第一章总论
1.天然药化是运用现代科学理论与方法研究天然药物中化学成分的一门学科。
其研究内容包括各类天然药物的化学成分（主要是生理活性成分或药效成分）的结构特点、物理化学性质、提取分离方法、主要类型化学成分的结构鉴定以及主要类型化学成分的生物合成途径等。
2. 二次代谢：以一次代谢产物作为原料或前体，又进一步经历不同的代谢过程，并非在所有植物中都能发生，对维持植物生命活动又不起重要作用；称之为二次代谢过程。产物：生物碱、萜类等
3.主要生物合成途径：
醋酸-丙二酸途径（AA-MA）：脂肪酸类、酚类、蒽酮类；
甲戊二羟酸途径（MVA）：萜类、甾体类；
桂皮酸途径及莽草酸途径：骨架的苯丙素类、香豆素类、木质素类、木脂体类C6-C3-C6骨架的黄酮类化合物
一次特别的拜访氨基酸途径：生物碱类。可作为生物碱前体的氨基酸：脂肪族有鸟氨酸、赖氨酸
芳香族有苯丙氨酸、酪氨酸及氨酸
复合途径。
4.中草药有效成分的提取方法及其使用范围和优缺点
1）溶液提取法
2）水蒸气蒸馏法：适用于具有挥发性的、能随水蒸汽蒸馏而不被破坏、且难溶或不溶于水的成分的提取
3）升华法：适用具有升华性质的成分
5.化合物分子的极性越大，表现亲水性越强，亲脂性就越弱 常见溶剂的极性强弱顺序：环己烷<；石油醚<；苯二氯甲烷<；氯仿<；乙醚<；乙酸乙酯<；正丁醇<；丙酮<；乙醇<；甲醇<；水 1)比水重的有机溶剂：氯仿、二氯甲烷
2)能与水分层的有机溶剂：环己烷~正丁醇；能与水分层的极性最大的有机溶剂：正丁醇
3)与水可以以任意比例混溶的有机溶剂：丙酮~乙醇
4)常用来从水中萃取苷类，水溶性生物碱类的有机溶剂是正丁醇
6.改变极性分离
1)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、蛋白质等水溶性杂质（水/醇法）
2)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/水法）
3)在乙醇浓缩液中加入数倍量乙醚（醇/醚）或丙酮（醇/丙酮法），可使皂苷沉淀析出
改变PH分离 1)提取黄酮、蒽醌类酚酸性成分采用碱提酸沉法（碱/酸） 2)提取生物碱类用酸提碱沉法（酸/碱）
7.根据物质在两相溶剂中的分离比不同进行分离
(1).液-液萃取法适用β>=100，过程运用课本23页
pH<3时，酸性物质多呈非离解状态、碱性物质则呈离解状态存在；
pH>12，则酸性物质多呈离解状态、碱性物质则呈非离解状态存在。
(2)液-液分配柱谱
正相谱：固定相强极性溶剂，流动相弱极性溶剂。洗脱顺序，极性弱的先流出
反向谱：固定相弱极性溶剂，流动相强极性溶剂。洗脱顺序，极性大的先流出
(3)逆流分溶法(CCD法)适用100>β>=10，液滴逆流谱(DCCC)及高速逆流谱(HSCCC)
(1)物理吸附（分子间力）：无选择性、吸附与解吸可逆、可快速进行，实际运用最广。
(2)化学吸附：具有选择性、吸附十分牢固、不可逆
(3)半化学吸附（氢键吸附）：力量较弱，选择性较弱，多可逆，介于物理和化学吸附之间
(4)物理吸附基本规律：相似者易于吸附。固液吸附三要素，吸附剂、溶质、溶剂
Ⅰ、极性吸附剂（硅胶氧化铝）特点：①极性强的物质优先吸附②溶剂极性越弱，则吸附剂对溶质表现出较强的吸附能力。溶剂极性增强，则吸附剂对溶质吸附能力随之减弱③溶质即使被硅胶、氧化铝吸附，一旦加入极性较强的溶剂时，又可被后者置换洗脱下来
Ⅱ、非极性吸附剂（活性碳）特点：①对非极性物质具有较强的亲和力，在水中对溶质表现出强的吸附力②溶剂极性降低，则活性碳对溶质的吸附能力也随之降低。故从活性炭上洗脱被吸附物质时，洗脱剂能力随溶剂极性的降低而增强
Ⅲ、硅胶、氧化铝吸附柱谱，应尽可能选用极性小的溶剂装柱和溶解式样，以利于试样在吸附剂柱上形成狭窄的原始谱带。
Ⅳ、为避免发生化学吸附，酸性物质宜用硅胶、碱性物质宜用氧化铝进行分离。通常在分离酸性（或碱性）物质时，洗脱剂中分别加入适量醋酸（或氨、吡啶、二乙胺），常可收到防止拖尾、促进分离的效果
Ⅴ、柱谱最佳溶剂系统：Rf值=0.2~0.3tda8361
(5)聚酰胺吸附谱（氢键吸附）：
Ⅰ、特别适合分离酚类、醌类、黄酮类化合物；对鞣质的吸附力特强，用于植物粗提取物的脱鞣处理
Ⅱ、通常在含水溶剂中有以下规律，①形成氢键的基团数目越多，吸附能力越强②城建位置对吸附力有影响。易形成分子内氢键者，其在聚酰胺上的吸附相应减弱③反子中芳香化程度高者，吸附性增强；反之。
Ⅲ、溶剂在聚酰胺柱上的洗脱能力由弱至强：
水→甲醇→丙酮→氢氧化钠水溶液→甲酰胺→二甲基甲酰胺→尿素水溶液
Ⅳ、最常用的洗脱系统乙醇-水
(6)大孔吸附树脂
9.根据物质分子大小差别进行分离：透析法、凝胶过滤法、超滤法、超速离心法等
10.根据物质离解程度不同分离：离子交换法
1.离子交换法分离物质的原理：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。
2.离子交换树脂根据交换基团的不同分为：
阳离子交换树脂强酸性（—SO3-H+）弱酸性（—COO-H+）
阴离子交换树脂强碱性（—N+（CH3）3Cl- ）弱碱性（—NH2， NH ， N）
P40离子交换树脂分离物质的模型
试样
强酸性阳离子交换树脂（H型）
↓↓
流出液（酸性及中性化合物）氨水洗脱液（碱性及两性化合物）
↓↓
联合国千年发展目标
强碱性阴离子交换树脂（OH型）强碱性阴离子交换树脂（OH型）
∣稀NaOH洗脱液∣稀NaOH洗脱液
↓↓↓↓
流出液（中性化合物）洗脱液（酸性化合物）流出液（碱性化合物）洗脱液（两性化合物）
第二章糖和苷
一、苷类：是有糖或糖的衍生物与另一非糖物质（称为苷元或配基）通过糖的半缩醛或半缩酮羟基与苷元脱水形成的一类化合物。其连接的键则称苷键
二、五元氧环的糖称呋喃型糖，六元氧环称为吡喃型糖
三、1.在Fischer投影式中距离羰基最远的那个手性碳原子上的羟基在右侧为D型，在左边为L型
Haworth式在投影式中环状结构Fischer投影式的右侧基团在环的面下，左侧基团在面上
2.Haworth式：看-OH -OH在面下为D型同α看-R -R在面上为D型同β
-OH在面上为L型异β -R在面上为L型异α
α-D和β-L，α-L和β-D型糖的绝对构型是一样的
四、吡喃型糖的优势构象是椅式构象，大多数单糖的优势构象是C1式，L-鼠李唐的优势构象是1C式
五、1.根据苷键原子将苷分为氧苷、氮苷、硫苷、碳苷。
2.氧苷分为：醇苷、酚苷、氰苷、酯苷（酰苷）、吲哚苷
3.碳苷的苷元主要有黄酮类、蒽醌类及酚酸类等，尤以黄酮碳苷最多
六、糖的化学性质
①推测糖中邻二-OH数目，试剂与反应物基本1:1
②对同一分子式的糖来说，推测吡喃型糖还是呋喃型糖（图书76页）
③根据反应产物，推测糖的种类，如反应的产物有NH3→氨基糖
2.糠醛形成反应条件：浓酸加热
其产物糠醛衍生物可以和许多芳胺、酚类以及具有活性次甲基基团的化合物缩合生成有化合物。
①Molish反应即糖和苷的检测反应：糖或苷类遇浓硫酸和α-萘酚呈紫或棕环（试管中）
②常用的糖的谱显剂是邻苯二甲酸和苯胺呈棕斑点
3.羟基反应:①缩酮和缩醛化反应：醛易与1,3-二醇羟基生成六元环状物，酮易与顺邻二醇羟基生成五元环状物
②与硼酸的络和反应：多羟基类化合物与硼酸络和后，生成配合物酸性增加，可离子，即可采用中和滴定进行含量测定
七、苷键的裂解
1.酸催化水解：凡有利于苷键原子质子化和中间体形成的一切因素均有利于苷键的水解，如下规律：
①N的碱性最强，最易质子化，水解的难易程度是C-苷>S-苷>O-苷>N-苷
②N-苷上的氮原子在酰胺或嘧啶环上时难水解
③酚苷及烯醇苷比醇苷易于水解
④水解难易程度2-氨基糖苷>2-羟基糖苷>6-去氧糖苷>2-去氧糖苷>2,6-二去氧糖苷
⑤呋喃糖较吡喃糖易水解，酮糖苷较醛糖苷易水解
⑥R愈大，愈难水解。难易程度：糖醛酸>七碳糖>六碳糖>甲基五碳糖>五碳糖
⑦苷元为小基团时，横键的苷键易水解；苷元为大基团时，竖键的苷键易水解
注：对于苷元对酸不稳定的苷，可采用双相水解的方法获得原苷元，即在水解液中加入与水不互溶的有机溶剂如苯，氯仿等
2.乙酰解反应：试剂：醋酐和酸进攻基团是CH3CO+
3.碱催化水解和β-消除反应
①酯苷、酚苷、与羰基共轭的烯醇苷，苷键β位有吸电子基团的苷易被碱水解
4.酶催化水解反应：条件温和，专属性高，能够获得原苷元
麦芽糖酶只水解α-D-葡萄糖苷键，纤维素酶只水解β-D-葡萄糖苷键
5.过碘酸裂解反应，亦称Smith降解法，条件温和，易得原苷元；适用于苷元不稳定的苷和碳苷的裂解；苷元上有邻二醇羟基或易被氧化的基团的苷则不能用。试剂：NaIO4、NABH4和稀酸
注：碳苷用Simth裂解获得的是连有一个醛基的苷元。
八、糖的核磁共振性质
1.糖的1H-NMR性质
①糖的端基原子信号在δ4.3~6.0 ；甲基五碳糖的甲基信号在δ1.0左右；其余信号在δ3.2~4.2左右
②当苷键为β-D或α-L型时，其端基质子和C2位质子为竖键，偶合常数为6~8Hz
当苷键为α-D或β-L型时，其端基质子为横键，C2位质子为竖键，偶合常数为2~4Hz
甘露糖和鼠李唐的C2为质子在横键上无法判断苷键构型
2.糖的13C-NMR性质海量存储器
①端基碳化学位移在δ95~105左右
②苷化位移：糖与苷元成苷后，苷元的α-C 、β-C 和糖的端基碳的化学位移值均发生了改变，这种改变称 ③通常α-C 向低场位移、β-C 向高场位移；特殊酯苷和酚苷的α-C 向高场位移
九、糖及苷的提取分离
由于植物体内有水解酶共存，为了获得原生苷，必须采用适当的方法杀酶或抑制酶的活性。如采集新鲜材料，迅速加热干燥、冷冻保存、用沸水或醇提取、先用碳酸钙拌和后再用沸水提取等。
第三章 苯丙素类
定义：天然成分中有一类苯环与三个直链碳连在一起为单元（C 6—C 3）构成的化合物，统称为苯丙素类。分类：苯
丙酸类、香豆素、木脂素
香豆素是邻羟基桂皮酸内酯类成分的总称，都具有α-吡喃酮母核的基本骨架，大部分具有在7位连接羟基或醚基的特点
1.结构类型：简单香豆素、呋喃香豆素类（线性，角型）、吡喃型香豆素（线型，角型）、其他香豆素类
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性状：游离香豆素多有完好的结晶，常常是淡黄或是无，并且具有香味，小分子的游离香豆素有挥发性，能升华。成甘后无此些性质。
(1)香豆素在紫外光下有蓝或紫荧光；7位有羟基，荧光增强；7位有羟基的香豆素在8位引入羟基，荧光消失
(2)内酯的性质：
①遇到稀碱溶液开环，形成溶于水的顺式邻羟基桂皮酸盐；酸化后，又立即合环，形成不溶于水的香豆素；但若长时间置于碱液或紫外光照射，顺式邻羟基桂皮酸盐会转化为稳定的反式邻羟基桂皮酸盐，再酸化不能环化
②在碱性条件下，香豆素化合物的内酯环打开，与盐酸羟胺缩合生成异羟肟酸，在酸性条件下再与Fe3+络和呈红（异羟肟酸铁反应）
注：labat 反应 用于鉴定：亚甲二氧基
5%没食子酸溶液+浓硫酸，呈绿(+)
(3)显反应：酚羟基的对位无取代或6位碳上无取代的香豆素衍生物可以和Gibbs 试剂及Emerson 试剂呈颜反应（显红）
注：Gibbs 试剂2,6-二氯(溴)苯醌氯亚胺，在弱碱型条件与酚对位活泼氢缩合成蓝化合物
(4)香豆素类化合物一般采用甲醇、乙醇或水作提取溶剂从植物中进行提取，合并提取液后回收溶剂得到提取物；再用石油醚、乙醚、乙酸乙酯和正丁醇等极性由低到高的有机溶剂依次萃取，将提取物分为极性不同的五个萃取部分
柱谱一般采用硅胶或酸性及中性氧化铝作固定相
(5)香豆素的波谱学特征
①紫外光谱，在274nm 和311nm 出现两个分别代表苯环和α-吡喃酮环的吸收峰
②红外光谱，内酯环在1750~1700cm-1出现一个强的吸收峰
③核磁：香豆素的H-3的化学位移δ6.10~6.5，H-4的化学位移δ7.5~8.0
香豆素的H-3和H-4之间形成一组d 峰，偶合常数大约是9.5Hz
母核上的碳原子连有含氧取代基时，直接连接的碳化学位移向低场移动+30化学位移单位左右
第四章 醌类化合物
一、分类：苯醌、萘醌、菲醌、蒽醌
（一） 苯醌类
天然存在的苯醌化合物大多数为对苯醌的衍生物。
（二） 蒽醌类
1 蒽醌衍生物：根据羟基在蒽醌母核上的分布情况，可将羟基蒽醌衍生物分为两类：
太原电视台新闻频道（1）大黄素型 羟基分布在两侧的苯环上，呈黄
（2）茜草素型 羟基分布在一侧的苯环上
2 蒽酚（或蒽酮）衍生物
蒽酚（或蒽酮）的羟基衍生物一般存在于新鲜植物中，可以慢慢被氧化成蒽醌类成分。 O O
234567
88a 4a
二、物理性质：
1）升华性：游离的醌类一般就升华性，小分子苯醌及萘醌具挥发性（水蒸气蒸馏法）
2）溶解性：游离态一般溶于乙醇，乙醚，苯，氯仿等有机溶剂，不溶于水；成苷后极性增大，易溶于甲醇，乙醇，热水。
三、化学性质
1 ）酸性：2-羟基苯醌或在萘醌的醌环上有羟基时表现出与羧基相似的酸性，可溶于NaHCO
3
水溶液，萘醌及蒽醌苯
环上的β-位羟基的酸性次之，可溶于Na
2CO
3
水溶液中，而α-位上的羟基因与C=O基形成氢键缔合，表现出更弱的
酸性，只能溶于NaOH水溶液
游离蒽醌类衍生物酸性强弱顺序：
含—COOH>含两个以上β-OH>含一个β-OH >含两个α-OH >含一个α-OH。
故可从有机溶剂中依次用5% NaHCO
3、5% Na
2
CO
3
、1%NaOH、5%NaOH水溶液进行梯度萃取，达到分离的目的。
2 ）颜反应
①Feigl反应：醌类衍生物在碱性条件下经加热能迅速与醛类及邻二硝基苯反应，生成紫化合物。
②无亚甲基蓝显试验：无亚甲基蓝溶液用于PPC和TLC作为喷雾剂，是检出苯醌及萘醌类得专用显剂；试样在白背景上作为蓝斑点出现。
③碱性条件下的显反应：羟基蒽醌类化合物遇碱显红-紫红的反应称Borntrager’s反应，用于检验天然药物中是否含蒽醌类；蒽醌，蒽酮，二蒽酮类需氧化成羟基蒽醌后显
用碱性条件下的呈反应检查天然药物中是否含有蒽醌类成分时，可取中草药粉末约0.1g，加10%硫酸水溶液5ml，置水浴上加热2至10分钟，冷却后加2ml乙醚振摇，静置后分取醚层溶液，加入1ml5%氢氧化钠水溶液，振摇。如有羟基蒽醌存在，醚层则由黄褪为无，而水层显红。
④与活性次甲基试剂的反应：苯醌及蒽醌当其醌环上有未被取代的位置，可在氨碱性条件下与一些含活性次甲基试剂（乙酰醋酸酯，丙二酸酯，丙二腈等）的醇溶液反应，生成蓝绿或蓝紫。蒽醌无此反应加以区别。
⑤与金属离子反应：蒽醌有α-酚羟基或邻二酚羟基时可与Pb2+,Mg2+等金属离子形成配合物。
醋酸镁反应时母核上有一个α-OH或一个β-OH，或两个-OH不同环：显橙黄～橙红
母核上已有一个α-OH或一个-OH在邻位：显蓝～蓝紫
母核上已有一个α-OH或一个-OH在间位：橙红～红
母核上已有一个α-OH或一个-OH在对位：紫红～紫
四、醌类化合物的提取分离 1. pH梯度萃取法（碱提酸沉）
药材
↓乙醇提取
乙醇浸膏
↓乙醚捏溶
乙醚溶液不溶物
∣5%NaHCO3
NaHCO3液乙醚液
↓酸化∣5%Na2CO3
沉淀 Na2CO3液乙醚液
↓重结晶↓酸化∣1%NaOH液
结晶沉淀 NaOH液乙醚液
（含-COOH的↓重结晶↓酸化∣
羟基蒽醌）结晶沉淀 NaOH液残留物
（含β-OH ↓重结晶↓酸化
的羟基蒽醌结晶沉淀
（含两个α-OH ↓重结晶
的羟基蒽醌）结晶（含一个α-OH羟基蒽醌）
注意：一般蒽醌类衍生物及其相应的苷类在植物体内多通过酚羟基或羧基结合成镁、钾、钙、钠盐形式存在，为充分提取出蒽醌类衍生物，必须预先加酸酸化使之全部游离后再进行提取。
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