第二章 中藥化學(xué)成分的一般研究方法
1、 各類化學(xué)成分的主要生物合成途徑
乙酸—丙二酸途徑(AA-MA):合成脂肪酸類、酚類、醌類
甲戊二羥酸途徑(MVA):合成萜類、甾類
莽草酸途徑(桂皮酸途徑):具有C6-C3及C6-C1基本結(jié)構(gòu)的化合物
氨基酸途徑:生物堿
復(fù)合途徑
2、 中藥有效成分的提取方法
(1)溶劑提取法
溶劑的選擇:相似相溶,最大限度提取所需化學(xué)成分,沸點(diǎn)適中易回收,低毒安全。
作用原理:溶劑穿透入藥材粉末的細(xì)胞膜,溶解溶質(zhì),形成細(xì)胞內(nèi)外溶質(zhì)濃度差,將溶質(zhì)滲出細(xì)胞膜。
溶劑:親脂性、親水性、水
極性:石油醚〈 四氯化碳〈 苯〈 二氯甲烷〈 氯仿〈 乙醚〈 乙酸乙酯〈 正丁醇〈 丙酮〈乙醇〈 甲醇〈 水〈酸水
提取方法:煎煮法、浸漬法、滲漉法、回流提取法、連續(xù)回流提取法
(2)水蒸氣蒸餾法:用于提取能隨水蒸氣蒸餾,而不被破壞的難溶于水的揮發(fā)性成分
(3)超臨界流體萃取法
(4)其他方法:升華法、組織破碎提取法、壓榨法、超聲波提取、微波提取
中藥成分及其較適用的提取溶劑 | |||
中藥成分的極性 |
中藥成分的類型 |
適用的提取溶劑 | |
強(qiáng)親脂性(極性。 |
揮發(fā)油、脂肪油、蠟、脂溶性色素、甾醇類、某些苷元 |
石油醚、己烷 | |
親脂性 |
苷元、生物堿、樹(shù)脂、醛、酮、醇、醌、有機(jī)酸、某些苷類 |
乙醚、氯仿 | |
中等極性 |
小 |
某些苷類(如強(qiáng)心苷等) |
氯仿:乙醇(2:1) |
親水性 |
極性很大的苷、糖類、氨基酸、某些生物堿鹽 |
丙酮、乙醇、甲醇 | |
強(qiáng)親水性 |
蛋白質(zhì)、粘液質(zhì)、果膠、糖類、氨基酸、無(wú)機(jī)鹽類 |
水 |
3、 中藥有效成分的分離精制方法
溶劑法:酸堿溶劑法(酸堿性的不同)
溶劑分配法(分配系數(shù)不同):分離極性大的—正丁醇-水
極性中等的—乙酸乙酯-水 極性小的—氯仿(乙醚)-水
沉淀法(可逆):專屬試劑沉淀法、分級(jí)沉淀法、鹽析法
分餾法(液體沸點(diǎn)不同):常壓蒸餾、減壓蒸餾、分子蒸餾
膜分離法(高分子膜)(外加壓力或化學(xué)位差)
升華法:小分子生物堿、香豆素
結(jié)晶法:化合物由非晶形經(jīng)過(guò)結(jié)晶操作形成有晶形的過(guò)程稱為結(jié)晶。
選擇適宜的結(jié)晶溶劑:對(duì)被溶解成分的溶解度隨溫度不同應(yīng)有顯著差別, 與被結(jié)晶的成分不產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),沸點(diǎn)適中。
色譜分離法:
(1)吸附色譜(吸附劑對(duì)被分離化合物分子吸附能力)
吸附劑:硅膠、氧化鋁、活性炭、聚酰胺
硅膠—用于分離極性相對(duì)較小的成分
氧化鋁—用于分離堿性或中性親脂性成分(生物堿、甾、萜)
活性炭—用于分離水溶性物質(zhì)(氨基酸、糖、苷)
聚酰胺(氫鍵)―用于分離酚類、醌類(黃酮類、蒽醌類、鞣質(zhì))
a 硅膠、氧化鋁為極性吸附劑,溶質(zhì)極性大,吸附力強(qiáng);溶劑極性大,洗脫力強(qiáng)
b 活性炭為非極性吸附劑
(2)凝膠過(guò)濾色譜(分子篩原理):葡聚糖凝膠SephadexG親水性、羥丙基葡聚糖凝膠親水性親脂性
(3)離子交換色譜(混合物中各成分解離度):離子交換樹(shù)脂、離子交換纖維素、離子交換凝膠。解離度大難洗脫。主要用于分離純化蛋白質(zhì)、多糖、生物堿和其他水溶性成分。
(4)大孔樹(shù)脂色譜(物理吸附):被分離物質(zhì)極性越大,RF值越大。極性小的溶劑洗脫能力強(qiáng)。在水中吸附性強(qiáng)。
(5)分配色譜(分配系數(shù)):正相:流動(dòng)相的極性小于固定相極性(分離極性及中等極性的物質(zhì)),固定相為氰基與氨基固定相,流動(dòng)相:氯仿-甲醇
反相:流動(dòng)相的極性大于固定相極性(分離非極性及中等極性物質(zhì))固定相:十八烷基硅烷(ODS)、C8鍵合相,流動(dòng)相:甲醇-水、乙睛-水
4、中藥有效成分的理化鑒定
(1)物理常數(shù)的測(cè)定:熔點(diǎn)(溶距0.5-1.0℃)、沸點(diǎn)(沸程不超過(guò)5℃)、比旋度、折光率、比重
(2)分子式的確定
(3)化合物的結(jié)構(gòu)骨架與官能團(tuán)的確定
5、中藥有效成分的波譜測(cè)定
(1)IR:功能基的確認(rèn)、芳環(huán)取代類型的判斷
(2)UV:判斷共軛體系中取代基的位置、種類、數(shù)目
(3)氫核磁共振(化學(xué)位移、偶合常數(shù)、質(zhì)子數(shù)):質(zhì)子類型、氫分布、核間關(guān)系。雙照射技術(shù)NOE:核增益效應(yīng)
碳核磁共振:質(zhì)子類型、碳分布、核間關(guān)系、弛豫時(shí)間
二維核磁共振:化學(xué)結(jié)構(gòu)間不同位置H之間的關(guān)系
、偻嘶瘜W(xué)位移相關(guān)譜 H- H COSY氫-氫化學(xué)位移相關(guān)譜:確定質(zhì)子化學(xué)位移和質(zhì)子之間的偶合關(guān)系、連接順序
、 H檢測(cè)的異核化學(xué)位移相關(guān)譜
HMQC( H核檢測(cè)的異核多量子相關(guān)譜):反映 H核和與其直接相連的 C的關(guān)聯(lián)關(guān)系,以確定C-H偶合關(guān)系
HMBC( H核檢測(cè)的異核多鍵相關(guān)譜):碳鏈骨架的連接信息、有關(guān)季碳的結(jié)構(gòu)信息及因雜原子存在而被切斷的偶合系統(tǒng)之間的結(jié)構(gòu)信息
(4)MS:確定化合物分子量、元素組成以及由裂解碎片檢測(cè)官能團(tuán)、辨認(rèn)化學(xué)合物類型、推導(dǎo)碳骨架
電子轟擊(EI-MS)、化學(xué)電離(CI-MS)、場(chǎng)解吸(FD-MS)、快原子轟擊(FAB-MS)、電噴霧電離(ESI-MS)、液體二次離子(LSI-MS)、基質(zhì)輔助激光解吸電離(MALDI-MS)、串聯(lián)(MS-MS)
(5)旋光光譜(ORD)和圓二色光譜(CD):化合物的構(gòu)型和構(gòu)象、確定某些官能團(tuán)在手性分子中的位置
旋光光譜①平坦譜線:沒(méi)有發(fā)色團(tuán)的光學(xué)活性物質(zhì),其旋光譜是平坦的,沒(méi)有峰和谷。比旋光度向短波處升高的譜線是正性譜線,向短波處降低的是負(fù)性譜線。
、贑otton譜線:化學(xué)物分子手性中心鄰近有發(fā)色團(tuán),在發(fā)色團(tuán)吸收波長(zhǎng)區(qū)域附近,旋光度發(fā)生顯著變化,產(chǎn)生峰和谷的現(xiàn)象稱為Cotton效應(yīng)。波長(zhǎng)短波方向?yàn)楣,長(zhǎng)波方向?yàn)榉濉孕?yīng)。
圓二色譜:旋光性化合物對(duì)組成平面偏振光的左旋圓偏振光和右旋圓偏振光的摩爾吸光系數(shù)是不同的現(xiàn)象——圓二色性
(6)X射線衍射法(XRD):測(cè)定化合物分子結(jié)構(gòu)(鍵長(zhǎng)、鍵角、構(gòu)象、絕對(duì)構(gòu)型)
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