执业药师考试中药化学成分与药效物质基础部分知识重点整理.docx

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执业药师考试中药化学成分与药效物质基础部分知识重点整理

2017年执业药师考试（中药化学成分与药效物质基础）部分知识点整理

　　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。

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：

　　（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＞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

　　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

　　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。

　　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：

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

　　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：

　　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。

　　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、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

　　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。

　　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

　　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（SephadexLH－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，但可在水中膨胀

（1）吸附色谱原理与分类

　　以静态吸附来说，当在某中药提取液中加入吸附剂时，在吸附剂表面即发生溶质分子与溶剂分子，以及溶质分子相互间对吸附剂表面的争夺。

物理吸附过程一般无选择性，但吸附强弱及先后顺序都大体遵循“相似者易于吸附”的经验规律。

　　吸附类型与特点：

吸附类型

吸附特点

举例

物理吸附

（表面吸附，应用最广）

吸附无选择性

为可逆吸附

吸附于解吸附快速进行

以硅胶、氧化铝、活性炭为吸附剂的吸附色谱

化学吸附

（应用最少）

吸附有选择性

吸附牢固，甚至不可逆

碱性氧化铝吸附酸性物质；酸性硅胶吸附碱性物质

半化学吸附

（有一定应用）

介于物理吸附与化学吸附间，吸附较弱

聚酰胺色谱

（2）聚酰胺吸附色谱

　　对碱较稳定，对酸尤其是无机酸稳定性较差。

特别适合于分离酚类、醌类和黄酮类化合物（鞣质例外）

　　引申知识点

（1）——聚酰胺吸附规律

　　①形成氢键的基团数目越多，吸附能力越强；

　　②易形成分子内氢键者，其在聚酰胺上的吸附即相应减弱；

　　③分子中芳香化程度越高者，吸附性越强；

　　④洗脱溶剂的影响。

　　（3）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。

　　吸附原理：

　　①选择性吸附（由于范德华引力或产生氢键的结果）

　　②分子筛性能（由其本身的多孔性网状结构决定）

　　影响因素：

　　比表面积、表面电性、氢键

　　引申知识点

（2）——大孔树脂洗脱剂选择的一般方法。

洗脱剂

洗脱物质

水

单糖、鞣质、低聚糖、多糖等极性物质

70%乙醇

皂苷、黄酮（少量）、酚性成分等

3%～5%碱溶液

黄酮、有机酸、酚性成分和氨基酸等

10%酸溶液

生物碱、氨基酸等

丙酮

中性亲脂性成分

　　最佳选择题

　　大孔吸附树脂吸附的物质用水充分洗脱后，再用丙酮洗脱，被丙酮洗下的物质是

　　A.单糖

　　B.鞣质

　　C.多糖

　　D.中性亲脂性成分

　　E.氨基酸

『正确答案』D

　　（4）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。

　　（5）离子交换色谱

　　性质：

球形颗粒，不溶于水，但可在水中膨胀。

　　离子交换基团

　　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』A

　　2.在酸性条件下不稳定的吸附剂是

『正确答案』A

　　3.对酸、碱均稳定的极性吸附剂是

『正确答案』D

　　4.同时具有吸附性能和分子筛性能的吸附剂是

『正确答案』D

　　A.阳离子交换树脂

　　B.透析膜

　　C.活性炭

　　D.硅胶

　　E.氧化铝

　　1.在水中可膨胀的是

『正确答案』A

　　2.常用于吸附水溶液中非极性色素的是

『正确答案』C

　　3.不适合分离酸性物质的是

『正确答案』E

　　六、结构研究的程序

　　分子式测定方法：

（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（HR—MS）法。

　　计算不饱和度方法：

（1）官能团定性及定量分析。

（2）光谱方法：

UV、IR、MS、1H-NMR，13C-NMR

　　七、常用波谱方法及应用

光谱方法

缩写

作用

质谱

MS

可用于确定分子量及求算分子式和提供其他结构碎片信息

红外光谱

IR

提供官能团信息

紫外光谱

UV

主要用于推断化合物的骨架类型（判定共轭体系）

核磁共振

1H-NMR，13C-NMR

提供质子（碳原子）的类型、数目及相邻原子或原子团的信息，用于结构测定

　　配伍选择题

　　A.紫外光谱法

　　B.质谱法

　　C.正相色谱法

　　D.反相色谱法

　　E.凝胶色谱法

　　1.确定化合物分子量的常用方法是（　）

『正确答案』B

　　2.判定化合物结构中是否具有共轭体系常用的方法是（　）　　

『正确答案』A

　　3.用于推断化合物的骨架类型的方法是（　）　　

『正确答案』A

　　八、中药化学成分研究的意义

　　1.阐明中药的药效物质基础，探索中药防治疾病的原理；

　　2.中药化学成分是遣药组方的物质基础；

　　3.改进中药制剂剂型、提高临床疗效；

　　4.控制中药及其制剂的质量；

　　5.提供中药炮制的现代科学依据；

　　6.开发新药、扩大药源；

　　7.结构修饰、合成新药。

　　在制定、修订科学规范的中药标准工作中，中药化学为其提供了客观、可靠的手段。

中药化学：

（1）可为中药材生产的标准化、规范化奠定化学物质基础。

（2）可为中药饮片炮制的标准化、规范化提供科学依据。

　　（3）可为中成药生产的标准化、规范化提供合理的技术保障。

　　（4）可为中药临床前有效性和安全性评价的标准化、规范化提供有说服力的化学信息。

　　（5）可为中药临床试验的标准化、规范化提供临床疗效评价的物质基础。

　　（6）可为中药药效学评价研究的标准化、规范化提供有效成分的监控指标及药理评价方法。

　　九、中药化学成分在中药质量控制中的作用

　　中药化学在中药质量控制中的作用主要体现在，中药指纹图谱中各种色谱法、光谱法、核磁共振波谱、质谱及其联用技术、DNA分子诊断技术、X射线衍射法等现代分析技术的运用。

　　中药指纹图谱按测定手段可分为中药化学指纹图谱和中药生物指纹图谱。

　　中药化学指纹图谱是目前主要常用的方法，尤其是色谱和光谱联用技术。

最常用的光谱是红外光谱（IR），最常用的色谱是薄层色谱（TLC）、气相色谱（GC）、高效液相色谱（HPLC）和毛细管电泳（CE），近来又出现了X射线粉末衍射指纹图谱。

　　多项选择题

　　中药化学在中药质量控制中常采用的分析技术有

　　A.高效液相色谱技术

　　B.核磁共振波谱技术

　　C.质谱及其联用技术

　　D.DNA分子诊断技术

　　E.X射线衍射技术

『正确答案』ABCDE

　　建立中药化学成分的指纹图谱，常用的色谱方法有

　　A.高效液相色谱

　　B.薄层色谱

　　C.毛细管电泳

　　D.红外光谱

　　E.气相色谱

『正确答案』ABCE