穿透能力较强 对许多
13、成分的溶解性能对许多成分的溶解性能好好，提取完全，提取完全 毒性低，价格便宜，回收方便。毒性低，价格便宜，回收方便。 乙醇乙醇提取天然产物成分是目前提取天然产物成分是目前最常用最常用的的、提提取成分范围最广取成分范围最广的溶剂的溶剂。3 3、亲脂性有机溶剂可溶解：、亲脂性有机溶剂可溶解：（与水不能任意混溶）（与水不能任意混溶）提取成分提取成分：挥发油、油脂、叶绿素、树脂：挥发油、油脂、叶绿素、树脂、内酯、内酯、 某些生物碱及一些苷元。某些生物碱及一些苷元。特点：特点：沸点低，浓缩回收方便，易燃，有沸点低，浓缩回收方便，易燃，有毒，价贵，设备要求较高，穿透药材组织毒，价贵，设备要求较高，穿透药材
14、组织的能力较差，的能力较差，有局限性。有局限性。石油醚、苯、无水乙醚、三氯甲烷石油醚、苯、无水乙醚、三氯甲烷乙酸乙酯、正丁醇乙酸乙酯、正丁醇常用溶剂极性大小常用溶剂极性大小O石油醚石油醚苯苯无水乙醚无水乙醚三氯甲烷三氯甲烷乙乙酸乙酯酸乙酯正丁醇正丁醇丙酮丙酮乙醇乙醇甲醇甲醇S苷O苷N苷影响水解难易程度的关键因素在于苷键原子的质化影响水解难易程度的关键因素在于苷键原子的质化是否容易进行，有利于苷原子质子化的因素，就是否容易进行，有利于苷原子质子化的因素，就可使水解容易进行。主要包括两个方面的因素：可使水解容易进行。主要包括两个方面的因素： (1) (1) 苷原子上的电子云密度苷原子上的电子云密度
15、 (2) (2) 苷原子的空间环境苷原子的空间环境O在形成苷键的N、O、S、C四个原子中，N的碱性最强，最易质子化，碳上几乎没有共用电子几乎无碱性，最难质子化，故水解的难易顺序水解的难易顺序为：为：C C苷苷SS苷苷OO苷苷NN苷苷O（2）酶水解：水解缓和，对水解部位有较高的专属性，即一种酶仅能水解一种特定构型的苷键而对其他部位无作用，如麦芽糖酶（只水解a-D-葡萄糖苷键），苦杏仁酶（只水解b-葡萄糖苷键）O（3）碱水解：苷键一般不发生碱催化水解反应，酯苷、酚苷、与羰基共轭的烯醇基除外提取提取O各种苷类，由于苷元的结构不同，所联接的糖也不一样，很难有统一的提取方法，如用极性不同的溶剂循极性从小
16、到大次序提取，则在每一提取部分，都可能有苷的存在。以下是最常用的提取方法。流程图流程图 中中 药药 EtOH EtOH 提提取取物物 减减压压回回收收 EtOH 浓浓缩缩物物 石石油油醚醚提提取取 石石油油醚醚部部分分 残残留留物物 （多多为为油油脂脂） Et2O 或或 CHCl3提提取取 Et2O 或或 CHCl3 残残留留物物 提提取取物物（苷苷元元） EtOAc 提提取取 EtOAc 提提取取液液 残残留留物物 （含含单单糖糖苷苷或或含含糖糖较较少少的的苷苷） n-BuOH 提提取取 n-BuOH 提提取取液液（含含糖糖较较多多的的苷苷） 糖及苷类的提取和分离糖及苷类的提取和分离提取苷注
17、意事项提取苷注意事项在提取原生苷提取原生苷时，要注意植物体内，苷类常与水解苷类的酶共存，因此在提取时，必须抑制酶的活性，同时提取过程中要尽量勿与酸或碱接触，以免苷类水解。 破坏或抑制酶的活性，可采取：如采集新鲜药材，迅速加热干燥，直接用沸水或醇提取，先用碳酸钙拌匀后再用沸水提取O次生苷次生苷的提取：工业上常将药材粗粉喷水堆放，30-40摄氏度发酵24小时左右 第五章第五章 黄酮类化合物黄酮类化合物O概述O定义O分类O理化性质O检识O提取分离黄酮类化合物的分布及自然界存在形式黄酮类化合物的分布及自然界存在形式O黄酮类成分普遍存在于植物界，藻类、菌类植物界，藻类、菌类很少发现，苔藓植物苔藓植物大都
18、含有，蕨类植物蕨类植物比较普遍存在，裸子植物裸子植物也含有但类型较少(双黄酮类)。天然黄酮类化合物中，黄酮醇类最为常见，约占总数的三分之一，其次为黄酮类，约占总数的四分之一。花色素花色素广泛存在于植物的花、果等部位，是形成花、果、叶颜色的主要成分。黄酮类成分最集中的是被子植物被子植物，类型最全，结构最复杂，含量也高。其中豆科、蔷薇科、芸香科、伞形科、豆科、蔷薇科、芸香科、伞形科、杜鹃花科、报春花科、苦苣苔科、唇形科、玄参杜鹃花科、报春花科、苦苣苔科、唇形科、玄参科、马鞭草科、菊科、蓼科、鼠李科、冬青科、科、马鞭草科、菊科、蓼科、鼠李科、冬青科、桃金娘科、桑科、大戟科、鸢尾科、兰科、莎草桃金娘科
19、、桑科、大戟科、鸢尾科、兰科、莎草科及姜科尤为富集科及姜科尤为富集生物活性生物活性O1、对心血管系统的作用：如芦丁、橙皮甙、d-儿茶素、香叶木甙等有维生素P样作用，能降低血管脆性及异常的通透性，可用作防治高血压及动脉硬化的辅助冶疗剂。O2抗肝脏毒作用：如水飞蓟素、异水飞蓟素及次水飞蓟素O3抗炎作用:如芦丁及其衍生物羟乙基芦丁、二氢槲皮素、橙皮甙-甲基查耳酮对角叉菜胶、5-HT及PEG透发的大鼠足爪水肿、甲醛引发的关节炎及棉球肉芽肿等有明显抑制作用。金芥麦中的双聚原矢车菊甙元有抗炎、祛痰、解热、抑制血小板聚集提高机体免疫功能的作用。O4雌性激素样作用:如大豆素O5抗菌和抗病毒作用:如木犀草素、黄
20、芩甙、黄芩素等均有一定的程度的抗菌作用。O槲皮素、桑色素、二氢槲皮素及山柰酚等有抗菌作用。O6泻下作用 O7解痉作用O8、 清除人体自由基作用O黄酮类化合物多具有酚羟基，易氧化成醌类而提供氢离子，故有显著的抗氧特点。O另外还有降血脂、血糖，抗动脉粥样硬化及抗癌、抗突变等作用。 定义定义O名称由来：此类化合物多为黄色，且具有酮式羰基，故称黄酮类化合物。O 1.经典的概念：指基本母核为2-苯基色原酮（2-phenylchromone）的一系列化合物。O 2.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。其基本碳架是：C6-C3-C6OO12345678OO12
21、345678123456OO12345678123456色原酮2苯基色原酮C6C3C6 根据中央三碳链的氧化程度、根据中央三碳链的氧化程度、B-B-环联接位置（环联接位置（ 2-2-或或3-3-位）以位）以及三碳链是否构成环状等特点，可将重要的天然黄酮类化合物及三碳链是否构成环状等特点，可将重要的天然黄酮类化合物分类如下所示。分类如下所示。名称名称 三碳链部分结构三碳链部分结构 黄酮类黄酮类 (flavones) (flavones) 黄酮醇黄酮醇(flavonol) (flavonol) OOOHOO一、一、 概述概述 二氢黄酮类二氢黄酮类二氢黄酮醇类二氢黄酮醇类 (flavanones)
22、(flavanones) (flavanonols) (flavanonols) 花色素类花色素类 (anthocyanidins) (anthocyanidins) OOOOO HOOH一、一、 概述概述 黄烷黄烷-3,4-3,4-二醇类二醇类 双苯吡酮类双苯吡酮类( ( 酮类酮类) ) (flavan-3,4-diols) (flavan-3,4-diols) (xanthones) (xanthones) 黄烷黄烷-3-3-醇类醇类(flavan-3-ols)(flavan-3-ols)OOHOHOOOOH一、一、概述概述 异黄酮类异黄酮类 二氢异黄酮类二氢异黄酮类 (isoflavon
23、es) (isoflavones) (isoflavanones)(isoflavanones) 查耳酮类查耳酮类 (chalcones)(chalcones)OOOOOOH一、一、概述概述 二氢查耳酮类二氢查耳酮类 橙酮类（噢橙酮类（噢 类）类）(dihydrochalcones) (aurones)(dihydrochalcones) (aurones)高异黄酮类高异黄酮类 (homoisoflavones)(homoisoflavones)OHOOOCHO一、一、 概述概述 OrhaOglcHOOHOHOHOOOHHOOHOHOHOQ Qu ue er rc ce et ti in nR
24、 Ru ut ti in n芦芦丁丁槲槲皮皮素素一、一、 概述概述各类黄酮类化合物的特点与区别各类黄酮类化合物的特点与区别O 类别 特点或组间区别 组内区别O黄酮和黄酮醇黄酮和黄酮醇 2- 2-苯基色原酮苯基色原酮 3-OH 3-OH （C2-C3C2-C3双键）双键）O二氢黄酮和二氢黄酮和 2- 2-苯基色原酮苯基色原酮 3-OH 3-OH二氢黄酮醇二氢黄酮醇 （C2-C3C2-C3单键）单键）O异黄酮和二氢异黄酮异黄酮和二氢异黄酮 3- 3-苯基色原酮苯基色原酮C2-C3C2-C3双键和单键双键和单键O查耳酮和二氢查耳酮查耳酮和二氢查耳酮 C C环开环环开环 3 3碳链为双键和单键碳链为双
25、键和单键O橙酮橙酮 C C环为五元环环为五元环O花色素和黄烷醇花色素和黄烷醇 无无4 4位羰基位羰基 离子和分子离子和分子O其他类其他类 均有色原酮结构均有色原酮结构第三节第三节 理化性质理化性质O1、性状 黄酮类化合物多为晶状固体，少数（如黄酮甙类）为无定形粉末。O2、旋光性 甙元中，二氢黄酮、二氢黄酮醇、黄烷及黄烷醇具有手性碳，具旋光性，其余黄酮类无旋光性。甙类结构中含糖，故均有旋光性，且多为左旋。3、颜色O 黄酮的色原酮部分无色，在2-位上引入苯环后，即形成交叉共轭体系，使共轭链延长，因而呈现出颜色。黄酮、黄酮醇及其甙类多显灰黄黄酮、黄酮醇及其甙类多显灰黄黄色，查耳酮为黄黄色，查耳酮为黄
26、橙黄色，异黄酮类显微黄色，二氢黄酮、二氢黄橙黄色，异黄酮类显微黄色，二氢黄酮、二氢黄酮醇不显色。酮醇不显色。O花色甙及其甙元的颜色随花色甙及其甙元的颜色随pHpH不同而改变，一般显红色不同而改变，一般显红色( pH7 )( pH8.5 )( pH8.5 )等颜色等颜色4 4、溶解度溶解度O一般来说，一般来说，游离甙元游离甙元难溶或不溶于水，易溶于甲难溶或不溶于水，易溶于甲醇、乙醇、醋酸乙酯、乙醚等有机溶剂及稀碱液醇、乙醇、醋酸乙酯、乙醚等有机溶剂及稀碱液中。中。花色甙元（花青素）花色甙元（花青素）类以离子形式存在，水类以离子形式存在，水溶度较大。黄酮类甙元分子中羟基数越多，水中溶度较大。黄酮类
27、甙元分子中羟基数越多，水中的溶解度越大。的溶解度越大。黄酮甙类黄酮甙类，水溶性比相应甙元为大；糖链越长，则水溶性比相应甙元为大；糖链越长，则水溶度越大水溶度越大，一般易溶于水、甲醇、乙醇等强极，一般易溶于水、甲醇、乙醇等强极性溶剂中，但难溶或不溶于苯、氯仿等有机溶剂性溶剂中，但难溶或不溶于苯、氯仿等有机溶剂中。中。5 5、酸碱性、酸碱性（1 1）酸性）酸性O黄酮类化合物因分子中多含有黄酮类化合物因分子中多含有游离酚羟基游离酚羟基，故显酸性，可故显酸性，可溶于碱性溶液中。酸性强弱顺序依次为：溶于碱性溶液中。酸性强弱顺序依次为：7 7，4 4- -二二OH OH 7-7-或或4 4-OH-OH 一
28、般酚一般酚OH OH 5-OH 5-OH 。此性质可用于提取、。此性质可用于提取、分离及鉴定工作分离及鉴定工作。7- OH7- OH处于处于C=OC=O的对位，在的对位，在p-p-共共轭影响下，酸性较强，可溶于碳酸钠水溶液中。轭影响下，酸性较强，可溶于碳酸钠水溶液中。 （2 2）碱性）碱性 O黄酮类化合物分子中黄酮类化合物分子中- -吡喃酮环上的吡喃酮环上的1-1-位氧原子，因有位氧原子，因有未共用的电子对，故表现微弱的碱性，可与强无机酸，如未共用的电子对，故表现微弱的碱性，可与强无机酸，如浓硫酸、盐酸等生成浓硫酸、盐酸等生成盐盐，但生成的（金羊），但生成的（金羊） 盐不稳定，盐不稳定，加水可
29、分解加水可分解。第四节第四节 检识检识O1 1）盐酸盐酸- -镁粉（或锌粉）反应：镁粉（或锌粉）反应：O多数黄酮、黄酮醇、二氢黄酮及二氢黄酮醇类化多数黄酮、黄酮醇、二氢黄酮及二氢黄酮醇类化合物显橙红合物显橙红紫红色，少数显紫紫红色，少数显紫蓝色。蓝色。查耳酮、橙查耳酮、橙酮、儿茶素类不显色。异黄酮类一般不显色。酮、儿茶素类不显色。异黄酮类一般不显色。O2 2） 四氢硼钠（钾）反应：四氢硼钠（钾）反应：ONaBHNaBH4 4是对二氢黄酮类化合物专属性较高的一种是对二氢黄酮类化合物专属性较高的一种还原剂。与二氢黄酮类化合物产生红还原剂。与二氢黄酮类化合物产生红紫色。紫色。其它黄其它黄酮类化合物均
30、不显色。酮类化合物均不显色。O 3 3）铝盐：铝盐：O生成的络合物多为黄色（生成的络合物多为黄色（ maxmax=415nm=415nm），并有荧光），并有荧光，可用于定性及定量分析。常用试剂为可用于定性及定量分析。常用试剂为1%1%三氯化铝或硝酸铝三氯化铝或硝酸铝溶液。溶液。O4 4） 铅盐：铅盐：O常用常用1%1%醋酸铅及碱式醋酸铅水溶液，碱式醋酸醋酸铅及碱式醋酸铅水溶液，碱式醋酸铅反应能力更强，可生成黄铅反应能力更强，可生成黄 红色沉淀。红色沉淀。O。O5 5） 锆盐：锆盐：多用多用2%2%二氯氧化锆（二氯氧化锆（ZrOCl2ZrOCl2）甲醇溶液。黄酮类）甲醇溶液。黄酮类化合物分子中有
31、游离的化合物分子中有游离的3-3-或或5-OH5-OH存在时，均可反存在时，均可反应生成黄色的锆络合物。应生成黄色的锆络合物。3-OH3-OH，4-4-酮基络合物的稳定性酮基络合物的稳定性 5-OH5-OH，4-4-酮基络酮基络合物（仅二氢黄酮醇除外合物（仅二氢黄酮醇除外）。）。当反应液中接着当反应液中接着加入枸橼酸后，加入枸橼酸后，5-5-羟基黄酮的黄色溶液显著褪色，羟基黄酮的黄色溶液显著褪色，而而3-3-羟基黄酮溶液仍呈鲜黄色（锆羟基黄酮溶液仍呈鲜黄色（锆枸橼酸反枸橼酸反应）应）O6 6）镁盐：镁盐：O二氢黄酮、二氢黄酮醇类与醋酸镁的甲醇溶液，二氢黄酮、二氢黄酮醇类与醋酸镁的甲醇溶液，加热
32、可显天蓝色荧光，若具有加热可显天蓝色荧光，若具有C5-OHC5-OH，色泽更为明，色泽更为明显。显。而黄酮、黄酮醇及异黄酮类等则显黄而黄酮、黄酮醇及异黄酮类等则显黄橙黄橙黄褐色。褐色。O7 7）氯化锶（氯化锶（SrClSrCl2 2）：）：O在氨性甲醇溶液中，可与分子中具有邻二酚羟在氨性甲醇溶液中，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基结构的黄酮类化合物生成绿色 棕色乃至黑色沉棕色乃至黑色沉淀。淀。O7.氯化锶反应7.7.氯化锶反应氯化锶反应O8 8）三氯化铁反应：三氯化铁反应：O多数黄酮类化合物因分子中含有游离酚羟基，多数黄酮类化合物因分子中含有游离酚羟基，与三氯化铁水溶液或醇
33、溶液可产生正反应，呈现与三氯化铁水溶液或醇溶液可产生正反应，呈现颜色；当含有氢键缔合的酚羟基时，颜色更明显。颜色；当含有氢键缔合的酚羟基时，颜色更明显。O9 9）硼酸显色反应硼酸显色反应 ：O 在无机酸或有机酸存在条件下，在无机酸或有机酸存在条件下，5-5-羟基黄酮羟基黄酮及及2-2-羟基查耳酮可与硼酸反应，呈亮黄色。羟基查耳酮可与硼酸反应，呈亮黄色。O1010）碱性试剂显色反应：碱性试剂显色反应：O 在日光及紫外光下，通过纸斑反应，观察样品在日光及紫外光下，通过纸斑反应，观察样品用氨蒸气和其他碱性试剂处理后的色变深的情况。用氨蒸气和其他碱性试剂处理后的色变深的情况。当分子中有邻二酚羟基取代或
34、当分子中有邻二酚羟基取代或3,43,4- -二羟基取代二羟基取代时，在碱液中很快氧化，最后生成绿棕色沉淀时，在碱液中很快氧化，最后生成绿棕色沉淀。 检识检识O颜色：多呈黄色O母核检识：O 盐酸盐酸- -镁粉反应镁粉反应 黄酮、黄酮醇、二氢黄酮、二黄酮、黄酮醇、二氢黄酮、二氢黄酮醇氢黄酮醇 O 四氢硼钠反应四氢硼钠反应 二氢黄酮（醇）类二氢黄酮（醇）类O取代基团检识：锆盐锆盐- -枸橼酸反应枸橼酸反应 3-OH3-OH、 5-OH5-OH黄酮鉴别黄酮鉴别O 氨性氯化锶反应氨性氯化锶反应 邻二酚羟基邻二酚羟基O色谱检识:O 硅胶 TLC 聚酰胺TLC 纸层析（PC）色谱检识色谱检识（一）纸色谱（P
35、C）：O 适用于各种黄酮类化合物及其苷类的分析O一般而言，苷元多采用醇性溶剂展开，苷多采用水性溶剂展开O如果苷元与苷同时存在，可采用双向色谱法O第一相展开采用醇性展开剂,层析行为层析行为: ORf值值: 苷元苷元单糖苷单糖苷双糖苷双糖苷O一般一般:苷元在苷元在0.70以上，而苷则小于以上，而苷则小于0.7。O第二相展开采用水性展开剂,层析行为层析行为: : O连接糖链越长连接糖链越长, Rf , Rf 越大越大(0.5);(0.5);O苷元苷元RfRf较小，有的留在原点。较小，有的留在原点。O纸色谱操作如下图：纸色谱操作如下图：O硅胶TLC：用于分析与鉴定弱极性黄酮类化合物。O 展开剂：甲苯-
36、甲酸甲酯-甲酸(5:4:1)，苯-甲醇，氯仿-甲醇等。O糖基越多，苷元上糖基越多，苷元上OHOH越多，越多，RfRf值越小值越小O聚酰胺TLC： 适 合 于 含 游 离 酚 O H 的 黄 酮 及 其 苷 类 的 分 析 。 黄酮结构中含游离酚黄酮结构中含游离酚OHOH越多，越多，RfRf值越小值越小第五节第五节 提取分离提取分离O一.提取O（1）醇提取：适用于黄酮苷及苷元的提取O植物叶子的醇浸液，可用石油醚处理，以便除去植物叶子的醇浸液，可用石油醚处理，以便除去叶绿素、胡萝卜素等脂溶性色素。叶绿素、胡萝卜素等脂溶性色素。O（2 2）热水提取法：）热水提取法：适用于黄酮苷类的提取，如：黄芩苷，
37、芸香苷的提取O药料水溶液则可加入多倍量浓醇，以沉淀除去蛋药料水溶液则可加入多倍量浓醇，以沉淀除去蛋白质、多糖类等水溶性杂质。白质、多糖类等水溶性杂质。O（3）碱溶酸沉法碱溶酸沉法：适用于含游离酚OH的苷及苷元的提取O原理：由于黄酮类化合物多具有酚羟基，有弱酸性，可用碱性水浸出，浸出液用盐酸酸化后，游离状态的黄酮及水溶性较小的黄酮甙可沉淀析出。O常用碱水有饱和石灰水，5%碳酸钠，稀氢氧化钠二二. .分离分离O（1）有机溶剂萃取法：适用于黄酮苷与苷元的分离O依据：苷与苷元的溶解度不同采用不同极性的溶剂萃取进行初步分离 （二）梯度（二）梯度pHpH萃取法萃取法 梯度梯度pHpH萃取法适合于酸性强弱不
38、同的黄酮甙元的分萃取法适合于酸性强弱不同的黄酮甙元的分离。离。根据黄酮类甙元酚羟基数目及位置不同其酸性强根据黄酮类甙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，依次用醚）后，依次用5%NaHCO5%NaHCO3 3、5%Na5%Na2 2COCO3 3、0.2%NaOH0.2%NaOH及及4%NaOH4%NaOH水溶液萃取，来达到分离的目水溶液萃取，来达到分离的目的。的。 酸性酸性： 7 7，4 4 - -二二OH OH 7- 7-或或4 4 -OH -OH （溶于溶于）： 5%NaHCO5%NaHCO3 3
39、液液 5%Na5%Na2 2COCO3 3液液 一般一般OH OH 5-OH 5-OH 0.2%NaOH0.2%NaOH液液 4%NaOH4%NaOH液）液） 黄酮类化合物的分离黄酮类化合物的分离O(3)色谱法O聚酰胺柱层析：聚酰胺柱层析：对分离黄酮类化合物来说，聚酰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黄酮类化合物或与聚酰胺之间形成氢键缔合能力的大小。的大小。O 聚酰胺柱层析可用于分离各种类型的
40、黄酮类化聚酰胺柱层析可用于分离各种类型的黄酮类化合物，包括甙及甙元、查耳酮与二氢黄酮等合物，包括甙及甙元、查耳酮与二氢黄酮等 黄酮类化合物从聚酰胺柱上洗脱时大体有下列黄酮类化合物从聚酰胺柱上洗脱时大体有下列规律：规律：O（1 1）甙元相同，洗脱先后顺序一般是：）甙元相同，洗脱先后顺序一般是：O 参糖甙参糖甙 双糖甙双糖甙 单糖甙单糖甙 甙元甙元O（2 2）母核上增加羟基，洗脱速度即相应减缓母核上增加羟基，洗脱速度即相应减缓O（3）不同类型黄酮化合物，先后流出顺序一般是：）不同类型黄酮化合物，先后流出顺序一般是：异黄酮异黄酮 二氢黄酮醇二氢黄酮醇 黄酮黄酮 黄酮醇黄酮醇O（4）分子中芳香核、共轭
41、双键多者则吸附力强，）分子中芳香核、共轭双键多者则吸附力强，故查耳酮往往比相应的二氢黄酮难于洗脱。上述故查耳酮往往比相应的二氢黄酮难于洗脱。上述规律也适用于黄酮类化合物在聚酰胺薄层上的行规律也适用于黄酮类化合物在聚酰胺薄层上的行为。为。 (6)(5)(4)(2)(1)(3) 回收溶剂成浸膏后溶于乙醚中分别用不同碱水萃取回收少量乙醇后石油醚萃取95乙醇提取乙 醚 层层层层2%NaOH5%NaCO35NaHCO3石 油 醚含 水 乙 醇乙 醇 提 取 液残 渣药材（叶，粗粉） 黄酮类化合物分离流程示意图黄酮类化合物分离流程示意图第六章第六章 醌类化合物醌类化合物O一、概述一、概述O二、二、 结构类
42、型结构类型O三、醌类化合物的理化性质三、醌类化合物的理化性质O四、蒽醌类化合物的提取与分离四、蒽醌类化合物的提取与分离一、概 述O醌类化合物是一类在自然界分布广泛的化合物，醌类化合物是一类在自然界分布广泛的化合物，它包括醌类及容易转变为具有醌类性质的化合物。它包括醌类及容易转变为具有醌类性质的化合物。O醌类化合物醌类化合物主要存在于高等植物的蓼科、茜草科、主要存在于高等植物的蓼科、茜草科、鼠李科、百合科、豆科等科属以及低等植物地衣鼠李科、百合科、豆科等科属以及低等植物地衣类和菌类的代谢产物中类和菌类的代谢产物中。是许多天然药物如大黄、。是许多天然药物如大黄、何首乌、虎杖、决明子、芦荟、丹参等药
43、材的有何首乌、虎杖、决明子、芦荟、丹参等药材的有效成分。效成分。O醌类化合物具有多方面的生理活性，如致泻、抗醌类化合物具有多方面的生理活性，如致泻、抗菌、利尿和止血等，还有一些醌类化合物具有抗菌、利尿和止血等，还有一些醌类化合物具有抗癌、抗病毒、解痉平喘等作用，是一类很有前途癌、抗病毒、解痉平喘等作用，是一类很有前途的天然药物。的天然药物。O醌类化合物通常把分子中具有不饱和环己二酮不饱和环己二酮结构的一系列化合物，称为醌类化合物。它是一类植物色素。O一、苯醌（一、苯醌（benzoquinonesbenzoquinones）类）类 是 具 有 醌 型 结 构 的 最 简 单 化 合 物 。是 具
44、 有 醌 型 结 构 的 最 简 单 化 合 物 。 按其结构可分为按其结构可分为邻苯醌及对苯醌邻苯醌及对苯醌两大类。两大类。O邻苯醌不稳定，故天然存在的苯醌化合物多为邻苯醌不稳定，故天然存在的苯醌化合物多为对对苯醌苯醌衍生物，其母核上常有衍生物，其母核上常有-OH-OH、-OCH-OCH3 3、- CH- CH3 3等等基团取代。基团取代。O天然苯醌类化合物多为天然苯醌类化合物多为黄色或橙黄色黄色或橙黄色结晶体。结晶体。3(1,4)(1,2)amphi(2,6)但目前从自然界得到的几乎均为但目前从自然界得到的几乎均为-萘醌类。萘醌类。 二、萘醌（二、萘醌（naphthoquinonesnap
45、hthoquinones）类）类 按理论，结构上有按理论，结构上有(1,4)(1,4)，(1,2)(1,2)，amphi(2,6) amphi(2,6) 三种三种类型萘醌。类型萘醌。OOOOOO124579124579101012345678910三、菲醌三、菲醌(phenanthraquinones)(phenanthraquinones)类类天然菲醌衍生物主要包括天然菲醌衍生物主要包括邻醌邻醌及及对醌对醌两大类。两大类。唇形科植物唇形科植物丹参丹参具有活血化瘀、消炎抗菌、抗具有活血化瘀、消炎抗菌、抗肿瘤、扩张血管等多种作用，近几十年来，中肿瘤、扩张血管等多种作用，近几十年来，中日学者深入研
46、究，从中得到了几十种菲醌衍生日学者深入研究，从中得到了几十种菲醌衍生物。物。丹参丹参丹参酮A有增加冠流量的作用，由其制得的丹参酮A磺酸钠注射液已投入生产，临床上可治疗冠心病、心梗等。OOOROHOOCH2OH丹参 酮 IIA R=H丹参 酮 IIA 磺 酸 钠 盐 R=-SO3Na丹参 新 酮 甲1，4，5，8-位位2，3，6，7位位 9，10meso位位（中位）（中位）四、蒽醌四、蒽醌(anthraquinones)(anthraquinones)类类蒽醌类成分包括蒽醌衍生物及其不同还原程度的产物，蒽醌类成分包括蒽醌衍生物及其不同还原程度的产物，如：如：氧化蒽酚、蒽酚、蒽酮、二蒽酮。氧化蒽酚
47、、蒽酚、蒽酮、二蒽酮。OO10987654321O蒽醌类化合物根据其氧化，还原及聚合程度的不同，常分为三类：O一、羟基蒽醌类O二、蒽酚（或蒽酮）类O三、二蒽酮（或二蒽醌）类根据羟基在蒽醌母核上的位置不同，可将羟基蒽醌分为两大类：（1）大黄素型（Emodin） 羟基分布于两侧苯环上，多呈棕黄色。大黄中的主要蒽醌衍生物多属于大黄素型。OOOHOHR1R2 R1 R2大 黄酚 H CH3大 黄素 OH CH3大 黄素甲醚 OCH3 CH3芦 荟 大 黄素 H CH2OH大 黄酸 H COOH（2）茜草素型(Alizarin) 羟基分布于一侧苯环上，多呈橙色-橙红色。OOOHR1R2R3OOOHOOO
48、HOHOHOCH2OHOHOHO茜 草 素 OH H H羟 基茜 草素 OH H OH伪 羟 基茜 草素 OH COOH OH R1 R2 R32、 蒽酚和蒽酮衍生物蒽醌在酸性条件下还原生成蒽酚及互变异构体蒽酮。蒽酚蒽酚蒽酮蒽酮蒽醌蒽醌OOOHOZnHClOOOOHOHOOHHOSn, HCl还原互 变蒽醌氧 化 蒽酚蒽酮蒽酚一 物理性质：1 性状：植物中存在的醌类衍生物是一类醌类色素，故多为有色晶体。随着酚-OH等助色团引入越多，颜色越深。 2 升华性：游离醌类多具有升华性。即常压下加热可升华而不分解，一般来说其升华温度随酸性增强而升高。3 挥发性：小分子苯醌及萘醌具挥发性，可随水蒸气蒸馏。
49、4 溶解度：游离醌：溶于乙醇、乙醚、苯、氯仿等有机溶剂，难溶于水。醌苷类：易溶于甲醇、乙醇，溶于热水，不溶于乙醚、苯、氯仿。5 光稳定性：有些醌类对光不稳定，曾对丹参酮A等8种丹参酮作光的稳定性实验表明，各种丹参酮经光照射后均有损失，且隐丹参酮分解为两个小峰，而避光保存者峰面积基本不变，故对醌类色素的处理应尽量避光。6.6.酸性酸性（1）含-COOH的酸性不含-COOH的。（2）含-OH的酸性含-OH的。（3）苯醌上-OH的酸性与-COOH近似。 以游离蒽醌为例，各种蒽醌的酸性强弱顺序为：含-COOH 含二个以上酚-OH 含一个酚-OH 含两个酚-OH 含一个-酚-OH。 含-COOH或两个以
50、上-酚羟基 含一个-酚羟基 含两个以上-酚羟基 含一个-酚羟基 因此对蒽醌类成分的提取分离，常用梯度pH萃取法，用不同碱液提取。溶于溶于5%NaHCO3溶于溶于5%Na2CO3溶于溶于1%NaOH溶于溶于5%NaOH 检识（1）碱液试验（碱显色反应） 检识羟基蒽醌类的常用方法，羟基蒽醌类遇碱显红紫红色。 这是蒽醌类一个很重要的鉴别反应。.药粉药粉酸水热提酸水热提酸水液酸水液 Et2O萃取萃取萃取液萃取液加加5%NaOH碱水液（显红色）碱水液（显红色）醚层（变为无色）醚层（变为无色）O（2）醋酸镁显色反应O结构中有a a酚羟基或邻二酚羟基酚羟基或邻二酚羟基的蒽醌类化合物可与之反应，生成橙红、紫红
