1、执业中药师考试中药化学第一章总论课件考试总结一、备考心得： 一、善于归纳总结 抓住重点，在有限的时间里把握住考试的重点，出题的思路。 二、重视厉年真题 历年真题很重要，不要以为考过了就不再考了，那是大错特错。历年真题是对我们学习知识点的最好的引领。 三、合理安排时间 该休息的时候休息，该学习的时候学习。 四、交叉学科复习 交叉学科复习，可以提高学习的效率。二、中药化学学习思路中药化学学习方法：1.以总论为指导学习各论。2.注意总结归纳，在掌握基本共同点的情况下，分类记忆特殊点。3.注意理论联系实际，并以药典作为基本学习指导。4.发挥想象力进行联想记忆。 第一章总论一、大纲、总论（一）中药有效成
2、分的提取1.溶剂法（1）溶剂提取法的基本要点（2）浸渍法、煎煮法、回流提取法、连续回流提取法和渗漉法的适用范围及特点2.水蒸气蒸馏法水蒸气蒸馏法的适用范围3.超临界萃取法和超声波提取法超临界萃取法和超声波提取法及适用范围（二）中药有效成分的分离与精制1.根据物质溶解度差别进行分离重结晶法中溶剂选择的一般原则、操作及判断结晶纯度的方法2.根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离（1）两相溶剂萃取法（2）分配色谱法的特点及应用3.根据物质的吸附性差别进行分离（1）色谱法在中药化学成分分离中的应用（2）硅胶、大孔树脂和聚酰胺色谱法的分离方法及其应用4.其他分离方法凝胶过滤法、膜分离法、离子交换法、分
3、馏法在中药化学成分分离中的应用（三）中药化学成分的鉴别、结构测定及在质量控制中的作用常用色谱学和波谱学方法（1）纸色谱、薄层色谱、高效液相色谱等方法在中药化学成分纯度测定中的应用（2）UV、IR、NMR和MS在中药化学结构测定中的应用（3）色谱法及色谱和波谱联用法在质量控制中的作用二、本章占历年考试的5分左右，比较重要的一章。第一节绪论1.什么是中药化学？（中药化学的概念）中药化学是运用现代科学理论与方法研究中药中化学成分的一门学科。2.中药化学研究什么？中药化学研究内容包括各类中药的化学成分（主要是生理活性成分或药效成分）的结构特点、物理化学性质、提取分离方法以及主要类型化学成分的结构鉴定等
4、。此外，还涉及主要类型化学成分的生物合成途径等内容。中药化学是专业基础课，中药化学的研究，在中医药现代化和中药产业化中发挥着极其关键的作用。3.中药化学研究的意义 第二节中药有效成分的提取与分离一、中药有效成分的提取注意：在提取前，应对所用材料的基源（如动、植物的学名）、产地、药用部位、采集时间与加工方法等进行考查，并系统查阅文献，以充分了解和利用前人的经验。（一）溶剂提取法一般提取规律：（教材内容）萜类、甾体等脂环类及芳香类化合物因为极性较小，易溶于三氯甲烷、乙醚等亲脂性溶剂中；糖苷、氨基酸等类成分则极性较大，易溶于水及含水醇中；酸性、碱性及两性化合物，因为存在状态（分子或离子形式）随溶液而
5、异，故溶解度将随pH而改变，可用不同pH的碱或酸提取。补充：溶剂的选择1.常见溶剂类型溶剂按极性可分为三类，即亲脂性有机溶剂、亲水性有机溶剂和水。常用于中药成分提取的溶剂按极性由弱到强的顺序如下：石油醚四氯化碳苯二氯甲烷氯仿乙醚乙酸乙酯正丁醇丙酮甲醇（乙醇）水。2.常见中药化学成分类型的极性：极性较大的：苷类、生物碱盐、糖类、蛋白质、氨基酸、鞣质、小分子有机酸、亲水性色素。极性小的：游离生物碱、苷元、挥发油、树脂、脂肪、大分子有机酸、亲脂性色素。（以上不是绝对的，具体成分要具体分析。比如，有的苷类化合物极性很小，有的苷元极性很大。）1.煎煮法定义：中药材加水浸泡后加热煮沸。优点：简便缺点：需加
6、热，含挥发性成分及加热易破坏的成分不宜使用。多糖类成分含量较高的中药，用水煎煮后药液黏度较大，过滤困难，不宜使用。对亲脂性成分提取不完全2.浸渍法定义：在常温或温热（6080）条件下用适当的溶剂浸渍药材，以溶出其中的有效成分的方法。优点：简便，适用于遇热不稳定的成分，或含大量淀粉、树胶、果胶、黏液质的中药缺点：出膏率低以水为溶剂时，提取液易发霉变质3.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渗漉液的方法基本过程：药材浸润装筒浸渍渗漉优点：适用于遇热不稳定的成分，或含大量淀粉、树胶、果胶、黏液质的中药（似浸渍法，但提取效率高于浸渍法）缺点：溶剂消耗量大
7、耗时长，操作麻烦4.回流法与连续回流法定义：使用易挥发的溶剂加热回流或连续回流提取中药成分的方法优点：效率较高缺点：对热不稳定成分不宜使用溶剂消耗量大、操作麻烦耗时长5.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。当水沸腾时，该类成分随水蒸气带出，再用油水分离器或有机溶剂萃取法，将这类成分自馏出液中分离。适用成分：挥发性（100有一定蒸汽压）对水稳定不溶于水耐热（如：中药中挥发油的提取常采用此法。）6.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。中药成分有少量具有升华性，如游离羟基蒽醌类成分，一些小分
8、子香豆素类，有机酸类成分等。（如：樟木中的樟脑，茶叶中的咖啡因）7.超声提取法定义：采用超声波辅助溶剂提取的方法超声波是一种强烈机械振动波，它是指传播的振动频率在弹性介质中高达20kHz的一种机械波。提取原理：超声波可产生高速、强烈的空化效和搅拌作用，能破坏药材的细胞，使提取溶剂渗透到药材的细胞中，从而加速药材中有效成分溶解于溶媒中，提高有效成分的提取率特点：不会改变有效成分的化学结构可缩短提取时间，提高提取效率8.超临界流体萃取法定义：采用超临界流体为溶剂对中药材进行萃取的方法超临界流体（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、以流动形式存在的单一相态物质
9、。密度与液体相近，而黏度与气体相近，扩散能力强。萃取选择性的决定因素：温度、压力、夹带剂的种类及含量常用的提取物质：C02、NH3、C2H6、C7H16、CCl2F2、N2O、SF6等，实际最常用的为C02。（1）C02超临界流体萃取的特点：不残留有机溶剂、萃取速度快、收率高、工艺流程简单、操作方便；无传统溶剂法提取的易燃易爆的危险，减少环境污染，无公害，产品是纯天然的；因萃取温度低，适用于对热不稳定物质的提取；萃取介质的溶解特性容易改变，在一定温度下只需改变其压力；还可加入夹带剂，改变萃取介质的极性来提取极性物质；适于极性较大和分子量较大物质的萃取；萃取介质可循环利用，成本低；可与其他色谱技
10、术联用及IR、MS联用，可高效快速地分析中药及其制剂中的有效成分。练习题最佳选择题对含有大量淀粉、树胶、果胶、黏液质中药的有效成分常选用的提取方法是A.浸渍法B.水蒸气蒸馏法C.煎煮法D.回流提取法E.升华法正确答案A最佳选择题最常用的超临界流体是A.水B.甲醇C.二氧化碳D.三氧化二铝E.二氧化硅正确答案C二、中药有效成分的分离与精制（一）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主要包括：结晶与重结晶结晶：将不是结晶状态的固体物质处理成结晶状态的操作。重结晶：从不纯的结晶经过进一步精制处理得到较纯结晶的过程结晶用溶剂的选择：常用的重结晶溶剂有水、冰醋酸、甲醇、乙醇、
11、丙酮、乙醚、三氯甲烷、苯、四氯化碳、石油醚和二硫化碳等。结晶纯度的判定方法：（1）结晶形态和色泽：一个纯的化合物一般都有一定的晶形和均匀的色泽。（2）熔点和熔距：单一化合物一般都有一定的熔点和较小的熔距（12）。（3）色谱法：单一化合物用两种以上溶剂系统或色谱条件进行检测，均显示单一的斑点。常用的有纸色谱、纸上电泳和薄层色谱。（4）高效液相色谱法（HPLC）：纯的化合物显示单一的谱峰。（5）其他方法：质谱、核磁共振等。单峰表示纯化合物，双峰表示不纯的化合物。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：在药材浓缩的水提液中加入数倍量的乙醇稀释。（沉淀除去多糖、蛋白质等水溶性杂质
12、。）醇提水沉法：在药材浓缩的水提液中加入数倍量的乙醇稀释。（沉淀除去树脂、叶绿素等水不溶性杂质。）另：醇/醚法、醇/丙酮法。（可使皂苷沉淀析出，而脂溶性的树脂等杂质留在母液中）3.利用酸碱性（不同）进行分离对酸性、碱性或两性有机化合物来说，加入酸、碱以调节溶液的pH，改变分子的存在状态（游离型或解离型），从而改变溶解度实现分离。酸提碱沉：生物碱等碱性成分碱提酸沉：黄酮、蒽醌类等酸性成分内酯或内酰胺结构的成分可被皂化溶于水，借此与其他难溶于水的成分分离。4.利用沉淀试剂进行分离酸性或碱性化合物可通过加入某种沉淀试剂，使之生成水不溶性的盐类等沉淀析出。酸性化合物 + 钙盐、钡盐、铅盐 沉淀 H2S
13、气体 纯品碱性化合物 + 苦味酸盐、苦酮酸盐等（有机酸盐） 先加入无机酸，再碱化 纯品磷钼酸盐、磷钨酸盐、雷氏铵盐等（无机酸盐）（二）根据物质在两相溶剂中的分配比（分配系数）不同进行分离常见的方法有简单的液液萃取法和液液分配色谱（LC或LLC）等。液液萃取法的原理：1.分配系数K值2.分离因子分离因子表示分离的难易=KA/KB（注：KAKB）分离难易判定：100，仅作一次简单萃取就可实现基本分离（如上例）；10010，通常需萃取1012次；2，需萃取100次以上；1,即KA/KB1，则无法分离3.分配比与pH以酸性物质（HA）为例，其在水中的解离平衡及解离常数K可用下式表示：酸性越强，Ka越大
14、，pKa值越小。通常酚类化合物的pKa值一般为9.210.8，羧酸类化合物的pKa值约为5若使该酸性物质完全解离，即使HA均转变为A-，则pH pKa + 2若使该酸性物质完全游离，即使A-均转变为HA，则pH pKa - 2（游离型极性小，易溶于小极性的有机溶剂；解离型极性大，易溶于水或亲水性有机溶剂）碱性化合物与酸性相反，碱性越强，Ka越小，pKa值越大4.液液萃取与纸色谱借助纸色谱（PC）来求解混合物不同组分在同一溶剂系统中的分配系数K，从而求解分离因子Rf值与分配系数K的关系： （r为纸层色谱定数，当层析滤纸湿重为干重的1.5倍时，r=2）Rf与分离因子的关系：式中，RfaRfb5.液
15、液分配柱色谱将两相中的一相涂覆在硅胶等多孔载体上作为固定相，填充在色谱管中，然后加入与固定相不相混溶的另一相溶剂作为流动相来冲洗色谱柱。常用载体：硅胶、硅藻土及纤维素粉等。常用反相硅胶填料有：RP-2（-C2H5）、RP-8（-C8H17）、RP-18（-C18H37）（1）正相色谱：被分离物质极性越大（亲水性越强），越不易洗脱固定相：强极性溶剂，如水、缓冲溶液等流动相：弱极性有机溶剂，三氯甲烷、乙酸乙酯、丁醇等适用物质：水溶性或极性较大的成分，如生物碱、苷类、糖类、有机酸等化合物（2）反相色谱：被分离物质极性越小（亲脂性越强），越不易洗脱固定相：可用石蜡油流动相：水或甲醇等强极性溶剂适用物质
16、：脂溶性化合物，如高级脂肪酸、油脂、游离甾体等（3）加压液相柱色谱：载体：多为颗粒直径较小、机械强度及比表面积均大的球形硅胶微粒，如Zipax类薄壳型或表面多孔型硅球以及Zorbax类全多孔硅胶微球快速色谱（flash chromatography，约2.02105 Pa）、低压液相色谱（LPLC，20.2105Pa）等（三）根据物质的吸附性差别进行分离物理吸附：靠分子间力吸附。无选择性，吸附与解吸附过程可逆，快速如硅胶、氧化铝、活性炭吸附化学吸附：靠化学反应吸附。有选择性，吸附牢固，部分不可逆如碱性氧化铝吸附黄酮等酚酸性物质半化学吸附：介于物理吸附与化学吸附之间，力量较弱如聚酰胺对黄酮类、醌
17、类等化合物之间的氢键吸附1.物理吸附规律极性相似者易于吸附硅胶、氧化铝等极性吸附剂特点：（1）对极性物质具有较强的亲和能力。故同为溶质，极性强者将被优先吸附（2）溶剂极性越弱，则吸附剂对溶质将表现出越强的吸附能力；溶剂极性增强，则吸附剂对溶质的吸附能力即随之减弱（3）溶质即使被硅胶、氧化铝吸附，但一旦加入极性较强的溶剂时，又可被后者置换洗脱下来活性炭因为是非极性吸附剂，故与硅胶、氧化铝相反，特点为：（1）对非极性物质具有较强的亲和能力，在水中对溶质表现出强的吸附能力。（2）溶剂极性降低，则活性炭对溶质的吸附能力也随之降低。故从活性炭上洗脱被吸附物质时，洗脱溶剂的洗脱能力将随溶剂极性的降低而增强
18、2.简单吸附法的应用（1）用于化合物的精制：结晶与重结晶过程中加入活性炭脱色、脱臭。注意：有时拟除去的色素不一定是亲脂性的，故活性炭脱色不一定总能收到良好的效果。一般须根据预试结果先判断色素的类型，再决定选用什么吸附剂处理为宜。（2）用于化合物的浓缩：如活性炭吸附浓缩一叶萩碱。 3.吸附柱色谱法用于物质的分离（1）吸附剂及用量主要吸附剂：硅胶、氧化铝（2）添加溶剂的选择分离酸性物质：选用硅胶（显酸性），洗脱溶剂加入适量乙酸，防止拖尾。分离碱性物质：选用氧化铝（显弱碱性），洗脱溶剂加入适量氨、吡啶、二乙胺，防止拖尾。4.聚酰胺吸附色谱基本原理：氢键吸附适用化合物类型：酚类、醌类、黄酮类（1）聚酰
19、胺的吸附原理聚酰胺色谱的分离机理：一般认为是“氢键吸附”，即聚酰胺的吸附作用是通过其酰胺羰基与酚类、黄酮类化合物的酚羟基，或酰胺键上的游离胺基与醌类、脂肪羧酸上的羰基形成氢键缔合而产生吸附。至于吸附强弱则取决于各种化合物与之形成氢键缔合的能力。吸附强弱通常在含水溶剂中大致有下列规律：形成氢键的基团数目越多，则吸附能力越强成键位置对吸附力也有影响。易形成分子内氢键者，其在聚酰胺上的吸附即相应减弱。如：分子中芳香化程度高者，则吸附性增强；反之，则减弱。如：洗脱溶剂的影响洗脱能力由弱到强的顺序为：水甲醇或乙醇（浓度由低到高）丙酮稀氢氧化钠水溶液或氨水甲酰胺二甲基甲酰胺（DMF）尿素水溶液（2）聚酰胺
20、色谱的应用对酚类、黄酮类等含酚羟基化合物可逆吸附，分离效果好，吸附容量大，适于制备分离。可用于生物碱、萜类、甾体、糖类、氨基酸等其他极性与非极性化合物的分离对鞣质的吸附特强，近乎不可逆，故用于植物粗提取物的脱鞣处理5.大孔吸附树脂性质：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。（1）吸附原理：选择性吸附（由于范德华引力或产生氢键的结果）分子筛性能（由其本身的多孔性网状结构决定）（2）影响吸附的因素：大孔树脂本身的性质（比表面积、表面电性、极性、能否形成氢键等）洗脱溶剂的性质（极性、酸碱性）被分离化合物的性质（分子量、极性、能否形成氢键）注：大孔树脂的色谱行为具有反相的性质
21、，被分离物质的极性越大，其Rf值越大，越容易洗脱。（3）大孔吸附树脂的应用：主要用于天然化合物的分离和富集预处理方法：用高浓度乙醇湿法装柱，继续用乙醇在柱上流动清洗，不时检查流出的乙醇液，至流出的乙醇液与水混合不呈现白色乳浊现象，然后以大量的蒸馏水洗去乙醇即可。（4）洗脱液的选择：洗脱液可选择水、甲醇、乙醇、丙酮、不同浓度的酸碱液等。一般方法如下：用适量水洗，洗下单糖、鞣质、低聚糖、多糖等极性物质，用薄层色谱检识，防止极性大的皂苷被洗下；7O%乙醇洗，洗脱液中主要为皂苷，但也含有酚性物质、糖类及少量黄酮，实验证明30%乙醇不会洗下大量的黄酮类化合物；3%5%碱溶液洗，可洗下黄酮、有机酸、酚性物
22、质和氨基酸；10%酸溶液洗，可洗下生物碱、氨基酸；丙酮洗，可洗下中性亲脂性成分（四）根据物质分子大小差别进行分离超滤法 利用不同分子量化合物扩散速度不同而分离超速离心法 离心作用1.凝胶过滤法（凝胶过滤色谱、分子筛过滤、排阻色谱）分离原理：分子筛作用，根据凝胶的孔径和被分离化合物分子的大小而达到分离的目的。（2）凝胶的种类与性质葡聚糖凝胶（Sephadex）:只适于在水中应用，且不同规格适合分离不同分子量的物质。羟丙基葡聚糖凝胶（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。2.膜分离法利用一种用天然或人工合成的膜，以外界能量或化
23、学位差为推动力，对双组分或多组分的溶质和溶剂进行分离、分级、提纯和富集的方法。膜过滤技术主要包括：渗透、反渗透、超滤、电渗析和液膜技术等。透析法：根据溶液中分子的大小和形态，在微米（m）数量级下选择性过滤的技术。（五）根据物质解离程度不同进行分离1.离子交换法原理基于混合物中各成分解离度差异进行分离。2.离子交换树脂的结构与性质性质：球形颗粒，不溶于水，但可在水中膨胀。结构：（1）母核部分：由苯乙烯通过二乙烯苯（DVB）交联而成的大分子网状结构。网孔大小用交联度（即加入交联剂的百分比）表示，交联度越大，则网孔越小，质地越紧密，在水中越不易膨胀；交联度越小，则网孔越大，质地疏松，在水中易于膨胀。
24、（2）离子交换基团阳离子交换树脂：强酸性和弱酸性阴离子交换树脂：强碱性和弱碱性3.离子交换法的应用（1）用于不同电荷离子的分离：天然药物水提取物中的酸性、碱性及两性化合物的分离。（2）用于相同电荷离子的分离：依据酸性或碱性的强弱不同分离碱性强弱：弱酸性树脂吸附强弱：（六）根据物质的沸点进行分离分馏法：利用中药中个成分沸点的差别进行分离的方法一般来说，液体混合物各成分沸点相差在100以上时，可用反复蒸馏法达到分离的目的；如沸点相差在25以下，则需要采用分馏柱；沸点相差越小，则需要的分馏装置越精细。如挥发油和一些液体生物碱的提取分离常采用分馏法。原理方法特点及应用根据物质溶解度差别进行分离结晶与重
25、结晶醇提水沉法或水提醇沉法酸碱法沉淀法根据物质分配比不同进行分离萃取法分配柱色谱根据物质吸附性差别进行分离简单吸附（活性炭）吸附柱色谱（硅胶、氧化铝、聚酰胺、大孔吸附树脂色谱）根据物质分子大小差别进行分离凝胶过滤法膜分离法根据物质解离程度不同进行分离离子交换法根据物质沸点差别进行分离分馏法配伍选择题A.聚酰胺B.离子交换树脂C.硅胶D.大孔吸附树脂E.膜1.具有氢键吸附性能的吸附剂是正确答案A2.在酸性条件下不稳定的、吸附剂是正确答案A3.对酸、碱均稳定的极性吸附剂是正确答案D4.同时具有吸附性能和分子筛性能的吸附剂是正确答案DA.阳离子交换树脂B.透析膜C.活性炭D.硅胶E.氧化铝1.在水中
26、可膨胀的是正确答案A2.常用于吸附水溶液中非极性色素的是正确答案C3.不适合分离酸性物质的是正确答案E4.适合分离酸性物质的常用极性吸附剂是正确答案D 第三节中药化学成分的结构研究方法一、化合物的纯度测定（1）结晶形态和色泽：一个纯的化合物一般都有一定的晶形和均匀的色泽。（2）熔点和熔距：单一化合物一般都有一定的熔点和较小的熔距（12）。（3）色谱法：单一化合物用两种以上溶剂系统或色谱条件进行检测，均显示单一的斑点。常用的有纸色谱（PC）、纸上电泳和薄层色谱（TLC）。（4）气相色谱法（GC）和高效液相色谱法（HPLC）：纯的化合物显示单一的谱峰。（5）其他方法：质谱、核磁共振等。二、结构研究
27、的主要程序三、结构研究中采用的主要方法（一）确定分子式并计算不饱和度分子式的测定目前主要有以下几种方法，可因地制宜加以选用（1）元素定量分析配合分子量测定（2）同位素丰度比法（3）高分辨质谱（HRMS）法质谱（MS）可用于确定分子量和求算分子式，及提供其他结构信息。高分辨质谱（HRMS）可将物质的质量精确到小数点后第3位根据采用的离子源不同分类：（1）电子轰击质谱（EI-MS） 当样品相对分子质量较大难于气化（如糖的聚合物、多肽），或对热稳定性差（如醇、糖苷和部分羧酸），常常得不到分子离子峰。对热不稳定的样品可进行乙酰化或三甲基硅烷化（TMS化）制成对热稳定的衍生物进行测定。（2）化学电离质谱（CI-MS） 也能得到较强的准分子离子峰，即M1峰，（3）场解吸质谱（FD-MS） 适用于难气化和热稳定性差的固体样品，
