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1、天然药物化学第一节总论课程主要内容：内容总论绪论提取、分离与精制方法各论苷类 苯丙素类 醌类黄酮 萜类和挥发油 甾体及皂苷 生物碱其他成分主要考试内容：1.天然药物化学基本概念、研究内容及研究方法。2.各类化合物的结构特征与分类。3.典型化合物与生物活性。4.各类化合物的理化性质及检识方法。5.各类化合物的提取与分离方法。一、绪论1.天然药物化学的基本含义及研究内容基本含义：天然药物化学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。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有效成分）的结构特点、理化性质、提取分离方法及主要类型化学成分的结构鉴定知识等。有效成分：具有
2、生理活性、能够防病治病的单体物质。有效部位：具有生理活性的多种成分的组合物。2.天然药物来源包括植物、动物、矿物和微生物，并以植物为主，种类繁多。3.天然药物化学在药学事业中的地位（1）提供化学药物的先导化合物；（2）探讨中药治病的物质基础；（3）为中药炮制的现代科学研究奠定基础；（4）为中药、中药制剂的质量控制提供依据；（5）开辟药源、创制新药。二、中草药有效成分的提取方法1.溶剂提取法依据天然产物中各种成分的溶解性能，选用对需要的成分溶解度大而对其他成分溶解度小的溶剂，将所需要的成分从药材组织内溶解出来的一种方法。补充：溶剂提取法的原理根据中药化学成分与溶剂间“极性相似相溶”的原理，依据各
3、类成分溶解度的差异，选择对所提成分溶解度大、对杂质溶解度小的溶剂，依据“浓度差”原理，将所提成分从药材中溶解出来的方法。（1）常见溶剂类型溶剂按极性可分为三类，即亲脂性有机溶剂、亲水性有机溶剂和水。1）常用于中药成分提取的溶剂按极性由小到大的顺序如下：石油醚苯氯仿乙醚乙酸乙酯正丁醇丙酮乙醇甲醇水溶剂类型特点适用类型水最安全的溶剂氨基酸、蛋白质、糖类、生物碱盐、有机酸盐、无机盐等亲水性有机溶剂能与水以任意比例混溶而不分层乙醇毒性小，溶解范围广，最为常用苷类、生物碱、鞣质及极性大的苷元等大极性的成分亲脂性有机溶剂苯的毒性较大，很少使用石油醚常用于脱脂正丁醇用于萃取极性较大的苷类游离生物碱、有机酸、
4、蒽醌、黄酮、香豆素、强心苷等中等极性和小极性的化合物1）浸渍法定义：在常温或低热（溶剂不沸腾）条件下用适当的溶剂浸渍药材以溶出其中成分的方法。优点：适用于遇热不稳定的成分。缺点：出膏率低；以水为溶剂时，提取液易发霉变质，需加入适量防腐剂。2）渗漉法定义：将药材装入渗滤筒中，不断向其上端添加新鲜的浸出溶剂，使溶剂渗过药材，从渗滤筒下端出口流出浸出液的方法。优点：适用于遇热不稳定的成分。缺点：溶剂消耗量大；耗时长，操作麻烦。3）煎煮法定义：在药材中加入水后加热沸腾、使有效成分溶于水而提取出来的方法。优点：简便。缺点：含挥发性成分或遇热易分解的成分不宜用此法。4）回流法 与 5）连续回流法定义：用沸
5、点较低的有机溶剂（如乙醇）加热回流或连续回流提取药材成分的方法.（后者实验室常用索氏（沙氏）提取器来完成本法操作）优点：效率较高。缺点：对热不稳定成分不宜使用；溶剂消耗量大、操作麻烦、耗时长6）超临界流体萃取技术物质在临界温度和临界压力以上状态时常为单一相态，此单一相态称为超临界流体。定义：在超临界状态下，将超临界流体与待分离的物质接触，通过控制不同的温度、压力以及不同种类及含量的夹带剂，使超临界流体有选择性地将极性大小、沸点高低和分子量大小不同的成分依次萃取出来，这种萃取方法称为超临界流体萃取法。（采用超临界流体为溶剂对中药材进行萃取的方法。）常用的超临界流体物质：二氧化碳（CO2）常用的夹
6、带剂：乙醇优点：提取物中不残留溶剂适于对热不稳定成分的提取7）超声提取法定义：采用超声波辅助溶剂提取的方法。超声波是一种强烈机械振动波，它是指传播的振动频率在弹性介质中高达20kHz的一种机械波。提取原理：超声波可产生高速、强烈的空化效和搅拌作用，能破坏药材的细胞，使提取溶剂渗透到药材的细胞中，从而加速药材中有效成分溶解于溶媒中，提高有效成分的提取率。特点：不会改变有效成分的化学结构；可缩短提取时间，提高提取效率。8）微波提取法定义：把微波作为一种与物质相互作用的能源来使用的提取方法。提取原理：药材中极性物质如水可吸收微波，使介质内部温度迅速上升，造成内部压力过大，导致成分流出溶解于溶剂中；另
7、一方面，微波产生的电磁场可使部分成分向萃取溶剂界面扩散，加速其热运动，既提高了提取率，又降低了提取温度，对不耐热物质实用性好。2.水蒸气蒸馏法用于具有挥发性、能随水蒸气蒸馏且不被破坏的成分的提取。主要用于挥发油的提取。3.升华法用于中药中一些具有升华性成分的提取，这些物质受热时不经过熔融直接转化为蒸气，遇冷后又凝结成固体。如茶叶中的咖啡因、樟木中的樟脑。练习题A1型题对含有对热不稳定的有效成分常选用的提取方法是A.浸渍法B.水蒸气蒸馏法C.煎煮法D.回流提取法E.升华法【正确答案】AA1型题最常用的超临界流体是A.水B.甲醇C.二氧化碳D.三氧化二铝E.二氧化硅【正确答案】C三、中草药有效成分
8、的分离与精制1.溶剂萃取法原理：利用混合物中各成分在两种互不相溶的溶剂中分配系数的不同而达到分离目的的方法。分配系数差异越大，则分离效果越好。如：正丁醇-水萃取法使皂苷（如人参皂苷）2.沉淀法原理：根据物质溶解度差异进行分离的方法。（1）溶剂沉淀法利用溶液中加入另一种溶剂使极性改变，某些成分溶解度也随之改变而析出沉淀。 水/醇法：药材水提取浓缩液加入数倍量乙醇，多糖、蛋白质等水溶性大分子被沉淀； 醇/水法：药材醇提取浓缩液加入数倍量水，静置，沉淀除去树脂、叶绿素等脂溶性杂质； 醇/醚（丙酮）法：药材醇提取浓缩液加入数倍量醚（或丙酮），可使皂苷析出，脂溶性杂质等留在母液中。（2）酸碱沉淀法某些酸
9、、碱或两性化合物可采用加入酸或碱调节溶液的pH，分子的状态（游离型或解离型）发生变化，而使其溶解度改变。游离型极性小（亲脂性有机溶剂），解离型极性大（水，亲水性有机溶剂）。如提取黄酮、蒽醌、有机酸等酸性成分，可采用碱提取酸沉淀法。如一些生物碱的提取可以采用酸提取碱沉淀法。（3）盐析法原理：酸性或碱性化合物还可加入某种试剂使之生成在水中不溶的盐类而沉淀析出，与其他水溶性较大的杂质分离。如酸性化合物可使之生成铅盐等。根据具体的化合物也可采用其他试剂，如从三颗针中提取小檗碱就是加入氯化钠促使其生成盐酸小檗碱而析出沉淀的。第二节苷类内容提要：1.苷的定义2.结构特点及典型化合物（O-苷、C-苷）3.苷
10、的理化性质（溶解度、苷键的裂解、检识）4.苷的提取一、苷的定义苷类又称配糖体。是糖或糖的衍生物如氨基糖、糖醛酸等与另一类非糖物质通过糖的端基碳原子连接而成的化合物。其中非糖部分称为苷元或配基，其连接的键则称为苷键。与苷元连接的单糖：最常见的有五碳糖，如D-木糖、L-阿拉伯糖；甲基五碳糖，如L-鼠李糖；六碳糖，如D-葡萄糖；六碳酮糖，如D-果糖；糖醛酸，如D葡萄糖醛酸；双糖，如芸香糖。由于单糖有及两种端基异构体，因此，形成的苷也有-苷和-苷之分。二、苷的分类1.按苷元化学结构分类：香豆素苷、黄酮苷、蒽醌苷、强心苷等。2.按苷在植物体内的存在状况分类：原存在于植物体内的苷称为原生苷，提取分离过程中
11、因水解而失去一部分糖的苷称为次生苷。如苦杏仁苷（原生苷），水解后失去一分子葡萄糖生成野樱苷（次生苷）。3.按成苷键原子分类（最常见的苷类分类方式）按苷键原子的不同可将苷分：O-苷、S-苷、N-苷和C-苷，其中以O-苷最为常见。（1）O-苷 以苷元不同又可分为醇苷、酚苷、氰苷、酯苷和吲哚苷。 醇苷通过醇羟基与糖端基羟基脱水缩合而成的苷。其中强心苷、三萜皂苷和甾体皂苷是醇苷中的重要类型。 酚苷通过酚羟基而成的苷，如蒽醌苷、香豆素苷、黄酮苷等。 氰苷主要是指一类-羟腈的苷。特点：易水解，尤其在酸和酶催化时水解更快。如苦杏仁苷存在于苦杏仁中，它是-羟腈苷。在体内缓慢水解生成很不稳定的-羟基苯乙腈，继续
12、分解成苯甲醛（具有杏仁味）和氢氰酸，其中氢氰酸具有镇咳作用，但大剂量时有毒。 酯苷苷元以羧基和糖的端基碳相连接。特点：苷键既有缩醛性质又有酯的性质，易为稀酸和稀碱所水解，如山慈菇苷A。（2）S-苷由苷元上的巯基与糖的端基羟基脱水缩合而成的苷。如黑芥子中的黑芥子苷、萝卜中具有特殊气味的萝卜苷。（3）N-苷苷元上氮原子与糖的端基碳直接相连而成。如生物化学中经常遇到的腺苷和鸟苷等。存在于中药巴豆中的巴豆苷，也为N-苷。（4）C-苷由苷元中的碳原子直接与糖的端基碳原子相连的苷类。碳苷在蒽衍生物及黄酮类化合物中最为常见，如芦荟苷、葛根素。A1型题：苷的结构特征是A.糖与非糖物质通过糖的2位碳原子连接B.
13、糖与非糖物质通过糖的3位碳原子连接C.糖与非糖物质通过糖的端基碳原子连接D.糖与非糖物质通过糖的6位碳原子连接E.糖与非糖物质通过糖的4位碳原子连接【正确答案】CA1型题：根据形成苷键的原子分类，属于C-苷的是（）A.山慈菇苷B.萝卜苷C.巴豆苷D.天麻苷E.芦荟苷【正确答案】E三、苷的理化性质1.性状苷类多是固体，其中糖基少的可结晶，糖基多的如皂苷，则多具有吸湿性，为无定形粉末。苷类一般稍有苦味，但也有极苦的，如龙胆苦苷；也有非常甜的，如甜菊苷。2.旋光性天然苷类多呈左旋。苷水解后生成的糖多为右旋，因而常使混合物呈右旋。比较水解前后旋光性的变化，可用以检识苷类的存在。3.溶解性大多数的苷具有
14、一定的水溶性（亲水性），其亲水性随糖基的增多而增大；大分子苷元如甾醇的单糖苷常可溶于低极性有机溶剂，一般情况下，苷类在甲醇、乙醇、含水的、丁醇中溶解度较大。碳苷无论在水中，还是在有机溶剂中，溶解度均较小。4.苷键的裂解（1）酸催化水解苷键具有缩醛结构，易为稀酸催化水解。反应一般在水或稀醇溶液中进行。常用的酸：盐酸、硫酸、甲酸等。机制：苷原子先质子化，然后断键生成碳正离子或半椅型中间体，在水中溶剂化而成糖。苷键酸水解的难易规律： 按苷键原子的不同，酸水解由易到难的顺序为：N-苷0-苷S-苷C-苷。N易接受质子，最易水解；而C上没有未共用电子对，不能质子化，最难水解。 吡喃糖中吡喃环的C-5上取代
15、基越大越难水解，因此五碳糖最易水解，其顺序为：五碳糖甲基五碳糖六碳糖七碳糖，如果接有-COOH，则最难水解。A1型题：最难发生酸水解反应的苷是A.N-苷B.酯苷C.酚苷D.S-苷E.C-苷【正确答案】E（N-苷0-苷S-苷C-苷）A1型题：最容易被酸水解的吡喃糖苷是A.七碳糖苷B.五碳糖苷C.甲基五碳糖苷D.六碳糖苷E.糖上连接羧基的糖苷【正确答案】B（2）酶催化水解特点：专属性高、条件温和、可获知苷键的构型、并保持苷元结构不变的特点。常用的酶有： 转化糖酶可水解-果糖苷键 麦芽糖酶可水解-葡萄糖苷键 杏仁苷酶专属性较低，水解一般-葡萄糖苷 纤维素酶是-葡萄糖苷水解酶（3）碱催化水解稀碱催化水
16、解多用于酯苷、酚苷的水解。（4）Smith裂解第一步：在水或稀醇溶液中，用NaI04在室温条件下将糖氧化裂解为二元醛；第二步：将二元醛用NaBH4还原为醇，以防醛与醛进一步缩合而使水解困难；第三步调节pH2左右，室温放置让其水解。此法适宜于苷元结构容易改变的苷及碳苷的水解。但此法不适用于苷元上有1，2-二醇结构的苷类。5.苷的检识（Molisch反应）Molish反应（-萘酚-浓硫酸试剂反应）Molish试剂（-萘酚-浓硫酸试剂）糖或苷物质操作：于供试液中加入3%-萘酚乙醇溶液混合后，沿器壁滴加浓硫酸，使酸沉积于下层，在硫酸与供试液的界面处产生紫色环。糖类也有此反应，单糖反应较多糖、苷类更迅速
17、。A1型题：Molish反应的试剂是A.浓盐酸和-萘酚B.浓盐酸和-萘酚C.稀盐酸和-荼酚D.浓硫酸和-萘酚E.稀硫酸和-萘酚【正确答案】D四、提取分离方法1.原生苷的提取提取原生苷需要抑制或破坏酶的活性（杀酶保苷）一般常用的方法是：在中药中加入一定量的无机盐（如碳酸钙），采用甲醇或70%以上乙醇提取，或将药材直接加入到50以上的水中进行提取，同时在提取中尽量勿与酸和碱接触，以免苷键被水解。2.次生苷的提取利用酶的活性，在有水的条件下，采取3040发酵的办法，然后根据苷类的极性大小，选择合适的溶剂进行提取。提取物质提取溶剂方法原生苷用70%乙醇、甲醇或沸水提取杀酶保苷，溶剂提取次生苷酶，醇先酶
18、解，后溶剂提取苷元小极性溶剂先水解（乙酰解、酶解、氧化开裂法），后溶剂提取A1型题：提取一般苷类化合物常用的溶剂是A.乙醚B.含水乙醇C.氯仿D.石油醚E.丙酮【正确答案】BA1型题：从新鲜植物中提取原生苷时应注意考虑的是A.苷的溶解性B.苷的极性C.苷元的稳定性D.苷的酸水解特性E.植物中存在的酶对苷的水解特性【正确答案】E第三节苯丙素类内容提要：1.苯丙酸、香豆素、木脂素的典型化合物及生物活性；2.香豆素的结构类型；3.香豆素的理化性质和显色反应。苯丙素的定义：凡是由一个或几个C6-C3单位构成的天然成分均称为苯丙素类，包括苯丙烯、苯丙醇、苯丙酸及其缩酯、香豆素、木脂素等。一、苯丙酸植物中
19、分布的苯丙酸大多含有酚羟基，常见的有对羟基桂皮酸、咖啡酸、阿魏酸等。苯丙酸可以与不同的醇、氨基酸、糖、有机酸结合成酯的形式存在，具有显著的生物活性。如存在于金银花、菌陈中的绿原酸（也称为3-咖啡酰奎宁酸）是由咖啡酸与奎宁酸形成的酯，具有抗菌利胆的作用。阿魏酸以其钠盐的片剂、注射剂形式用于临床，具有抗血小板聚集的作用。苯丙酸还可以聚合成二聚体或三聚体，如丹参中的水溶性成分丹酚酸B。药理实验证明丹参素、丹酚酸B具有耐缺氧、抗冠状动脉粥样硬化性心脏病（简称“冠心病”）、增加冠脉流量、抑制凝血和促进纤溶作用，是丹参治疗冠心病的有效成分。二、香豆素香豆素的母核为苯骈-吡喃酮环1.结构类型（1）简单香豆素
20、类：指仅在苯环上有取代基的香豆素类。多数天然香豆素成分在C-7位有含氧基团，故伞形花内酯常可视为香豆素类的母体。（2）呋喃香豆素类：香豆素核上的异戊烯基与邻位酚羟基环合成呋喃环，如补骨脂素、白芷内酯。（3）吡喃香豆素类：香豆素的C-6或C-8位上异戊烯基与邻位酚羟基环合成2，2-二甲基-吡喃环结构，如花椒内酯。2.理化性质及显色反应（1）性状游离香豆素类：都有完好的结晶，大多具香味。小分子的有挥发性，能随水蒸气蒸馏，并能升华。香豆素苷类：多数无香味和挥发性，也不能升华。（2）溶解性游离的香豆素：一般不溶或难溶于冷水，可溶于沸水，易溶于甲醇、乙醇、氯仿、乙醚；香豆素苷：能溶于水、甲醇、乙醇，难溶
21、于乙醚、苯等极性小的有机溶剂。（3）与碱的作用具有内酯结构，在稀碱液中可水解开环，生成顺式邻羟基桂皮酸盐而溶于水，酸化又环合成游离香豆素而沉淀析出。（可采用碱提酸沉分离）（4）显色反应1）荧光性质香豆素衍生物在紫外光下大多具有荧光，在碱液中荧光增强。香豆素母体本身无荧光，但羟基衍生物可具有荧光。香豆素类荧光与分子中取代基的种类和位置有一定关系： 在C-7位引入羟基即有强烈的蓝色荧光,加碱后可变为绿色荧光； 6，7-二羟基香豆素荧光较弱，7，8-二羟基荧光消失。 羟基香豆素醚化后荧光减弱，呋喃香豆素的荧光也较弱。2）异羟肟酸铁反应 由于香豆素类具有内酯环，在碱性条件下可开环，与盐酸羟胺缩合成异羟
22、肟酸，然后再在酸性条件下与三价铁离子络合成盐而显红色。3）Gibbs反应Gibbs试剂是2，6-二氯（溴）苯醌氯亚胺，它在弱碱性条件下可与酚羟基对位的活泼氢缩合成蓝色化合物。4）Emerson反应Emerson试剂是氨基安替比林和铁氰化钾，它可与酚羟基对位的活泼氢生成红色缩合物。可用Gibbs反应和Emerson反应判断C-6位是否有取代基的存在。同理，8-羟基香豆素也可用此反应判断C-5是否有取代。显色反应显色剂适用类型荧光性质紫外光下羟基衍生物异羟肟酸铁反应异羟肟酸铁试剂香豆属内酯环Gibbs反应Gibb试剂（2,6-二氯（溴）苯醌氯亚胺）C6位无取代Emerson反应Emerson试剂（
23、4-氨基安替比林和铁氰化钾）3.典型化合物及生物活性羟甲香豆素以片剂和胶囊剂的形式利胆药；蛇床子和毛当归根中的蛇床子素（osthole）可抑制乙型肝炎表面抗原（HBsAg）；中药秦皮中的七叶内酯及七叶苷是治细菌性痢疾的有效成分；海棠果内酯具有很强的抗凝血作用2分子的4-羟基香豆素和1分子甲醛缩合成的双香豆素（dicoumarol）存在于腐败的牧草中，牛羊食后可因出血而致死。黄曲霉毒素在极低浓度就能引起动物肝脏的损害并导致癌变。临床上，以补骨脂素（psoralen）与长波紫外线联合使用治疗银屑病和白癜风等皮肤病已经有很长的历史。三、木脂素 定义：木脂素是一类由苯丙素双分子聚合而成的天然产物。多数
24、为二聚物，少数为三聚物、四聚物。组成木脂素的单位有：桂皮酸、桂皮醇、丙烯苯、烯丙苯。鬼臼毒素类木脂素属于芳基四氢萘内酯木脂素，均显示强的细胞毒活性，能显著抑制癌细胞的增殖；五味子果实中分得的五味子素、五味子醇等属于联苯环辛烯类木脂素，具有保肝和降低血清谷丙转氨酶的作用；水飞蓟宾属于苯骈二氧六环类木脂素，其结构中既有木脂素的结构，又有黄酮的结构，又称为黄酮木脂素，具有保肝作用。第四节醌类化合物内容提要：1.苯醌、萘醌、菲醌和蒽醌类化合物典型化合物及生物活性；2.醌类化合物的理化性质；3.醌类化合物的显色反应；4.醌类化合物的提取与分离。一、结构类型、典型化合物及生物活性醌类化合物基本上具有-不饱
25、和酮的结构。在许多常用中药如大黄、虎杖、丹参、紫草等中含此类化合物，其中许多有明显的生物活性。醌类化合物从结构上分主要有苯醌、萘醌、菲醌、蒽醌等四类。1.苯醌对苯醌：稳定，天热存在多为此类邻苯醌：不稳定多为对苯醌的衍生物，且醌核上多有-OH、-CH3、-OCH3等基团取代代表化合物：广泛存在于生物界的泛醌类，又称为辅酶Q类，属于对苯醌，能参与生物体内的氧化还原反应过程，其中辅酶Q10已经用于治疗高血压、心脏病及癌症。维生素K1也属于苯醌类药。2.萘醌自然界得到的几乎均为萘醌类代表化合物：从中药紫草及软紫草中分得的一系列紫草素及异紫草素衍生物，具有止血、抗炎、抗菌、抗病毒及抗癌作用。3.菲醌类天
26、热菲醌类衍生物包括邻醌及对醌两种类型代表化合物：中药丹参根中提取得到多种菲醌衍生物，其中丹参醌、丹参醌A、丹参醌B、隐丹参醌、丹参酸甲酯、羟基丹参醌A等为邻醌类衍生物，而丹参新醌甲、丹参新醌乙、丹参新醌丙则为对醌类化合物。丹参醌类成分具有抗菌及扩张冠状动脉的作用。丹参酮A磺酸钠注射液已应用于临床，用于治疗冠心病、心肌梗死。丹参醌类结构上具有菲醌母核，但生源却属于二萜类。4.蒽醌（1）羟基蒽醌类蒽醌类数量最多的一种，可以游离形式或与糖结合成苷的形式存在于植物体内。代表化合物：如大黄和虎杖中的有效成分大黄素、大黄酸、大黄酚、大黄素甲醚、芦荟大黄素均属于这一类型，对多种细菌具有抗菌作用。（2）蒽酚或
27、蒽酮类蒽醌在酸性溶液中被还原生成蒽酚及其互变异构体蒽酮。该类物质主要存在新鲜植物中，长时间储存后被氧化成蒽醌类成分。代表化合物：如柯桠素（chrysarobin）以蒽酚或蒽酮的形式存在，两种形式相互转化，对真菌具有较强的杀灭作用，是治疗疥癣等皮肤病有效的外用药。蒽酮类成分芦荟苷属于碳苷类化合物，是芦荟中致泻的主要有效成分。（3）二蒽酮类可看成是两分子蒽酮在C10-C10位或其他位脱氢而形成的化合物。这类物质多以苷的形式存在，如代表化合物：二蒽酮类成分番泻苷A、B、C、D等为大黄及番泻叶中致泻的有效成分。典型化合物生物活性苯醌类辅酶Q10用于治疗高血压、心脏病及癌症维生素K1用于各种维生素K缺乏
28、引起的出血性疾病的治疗萘醌类紫草和软紫草中的有效成分为紫草素及异紫草素衍生物具有止血、抗感染、抗菌、抗癌及抗病毒等作用菲醌类丹参醌类（丹参酮A磺酸钠注射液）用于治疗冠心病、心肌梗死蒽醌类羟基蒽醌类分大黄素、大黄酸、大黄酚、大黄素甲醚、芦荟大黄素对多种细菌具有抗菌作用蒽酚或蒽酮类柯桠素对真菌具有较强的杀灭作用芦荟苷芦荟中致泻的主要有效成分二蒽酮类番泻苷A、B、C、D大黄及番泻叶中致泻的有效成分二、醌类化合物的理化性质与呈色反应1.理化性质 （1）一般性状颜色：无酚羟基醌，则近乎无色；母核引入-OH、-OCH3等助色团越多，颜色越深，有黄、橙、棕红色以至紫红色等。（天然多为有色晶体）存在形式：醌、
29、萘醌、菲醌多以游离状态存在，蒽醌往往以苷的形式存在。游离的蒽醌类多为结晶状，苷类多数难以得到完好的结晶。（2）升华性游离的醌类化合物一般具有升华性升华法；小分子的苯醌类及萘醌类还具有挥发性，能随水蒸气蒸馏水蒸气蒸馏法。（3）溶解性类型极性溶解性游离醌类较小几乎不溶于水溶于乙醇、乙醚、苯、三氯甲烷等有机溶剂醌苷类普通苷类较大易溶于甲醇、乙醇、热水不溶于苯、乙醚等非极性溶剂碳苷（芦荟苷）较小不溶于水易溶于吡啶4.酸性醌类化合物多数具有酚羟基，有的带有羧基，所以表现出一定的酸性，易溶于碱性溶剂醌类化合物的酸性规律：具有羧基的醌类化合物酸性较强；2-羟基苯醌或位于萘醌醌核上的羟基为插烯酸结构，也会显示
30、出类似羧基的酸；蒽醌及萘醌苯环上的-羟基酸性强于-羟基酸性；羟基数目越多，酸性越强。蒽醌类衍生物酸性强弱顺序：含-COOH2个以上-OH1个-OH2个-OH1个-OH 5%NaHCO3 5%Na2CO3 1%NaOH 5%NaOH例：试比较以下三个化合物的酸性大小【正确答案】CAB，蒽醌类衍生物酸性强弱的排列顺序为：含-COOH含两个以上-OH含一个-OH含两个以上-OH含一个-OH。A1选择题酸性最强的蒽醌类衍生物中含有的基团是（）A.2个-OHB.3个-OHC.2个-OH，1个-OHD.1个COOHE.3个-OH【正确答案】D，蒽醌类衍生物酸性强弱的排列顺序为：含-COOH含两个以上-OH
31、含一个-OH含两个以上-OH含一个-OH。2.显色反应（1）菲格尔（Feigl）反应醌类衍生物（包括苯醌、萘醌、菲醌及蒽醌）在碱性条件下加热能迅速被醛类还原，再与邻二硝基苯反应，生成紫色化合物。（2）碱液呈色反应（反应）羟基蒽醌及其苷类遇碱液呈红色或紫红色。呈色反应与形成共轭体系的羟基和羰基有关。因此，羟基蒽醌及具有游离酚羟基的蒽醌苷均可呈色；而蒽酚、蒽酮、二蒽酮类化合物则需经过氧化成蒽醌后才能呈色。三、醌类化合物的提取与分离1.提取（1）醇提取法：多以乙醇或甲醇为溶剂将游离蒽醌及苷提取出来。（2）亲脂性有机溶剂提取法：天然苯醌和萘醌多呈游离状态，极性较小，多用氯仿、乙酸乙酯等亲脂性有机溶剂提
32、取。（3）碱提酸沉法：对于含有酚羟基、羧基等显酸性的醌类化合物可用碱液进行提取，再酸化使其沉淀析出。（4）水蒸气蒸馏法：用于具挥发性的小分子苯醌及萘醌类化合物的提取。2.醌类化合物的分离（1）游离蒽醌及蒽醌苷类的分离将醇提液浓缩后的混合物在氯仿-水、乙醚-水两相溶剂中进行液-液萃取。将混合物置于回流或连续回流提取器中，以氯仿或乙醚等有机溶剂提取游离的蒽醌衍生物，蒽醌苷类仍留在残渣中。（2）游离蒽醌的分离pH梯度萃取法酸性强弱顺序：含-COOH 2个以上-OH 1个-OH 2个-OH 1个-OH5%NaHCO3 5%Na2CO3 1%NaOH 5%NaOH第五节黄酮类化合物内容提要： 1.黄酮类
33、化合物的定义、结构类型及生物活性2.黄酮类化合物的理化性质（性状、溶解性、酸性、显色反应）3.黄酮类化合物的提取与分离经典定义：指基本母核为2-苯基色原酮的一系列化合物。现代定义：黄酮类化合物是泛指两个苯环（A-环与B-环）通过中央三碳链相互连接而成的一系列化合物，其基本碳架为C6-C3-C6。二、结构类型、典型化合物及生物活性分类依据：根据中央三碳链的氧化程度、B环连接位置（C-2或C-3位）以及三碳链是否构成环状等特点，可将天然黄酮类化合物分为以下主要类型。 如表所示。1.黄酮类结构特点：C-3位无氧取代基代表化合物：黄芩中主要抗菌、消炎有效成分黄芩苷，该成分也是中成药“双黄连注射液”的主
34、要活性成分。2.黄酮醇类结构特点：C-3位有含氧取代基代表化合物：槐米中的槲皮素及其苷（芦丁），后者具有维生素P样作用，用于治疗毛细血管变脆引起的出血症，并用作高血压的辅助治疗剂。银杏叶中分离出的黄酮类化合物具有扩张冠状血管和增加脑血流量的作用，如山柰酚、槲皮素等。3.二氢黄酮（醇）类结构特点：C-2、C-3位双键被还原代表化合物：陈皮中的橙皮苷具有和芦丁相同的用途，也有维生素P样作用，多作成甲基橙皮苷供药用，用于治疗冠心病。水飞蓟宾具有保肝、提高肝脏解毒能力的作用，临床上有水飞蓟宾胶囊剂及其片剂。4.异黄酮类结构特点：B环连接在C-3位上代表化合物：葛根总异黄酮有增加冠状动脉血流量及降低心肌
35、耗氧量等作用，其主要成分有大豆素、大豆苷及葛根素等，它们均能缓解高血压患者的头痛症状，大豆素还具有雌激素样作用。葛根素注射剂引起急性血管内溶血属于型变态反应。5.查耳酮类结构特点：两个苯环之间的三碳链为开链结构代表化合物：红花中有效成分为红花黄色素，具有治疗心血管疾病的作用，已应用于临床。6.花色素类又称花青素，是一类水溶性色素，多以苷的形式存在。7.黄烷醇类又称儿茶素类化合物，如中药儿茶的主要成分（+）-儿茶素。B型题A.黄酮醇B.二氢黄酮C.二氢黄酮醇D.异黄酮E.查耳酮1.2，3位有双键，3位连有羟基的黄酮类化合物是（）【正确答案】A2.2，3位无双键，3位连有羟基的黄酮类化合物是（）【
36、正确答案】C3.2，3位无双键，3位没有羟基的黄酮类化合物是（）【正确答案】B4.2，3位有双键，3位连有B环的黄酮类化合物是（）【正确答案】D三、理化性质及显色反应1.性状（1）形态黄酮类化合物多为结晶性固体，少数（如黄酮苷类）为无定形粉末。（可用结晶或重结晶法进行分离）（2）旋光性游离的苷元中，除二氢黄酮、二氢黄酮醇、黄烷及黄烷醇有旋光性外，其余均无光学活性。黄酮苷类由于在结构中引入糖分子，故均有旋光性，且多为左旋。（3）颜色黄酮类化合物大多呈黄色，所呈颜色主要与分子中是否存在交叉共轭体系有关，助色团（-OH、-0CH3等）的种类、数目以及取代位置对颜色也有一定影响。黄酮、黄酮醇及其苷类多
37、显灰黄黄色，查耳酮为黄橙黄色，二氢黄酮、二氢黄酮醇及异黄酮类，几乎无色，异黄酮显微黄色。2.溶解性 黄酮类化合物的溶解度因结构类型及存在状态不同而有很大差异。一般难溶或不溶于水。易溶于甲醇、乙醇、乙酸乙酯、乙醚等有机溶剂及稀碱水溶液中。黄酮、黄酮醇、查耳酮等平面性强的分子，分子间排列紧密，相互用力较大，故更难溶于水；而二氢黄酮及二氢黄酮醇等，因系非平面性分子，分子间排列不紧密，相互作用力较小，有利于水分子进入，溶解度稍大；花色苷元（花青素）类以离子形式存在，故水溶度较大。黄酮类化合物的羟基糖苷化后，水溶性相应加大，而在有机溶剂中的溶解度则相应减小。3.酸碱性 （1）酸性黄酮类化合物因分子中多具
38、有酚羟基，故显酸性，可溶于碱性水溶液、吡啶、甲酰胺及二甲基甲酰胺中。酸性由强至弱的顺序：7，4-二OH7-或4-0H一般酚羟基5-OH5%NaHCO3 5%Na2CO3 0.2%NaOH 4%NaOH7-和4-位酚羟基，受p-共轭效应影响,酸性较强；3或5-位酚羟基，可与4-位的羰基形成分子内氢键，故酸性最弱。此性质可用于提取、分离及鉴别工作。（2）碱性 黄酮类化合物分子中-吡喃酮环上的1-位氧原子，因有未共用电子对,故表现出微弱的碱性，可与强无机酸，如浓硫酸、盐酸等生成（钅羊）盐，该盐极不稳定，加水后即分解。黄酮类化合物溶于浓硫酸中生成的（钅羊）盐，常常表现出特殊的颜色,可用于黄酮类化合物结
39、构类型的初步鉴别。某些甲氧基黄酮溶于浓盐酸中显深黄色,且可与生物碱沉淀试剂生成沉淀。所生成的盐极不稳定，加水后即可分解。4.显色反应 黄酮类化合物的颜色反应与分子中的酚羟基及-吡喃酮环有关。（1）还原反应1）盐酸-镁粉（或锌粉）反应 （最常用的反应）多数黄酮、黄酮醇、二氢黄酮和二氢黄酮醇类化合物显橙红至紫红色，少数显紫色至蓝色，当B环上有-OH或-OCH3取代时，呈现的颜色亦即随之加深。但查耳酮、儿茶素类则无该显色反应。异黄酮类除少数例外，也不显色。注意：由于花青素及查耳酮等在浓盐酸酸性下也会发生色变，故需预先作空白对照实验。应先加盐酸不显色，再加镁粉。2）四氢硼钠（钾）反应NaBH4是对二氢
40、黄酮（醇）类化合物专属性较高的一种还原剂。方法：是在试管中加入0.1ml含有样品的乙醇液，再加等量2%NaBH4的甲醇液,1分钟后，加浓盐酸或浓硫酸数滴，生成紫至紫红色。（2）金属盐类试剂的络合反应 黄酮类化合物分子中若具有3-羟基、4-羰基或5-羟基、4-羰基或邻二酚羟基等结构，则可以与许多金属盐类试剂如铝盐、锆盐、锶盐等反应，生成有色的络合物或有色沉淀，有的还产生荧光。1）铝盐样品 + 1%AlCl3（三氯化铝） 黄色（紫外灯max415 nm下呈亮黄色荧光）（4-羟基黄酮醇或7，4-二羟基黄酮醇显天蓝色荧光）2）锆盐利用此反应鉴别黄酮类化合物分子中3-或5-OH的存在与否：3位有羟基的黄酮类化合物与二氯氧锆形成的络合物3）三氯化铁反应多数黄酮类化合物因分子中含有酚羟基，可与Fe3+反应呈蓝色。四、提取与分离黄酮类化合物的溶解性：游离黄酮：多不溶于水；易溶于甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯、氯仿；溶于碱水。黄酮苷类：多溶于水、甲醇、乙醇、丙酮；不溶于氯仿、石油醚等低极性有机溶剂；溶于碱水。1.提取黄酮苷类（1）溶剂法乙醇和甲醇是最常用的黄酮化合物提取溶剂。利用黄酮类化合物与混入的杂质极性不同，选用不同溶剂进行萃取可达到精制纯化的目的。（2）碱提酸沉法酚羟基黄酮碱性水或碱性稀醇（如50%的