中药学考研 中药化学重点勾画 第七章 萜类和挥发油（下）

中药挥发油主要来源于芳香类中药。中国应用中草药的历史悠久，药用资源丰富，有数千年的临床应用经验，结合现代科学技术的研究发展，中草药在抗菌、抗病毒方面的研究与开发具有很大的优势和潜力。但抗菌中药的研究主要是筛选研究，多数是用水煎剂或粗提取物进行实验，由于中药水煎剂和粗提取物中含有多种化学成分，其抗菌有效成分既不明确，含量也相对较少。因此，近年的研究重点从筛选研究转向从中药提取有效成分进行活性抗菌研究。

萜类(terpenoids)和挥发油

• 重要理化性质
  • 物理性质
    • 性状
      • 形态 1.单萜、倍半萜，常温下多为液体，少数为低熔点的固体，具有挥发性，能随水蒸气蒸馏,有香味； 2.二萜、二倍半萜及萜苷多为固体，不具挥发性；
      • 味 萜类多具苦味，以前称为苦味素，极少数味甜，如甜菊苷。
      • 旋光性：具光学活性。
      • 溶解性： 萜类（除苷外）一般难溶或不溶于水，可溶于甲醇、乙醇，易溶于亲脂性有机溶剂，如乙醚、氯仿、石油醚等。 特殊：薁类
  • 化学性质
    • 加成反应
      • 双键
        • 卤化氢
          • 氯化氢及溴化氢等卤化氢类试剂在冰乙酸为溶剂时，可对萜类双 键进行加成，其加成产物可于冰水中析出结晶
        • 亚硝酰氯反应
          • 蓝色-绿色结晶性加成物
        • Diels–Alder 反应
          • 如果萜类成分中带有共轭双键，则能与顺丁烯二酸酐进行Diels-Alder反应，生成结晶性加成物。
        • 溴加成反应
          • 在冰冷却条件下，于不饱和萜的冰乙酸或乙醚–乙醇混合溶液中滴加溴，可生成其溴加成物的结晶。
      • 羰基
        • 与亚硫酸氢钠加成:分离含羰基的萜类 与吉拉德试剂加成：分离含羰基的萜类（吉拉德T及P试剂）填空
    • 氧化反应
• 提取分离
  • 提取
    • 有机溶剂提取法
      • 甲醇或乙醇提取，总提取物再用不同极性的亲脂性有机溶剂萃取，得到不同极性大小的萜类成分。
    • 碱提酸沉法
      • 萜类内酯可用碱溶酸沉法初步纯化得总萜内酯。
    • 吸附法
    • 水蒸气蒸馏法
      • 单萜、倍半萜
  • 分离
• 检识
  • 理化检识
    • 卓酚酮:
      • 卓酚酮具有芳香化合物性质。 具有的酚的通性，也显酸性,其酸性介于酚类和羧酸之间，即酚<卓酚酮<羧酸。 分子中的羰基类似于羧酸中羰基的性质，不能和一般羰基试剂反应。 能与金属离子生成具有一定颜色的络盐，以资鉴别。 1%FeCl3-红色；CuSO4-绿色
    • 环烯醚萜
      • 苷易被酸水解，生成的苷元因具有半缩醛结构，性质活泼，易进一步氧化或聚合而显深色；甚至随水解条件的不同产生各种不同颜色的沉淀。
        • Weiggering 法：取新鲜药材 1g，适当切碎，加入 1％盐 酸 5ml，浸渍 3～6 小时，取此浸渍液（上清液）0.1ml 转移至装有 Trim-Hill 试剂（乙酸 10ml、0.2％硫酸铜水溶液 1ml、浓硫酸 0.5ml 混合溶液）试管内，混匀，加热至产生颜色。
        • Shear 反应：Shear 试剂（浓盐酸 1 体积与苯胺 15 体积混合液）多能与吡喃衍生物产生特有的颜色。
        • 与氨基酸共热，即显红色至蓝色
    • 薁类
      • 与苦味酸或三硝基苯试剂作用，形成有敏锐熔点的π络合物，可供鉴别。高沸点 Sabety反应（5%溴的三氯甲烷溶液）可供鉴别。蓝紫或绿色 Ehrlich反应(对二甲胺基苯甲醛浓硫酸试剂)可供鉴别。紫色或红色
• 挥发油的分离
  • 1、冷冻析晶法 2、分馏法 3、化学分离法 (1)碱性成分: 1%盐酸或硫酸萃取. (2)酸性成分: 分别用碳酸氢钠和氢氧化钠,分离羧酸和酚类.内酯类化合物.
  • (3)羰基化合物： Ａ：亚硫酸氢钠:30%亚硫酸氢钠低温短时间振摇提取,有加成物析出,分离,加酸或碱分解即可. Ｂ 吉拉德试剂 ：加入试剂的乙醇液,再加入10%醋酸,加热回流.待反应完成,加水稀释,用乙醚萃取.分取水层加酸酸化,再用乙醚萃取,蒸去乙醚即可. (4)醇类： 邻苯二甲酸酐
    • 1.环烯醚萜苷类亲水性强，性质不稳定，所以一般在室温或较低温度下提取或处理提取液。 2.常选用水，甲醇乙醇稀丙酮作为溶剂，并用 CaCO3 或 Ba（OH）抑制酶的活性，中和 植物有机酸。 3.提取液减压浓缩后转溶于水以除去水不溶性杂质，再用石油醚脱脂，水层加入醋酸铅沉 淀除去酚类，鞣制，黄酮等杂质。再用正丁醇萃取，减压回收正丁醇即得粗苷。
  • 4、色谱分离法 (1)氧化铝或硅胶 石油醚或正己烷;石油醚:乙酸乙酯做展开剂。 (2)硝酸银色谱 根据挥发油分子中双键的数目和位置不同,与硝酸银形成π 络合物难易程度和稳定性不同而得到分离。 络合的稳定性规律: 1.双键>参键⒉.双键多>双键少 3.末端双键>顺式>反式4.环外双键>环内双键
• 挥发油的提取
  • 水蒸气蒸馏法
    • 适用范围
      • 不溶于水或难溶于水的成分。 受热时与水不发生反应的成分。 在100℃左右有一定蒸气压的物质。 能随水蒸气蒸馏而不被破坏的中草药成分。
      • 优点： 设备简单，操作容易，成本低，产量大，挥发 油的回收率较高。 缺点： 原料易受强热而焦化，或使成分发生变化，且有的挥发油含水溶性化合物较多。不适用于对热不稳定的挥发油
  • 溶剂提取法：
    • 低沸点有机溶剂连续回流或冷浸：石油醚、CS2、CCl4等，再用乙醇溶解浸膏，经降温除去不溶物，回收乙醇得净油。
    • 优点:不加热，适于热敏性物质 缺点:杂质较多，需进一步精制
  • 油脂吸收法
    • 利用牛油或猪油或两者的混合物吸收挥发油，可以温浸（50~60℃），也可以冷提，然后再用乙醇萃取。
    • 优点：适用范围贵重的挥发油。 缺点：所得挥发油较纯净。耗费时间较长。
  • 超临界流体萃取法：
    • 能防止氧化热解，制得的芳香挥发油保持原有的芳香气味。
  • 压榨法：
    • 用于含挥发油较高的植物。橘、柑、柠檬等。
• 挥发油
  • 概念：挥发油是具有挥发性、可随水蒸气蒸馏、与水不混溶的油状液体。
  • 组成
    • (1)萜类：单萜、倍半萜及其含氧衍生物. (2)芳香族小分子化合物 (3)脂肪族小分子化合物 (4)其它：酶解或水解产物，黑芥子油、挥发杏仁油、大蒜油等。
  • 性质
    • 物理 (1)多为无色或淡黄色透明液体。 (2)常温下易挥发，具有浓烈的香味，涂在纸上不留痕迹，可与脂肪油区别。 (3)“脑”—— 挥发油在低温下析出的结晶物。 (4)大多数挥发油比水轻，具有光学活性，并具有折光性 (5)挥发油易溶于各种有机溶剂，难溶于水。
    • 化学： （1)挥发油对光线、空气及温度较敏感，易氧化分解及变质，所以应低温、密闭、避光保存。 (2)挥发油常含有双键、醇羟基、醛、酮、羧基、内酯等功能基，可与溴、亚硫酸钠加成，与肼缩合，有银镜反应、异羟肟酸铁反应。
  • 理化检识
    • 物理常数： 密度;比旋度;折光率和凝固率.
    • 化学常数
      • 酸值
        • 中和1g挥发油中游离羧酸和酚类所需要KOH毫克数。
      • 皂化值
        • 皂化1 g挥发油所需要KOH毫克数。〈=酸值+酯值)
      • 酯值
        • 水解1 g挥发油中酯类成分所需要KOH毫克数。
    • 官能团的鉴定 （1）酸碱性 测定挥发油 PH,如呈酸性表示含有游离酸或酚类化合物，如呈碱性，表示含有碱性化合物， 如挥发性碱。 （2）酚类 将样品溶于乙醇中加入三氯化铁乙醇溶液产生绿，蓝紫，蓝表示有酚类成分。 （3）羰基化合物 与氨性硝酸银试剂产生银镜反应，表示有醛类等还原性成分。样品溶于乙醇加入 2，4 二 硝基苯肼，氨基脲，羟胺，产生晶形沉淀，表示有醛或酮类存在。 （4）不饱和化合物和薁类衍生物 挥发油氯仿溶液滴加溴的氯仿溶液，红色褪去，证明有不饱和化合物，继续滴加，产生绿 紫蓝说明有薁类化合物。 （5）内酯类化合物 于挥发油吡啶溶液中加入亚硝酰铁氰化钠试剂和氢氧化钠溶液，出现红色并逐渐消失，证 明有α，β-不饱和内酯类化合物。
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