天然药物化学第十一章-其他成分.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第一节 鞣质,鞣质原是指具有鞣制皮革作用的物质又称鞣酸或单宁。,鞣质,是由,没食子酸,（或其聚合物）的葡萄糖（及其他多元醇）酯、,黄烷醇,及其衍生物的聚合物以及两者混合共同组成的植物,多元酚,。,没食子酸,黄烷,-3,4-,二醇,D-Glc,一、主要的生理活性,1.抗肿瘤作用，如茶叶中,EGCG，,月见草中的月见草素,B,等有显著的抗肿瘤促发作用,；,2.抗脂质过氧化，清除自由基作用；,3.抗病毒作用；,4.抗过敏、疱疹作用以及利用其收敛性用于止 血、止泻、治烧伤等。,5.从含鞣质6%以上的植物水提液所得的浓缩产品,“,栲胶,”,，主要用于皮革工业的鞣皮剂，酿造工业用作澄清剂，工业用作木材粘胶剂、墨水原料、染色剂、防垢除垢剂等。,二、分布,鞣质广泛存在于自然界中，约70以上的中草药含有鞣质类成分，特别在种子植物中分布很普遍。鞣质存在于植物的皮、茎、叶、根、果实等部位。植物被昆虫伤害后的虫瘘中含有大量的鞣质，如五倍子所含鞣质高达70以上。植物中鞣质含量一般随植物的年龄、存在部位、生长环境、生长季节等条件不同而异。,(1),没食子酸鞣质,(,酚酸）,水解后能生成没食子酸和糖或多元醇。此类鞣质的糖或多元醇部分的羟基全部或部分地被酚酸或缩酚酸所酯化，结构中具有酯键或酯苷键。其中糖及多元醇部分最常见的为葡萄糖，此外还有,D-,金缕梅糖、原栎醇、奎宁酸等。,没食子酰基,五倍子鞣质,-,可水解鞣质代表,五倍子鞣质,以五没食子酰葡萄糖为基础，在,2,3,4,位上有更多的没食子酰基以缩酚酸形式相连接,五没食子酰葡萄糖,0,六没食子酰葡萄糖,1,七没食子酰葡萄糖,2,八没食子酰葡萄糖,3,X+Y+Z,（,2,）逆没食子酸鞣质,是六羟基联苯二酸或与其有生源关系的酚羧酸与多元醇(多数是葡萄糖)形成的酯。水解后可产生逆没食子酸(鞣花酸)与六羟基联苯二甲酸等,六羟基联苯二酸（,HHDP,）,逆没食子酸,黄没食子酸,六羟基联苯二甲酸,（,2,）逆没食子酸鞣质,水解后可产生逆没食子酸(鞣花酸)和糖或同时有黄没食子酸或其他酸。,2,、缩合鞣质,在酸、碱、酶的作用下不能水解，但可聚合成高分子不溶于水的产物鞣红（鞣酐）沉淀。故又称为鞣红鞣质。,黄烷,-3-,醇类,黄烷,-3,4-,二醇类,原花色素类,（,+,）儿茶素,（,+,）表儿茶素,（,-,）儿茶素,（,-,）表儿茶素,(1),黄烷,-3-,醇类,(2),黄烷,-3,4-,二醇类,3,、复合鞣质,由酚酸类、羟基黄烷醇类与多羟基物质缩合连接而成的一类复杂化合物。,近年来陆续从山茶及番石榴属中分离出含有黄烷醇的逆没食子鞣质。例如山茶素,B，,山茶素,D,及番石榴素,A、C,等。它们分子结构中是由逆没食子鞣质部分与原花色素部分结合组成的，具有可水解鞣质与缩合鞣质的一切特征。因此认为这类由可水解鞣质部分与黄烷醇缩合而成为鞣质是属于上述两类鞣质以外的第三类鞣质，即复合鞣质。,1.,性状：,鞣质大多为灰白色无定形粉末，并多有吸湿性。,2.,溶解性：,鞣质极性较强，溶于水、甲醇、乙醇、丙酮，可溶于乙酸乙酯、丙酮和乙醇的混合液，难溶或不溶于乙醚、苯、氯仿、石油醚及二硫化碳等。,3.,还原性：,鞣质含有很多酚羟基，为强还原剂，很易被氧化，能还原斐林试剂。鞣质水溶液在,pH,大于,2.5,时能被空气中的氧颜色变深。,四、理化性质,(1),与蛋白质沉淀,：鞣质能与蛋白质结合产生不溶于水的复合物，故可作为收敛剂并用于鞣皮。未成熟的果实中因含有鞣质而具涩味，这是由于鞣质可与口腔的唾液蛋白结合，使其失去对口腔的润滑作用，能引起舌的上皮组织收缩而产生涩味。实验室中常用明胶来沉淀鞣质，此法也可用来纯化、鉴别鞣质。,4.,沉淀特性,(3),与生物碱沉淀,：,鞣质分子中因有较多的酚羟基，故其水溶液显酸性。,鞣质的水溶液可与生物碱生成难溶或不溶的沉淀，故可用作生物碱沉淀试剂。,(2),与重金属盐沉淀,：鞣质的水溶液能与重金属盐，如醋酸铅、醋酸铜、氯化亚锡或碱土金属的氢氧化物溶液等作用，生成沉淀,(1),与三氯化铁的作用,：鞣质的水溶液与,FeCl,3,作用，产生蓝黑色或绿黑色反应或产生沉淀。蓝黑墨水的制造以鞣质为原料。,(2),与铁氰化钾氨溶液的作用,：鞣质与铁氰化钾氨溶液反应呈,深红色,，并很快变成棕色。,4.,显色特性,试 剂,可水 解 鞣 质,缩 合 鞣 质,稀酸,(,共沸,),无沉淀,暗红色沉淀,(,鞣红,),溴水,无沉淀,黄色或橙红色沉淀,三氯化铁,蓝或蓝黑色,(,或沉淀,),绿或绿黑色,(,或沉淀,),石灰水,青灰色沉淀,棕或棕红色沉淀,乙酸铅,沉淀,沉淀,(,可溶于稀乙酸,),甲醛和盐酸,无沉淀,沉淀,植物中可能同时存在这两种鞣质，也可能含有其他结构复杂的鞣质，仅能用于初步的判断，只有经分离提纯并确定鞣质的结构后，才能确定其类型。,5.,水解鞣质与缩合鞣质的定性鉴别,1.,提取：提取鞣质的中药原料最好用新鲜原料，且宜立即浸提，也可以用冷冻或浸泡在丙酮中的方法贮存。原料的干燥宜在尽短的时间内完成，以避免鞣质在水分、日光、氧气和酶的作用下变质。提取将药材粉碎，过筛，用,95%,乙醇冷浸或渗漉提取，提取液或渗漉液减压浓缩成浸膏。,五、提取分离,（,1,）溶剂法：通常将含鞣质的水液先用乙醚等极性小的溶剂萃取，除去极性小的杂质，然后用乙酸乙酯提取，可得到较纯的鞣质。亦可将鞣质粗品溶于少量乙醇和乙酸乙酯中，逐渐加入乙醚，鞣质可沉淀析出。,（,2,）沉淀法：向含鞣质的水液中分批加入明胶溶液，滤取沉淀，用丙酮回流，鞣质溶于丙酮，蛋白质不溶于丙酮而析出。,2.,分离：,（,3,）柱色谱法：普遍采用的固定相是,Diaion HP-20,，,ToyopearlHW-40,，,Sephadex LH-20,及,MCI Gel CHP-20,。以水,-,甲醇、水,-,乙醇、水,-,丙酮为流动相（洗脱剂）。,（,4,）高效液相色谱法：,HPLC,法对鞣质不仅具有良好的分离效果，而且还可以用于判断鞣质分子的大小、各组分的纯度及,、,-,异构体等，具有简便、快速、准确、实用性强等优点。,1.,冷热处理法：鞣质在水溶液中是一种胶体状态，高温可破坏胶体的稳定性，低温可使之沉淀。,2.,石灰法：利用鞣质与钙离子结合生成水不溶性沉淀，使鞣质沉淀析出；或在中药原料中拌入石灰乳，使鞣质与钙离子结合生成水不溶物。,3.,铅盐法：在中药的水提取液中加入饱和的乙酸铅或碱式乙酸铅溶液，可使鞣质沉淀而被除去，然后按常规方法除去滤液中过剩的铅盐。,除去鞣质的方法,4.,明胶法：在中药的水提取液中，加入适量,4%,明胶溶液，使鞣质沉淀完全，滤除沉淀，滤液浓缩至小体积，加入,3-5,倍量的乙醇，以沉淀的明胶。,5.,聚酰胺吸附法：将中药的水提液通过聚酰胺柱，鞣质与聚酰胺以氢键结合而牢牢吸附在聚酰胺柱上，,80%,乙醇亦难以洗脱，从而达到除去鞣质的目的。,6.,溶剂法：利用鞣质与碱成盐后难溶于醇的性质，在乙醇溶液中用,40%,氢氧化钠调至,pH9,10,，可使鞣质沉淀，再滤过除去,除去鞣质的方法,有机酸,分子中具有羧基（不包括氨基酸）的一类酸性化合物。,存在于植物的叶、花、茎、果实、种子、根等部分。,常以盐、脂肪、蜡、酯等形态存在。,具有多种生物活性。,一、结构与分类,脂肪族有机酸,芳香族有机酸,萜类有机酸,（一）脂肪族有机酸,脂肪酸是脂肪族中含有羧基的一类化合物。此类化合物广泛分布于动植物中。脂肪酸在生物体内是以乙酰辅酶,A,和丙二酸单酰辅酶,A,为原料而被生物合成的，它们在生物体内几乎均以酯的形式存在。脂肪酸类成分也是中药中一类重要的有效成分，具有很多重要的用途。此外，中药中也有很多生物活性物质是由各种脂肪酸通过生物合成而得到的，例如由花生四烯酸转化而成的前列腺素类成分具有非常强的多方面的生物活性，使其与其他花生四烯酸类代谢产物一起成为新药开发的重要目标。,二、脂肪酸的结构分类,1.,饱和脂肪酸,2.,不饱和脂肪酸,饱和脂肪酸,结构特点为分子中没有双键。如分子中含16个碳的棕榈酸和含18个碳的硬脂酸广泛分布于动植物中。饱和脂肪酸能促进人体对胆固醇的吸收，使血中胆固醇含量升高，二者易结合并沉积于血管壁，是血管硬化的主要原因。,如：,棕榈酸（16:0）：,CH,3,-(CH,2,),14,-COOH,硬脂酸（18:0）：,CH,3,-(CH,2,),16,-COOH,不饱和脂肪酸,根据不饱和脂肪酸分子中双键数目的不同，不饱和脂肪酸可分为:,（1）单不饱和脂肪酸,（2）多不饱和脂肪酸,三、主要的生理活性,1溶解性,2酸性,3羟基的置换反应,4酸败,5显色反应,四、脂肪酸的提取与分离,1提取,2分离,脂肪酸的提取,1,、有机溶剂提取,常用乙醚、石油醚及环己烷等亲脂性有机溶剂进行提取，回收溶剂即得粗脂肪酸。,2,、超临界流体萃取法,通常在0.1,Kpa5Kpa，,温度3045下提取总脂肪酸。,脂肪酸,的分离,1.蒸馏法,实际工作中可分为减压分馏和分子蒸馏两类方法。通过控制温度及真空度，即减压降低沸点，减少热变性等手段达到分离纯化的目的，常和尿素结晶法配合使用。,2.丙酮冷冻法,碳链长度及饱和程度不同的脂肪酸，在过冷的丙酮溶剂中溶解度不同，借此达到分离的目的。将脂肪酸混合物加到预先冷至-25以下的丙酮中，搅拌，滤过，除去结晶，浓缩后，即得含有较高浓度的,EPA,及,DHA。,第三节氨基酸和蛋白质,一含义,氨基酸：是一类既含羧基又含氨基的一类化合物。,蛋白质：是由多达几百个氨基酸残基通过肽键连接而成。,酶：为活性蛋白质。,通式：,二性质,1,氨基酸性质,无色结晶，熔点较高。,易溶于水，难溶于有机溶剂（丙酮、乙醚、氯仿）。,两性化合物，和强酸、强碱都能成盐。,等电点,-,在氨基酸溶液中，氨基酸分子中氨基和羧基电离趋势相等时溶液的,pH,值。等电点时，氨基酸的溶解度最小。,显色反应：,(1),茚三酮加热多显紫色，用于氨基酸鉴别、薄层喷雾显色。,(2),吲哚醌试剂，不同氨基酸显不同颜色。,(3)1,，,2-,萘醌,-4-,磺酸试剂,不同氨基酸显不同颜色。,2,蛋白质和酶的性质：,多数蛋白质、酶不溶于有机溶剂。可溶于水成胶体溶液（大分子溶液），不能透过半透膜，据此，可用于蛋白质的提纯。,两性化合物和等电点：同氨基酸。,盐析（硫酸铵、氯化钠）：此性质可逆，可用于蛋白质的提纯。,变性：与酸、碱或加热，可使其变性失活。此反应不可逆。,水解：蛋白质在酸碱酶的作用下可水解成氨基酸。,酶的催化活性及专属性：可因变性而失活。,沉淀反应：可被酸（鞣质、苦味酸、硅钨酸）及多种金属盐类（硫酸铜、氯化高汞）沉淀。,颜色反应：,（,1,）与硫酸铜产生红色或紫红色。（多肽、蛋白质显阳性）,（,2,）与,2-,甲氨基萘,5-,磺酰氯反应，显黄色荧光。,（,3,）与酸性蒽醌紫显紫色。（蛋白质特有）,三提取分离,1,氨基酸的提取分离,水、稀醇（,70%,）提取，阳离子交换树脂纯化，电泳法分离。,2,蛋白质的提取分离,（,1,）提取 水、,58%,氯化钠水溶液提取，氯化钠盐析即可得到总蛋白质。,沉淀法：乙醇、丙酮沉淀法。,盐析沉淀法（氯化钠、硫酸铵）。,等电点沉淀法（水溶液调,pH,值）。,透析法：利用分子大小分离，除去粗总蛋白质中的 无机盐积小分子杂质。,超速离心法：利用分子大小差异而沉降速度不同的性质而分离。,色谱法：离子交换法、葡聚糖凝胶色谱（按分子大小分离）,（,2,）分离,第四节 多糖,定义：指,10,个以上单糖分子通过苷键聚合而成的高分子化合物。,性质：无定型粉末；无甜味；无还原性；多数具有旋光性；,溶解性：难溶于水，可溶于热水，不溶于亲脂性有机溶剂；,水解性：能被酸或酶水解；,酚醛缩合反应：与,-,萘酚,-,浓硫酸反应，生成有色缩合物。,第三节 多糖,多糖是能水解成很多单糖分子的糖。自然界存在的多糖，有的水解后只生成一种单糖的称为均多糖，例如淀粉、糖原、纤维素等，水解的最终产物是,D-,葡萄糖，可用通式（,C,6,H,12,O,5,）,n,表示。而另一类多糖水解的最终产物是两种或两种以上单糖或单糖衍生物，这类多糖称为杂多糖，如透明质酸、肝素等。,多糖的性质与单糖和二糖有较大的区别。多糖无还原性和变旋光现象。某些多糖分子链的末端虽有苷羟基，但因相对分子质量很大，故不显还原性。多糖是糖苷，可以水解，在水解过程中往往生成一系列复杂的中间产物，从较小的多糖直到二糖，最终完全水解成单糖。,一、淀粉,淀粉广泛存在于植物的果实、种子及块根中，如大米含7580，小麦含6065，玉米约含65，马铃薯约含20。,淀粉是白色、无臭、无味的粉末状物质。用热水处理后可分为两部分，可溶性部分称为直链淀粉或可溶性淀粉，不溶但可膨胀成糊状的部分称为支链淀粉。一般淀粉中含直链淀粉约,20,，支链淀粉约,80,。两者水解的最终产物都是,D-,葡萄糖，说明淀粉的结构单位是,D-,葡萄糖。,1.,直链淀粉 直链淀粉的相对分子质量比支链淀粉小，直链淀粉的分子是由许多,-D-,葡萄糖经过,-1,，,4-,苷键反复连接而成的线状聚合物。,直链淀粉的结构,直链淀粉的形状并不是伸展状态的直链，而是有规律的卷曲成螺旋状，每一螺旋圈约有,6,个葡萄糖结构单位。,直链淀粉的形状示意图,直链淀粉遇碘液显蓝色，加热煮沸时颜色消失，冷却后又重新显色。这个反应很灵敏，常用来检验淀粉或碘的存在。,2.,支链淀粉 支链淀粉比直链淀粉由更多的,D-,葡萄糖组成，其连接方式也有所不同。支,链淀粉中,D-,葡萄糖之间以,-1,，,4,苷键连接成主链，每隔,20,25,个葡萄糖单位便分枝出,1,个支链，支链上还有分枝，而支链的连接点即分枝处为,-l,，,6,苷键。,支链淀粉分枝状结构,二、糖原,糖原是人和动物体内储存的一种多糖，又称为动物淀粉。食物中的淀粉经消化吸收的葡萄糖，可以糖原的形式储存于肝脏和肌肉中，因此有肝糖原和肌糖原之分。人体内约含糖原,400g,。糖原在体内的储存具有重要的生理意义。,当血液中葡萄糖含量增高时，多余的葡萄糖就聚合成糖原储存；当血糖浓度降低时，肝糖原立即分解为葡萄糖，以保持血糖水平，为各组织提供能量。,糖原的结构单位是,D-,葡萄糖，相对分子质量可高达,110,8,。糖原的结构和支链淀粉相似，,D-,葡萄糖单位之间以,-1,，,4,苷键结合成链，每隔,12,18,个,D-,葡萄糖单位就有,l,个以,-1,，,6,苷键连结的分枝，分枝更密，结构更为复杂。,三、纤维素,纤维素是植物细胞壁的主要成分，构成植物的支持组织。纤维素广泛存在于所有植物中，如木柴中纤维素含量约,60,，棉花中含量高达,98,，脱脂棉和滤纸几乎全部是纤维素。纤维素的结构单位也是,D-,葡萄糖，葡萄糖单位之间通过,-1,，,4,苷键结合成长链。纤维素分子的形状与直链淀粉相似，也是链状的，但其分子链与链之间绞成绳索状。,纤维素的结构,绞成绳索状的纤维素,纤维素在高温、高压下经酸水解的最终产物是,D-,葡萄糖。人体内的淀粉酶只能水解,-1,，,4,苷键，不能水解,1,，,4,苷键，所以纤维素不能作为人的营养物质，但食物中少量纤维素已促进肠的蠕动，有防止便秘等作用。,