第一章總論
天然藥物化學是運用現代科學理論與方法研究天然藥物中化學成分的一門學科。其研究內容包括各類天然藥物的化學成分（主要是生理活性成分或藥效成分）的結構特點、物理化學性質、提取分離方法以及主要型別化學成分的結構鑑定等。
一.中草藥有效成分的提取
從藥材中提取天然活性成分的方法有溶劑法、水蒸氣蒸餾法及昇華法等。
(一) 常用提取方法
（二）溶劑提取法
●溶劑提取法的原理：溶劑提取法是根據「相似相容」原理進行的，通過選擇適當溶劑將中藥中的化學成分從藥材中提取出來的一種方法。（考試時請這樣回答哦！）
＊ 常用溶劑極性有弱到強排列：石油醚＜環己烷＜苯 ＜乙醚＜氯仿＜醋酸乙酯＜正丁醇＜丙酮＜乙醇＜甲醇＜水（丙酮，乙醇，甲醇能夠和水任意比例混合。）
＊ 常用溶劑的性質：親脂性有機溶劑、親水性有機溶劑、水
＊ 一般情況下，分子較小，結構中極性基團較多的物質親水性較強。而分子較大，結構上極性基團少的物質則親脂性較強。
●天然藥物中各類成分的極性
·多醣、氨基酸等成分極性較大，易溶於水及含水醇中；
·鞣質是多羥基衍生物，列為親水性化合物；
·苷類的分子中結合有糖分子，羥基數目多，能表現強親水性；
·生物鹼鹽，能夠離子化，加大了極性，就變成了親水性化合物；
·萜類、甾體等脂環類及芳香類化合物因為極性較小，易溶於氯仿、乙醚等親脂性溶劑中；
·油脂、揮發油、蠟、脂溶性色素都是強親脂性成分，易溶於石油醚等強親脂性溶劑中
總之，天然化合物在溶劑中的溶解遵循「相似相溶」規律。即極性化合物易溶於極性溶劑，非極性化合物易溶於非極性溶劑，分子量太大的化合物往往不溶於任何溶劑。
溶劑提取法的關鍵是選擇適宜的溶劑(選擇溶劑依據:根據溶劑的極性和被提取成分及其共存雜質的性質，決定選擇何種溶劑)(各溶劑法分類見《天然藥物化學輔導教材》p5)
（三）水蒸氣蒸餾法
只適用於具有揮發性、能隨水蒸氣蒸餾而不被破壞，與水不發生反應，且難溶或不溶於水的成分的提取。天然藥物中的揮發油、某些小分子生物鹼如麻黃鹼、菸鹼、檳榔鹼以及某些小分子的酚性物質如牡丹酚等的提取可採用水蒸氣蒸餾法。
（四）昇華法
某些固體物質如水楊酸、苯甲酸、樟腦等受熱在低於其熔點的溫度下，不經過熔化就可直接轉化為蒸氣，蒸氣遇冷後又凝結成固體稱為昇華。天然藥物中有一些成分具有昇華性質，能利用昇華法直接中藥材中提取出來。但天然藥物成分一般可昇華的很少。
果蔬脫水新技術實質上昇華脫水法。
（五）超臨界二氧化碳流體萃取法（了解部分，見《天然藥物化學輔導教材》p6）
三、中草藥有效成分的分離與精製
(一) 根據物質溶解度不同進行分離
1. 原理: 相似相溶
2. 方法: 結晶法、試劑沉澱法、酸鹼沉澱法、鉛鹽沉澱法、鹽析法
(二) 根據物質分配係數的不同進行分離
k = cu / cl（cu：上相，cl：下相），k值與萃取次數成反比，即k值越大，萃取次數越少，反之越多。
⑴分配係數（k值）與萃取次數的關係
原理: 利用物質在兩種互不相溶的溶劑中的分配係數的不同達到分離 。
分配係數k值:一種溶質在兩相溶劑中的分配比。k值在一定的溫度和壓力下為一常數。
⑵分離因子（β值）與分離難易的關係
分離因子β：兩種溶質在同一溶劑系統中分配係數的比值。b = ka / kb (ka>kb)
b值越大，越易分離； b =1時，無法分離。
⑶ 酸鹼度（ph值）對分配比的影響
溶劑系統ph的變化影響酸性、鹼性、及兩性有機化合物的存在狀態（游離型或離解型），從而影響在溶劑系統中的分配比。（游離型------極性小的溶劑；離解型-------極性大的溶劑）
◆ph<3，酸性物質多呈游離型（ha）、鹼性物質則呈離解型（bh+）；
◆ ph>12，酸性物質呈離解型（a－）、鹼性物質以游離型（b）存在。
【紙色譜法 pc】（以濾紙纖維為惰性載體的平面色譜）
支援劑：纖維素（濾紙） 固定相：纖維素上吸附的水(20-25%)
展開劑：與水不相混溶的有機溶劑或水飽和的有機溶劑
rf值： a、物質極性大， rf值小b、 物質極性小， rf值大。
應用：適合於分離親水性較強的物質。
【液-液分配柱色譜法】（固定相主要為化學鍵合）
柱色譜：將吸附固定液的載體裝入色譜管中進行分離和檢測混合物成分的色譜法。
按是否加壓分：常壓柱色譜、加壓柱色譜按相極性分：正相色譜、反相色譜
載體：矽膠（含水17%以上）、矽藻土及纖維素等
●正相色譜：固定相＞流動相（極性）
固定相：水、緩衝溶液流動相：氯仿、乙酸乙酯、丁醇等弱極性有機溶劑
洗脫順序：極性小的化合物先出柱，極性大的化合物後出柱
應用：適用於水溶性或極性較大的化合物，如生物鹼、苷、醣類、有機酸等。
●反相色譜：固定相＜流動相（極性）
固定相：石蠟油，化學鍵合相（如十八烷基矽膠鍵合相）
流動相：水、甲醇、乙腈等強極性有機溶劑
洗脫順序：極性大化合物，先出柱；極性小化合物，後出柱。
應用：適合於脂溶性成分，如高階脂肪酸、油脂、游離甾體等。
（三） ..根據物質吸附性差別進行分離
【吸附色譜法】利用同一吸附劑對混合物中各成分吸附能力的不同而達到分離的色譜方法。
吸附型別：1.物理吸附（溶液分子與吸附劑表面分子的分子間作用力）：矽膠、氧化鋁及活性炭為吸附劑的吸附。相似者易吸附
2.化學吸附：如黃酮等酚酸性物質被鹼性氧化鋁吸附，生物鹼被酸性矽膠吸附等。
3.半化學吸附：如聚醯胺與黃酮類、蒽醌類等化合物之間的氫鍵吸附。介於物理吸附與化學吸附之間。
【固-液吸附柱色譜】
將待分離混合物樣品加在裝有吸附劑的柱子中，再加適當的溶劑(洗脫劑)沖洗，由於吸附劑對各組分吸附能力不同，各組分在柱中向下移動的速度不同，吸附力最弱的組分隨溶劑首先流出，通過分段定量收集洗脫液而使各組分得到分離。
固-液吸附三要素：吸附劑、溶質、溶劑
●吸附劑的種類及特點 1.極性吸附劑（氧化鋁、矽膠）特點：
a.對極性強的物質吸附能力強。
b.溶劑極性減弱，則吸附劑對溶質的吸附能力增強；反之，則減弱。
c.溶質即使被矽膠、氧化鋁吸附，一旦加入極性較強的溶劑時，又可被置換洗脫下來。
為避免化學吸附，酸性物質宜用矽膠、鹼性物質宜用氧化鋁作為吸附劑進行分離。通常在分離酸性（或鹼性）物質時，洗脫溶劑中常加入適量的醋酸（或氨、吡啶、二乙胺），以防止拖尾，改善分離效果。
●非極性吸附劑（活性炭）特點：
活性炭因為是非極性吸附劑，對非極性物質具有較強的親和能力。在水中對溶質表現出強的吸附能力，溶劑極性降低，則活性炭對溶質的吸附能力也隨之降低。故從活性炭上洗脫被吸附物質時，洗脫溶劑的洗脫能力將隨溶劑極性的降低而增強。
當用活性炭作吸附劑進行層析時，下列洗脫劑的洗脫能力由小列大為：水 、l0％ 、20％ 、30％ 、50%、75％ 、95％的乙醇。
【聚醯胺吸附色譜法】
通過分子中的醯胺羰基與酚類、黃酮類化合物的酚羥基，或醯胺鍵上的游離胺基與醌類、脂肪酸上的羰基形成氫鍵締合而產生吸附。
●吸附強弱規律（含水溶劑中）a.形成氫鍵的基團數目越多，則吸附能力越強。
形成氫鍵的能力與溶劑有關，一般在水中形成氫鍵的能力最強，在有機溶劑中較弱，在鹼性溶液中最弱c.分子中芳香化程度越高，則吸附效能越強。
b.易形成分子內氫鍵的化合物，其吸附效能減弱。
在聚醯胺柱色譜分離時，通常用水裝柱，樣品也盡可能作成水溶液上柱以利聚醯胺對溶質的充分吸附，形成較窄的原始譜帶。隨後用不同濃度的含水醇洗脫，並不斷提高醇的濃度，逐步增強從柱上洗脫物質的能力。
甲醯胺、二甲基甲醯胺及尿素水溶液因分子中均有醯胺基，作為第三者可以同時與聚醯胺及酚類等化合物形成氫鍵締合，故有很強的洗脫能力。此外，水溶液中加入鹼或酸均可破壞聚醯胺與溶質之間的氫鍵締合，也有較強的洗脫能力。
●各種溶劑在聚醯胺柱上的洗脫能力由弱至強排序為：
水→甲醇→丙酮→氫氧化鈉水溶液→甲醯胺→二甲基甲醯胺→尿素水溶液
●應用a.特別適合於酚類、醌類、黃酮類化合物的製備和分離。
b.對生物鹼、萜類、甾體、醣類、氨基酸等其它極性與非極性化合物的分離也有著廣泛應用。
c.用於提取物的脫鞣質處理
【大孔吸附樹脂的吸附】
由於吸附性和分子篩原理，有機化合物吸附力的不同及分子量的不同，在大孔吸附脂上經一定的溶劑洗脫而分開。 ①吸附性-----范德華引力或產生氫鍵的結果。
②分子篩------本身多孔性結構所決定大孔吸附樹脂：分為極性和非極性
●影響因素：
a.一般非極性化合物在水中易被非極性樹脂吸附，極性化合物易被極性樹脂吸附。
糖是極性的水溶性化合物，與d型非極性樹脂吸附作用很弱，據此經常用大孔吸附樹脂將中藥的化學成分和糖分離。
b.物質在溶劑中的溶解度大，樹脂對此物質的吸附力就小，反之就大。
c.分子量小、極性小的化合物與非極性大孔吸附樹脂吸附作用強；反之，與極性大孔吸附樹脂吸附作用強。
d.能與大孔吸附樹脂形成氫鍵的化合物易吸附。
●洗脫液的選擇：最常用的水、乙醇、甲醇、丙酮、乙酸乙酯
對非極性大孔樹脂：洗脫液極性越小，洗脫能力越強；
對極性大孔樹脂：洗脫液極性越大，洗脫能力越強。
●應用廣泛應用於天然化合物如苷與醣類的分離、生物鹼精製。
主要用於水溶性大分子化合物的分離和精製：如多醣、蛋白質、多肽類化合物分離。
(四) 根據物質分子大小差別進行分離
【凝膠色譜法】：將含有大小不同分子的混合物樣品液，通過多孔性凝膠（固定相），用洗脫劑將分子量由大到小的化合物先後洗脫的一種分離方法。
(五) 根據物質解離程度不同進行分離
天然有機化合物中，具有酸性、鹼性及兩性基團的分子，在水中多呈離解狀態，據此可用離子交換法或電泳技術進行分離。以下僅簡單介紹離子交換法。
●.原理：是以離子交換樹脂作為固定相，用水或含水溶劑為流動相。
當流動相流過交換柱時，溶液中的中性分子及不與離子交換樹脂交換基團發生交換的化合物將通過柱子從柱底流出，而具有可交換的離子則與樹脂上的交換基團進行離子交換並被吸附到柱上，隨後改變條件，並用適當溶劑從柱上洗脫下來，即可實現物質分離。
天然藥物化學複習
名詞解釋 液 液萃取法 又稱溶劑萃取或抽提。用溶劑分離和提取液體混合物中的組分的過程。先導化合物 指通過生物測定，從眾多的候選化合物中發現和選定的具有某種藥物活性的新化合物，一般具有新穎的化學結構，並有衍生化和改變結構發展潛力，可用作研究模型，經過結構優化，開發出受專利保護的新藥品種。有效成分 天然...
天然藥物化學整理
名詞解釋 1.ph梯度萃取法 是指在分離過程中，逐漸改變溶劑的ph酸鹼度來萃取有效成分或去除雜質的方法。2.有效成分 有效成分是指經藥理和臨床篩選具有生物活性的單體化合物，能用結構式表示，並具一定物理常數。3.苷類 又稱配醣體，是糖和糖的衍生物與另一非糖物質通過糖的端基碳原子連線而成的化合物。4.原...
藥劑本科班天然藥物化學教案
鄭州華信學院 教案2013 2014學年第 2 學期 二 一四年二月 課程簡介 天然藥物化學是藥學專業 藥劑專業 製藥工程專業及相關專業本科學生必修的專業課程。本課程是運用現代科學理論與技術研究天然藥物中生物活性物質的一門學科，課程內容主要包括天然藥物中具有生物活性物質的化學結構 理化性質 提取分離...