1、中药化学执业药师考前辅导中药化学执业药师考前辅导 主 编 宋少江 副主编 徐绥绪编者 张梅 董淑华 第一章第一章 总论总论【学习要点】【学习要点】1.1.掌握有效成分常用提取方法及特点:溶剂提取法(包括浸掌握有效成分常用提取方法及特点:溶剂提取法(包括浸渍法、渗漉法、煎煮法、回流提取法、连续回流提取法等)、渍法、渗漉法、煎煮法、回流提取法、连续回流提取法等)、水蒸气蒸馏法、升华法等。水蒸气蒸馏法、升华法等。2.2.掌握有效成分常用分离纯化方法及特点:结晶法、两相溶掌握有效成分常用分离纯化方法及特点:结晶法、两相溶剂萃取法、各种柱色谱法(包括硅胶、氧化铝、聚酰胺谱、凝剂萃取法、各种柱色谱法(包括
2、硅胶、氧化铝、聚酰胺谱、凝胶柱色谱和大孔树脂吸附色谱等)。胶柱色谱和大孔树脂吸附色谱等)。3.3.熟悉透析法、膜过滤法和分馏法在中药化学成分分离中的熟悉透析法、膜过滤法和分馏法在中药化学成分分离中的应用。应用。4.4.熟悉薄层色谱和纸色谱在中药化学成分鉴别中的应用。熟悉薄层色谱和纸色谱在中药化学成分鉴别中的应用。 5.5.了解有效成分结构研究中了解有效成分结构研究中UV UV 、IRIR、MSMS、NMRNMR等波谱方法的等波谱方法的含义、原理及应用。含义、原理及应用。【重点与难点提示】【重点与难点提示】 一、有效成分常用提取方法及特点一、有效成分常用提取方法及特点 1 1溶剂法溶剂法 (1
3、1)浸渍法)浸渍法 适用于成分遇热不稳定的或含大量淀粉、树胶、果适用于成分遇热不稳定的或含大量淀粉、树胶、果胶、粘液质中药。胶、粘液质中药。 (2 2) 渗漉法渗漉法 消耗溶剂量大、费时长、操作比较麻烦。消耗溶剂量大、费时长、操作比较麻烦。 (3 3)回流提取法)回流提取法 是用易挥发的有机溶剂加热提取中药成分的方是用易挥发的有机溶剂加热提取中药成分的方法,对热不稳定的成分不宜用此法,且溶剂消耗量大,操作繁杂法,对热不稳定的成分不宜用此法,且溶剂消耗量大,操作繁杂。 (4 4)连续回流提取法)连续回流提取法 弥补了回流提取法中溶剂消耗量大,操作弥补了回流提取法中溶剂消耗量大,操作繁杂的不足,实
4、验室常用索氏提取器来完成本法操作。但此法时繁杂的不足,实验室常用索氏提取器来完成本法操作。但此法时间较长。间较长。 2 2水蒸气蒸馏法:适用于具有挥发性的,能随水蒸气蒸馏而不水蒸气蒸馏法: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。被破坏,且难溶或不溶于水的成分的提取。 3 3升华法:适用于中药中一些具有升华性质的成分,如樟木中升华法:适用于中药中一些具有升华性质的成分,如樟木中的樟脑,茶叶中的咖啡因等。的樟脑,茶叶中的咖啡因等。二、中药有效成分的分离与精制二、中药有效成分的分离与精制1 1根据物质溶解度差别进行分离根据物质溶解度差别进行分离(1 1)结晶法)结
5、晶法 将不是结晶状态的固体物质处理成结晶状态的操将不是结晶状态的固体物质处理成结晶状态的操作叫结晶;从不纯的结作叫结晶;从不纯的结晶经过进一步精制处理得到较纯的结晶的过程称为重结晶。晶经过进一步精制处理得到较纯的结晶的过程称为重结晶。(2 2)在溶液中加入另一种溶剂以改变混合溶剂的极性,使一)在溶液中加入另一种溶剂以改变混合溶剂的极性,使一部分物质沉淀析出,从而实现分离。部分物质沉淀析出,从而实现分离。 如在药材浓缩水提取液如在药材浓缩水提取液中加入数倍量高浓度乙醇,以沉淀除去多糖、蛋白质等水溶性中加入数倍量高浓度乙醇,以沉淀除去多糖、蛋白质等水溶性杂质(水杂质(水/ /醇法);或在浓缩乙醇提
6、取液中加入数倍量水稀释,醇法);或在浓缩乙醇提取液中加入数倍量水稀释,放置以沉淀除去树脂、叶绿素等水不溶性杂质(醇放置以沉淀除去树脂、叶绿素等水不溶性杂质(醇/ /水法)等。水法)等。 (3)对酸性、碱性或两性有机化合物来说,常可通过加入)对酸性、碱性或两性有机化合物来说,常可通过加入酸或碱以调节溶液的酸或碱以调节溶液的pH值,改变分子的存在状态(游离型值,改变分子的存在状态(游离型或离解型),从而改变溶解度而实现分离。例如,一些生物或离解型),从而改变溶解度而实现分离。例如,一些生物碱类在用酸性水从药材中提出后,加碱调至碱性即可从水中碱类在用酸性水从药材中提出后,加碱调至碱性即可从水中沉淀析
7、出(酸沉淀析出(酸/碱法)。碱法)。 (4)酸性或碱性化合物还可通过加入某种沉淀试剂使之生)酸性或碱性化合物还可通过加入某种沉淀试剂使之生成水不溶性的盐类等沉淀析出。例如酸性化合物可作成钙盐、成水不溶性的盐类等沉淀析出。例如酸性化合物可作成钙盐、钡盐、铅盐等;碱性化合物如生物碱等,则可作成苦味酸盐、钡盐、铅盐等;碱性化合物如生物碱等,则可作成苦味酸盐、苦酮酸盐等有机酸盐或磷钼酸盐、磷钨酸盐、雷氏盐等无机苦酮酸盐等有机酸盐或磷钼酸盐、磷钨酸盐、雷氏盐等无机酸盐。得到的有机酸金属盐类(如铅盐)沉淀悬浮于水或含酸盐。得到的有机酸金属盐类(如铅盐)沉淀悬浮于水或含水乙醇中,通入硫化氢气体进行复分解反应
8、,使金属硫化物水乙醇中,通入硫化氢气体进行复分解反应,使金属硫化物沉淀后,即可回收得到纯化的游离的有机酸类化合物。沉淀后,即可回收得到纯化的游离的有机酸类化合物。2根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离(1)液)液-液萃取法液萃取法 液液-液萃取与分配系数液萃取与分配系数K值将两种相互不能任意混溶的溶剂值将两种相互不能任意混溶的溶剂(例如氯仿与水)置分液漏斗中充分振摇,放置后即可分成两(例如氯仿与水)置分液漏斗中充分振摇,放置后即可分成两相。此时如果其中含有溶质,则溶质在两相溶剂中的分配比相。此时如果其中含有溶质,则溶质在两相溶剂中的分配比(K)在一定
9、的温度及压力下为一常数,可以用下式表示:)在一定的温度及压力下为一常数,可以用下式表示:KCU / C LK:表示分配系数;:表示分配系数;CU:表示溶质在上相溶剂中的浓度;: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。表示溶质在下相溶剂中的浓度。分离难易与分离因子分离难易与分离因子分离因子分离因子值用来表示分离的难易。分离因子值用来表示分离的难易。分离因子定义为定义为A、B两种溶质在同一溶剂系统中分配系数的比值。两种溶质在同一溶剂系统中分配系数的比值。即:即: = KA / KB (注:(注:KAKB)一般,一般,100,仅作一次简单萃取就可实现基本分离;但,仅作一次简单萃
10、取就可实现基本分离;但10010,则须萃,则须萃取取1012次;次;2时,要想实现基本分离,须作时,要想实现基本分离,须作100次以上萃取才能完成;次以上萃取才能完成; 1时,则时,则KA KB,意味着两者性质极其相近,即使作任意次分配也无法实现,意味着两者性质极其相近,即使作任意次分配也无法实现分离。分离。分配比与分配比与pH对酸性、碱性及两性有机化合物来说,分配比还受溶剂系统对酸性、碱性及两性有机化合物来说,分配比还受溶剂系统pH的影响。因为的影响。因为pH变化可以改变它们的存在状态(游离型或离解型),从变化可以改变它们的存在状态(游离型或离解型),从而影响在溶而影响在溶 剂系统中的分配比
11、。剂系统中的分配比。以酸性物质(以酸性物质(HA)为例,若使该酸性物质完全离解则)为例,若使该酸性物质完全离解则pH pKa + 2;使该酸性物质完全游离,则使该酸性物质完全游离,则pH pKa - 2 一般一般pH12,则酸性物质呈离解状态(则酸性物质呈离解状态(A-)、碱性物质则呈非离)、碱性物质则呈非离解状态(解状态(B)存在。)存在。(2 2)液)液- -液分配色谱液分配色谱 将两相溶剂中的一相涂覆在硅胶等多孔将两相溶剂中的一相涂覆在硅胶等多孔载体上,作为固定相,填充在色谱管中,然后加入与固定相不载体上,作为固定相,填充在色谱管中,然后加入与固定相不相混溶的另一相溶剂(流动相)冲洗色谱
12、柱。物质在两相溶剂相混溶的另一相溶剂(流动相)冲洗色谱柱。物质在两相溶剂中相对作逆流移动,在移动过程中不断进行动态分配而得以分中相对作逆流移动,在移动过程中不断进行动态分配而得以分离的方法。离的方法。 正相色谱与反相色谱正相色谱与反相色谱 液液- -液分配柱色谱用的载体主要液分配柱色谱用的载体主要有硅胶、硅藻土及纤维素粉等。通常,分离水溶性或极性较大有硅胶、硅藻土及纤维素粉等。通常,分离水溶性或极性较大的成分固定相多采用强极性溶剂,流动相则用弱极性有机溶剂,的成分固定相多采用强极性溶剂,流动相则用弱极性有机溶剂,称之为正相色谱;但当分离脂溶性化合物时,则两相可以颠倒,称之为正相色谱;但当分离脂
13、溶性化合物时,则两相可以颠倒,固定相可用石蜡油,而流动相则用水或甲醇等强极性溶剂,故固定相可用石蜡油,而流动相则用水或甲醇等强极性溶剂,故称之为反相分配色谱。称之为反相分配色谱。 常用反相硅胶薄层色谱及柱色谱的填料系将普通硅胶经下列方常用反相硅胶薄层色谱及柱色谱的填料系将普通硅胶经下列方式进行化学修饰,键合上长度不同的烃基(式进行化学修饰,键合上长度不同的烃基(R R)形成亲脂性表)形成亲脂性表面而成。根据烃基(面而成。根据烃基(- -R R)长度分别命名为)长度分别命名为RP-2RP-2、RP-8RP-8及及RP-18RP-18。 3 3根据物质的吸附性差别进行分离根据物质的吸附性差别进行分
14、离 以固以固- -液吸附用得最多,液吸附用得最多,并有物理吸附、化学吸附及半化学吸附之分。并有物理吸附、化学吸附及半化学吸附之分。 (1 1)物理吸附基本规律)物理吸附基本规律相似者易于吸附相似者易于吸附 固液吸附时,吸固液吸附时,吸附剂、溶质、溶剂三者统称为吸附过程中的三要素。物理吸附过附剂、溶质、溶剂三者统称为吸附过程中的三要素。物理吸附过程一般无选择性,但吸附强弱及先后顺序都大体遵循程一般无选择性,但吸附强弱及先后顺序都大体遵循“相似者易相似者易于吸附于吸附”的经验规律。硅胶、氧化铝因均为极性吸附剂,故有以的经验规律。硅胶、氧化铝因均为极性吸附剂,故有以下特点:下特点: 对极性物质具有较
15、强的亲和能力,极性强的溶质将被优先对极性物质具有较强的亲和能力,极性强的溶质将被优先吸附。吸附。 溶剂极性越弱,则吸附剂对溶质将表现出较强的吸附能力。溶剂极性越弱,则吸附剂对溶质将表现出较强的吸附能力。溶剂极性增强,则吸附剂对溶质的吸附能力即随之减弱。溶剂极性增强,则吸附剂对溶质的吸附能力即随之减弱。 溶质即使被硅胶、氧化铝吸附,但一旦加入极性较强的溶溶质即使被硅胶、氧化铝吸附,但一旦加入极性较强的溶剂时,又可被后者置换洗脱下来。剂时,又可被后者置换洗脱下来。(2 2)活性炭)活性炭 为非极性吸附剂,与硅胶、氧化铝相反,对非极性物质具有较强为非极性吸附剂,与硅胶、氧化铝相反,对非极性物质具有较
16、强的亲和能力,在水中对溶质表现出强的吸附能力。溶剂极性降低,则活性炭对的亲和能力,在水中对溶质表现出强的吸附能力。溶剂极性降低,则活性炭对溶质的吸附能力也随之降低。溶质的吸附能力也随之降低。(3 3)聚酰胺吸附色谱法)聚酰胺吸附色谱法 属于氢键吸附,是一种用途十分广泛的分离方法,极属于氢键吸附,是一种用途十分广泛的分离方法,极性物质与非极性物质均可适用,但特别适合分离酚类、醌类、黄酮类化合物。性物质与非极性物质均可适用,但特别适合分离酚类、醌类、黄酮类化合物。通常在含水溶剂中大致有下列规律:通常在含水溶剂中大致有下列规律: 形成氢键的基团数目越多,则吸附能力越强。形成氢键的基团数目越多,则吸附
17、能力越强。 成键位置对吸附力也有影响。易形成分子内氢键者,其在聚酰胺上的吸成键位置对吸附力也有影响。易形成分子内氢键者,其在聚酰胺上的吸附即相应减弱。附即相应减弱。分子中芳香化程度高者,则吸附性增强;反之,则减弱。分子中芳香化程度高者,则吸附性增强;反之,则减弱。 各种溶剂在聚酰胺柱上的洗脱能力由弱至强,可大致排列成下列顺序:各种溶剂在聚酰胺柱上的洗脱能力由弱至强,可大致排列成下列顺序: 水水甲醇甲醇丙酮丙酮氢氧化钠水溶液氢氧化钠水溶液甲酰胺甲酰胺二甲基甲酰胺二甲基甲酰胺尿素水溶尿素水溶液液(4 4)大孔吸附树脂)大孔吸附树脂 是吸附性和分子筛性原理相结合的分离材料,它的吸附是吸附性和分子筛性
18、原理相结合的分离材料,它的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的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的性质所决定。大孔吸附树脂现在已被广泛应用于天然化合物的分离和富集工作性质所决定。大孔吸附树脂现在已被广泛应用于天然化合物的分离和富集工作中,如苷与糖类的分离、生物碱的精制。在多糖、黄酮、三萜类化合物的分离中,如苷与糖类的分离、生物碱的精制。在多糖、黄酮、三萜类化合物的分离方面都有很好的应用实例。方面都有很好的应用实例。4 4根据物质分子大小差别进行分离根据物质分子大小差别进行分离 (1 1)常用的有透析法、凝胶滤过法、超滤法等。前
19、两者系利用半透膜的膜)常用的有透析法、凝胶滤过法、超滤法等。前两者系利用半透膜的膜孔或凝胶的三维网状结构的分子筛滤过作用;超滤法则利用因分子大小不同孔或凝胶的三维网状结构的分子筛滤过作用;超滤法则利用因分子大小不同引起的扩散速度的差别。以上这些方法主要用于水溶性大分子化合物,如蛋引起的扩散速度的差别。以上这些方法主要用于水溶性大分子化合物,如蛋白质、核酸、多糖类的脱盐精制及分离工作,对分离小分子化合物来说不太白质、核酸、多糖类的脱盐精制及分离工作,对分离小分子化合物来说不太适用。适用。 (2 2)凝胶滤过法)凝胶滤过法 主要用于分离分子量主要用于分离分子量10001000以下的化合物。也叫凝胶
20、渗透以下的化合物。也叫凝胶渗透色谱、分子筛滤过、排阻色谱,系利用分子筛分离物质的一种方法。色谱、分子筛滤过、排阻色谱,系利用分子筛分离物质的一种方法。 SephadexG SephadexG 型只适于在水中应用,且不同规格适合分离不同分子量的物型只适于在水中应用,且不同规格适合分离不同分子量的物质。质。 羟丙基葡聚糖凝胶(羟丙基葡聚糖凝胶(SephadexSephadex LH-20 LH-20)不仅可在水中应用,也可在极)不仅可在水中应用,也可在极性有机溶剂或它们与水组成的混合溶剂中膨润使用。性有机溶剂或它们与水组成的混合溶剂中膨润使用。 5. 5. 根据物质离解程度不同进行分离根据物质离解
21、程度不同进行分离 具有酸性、碱性及两性基团的分子,具有酸性、碱性及两性基团的分子,在水中多呈离解状态,据此可用离子交换法进行分离。离子交换法系以离子在水中多呈离解状态,据此可用离子交换法进行分离。离子交换法系以离子交换树脂作为固定相,用水或含水溶剂装柱。当流动相流过交换柱时,溶液交换树脂作为固定相,用水或含水溶剂装柱。当流动相流过交换柱时,溶液中的中性分子及不与离子交换树脂交换基团发生交换的化合物将通过柱子从中的中性分子及不与离子交换树脂交换基团发生交换的化合物将通过柱子从柱底流出,而具有可交换的离子则与树脂上的交换基团进行离子交换并被吸柱底流出,而具有可交换的离子则与树脂上的交换基团进行离子
22、交换并被吸附到柱上,随后改变条件,并用适当溶剂从柱上洗脱下来,即可实现物质分附到柱上,随后改变条件,并用适当溶剂从柱上洗脱下来,即可实现物质分离。离。三、结构研究方法三、结构研究方法1. 1. 质谱(质谱(MSMS)可用于确定分子量及求算分子式和提供其它结构信息。此外,还可由分子可用于确定分子量及求算分子式和提供其它结构信息。此外,还可由分子离子丢失的碎片大小或由碎片离子的离子丢失的碎片大小或由碎片离子的m/zm/z值以及裂解特征推定或者复核分子值以及裂解特征推定或者复核分子的部分结构。的部分结构。 2. 2. 红外光谱红外光谱 分子中价键的伸缩及弯曲振动将在光的红外区域,即分子中价键的伸缩及
23、弯曲振动将在光的红外区域,即40004000625625cmcm-1-1处引起处引起吸收。测得的吸收图谱叫红外光谱。许多特征官能团可据此进行鉴别。某吸收。测得的吸收图谱叫红外光谱。许多特征官能团可据此进行鉴别。某 些情况下,红外光谱可用于区别芳环的取代图式及构型、构象等。些情况下,红外光谱可用于区别芳环的取代图式及构型、构象等。3. 3. 紫外紫外- -可见吸收光谱可见吸收光谱 UVUV光谱对于分子中含有共轭双键、光谱对于分子中含有共轭双键、a a, , b b- -不饱和羰基(醛、酮、酸、酯)不饱和羰基(醛、酮、酸、酯)结构的化合物以及芳香化合物的结构鉴定来说是一种重要的手段。通常主结构的化
24、合物以及芳香化合物的结构鉴定来说是一种重要的手段。通常主要用于推断化合物的骨架类型;某些场合下,如香豆素类、黄酮类等化合要用于推断化合物的骨架类型;某些场合下,如香豆素类、黄酮类等化合物,它们的物,它们的UVUV光谱在加入某种诊断试剂后可因分子结构中取代基的类型、光谱在加入某种诊断试剂后可因分子结构中取代基的类型、数目及排列方式不同而发生不同的改变,故还可用于测定化合物的精细结数目及排列方式不同而发生不同的改变,故还可用于测定化合物的精细结构。构。4. 4. 核磁共振谱核磁共振谱 (1) (1) 1 1H-NMR H-NMR 测定中通过化学位移(测定中通过化学位移()、谱线的积分面积以及裂分情
25、)、谱线的积分面积以及裂分情况(重峰数及偶合常数况(重峰数及偶合常数J J)可以提供分子中)可以提供分子中1 1H H的类型、数目及相邻原子或原的类型、数目及相邻原子或原子团的信息,对有机化合物的结构测定具有十分重要的意义。子团的信息,对有机化合物的结构测定具有十分重要的意义。 (2) (2) 1313C-NMR C-NMR 噪音去偶谱(噪音去偶谱(Proton noise ecouplingProton noise ecoupling spectrum spectrum)也叫全氢去偶)也叫全氢去偶(Proton complete decouplingProton complete decou
26、pling,COMCOM)或宽带去偶()或宽带去偶(Broad band Broad band decouplingdecoupling, BBDBBD)。所有的)。所有的1313C C信号在图谱上均作为单峰出现,故无法确信号在图谱上均作为单峰出现,故无法确定其上连接的定其上连接的1 1H H数,对判断数,对判断1313C C信号的化学位移十分方便。信号的化学位移十分方便。 DEPTDEPT(Distortion1ess enhancement by polarization transferDistortion1ess enhancement by polarization transfer
27、) DEPTDEPT法系通过改变照射法系通过改变照射1 1H H核的脉冲宽度(核的脉冲宽度()或设定不同的弛豫时间)或设定不同的弛豫时间(De1ay timeDe1ay time,2D2D3 3),使不同类型的),使不同类型的1313C C信号在谱图上呈单峰并分别呈现正信号在谱图上呈单峰并分别呈现正向峰或倒置峰,故灵敏度高,信号之间很少重叠,目前已成为向峰或倒置峰,故灵敏度高,信号之间很少重叠,目前已成为1313C-NMRC-NMR谱的谱的一种常规测定方法。一种常规测定方法。【本章练习题】【本章练习题】一一 . . A A 型题(单选)型题(单选)1.1.樟木中樟脑的提取方法采用的是樟木中樟脑
28、的提取方法采用的是A .A .回流法回流法 B.B.浸渍法浸渍法 C.C.渗漉法渗漉法 D.D.连续回流连续回流 E .E .升华法升华法2.2.高压液相色谱分离效果好的一个主要原因是高压液相色谱分离效果好的一个主要原因是 A A压力高压力高 B B吸附剂的颗粒小吸附剂的颗粒小 C C流速快流速快 D D有自动记录有自动记录 E E操作简单操作简单3.3.极性最小的溶剂是极性最小的溶剂是A A丙酮丙酮 B B乙醇乙醇 C C乙酸乙酯乙酸乙酯 D D水水 E E正丁醇正丁醇4.4.采用透析法分离成分时,可以透过半透膜的成分为采用透析法分离成分时,可以透过半透膜的成分为 A A多糖多糖B B蛋白质
29、蛋白质C C树脂树脂D D叶绿素叶绿素E E无机盐无机盐5.5.利用氢键缔和原理分离物质的方法是利用氢键缔和原理分离物质的方法是A A硅胶色谱法硅胶色谱法 BAlBAl2 2O O3 3色谱法色谱法 C C凝胶过滤法凝胶过滤法 D D聚酰胺聚酰胺 E E离子交换树脂离子交换树脂6.6.聚酰胺色谱中洗脱能力强的是聚酰胺色谱中洗脱能力强的是A A丙酮丙酮 B B甲醇甲醇 C C二甲基甲酰二甲基甲酰 D D水水 E NaOHE NaOH水溶液水溶液7.7.利用中药中各成分沸点的差别进行提取分离的方法是利用中药中各成分沸点的差别进行提取分离的方法是A A分馏分馏 B B回流法回流法 C C连续回流法连
30、续回流法 D D水蒸气蒸馏法水蒸气蒸馏法 E E升华法升华法8.8.纸上分配色谱纸上分配色谱, , 固定相是固定相是 A A纤维素纤维素 B B滤纸所含的水滤纸所含的水 C C展开剂中极性较大的溶剂展开剂中极性较大的溶剂 D D醇羟基醇羟基 E E 有机溶剂有机溶剂9.9.所有的所有的1313C C信号在图谱上作为单峰出现采用的是技术信号在图谱上作为单峰出现采用的是技术A DEPTA DEPT法法 B B全氢去偶技术全氢去偶技术 C C同位素法同位素法 D D偏共振去偶偏共振去偶 E E选择氢核去偶选择氢核去偶1010只适于在水中应用的是只适于在水中应用的是A sephadex G B sep
31、hadexA sephadex G B sephadex LH-20 C LH-20 C硅胶硅胶G DG D聚酰胺聚酰胺 E E大孔吸附树脂大孔吸附树脂11.11.在大孔吸附树脂色谱柱上被水最先洗脱下来的成分是在大孔吸附树脂色谱柱上被水最先洗脱下来的成分是A A皂苷类皂苷类 B B糖类糖类C C生物碱类生物碱类 D D强心苷类强心苷类E E黄酮苷类黄酮苷类12 12 DEPTDEPT谱中,出现倒峰的是谱中,出现倒峰的是( (=135=135o o ) )A A季碳季碳B B叔碳叔碳C C仲碳仲碳D D伯碳伯碳E E全部全部1313自中药中提取含挥发性成分时不宜采用的方法是自中药中提取含挥发性成
32、分时不宜采用的方法是A A浸渍法浸渍法 B B 渗漉法渗漉法 C C 煎煮法煎煮法 D D 回流提取法回流提取法 E E连续提取法连续提取法1414用于判断分子结构中是否有无共轭体系的是用于判断分子结构中是否有无共轭体系的是A IR B UV C MS D A IR B UV C MS D 1 1H-NMR E H-NMR E 1313C-NMRC-NMR1515两相溶剂萃取法分离混合物中各组分的依据是两相溶剂萃取法分离混合物中各组分的依据是A A结构类型不同结构类型不同B B化学性质不同化学性质不同C C极性差异较小极性差异较小D D极性差异较大极性差异较大E E分配系数不同分配系数不同16
33、16离子交换色谱法,适用于下列(离子交换色谱法,适用于下列( )类化合物的分离)类化合物的分离 萜类萜类 生物碱生物碱 淀粉淀粉 甾体类甾体类 E E 糖类糖类1717碱性氧化铝色谱通常用于(碱性氧化铝色谱通常用于( )化合物的分离)化合物的分离香豆素类生物碱类酸性酯类香豆素类生物碱类酸性酯类E E黄酮类黄酮类1818用用TLCTLC检测化合物的纯度时,多采用检测化合物的纯度时,多采用A A一种展开系统一种展开系统B B二种展开系统二种展开系统C C三种展开系统三种展开系统D D四种展开系统四种展开系统E E一种展开系统一种展开系统并更换多种显色方式并更换多种显色方式1919不易燃的有机溶剂是
34、不易燃的有机溶剂是 A A甲醇甲醇 B B丙酮丙酮C C乙酸乙酯乙酸乙酯 D D石油醚石油醚E E四氯化碳四氯化碳20 20 与水不能互溶的溶剂是与水不能互溶的溶剂是A A甲醇甲醇 B B 乙醇乙醇C C丙酮丙酮 D D正丁醇正丁醇E E冰醋酸冰醋酸二二 B B型题型题( (配伍题配伍题) )21212525A A 大孔吸附树脂大孔吸附树脂 B B 凝胶过滤法凝胶过滤法 C C 硅胶色谱法硅胶色谱法 D D 液液萃取法液液萃取法 E E 聚酰胺聚酰胺2121根据分子大小进行分离的方法是根据分子大小进行分离的方法是2222主要用于极性较大的物质的分离和富集的吸附剂是主要用于极性较大的物质的分离和
35、富集的吸附剂是2323用正丁醇将皂苷类成分从水溶液中分离出来的方法是用正丁醇将皂苷类成分从水溶液中分离出来的方法是2424分离黄酮苷元类成分最适宜的方法是分离黄酮苷元类成分最适宜的方法是2525常用于分离酸性物质的吸附剂是常用于分离酸性物质的吸附剂是26263030A A 酸碱法酸碱法B B水醇法水醇法C C醇醚法醇醚法D D活性炭活性炭E E热析法热析法2 2欲纯化总皂苷通常采用方法是欲纯化总皂苷通常采用方法是2 2提取生物碱常用方法是提取生物碱常用方法是2828用于除去亲脂性色素的是用于除去亲脂性色素的是2929除去生药中多糖常用的方法是除去生药中多糖常用的方法是3030在溶液中加入无机盐
36、促使有效成分析出的方法是在溶液中加入无机盐促使有效成分析出的方法是31-3531-35A A 季胺生物碱季胺生物碱B B纤维素纤维素C C皂苷类皂苷类D D油脂油脂E E黄酮苷黄酮苷类类3131从中药的乙醇提取液中加入数倍量石油醚后可能析出的成分是从中药的乙醇提取液中加入数倍量石油醚后可能析出的成分是3232采用碱提酸沉法的成分是采用碱提酸沉法的成分是3333在中药醇提液加入数倍量水后可能析出的成分是在中药醇提液加入数倍量水后可能析出的成分是3434能溶于石油醚的是能溶于石油醚的是3535能溶于水的是能溶于水的是三三x x题型(多项选择题)题型(多项选择题)3636提取分离中药有效成分时需加热
37、的方法是提取分离中药有效成分时需加热的方法是A A 浸渍法浸渍法B B回流法回流法C C盐析法盐析法D D升华法升华法E E渗漉法渗漉法3737不与水互溶的溶剂不与水互溶的溶剂A A乙醇乙醇B B乙醚乙醚C C乙酸乙酯乙酸乙酯D D正丁醇正丁醇E E丙酮丙酮3838通常认为是无效成分或是杂质的是通常认为是无效成分或是杂质的是A A皂苷类皂苷类B B树脂树脂C C萜类萜类D D氨基酸类氨基酸类E E油脂油脂3939利用分子筛原理对物质进行分离的方法利用分子筛原理对物质进行分离的方法A A透析法透析法B B硅胶色谱硅胶色谱C C凝胶过滤法凝胶过滤法D D聚酰胺聚酰胺E EAlAl2 2O O3 3
38、4040可用于化合物的纯度测定的方法有可用于化合物的纯度测定的方法有A A薄层色谱薄层色谱( (TLC) B TLC) B 气相气相( (GC) C HPLC D GC) C HPLC D 熔点熔点E E均匀一致的晶均匀一致的晶型型第二章第二章 生物碱生物碱【学习要点】【学习要点】1 1掌握生物碱的含义及结构特征。掌握生物碱的含义及结构特征。2 2掌握生物碱的性状、旋光性。掌握生物碱的性状、旋光性。 3 3掌握生物碱的酸碱性,碱性强弱的影响因素,生物碱和生物碱盐的溶掌握生物碱的酸碱性,碱性强弱的影响因素,生物碱和生物碱盐的溶解性及其应用。解性及其应用。4 4掌握常用生物碱沉淀试剂的名称、沉淀反
39、应条件和阳性结果的判定及其掌握常用生物碱沉淀试剂的名称、沉淀反应条件和阳性结果的判定及其作用。作用。5 5 掌握生物碱的提取分离原理和方法。掌握生物碱的提取分离原理和方法。6 6掌握生物碱的色谱检识方法。掌握生物碱的色谱检识方法。7 7掌握苦参中所含主要生物碱的结构类型、提取分离方法和生物活性。掌握苦参中所含主要生物碱的结构类型、提取分离方法和生物活性。 8 8掌握麻黄、黄连中所含主要生物碱的结构类型、鉴别方法、提取分掌握麻黄、黄连中所含主要生物碱的结构类型、鉴别方法、提取分离方法及生物活性。离方法及生物活性。9 9熟悉生物碱的分类及其在动、植物界的分布和存在情况。熟悉生物碱的分类及其在动、植
40、物界的分布和存在情况。1010熟悉分离水溶性生物碱的常用方法和原理。熟悉分离水溶性生物碱的常用方法和原理。1111熟悉汉防己中所含主要生物碱的化学结构类型、理化性质。熟悉汉防己中所含主要生物碱的化学结构类型、理化性质。1212熟悉洋金花中所含主要生物碱的化学结构类型、理化性质和鉴别反应。熟悉洋金花中所含主要生物碱的化学结构类型、理化性质和鉴别反应。1313熟悉马钱子、乌头的主要化学成分的结构类型、毒性和鉴别方法。熟悉马钱子、乌头的主要化学成分的结构类型、毒性和鉴别方法。1414了解生物碱的显色反应。了解生物碱的显色反应。【重点与难点提示】【重点与难点提示】一、一、结构与分类结构与分类1 1吡啶
41、类生物碱的结构特征及代表化合物。吡啶类生物碱的结构特征及代表化合物。简单吡啶类:多呈液态,如槟榔碱、烟碱。简单吡啶类:多呈液态,如槟榔碱、烟碱。双稠哌啶类:喹诺里西丁母核。如苦参碱。双稠哌啶类:喹诺里西丁母核。如苦参碱。 2 2莨菪烷类的结构特征及代表化合物莨菪烷类的结构特征及代表化合物 是莨菪烷衍生物的氨基醇和不同是莨菪烷衍生物的氨基醇和不同有机酸缩合而成的酯类化合物。如莨菪碱、古柯碱。有机酸缩合而成的酯类化合物。如莨菪碱、古柯碱。3 3异喹啉类的结构特征及代表化合物。异喹啉类的结构特征及代表化合物。简单异喹啉类简单异喹啉类 如萨苏林等如萨苏林等 苄基异喹啉类苄基异喹啉类 重要的化合物如厚朴
42、碱、罂粟碱、重要的化合物如厚朴碱、罂粟碱、dldl- -去甲乌药碱、去甲乌药碱、汉防己甲素、汉防己乙素碱等。汉防己甲素、汉防己乙素碱等。原小檗碱类原小檗碱类 如小檗碱、巴马亭、药根碱等如小檗碱、巴马亭、药根碱等吗啡烷类吗啡烷类 如吗啡碱、可待因等。如吗啡碱、可待因等。4 4吲哚类的结构特征及代表化合物。主要由色氨酸衍生而成。吲哚类的结构特征及代表化合物。主要由色氨酸衍生而成。单吲哚碱类生物碱如板蓝根中的大青素单吲哚碱类生物碱如板蓝根中的大青素B B等。等。结构中除吲哚核外结构中除吲哚核外, , 别无杂环别无杂环( (如色胺如色胺tryptaminetryptamine等等) )。色胺吲哚类生物
43、碱色胺吲哚类生物碱 只有色胺部分组成的结构,如吴茱萸中的吴茱萸只有色胺部分组成的结构,如吴茱萸中的吴茱萸碱碱 双吲哚类生物碱双吲哚类生物碱 本类由不同单萜吲哚类生物碱经分子间缩合而本类由不同单萜吲哚类生物碱经分子间缩合而成。典型例子是成。典型例子是 从长春花分得的抗癌药长春碱、长春新碱等。从长春花分得的抗癌药长春碱、长春新碱等。单萜吲哚类生物碱单萜吲哚类生物碱 结构复杂,如利血平。结构复杂,如利血平。 5. 5. 有机胺类生物碱有机胺类生物碱 特点是氮原子不在环状结构内,其代表性化合物特点是氮原子不在环状结构内,其代表性化合物如麻黄碱、伪麻黄碱等。如麻黄碱、伪麻黄碱等。二、生物碱的碱性,碱性强
44、弱的影响因素二、生物碱的碱性,碱性强弱的影响因素 1 1生物碱的碱性表示方法生物碱的碱性表示方法 分别用酸式离解指数分别用酸式离解指数p pK Ka a和碱式离解指数和碱式离解指数p pK Kb b表示。表示。p pK Kb b值越小值越小, , 酸性越大;相反酸性越大;相反, , p pK Ka a值越大值越大, , 碱性越强。为统一碱性越强。为统一强度标准强度标准, , 碱性强度也用碱性强度也用p pK Ka a值表示。值表示。p pK Ka=pa=pK Kw-pw-pK Kb=14-pb=14-pK Kbb 2 2碱性强弱与生物碱分子结构的关系碱性强弱与生物碱分子结构的关系 生物碱的碱性
45、强弱与氮原子的生物碱的碱性强弱与氮原子的杂化度、诱导效应、共轭效应、空间效应以及分子内氢键形成等有关。杂化度、诱导效应、共轭效应、空间效应以及分子内氢键形成等有关。 (1) (1) 氮原子的杂化度氮原子的杂化度 生物碱分子中氮原子孤电子对处于杂化轨道中生物碱分子中氮原子孤电子对处于杂化轨道中, , 其碱性强度随杂化度升高而增强其碱性强度随杂化度升高而增强, , 即即spsp3 3 sp sp2 2spsp。 (2) (2) 电性效应与碱性的关系电性效应与碱性的关系 诱导效应诱导效应 生物碱分子中氮原子上电荷密度受到分子中供电基生物碱分子中氮原子上电荷密度受到分子中供电基( (如烷基如烷基等等)
46、 )和吸电基和吸电基( (如芳环、酰基、醚氧、双键、羟基等如芳环、酰基、醚氧、双键、羟基等) )诱导效应的影响。供诱导效应的影响。供电基使电荷密度增多电基使电荷密度增多, , 碱性变强;吸电基则降低电荷密度碱性变强;吸电基则降低电荷密度, , 碱性减弱。碱性减弱。 共轭效应共轭效应 若生物碱分子中氮原子孤电子对成若生物碱分子中氮原子孤电子对成p-p-共轭体系时共轭体系时, , 通常通常情况下情况下, , 其碱性较弱。生物碱中其碱性较弱。生物碱中, , 常见的常见的p-p-共轭效应主要有苯胺型和共轭效应主要有苯胺型和酰胺型。酰胺型。 (3)(3)空间效应空间效应 尽管质子的体积较小尽管质子的体积
47、较小, , 但生物碱氮原子质子化时但生物碱氮原子质子化时, , 仍受到仍受到空间效应的影响空间效应的影响, , 使其碱性增强或减弱。甲基麻黄碱使其碱性增强或减弱。甲基麻黄碱( (p pK Ka a 9.30) 9.30)碱性弱于碱性弱于麻黄碱麻黄碱( (p pK Ka a 9.56), 9.56), 原因是甲基的空间位阻。原因是甲基的空间位阻。(4) (4) 分子内氢键形成分子内氢键形成 分子内氢键形成对生物碱碱性强度的影响颇为显著。分子内氢键形成对生物碱碱性强度的影响颇为显著。如和钩藤碱盐的质子化氮上氢可与酮基形成分子内氢键如和钩藤碱盐的质子化氮上氢可与酮基形成分子内氢键, , 使其更稳定。
48、而使其更稳定。而异和钩藤碱的盐则无类似氢键的形成异和钩藤碱的盐则无类似氢键的形成, , 故前者碱性大于后者。故前者碱性大于后者。7+HCOOMe HONHNHHEtOMe H+HNHHEtHNOCOOMe OMe 和钩藤碱 异和钩藤碱三、生物碱的提取分离原理和方法三、生物碱的提取分离原理和方法1 1生物碱的提取方法生物碱的提取方法 (1 1)水或酸水提取)水或酸水提取 提取原理是生物碱盐类易溶于水提取原理是生物碱盐类易溶于水, , 难溶于有机溶剂;难溶于有机溶剂;其游离碱易溶于有机溶剂其游离碱易溶于有机溶剂, , 难溶于水。难溶于水。 (2 2)醇类溶剂)醇类溶剂 本法基于生物碱及其盐类易溶于
49、甲醇或醇。故用醇代替本法基于生物碱及其盐类易溶于甲醇或醇。故用醇代替水或酸水提取生物碱。水或酸水提取生物碱。 (3 3)亲脂性有机溶剂提取)亲脂性有机溶剂提取 一般操作方法是将提取材料用碱水一般操作方法是将提取材料用碱水( (石灰乳、石灰乳、NaNa2 2COCO3 3溶液或溶液或1010氨水等氨水等) )润湿后润湿后, , 再用有机溶剂如再用有机溶剂如CHCH2 2ClCl2 2、CHClCHCl3 3、CClCCl4 4或或苯等直接进行固液提取。回收有机溶剂后即得亲脂性总生物碱。苯等直接进行固液提取。回收有机溶剂后即得亲脂性总生物碱。 (4 4)雷氏铵盐法)雷氏铵盐法 季胺生物碱常采用沉淀
50、法进行提取。操作如下:季胺生物碱常采用沉淀法进行提取。操作如下: 将季胺生物碱的水溶液将季胺生物碱的水溶液, , 用酸水调到弱酸性用酸水调到弱酸性, , 加入新鲜配制的雷氏铵加入新鲜配制的雷氏铵盐饱和水溶液至不再生成沉淀为止。滤取沉淀盐饱和水溶液至不再生成沉淀为止。滤取沉淀, , 用少量水洗涤用少量水洗涤1212次次, , 抽干抽干, , 将沉淀溶于丙酮将沉淀溶于丙酮( (或乙醇或乙醇) )中中, , 过滤过滤, , 滤液即为雷氏生物碱复盐丙酮滤液即为雷氏生物碱复盐丙酮( (或乙醇或乙醇) )溶液。溶液。 于此滤液中于此滤液中, , 加入加入AgAg2 2SOSO4 4饱和水液饱和水液, ,