完整中藥化學整理及習題

完整中藥化學整理及習題

第一章 緒 論

本章複習要點：

1.熟悉中藥化學的含義及研究內容。

2.瞭解中藥及天然藥物有效成分的研究概況及發展趨勢。

3.瞭解中藥化學在中醫藥現代化和中藥產業化中的作用。

第一節 中藥化學的研究對象和任務

【概念】

中藥化學是一門結合中醫藥基本理論和臨牀用藥經驗，主要運用化學的理論方法及其他現代科學理論和技術等研究中藥化學成分的學科。

【研究對象】

中藥化學的研究對象為中藥化學成分，在這其中要明確三個概念：

①有效成分—具有生物活性、能起防治疾病作用的化學成分。

②無效成分—無生物活性、不能起防治疾病作用的化學成分。

③有效部位—含有一種主要有效成分或一組結構相近的有效成分的提取分離部位。

【任務】

主要研究中藥有效成分的化學結構、物理化學性質、提取、分離、檢識、結構鑑定或確定、生物合成途徑和必要的化學結構修飾或改造，以及有效成分的結構與中藥藥效的關係等。

第二節 中藥化學在中醫藥現代化和中藥產業中的作用

【在中醫藥現代化中的作用】

1.闡明中藥的藥效物質基礎，探索中藥防治疾病的原理。

2.促進中藥藥效理論研究的深入。

3.闡明中藥複方配伍的原理。

4.闡明中藥炮製的原理。

【在中藥產業化中的作用】

1.建立和完善中藥的質量評價標準。

2.改進中藥製劑劑型，提高藥物質量和臨牀療效。

3.研製開發新藥，擴大藥源。

第三節 中藥及天然藥物有效成分研究概況與發展趨向

【研究概況】

1.中國古代醫藥化學居於世界領先地位。

2.國內外研究成果。

【發展趨勢】

在研究思路上，更加註重以活性為指標，追蹤有效成分的分離。從單味藥的研究向複方方向發展。從具體研究目標上，多根據臨牀需要，找出有療效的有效成分或藥物。在研究方法和手段上，更加重視引進和結合現代科學技術的最新理論和技術成果。

習題

一、名詞解釋

1.有效成分

2.無效成分

二、簡答題

1.舉例説明中藥化學在中醫藥現代化中有何作用？

2.舉例説明中藥化學在中藥產業化中有何作用？

第二章 中藥化學成分的一般研究方法

本章複習要點：

1. 掌握中藥化學成分提取分離的原理及方法。

2. 熟悉中藥中所含化學成分的類型及一般理化性質。

3. 瞭解中藥化學成分結構研究的一般方法。

4. 瞭解各類成分的生物合成途徑。

第一節 中藥化學成分及生物合成簡介

【中藥化學成分類型】

按其活性的有無可分為有效成分和無效成分，二者是相對而言的。

生物鹼類：一類含氮有機化合物；具鹼性，能與酸結合成鹽。

醌類：具有醌式結構；分子中多具有羥基，有一定酸性。

苯丙素類：以C6-C3為基本骨架單位。

有效成分苷類黃酮類：由兩個苯環通過中間三碳鏈（C6-C3-C6）相互連接而成；多具酚羥基，顯酸性.

強心苷：苷元具甾核，C17位連有不飽和內酯環。

皂苷：苷元具甾核，分子中具有螺縮酮結構。

萜類：以異戊二烯為單位的聚合體。

無效成分親脂性雜質：脂溶性色素、樹脂類（二萜）、鞣質等。

親水性雜質：糖類、氨基酸、蛋白質等。

【各類中藥化學成分的主要生物合成途徑】

乙酸-丙二酸途徑（AA-MA途徑）：脂肪酸類、酚類、醌類等。

甲戊二羥酸途徑（MVA途徑）：萜類、甾類等。

主要生物合成途徑莽草酸途徑：苯丙素類、香豆素類、木脂素類。

氨基酸途徑：生物鹼類。

複合途徑：黃酮類等。

第二節 中藥有效成分的提取分離方法

【中藥化學成分的提取】

1.溶劑提取法

⑴依據：化學成分的溶解性（極性）。

⑵關鍵：提取溶劑的選擇。

⑶溶劑的選擇原則：相似相溶的原則，價廉、易得、無毒、安全等。

⑷提取方法：浸漬法、滲漉法、煎煮法、迴流提取法、連續迴流提取法。

2.水蒸汽蒸餾法適用於揮發性成分（主要是揮發油）的提取

3.二氧化碳超臨界流體萃取技術（CO2 - SFE）

（1）超臨界流體萃取技術：以超臨界流體作為萃取介質的一種提取新技術。

（2）超臨界流體：處於臨界温度（Tc）、臨界壓力（Pc）以上，介於氣體與液體之間的流體。

特點：具有液體和氣體的雙重特性。

如：密度與液體近似

黏度與氣體近似對很多物質有很強的溶解能力

擴散係數是液體的100倍

（不及氣體）

（3）中藥提取常用的超臨界流體 ：二氧化碳（CO2）。

優點： ①臨界温度（Tc=31.4）接近室温, 對熱敏成分穩定。

②臨界壓力（Pc=7.37 MPa）不太高, 易操作。

③本身呈惰性，與化合物不反應。

④價格便宜。

（4）超臨界流體萃取中藥成分的主要優點

①可以在接近室温下工作，防止熱敏成分的'破壞或逸散。

②萃取過程幾乎不用有機溶劑，萃取物中無溶劑殘留，對環境無污染。

③提取效率高，節約能耗。

【中藥化學成分分離與精製方法】

1.溶劑法

（1）酸鹼溶劑法

①原理：利用混合物中各組分酸鹼性差異而進行分離。

②具體操作：可將總提物溶於親脂性有機溶劑，用酸水、鹼水分別萃取，將總提物分成酸性、鹼性、中性三個部位。也可將總提物溶於水，調節PH值後用有機溶劑萃取，還可用PH梯度法進一步分離各鹼度或酸度不同的成分。

③注意：酸性或鹼性的強度、與被加熱分離成分接觸的時間、加熱温度和加熱時間等，避免在劇烈條件下某些化合物結構發生變化或結構不能回覆到原本存在於中藥的狀態。

（2）溶劑分配法

利用混合物中各組分在兩相溶劑中分配係數的不同而進行分離。溶劑分配法中的兩相往往是互相飽和的水相與有機相。混合物中各成分在兩相中分配係數相差越大，分離效果越好。對於分離極性較大的成分，選用正丁醇—水，極性中等的成分選用乙酸乙酯—水，極性小的成分選用氯仿（或乙醚）—水。

系統溶劑萃取法常用於中藥化學成分初步分離，很多情況下可在分液漏斗中進行。將混合物溶於水，依次以正丁烷（或石油醚）、氯仿（或乙醚）、乙酸乙酯、正丁醇萃取，分別減壓回收各有機層溶媒，則得到相應極性的中藥成分。

2.沉澱法

有些中藥成分能與某些試劑生成沉澱，或加入某些試劑後可降低某些成分在溶液中的溶解度而從溶液中析出。

（1）專屬試劑沉澱法

某些試劑能選擇性地沉澱某類成分，稱為專屬試劑沉澱法。如雷氏銨鹽等生物鹼沉澱試劑能與生物鹼類生成沉澱，可用於分離生物鹼與非生物鹼類成分，以及水溶性生物鹼與其他生物鹼的分離。

（2）分級沉澱法

在混合組分溶液中加入與該溶液能互溶的溶劑，改變混合組分溶液中某些成分的溶解度，使其從溶液中析出。改變加入溶劑的極性或數量而使沉澱逐步析出稱為分級沉澱。

（3）鹽析法

在混合物溶液中加入易溶於水的無機鹽(常用氯化鈉)，使溶液達到一定濃度或飽和狀態，使某些中藥成分在溶液中溶解度降低而析出，或再用有機溶劑萃取出來。

3.分餾法

利用混合物中各成分的沸點的不同而進行分離的方法。適用於液體混合物的分離。可分為常壓分餾、減壓分餾、分子蒸餾。根據混合物中各成分沸點情況及對熱穩定性等因素選用。

4.膜分離法

利用天然或人工合成的高分子膜，以外加壓力或化學位差為動力，對混合物溶液中的化學成分按分子大小差異進行分離、分級、提純和富集。反滲透、超濾、微濾、電滲析等為四大已開發應用的膜分離技術。

5.昇華法

某些中藥成分具有昇華性，加熱變成氣體，遇冷又凝結成固體.可用於純化。

6.結晶法

用於化合物的進一步精製。利用混合物中各成分在溶劑中的溶解度不同而達到分離。

該方法的關鍵是選擇適宜的溶劑。對溶劑要求：對被溶解成分的溶解度隨温度不同應有顯著差別；與被結晶的成分不產生化學反應；沸點適中等。

7.色譜法

常用色譜分離方法介紹：

利用被分離成分在固定相和流動相之間的分配係數差異而分離。分配色譜有正相與反相之分。在正相分配色譜中，流動相極性小於固定相；反之，為反相分配色譜。見下表。

第三節 中藥有效成分化學結構的研究方法

【化合物純度的判定方法】

1．結晶均勻、一致。

2．熔點明確、敏鋭（0.5~1.0℃）。

3．TLC (PPC):三種以上不同展開劑展開，均呈現單一斑點。

4．HPLC、GC也可以用於化合物純度的判斷。

【中藥有效成分的理化鑑定】

1.物理常數的測定

包括熔點、沸點、比旋度、折光率、比重等的測定。

2.分子式的確定

一般先進行元素分析，得到元素的種類及各元素的百分含量，再測定分子量，求得分子式。目前最常用的是質譜法。

3.化合物結構骨架與官能團的確定

一般首先確定化合物的不飽和度，準確計算出結構中可能含有的雙鍵數或環數。用各類化合物的顯色反應判斷化合物骨架或官能團。或用IR光譜來判斷結構中的官能團信息。