PDF《2019 执业药师考试》

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第三章 中药化学成分与药效物质基础(林月讲授)

第一节 绪论 中药化学研究什么? 大纲要求: 小单元 细目 要点

(一)中药化学成分的分类与性质 1.

结构类型与理化性质 (1)结构类型 (2)理化性质 2.提取分离与结构鉴定 (1)提取分离方法 (2)结构鉴定方法 3.化学成分与质量标准、 药效物质基础 (1)化学成分与药效物质基础 (2)化学成分在质量控制中的作用

一、中药化学成分的结构类型 中药化学成分源于天然产物,结构复杂,化合物数量巨大.考试主要关注由二次代谢所 产生的各类中药化学成分. 生物碱 *** 黄酮类 *** 有机酸 * 萜类 ** 苯丙素类 * 三萜皂苷 ** 香豆素类 * 甾体皂苷 * 木脂素类 * 强心苷 ** 醌类 ** 鞣质 * 成分类型 定义和结构特点 生物碱 来源于生物界(主要是植物界)的一类含氮有机化合物. 糖 单糖是多羟基醛或酮,是组成糖类及其衍生物的基本单元.(寡糖、 多糖) 苷 苷类又称配糖体,是糖或糖的衍生物如氨基糖、糖醛酸等与另一非糖 物质通过糖的端基碳原子连接而成的化合物. 醌 具有αβ-α′β′不饱和酮的结构的化合物. 苯丙素类 基本母核具有

1 个或几个 C6-C3 单元的化合物 香豆素 母核为苯骈α-吡喃酮. 木脂素 由2分子 C6-C3 结构构成. 中公执业药师考试公众平台:zgyaoshi -

2 - 黄酮 由2个苯环通过中间

3 个碳原子(C6-C3-C6)连接而成,多具有酚羟基. 萜 由甲戊二羟酸衍生而成,基本碳架多具有

2 个或

2 个以上异戊二烯 单位(C5 单位)结构特征的不同饱和程度的衍生物. 挥发油 可随水蒸气蒸馏、与水不相混溶的挥发性油状液体,大多具有芳香嗅味. 皂苷 苷元为具有螺甾烷及其有相似生源的甾族化合物或三萜类化合物. 甾体 具有环戊烷骈多氢菲的甾体母核. 有机酸 含-COOH 的一类酸性化合物. 鞣质 复杂的多元酚类. 基本结构单元: 中公执业药师考试公众平台:zgyaoshi -

3 - 中公执业药师考试公众平台:zgyaoshi -

4 - (补充知识点) C O S N H 碳氧硫氮氢(常见化学元素) 注意:不饱和结构、共轭结构、芳香结构 注意:含羰基化合物

二、中药化学成分的理化性质 中公执业药师考试公众平台:zgyaoshi -

5 - 中药化学成分的理化性质研究包括: 性状、挥发性、旋光性、水中溶解性、有机溶剂中溶解性、酸性、碱性、荧光性质、发 泡性、溶血性、显色反应、沉淀反应、水解反应、酶解反应、氧化还原反应等.

三、中药化学常用提取方法 1.溶剂法 (1)常见溶剂分类 (不分层)(分层) (2)常见溶剂极性顺序 水>

甲醇>

乙醇>

丙酮>

正丁醇>

乙酸乙酯>

乙醚>

氯仿 (三氯甲烷) >

苯>

四氯化碳 >

石油醚 水醇性大,氯苯醚小 最佳选择题 下列溶剂中,极性最大的是 A.石油醚 中公执业药师考试公众平台:zgyaoshi -

6 - B.氯仿 C.水D.乙酸乙酯 E.乙醚 『正确答案』C 能与水分层的溶剂是 A.乙醚 B.丙酮 C.甲醇 D.乙醇 E.丙酮一甲醇(1:1) 『正确答案』A 引申知识点(1)―― 相似相溶 溶剂 被提取成分 水苷、生物碱盐、鞣质、氨基酸、蛋白质、糖 甲醇、乙醇 除蛋白质、多糖以外的各类成分 正丁醇 苷 乙酸乙酯、乙醚、氯仿、苯 甾类、萜和挥发油、生物碱、各种苷元 石油醚 油脂 配伍选择题 A.水B.甲醇 C.乙醇 D.乙酸乙酯 E.石油醚 1.对多糖溶解度最大的溶剂是 『正确答案』A 2.提取分离叶绿素常用的溶剂是 『正确答案』E 引申知识点(2)――极性相关概念 偶极矩、极化度、介电常数 一般介电常数越小,溶剂极性越小 多项选择题 与极性有关的概念有 A.偶极矩 中公执业药师考试公众平台:zgyaoshi -

7 - B.比旋光度 C.极化度 D.介电常数 E.折光率 『正确答案』ACD (3)常用溶剂提取法 1)浸渍法 定义: 在常温或温热 (60℃~80℃) 条件下用适当的溶剂浸渍药材以溶出其中有效成分的方法. 2)渗漉法 定义: 不断向粉碎的中药材中添加新鲜浸出溶剂,使其渗过药材,从渗漉筒下端出口流出浸 出液的一种方法. 3)煎煮法 定义: 中药材加入水浸泡后加热煮沸,将有效成分提取出来的方法. 中公执业药师考试公众平台:zgyaoshi -

8 - 4)回流法 定义:用易挥发的有机溶剂加热回流提取中药成分的方法. 5)连续回流法 定义:采用索氏提取器进行回流. 回流法与连续回流法 特点与适用范围: 中公执业药师考试公众平台:zgyaoshi -

9 - 提取方法 优点 缺点 煎煮法 (1)可以明火提取,适用于提取 对热稳定的成分;

(2)操作简单;

(3)提取效率高. (1)提取溶剂只能用水;

(2)含挥发性成分或有效成分遇热易分解、含淀粉多的 中药的提取不宜用 回流提取法 (1)用挥发性提取溶剂加热提 取,适用于提取对热稳定的成分;

(2)提取效率高. (1)溶剂消耗量大;

(2)操作麻烦. 提取方法 优点 缺点 连续回流提取法 (1)用挥发性提取溶剂加热提取, 适用于提取对热稳定的成分;

(2)提取效率高;

(3)节省提取溶剂. (1)提取液受热时间长;

(2)受热易分解的成分的提取不宜用. 浸渍法 (1)不加热,适用于提取对热不 稳定成分;

(2)适用于提取含大量淀粉、树胶、果胶、黏液质的中药. (1)提取率低;

(2)提取时间长;

(3)以水为提取溶剂时,提取液容易发霉. 提取方法 优点 缺点 渗漉法 (1)不加热,适用于提取对热不 稳定成分;

(2)提取效率高于浸渍法. (1)溶剂消耗量大;

(2)费时长. 配伍选择题 A.浸渍法 中公执业药师考试公众平台:zgyaoshi -

10 - B.渗漉法 C.煎煮法 D.回流提取法 E.连续回流提取法 1.有机溶剂用量少而提取效率高的是 『正确答案』E 2.提取受热易破坏的成分最简单的方法是 『正确答案』A 3.采用索氏提取器进行提取的方法是 『正确答案』E 最佳选择题 不宜用煎煮法提取中药化学成分的是 A.挥发油 B.皂苷 C.黄酮苷 D.多糖 E.蒽醌苷 『正确答案』A 2.水蒸气蒸馏法 水蒸气蒸馏法用于提取具有挥发性的、能随水蒸气蒸馏而不被破坏,且难溶或不溶于 水的成分.即: (1)挥发性;

(2)热稳定性;

(3)水不溶性. 适用成分: 中公执业药师考试公众平台:zgyaoshi -

11 - 挥发油 挥发性生物碱(如麻黄碱、伪麻黄碱等) 小分子的苯醌和萘醌 小分子的游离香豆素 (此类化合物的沸点多在 100℃以上,并在 100℃左右有一定的蒸汽压.) 最佳选择题 小分子游离香豆素的提取分离方法有 A.水蒸气蒸馏法 B.碱溶酸沉淀法 C.系统溶剂法 D.色谱法 E.分馏法 『正确答案』A 3.超临界流体萃取法(SFE) 超临界流体(SF):指处于临界温度(Tc)和临界压力(Pc)以上,介于气体和液体之 间的、以流动形式存在的物质.密度与液体相近,而黏度与气体相近,扩散能力强. 最常用的超临界流体是二氧化碳(CO2). 多用于脂溶性成分,挥发性成分,如挥发油的提取,尤其适用于提取不稳定、易氧化、 受热易分解的挥发性成分. 特点: 1)无溶剂残留;

2)安全,环境污染小;

3)可在低温下提取, 热敏性 成分尤其适用;

4)萃取介质的溶解特性与极性易改变(夹带剂);

5)适于极性较大和分子量较大物质的萃取;

6)萃取介质可循环利用,成本低;

7)可与其他色谱技术联用及 IR、MS 联用. 局限性: 1)对脂溶性成分溶解能力强,而对水溶性成分溶解能力弱;

2)设备造价高而导致产品成本中的设备折旧费比例过大;

3)更换产品时清洗设备较困难. 夹带剂(了解) 定义: 在被萃取溶质和超临界流体组成的二元系统中加入的第三组分, 用以改善原来溶 质的溶解度. 作用:①改善或维持选择性;

②提高难挥发溶质的溶解度. 中公执业药师考试公众平台:zgyaoshi -

12 - 常用夹带剂:甲醇、乙醇、丙酮等. 最佳选择题 以下属于超临界流体物质的是 A.石油醚 B.乙醇 C.液态二氧化碳 D.氧气 E.丙酮 『正确答案』C 4.升华法 固体物质在受热时不经过熔融而直接转化为蒸气, 蒸气遇冷又凝结成固体的现象叫做升 华. 适用成分: 游离的醌类成分(大黄中的游离蒽醌) 小分子的游离香豆素等 属于生物碱的咖啡因 属于有机酸的水杨酸、苯甲酸 属于单萜的樟脑等. 5.超声法 采用超声波辅助溶剂进行提取的方法. 由于超声波可产生高速、强烈的空化效应和搅拌作用,能破坏植物药材的细胞,提高提 取率. 特点: (1)不会改变有效成分的化学结构 (2)可缩短提取时间,提高提取效率

四、不同分离方法的原理 1.根据物质溶解度差别进行分离 (1)利用温度不同引起溶解度的改变进行分离――结晶与重结晶 (2)利用两种以上不同溶剂的极性和溶解性差异进行分离――水提醇沉法(除去多糖、 中公执业药师考试公众平台:zgyaoshi -

13 - 蛋白质等水溶性杂质)、醇提水沉法(除去树脂、叶绿素等水不溶性杂质)、醇/醚法、醇/ 丙酮法(可使皂苷析出) (3)利用酸碱性(不同)进行分离――酸提碱沉法、碱提酸沉法(生物碱等碱性成分;

黄酮、蒽醌类等酸性成分;

含内酯或内酰胺结构的成分.) (4)利用沉淀试剂进行分离――沉淀试剂(雷氏铵盐:季铵碱;

明胶:鞣质) 2.根据物质在两相溶剂中的分配比(分配系数)不同进行分离 (1)液-液萃取法(pH 梯度萃取法) (2)液-液分配色谱(LC 或LLC) 3.根据物质沸点差别进行分离 (1)分馏法 4.根据物质的吸附性差别进行分离 (1)简单吸附(活性碳) (2)吸附柱色谱(硅胶、氧化铝、聚酰胺、大孔树脂) 5.根据物质分子大小差别进行分离 (1)凝胶过滤色谱 (2)膜分离法 6.根据物质解离程度不同进行分离 (1)离子交换色谱 最佳选择题 两相溶剂萃取法分离混合物中各组分的原理是 A.各组分的结构类型不同 B.各组分的分配系数不同 C.各组分的化学性质不同 D.两相溶剂的极性相差大 E.两相溶剂的极性相差小 『正确答案』B 根据分子大小差别进行分离时所使用的方法不包括 A.透析法 B.凝胶过滤色谱法 C.超滤法 D.超速离心法 E.盐析法 『正确答案』E 中公执业药师考试公众平台:zgyaoshi -

14 - 引申知识点(1)――结晶与重结晶 (1)原理:利用温度不同引起溶解度的改变进行分离 (2)常用的重结晶溶剂:水、冰醋酸、甲醇、乙醇、丙酮、乙醚、三氯甲烷、苯、四 氯化碳、石油醚和二硫化碳等.(单用或混用) (3)溶剂选择原则: 相似相溶 (4)溶剂用量:一般可比需要量 多加 20%左右的溶剂. 理想溶剂: ①不与重结晶物质发生化学反应;

②在较高温度时能够溶解大量的待重结晶物质;

而在室温或更低温度时, 只能溶解少量 的待重结晶物质;

③对杂质的溶解度或者很大或者很小;

④溶剂的沸点较低,容易挥发,易与结晶分离除去;

⑤无毒或毒性很小,便于操作. 引申知识点(2)――判断晶体纯度的方法 (1)具有一定的晶形和均匀的色泽;

(2)具有一定的熔点和较小的熔距(1~2℃);

(3)薄层色谱(TLC)或纸色谱(PC)色谱法显示单一的斑点;

(4)高效液相色谱(HPLC)或气相色谱(GC)分析显示单一的峰;

(5)其他方法:质谱、核磁共振等. 中公执业药师考试公众平台:zgyaoshi -

15 - 最佳选择题 判断单体化合物纯度的方法是 A.膜过滤法 B.比旋光度测定法 C.高效液相色谱法 D.溶解度测定法 E.液-液萃取法 『正确答案』C

五、不同色谱分离方法的填料特点与适用范围 中公执业药师考试公众平台:zgyaoshi -

16 - 1.不同色谱分离方法的填料特点与适用范围 填料 特点 分配色谱 纸色谱 正相色谱,以纸为载体,以纸上所含水分或其他物质为固定相. 柱色谱 正相、反相色谱(RP-

18、RP-

8、RP-2) 吸附色谱 硅胶 中等极性、酸性 适用于中性或酸性成分 氧化铝 极性、碱性 适用于碱性或中性亲脂性成分的分离 活性碳 非极性 适用于亲脂性成分,常用于脱色 填料 特点 吸附色谱 聚酰胺 氢键吸附 不溶于水、甲醇、乙醇、乙醚、三氯甲烷及丙酮等常用有机溶剂 对碱较稳定,对酸尤其是无机酸稳定性较差 大孔树脂 吸附与分子筛两种原理 一般为白色球形颗粒状,通常分为非极性和极性两类,对酸、碱均稳定. 填料 特点 凝胶过滤色谱(排阻 色谱) 葡聚糖凝胶(Sephadex) 只适于水中应用 羟基葡聚糖凝 胶(Sephadex LH-20) 除具有分子筛特性外, 在由极性与非极性溶剂组成的混合溶剂中常常起到反相色谱效果 离子交换色谱 离子交换树脂 基于混合物中各成分解离度差异进行分离的 球形颗粒,不溶于水,但可在水中膨................