中藥化學:是一門結合中醫藥基本理論和臨床用藥經驗,主要運用化學理論和方法及其它現代科學理論和技術研究中藥化學成分的學科。
┌有效成分:有生物活性,有一定治療作用的化學成分。
└無效成分:無生物活性,無一定治療作用的化學成分(雜質)。
HMBC譜:通過1H核檢測的異核多鍵相關譜,它把1H核和與其遠程偶合的13C核關聯起來。
FD-MS(場解吸質譜):將樣品吸附在作為離子發射體的金屬絲上送入離子源,只要在細絲上通以微弱的電流,提供樣品從發射體上解吸的能量,解吸出來的樣品即擴散到高場強的場發射區域進行離子化。
苷類:糖或糖的衍生物與另一非糖物質通過糖的端基碳原子連接而成的化合物。苷中苷元與糖連接的鍵稱苷鍵;連接非糖物質與糖的原子稱苷原子。
木脂素(lignans):一類由兩分子苯丙素衍生物(即C6-C3單體)聚合而成的天然化合物。
香豆素(coumarins):具有苯駢α-吡喃酮母核的一類天然化合物的總稱。在結構上可以看成是順鄰羥基桂皮酸失水而成的內酯。
黃酮類化合物(flavonoids):泛指兩個芳環(A環、B環)通過三個碳原子相互聯結而成的一系列化合物。
萜類化合物(terpenoids):一類由甲戊二羥酸衍生而成,基本碳架多具有2個或2個以上異戊二烯單位(C5單位)結構特征的化合物。
揮發油(volatile oil):也稱精油,是存在于植物體內的一類具有揮發性、具有香味、可隨水蒸氣蒸餾、與水不相混溶的油狀液體的總稱。
吉拉德(girard)試劑:是一類帶季銨基團的酰肼,可與具羰基的萜類生成水溶性加成物而與脂溶性非羰基萜類分離。
酯皂苷:三萜皂苷中的酯苷,又稱酯皂苷(ester saponins)。
次皂苷:當原生苷由于水解或酶解,部分糖被降解時,所生成的苷叫次皂苷或原皂苷元(prosapogenins)。
強心苷(cardiac glycosides):生物界中普遍存在的一類對心臟有顯著生理活性的甾體苷類,是由強心苷元與糖縮合的一類苷。
甾體皂苷(steroidal saponins)是一類由螺甾烷(spirostane)類化合物與糖結合而成的甾體苷類,其水溶液經振搖后多能產生大量肥皂水溶液樣的泡沫,故稱為甾體皂苷。
生物堿:(alkalodis)是來源于生物界的一類含氮有機化合物,大多數具有氮雜環結構,呈堿性并有較強的生物活性。
┌兩性生物堿:分子中有酚羥基和羧基等酸性基團的生物堿。
└親水性生物堿:主要指季銨堿和某些含氮-氧化物的生物堿。
霍夫曼降解:生物堿經徹底甲基化生成季胺堿,加熱、脫水、碳氮鍵斷裂,生成烯烴及三甲胺的降解反應。
隱性酚羥基:由于空間效應使酚羥基不能顯示其的酚酸性,不能溶于氫氧化鈉水溶液。
Vitali反應:莨菪堿(或阿托品)和東莨菪堿用發煙硝酸處理,分子中的莨菪酸部分發生硝基化反應,生成三硝基衍生物,再與堿性乙醇溶液反應,生成紫色醌型結構,漸變成暗紅色,最后顏色消失的反應。
┌可水解鞣質(hydrolysable tannins):指分子中具有酯鍵和苷鍵,在酸、堿、酶的作用下,可水解為小分子酚酸類化合物和糖或多元醇的一類鞣質。
└縮合鞣質(condensed tannins):用酸、堿、酶處理或久置均不能水解,但可縮合為高分子不溶于水的產物“鞣紅”的一類鞣質。
滲漉法:將藥材粗粉裝入滲漉筒中,用水或醇作溶劑,首先浸漬數小時,然后由下口開始流出提取液(滲漉液),滲漉筒上口不斷添加新溶劑,進行滲漉提取。
結晶、重結晶:化合物由非晶形經過結晶操作形成有晶形的過程稱為結晶。初析出的結晶往往不純,進行再次結晶的過程稱為重結晶。
鹽析:在混合物水溶液中加入易溶于水的無機鹽,最常用的是氯化鈉,至一定濃度或飽和狀態,使某些中藥成分在水中溶解度降低而析出,或用有機溶劑萃取出來。
升華法:固體物質加熱直接變成氣體,遇冷又凝結為固體的現象為升華。
第一章 緒論
中藥化學在研制開發新藥、擴大藥方面有何作用和意義?
答: 創新藥物的研制與開發,關系到人類的健康與生存,其意義重大而深遠。從天然物中尋找生物活性成分,通過與毒理學、藥理學、制劑學、臨床醫學等學科的密切配合,研制出療效高、毒副作用小、使用安全方便的新藥,這是國內外新藥研制開發的重要途徑之一。通過中藥有效成分研制出的許多藥物,目前仍是臨床的常用基本藥物,如麻黃素(麻黃堿)、黃連素(鹽酸小檗堿)、阿托品(atropine)、利血平(reserpine)、洋地黃毒苷(digitoxin)等藥物。
有些中藥有效成分在中藥中的含量少,或該中藥產量小、價格高,可以從其它植物中尋找其代用品,擴大藥源,大量生產供臨床使用。如黃連素是黃連的有效成分,但如果用黃連為原料生產黃連素,其成本很高。一般來講,植物的親緣關系相近,則其所含的化學成分也相同或相近。因此,可以根據這一規律按植物的親緣關系尋找某中藥有效成分的代用品。
有些有效成分的生物活性不太強,或毒副作用較大,或結構過于復雜,或藥物資源太少,或溶解度不符合制劑的要求,或化學性質不夠穩定等,不能直接開發成為新藥,可以用其為先導化合物,通過結構修飾或改造,以克服其缺點,使之能夠符合開發成為新藥的條件。
第二章 中藥化學成分的一般研究方法
寫出常用溶劑種類。
答: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<甲醇(乙醇)<水。
溶劑提取法選擇溶劑的依據是什么?
答:選擇溶劑的要點是根據相似相溶的原則,以最大限度地提取所需要的化學成分,溶劑的沸點應適中易回收,低毒安全。
水蒸氣蒸餾法主要用于哪些成分的提取?
答:水蒸汽蒸餾法用于提取能隨水蒸汽蒸餾,而不被破壞的難溶于水的成分。這類成分有揮發性,在100℃時有一定蒸氣壓,當水沸騰時,該類成分一并隨水蒸汽帶出,再用油水分離器或有機溶劑萃取法,將這類成分自餾出液中分離。
第三章 糖和苷類化合物
·苷鍵具有什么性質,常用哪些方法裂解?苷類的酸催化水解與哪些因素有關?水解難易有什么規律?
答:苷鍵是苷類分子特有的化學鍵,具有縮醛性質,易被化學或生物方法裂解。苷鍵裂解常用的方法有酸、堿催化水解法、酶催化水解法、氧化開裂法等。苷鍵具有縮醛結構,易被稀酸催化水解。常用酸有鹽酸、硫酸、乙酸、甲酸等,酸催化水解反應一般在水或稀醇溶液中進行。水解發生的難易與苷鍵原子的堿度,即苷鍵原子上的電子云密度及其空間環境有密切關系。有利于苷鍵原子質子化,就有利于水解。
·苷鍵的酶催化水解有什么特點?
答:酶是專屬性很強的生物催化劑,酶催化水解苷鍵時,可避免酸堿催化水解的劇烈條件,保護糖和苷元結構不進一步變化。酶促反應具有專屬性高,條件溫和的特點。酶的專屬性主要是指特定的酶只能水解糖的特定構型的苷鍵。如α-苷酶只能水解α-糖苷鍵,而β-苷酶只能水解β-糖苷鍵,所以用酶水解苷鍵可以獲知苷鍵的構型,可以保持苷元結構不變,還可以保留部分苷鍵得到次級苷或低聚糖,以便獲知苷元和糖、糖和糖之間的連接方式。
·如何用斐林試劑反應鑒定多糖或苷?
答:還原糖能使斐林試劑還原,產生磚紅色氧化亞銅沉淀。此反應可用于鑒定多糖或苷,即同時測試水解前后兩份試液,水解前呈負反應,水解后呈正反應或水解后生成的沉淀比水解前多,則表明含有多糖或苷。
第四章 醌類化合物
·為什么β-OH蒽醌比α-OH蒽醌的酸性大。
答:因為β-OH與羰基處于同一個共軛體系中,受羰基吸電子作用的影響,使羥基上氧的電子云密度降低,質子容易解離,酸性較強。而α-OH處在羰基的鄰位,因產生分子內氫鍵,質子不易解離,故酸性較弱。
第五章 苯丙素類化合物
(選擇題)下列物質Gibb′s反應呈陽性的是:【答案】BCE
A.5,8-二羥基香豆素 B.5,6,7-三羥基香豆素 C.5,7-二羥基香豆素 D.5,6,7,8-四羥基香豆素 E.5,7-二羥基-6-氧甲基香豆素
香豆素具有哪些理化性質?怎樣從植物體中提取分離香豆素?
·香豆素的理化性質:
(1)游離型:有晶型,有芳香氣味,分子量小的具升華性和揮發性,能溶于沸水,難溶于冷水,易溶于親脂性有機溶劑和甲醇、乙醇。
(2)成苷后:無揮發性,無香味,無升華性,能溶于水、甲醇、乙醇,難溶于親脂性有機溶劑。
(3)具內酯通性,遇堿開環、遇酸閉合,具有異羥肟酸鐵反應。
(4)可發生環合、加成、氧化等反應。
·提取分離:(1)系統溶劑法;(2)堿溶酸沉法;(3)水蒸氣蒸餾法;(4)色譜分離法。
labat反應應用于區別何種基團?
labat反應用于鑒別亞甲二氧基 –CH2-O-CH2-
如何用化學方法鑒別6,7-二羥基香豆素和7-羥基-8-甲氧基香豆素?
答:6,7-呋喃香豆素和7,8-呋喃香豆素,分別加堿堿化,然后用Emerson試劑,反應呈陽性者為7,8-呋喃香豆素,陰性者為6,7-呋喃香豆素。
寫出異羥肟酸鐵反應的反應式。
答:異羥肟酸鐵反應
香豆素·顯色反應
1. 異羥肟酸鐵反應在堿性條件下,內酯開環,與鹽酸羥胺中的羥基縮合生成異羥肟酸,然后在酸性條件下再與Fe3+絡合→ 紅色。
2. 酚羥基反應有酚羥基取代的香豆素類在水溶液中可與FeCl3試劑絡合而產生綠色至墨綠色沉淀。
若酚羥基的鄰對位無取代時,可與重氮化試劑反應→ 紅色至紫紅色。可以判斷取代酚羥基的鄰對位有無取代
3. Gibb's反應與酚羥基對位的活潑氫縮合→ 藍色。若C6位無取代→ 藍色,若有取代則負反應。判斷C6位有無取代基
4. Emerson反應與酚羥基對位的活潑氫反應→ 紅色。用以判斷C6位有無取代基存在。
香豆素·提取分離 游離香豆素多具有親脂性,而香豆素苷類因極性增大而具親水性,由此可選擇合適的溶劑進行提取。常用方法有:
·溶劑提取法:利用極性由小到大的溶劑順次萃取時,各萃取液濃縮后都有可能獲得結晶,再結合其他分離方法進行分離。
·堿溶酸沉法:香豆素類多呈中性或弱酸性,可被熱的稀堿液所皂化溶解,加酸酸化后可降低在水中的溶解度,可析出沉淀或被乙醚溶解而與雜質分離。
·水蒸汽蒸餾法:小分子的香豆素具有揮發性,可用水蒸汽蒸餾法進行提取,提取液經適當濃縮后可析出香豆素結晶。本法提取方法簡便,純度也較高。
·色譜分離法:常用于結構相近的香豆素化合物。柱色譜分離~慎用堿性氧化鋁。
香豆素·結構測定
·紫外光譜(UV):未取代的香豆素可在λmax274nm(logε4.03)和311nm(logε3.72)有兩個吸收峰,分別為苯環和α-吡喃酮結構所引起。取代基的導入常引起吸收峰位置的變化。一般烷基取代影響很小,而羥基導入常使吸收峰紅移。其峰位常隨測試溶液的酸堿性而變化。
·紅外光譜(IR):香豆素類成分屬于苯駢α-吡喃酮,因此在紅外光譜中應有α-吡喃酮的吸收峰1745~1715cm-1及芳環共軛雙鍵的吸收峰1645~1625cm-1特征,如果有羥基取代,還可有3600~3200cm-1的羥基特征吸收峰,另外還可見到C=C的骨架振動。
·核磁共振譜:
1. 氫譜(1H-NMR):香豆素的環上質子由于受內酯環中羰基的吸電子共軛效應影響,可使H3、H6、H8的信號出現在較高磁場,而H4、H5、H7等質子信號出現在較低磁場。C3、C4未取代的香豆素,其H3和H4信號分別以雙重峰出現在δ6.1~6.3ppm和δ7.6~8.1ppm處(J=7~9Hz)。
2. 碳譜(C13-NMR): 香豆素母核9個碳原子的化學位移如下:
碳原子 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 C10
δ(×10-6) 160.4116.4143.6 128.1 124.4 131.8 116.4 153.9 118.8
由表所見,C2屬羰基碳,處于最低場,一般在159~162ppm;C9由于受吡喃環中氧原子的影響,化學位移也處于較低的磁場范圍,一般在149~155ppm,取代基的存在對香豆素母核C原子的化學位移產生較大影響。當成苷時,香豆素的α-碳原子向高場位移,而β-碳向低場位移。
·質譜(MS)
香豆素類化合物的基本質譜特征是連續失去CO,而形成[M-CO]+及[M-2CO]+的碎片峰,其基本碎片受取代基影響,與取代基種類與數目有關。
1.簡單香豆素 香豆素母核有強的分子離子峰,基峰是[M-CO]+的苯駢呋喃離子。由于環中還含有氧,它還可失去1分子CO,形成[M-2CO]+峰,并再進一步失去氫而形成m/z89峰。[香豆素的裂解方式]
2.呋喃香豆素 與簡單香豆素的質譜特征相類似,呋喃香豆素也先失去CO,形成苯駢呋喃離子,再繼續失去CO。[7,8-呋喃香豆素的裂解方式]
3.吡喃香豆素 這類香豆素由于分子中具有偕二甲基結構,可先失去甲基,再失去CO。[邪蒿內酯的質譜]
第六章 黃酮類化合物
如何用UV法鑒別黃酮、黃酮醇、二氫黃酮、異黃酮、查耳酮
帶Ⅰ、帶Ⅱ兩峰皆強 ┌黃酮 帶Ⅰ峰位310~350nm
└黃酮醇 帶Ⅰ峰位350~385nm
帶Ⅱ為主峰、帶Ⅰ很弱 ┌異黃酮 帶Ⅱ峰位245~275nm
└二氫黃酮 帶Ⅱ峰位270~295nm
帶Ⅰ為主峰、帶Ⅱ較弱─ 查耳酮 帶Ⅰ峰位340~390nm
【帶Ⅱ(nm) 帶Ⅰ(nm) 黃酮類型
250~280 304~350 黃酮
250~28 330~357 黃酮醇(3-OH取代)
250~280 358~385 黃酮醇(3-OH游離)
245~27 310~330(肩峰) 異黃酮
270~295 300~330(肩峰) 二氫黃酮、二氫黃酮醇
220~270低強度 340~390 查耳酮
230~270低強度 370~430 噢哢 】】
黃酮類·酸堿性黃酮的酚羥基酸性由強到弱順序是:7,4′-二羥基>7-或4′—OH>一般酚羥基>5-OH
黃酮類·顯色反應
還原反應:
1.鹽酸-鎂粉反應:一般黃酮、黃酮醇、二氫黃酮、二氫黃酮醇類成分在乙醇或甲醇溶液中可被還原成紅色至紫紅色,個別的顯藍或綠色(如7、3′、4′-三羥基二氫黃酮)。而異黃酮不顯色。此反應可用于鑒識黃酮類化合物,也可鑒識某提取物或提取液中是否含有上述黃酮類成分。
2.四氫硼鈉(鉀)反應:二氫黃酮的專屬性反應,生成紅~紫紅色,而其它類不顯色,故可用于鑒別。
3.鈉汞齊還原反應:向黃酮類化合物的乙醇溶液中加入鈉汞齊,放置數分鐘至數小時或加熱,過濾,濾液用鹽酸酸化,則黃酮、二氫黃酮、異黃酮、二氫異黃酮類顯紅色,黃酮醇類顯黃色至淡紅色,二氫黃酮醇類顯棕黃色。
第七章 萜類和揮發油
環烯醚萜類有何結構特點?分為幾類?
答:環烯醚萜類多具有半縮醛及環戊烷環的結構特點,其半縮醛C1-OH性質不穩定,故環烯醚萜類化合物主要以C1-OH與糖成苷的形式存在于植物體內,而根據其環戊烷環是否裂環,可將環烯醚萜類化合物分為環烯醚萜苷及裂環環烯醚萜苷二大類。
揮發油常用提取方法有那些?
答:(1).蒸餾法 該法是提取揮發油最常用的方法, 蒸餾法雖具有設備簡單、容易操作、成本低、提油率高等優點,但總體來說,揮發油與水接觸時間較長,溫度較高,某些含有對熱不穩定成分的揮發油容易產生相應成分的分解而影響揮發油的品質,因此對熱不穩定的揮發油不能用此法提取。(2).溶劑提取法,此法得到的揮發油含雜質較多,因為其他脂溶性成分如樹脂、油脂、蠟、葉綠素等也同時被提出,故必須進一步精制提純。(3).吸收法常用來提取貴重的揮發油,如玫瑰油、茉莉花油常采用吸收法進行。吸收揮發油后的油脂可直接供香料工業用,也可加入無水乙醇共攪,醇溶液減壓蒸去乙醇即得精油。(4).壓榨法 此法適用于含揮發油較多的原料,如鮮橘、柑、檸檬的果皮等,壓榨法所得的揮發油可保持原有的新鮮香味。(5).二氧化碳超臨界流體提取法,二氧化碳超臨界流體應用于提取芳香揮發油,具有防止氧化熱解及提高品質的突出優點。采用二氧化碳超臨界流體提取所得芳香揮發油氣味和原料相同,明顯優于其它方法。
某揮發油中含揮發性生物堿(A),醇類(B),醛類(C)和醚萜類(D),設計一流程將它們分離
揮發油的鑒定
1. 化學常數的測定
揮發油的化學常數是指示揮發油質量的重要手段,故化學常數的測定十分必要。化學常數的測定包括酸值、酯值和皂化值的測定。[具體測定方法]
┌1. 酸值 是代表揮發油中游離羧酸和酚類成分含量的指標。以中和1g揮發油中游離酸性成分所消耗KOH的毫克數表示。
│2. 酯值 是代表揮發油中酯類成分含量的指標。用水解1g揮發油中所含酯所需要的KOH毫克數表示。
└3. 皂化值 是代表揮發油中所含游離羧酸、酚類成分和結合態酯總量的指標。它是以皂化1g揮發油所需KOH的毫克數表示。實際上皂化值是酸值與酯值之和。
2. 功能基的測定
揮發油中功能基的測定包括酸堿性、酚類、羰基化合物、內酯類化合物和不飽和化合物及類化合物等等。[具體測定方法]
┌1. 酸堿性 測定揮發油的pH值。如呈酸性反應,則表示揮發油中含有游離酸性成分;如呈堿性反應,則表示揮發油中含有堿性成分。
│2. 酚類 將少許揮發油溶于乙醇中,加入三氯化鐵的乙醇溶液,如產生藍色、藍紫或綠色反應,表示揮發油中含有酚類成分。
│3. 羰基化合物 用硝酸銀的氨溶液檢查揮發油,如發生銀鏡反應,則表示醛類等還原性化合物存在,如用苯肼或苯肼衍生物、氨基脲、羥胺等試劑與揮發油作用,如│產生結晶性的衍生物,則表示有羰基類化合物存在。
│4. 內酯類化合物 于揮發油的吡啶溶液中加入亞硝酰鐵氰化鈉試劑及氫氧化鈉溶液,如出現紅色并逐漸消失,表示油中含有內酯類化合物。
└5. 不飽和化合物和奧類衍生物 于揮發油的氯仿溶液中滴加溴的氯仿溶液,如紅棕色褪去,表示油中含有不飽和化合物;繼續滴加溴的氯仿溶液,如產生藍色、紫色或綠色,則表示油中有奧類化合物存在。此外,在揮發油的無水甲醇溶液中加入濃硫酸,如有奧類衍生物存在,則應產生藍色或紫色反應。
3. 薄層鑒定
薄層色譜鑒定揮發油成分較一般試管法鑒定靈敏,而且由于分離后顯色干擾也較少,有利于分析判斷結果,故常采用薄層鑒定,常用吸附劑為硅膠或氧化鋁、展開劑為石油醚和石油醚-乙酸乙酯(85∶15)。[顯色劑]
4. 氣相色譜和氣相色譜——質譜聯用法鑒定
由于氣相色譜(GC)分離效率和靈敏度都高,樣品用量少,分析速度快,應用廣泛,而且還可制備高純度物質等優點,所以被廣泛應用于揮發油成分的分離、鑒定和含量測定,是研究揮發油成分的重要手段。而氣質聯用技術則充分克服了氣相色譜定性、定量分析的困難,目前已廣泛應用于揮發油的定性、定量方面。
第八章 三萜類化合物
三萜類化合物的分離有那些方法?
①分段沉淀法:由于皂苷難溶于乙醚、丙酮等溶劑,故可利用此性質,將粗皂苷先溶于少量甲醇或乙醇中,然后逐滴加入乙醚、丙酮或乙醚:丙酮(1:1)的混合溶劑(加入量以能使皂苷從醇溶液中析出為限),邊加邊搖勻,皂苷即可析出。分段沉淀法雖然簡便,但難以分離完全,不易獲得純品。
②膽甾醇沉淀法:皂苷可與膽甾醇生成難溶性的分子復合物,但三萜皂苷與膽甾醇形成的復合物不如甾體皂苷與膽甾醇形成的復合物穩定。
③色譜分離法:色譜法是目前分離三萜類化合物常用的方法。主要有吸附柱色譜法 、分配柱色譜法、高效液相色譜法、大孔樹脂柱色譜 、凝膠色譜法。
四環三萜和五環三萜分別包括哪些類型?
┌ 羊毛脂甾烷型:羊毛脂醇
│ 大戟烷型:大戟醇
│ 達瑪烷型:人參皂苷
四環三萜┤ 葫蘆素烷型:
│ 原萜烷型:
│ 楝素烷型:
└ 環菠蘿密烷型:
┌ 齊墩果烷型:
五環三萜┥ 烏蘇烷型:
│ 羽扇豆烷型:
│ 木栓烷型:
│ (異)羊齒烷型:
│ (異)何帕烷型:
└ 其他型:
第九章 甾體類化合物
構成強心苷的糖對強心作用的影響
甲型強心苷元及其苷的毒性規律一般為:苷元<單糖苷>二糖苷>三糖苷
單糖苷的毒性次序為:葡萄糖苷>甲氧基糖苷>6-去氧糖苷>2,6-去氧糖苷。
乙型強心苷元及其苷的毒性規律為:苷元>單糖苷>二糖苷。
乙型強心苷元的毒性大于相應的甲型強心苷元。
根據強心苷苷元和糖的連接方式有幾種?
答:強心苷大多是低聚糖苷,少數是單糖苷或雙糖苷。通常按糖的種類以及和苷元的連接方式,可分為以下三種類型:
I 型:苷元-(2,6-去氧糖)x-(D-葡萄糖)y ,如紫花洋地黃苷A。
II 型:苷元-(6-去氧糖)x-(D-葡萄糖)y,如黃夾苷甲。
III型:苷元-(D-葡萄糖)y, 如綠海蔥苷。
甲型強心苷的強心作用主要取決哪些因素?單糖苷的毒性次序是什么?
答:強心苷的強心作用取決于苷元部分,主要是甾體母核的立體結構、不飽和內酯環的種類及一些取代基的種類及其構型。糖部分本身不具有強心作用,但可影響強心苷的強心作用強度。
(1)甾體母核 C/D環須順式稠合。即必須具C3-β羥基,否則無活性
(2)不飽和內酯環 C17側鏈上α、β-不飽和內酯環為β-構型時,有活性;為α構型時,活性減弱。
(3)取代基 強心苷元甾核中一些基團的改變亦將對生理活性產生影響。
(4)糖部分 強心苷中的糖本身不具有強心作用,但它們的種類、數目對強心苷的毒性會產生一定的影響。一般來說,苷元連接糖形成單糖苷后,毒性增加。隨著糖數的增多,分子量增大,苷元相對比例減少,又使毒性減弱。單糖苷的毒性次序為:葡萄糖苷>甲氧基糖苷>6-去氧糖苷>2,6-去氧糖苷。
哪幾類試劑可以用于檢測強心苷的存在?
答:強心苷的理化鑒別主要是利用強心苷分子結構中甾體母核、不飽和內酯環、α-去氧糖的顏色反應。常用的反應有Liebermann-Burchard反應、Keller-Killiani反應、呫噸氫醇反應、Legal反應和Kedde反應等。
如果樣品的顯色反應表明有甾體母核和α-去氧糖,則基本可判定樣品含強心苷類成分。若進一步試驗,其Legal反應或Kedde反應等亦呈陽性,則表明樣品所含成分可能屬于甲型強心苷類,反之,則可能是乙型強心苷類。
甲型強心苷與乙型強心苷的主要區別是什么?如何鑒別二者?(化學法和波譜法)
甲型與乙型的主要區別在于不飽和程度不同:甲型--五元不飽和內酯環;乙型--六元不飽和內酯環。
區別:化學法。
甲型:可發生kedde反應,legal反應,raymond反應及baljet反應。
乙型不可。
波譜法:甲型苷元:217~220nm(UV)。
乙型苷元:295~300nm(UV)。
強心苷·水解反應 化學方法主要有酸水解,堿水解;生物方法有酶水解。
1.酸水解:
·溫和酸水解:對苷元影響小,不致引起脫水反應,對不穩定的α-去氧糖亦不致分解,故常得到雙糖和叁糖。此法不適用于16位有甲酰基的洋地黃強心苷類。
·強烈酸水解:增加作用時間或同時加壓才能得到一定量葡糖,但易得到縮水苷元。
·氯化氫丙酮法:此法適用于多數Ⅱ型強心苷水解,得到原生苷元和糖衍生物。
2.酶水解:能水解除去分子中的葡萄糖而保留α-去氧糖。
3.堿水解:堿試劑可使強心苷分子中的酰基水解,內酯環裂開、△20(22)轉位及苷元異構化等。
第十章 生物堿
溶解度
┌ 氮原子的存在狀態:游離叔胺堿、仲胺堿易溶于有機溶劑,季胺堿易溶于水
│ 分子的大小:小分子生物堿易溶于水。
·影響生物堿溶解度的因素 ┤ 功能團的種類:含酚羥基的叔胺堿可溶苛性堿溶液;含羧基的生物堿,溶解性類似水溶性生物堿;有內酯結構的生物堿可溶于熱苛性堿。
│ 功能團的數目:
└ 溶劑的種類:
·溶解性
┌ 親脂性
│(數量多,易溶于低極性有機溶劑,可溶于極性較大的有機溶劑,難溶或不溶水。)
游離生物堿 ┤
└ 水溶性
(數量少,易溶于水、酸水和堿水,可溶極性大的有機溶劑。不溶低極性有機溶劑。)
·生物堿鹽的溶解度和與其成鹽的酸有關
┌ 鹵代酸(鹽酸、氫溴酸、氫碘酸)[鹽酸鹽溶解度>氫溴酸鹽溶解度>氫碘酸鹽溶解度]
┌ 無機酸 ┤[含氧酸鹽溶解度>鹵代酸鹽溶解度]
│ └ 含氧酸(硫酸、磷酸等)
生物堿鹽┤
│ ┌ 大分子有機酸
└ 有機酸 ┤[小分子有機酸鹽溶解度>大分子有機酸鹽溶解度]
└ 小分子有機酸:
堿性
1. 共軛酸堿的概念及堿性強度表示
堿性基團與pKa值大小順序:胍基>季胺堿>脂肪胺基與脂氮雜環>芳胺與芳氮雜環>多氮同環芳雜環>酰胺基
2. 生物堿堿性強弱與分子結構的關系
生物堿堿性強弱與分子結構的關系
·氮原子的雜化方式和堿性的關系
氮原子的價電子在形成有機胺分子時的雜化軌道和碳原子一樣,有三種形式,即sp、sp2、sp3,但它是不等性雜化。在這三種雜化方式中,隨P電子成分的增加。其活動性增大,易提供電子(易吸引質子),則堿性強。因此,不同雜化軌道堿性強弱順序是: sp3>sp2>sp
季銨堿中的氮原子以離子狀態存在,同時含有以負離子形式存在的羥基,故顯強堿性。
·電效應和堿性的關系
凡能影響氮原子上的孤對電子對電子云密度分布的因素,都能影響生物堿的堿性。
1. 誘導效應:氮原子上的電子云密度受其附近取代基性質的影響。
┌ 供電子基使電子云密度增加,堿性增強。[例如](如烷基等)
取代基的影響 ┤
└ 吸電子基使電子云密度減少,堿性降低。(如芳環、酰基、酯酰基、
醚基、羥基、雙鍵)
雙鍵、羥基的吸電子誘導效應,使生物堿堿性減小,具有普遍性。但具有氮雜縮醛結構的生物堿,常易于質子化而顯強堿性。如阿替新(PKa12·9)。小檗堿是由醇胺型小檗堿異構化而來,醇胺型也屬于氮雜縮醛范疇,氮原子上的孤電子對與羥基的C-O單鍵的電子發生轉位,形成穩定的季銨型,而呈強堿性。
若氮雜縮醛體系中的氮原子處在“橋頭”時不能發生上述質子化,相反,卻因羥基吸電子誘導效應使堿性降低。如偽士的寧的堿性小于士的寧既是由于此。
2. 誘導-場效應:當生物堿分子中不止一個碳原子時,各個氮原子的堿度是不相同的,即使是雜化形式相同,周圍的化學環境相同的氮也是如此。當分子中一個氮原子質子化,就形成了一個強吸電基團,它對另一個氮原子產生二種降低堿度的效應,即誘導效應和靜電場效應。誘導效應是通過碳鏈傳遞,隨碳鏈增長而影響降低。靜電場效應是通過空間直接傳遞,故又稱直接效應。當吸電子基團在空間位置上與第二個氮原子相近時,直接效應表現的更為顯著。以上即為誘導-場效應。如無葉豆堿分子中兩個氮原子的ΔpKa 很大,為8.1(結構中兩個喹喏里西啶N的pKa值分別為11.4和3.3)其原因主要是兩個氮原子僅相隔3個碳原子,空間靠得很近這種誘導-場反應的影響。
3. 共軛效應:氮原子的孤電子對與具有π電子的基團相連接時,由于形成ρ-π共軛,使該氮原子的堿性降低。在生物堿分子結構中常見的ρ-π共軛體系有苯胺型、酰胺型和烯胺型。
在一些生物堿分子中存在的烯胺結構,有時是使生物堿堿性增加,這是因為這類烯胺結構通常含有下列平衡:
當A中R1和R2為烷基時是叔烯胺,R1或R2中有一個為H時,為仲烯胺,B為A的共軛酸。仲烯胺的共軛酸不穩定,而叔烯胺的共軛酸穩定,平衡向共軛酸方向進行,形成季銨,
堿性強。有些具有稠環的叔胺生物堿結構中也有叔烯胺結構,在立體條件許可下,氮原子的孤電子對與雙鍵的π電子能發生轉位時,則生成季銨型的共軛酸,而顯強堿性,如[蛇根堿]分子中N4的α、β位有雙鍵,N4形成季銨型,N1為N4的電子接受體,因而堿性強。但具有此種結構的生物堿如氮原子處于橋頭,雙鍵不能發生轉位,則氮原子受雙鍵吸電子誘導效應而堿性降低,如[新士的寧堿]
如氮上孤電子對與供電子基共軛時,則使堿性增強。含胍基的生物堿,由于胍基接受質子形成季銨離子,并具有高度共振穩定性,故顯強堿性。
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