中藥化學成分提取分離與鑒定方法課件

1、第二章 中藥化學成分提取分離與鑒定方法第一節(jié) 中藥中各類化學成分簡介 植物體經(jīng)過一系列的新陳代謝過程，形成并積累了多種化學物質，這些化學物質是中藥發(fā)揮藥效的物質基礎。 有效成分 無效成分 在多數(shù)情況下，把中藥中含有的一些比較特殊的化學成分，如生物堿、黃酮類、蒽醌類、香豆素類、強心苷、皂苷、揮發(fā)油等視為有效成分 把中藥中普遍存在的化學成分，如糖類、蛋白質、鞣質、樹脂、油脂、無機鹽等視為無效成分 對于中藥有效成分和無效成分的劃分是相對的、有條件的，要根據(jù)某一種中藥所表現(xiàn)出的某一療效而確定。 即使同一類化學成分，在某一種中藥中屬于有效成分，而在另一類中藥中則可屬于無效成分。例如鞣質，在多數(shù)中藥中，因

2、含量較少不起治療作用，被視為無效成分，但在五倍子、地榆中卻因含量較高，顯示出收斂、止血和抗菌消炎作用，被視為有效成分。 隨著科學不斷發(fā)展，一些過去認為是無效成分，如某些多糖、蛋白質等，現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)也具有一定的生物活性，而被列為有效成分。如香菇多糖、茯苓多糖、銀耳多糖等有抗腫瘤活性；海藻多糖有降血脂作用；茶多糖具有降血糖作用；天花粉蛋白質有引產(chǎn)、抗腫瘤作用等。反之，某些有效成分也隨著研究的深入而加以修正或完善。如麝香的抗炎活性成分，現(xiàn)已證實是其所含的多肽而不是過去認為的麝香酮。 一、糖類 糖類是植物光和作用的初生產(chǎn)物。從化學結構看，糖類是多羥基醛或多羥基酮及其衍生物、聚合物的總稱。 糖類在自然界分布

3、極廣，無論是在植物界還是動物界都廣泛存在，常見的有葡萄糖、果糖、淀粉、纖維素等。糖類是植物細胞和組織的重要營養(yǎng)物質和支持物質，常常占植物干重的8090。 一些具有營養(yǎng)、強壯作用的藥物，如人參、靈芝、黃芪、枸杞子、香菇、刺五加等都含有大量的糖類，是其有效成分。 中藥中的糖類成分 水解產(chǎn)物 單糖最簡單的糖，不能被水解為更小的分子，是糖類物質的最小單位，也是構成其他糖類物質的基本單元。 低聚糖 多糖 多糖是由10個以上單糖分子脫水縮合而成的高聚物。 由29個單糖分子脫水縮合而成的聚糖稱為低聚糖。 （一）單糖 D-木糖 L-阿拉伯糖 D-核糖 (D-xylose,xyl) (L-arabinose,a

4、ra) (D-ribose,rib)1、五碳醛糖D-果糖 L-山梨糖(D-fructose,fru) (L-sorbose,sor)3、六碳酮糖 D-葡萄糖 D-甘露糖 D-半乳糖 (D-glucose,glc) (D-mannose,man) (D-galactose,gal) 2、六碳醛糖 D-葡萄糖醛酸 D-半乳糖醛酸(D-glucuronic acid) (D-galacturonic acid) L-衛(wèi)矛醇 D-甘露醇 D-山梨醇 (L-ducitol) (D-mannitol) (D-sorbitol)4、糖醛酸5、糖醇 D-洋地黃毒糖 L-夾竹桃糖 D-洋地黃糖(D-digito

5、xose) (L-oleandrose) (D-digitalose)2-氨基-2-去氧-D-葡萄糖6、去氧糖 7、氨基糖 （二）低聚糖低聚糖 組成 是否含有游離的醛基或酮基 二糖三糖四糖 還原糖非還原糖 麥芽糖（1-4苷鍵） 蕓香糖（1-6苷鍵） 蔗糖（1-2苷鍵） 海藻糖 棉子糖（三）多糖 通常多糖中的單糖分子有幾百個甚至幾千個，因其分子量較大，已失去一般單糖的性質。多為無定形物質，無甜味和還原性，難溶于水，在水中溶解度隨分子量的增大而降低，多糖被酶或酸水解，可產(chǎn)生低聚糖或單糖。按多糖在生物體內的功能可將其分為兩類 動植物的支持組織，不溶于水動植物的貯藏養(yǎng)料，該類成分可溶于熱水成膠體溶液，

6、能經(jīng)酶催化水解出單糖為動植物提供能量，多數(shù)分子呈支鏈型 按照單糖的組成均多糖雜多糖由一種單糖組成的多糖 由二種以上單糖組成的多糖 1淀粉(starch) 2纖維素(cellulose) 3果聚糖(fructans) 4樹膠(gum) 5果膠質 6粘液質(mucilage) 樹膠、果膠質、粘液質均為含有糖醛酸的酸性多糖，常被視為無效成分。作為雜質時的除去方法有：乙醇沉淀法和鉛鹽或鈣鹽沉淀法。 二、苷類 苷類(glycosides)是由糖或糖的衍生物與非糖化合物通過苷鍵結合而成的一類有機化合物。能被酶或稀酸水解，生成的非糖化合物稱為苷元或配糖基。苷類多能溶于水、乙醇、甲醇，難溶于乙醚或苯中，有些苷

7、可溶于醋酸乙酯、氯仿中。苷元則難溶于水，易溶于乙醇等有機溶劑。苷在中藥中廣泛存在，種類繁多，是一類重要的有效成分。三、氨基酸、蛋白質和酶 1、氨基酸(amino acid)是一種分子中同時含有氨基和羧基的有機化合物。 根據(jù)結構中氨基和羧基的相對位置 -氨基酸-氨基酸-氨基酸 根據(jù)氨基酸分子中所含氨基與羧基的數(shù)目及酸堿性 中性氨基酸堿性氨基酸酸性氨基酸 2、蛋白質(protein)是由二十余種-氨基酸通過肽鍵結合而成的高分子化合物。 除去蛋白質的方法是將含蛋白質的水溶液加熱至沸或加入幾倍量乙醇、丙酮或高濃度無機鹽，蛋白質可沉淀析出 也可向含蛋白質的水溶液中加入生物堿沉淀試劑（如鞣質、苦味酸、硅鎢

8、酸等），或醋酸鉛等重金屬鹽及調節(jié)等電點的方法，使蛋白質沉淀，濾除。 3、酶(enzyme)是生物體內具有催化能力的蛋白質，其催化能力很強，同時具有高度專一性，通常一種酶只能催化某一種特定的反應 除去蛋白質的方法均可破壞酶的活性。四、鞣質 鞣質(tannins)又稱單寧或鞣酸，是一類廣泛存在于植物體中分子較大、結構復雜的多元酚類化合物。因其能與生獸皮中的蛋白質結合形成致密、柔韌、不易腐敗和有良好透氣性的皮革，所以稱其為鞣質。 多數(shù)中藥中鞣質含量較少，可視為無效成分除去。 五、有機酸 有機酸是指分子中含有羧基的一類酸性有機化合物。在植物界分布極為廣泛，中藥中常見的有機酸有草酸、酒石酸、檸檬酸、蘋果

9、酸等。 六、樹脂 樹脂通常存在于植物組織的樹脂道中，當植物體受傷后分泌出來，暴露于空氣中干燥，形成一種無定形的固體或半固體物質。根據(jù)樹脂的化學組成可分為三類 ：1樹脂酸類 2樹脂醇類 3樹脂烴類 松香酸 -乳香酸七、揮發(fā)油 揮發(fā)油(volatile oil)是存在于植物體內的一類可隨水蒸氣蒸餾，與水不相混溶的揮發(fā)性油狀液體。因其大多具有芳香氣味，所以也稱芳香油或精油。 八、油脂和蠟 油脂大多為一分子甘油與三分子高級脂肪酸所成的酯。 習慣上把室溫下呈液態(tài)的稱為油，多來源于植物，如花生油、豆油、蓖麻油等；室溫下呈固態(tài)的稱為脂肪，多來源于動物，如牛脂、豚脂等。 油脂在酸、堿、酶（如胰脂酶）的作用下可

10、發(fā)生水解，如在堿水溶液中水解生成甘油和高級脂肪酸鹽，這一反應過程稱皂化。油脂與固體硫酸氫鉀共熱約300時，分解產(chǎn)生特殊臭味的丙烯醛，利用此性質可鑒別油脂。 油脂 丙烯醛 蠟是由高級脂肪酸與高級飽和一元醇結合而成的酯，通常覆蓋在植物莖、葉、樹干及果皮的表面起保護作用。蠟在常溫下為固體，不溶于水，可溶于熱醇等有機溶劑，化學性質比油脂穩(wěn)定，不易酸敗，不易皂化，高溫時不產(chǎn)生丙烯醛。蠟可作藥用基質 九、植物色素 植物體內的色素根據(jù)其溶解性質可分為水溶性色素和脂溶性色素兩大類。水溶性色素主要為黃酮苷類、蒽醌苷類等；脂溶性色素主要包括葉綠素、胡蘿卜素類等。水溶性色素的黃酮、蒽醌等成分將在后續(xù)章節(jié)詳作介紹，本

11、節(jié)主要介紹葉綠素和胡蘿卜素類色素。 1、葉綠素分布甚廣，幾乎在所有的綠色植物中均含有。葉綠素不溶于水，難溶于冷甲醇，可溶于石油醚，易溶于苯、氯仿、乙醚、丙酮、乙醇等有機溶劑。葉綠素在堿性溶液中水解可生成水溶性的鈉鹽或鉀鹽。 2、胡蘿卜素類色素分布于綠色植物的葉片中，此類色素包括葉黃素和-、-、-三種胡蘿卜素，它們互為異構體，均為橙紅或紫紅色的晶體，在植物體內含量較低。 十、生物堿 生物堿(alkaloids)是一類存在于生物體內含氮的有機化合物，多具有類似堿的性質，能與酸結合成鹽。游離的生物堿大多不溶或難溶于水，能溶于乙醇、丙酮、乙醚、氯仿、苯等有機溶劑。而生物堿鹽類，尤其是無機酸鹽和小分子有機酸鹽則多易溶于水和乙醇，不溶或難溶于常見的親脂性有機溶劑。生物堿多具有特殊而顯著的生物活性，是中藥中一類重要的有效成分。 十一、無機成分及微量元素植物體內的無機成分主要是