藥學(xué)導(dǎo)論第四章天然藥物化學(xué)xin課件

1、第四章 天然藥物化學(xué)天然藥物是否等同于中藥？中 藥(chinese traditional medicine)：依據(jù)中醫(yī)學(xué)理論和臨床經(jīng)驗(yàn)應(yīng)用于醫(yī)療保健的藥物。包括中藥材和中成藥。草 藥(herbal medicine)：指草醫(yī)用以治病或地區(qū)性口碑相傳的民間藥，其中也有本草記載的藥物。生 藥(crude drug)：一般指取自生物的藥物，兼有生貨原藥之意。如采用藥用植物的全草或部分、分泌物或滲出物或藥用動(dòng)物的全體或部分、分泌物經(jīng)一定方式的簡(jiǎn)單加工而得，實(shí)際指中藥材。植物類：全草薄荷、益母草 部分人參(根）、甘草（根和根莖） 滲出物蘇合香（樹(shù)脂）、阿片動(dòng)物類：全體斑蝥、蛤蚧 部分鹿茸、羚羊角 分泌

2、物蟾酥、牛黃礦物類：石膏、龍骨醫(yī)用敷料：石棉、滑石粉、白陶土等。 指在中醫(yī)藥理論和臨床經(jīng)驗(yàn)指導(dǎo)下用于防治疾病和醫(yī)療保健的藥物。中成藥中藥材飲片中藥大黃何首烏雙黃連口服液第一節(jié)何首烏 取自天然的未經(jīng)加工或只經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單產(chǎn)地加工的原料藥，簡(jiǎn)稱“藥材”。中藥材西紅花何首烏冬蟲(chóng)夏草紅花第一節(jié) 中藥材經(jīng)過(guò)凈制、切制、炮制，制成符合臨床醫(yī)療需要的加工品。飲片關(guān)木通大黃附子雞血藤第一節(jié) 以中藥材或飲片為原料，根據(jù)臨床處方的要求，采用相應(yīng)的制備工藝和加工方法，制備成的隨時(shí)可以應(yīng)用的劑型。 中成藥第一節(jié)海洋生物 海洋中有50多萬(wàn)種動(dòng)物 ,1萬(wàn)多種植物,如 海綿、藻類、珊瑚等。植物：昆布（海帶）動(dòng)物：如珍珠、海馬 微

3、生物經(jīng)過(guò)發(fā)酵，分離和純化而得到代謝產(chǎn)物（由微生物產(chǎn)生而且能抵抗其他微生物的物質(zhì)抗生素等。生物技術(shù)產(chǎn)物生物技術(shù)在擴(kuò)大藥用資源方面的應(yīng)用主要有： （1）小植物的大規(guī)模培養(yǎng)，建立珍稀瀕危植物的快速繁殖，主要是通過(guò)植物器官胚等形成植株。 （2）懸浮培養(yǎng)細(xì)胞，以產(chǎn)生大量次生代謝產(chǎn)物。 （3）由農(nóng)桿菌感染的植物組織形成的毛狀根等是繼培養(yǎng)細(xì)胞系統(tǒng)之后又是一重要培養(yǎng)系統(tǒng)，目前已有人參、青蒿、丹參等近50種植物建立了毛狀根培養(yǎng)系統(tǒng)。 （4）生物轉(zhuǎn)化，經(jīng)動(dòng)物體內(nèi)代謝或組合生物催化合成結(jié)構(gòu)獨(dú)特化合物，以進(jìn)行活性成分篩選研究。天然藥物(natural drug)：是指動(dòng)物、植物、和礦物等自然界中存在的有藥理活性的天然

4、產(chǎn)物。包括植物藥、動(dòng)物藥和海洋藥物。第一節(jié) 天然藥物化學(xué)的性質(zhì)與任務(wù) 一、天然藥物化學(xué)的性質(zhì) 天然藥物化學(xué)（the medicinal chemistry of natural product）是應(yīng)用現(xiàn)代科學(xué)理論與方法研究天然藥物化學(xué)成分的一門學(xué)科,在分子水平上研究天然藥物的藥效物質(zhì)基礎(chǔ)及其防治疾病規(guī)律的一門綜合性學(xué)科。 二、天然藥物化學(xué)的任務(wù)探明天然藥物中作為藥效基礎(chǔ)的化學(xué)成分研究天然藥物化學(xué)成分的類型、理化性質(zhì)研究天然藥物中主要類型的化學(xué)成分的結(jié)構(gòu)鑒定新藥的創(chuàng)新探討天然藥物中藥效物質(zhì)的生物途徑、外界條件對(duì)這些化學(xué)成分的影響，以及有效成分的結(jié)構(gòu)與中藥藥性之間的關(guān)系研究?jī)?nèi)容：主要研究?jī)?nèi)容為天然

5、藥物資源中化學(xué)成分的 結(jié)構(gòu)及分類 物理和化學(xué)性質(zhì) 提取分離方法 結(jié)構(gòu)測(cè)定方法 物質(zhì)基礎(chǔ)研究 藥效與外界條件以及結(jié)構(gòu)的關(guān)系 新藥開(kāi)發(fā)第二節(jié) 天然藥物化學(xué)在發(fā)揚(yáng)祖國(guó)醫(yī)藥學(xué)中的作用一、探討中藥防病治病的藥效物質(zhì)基礎(chǔ) 應(yīng)用天然藥物化學(xué)的知識(shí)和方法，探討中藥防治疾病的藥效物質(zhì)基礎(chǔ)，研究有效成分的化學(xué)結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)和生物活性之間的關(guān)系，用以逐步闡明中藥防病治病的原理，進(jìn)而結(jié)合現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，觀察中藥在人體內(nèi)的吸收、分布和排泄過(guò)程，是中藥現(xiàn)代化的關(guān)鍵?，F(xiàn)代研究證明，麻黃中的揮發(fā)油成分-松油醇是其發(fā)汗散寒的有效成分；其平喘的有效成分是麻黃堿和去甲麻黃堿；而利水的有效成分則是偽麻黃堿。 二、改進(jìn)傳統(tǒng)藥物劑型、提高

6、臨床療效 我國(guó)傳統(tǒng)藥物的劑型沿用至今的已有40余種，這些制劑大多比較粗糙，給藥途徑太少，服用劑量較大，臨床療效緩慢，有些劑型使用不便，以致在許多方面不能適應(yīng)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)防治疾病的需要。因此科學(xué)的改進(jìn)中藥劑型，可以使藥物充分發(fā)揮其臨床療效。但是在中藥傳統(tǒng)劑型的改進(jìn)中，既要充分考慮制劑質(zhì)量的明確、可控，更要尊重原制劑中的方藥、辨證論治原則和臨床功能主治，保持劑型改革與原有療效的一致和統(tǒng)一。為了研制開(kāi)發(fā)出高效、優(yōu)質(zhì)、安全、穩(wěn)定的“三效”（高效、速效、長(zhǎng)效）、“三小”（劑量小、毒性小、副作用?。?、“三便”（貯存、攜帶、服用方便）的新型中藥。 三、控制中藥材及其制劑的質(zhì)量 中藥作為一種天然藥物，其藥效物質(zhì)基

7、礎(chǔ)直接受到品種、產(chǎn)地、采收、貯存、品種變異或退化等各種自然因素及人工條件的影響。因此，必須探討真正反映中藥材及其制劑產(chǎn)生臨床療效的藥效物質(zhì)基礎(chǔ)，才能準(zhǔn)確、客觀的制定中藥材及其制劑的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。 四、為中藥的炮制提供科學(xué)依據(jù)如對(duì)于黃芩炮制的研究。黃芩有浸、燙、煮、蒸等炮制方法。過(guò)去南方認(rèn)為“黃芩有小毒，必須用冷水浸泡至色變綠去毒后，再切成飲片，叫淡黃芩”。而北方則認(rèn)為“黃芩遇冷水變綠影響質(zhì)量，必須用熱水煮后切成飲片，以色黃為佳”。經(jīng)中藥化學(xué)的研究表明，黃芩在冷水浸泡過(guò)程中，其有效成分黃芩苷可被藥材中的酶水解成黃芩素，后者不穩(wěn)定易氧化成醌類化合物而顯綠色。例如：黃芩冷浸法色澤偏綠對(duì)其化學(xué)成分進(jìn)行分析

8、黃芩苷發(fā)生水解生成苷元影響其臨床療效黃芩蒸制法色澤鮮黃對(duì)其化學(xué)成分進(jìn)行分析黃芩苷的含量較高保證了其臨床療效黃芩苷黃芩素（黃色）醌類（綠色） 可見(jiàn)用冷水浸泡的方法炮制，使有效成分損失導(dǎo)致抑菌活性降低，而用燙、煮、蒸等方法炮制時(shí)，由于高溫破壞了酶的活性，使黃芩苷免遭水解，故抑菌活性較強(qiáng)，且藥材軟化易切片。因此，認(rèn)為黃芩應(yīng)以北方的蒸或用沸水略煮的方法進(jìn)行炮制。 五、擴(kuò)大藥物新資源 當(dāng)應(yīng)用天然藥物化學(xué)的方法從中藥中分理出某種有效成分后，即可根據(jù)有效成分的化學(xué)結(jié)構(gòu)特征和性質(zhì)，結(jié)合植物的親緣關(guān)系或化學(xué)分類學(xué)，開(kāi)辟新的藥物資源。古山龍 :為防己科植物古山龍的根或莖藤,根含小檗堿、藥根堿。莖含掌葉防己堿、小檗

9、堿、藥根堿 。 黃連：本品為毛茛科植物 ，根莖含多種異喹啉類生物堿，以小檗堿含量最高 。三棵針：小檗科小檗屬楂物 ，小柏、刺黃連、刺黃柏。含多種生物堿，主要為小檗堿。根皮中所含小檗堿較莖為多。 六、新藥創(chuàng)新 從天然藥物和中藥中發(fā)現(xiàn)具有生物活性的先導(dǎo)化合物，經(jīng)過(guò)結(jié)構(gòu)修飾或改造，是目前快速、低廉的創(chuàng)新高效低毒新藥的重要途徑。例如：青蒿素氫化、甲基化蒿甲醚 具有抗瘧疾活性的青蒿素，為一熱不穩(wěn)定化合物，將其氫化、甲基化制成蒿甲醚衍生物后，穩(wěn)定性明顯提高，抗瘧疾活性更加增強(qiáng)。例如：?jiǎn)?啡哌替啶 由嗎啡合成的代替品哌替啶（杜冷?。?，既保留了嗎啡中有效的結(jié)構(gòu)部分，又使其成癮性明顯降低。第三節(jié) 天然藥物化學(xué)的

10、內(nèi)容天然藥物的藥效物質(zhì)基礎(chǔ)天然藥物中常見(jiàn)的化學(xué)成分類型常用天然藥物化學(xué)成分的提取分離方法常用天然藥物化學(xué)成分結(jié)構(gòu)研究方法一、探明天然藥物作為藥效物質(zhì)基礎(chǔ)的化學(xué)成分及生源途徑。1、生理活性成分 經(jīng)過(guò)不同程度的藥效試驗(yàn)或生物活性實(shí)驗(yàn)，包括體外（in vitro）及體內(nèi)（in vivo）實(shí)驗(yàn)，證明對(duì)機(jī)體具有一定生理活性的成分。 生理活性成分并不一定是真正代表天然藥物臨床療效的有效成分。2、有效成分（Active Constituents): 即單體化合物,具以下特點(diǎn): （1)能用分子式和結(jié)構(gòu)式表示; （2)具有一定的理化常數(shù); （3)具有一定的生理活性.藥品注冊(cè)管理辦法（局令第28號(hào)）規(guī)定：“未在國(guó)

11、內(nèi)上市銷售的從植物、動(dòng)物、礦物等物質(zhì)中提取的有效成份及其制劑”是指國(guó)家藥品標(biāo)準(zhǔn)中未收載的從植物、動(dòng)物、礦物等物質(zhì)中提取得到的天然的單一成份及其制劑，其單一成份的含量應(yīng)當(dāng)占總提取物的90%以上。一種天然藥物有多種臨床用途，因此其有效成分可能有多個(gè)。 如：鴉片中含有的三個(gè)有效成分，分別部分的代表鴉片具有的臨床用途。 嗎啡（morphine）鎮(zhèn)痛 罌粟堿（papaverine）解痙（胃痙攣、支氣管炎） 可待因（codeine）止咳 “未在國(guó)內(nèi)上市銷售的從植物、動(dòng)物、礦物等物質(zhì)中提取的有效部位及其制劑”是指國(guó)家藥品標(biāo)準(zhǔn)中未收載的從單一植物、動(dòng)物、礦物等物質(zhì)中提取的一類或數(shù)類成份組成的有效部位及其制劑，

12、其有效部位含量應(yīng)占提取物的50以上。 3、有效部位（Active Extracts） 具有生理活性的多種化學(xué)成分的混合物，如人參總皂苷、苦參總生物堿、銀杏葉總黃酮等。有效成分不同于有效部位。 有效部位是有一定生理活性尚未提純的混合物，能夠部分的代表原中藥的療效，目前絕大多數(shù)的中藥制劑是由中藥的有效部位制得。有效部位經(jīng)進(jìn)一步的分離純化才能得到有效成分。中藥注射劑一般含有的是有效成分。 4、無(wú)效成分： 與有效成分共存的無(wú)生理活性的其它成分; 有效成分與無(wú)效成分的概念是相對(duì)的.例如: 鷓鴣菜中具有驅(qū)蟲(chóng)作用的是氨基酸; 天花粉中起引產(chǎn)作用的是蛋白質(zhì); 豬苓具有抗腫瘤作用的是多糖。再如：鞣質(zhì)在多數(shù)中藥中

13、對(duì)治療疾病不起主導(dǎo)作用，視為無(wú)效成分；在地榆、五倍子等中藥中因具有收斂、止血和抗菌消炎作用則視為有效成分。 天然藥物中常見(jiàn)的化學(xué)成分類型（1）生物堿：是一類存在于生物體內(nèi)的含N有機(jī)化合物，有堿性，可與酸結(jié)合成鹽。游離生物堿難溶于水，成鹽后可溶于水。（2）甙類：可用稀酸或酶水解后產(chǎn)生糖和非糖兩部分的化合物，非糖部分稱為甙元。甙元難溶于水，甙類可溶于水。（3）有機(jī)酸：中藥中含有羧基具有酸性的有機(jī)化合物。低級(jí)脂肪酸（碳數(shù)8個(gè)以下）可溶于水，高級(jí)脂肪酸難溶于水。（4）樹(shù)脂：是一類化學(xué)組成較復(fù)雜的混合物。存在于植物組織的樹(shù)脂道內(nèi)，當(dāng)植物體受傷后分泌出來(lái)，露于空氣中干燥形成一種無(wú)定形的固體或半固體物質(zhì)。受

14、熱后先軟化而后成為液體，具有粘性，燃燒時(shí)發(fā)生濃煙及明亮的火焰。樹(shù)脂不溶于水。（5）揮發(fā)油：一類可隨水蒸氣蒸餾的油狀液體的總稱。（6）糖類：分為單糖、低聚糖、多糖。溶于水，多糖難溶于醇（7）蛋白質(zhì)、氨基酸、酶：溶于水，難溶于醇（8）鞣質(zhì)：一類復(fù)雜的多元酚類化合物的總稱。溶于水，溶于醇（9）植物色素： 脂溶性色素：葉綠素、胡蘿卜素：不溶于水。 除去葉綠素的方法：醇濃縮液加等量水沉淀除去 微量葉綠素加活性炭、硅膠脫色 水溶性色素：黃酮類、花色素、蒽醌（10）油脂和蠟：油脂和蠟均難溶于水。 油脂為甘油的脂肪酸酯， 蠟為高級(jí)脂肪酸的高級(jí)飽和一元醇酯1、以糖類為主要成分的生藥：茯苓、豬苓、黃芪、枸杞子、黨

15、參、昆布、海藻、黃精、玉竹、白及、蜂蜜、阿拉伯膠、西黃芪膠?？灯婺z囊是以甘草、枸杞等中藥為原料，采用高新科技方法，提取多糖，從而發(fā)揮其修復(fù)、激活、滋養(yǎng)和增強(qiáng)人體免疫系統(tǒng)的功能作用。 2、苷類（Glycosides ）又稱配糖體或雜糖體 heteroside 由糖或糖的衍生物與非糖化合物以苷鍵方式結(jié)合而成的化合物。即：糖苷元（非糖部分）苷根據(jù)苷健原子的不同可分為：氧苷、硫苷、氮苷和碳苷,生藥中的苷多為氧苷。如大黃、何首烏、紫草、虎杖、番瀉葉、決明子、茜草、蘆薈 ，黃芩、葛根、銀杏葉、槐花等。 3、香豆素類（coumarins）具有特殊香氣，為順式鄰羥基桂皮酸的內(nèi)酯。含有香豆素或香豆酸苷的植物如車

16、前草、頓加豆（Tonka bean）、櫻樹(shù)、香草等。 :清熱利尿；涼血；解毒，夏日清暑良藥 行氣，活血，祛風(fēng)，除濕，并有麻醉鎮(zhèn)痛作用 4、黃酮類（flavonoids）以黃酮（2-苯基色原酮）為母核而衍生的一類黃色色素。其中包括黃酮的同分異構(gòu)體及其氫化的還原產(chǎn)物 ，也即以C6-C3-C6為基本碳架的一系列化合物。酮類化合物分布廣泛，種類繁多，具有多種生物活性，除利用其抗菌、消炎、抗突變、降壓、清熱解毒、鎮(zhèn)靜、利尿等作用外，在抗氧化、抗癌、防癌、抑制脂肪酶等方面也有顯著效果，是重要的天然產(chǎn)物之一。如：槲皮素、蘆丁、金絲桃苷、葛根素、燈盞花素、葛根總黃酮、銀杏葉總黃酮 。銀杏黃酮即銀杏葉提取物，它

17、能夠增加腦血管流量，改善腦血管循環(huán)功能，保護(hù)腦細(xì)胞，擴(kuò)張冠狀動(dòng)脈，防止心絞痛及心肌梗塞，防止血栓形成，提高機(jī)體免疫能力。對(duì)冠心病、心絞痛、腦動(dòng)脈硬化、老年性癡呆、高血壓病人均十分有益。5、鞣質(zhì)類（Tannins）是廣布于植物界的多元酚類化合物。如兒茶、茶葉、虎杖、鉤藤、檳榔、桂皮、五倍子、沒(méi)食子、訶子、石榴皮等。 吃菠菜補(bǔ)血能否補(bǔ)血？很多人認(rèn)為菠菜含有豐富的鐵元素，能起到補(bǔ)血的作用。菠菜中含有的是鎂離子，非鐵離子，不能起到補(bǔ)血作用。且菠菜中鞣質(zhì)較多，易影響其他營(yíng)養(yǎng)元素的吸收，因此，在烹調(diào)時(shí)要加入適量的酒，從而破壞鞣質(zhì)，使人體充分吸收營(yíng)養(yǎng)素。 6、揮發(fā)油 （Volatile oils） 是一類具

18、有揮發(fā)性可隨水蒸汽蒸餾的油狀液體。氣特異，多芳香。在我國(guó)有56科135屬300余種芳香植物，主要分布于松科、柏科、木蘭科、樟科、蕓香科、傘形科、唇形科、敗醬科、菊科、姜科等植物中。如松節(jié)、松節(jié)油；側(cè)柏葉；厚樸、辛夷；肉桂；陳皮、香元；當(dāng)歸、川芎、小茴香、白芷；薄荷、藿香、紫蘇、荊芥；頡草、甘松；木香、白術(shù)、蒼術(shù)、茵陳；姜、砂仁、豆蔻、姜黃、莪術(shù)等。 主要成分：薄荷腦、薄荷油、樟腦油、樟腦、桉油、丁香油、桂皮油 。清涼散熱，醒腦提神，止癢止痛 。7、萜類(terpenes) 是一類天然的烴類化合物，其分子中具有異戊二烯(isoprene)的基本單位。通式為(C5H8)n。在揮發(fā)油中主要有單萜與倍

19、半萜類化合物，少數(shù)為二萜類化合物。如松節(jié)油、樟腦、龍腦（冰片）。 8、生物堿（lkaloids）存在于生物體內(nèi)一類含氮的有機(jī)堿性化合物。 分布于100余科中, 以雙子葉植物為多, 其次為單子葉植物、裸子植物、蕨類植物，真菌中也有發(fā)現(xiàn)。裸子植物中的紅豆杉屬、松屬、云杉屬、油杉屬、麻黃屬、三尖杉屬及少數(shù)蕨類植物中。如麻黃、川烏、黃連、防己、元胡、黃柏、馬錢子、洋金花、鉤藤、貝母、苦參、北豆根、益母草、百部等。9、脂類（lipids）脂類是脂肪和類脂的總稱，它是有脂肪酸與醇作用生成的酯及其衍生物，統(tǒng)稱為脂質(zhì)或脂類，是動(dòng)物和植物體的重要組成成分。如甘油、高級(jí)脂肪酸 、亞麻酸 、卵磷脂和腦磷脂。反式脂肪

20、酸是普通植物油經(jīng)過(guò)人為改造變成“氫化油”過(guò)程中的產(chǎn)物。經(jīng)過(guò)人工催化，向不飽和脂肪酸為主的植物油中適度引入氫分子，就可以將液態(tài)不飽和脂肪酸變成易凝固的飽和脂肪酸，從而使植物油變成黃油一樣的半固態(tài)甚至固態(tài)。其中，有一部分剩余不飽和脂肪酸發(fā)生了“構(gòu)型轉(zhuǎn)變”，從天然的“順式”結(jié)構(gòu)異化成“反式”結(jié)構(gòu)，就是我們說(shuō)的反式脂肪酸。 反式脂肪酸廣泛用于食品加工，不但能夠延長(zhǎng)保質(zhì)期，還會(huì)增加食物的可口程度。同時(shí)，由于含反式脂肪酸的氫化油脂比普通植物油的熔點(diǎn)高，室溫下能保持固體形狀，會(huì)讓食物外形更加美觀。此外，對(duì)商家來(lái)說(shuō)，含反式脂肪酸的氫化油成本低廉，效果卻可以與天然黃油相媲美。 早在1981年，就有科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，死

21、于冠心病的人，其脂肪中反式脂肪酸含量要高于正常人群。一些最新研究初步表明，反式脂肪酸還可能增加乳腺癌和糖尿病的發(fā)病率，并有可能影響兒童生長(zhǎng)發(fā)育和神經(jīng)系統(tǒng)健康。歐洲8個(gè)國(guó)家聯(lián)合開(kāi)展的多項(xiàng)有關(guān)反式脂肪酸危害的研究顯示，對(duì)于心血管疾病的發(fā)生發(fā)展，反式脂肪酸負(fù)有極大的責(zé)任，它導(dǎo)致心血管疾病的幾率是飽和脂肪酸的3至5倍，甚至還會(huì)損害人的認(rèn)知功能。此外，反式脂肪酸還會(huì)誘發(fā)腫瘤(乳腺癌等)、哮喘、2型糖尿病、過(guò)敏等疾病，對(duì)胎兒體重、青少年發(fā)育也有不利影響。 在同一家超市，95種餅干里有36種含人造脂肪，51種蛋糕點(diǎn)心里有19種含人造脂肪，16種咖啡伴侶全部含人造脂肪，31種麥片里有22種含人造脂肪，面包、糖

22、果、冰淇淋、速凍湯圓等也不能“幸免”，研究人員在蛋糕點(diǎn)心一類里特別注明:“名牌產(chǎn)品百分之百含有反式脂肪酸”。 少吃不會(huì)對(duì)身體有影響 美國(guó)自2004年1月起，已強(qiáng)制要求所有包裝食品業(yè)者，必須在包裝上標(biāo)注反式脂肪酸含量，要求反式脂肪酸含量不得超過(guò) 2。“雖然知道反式脂肪酸對(duì)人體有一定的危害，但消費(fèi)者也不必驚慌，用平常心冷靜對(duì)待就行?！?0、有機(jī)酸類（organic acid）具有羧基的化合物，不包含氨基酸，如檸檬酸、草酸、琥珀酸等，多與金屬離子成鹽。認(rèn)為菠菜不可與豆腐一起吃，理由只有一個(gè)：菠菜中含有大量的草酸，會(huì)與鈣結(jié)合成不溶性的沉淀。 11、植物色素類（phytochromes）可分為脂溶性和水

23、溶性色素，脂溶性色素：葉綠素、胡蘿卜素等水溶性色素：花色素12、樹(shù)脂類（resins）存在于植物組織的樹(shù)脂道中，植物體受傷后分泌，干燥后形成的無(wú)定型固體或半固體，主要含萜類、苯丙酸；13、無(wú)機(jī)成分（inorganic constituents）主要為鉀鹽、鐵鹽、鈣鹽和鎂鹽。 甘蔗作為水果中佳品，有人稱：“秋日甘蔗賽過(guò)參”。甘蔗的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值很高，它含有水分比較多，水分占甘蔗的84。甘蔗含糖量最為豐富，其中的蔗糖、葡萄糖及果糖，含量達(dá)12。此外，甘蔗還含有人體所需的其他物質(zhì)，如蛋白質(zhì)02克、脂肪05克、鈣8毫克、磷4毫克、鐵13毫克。另外，甘蔗還含有天門冬氨酸、谷氨酸、絲氨酸、丙氨酸等多種有利于人體

24、的氨基酸，以及維生素B1、維生素B2、維生素B6和維生素C等等。甘蔗的含鐵量在各種水果中，雄踞“冠軍”寶座。常用天然藥物化學(xué)的提取分離方法（一）提取 1、升華法 利用天然藥物中某些固體物質(zhì)在低于其熔點(diǎn)溫度下加熱，不經(jīng)過(guò)液體階段，直接轉(zhuǎn)化為蒸汽,遇冷又凝固為原來(lái)固體的性質(zhì)，將這些成分從藥材組織中提取出來(lái)。氣態(tài) 固態(tài)，如樟木中樟腦的提取。2、水蒸氣蒸餾法 利用天然藥物中各種化學(xué)成分本身具有的揮發(fā)性不同，將所需成分從藥材組織中提取出來(lái)的方法，一般用作揮發(fā)油類物質(zhì)的提取。3、溶劑提取法 根據(jù)天然藥物中各種化學(xué)成分在溶劑中的溶解性能的不同，選用對(duì)欲提取成分溶解度大，對(duì)不需要成分溶解度小的溶劑，將所需成分

25、從藥材組織中盡可能溶解出來(lái)的提取方法。常見(jiàn)的分離方法有：根據(jù)物質(zhì)溶解度差別：1、結(jié)晶與重結(jié)晶：利用溶劑對(duì)有效成分與雜質(zhì)在冷熱情況下溶解度顯著差異以獲得結(jié)晶的方法。2、改變混合溶劑極性水/醇法：水提液+醇（數(shù)倍） 多糖、蛋白質(zhì)除去。醇/水法：醇提液+水（數(shù)倍） 葉綠素、油脂除去。3、改變pH值堿提酸沉酸提堿沉4、金屬鹽絡(luò)合法： pb2+、 Ca2+ 等金屬離子可與酸、堿性化合物生成不溶于水的沉淀。根據(jù)化合物在兩相溶劑間分配比差別：1、液-液萃取法；2、CCD法（Countercurrent distribution，逆流分溶法）： 是一種多次連續(xù)的液-液萃取分離過(guò)程。3、DCCC (液滴逆流色譜

26、)和HSCCC (高速逆流色譜法) 是在逆流分溶法基礎(chǔ)上創(chuàng)建的色譜裝置，可使流動(dòng)相呈液滴形式在固定相間交換，分離效果好。多用于分離皂苷、蛋白質(zhì)、糖類等。 4、液-液分配柱色譜： 將兩相溶劑中的一相涂覆在硅膠等多孔載體上，作為固定相，填充于色譜柱中，用流動(dòng)相洗柱。根據(jù)物質(zhì)吸附力差別 物理吸附：無(wú)選擇性，吸附與解吸可逆，如硅膠、氧化鋁、活性炭 吸附 化學(xué)吸附： 有選擇性，吸附牢固 半化學(xué)吸附：介于上述二者，如聚酰胺根據(jù)分子量大小差別： 凝膠色譜：分子篩，按分子由大到小順序出柱。葡聚糖凝膠（Sephadex）：只適用于水中應(yīng)用。 羥丙基葡聚糖凝膠（ Sephadex LH-20）：可在水及有機(jī)溶劑中

27、使用。在由極性及非極性溶劑組成的混合溶劑中常起到反相色譜的作用。根據(jù)物質(zhì)解離程度不同進(jìn)行分離：離子交換樹(shù)脂法：由母核（二乙烯苯）與離子交換基團(tuán)組成。有陽(yáng)離子交換樹(shù)脂及陰離子交換樹(shù)脂。原理： Alk + H+/H2O AlkH+AlkH+ + RSO3- H+ RSO3-AlkH+ + H+RSO3-AlkH+ + NH4+OH- RSO3- NH4+ + Alk+ H2O常用天然藥物化學(xué)成分結(jié)構(gòu)研究方法一、質(zhì)譜法（MS） 提供天然化合物的分子量、分子式、碎片結(jié)構(gòu)、特征功能團(tuán)和結(jié)構(gòu)骨架信息。主要包括以下幾種： 電子轟擊質(zhì)譜（EI-MS） 化學(xué)電離質(zhì)譜（CI-MS） 場(chǎng)解吸質(zhì)譜（FD-MS） 快原

28、子轟擊質(zhì)譜（FAB-MS） 電噴霧質(zhì)譜（ESI-MS）二、紫外光譜法（UV） 提供天然化合結(jié)構(gòu)不飽和信息和功能團(tuán)信息。三、紅外光譜法（IR） 提供天然化合物功能團(tuán)信息、母核信息乃至立體化學(xué)相關(guān)信息。四、核磁共振法（NMR） 提供天然化合物結(jié)構(gòu)中原子種類、個(gè)數(shù)、相互關(guān)系、取代模式、排列方式、空間狀態(tài)、骨架信息。主要包括以下幾種： 氫核核磁共振（1H-NMR） 碳核核磁共振（13C-NMR） 二維超導(dǎo)核磁共振（2D-NMR）第四節(jié) 天然藥物化學(xué)成分提取分離方法簡(jiǎn)介（一）提?。?、溶劑提取法1.1 溶劑的選擇 溶劑極性由弱到強(qiáng)的順序?yàn)椋?石油醚四氯化碳苯二氯甲烷氯仿乙醚醋酸乙酯正丁醇丙酮甲醇（乙醇）

29、水 選擇溶劑可根據(jù)“相似相容”原理，根據(jù)欲提取成分的性質(zhì)確定，其要點(diǎn)是能充分的提取所需成分、沸點(diǎn)適中、易回收、安全低毒。對(duì)未知成分的固體藥材系統(tǒng)提取時(shí)： 可按極性遞增方式用不同溶劑順次提取： 石油醚或汽油：提出油脂、蠟、葉綠素、揮發(fā)油、游離甾體及三萜類化合物。 氯仿或乙酸乙酯：提出游離生物堿、有機(jī)酸及黃酮、蒽醌、香豆素甙元等中極性化合物。 丙酮或乙醇甲醇：提出甙類、生物堿鹽、鞣質(zhì)等極性化合物。 水：提出氨基酸、糖類、無(wú)機(jī)鹽等水溶性成分。 藥材可先用乙醇、含水乙醇提取，提取液濃縮成膏，拌以硅藻土等輔料，減壓干燥成粉末后再用上述不同溶劑進(jìn)行分部處理。石油醚：脫脂苯、乙醚、氯仿、乙酸乙酯：甾類、萜和

30、揮發(fā)油、生物堿、各種苷元正丁醇：苷乙醇、甲醇：蛋白、多糖以外的各類成分水：苷、生物堿鹽、鞣質(zhì)、氨基酸、蛋白、糖1.2 提取方法的選擇煎煮：加水加熱煮提，簡(jiǎn)便，大部分成分可不同程度地提出， 含揮發(fā)性成分、含大量淀粉及加熱易破壞的成分不宜。 浸漬：加水或稀醇浸漬，適于遇熱易破壞、揮散的成分及含淀粉或粘液質(zhì)多的成分，提取時(shí)間長(zhǎng)，效率不高。 滲漉：為浸漬法的發(fā)展，在滲漉過(guò)程中隨時(shí)保持相當(dāng)濃度差， 故提取效率高于浸漬法。回流：加有機(jī)溶劑加熱回流，此法效率高于滲漉，但受熱易破 壞的成分不適用。連續(xù)回流：為回流法的發(fā)展，所用溶劑量少，操作簡(jiǎn)單，效率高，實(shí)驗(yàn)室中常用索氏提取器及能供1kg藥材提取用的 連續(xù)回流

31、裝置。 回流進(jìn)水口出水口連續(xù)回流（索式提?。┙n法粉碎好的藥材放入提取用的容器中，加入溶劑使沒(méi)過(guò)藥面，浸泡12小時(shí)。濾出溶劑，加入新的溶劑繼續(xù)提取12h后滲漉法1.3 回收溶劑的方法蒸餾 減壓蒸餾旋轉(zhuǎn)蒸發(fā) 薄膜蒸發(fā)噴霧干燥 冷凍干燥旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀薄膜蒸發(fā)2、水蒸氣蒸餾法 用于能隨水蒸氣蒸餾，而不被破壞的難溶于水的成分。該類成分有揮發(fā)性，在100時(shí)有一定蒸氣壓，當(dāng)水沸騰時(shí)，該類成分一并隨水蒸汽帶出，再用油水分離器或有機(jī)溶劑萃取法，將這類成分自蒸餾液中分離。 可用水蒸氣蒸餾裝置或揮發(fā)油測(cè)定器。3、其他方法：超臨界流體萃?。和ㄟ^(guò)升溫、降壓手段（或兩者兼用）將超臨界流體中所溶解的物質(zhì)分離出來(lái)。超聲提?。豪?/p>

32、用超聲波產(chǎn)生的強(qiáng)烈的空化效應(yīng)、機(jī)械振動(dòng)、高的加速度、乳化、擴(kuò)散、擊碎和攪拌作用，增大物質(zhì)分子運(yùn)動(dòng)頻率和速度，增加溶劑穿透力，從而加速藥物有效成分進(jìn)入溶劑。微波萃取法：利用不同組分吸收微波能力的差異，使基體物質(zhì)的某些區(qū)域或萃取系中的某些組分被選擇性加熱，從而使得被萃取物質(zhì)從基體或體系中分離出來(lái)。（二）分離純化分離純化溶劑法沉淀法色譜分離法酸堿溶劑法溶劑分配法柱色譜法聚酰胺色譜法離子交換色譜法凝膠過(guò)濾色譜法溶劑法酸堿溶劑法 混合物種各組分的酸堿性不同進(jìn)行分離（1）酸溶：有機(jī)堿性成分可與無(wú)機(jī)酸成鹽而溶于水。例如，生物堿。（2）堿溶：具有羧基，用碳酸氫鈉；具有酚羥基，用氫氧化鈉；具有內(nèi)酯或內(nèi)酰胺結(jié)構(gòu)的

33、成分可被皂化而溶于水。 使用注意：酸堿的強(qiáng)度、加熱的溫度、與被分離成分接觸的時(shí)間等。溶劑法溶劑分配法 利用混合物中各成分在互不相容的兩相溶劑中分配系數(shù)不同而達(dá)到分離的方法。成分在兩相溶劑中分配系數(shù)相差越大，則分離效率越高。一般采用少量多次分配提高萃取效率。需要注意的是防止乳化。（1）系統(tǒng)溶劑萃取法（2）連續(xù)液-液萃取裝置（3）液滴逆流層析法沉淀法 基于有些中藥化學(xué)成分能與某些沉淀劑生成沉淀，或加入某些試劑后可降低某些成分在溶液中的溶解度而自溶液中析出的一種方法。（1）專屬試劑沉淀法：例如雷氏銨鹽沉淀季氨堿、膽甾醇沉淀甾體皂苷、明膠沉淀鞣質(zhì)。（2）分級(jí)沉淀法：改變加入溶劑的極性或數(shù)量使沉淀逐步析

34、出的方法。例如多糖、蛋白質(zhì)等。（3）鹽析法：在混合物水溶液中加入易溶于水的無(wú)機(jī)鹽，最常用的是氯化鈉，至一定濃度或飽和狀態(tài)，使中藥成分在水中溶解度降低而析出，或用有機(jī)溶劑萃取出來(lái)。色譜分離法柱色譜法 利用吸附劑（固定相）對(duì)混合物中各成分吸附能力的差別，即不同物質(zhì)與吸附劑之間親和力的不同，當(dāng)用洗脫機(jī)溶劑（流動(dòng)相）洗脫時(shí)，其遷移速度不同達(dá)到分離的目的。吸附劑應(yīng)是化學(xué)惰性的，具有一定的表面積和表面活性，常用的吸附劑有硅膠、氧化鋁、活性炭等。洗脫劑則應(yīng)具有較高的純度、與樣品和吸附劑不起化學(xué)反應(yīng)、對(duì)被分離物質(zhì)有一定的溶解度、粘度小、沸點(diǎn)低、易揮發(fā)等。 基本操作： 1.色譜柱制備 (干法 , 濕法) 2.

35、上 樣 (干法 , 濕法) 3. 洗脫常用吸附劑：活性碳、硅藻土、硅膠、氧化鋁、聚酰胺、大孔吸附樹(shù)脂除去葉綠素：大孔樹(shù)脂RA，用EtOH洗脫，先洗出其他成分，葉綠素被吸附。皂苷純化：大孔樹(shù)脂D101、HP-20、NKA，先用水 洗除糖等，再用稀EtOH洗下皂苷。A.硅膠、氧化鋁液固吸附層析法原理：利用各組分被固定相吸附劑吸附強(qiáng)弱不同進(jìn)行分離。范圍：適合于非極性到中等極性的脂溶性成分的分離。硅膠略顯酸性，通常用于酸性和中性成分的分離；105活化0.5h氧化鋁按制備方法可分為酸、堿、中性三種，最佳活化200-400。洗脫劑或展開(kāi)劑：極性（由小到大）有機(jī)溶劑層析結(jié)果：極性小先被洗脫，Rf值大。注意事

36、項(xiàng)：a.吸附劑（100目）用量為樣品量的3050倍 ，高度與直徑之比約15-20:1b.盡量選用極性小的溶劑裝柱和溶解樣品，以利于樣品在吸附柱上形成狹窄的原始譜帶。c.洗脫用的溶劑極性宜逐步增加，但跳躍不能太大。實(shí)踐中多用混合溶劑。d.為避免發(fā)生化學(xué)吸附，酸性物質(zhì)宜用硅膠；堿性物質(zhì)宜用氧化鋁。B.活性炭 非極性吸附劑，對(duì)非極性物質(zhì)具有較強(qiáng)的親和能力，目前主要用來(lái)除去植物提取液中的葉綠素等植物色素。 在水中對(duì)非極性物質(zhì)表現(xiàn)出強(qiáng)的吸附能力。溶劑極性降低，則活性炭對(duì)該類物質(zhì)的吸附能力也隨之降低。故從活性炭上洗脫被吸附物質(zhì)時(shí)，洗脫劑的洗脫能力將隨著溶劑極性的減弱而增強(qiáng)。色譜分離法聚酰胺色譜 以聚酰胺粉

37、為固定相的一種半化學(xué)吸附色譜方法。聚酰胺難溶于水、乙醇，分子內(nèi)有許多酰胺鍵。利用不同的酚類、黃酮類、羧酸類、醌類等化學(xué)成分與聚酰胺酰胺鍵形成氫鍵的能力不同達(dá)到分離的目的。聚酰胺在水中形成的氫鍵能力最強(qiáng)，在有機(jī)溶劑中較弱，在堿性溶液中最弱。 常用溶劑對(duì)聚酰胺洗脫能力的次序?yàn)椋?水甲醇或乙醇丙酮稀氫氧化鈉液或稀胺溶液甲酰胺或二甲基甲酰胺尿素水溶液 聚酰胺是由酰胺聚合而成的高分子物質(zhì)，分子結(jié)構(gòu)中有許多酰胺基?？膳c酚類、酸類、蒽醌類等成分形成氫鍵，因而產(chǎn)生吸附作用。 吸附規(guī)律： a.與聚酰胺形成氫鍵的基團(tuán)越多，吸附越強(qiáng).形成氫鍵的基團(tuán)有酚羥基、羧基、醌式羰基 b.能形成分子內(nèi)氫鍵的化合物，吸附較弱。鄰

38、位-OH吸附 炔氫 烷氫1.2 峰面積 核磁共振圖譜上質(zhì)子的峰面積以積分曲線高度表示，積分曲線的總高度與分子中總的1H數(shù)相當(dāng)，故由積分曲線可以算出各類1H核的個(gè)數(shù)。1.3 偶合常數(shù)（ coupling constant ） 在各類化合物中各類質(zhì)子由于所處的化學(xué)環(huán)境不和磁環(huán)境不同，在一定距離內(nèi)，磁不等同的兩個(gè)或兩組1H核可因相互自旋偶合干擾而使信號(hào)分裂，表現(xiàn)出不同的形狀，如s (單峰), d (二重峰), t (三重峰), q (四重峰)，m（多重峰）等。 在低級(jí)偶合中，裂分后的峰數(shù)=n+1，其中n為干擾核的數(shù)目，峰的面積比以（X+1）n二項(xiàng)式展開(kāi)后各項(xiàng)前的系數(shù)表示。裂分間的距離即為偶合常數(shù)，以

39、符號(hào)J表示，單位為Hz，表示相互干擾的強(qiáng)度。 偕 偶 J=16Hz左右 鄰 偶 J=6-8Hz 遠(yuǎn)程偶合 J=1-3Hz1.4 復(fù)雜氫譜的簡(jiǎn)化 為了將復(fù)雜氫譜中重疊的譜線簡(jiǎn)化，可采用如雙射法去偶或核Overhauser效應(yīng)（NOE效應(yīng)）等特殊的技術(shù)與實(shí)驗(yàn)方法。 NOE主要用來(lái)確定兩種質(zhì)子在分子立體空間結(jié)構(gòu)中是否距離相近，若存在NOE，則表示相近； NOE 越大，則兩者在空間的距離就越近。NOE是確定分子中某些基團(tuán)的位置，立體構(gòu)型和優(yōu)勢(shì)構(gòu)象的重要手段之一。2、碳核磁共振（13C-NMR）2.1 化學(xué)位移 范圍為1-250ppm，分辨率高。C雜化方式為sp3、sp2、sp)。取代基不同導(dǎo)致電子云密

40、度不同(鍵結(jié)合方式；電子流向電負(fù)性強(qiáng)方向移動(dòng) ) 一般來(lái)說(shuō)，sp2spsp3。電子云密度越小，化學(xué)位移越大；電子云密度越大，則化學(xué)位移越小。2.2 積分曲線 與碳的個(gè)數(shù)成比例，與碳的種類（伯、仲、叔、季）有關(guān)。2.3 偶合常數(shù)J 一般認(rèn)為不存在，因13C自然界豐度比為1.1%，13C相連機(jī)遇極小，偶合小，埋在噪音中，J幾乎觀察不到。2.4 基本圖譜2.4.1 質(zhì)子噪音去偶譜（proton noise decoupling） 也稱全氫去偶或質(zhì)子寬帶去偶。給一射頻覆蓋全部氫的共振頻率，氫對(duì)碳的偶合全部消失，所有13C信號(hào)均作單峰出現(xiàn)，因照射1H后產(chǎn)生的NOE效應(yīng)，連有1H的13C信號(hào)強(qiáng)度將會(huì)增加 ，但季碳因不連H，將表現(xiàn)為弱吸收峰（矮） 最常見(jiàn)的碳譜2.4.2 偏共振去偶（off-resonance decoupling,OFR） 可以使圖譜達(dá)到既保留偶合信息，又避免譜線重疊的目的