执业药师-中药化学总结

执业药师-中药化学总结内容摘要：

醚化等 ； 2）酰化反应： 乙酰化反应所用试剂多为醋酐 ； 3）缩醛和缩酮化反应 （又称羰基反应） ：酮或醛在脱水剂作用下易与具有适当空间的 1， 3二醇羟基或邻二醇羟基生成环状的缩醛或缩酮。 4）硼酸络合反应：许多具有邻二羟基的化合物 （ 同一平面上 ） 可与硼酸、钼酸 、铜氨、碱金属等试剂反应生成络合物，使 糖 的理化性质发生较大改变，据此可用于糖、苷等化合物的分离、鉴定以及构型的确定。 显色反应 ： 1） Molish 反应： +5%α 萘酚乙醇及浓 H2SO4,两液面间有紫色环产生。 2）菲林反应： +新制的氢氧化铜 ，生成砖红色沉淀； 3）多伦反应： +新制银氨溶液，生成银镜。 （注 Molish 反应阳性说明样品中含糖或苷，菲林或 多伦反应阳性说明样品存在还原糖）。 鉴别：常用水饱和的有机溶剂作展开剂，不用含有硫酸等腐蚀性的酸作为显色剂。 二）苷 的化学性质 ： 裂解 ：苷键在稀酸或酶的作用下可以断裂，水解成为苷元和糖或次生苷和糖。 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。 常用的酸有 盐酸、硫酸、乙酸、甲酸等等。 其机制是苷原子先质子化，然后断键生成阳碳离子或半椅型中间体，在水中溶剂化而成糖。 ① 按苷键原子不同，酸水解的易难顺序为： N苷＞ O苷＞ S苷＞ C苷。 ② 吡喃糖苷中吡喃环的 C5上取代基越大越难水解，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。 ③ 氨基糖较羟基糖难水解 ，羟基糖又较去氧糖难水解。 ④ 呋喃糖苷较吡喃糖苷易于水解，酮糖较醛糖易水解。 2)碱催化水解 :一般苷键属于缩醛结构，对碱稳定。 所以 仅酯苷、酚苷、烯醇苷和 β 吸电子基取代的苷等才能被水解。 3)酶催化水解 :① 转化糖酶： β 果糖苷水解； ② 麦芽糖酶： α 葡萄糖苷水解； ③ 杏仁苷酶：一种 β 葡萄糖苷水解酶，专属性较低，水解一般 β 葡萄糖苷和有关六碳醛糖苷； ④ 纤维素酶： β 葡萄糖苷水解酶。 酶催化具有专属性高，条件温和的特点。 常用的酶有转化糖酶、麦芽糖酶、杏仁苷酶和纤维素酶等。 pH条件对酶水解反应是十分重要的，例如：芥子 苷酶水解芥子苷，在 pH 7 时酶解生成异硫氰酸酯，在 pH 34时酶解则生成腈和硫黄。 4）乙酰解反应：苷键部分开裂，得到单糖、低聚糖与苷元的酰化物，增加产物的脂溶性还用来提纯、分离鉴定（常用些反应来确定苷中糖与糖的连接位置），乙酰解 1,6苷键最易开裂而后是 1,4苷键，后 1,3 苷键，后 1,2 苷键。 5）氧化开裂（ Smith 降解 ） 反应：主要用于难水解的 C 苷的水解及某些在酸水解时苷元发生变化的苷的水解，如 AB 型人参皂苷的水解。 （注：酸水解温和水解得到次级苷，剧烈水解得到破坏的苷元；碱催化得到苷元；酶水解专属性强 条件温和得到原生苷或次级苷；乙酰解室温反应得到乙酰化单糖和乙酰化低聚糖； Smith 降解条件温和得到原生苷元。 ） :Molish 反应 三 .苷类化合物的 提取分离 鉴定 一）提取 ： 有苷和苷元的区分，苷在适当的条件下能转变为苷元。 苷是亲水成分，苷元是亲脂成分。 常采用沸水、甲醇乙醇提取原生苷，或者在药材原料中拌入一定量的无机盐（如碳酸钙 ） ， 且过程中不要接触酸碱防水解；多采用酶解法来提取次生苷；药材中的 游 离 苷 元直接用有机溶剂提取，而苷类中的苷元可先水解而后再提取（ 一般可用乙醚或氯仿萃取得到苷元，用醋酸乙 酯萃取得到单糖苷，用正丁醇萃取得到多糖苷。 ） 二）分离：初步分离多用溶剂法与大孔树脂法。 系统分离常采用柱色谱法。 三）苷类化合物的 结构测定 （糖的种类、构型和比例的确定 ,糖与糖连接位置，糖与苷元的连接位置） ： 1） PC:展开剂以正丁醇 乙醇 水 (简称 BAW 系统 )和水饱和的苯酚两种系统最为普遍。 最常 用于 葡萄糖和鼠李糖 的鉴别（ 鼠李糖极性小于葡萄糖， Rf值大于葡萄糖 ） ； 2） TLC； 3） GC； 4）离子交换色谱。 5） HPLC。 ： 测定糖链的结构主要解决三个问题： 单糖的组成；糖与糖的连接位置 和顺序；苷键的构型。 1）分子量的测定 （ 多采用质谱法 ）； 2）单糖的鉴定 （ 一般是将苷键全部酸水解，然后用 PC检出单糖的种类）。 3）单糖之间连接位置的确定 (苷全甲基化甲醇解， 13CNMR 苷化位移 )。 4） 糖链连接顺序的确定 (缓和水解法 ,Smith 裂解法 ,质谱分析 )； 5）苷健构型的确定 （ 酶催化水解方法、分子旋光差法（ Klyne 法）和 NMR 法。 ） 四 .苦杏仁中所含苷类化合物 苦杏仁苷是一种 氧苷中的 氰苷，易被酸和酶所催化水解。 水解所得到的苷元 α 羟基苯乙腈很不稳定，易分解生成苯甲醛和氢氰酸。 其中 苯甲醛具有特殊的香味 ，通常将此作为鉴别苦杏仁苷的方法。 此外，苯甲醛可使 三硝基苯酚试纸显砖红色 的反应也可用来鉴定苦杏仁苷的存在。 四 章 .醌 类 ：一 .化学结构与理化性质： 一 ） 结构与分类： ： 从结构上分主要有苯醌、萘醌、菲醌、蒽醌等四类。 ： 分为邻苯醌和对苯醌两类。 ： 多具明显的生物活性，如紫草中紫草素 等。 ： 天然菲醌类衍生物包括邻醌及对醌两种类型。 ： 包括蒽酮及其不同还原程度的产物 ； 按母核可分为单蒽核及双蒽核，按氧化程度又可分为氧化蒽酚、蒽酚、蒽酮、蒽酚及蒽酮的二聚物 ； 按是否含糖和是否形 成苷来分类，分为游离蒽醌和结合蒽醌。 1）单蒽核类 ：① 蒽醌及其苷类 ： 天然蒽醌以 9， 10蒽醌最为常见，其 C C10为最高氧化状态，较为稳定。 如 大黄素型 （ OH 分布在两侧苯环上） 与 茜草素型 （ OH分布在一侧苯环上）；② 氧化蒽酚类 （ 蒽醌在碱性溶液中可被锌粉还原 ， 生成 不稳定的 氧化蒽酚及其互变异构体蒽二酚 ）； ③ 蒽酚或蒽酮类 （ 蒽醌在酸性溶液中被还原，则生成蒽酚及其互变异构体蒽酮 ）等； 2）双蒽核类 ：① 二蒽酮类 ： 是二分子蒽酮脱去一分子氢后相互结合而成的化合物， 多以苷的形式存在，如中药大黄、番泻叶中致泻的主要成分番泻苷 A、 B、 C、 D， 大黄中致泻的主要成分番泻苷 A，就是因其在肠内转变为大黄酸蒽酮而发挥作用。 ② 二蒽醌类 ： 蒽醌类脱氢缩合或二蒽酮类氧化均可形成二蒽醌类 ， 如山扁豆双醌。 ③其他： 去氢二蒽酮类 、 日照蒽酮类 、 中位苯骈二蒽酮类 等。 二 ） .理化性质 ： ：多为有色结晶，苯醌、萘醌多以游离态存在，蒽醌主要以苷的形式存在，颜 色 随着助色团酚羟基的引入 增多。 ： 游离的醌类多具升华性，小分子的苯醌类及萘醌类具有挥发性 ，能随水蒸气蒸馏。 ： 游离醌类多溶于有机溶剂， 几 不溶于水。 而醌类成苷后，极性增大。 蒽醌的 C苷水中有机溶剂 中溶解度均小，易溶于吡啶中。 ： 蒽醌类衍生物酸性强弱的排列顺序为：含 COOH（ 5%碳酸氢钠 ） ＞含二个 及 以上 β OH（ 5%碳酸氢钠 ） ＞含一个 β OH（ 5%碳酸钠 ） ＞含二个 及 以上 α OH（ 1%氢氧化钠 ） ＞含一个 α OH（ 5%氢氧化钠 ）。 在分离工作中，常采 取碱梯度萃取法 来分离蒽醌类化合物。 ：羰基上 O原子在存在，蒽醌类也具有微弱碱性，能在浓硫酸中生成羊盐再转成阳 C离子，同时伴有颜色变化。 ： 1） Feigl 反应 ： 所有 醌类衍生物 在碱性条件下加热与醛类、邻二硝基苯反应，生成紫色化合物。 2） 无色亚甲蓝显色 试验 ：专用于检识苯醌及萘醌。 样品在白色背景下呈现出蓝色斑点，可与蒽醌类区别。 3） Borntrager’s 反应 ： 羟基蒽 醌 类化合物遇碱显红至紫红色。 蒽酚、蒽酮、二蒽酮类化合物需氧化形成羟基蒽醌后才能呈色。 4） KestingCraven 反应 当 苯醌及萘醌 类化合物的 醌环上有未被取代 的位置时，在碱性条件下与含活性次甲基试剂，如乙酰乙酸酯、丙二酸酯反应，呈蓝绿色或蓝紫色。 蒽醌类化合物因不含有未取代的醌环，故不发生该反应，可用 于与苯醌及萘醌类化合物区别。 5） 络合反应 ： 具有 α 酚羟基或邻二酚羟基，则可与 Pb2+、 Mg2+等金属离子形成络合物。 与 Pb2+形成的络合物 在一定 pH 条件下能 沉淀 析出 ，与 Mg2+形成的络合物 具 有一定的颜色，可用于鉴别。 如果母核上只有 1个 α OH或 1个 β OH，或 2个 0H 不在同环上，则显橙黄至橙色；如已有 1个 α OH，并另有 1个 0H在邻位则显蓝至蓝紫色，若在间位则显橙红至红色，在对位则显紫红至紫色。 6） 对亚硝基二甲苯胺反应 ： 9 或 10 位未被取代的 羟基蒽酮 类化合物阳性具多种颜色，尤其是1， 8二头羟基衍生物均呈绿色。 可用于蒽酮类化合物的定性检查。 二 .醌类的 提取与分离 ：一） 提取 ： 甲醇、乙 醇 提取（苷及苷元）、 碱提酸沉法（苷元）、水蒸气蒸馏法提取（具挥发性的苯醌及萘醌）。 二 ） 分离 ： ：两者极性差异大 ，前者易溶于水，而后者则易溶于有机溶剂如氯仿等，因而常用与水不混溶的有机溶剂萃取或回流提取蒽醌粗提物， 实现分离 两者。 ： pH梯度萃取法和 色谱法。 pH 梯度萃取法是最常用的手段。 柱色谱法常用的吸附剂有 硅胶、 磷酸氢钙、 聚酰胺， 一般不用 氧化铝， 以免发生不可逆的化学吸附。 ： 苷类 极 性较强， 常用极性大的乙酸乙脂、正丁醇将蒽醌苷从水提液中分离出来，亦用 吸 附及分配柱色谱 法（ 常用载体有 聚酰 胺、硅胶及 葡聚糖凝胶 ）。 四 .结构测定 ： 一 ） 红外光谱法（ IR） ： 羰基 ： 饱和直链酮型羰基的典型伸缩频率为 l715 cm1，由于蒽醌羰基的 α 、 β 位存在共轭系统，故 未取代蒽醌伸缩频率为 1675cm1。 当蒽醌环上有取代基时，羰基的伸缩频率及吸收强度都改变。 一般吸电子基团使频率变高，波数增加，供电子基团使频率变低，波数减少。 的羟基 ： α OH因与 C=O 缔合，其吸收频率移至 3150cm1以下，多与不饱和 C— H的伸缩振动频率重叠； β OH振动频率较 α OH 高，在 3600～ 3150cm1区间，若只有 1 个 β OH，则大多数在 3300～ 3390cm1之间有 1个吸收峰，若在 3600～ 3150cm1之间有几个峰，表明蒽醌母核可能有多个 β OH。 3. 1， 8二羟基蒽醌和 1羟基蒽醌具有 2个羰基峰，其中 1，8二羟基蒽醌的 2个羰基峰相差大于 40cm1， 1羟基蒽醌的 2个羰基峰相差小于 40cm1。 其他类型的羟基蒽醌均为 1个羰基峰。 二 ） 质谱法 ： 蒽醌类衍生物的质谱特征 是 分子离子峰 易得到，其 基峰 常为苷元离子 ，游离醌 类分子离子峰强，且多数为基峰， 依次脱去两分子 CO， 得到 MCO 及 M2CO 的强峰以及它们的 双电荷峰。 三 含醌类化合物的中药实例 ： 成分多为羟基蒽醌类化合物， 游离型包括 大黄酸、大黄素、 土大黄素 、芦荟大黄素、大黄素甲醚、大黄酚、 异大黄素等，结合型主要包括蒽醌苷和双蒽酮苷。 双蒽酮苷中有 番泻苷 A、 B、 C、 D、 E、 F。 常用 pH 梯度萃取法 提取 分离。 2 丹参 ：含 多种菲醌衍生物，其中 丹参醌 Ⅱ A、丹参醌 Ⅱ B（ 用心脑血管病 ） 、 隐丹参醌 （抗菌抗炎） 、丹参酸甲酯、羟基丹参醌等为邻醌类衍生物， 丹参新醌甲、丹参新醌乙、丹参新醌丙为 对醌类化合物。 通过 化学法鉴别 （ 取少量样品，加浓硫酸 2 滴， 丹参醌 Ⅱ 显绿色，隐丹参醌显棕色，丹参醌 I显蓝色。 此外，还可通过荧光法、薄层色谱法等进行相关化学成分的鉴别。 3 紫草 ： 含有 萘 醌类化合物 ，如 紫草素、 乙酰 紫草素等成分，为紫草的有效成分，具有止血、抗炎、抗菌、抗病毒及抗癌作用。 4 虎杖 ： 含有蒽醌类化合物，如大黄酸、大黄素、大黄素甲醚、大黄酚及其糖苷等。 A 型题 大黄酸可溶于（ ） [答疑编号 111040101] 『正确答案』 C 下列蒽醌类化合物中，酸性强弱的顺 序是（ ） 大黄素 芦荟大黄素 大黄酚 芦荟大黄素 大黄素 大黄酚 大黄酸 芦荟大黄素 大黄酚 芦荟大黄素 大黄素 大黄酸 大黄素 大黄酚 芦荟大黄素 [答疑编号 111040102] 『正确答案』 A 能用于大黄素型和茜草素型两类化合物在结构上的主要区别是（ ） [答疑编号 111040103] 『正确答案』 D A 型题 对碱显红色的化合物是（ ） A B [答疑编号 111040201] 『正确答案』 C 番泻苷 A 用三绿化铁氧化、盐酸水解以后得到（ ）。