1、天然药物活性成分的研究班 级 ： 生 化 制 药 3092姓 名 ： 刘 香 燕前 言 ：迄 今 为 止 ， 临 床 应 用 的 药 物 三 分 之 一 以 上 源 自 天 然 药 物 。 它 们 直 接 来 自 天 然 药 物 或是 以 天 然 药 物 活 性 成 分 为 先 导 进 一 步 发 展 的 衍 生 物 、 类 似 物 或 全 合 成 产 物 。 如 阿 司 匹 林 ，是 从 植 物 中 广 泛 存 在 的 水 杨 酸 衍 生 而 制 成 的 乙 酰 水 杨 酸 。 局 部 麻 醉 药 普 鲁 卡 因 是 根 据 植物 可 卡 因 的 结 构 研 究 得 到 的 。 我 们 的
2、祖 先 早 在 17 世 纪 初 就 从 无 头 中 发 现 结 晶 体 ， 但对 它 的 系 统 研 究 还 是 欧 洲 化 学 家 从 19 世 纪 开 始 的 。 19 世 纪 初 ， 化 学 家 对 鸦 片 进 行 了研 究 ， 分 离 得 到 了 止 痛 成 分 吗 啡 与 止 咳 成 分 可 待 因 等 多 种 生 物 碱 。 20 世 纪 50 年 代 ，治 疗 高 血 压 药 利 血 平 与 抗 癌 药 长 春 新 碱 的 发 明 又 一 次 掀 起 天 然 药 物 化 学 研 究 的 热 潮 ， 从而 促 进 了 抗 癌 新 药 紫 杉 醇 ， 喜 树 碱 ， 依 托 泊 苷
3、 及 其 类 似 物 的 问 世 。 20 世 纪 70 年 代 ，我 国 科 学 家 从 中 药 黄 花 蒿 中 发 现 抗 疟 新 药 青 蒿 素 又 引 起 了 国 际 对 中 药 研 究 的 重 视 。天 然 药 物 防 治 疾 病 的 物 质 基 础 是 其 所 含 的 具 有 防 治 疾 病 作 用 或 生 物 活 性 的 化 学 成 分即 有 效 成 分 ， 只 有 明 确 了 天 然 药 物 的 有 效 成 分 ， 才 能 为 天 然 药 物 的 成 产 ， 加 工 ， 质 量 控制 ， 合 理 用 药 ， 扩 大 天 然 药 物 资 源 、 进 行 化 学 合 成 和 结 构
4、 修 饰 、 探 索 天 然 药 物 防 治 疾 病的 原 理 提 供 依 据 。关 键 字 ：研 究 的 途 径 和 方 法 ：1、 确 定 目 标 世 界 各 国 长 期 以 来 在 使 用 天 然 药 物 防 治 疾 病 的 过 程 中 所 积 累 的 丰 富 经 验 是 寻找 新 药 的 极 为 重 要 的 源 泉 和 基 础 。 因 此 ， 研 究 药 物 的 活 性 成 分 ， 首 先 要 注 意 文 献 的 调 研和 现 有 临 床 使 用 药 物 的 效 果 ， 如 历 代 医 书 上 记 载 中 药 青 蒿 对 “截 虐 ”有 效 。 2、 活 性 筛 选 研 究 天 然 药
5、 物 活 性 成 分 时 ， 首 先 应 选 择 一 种 简 便 、 快 速 、 能 反 映 天 然 药 物 治疗 作 用 的 药 理 活 性 测 试 方 法 ， 在 分 离 的 每 一 阶 段 对 所 得 的 各 个 组 分 进 行 活 性 评 价 。 3、 成 分 预 试 a:单 向 预 试 即 针 对 某 一 类 成 分 而 进 行 的 检 测 ， 例 如 确 证 某 一 天 然 药 物 中 是 否 含 有 黄 酮 类化 学 成 分 ， 采 用 适 合 于 黄 酮 类 化 合 物 的 提 取 溶 剂 提 取 ， 然 后 用 黄 酮 类 化 合 物 的 专 属 性 试剂 进 行 定 性 ；
6、 b： 系 统 预 试即 先 用 几 种 不 同 极 性 的 溶 剂 分 别 对 天 然 药 物 进 行 提 取 ， 再 对 各 提 取 部 位 进 行定 性 推 测 。 4、 提 取 分 离a： 极 性 分 离 此 方 法 是 利 用 由 小 到 大 的 各 种 有 机 溶 剂 对 天 然 药 物 进 行 连 续 提 取 ， 把 天 然药 物 中 的 成 分 分 成 不 同 的 极 性 部 位 。 实 际 操 作 时 ， 常 先 用 甲 醇 （ 或 不 同 浓 度 乙 醇 ）提 取 。b： 单 体 分 离 在 部 位 分 离 的 基 础 上 ， 可 将 性 质 相 近 的 成 分 再 进 行
7、 细 分 ， 并 利 用 各 种 色 谱技 术 结 合 溶 剂 结 晶 法 进 行 单 体 分 离 。5、 结 构 测 定a： 纯 度 检 查 在 结 构 研 究 之 前 首 先 确 定 化 合 物 的 纯 度 。 若 纯 度 不 合 格 ， 会 给 结 构 测 定 工作 带 来 很 大 的 难 度 ， 甚 至 导 致 结 构 测 定 工 作 的 失 败 。b： 分 子 式 确 定 确 定 一 个 化 合 物 的 分 子 式 ， 经 典 的 方 法 是 先 进 行 元 素 的 定 性 分 析 ， 检 查 含有 哪 几 种 元 素 ， 再 测 定 各 元 素 在 化 合 物 中 的 百 分 含
8、量 ， 从 而 求 出 化 合 物 的 实 验 式 ， 然 后根 据 测 出 的 分 子 量 ， 计 算 出 该 化 合 物 的 分 子 式 。c： 推 测 结 构 化 合 物 的 分 子 式 被 确 定 之 后 ， 就 需 要 进 行 官 能 团 和 分 子 结 构 股 价 的 确 定 。结 构 测 定 中 常 用 波 谱 简 介1、 紫 外 吸 收 光 谱 是 用 不 同 的 波 长 的 紫 外 光 为 光 源 （ 波 长 范 围 200400nm） ， 依 次 照 射 一 定 浓度 的 试 样 溶 液 ， 化 合 物 分 子 因 紫 外 线 照 射 吸 收 能 量 而 产 生 电 子 跃
9、 进 ， 在 不 同 波 长 下 测 定物 质 的 吸 收 度 ， 并 用 波 长 对 吸 收 度 或 摩 尔 吸 收 系 数 作 图 而 得 到 的 吸 收 光 谱 图 。2、 红 外 吸 收 光 谱是 化 合 物 分 子 结 构 的 客 观 反 映 ， 图 谱 中 的 吸 收 峰 都 对 应 着 分 子 中 化 学 键 或 基团 的 各 种 振 动 形 式 。3、 核 磁 共 振 谱氢 谱a： 化 学 位 移化 合 物 分 子 中 不 同 类 型 H 核 ， 由 于 在 分 子 中 所 处 的 化 学 环 境 （ 核 外 电 子 云和 周 围 其 他 核 的 分 布 情 况 ） 不 同 ，
10、 而 引 起 的 共 振 谱 线 位 移 。b： 信 号 的 裂 分 及 偶 合 常 数磁 环 境 不 同 的 两 个 或 两 组 H 核 ， 在 一 定 距 离 内 会 因 相 互 自 旋 偶 合 干 扰 而使 共 振 峰 发 生 裂 分 。c:峰 面 积峰 面 积 以 积 分 曲 线 高 度 表 示 。碳 谱4、 质 谱是 化 合 物 分 子 受 一 定 能 量 冲 击 ， 失 去 电 子 ， 生 成 阳 离 子 ， 而 后 在 稳 定 的 磁 场中 按 质 荷 比 （ m/z） 顺 序 进 行 分 离 ， 通 过 检 测 器 记 录 而 得 的 图 谱 。 是 确 定 化 合 物 分 子
11、 量 ，分 子 式 及 结 构 信 息 的 重 要 手 段 。材 料 与 方 法 ：材 料 ：仪 器 ： 烧 杯 、 三 角 烧 瓶 、 回 流 装 置 、 抽 滤 装 置 、 分 液 漏 斗 、 表 面 皿 。试 药 ： 天 然 药 物 原 料 （ 粗 粉 ） 、 蒸 馏 水 、 乙 醇 、 乙 酸 乙 酯 、 石 油 醚 、 滤 纸 、 PH 试 纸 、碘 化 铋 钾 、 硅 钨 酸 、 鞣 酸 、 苦 味 酸 、HCI、 H2SO4、 NAOH、 KOH、 NH4OH、 AICI3、 FECI3、 醋 酐 、 氨 基 安 替 比 林 、 铁 氰化 钾 、 盐 酸 羟 氨 、 溴 钾 氛
12、绿 、 3,5-二 硝 基 苯 甲 酸 、 a-萘 酚 、 镁 粉 、 乙 酸 镁 、 硫 酸 铜 、茚 三 酮 、 明 胶 。方 法 ：天 然 药 物 所 含 的 成 分 是 十 分 复 杂 的 ， 为 了 减 少 预 实 验 中 各 类 成 分 的 相 互 干 扰 ， 常 常 用不 同 溶 剂 ， 按 照 极 性 由 低 到 高 顺 次 提 取 ， 分 别 对 各 部 分 进 行 处 理 ， 然 后 进 行 各 种 成 分 的鉴 别 反 应 ， 列 如 取 药 材 适 量 ， 用 石 油 醚 、 三 氯 甲 烷 、 乙 酸 乙 酯 、 正 丁 醇 、 水 甚 至 再 用1%HCI 溶 液
13、， 1%NAOH 溶 液 顺 次 抽 提 （ 即 系 统 溶 剂 法 ） ， 然 后 做 鉴 别 反 应 。 此 方 法 手续 较 繁 ， 更 换 溶 剂 前 必 须 将 上 一 次 药 材 中 溶 剂 挥 干 。 为 了 简 化 手 续 ， 本 实 验 采 用 数 种 溶剂 ， 分 别 同 时 提 取 ， 然 后 检 查 其 可 能 含 有 的 成 分 。药材粗粉|- |-| | | |5g 10g 1g| |乙醇提取 |提取液 | 提取液（检查糖苷、氨基酸、蛋白质、 提取液 （检查挥发油、萜类、甾体及脂肪有机酸、鞣质等水溶性成分） |浓缩 类成分）|-| |浓缩液 取 2ml 提取液 |分
14、两部分 （检查酚类化合物，有机酸类成分）|-| | | 部分浸膏 部分浸膏|加 2%HCI 溶解 |EtOAc 溶解|-| EtOAc 液酸液 残渣 |加 5%NaOH（检查生物碱类成分） |乙醇溶解 |-|乙醇液 碱水层 EtOAc 层（检查黄酮、蒽醌等类成分） （酚类化合物、有机酸类成分） |水洗至中性，蒸干残渣|乙醇溶解乙醇液（检查香豆素、萜类、内酯类成分）1. 水 提 液 取 药 材 粗 粉 5 克 ， 加 10 倍 量 的 水 ， 在 5060 摄 氏 度 的 水 浴 上 加 热 一 小时 过 滤 ， 滤 液 供 检 查 氨 基 酸 、 多 肽 、 蛋 白 质 、 糖 、 多 糖 、
15、 皂 苷 、 苷 类 、 鞣 质 、 有 机酸 及 水 溶 性 生 物 碱 。（ 1） Molisch 反 应 ： 试 样 1ml 置 于 小 试 管 中 ， 滴 加 10% -萘 酚 乙 醇 溶 液 12 滴 ，振 摇 ， 倾 斜 试 管 ， 沿 管 壁 加 入 浓 H2SO4 0.5ml， 试 样 中 若 有 糖 、 苷 存 在 ， 则两 液 交 界 处 出 现 紫 色 环 。（ 2） Fehling 反 应 ： 使 用 时 ， 先 将 甲 、 乙 两 试 剂 （ 甲 为 硫 酸 铜 溶 液 ， 乙 为 酒 石 酸 钾 钠与 氢 氧 化 钠 的 水 溶 液 ） 混 合 成 深 蓝 色 的
16、溶 液 ， 取 其 0.5ml 加 入 待 检 溶 液 中 ， 置水 浴 上 加 热 23 分 钟 ， 若 还 有 还 原 糖 存 在 则 产 生 砖 红 色 或 黄 色 沉 淀 。（ 3） PH 试 纸 检 查 ： 取 试 样 滴 于 PH 试 纸 ， 如 呈 酸 性 ， 则 指 示 试 液 中 可 能 含 有 游 离 酸或 酚 性 化 合 物 。（ 4） 溴 酚 绿 试 验 ： 取 试 样 点 于 滤 纸 片 上 ， 喷 洒 0.1%溴 酚 绿 溶 液 ， 立 即 在 蓝 色 的 背景 上 显 黄 色 的 斑 点 ， 示 可 能 有 有 机 酸 存 在 。（ 5） FeCI3 试 验 ：
17、取 试 液 1ml， 滴 加 1% FeCI3 试 剂 12 滴 ， 若 结 构 中 有 酚 羟 基 ，则 立 即 显 蓝 、 绿 、 蓝 黑 或 暗 褐 色 ， 甚 至 有 沉 淀 产 生 。 （ 注 意 ： 若 检 液 为 碱 性 ，可 加 入 乙 酸 ， 酸 化 后 在 加 入 FeCI3） 鞣 质 成 分 为 常 常 易 被 水 侵 出 ， 所 以 水 浸 液中 FeCI3 阳 性 反 应 ， 指 示 鞣 质 存 在 的 可 能 性 大 。（ 6） 明 胶 试 验 ： 若 FeCI3 阳 性 反 应 ， 续 作 本 项 检 查 。 取 水 浸 液 1ml， 加 入 明 胶 试 剂23
18、滴 ， 若 产 生 白 色 沉 淀 或 浑 浊 ， 指 示 为 鞣 质 的 反 应 ； 若 不 产 生 白 色 沉 淀 或 浑浊 ， 可 能 为 其 他 非 鞣 质 的 酚 性 成 分 ， 如 水 溶 性 的 黄 酮 类 、 生 物 碱 类 、 蒽 醌 类 、香 豆 素 类 等 ， 有 待 进 步 检 查 。（ 7） 茚 三 酮 试 验 ： 去 检 液 1ml， 于 试 管 中 ， 加 入 0.2%茚 三 酮 的 乙 醇 溶 液 后 ， 在 沸水 浴 上 加 热 5 分 钟 ， 冷 后 ， 如 有 蓝 色 或 蓝 紫 色 反 应 ， 表 明 有 氨 基 酸 、 多 肽 或 蛋白 质 。（ 8）
19、 双 缩 脲 反 应 ： 茚 三 酮 反 应 若 呈 阳 性 ， 做 本 项 试 验 。 取 试 液 0.5ml， 加 入 1%氢氧 化 钠 溶 液 12 滴 ， 摇 匀 ， 滴 加 1%CuSO4 试 验 ， 随 加 随 摇 匀 ， 观 察 颜 色 反 应 ，如 呈 现 紫 色 ， 红 紫 色 表 明 含 多 肽 或 蛋 白 质 。（ 9） 泡 沫 试 验 ： 去 水 浸 液 12ml 于 试 管 中 ， 用 手 指 堵 住 管 口 用 力 振 摇 2 分 钟 ， 若产 生 多 量 泡 沫 ， 放 置 10 分 钟 ， 如 泡 沫 没 有 显 著 消 失 ， 其 表 明 含 有 皂 苷 （
20、高 级脂 肪 酸 的 盐 也 发 泡 显 著 ， 长 时 间 不 消 失 ， 但 天 然 存 在 的 高 级 脂 肪 酸 盐 不 及 皂 苷广 泛 ） ， 蛋 白 质 和 黏 液 质 也 能 起 泡 沫 ， 但 经 放 置 后 ， 泡 沫 明 显 减 少 或 消 失 。（ 10） pH 试 纸 检 查 ： 取 试 样 滴 于 pH 试 纸 ， 如 呈 酸 性 ， 示 试 液 中 可 能 含 有 游 离 酸 或 酚性 化 合 物 。2. 乙 醇 提 取 液 取 样 品 粗 粉 10g， 加 512 倍 量 95%乙 醇 在 水 浴 上 加 热 回 流 提 取 1小 时 ， 过 滤 ， 滤 液 留 出 2ml 供 检 查 酚 类 、 鞣 质 和 有 机 酸 用 ； 其 余 回 收 乙 醇 至 无 醇味 ， 并 浓 缩 成 浸 膏 ， 浸 膏 分 成 两 部 分 ， 一 部 分 加 少 量 2%HCl 溶 解 过 滤 。 分 出 酸 液 ，供 检 查 生 物 碱 用 ， 附 在 滤 纸 上 的 残 渣 再 以 少 量 乙 醇 溶 解 ， 供 检 查 黄 酮 和 蒽 醌 用 ； 另一 部 分 浸 膏 以 少 量 乙 酸 乙 酯
