中药化学成分的一般研究方法

中药化学成分的一般研究方法，如生物合成途径、提取、分离精制、化学结构研究，希望这份脑图会对你有所帮助。

中药化学成分的一般研究方法

• 中药化学成分类型
• 生物合成途径
  • 一次代谢，二次代谢
  • 生物合成途径
    • 醋酸-丙二酸途径：脂肪酸类，酚类，醌类
    • 甲戊二羟酸途径：萜类，甾类
    • 桂皮酸途径：苯丙素，香豆素，木脂素，有C6-C3-C6骨架的黄酮
    • 氨基酸途径：生物碱类
    • 复合途径：黄酮（查尔酮，二氢黄酮）萜类生物碱
• 提取
  • 常用
    • 溶剂法
      • 溶剂性质
        • 石油醚（Pet.et)<四氯化碳（CCI）<苯（C,H二氯甲烷（C HCl）<氯仿 （CHC I:)<乙醚(Et,O)<乙酸乙酯（E tO Ac)<正丁醇（n-Bu OH)<丙酮（Mez CO）< 乙醇(E tO H)<甲醇（Me OH)<水（H,O）（亲水）
        • 溶剂选择：化学成分极性
          • 分子母核大小
            • 取代基极性
            • 平面性越强，极性越小（二氢黄酮大于黄酮）
            • 形成分子内氢键极性小
        • 水：生物碱类，苷类，有机酸盐，糖类（多糖难溶于冷水）
      • 提取方法
        • 冷提法
          • 浸渍法
            • 注意防止霉变
          • 渗漉法
            • 效率高
          • 适用于热敏性，挥发性成分 常用水，醇
        • 热提法
          • 煎煮法
          • 回流提取法
          • 连续回流提取法
            • 溶剂少，提取完全，但时间长
            • 索氏提取器
          • 影响因素：溶剂选择，方法选择，药材粉碎度，提取温度（60—100），提取时间，浓度差
    • 水蒸气蒸馏法
      • 挥发油
    • 升华法
      • 樟脑，咖啡因，游离羟基蒽醌
  • 现代
    • 超声波提取
      • 时间短，效率高，无须加热，但量小
    • 超临界流体萃取法
      • 二氧化碳，氨气等
      • 用于极性小的有机溶剂
        • 夹带剂/改良剂（甲醇，乙醇，丙酮，乙酸乙酯）
          • 压力，温度
    • 微波辅助提取法
      • 挥发油，苷类，多糖，生物碱，甾体
    • 仿生提取法
    • 生物酶解法
      • 子主题
• 分离精制
  • 溶剂法
    • 酸碱溶剂法
      • pH梯度萃取
        • 酸溶：亲脂性生物碱
        • 碱溶：亲脂性有机酸，酚类，内酯或内酰胺结构
      • 两相溶剂萃取法
        • 分配系数
          • 正丁醇-水：极性大成分，皂苷
          • 乙酸乙酯-水：中等极性，黄酮类
          • 氯仿或乙醚-水：极性小，游离蒽醌类
        • 子主题
  • 沉淀法
    • 溶剂沉淀法
      • 水提醇沉法
        • 多糖，蛋白质由大到小沉淀
      • 醇提水沉法
        • 亲脂性成分，油脂，叶绿素等沉淀
      • 醇/法，醇/丙酮法
        • 皂苷极性由大到小沉淀
    • 酸碱沉淀法
    • 专属试剂沉淀法
      • 雷氏铵盐-季铵型生物碱（水溶性生物碱分离）
      • 胆甾醇-甾体皂苷
      • 明胶-鞣质
    • 盐析法
      • 黄藤中提取掌叶防己碱，三颗针中提取小檗碱
  • 结晶法
    • 加热溶解，趁热过滤，冷却析晶，过滤，润洗
    • 关键：溶剂选择
      • 结晶成分冷热溶解度差异大
      • 杂质冷热均溶或均不溶
      • 不发生化学反应
      • 沸点适中
      • 能给出较好的结晶（甲醇，乙醇，丙酮，三氯甲烷，乙酸乙酯）-水
    • 结晶纯度判断
      • 一定的晶形，均匀的色泽，较小的熔距（0.5-1.0），固定熔点，TLC，PC用不同展开剂均同一个斑点
  • 分馏法
    • 沸点差异（沸点低的蒸汽分压高）
      • 主要是挥发油和一些液体生物碱的分离
    • 常压分馏，减压分馏（沸点150以上），分子分馏（高沸点，热敏性，易氧化）
  • 膜分离法
    • 透析法
      • 微滤
        • 多孔半透膜0.02-10微米
          • 中药提取液预处理
      • 超滤
        • 非对称膜或复合膜，0.001-0.01微米
          • 除去生物大分子杂质，多糖，蛋白质，鞣质，热原，病菌
      • 纳滤
        • 复合膜，1纳米以下
          • 小分子杂质，无机盐，单糖，双糖
  • 色谱分离法
    • 分类方法
      • 分离原理
        • 吸附色谱
        • 分配色谱
        • 离子交换色谱
        • 凝胶色谱
      • 载体及操作方法
        • PC
        • TLC
        • 柱色谱
        • HPLC（高效液相色谱）
        • GC（气相）
    • 分类
      • 1.吸附色谱法
        • 原理：吸附能力差异（相似相吸），范德华力，氢键，络合作用，静电引力
        • 分类
          • 极性吸附剂
            • 硅胶
              • 不适合分离碱性成分
            • 氧化铝
              • 吸附能力强，需要对杂质预处理
            • 对极性强的物质吸附力强
          • 非极性吸附剂
            • 活性炭
              • 对极性弱的物质吸附力强，在水中（溶剂极性强）吸附能力强
                • 对芳香族化合物吸附力大于脂肪族，对大分子吸附力大于小分子
                  • 主要分离水溶性成分及脱色
          • 聚酰胺
            • 酰胺键形成氢键（原理为氢键吸附）
              • 酚类，酸类，醌类，硝基
            • 规律
              • 氢键多吸附强
              • 形成分子内氢键吸附减弱
              • 芳化程度高吸附强
            • 双重色谱
              • 原因
                • 有非极性脂肪键和极性酰胺基团
              • 黄酮类物质
                • 正相色谱（固定相极性大）
                  • 极性固定相酰胺基团
                  • 洗脱剂：有机溶剂（氯仿：甲醇，极性小）
                  • 先洗脱：游离黄酮（苷元极性小）
                  • Rf:苷元大于苷（TLC）
                • 反向色谱
                  • 固定相：非极性脂肪链
                  • 洗脱剂：含水溶剂（甲醇-水，极性大）
                  • 苷先洗脱 （极性大，柱色谱）
                  • TLC苷元小于苷
            • 洗脱剂洗脱能力
              • 水＜甲醇或乙醇＜丙酮＜氢氧化钠水溶液＜甲酰胺＜二甲基甲酰胺＜尿素水溶液
              • 聚酰胺与酚性成分氢键结合能力在水中最强，随醇浓度增大而减弱
                • 醇浓度由低到高洗脱
              • 加碱破坏氢键，用于聚酰胺精制和再生
      • 2.凝胶色谱法
        • 原理：分子筛，分子由大到小洗脱
          • 多用于多糖，蛋白质等大分子
        • 种类
          • 亲水凝胶，疏水凝胶
          • 常用
            • 葡聚糖凝胶
              • 亲水，只能在水中应用
            • 羟丙基葡聚糖凝胶
              • 亲水，亲脂，可在水中和有机溶剂中应用
                • 适合分离水溶性大分子物质
      • 3.离子交换色谱法
        • 原理：解离度差异
        • 分类
          • 阳离子交换树脂：强酸型，弱酸型-分离生物碱
          • 阴离子交换树脂：强碱型，弱碱型-分离酚酸性成分
      • 4.大孔吸附树脂法
        • 原理：吸附原理，分子筛原理
        • 影响吸附的因素
          • 极性大孔吸附树脂在水中易吸附极性大的物质，非极性大孔吸附树脂在水中易吸附非极性化合物
          • 化合物体积越大，吸附力越强
          • 物质在溶剂中的溶解度大，吸附力小（酸性化合物在酸性溶液中易吸附）
        • 洗脱液
          • 甲醇，乙醇，丙酮，乙酸乙酯等
          • 非极性大孔吸附树脂：洗脱剂极性小，吸附能力强
        • 需要预处理
      • 5.分配色谱法
        • 原理：固定相和流动相中分配系数不同
        • 分类
          • 正相色谱，固定相极性大于流动相/反向色谱
            • 正相硅胶：适合分离中等极性或极性小成分
            • 反向硅胶（ODS C18反向硅胶）适合分离极性中等或极性偏大成分
            • 被分离物质在固定相中的溶解度应大于在流动相中的溶解度
          • 操作方法
            • 柱色谱
            • 薄层色谱
            • 纸色谱
              • 流动相为展开剂，固定相为纸中的水
      • 6.液滴逆流色谱法
      • 7.高速逆流色谱法
      • 8.加压液相色谱法
        • 多反相
• 化学结构研究
  • 理化鉴定
    • 化合物纯度测定
      • 结晶
      • 液体物质：沸点一定，沸程＜5，折光率，比旋度（有光学活性）
        • 旋光谱，圆二色谱-分子内立体结构
    • 结构研究
      • 初步判断化合物类型
      • 测定分子式，不饱和度
        • 质谱法
          • 分类
        • 分子式确定用HRMS高分辨质谱
      • 官能团/结构片段/基本骨架
        • 紫外吸收光谱UV-共轭结构（如α ，β异构体）
        • 红外光谱IR，吸收光谱-官能团，羟基，羰基，苯环，双键等，手性化合物构型判断
      • 分子平面结构-分子的立体结构
        • 核磁共振光谱NMR-结构鉴定-吸收能量-化学位移
          • 核磁共振氢谱
            • 四甲基硅烷化学位移为零
            • 子主题
          • 核磁共振碳谱
            • 0—250
          • 二维NMR谱
            • 二维化学位移COSY
        • X射线衍射法