中药的化学成分与疗效关系
中药化学成分是中药发挥药效的物质基础。从中药化学的观点来看，每一味中药，都由不同的化学成分组成，药物具有疗效是由于它所含的某种成分在起作用。中药化学，就是运用化学知识和方法，遵循中医药学理论来研究中药的化学成分（主要是有效成分）的一门学科。从其研究内容上看，中药化学是研究中药中化学成分的结构、理化性质、提取分离、结构测定及生源途径等方面的理论及实验技能的应用学科。
中药化学有别于天然药物化学、植物化学，它是在中医药理论指导下，结合中药药理、中医临床的研究，用现代科学观点，从分子水平上研究中药的化学成分与中药基本特性间的相关性的一门新兴学科。
第一节 研究中药化学的目的
中药化学研究对中药的现代化、国际化具有重要意义，其目的主要有以下几个方面。
一、为探讨阐明中医药理论提供物质基础：中医中药历史悠久且经久不衰，是有赖于它的内在科学性。中医用药的原则是“辨证论治”，故有“同病异治”或“异病同治”等法则。就中药的“性”而言，又有“热者寒之”，“寒者热之”等用药原则。这就可以认为在诸多寒性药或热性药中，必然有其共同的物质基础即相关的化学成分。通过所掌握的中药化学的知识与技能，来弄清楚这些化学成分的结构，进一步归纳分析，再结合药理实验，阐明寒性药或热性药的物质基础。以此类推，就有可能归纳出清热解毒类中药的相关成分，活血化瘀类中药的相关成分等等。这对探讨中医药学理论的科学内涵有重要意义。
二、为新药研制、扩大资源、寻找新药源提供有效途径：纵观国内外创制新药近况，从天然物中寻找有效成分；或根据它们的结构进行人工合成；或以它们为先导化合物，制备有效衍生物，从中发现新药，仍是当前新药研究开发的一个重要途径。如自中药青蒿中发现开发的抗疟疾新药青蒿素及其结构修饰物二氢青蒿素、蒿甲醚、青蒿琥珀单酯钠盐。自古方当归龙荟丸研究开发的抗白血病新药靛玉红等。当从某一中药分离出有效成分后，就可以根据此成分的理化特性，从亲缘科属植物，甚至从其它科属植物寻找同一有效成分，从而扩大了中药的资源。例如从毛茛科植物黄连中提出小檗碱后，根据小檗碱的理化性质，又发现小檗科、防己科、芸香科等许多植物中含有小檗碱，从而为提取小檗碱，从而为提取小檗碱的原料开辟了广阔的资源。美国学者自短叶红豆杉中分离出抗癌活性成分紫杉醇。由于紫杉醇含量低、收率少，又以树皮为提取原料，生态破坏较严重，现正在积极开展资源及其它药用部位的研究或组织培养研究。
三、为合理采集、妥善贮藏提供科学依据：中药常因采集季节和药用部位不同，其有效成分的存在和含量差异很大。当掌握了原植物在生长过程中各部位有效成分的变化规律时，就能在最适宜的季节采集其有效成分含量最高的部位。例如麻黄的有效成分麻黄碱，主要存在于其茎的髓部，以秋季含量最高（可达1.3％），因此，应在8～10月采集其茎，才能保证药材质量；青蒿素是青蒿抗疟的有效成分，测定各地产的青蒿中青蒿素的含量高峰，均在7月中旬至8月中旬花前盛叶期，所以采集青蒿以花前盛叶期为最好。中药在贮藏过程中，受温度、日光、空气、蛀虫等影响，常会破坏其有效成分，使其部分或全部失效。因此，必须了解中药所含的成分，才能根据其理化性质，加以妥善贮藏。例如含有脂肪油、挥发油类的药材，在较高的温度下，其油分容易向外溢出，并氧化变质，所以应贮藏于阴凉处。
四、为真伪鉴别、质量控制提供客观指标：中药的真伪鉴别和质量控制是保证中药质量、充分发挥其药效的关键。因此，单凭传统经验进行识别和质控是很不够的。当我们探知中药有效成分的理化性质后，就可以对其提出更可靠的客观指标，并借以建立完善的药材标准。例如2000年版《中国药典》一部规定洋金花含生物碱以东莨菪碱计算，不得少于0.3%，这比以形态为主的质控标准更科学和客观。
五、为合理炮制提供化学依据：中药炮制是古老的化学制药过程，通过各种方法处理，提高药性、降低毒副反应，或改变药性。炮制所产生的各种结果，都和化学成分的量和质有关。研究中药炮制前后化学成分变化，结合药理与临床，对阐明炮制机理，改进炮制工艺有重要意义，同时往往还能发现新的活性成分。醋制元胡“增效”原理，是使其镇痛有效成分生物碱成盐而易煎出。附子炮制“制毒”原理，是使其有毒成分乌头碱类减少，并水解成毒性仅为其1/2000的乌头原碱，据此原理，可将乌头类中药传统“水漂后辅料煮制”的炮制老工艺改为“水蒸”的新工艺，并提出新制品有毒成分乌头碱的限量检查，以控制其质量，即避免老工艺在泡、浸、漂过程中总生物碱的损失，又收到缩短工艺过程和制品安全、有效的效果。红参是生晒参经蒸煮的炮制品，两者在中医临床运用略有不同。生晒参适用于气阴不足者，红参性偏热适用于气弱阳虚者，这意味着经过炮制，改变药性也必然与成分有关。经过研究，发现红参中的皂苷类成分与生晒参相似，大都是20（S）型人参皂苷单体，但含量各异，红参尚有独特的皂苷单体20（R）人参皂苷Rg2、20（R）人参皂苷Rh1、人参皂苷Rh2、人参皂苷Rs1及Rs2等，并通过实验证实这些特有皂苷是由生晒参加工过程中转化生成。
六、为中药制剂的各个环节提供指导：剂型的选择，要考虑其所含有效成分的特性。如牡荆油滴丸和月见草口服乳液的确定，是根据牡荆油和月见草油都是脂溶性成分，前者是挥发油，后者是脂肪油，无法制成水溶性制剂，所以分别制成滴丸和乳液，使油溶性成分分散在基质中发挥疗效。制剂工艺的制定与考察更要按中医理论和临床对治疗作用的要求，参考各药味所含成分的理化性质及药理作用研究结果，根据与治疗作用相关的有效成分或有效部位的理化性质，结合剂型制备上的要求而进行。在制备工艺研究中，提取、分离、纯化、浓缩、干燥等工艺过程，均应按临床用药要求将有效成分尽量多的提取出来，将无效杂质尽量多的除去，即去粗取精的原则。
七、为评价中成药的质量提供客观指标：色谱鉴别是目前发展较快，专属性较强应用较广的方法，常用的主要有薄层色谱、高效液相色谱、气相色谱等，其中以薄层色谱应用居多。薄层色谱法是用特征已知成分鉴别制剂中某种中药材是否存在。如以橙皮苷检查陈皮的存在；葛根素检查葛根的存在；酸枣仁苷检查酸枣的存在；淫羊霍苷检查淫羊霍的存在。当无法用已知成分对照时，可用对照药材的特征斑点作鉴别。含量测定是中药制剂质量优劣的内在量化标准，所测成分应为主要有效成分。有效成分不清楚，而有效部位清楚的，以有效部位（总生物碱、总黄酮、总皂苷等）定量。如分光光度法测定六味地黄丸中丹皮酚（牡丹皮）的含量；分光光度法测定左金丸中总生物碱的含量：薄层扫描法测定九分散中士的宁（马钱子）的含量；气相色谱法测定痰咳净中冰片的含量；高效液相色谱法测定复方白芍片中芍药苷的含量。中药成方制剂的稳定性是保证中药制剂质量的重要因素，中药化学成分的变化对中药制剂的稳定性有较大影响，常产生的化学变化有水解、氧化、聚合、酶解等反应以及pH值的改变。如鱼腥草注射液中抗菌成分为癸酰乙醛，它是一种不稳定的化合物，放置过程中很容易发生氧化、分解、聚合等反应，使之变色变质，出现白色丝状物，失去原有疗效。所以现在有将它制成亚硫酸氢钠加成物，不仅增加其水溶性、也加强了稳定性。
八、为探索中药治病原理创造有利条件：中药药理的研究是探讨中药治病机理的方法和手段。中药药理研究初期，大多为粗制剂、粗提物的研究，其中含有多种化学成分。随着研究的深入，有效成分的研究愈加重要。只有通过有效成分药理作用的研究，才能进一步探讨药物作用规律，才能了解化学成分问的相互作用，才能掌握药物在人体内吸收、分布、生物转化和消除的动态规律，为合理用药，药物剂型的研究及新药设计等提供依据。如黄连治疗消渴症的机理探讨。黄连为清热燥湿药，中医也常用来治疗消渴症。根据研究，黄连含有十多种生物碱，其中小檗碱含量高达5％～8％，它是黄连的主要有效成分。药理实验表明，黄连水煎剂和小檗碱都能降低灭常小鼠的血糖，而小檗碱还可降低两种糖尿病模型小鼠的血糖，并且降血糖作用较强，持续时间也较长。由此表明，小檗碱是治疗消渴症的有效成分。又如川芎嗪为川芎中有效成分，又名四甲基吡嗪，现已人工合成。川芎嗪可制备成盐酸盐及磷酸盐。通过对狗和大鼠药代动力学及其体内过程的研究表明，静注、肌注和口服磷酸川芎嗪吸收快，消退迅速。但肌注磷酸川芎嗪比盐酸川芎嗪吸收较好，血浆清除较慢，半衰期较长，肌注生物利用度为81.68%。
第二节 中药化学成分与疗效的关系
一种中药往往含有许多的化学成分，但并不是所有的成分都能起到防病治病的作用。根据医药工作者长期实践经验和现在的科学认识水平，通常将中药所含的化学成分分为有效成分和无效成分两类。所谓有效成分一般是指具有生物活性，能用分子式和结构式表示并具有一定的物理常数（如熔点、沸点、溶解度、旋光度等）的单体化合物，也称有效单体，如麻黄碱、小檗碱、延胡索乙素、黄芩苷、槲皮素等。如尚未提纯成单体而只是某一种结构类型的混合物者，一般称为有效部位，如麻黄生物碱、人参皂苷、芸香油等。
对中药化学成分所作的这种划分是相对性的。例如鞣质，在多数中药中对于治疗疾病不起主导作用，被视为无效成分，而在地榆、五倍子等中药中因其具有收敛、止血和抗菌作用，故为有效成分。确定中药某些化学成分是否为有效成分，也有一个认识过程。例如早年认为黄酮类为无用的色素，现在知道是一类具有多方面生物活性的成分。对糖类、氨基酸、鞣质以前不甚了解其药用价值，随着研究的深入及水平的提高，对其活性的认识愈加丰富。凡临床用之有效而尚未发现其有效成分的中药，应以疗效为基础，进一步寻找其有效成分，不可盲目的否定其药用价值。对中药化学成分的认识不能被目前的研究水平所局限，随着药理实验和临床应用的不断进展，将会发现更多的有效成分。无论有效成分还是无效成分，都应进行研究。某些无效成分亦可有药用意义。如一些有机酸生物活性尚不明了，但因其能与本来不溶于水的有效成分生物碱结合，生成可溶于水的生物碱盐，就可使生物碱在液体制剂如汤剂、口服液中充分溶解从而使药效得以发挥。另外，为了提取有效成分去除无效成分。也需对药物的各种化学成分有全面的了解。
某一中药含有多种有效成分，即可产生不同的作用，如甘草含有的甘草次酸有肾上腺皮质激素样作用，含有的黄酮苷可产生缓解胃肠平滑肌痉挛作用；罂粟壳含有的吗啡、可待因、罂粟碱可分别产生镇痛、镇咳、扩张血管作用。这正说明了中药功效和应用的多样性，因而从一定意义上讲，一味中药也就是一个小复方。不过一药含有的多种有效成分其中含量多少、作用强弱常有主次之分，不可等量齐观。
化学成分的划分有多种方式。如按有无活性划分，则有有活性成分（有效成分）及无效成分两大类。按成分的合成途径划分，可分为一级代谢产物和二级代谢产物。一级代谢产物如糖类、蛋白质等，这类物质几乎每种中药都含有，是维持生物体正常生存的必需物。二级代谢产物如生物碱、黄酮、皂苷等，这些物质不是每种中药都有，是生物体通过各自特殊代谢途径产生，反映科、属、种的特性物质，有效成分多为二级代谢产物。从物质基本类型划分，可分为无机物与有机物两大类。植物性药物，动物性药物均由这两大类物质组成。矿物药的组成都是无机物，如雄黄的主要组分是三硫化二砷（As2S3），朱砂的主要组分是硫化汞（HgS）；按成分的理化性质划分，由酸碱性，可划分为酸性、碱性、中性三大类；由极性，可划分为非极性（亲脂性）、中等极性、极性（亲水性）三大类；从有机化学角度划分，可按组成元素、骨架母核划分为生物碱、苷、蒽醌、甾、萜等；依结构母核与生物活性、理化性质等混合划分，如黄酮类、强心苷、皂苷、生物碱、挥发油等。以上对成分的划分方式，可用于不同目的，对它们的了解，有助于理解中药化学成分在各个方面的应用。本章介绍采用人们较习惯的混合划分方式，对每种成分、将介绍其结构特点、主要理化性质等，并列表介绍含该类成分的中药的有效成分的名称及其生物活性。
一、生物碱
生物碱是一类含氮的有机化合物，有类似碱的性质，能和酸结合生成盐，多数为含氮杂环结构，氮原子多在环内。
生物碱多为苦味、无色或白色的结晶形固体，只有少数有颜色（如小檗碱和蛇根碱为黄色），或为液体（如烟碱和毒藜碱）。游离的生物碱一般都不溶或难溶于水，却能溶于乙醇、乙醚、氯仿、丙酮或苯等有机溶剂中。生物碱与酸作用成盐后则多易溶于水及含水的乙醇，而不溶或难溶于乙醚、氯仿等有机溶剂。植物中的生物碱多数是以生物碱盐的形式存在的。
无论从数量上还是生物活性上，生物碱都是一类重要的化学成分。生物碱分布相当广泛，不仅同属植物中往往含有结构类似的生物碱，而且不同科属的植物亦有可能含有相同的生物碱，如已发现小檗碱分布于多个科属的植物中。在植物体中，生物碱往往和植物酸性成分结合成盐的状态存在。常见的有机酸有酒石酸、苹果酸等，也有的是较特殊的有机酸如鸡纳酸、罂粟酸。（表9-1）
二、多糖及苷类
多糖是天然大分子物质，几乎存在于所有有机体中，是天然化合物中最大族之一。多糖在生物体内的功能分为两类。一类为水不溶的，主要形成动植物的支持组织，如纤维素。另一类为动植物的贮藏养料，溶于热水成胶体溶液，借酶水解释放单糖以供应能量。如菊糖、淀粉等。
多糖过去曾作为无效成分弃去，如今因发现其具有多方面生物活性而日益引起人们的关注。
多糖随着单糖聚合度的增加，性质和单糖相差较大。一般为非晶型，无甜味，难溶于冷水，或者溶于热水成胶体溶液，不溶于亲脂性有机溶剂。随着醇的浓度增加溶解度降低。（表9-2-1）
苷的共性在糖部分，苷元的结构类型差别很大，性质和生物活性也各不相同，在植物中的分布情况也不同。因此，一般将苷类按不同的观点和角度，作不同方式的分类。（1）按苷元化学结构分类，有氰苷、吲哚苷、香豆素苷、木质素苷、蒽醌苷、黄酮苷等。苦杏仁苷是一种氰苷，存在于苦杏的种子中。小剂量口服时，在体内缓慢分解生成苯甲醛（具有杏仁味）和氢氰酸。少量氢氰酸对呼吸中枢呈镇静作用，因而有镇咳作用。大剂量可产生中毒症状，因氢氰酸可使延髓生命中枢先兴奋后麻痹，并能抑制酶的活性，阻碍新陈代谢，而引起组织窒息。菘蓝的根（板蓝根）和叶（大青叶）含有菘蓝苷，为吲哚苷。吲哚苷元易氧化成暗蓝色的靛蓝，青黛就是粗制靛蓝。（2）按苷键原子分类，有O-苷，如牵牛子中的泻下有效成分牵牛醇苷；S-苷，如芥子中的芥子苷；N-苷，如巴豆中的巴豆苷；C-苷，如芦荟中的芦荟苷是蒽酮的C-苷。（3）按糖的名称分类，如木糖苷、葡萄糖苷、鼠李糖苷。（4）按苷的特殊性质分，如皂苷。（5）按生理作用分类，如强心苷。（6）按苷类在植物体内存在状况分类，原存在于植物体内苷为原生苷，水解后失去一部分糖的为次生苷。苷类大多数是固体，其中糖基少的可成结晶。
苷类有很甜的，有无味的，也有极苦的。这种苦甜味不但与苷元有关，而且也与糖有关。例如，穿心莲内酯味极苦，而新穿心莲内酯无味。糖菊苷甜于蔗糖，300倍，是一种在现代制剂中应用越来越广的甜味剂，但水解去一个葡萄糖而成的二糖苷不再有甜味。如苷元部分有特殊的结构则能使苷显色，如黄酮苷多呈黄色，花色苷多呈红色、紫色、蓝色。中药苷类成分种类多、范围广，溶解度差别很大。一般说来大多数可溶于水或乙醇，其亲水性往往随糖基的增多而增大。极性低的大分子苷元有的也溶于氯仿和乙酸乙酯，但难溶于乙醚和苯。含苷类的中药并含有与其共存的酶。苷和酶共存于同一器官的不同细胞中。苷类与稀酸作用或遇到相应的酶（在药材破碎、细胞壁破坏时）则可被水解或酶解，生成糖和苷元或次级苷。苷类分解成苷元后，一般在水中的溶解度下降，疗效也相应降低。黄芩苷在黄芩酶的作用下可水解成葡萄糖醛酸与黄芩素。后者易氧化为醌类而使黄芩变绿，有效成分破坏，质量下降。故黄芩需蒸制以破酶保苷。在多数情况下，多种结构相似的苷类或游离苷元共同存在于同一药物中。(表9-2-2)
三、醌及其衍生物
醌类化合物是分子中具有不饱和环二酮结构的一类天然色素有机化合物。醌类化合物常作为动植物色素存在于自然界。因醌类化合物具有氧化还原的特性，故在生物的氧化还原反应过程中起着重要的电子传递作用，从而促进或干扰了某些生化反应，而表现出抗菌、抗氧化、抗肿瘤等多种生物活性。醌类化合物按其结构可分为：苯醌、萘醌、蒽醌、菲醌等四种不同母核的化合物。
天然醌类多为黄、橙或红色的晶体。苯醌及萘醌多以游离状态存在。蒽醌可和糖结合成苷存在于植物中，不易得完好结晶。蒽醌类衍生物多具有荧光，在不同pH值显不同颜色。还原型蒽醌类被还原可生成蒽酮及蒽酚。由于此氧化还原过程在生物体内也可能发生，因此在含有蒽醌类的新鲜药材中常伴有蒽酮、蒽酚等还原产物。如新采收的大黄需贮存一定时期后才供药用，其目的就是为了使大黄中的蒽酚、蒽酮氧化成蒽醌类成分。但新鲜大黄经贮存两年以上就检查不到蒽酮、蒽酚类成分。游离的醌类多具有升华性。小分子的苯醌及萘醌类具有挥发性，能随水蒸气蒸馏，可用于醌类的提取、精制和鉴定。游离醌类多溶于乙醇、乙醚、苯、氯仿等有机溶剂，微溶或难溶于水。但结合成苷后极性增大，易溶于甲醇、乙醇中，在热水中也可溶解，但冷水中溶解度大大降低，并不溶于苯、乙醚、氯仿等非极性溶剂。醌类化合物分子中多有酚羟基，故有一定酸性，利用此性质，可采用碱溶解酸沉淀法提取该类成分。（表9-3）
四、香豆素和木质素
香豆素是一类顺邻羟基桂皮酸失水而成的内酯，以游离状态或与糖结合成苷的形式而存在。
游离香豆素多数为无色结晶，且多具有香味。分子量小的香豆素有挥发性并能升华。而香豆素苷类多数无香味和挥发性，也不能升华。游离香豆素溶于沸水，难溶于冷水，易溶于甲醇、乙醇、氯仿和乙醚；香豆素苷类溶于水、甲醇、乙醇、而难溶于乙醚、苯等极性小的有机溶剂。香豆素具有内酯结构，在稀碱溶液中内酯环可水解开环，生成能溶于水的顺邻羟基桂皮酸的盐，加酸后环合为原来的内酯而沉淀出来。（表9-4）
木质素多数为白色结晶，多数不挥发。游离木质素偏亲脂性，难溶于水，能溶于苯、氯仿、乙醚、乙醇等。与糖结合成苷者水溶性增大，并易被酶或酸水解。（表9-5）
五、黄酮类化合物
黄酮类化合物是基本母核为2-苯基色原酮的一类化合物。该类化合物广泛存在于植物中，大部分与糖结合成苷，部分以游离形式存在。
黄酮类化合物多数为结晶性固体，少数为无定形粉未。黄酮类化合物在紫外线照射下，可产生各种颜色的荧光，遇碱后颜色改变。如查耳酮和橙酮呈亮黄棕色或亮黄色的荧光，在氨熏后为橙红色的荧光。黄酮类化合物的游离苷元一般难溶或不溶于水，易溶于甲醇、乙醇、乙酸、乙酯、乙醚等有机济剂及稀碱涪液中。黄酮类化合物羟基被糖苷化后，水溶性相应增大，而脂溶性相应降低。黄酮苷一般易溶于水、甲醇、乙醇、吡啶等极性溶剂中，但难溶于或不溶于苯、氯仿、乙醚、石油醚等有机溶剂中。糖链越长，水溶性越大。黄酮类化合物因分子中多具有酚羟基，故显酸性，可溶于碱性水溶液，吡啶、甲酰胺及二甲基甲酰胺中。（表9-6）
六、萜类
萜类是天然物质中最多的一类化合物，已有2万种之多。由甲戊二羟酸衍生所形成的萜源类衍生物，均称为萜类。
萜类化合物一般难溶于水，易溶于醇和非极性的有机溶剂。萜类化合物一般可分为半萜、低聚萜类，常温下多呈液体或低熔点的固体，具挥发性，能随水蒸气蒸馏，并带有芳香气味。单萜类和部分倍半萜类随分子量增加，功能基增多，化合物的挥发性降低，熔点、沸点相应增高。萜类化合物按构成碳架的碳原子数目不同，可分为以下几类：
1．单萜类：单萜类的碳架多是由10个碳原子组成的，是多种植物挥发油的主要组成成分，但若以苷的形式存在，则不具挥发性。（表9-7）
4．二萜类：二萜类化合物为基本骨架内含20个碳原子的天然物。植物醇是叶绿素的组成部分，它属于二萜衍生物。植物体分泌的乳汁、树脂等均以二萜衍生物为主要成分。（表9-10）
七、挥发油
挥发油也称精油，多具有嗅味和挥发性，是一类可随水蒸气蒸馏的油状液体。
挥发油大多为无色或淡黄色液体，少数有颜色，如桂皮油呈红棕色，佛手油呈绿色，满山红油呈淡黄绿色。常温情况下易挥发，并多具有浓烈香味，涂在纸片上挥散而不留油迹，可与脂肪油相区别。少数挥发油在低温下可析出结晶，常称为“脑”，如薄荷脑、樟脑，去脑后的挥发油称为脱脑油。挥发油大多数比水轻，仅少数比水重，如丁香油、桂皮油。挥发油难溶于水，易溶于各种有机溶剂，如石油醚、乙醚、二硫化碳、油脂及高浓度乙醇等。挥发油对光线、空气及温度较敏感，易氧化而分解变质，而导致比重增加、颜色加深、失去原有气味，同时形成树脂样物质而不能随水蒸气蒸馏。
挥发油所含化学成分较为复杂，均是由数十种至数百种化合物所组成，故除含某种成分较多的挥发油外，其单一成分的活性研究比较少。挥发油大体分为以下四类：
1．萜类化合物：挥发油中存在最多的成分是单萜、倍半萜和它的含氧衍生物，详见萜类化合物。
2．芳香族化合物：在芳香油中，芳香族化合物仅次于萜类，存在也相当广泛。（表9-12）
八、强心苷和其它甾类成分
自然界的甾类成分，包括性激素、甾醇类、胆汁酸类、蜕皮激素类、甾体生物碱、甾体皂苷、强心苷、赡毒配基等。它们广泛分布于动植物界，虽然来源不同、生物活性各异，但分子结构中均有由环戊烷多氢菲A、B、C、D四环稠合的甾体母核。本部分主要介绍强心苷等，甾体皂苷、甾体生物碱分别在皂苷及生物碱中介绍。
1．强心苷是一类能增强心肌收缩能力，具有强心生物活性的甾体苷类。其苷元可分为甲型和乙型，甲型占大多数。强心苷大都是中性化合物，无定形粉未或无色结晶，味苦，对粘膜有刺激性。苷元亲脂性较强，难溶于水，苷可溶于水及乙醇、甲醇、丙酮等极性有机溶剂，几不溶于乙醚等亲脂性有机溶剂。苷分子中，去氧多糖的苷，在极性溶剂中溶解度小。苷元上的羟基数目少，其苷在极性溶剂中的溶解性也小。（表9-15）
3．孕甾烷类衍生物：孕甾烷类衍生物是一类重要的化合物，如黄体酮。该类成分是具有21个碳原子的甾体衍生物，故又称C21甾类，多以苷的形式存在。如白首乌中含多种该类成分，具有抗衰老，抗肿瘤，保肝，降脂等活性。
4．植物蜕皮素：植物蜕皮素为植物中与昆虫变态激素相类似的成分。（表9-16）
5．植物甾醇类：得自植物体的甾醇称为植物甾醇，几乎所有植物中均存在，是植物细胞的重要组分。中药中常见的有：谷甾醇类、豆甾醇类和菠甾醇类。甾醇类成分亲脂性较强。
6．胆汁酸类：胆汁酸类是一类具有甾核和羧基的一类成分，存在于动物胆汁中，统称为胆汁酸。游离或结合型胆汁酸均呈酸性，难溶于水，易溶于有机溶剂，能与碱成盐能溶于水。结合型胆汁酸可被皂化，生成游离胆汁酸及氨基酸。甾核上羟基可氧化为酮基，再用还原法除去酮基。利用这种反应，以胆酸为原料，选择适宜的氧化剂，制备某些去氧胆酸。（表9-17）
九、皂苷
皂苷是一类结构复杂的螺甾烷及其相似生源的甾体化合物的低聚糖苷以及三萜类化合物的低聚糖苷，可溶于水，其水溶液经振摇能产生大量持久肥皂样泡沫，因而称之皂苷。
皂苷分子量大，不易结晶，多为白色无定性粉未，除去糖基的甾苷元，大多有完好的结晶。皂苷的熔点较高，一般在熔融前就分解，因此，无明显的熔点，测得的大多是分解点。皂苷多数具有苦和辛辣味，对人体粘膜有刺激性，尤其鼻粘膜最敏感，吸入其粉未能引起喷嚏。皂苷还具有吸湿性。大多数皂苷极性较大，可溶于水，易溶于热水、热甲醇、热乙醇和稀醇；几乎不溶或难溶于苯、乙醚。石油醚等低极性有机溶剂。皂苷在含水丁醇和戊醇中溶解度较好，因此丁醇常作为皂苷的提取溶剂。次级苷在水中溶解度降低，易溶于醇、丙酮、乙酸乙酯。皂苷元不溶于水，能溶于石油醚、苯、乙醚、氯仿、醇等有机溶剂中。皂苷有助溶性，可以促进其它成分在水中的溶解性。皂苷的水溶液经振摇能产生持久性的泡沫，且不因加热而消失，这一特点是由于皂苷具有降低水溶液表面张力的缘故。
皂苷的水溶液大多能破坏红细胞而有溶血作用，故如将皂苷的水溶液注射人静脉中，毒性极大，肌内注射也易引起组织坏死，口服则无溶血作用，这点可能与在胃肠道不被吸收有关。皂苷能溶血，是因为多数皂苷可与胆甾醇结合生成不溶于水的分子复合物。红细胞壁上的胆甾醇与皂苷结合，破坏了血红细胞的正常渗透，使血细胞内渗透压增加而发生崩解，发生溶血。
皂苷由皂苷元与糖组成，依据苷元的结构将皂苷划分为两大类，一类为甾体皂苷，另一类为三萜皂忒。与皂苷共存于植物中的酶，能使皂苷酶解成各种次级苷。
1．甾体皂苷：甾体皂苷以作为合成甾体激素及其有关药物的原料而著名。如薯蓣皂苷存在于薯蓣属的多种植物中，其皂苷元是合成甾体激素类药物和甾体避孕药的重要原料。知母的主要成分为知母皂苷，其苷元为菝契皂苷元。
2．三萜皂苷：三萜皂苷在自然界分布比甾体皂苷广泛，种类也多。（表9-18）
十、鞣质
鞣质又称丹宁或鞣酸，是一类广泛存在于植物中的复杂多元酚类化合物。因其能与生兽皮中的蛋白质结合而形成致密、柔韧、不易腐败、有良好透气性的皮革，因此称其为鞣质。由于其在中药中分布广泛，且随其越来越多的生物活性的发现，鞣质的研究日益得到重视。
鞣质多为灰白色无定性粉未，少数为结晶状。多具有吸湿性。鞣质极性极强，溶于水、甲醇、乙醇、丙酮。可溶于乙酸乙酯、乙醚、丙酮和乙醇的混合液，难溶于或不溶于乙醚、苯、氯仿、石油醚、二硫化碳。少量水存在能够增加鞣质在有机溶剂中的溶解度。鞣质含有很多酚羟基，很易被氧化。（表9-19）。
十一、氨基酸、蛋白质和酶
氨基酸是广泛存在于动植物中一类含氮的有机化合物，分子既含有氨基又含有羟基，故称为氨基酸。
氨基酸为无色结晶，除胱氨酸及酪氨酸外大都可溶于水；除脯氨酸及半胱氨酸外，一般都难溶于有机溶剂。因有两性的性质，能成内盐，因此氨基酸的熔点均较高，一般在200～300℃之间，多数没有确切的熔点，而是分解点。氨基酸具两性电解质的性质，当溶液pH值达到某一定值时，氨基酸荷电成中性，此时溶液的pH值为该氨基酸的等电点。不同的氨基酸有不同的等电点，等电点时氨基酸的溶解度最小。利用此性质可以分离氨基酸。
氨基酸有两类来源：一类是构成有机体蛋白质的氨基酸；称蛋白质氨基酸。这类氨基酸由蛋白质水解而来，有20余种。此类氨基酸大部分已被应用于医药等方面。如精氨酸、谷氨酸为肝昏迷抢救药；组氨酸可治疗胃及十二指肠溃疡和肝炎。另一类是从天然界分出来的非蛋白质氨基酸称天然游离氨基酸。这些氨基酸游离分布于多种植物中，有些中药除含有蛋白质氨基酸外，还含具有一定生物活性的天然游离氨基酸。（表9-20）
酶和蛋白质具如下特性：（1）溶解性：大多数酶和蛋白质溶于水，不溶于有机溶剂。蛋白质的溶解度受pH值的影响。（2）分子量大：酶和蛋白质溶液具有亲水胶体特性，分子量一般都在一万以上，高的可达千万左右，因此作为高分子物质不能透过半透膜，可利用此性质来提纯蛋白质。（3）两性和等电点：蛋白分子两端都具有氨基和羟基，因而如氨基酸一样都具有两性和等电点。（4）盐析和变性：蛋白质和酶在水溶液中可被高浓度的硫酸铵和氯化钠溶液沉淀，此种作用称盐析。盐析出来的蛋白质还可溶于水，因此该性质是可逆的。当蛋白质和酶被加热、酸、碱以及其它化学药品作用时，则变性失去活性。（5）水解：蛋白质在酸、碱、酶等作用下可逐步水解，最终产物为各种α-氨基酸。（6）酶的专一性：酶具有特别高的催化效率及高度作用专一性，即酶通常只能催化一种或一类反应。
蛋白质除了是构成生命活动的最基本物质外，近年来从植物中提取的一些植物蛋白具有显著生物活性，（表9-21）
十二、有机酸
有机酸广泛存在于植物界，多分布于植物的叶和果实中。在植物体中大多与钾、镁、钙离子结合成盐或以酯的形式存在。
有机酸具有羧酸的一般性质。含八个碳原子以下的低级脂肪酸或不饱和脂肪酸在常温时多为液体，较高级的脂肪酸如多元酸和芳香酸类则为固体。有机酸的溶解度与结构有关。多元酸比一元酸易溶于水，含羟基数目多的有机酸水溶性大。芳香酸较难溶于水。一般有机酸能溶于乙醇或乙醚等有机溶剂，但难溶于或不溶于石油醚。有机酸能与碱金属、碱土金属结合成盐，其一价金属盐易溶于水，而二价或三价金属盐较难溶于水。（表9-22）
十三、树脂
树脂通常存在于植物组织的树脂道中，当植物体受伤后分泌出来，露于空气中干燥形成一种无定性的固体或半固体物质。树脂与树胶不同，它不是糖类化合物，而是一类化学组成较复杂的混合物。
树脂性脆不溶于水，能溶于乙醇、乙醚、氯仿等有机溶剂。除松香外多数树脂很少溶于石油醚。在碱性溶液中能部分溶解或完全溶解，但加酸酸化，树脂又会沉淀析出。树脂受热时先软化后变成液体，具有粘性，燃烧时发生浓烟及明亮的火焰。
树脂广泛分布于植物界，但大多数树脂均无医疗作用，仅有少数作为药用。如乳香、没药、琥珀、阿魏、藤黄、血竭等，其中乳香中含α-乳香酸（三萜酸），具有兴奋、收敛、防腐作用，可作局部抗菌药。内服具有止咳祛痰作用。
十四、色素
植物色素是指那些较为普遍分布于植物界的有色物质。植物体内的色素可分为水溶性色素和脂溶性色素，脂溶性色素可溶于油脂、石油醚、苯、乙醚、高浓度乙醇等。如叶绿素、叶黄素、胡萝卜素、醌类及黄酮类化合物。
叶绿素是植物赖以进行光合作用的物质，为绿色混合物，凡是植物体上带绿色部分多含叶绿素，一般视为无效成分。叶绿素本身有抑菌、消炎和促进肉芽生长的作用，可用于治疗皮肤创伤、溃疡和灼伤等。胡萝卜素分布于所有绿色植物的叶片中，它是维生素A的前体，可用于维生素A的缺乏症。醌类化合物为一类有生物活性的重要色素类，如紫草中的紫草素和异紫草素是紫草中止血、抗炎、抗菌及抗病毒的重要有效成分。黄酮类成分是广泛分布植物体中一类黄色色素。花色素是一类水溶性色素，是花和果成色的基本物质。植物中其他成分也常带有颜色，如姜黄的根茎中有3%~6%的姜黄色素是姜黄素、去甲基姜黄素及二去甲基姜黄素的混合物，为橙黄色结晶，具特殊芳香味，在中性和酸性中呈黄色，在碱性溶液中呈红褐色。姜黄色素作为食用色素无毒、无副作用，又有良好的染着性及分散性。
十五、无机成分
无机成分（无机物）是构成中药化学成分的另一个重要方面。长期以来，对中药有效成分的研究偏重于有机物，对其中的无机物往往以杂质处理。近年来随着对中药活性成分的深入探讨，对无机成分尤其是微量元素的研究日益受到人们的重视。
无机成分按其在自然界中存在分布量的多少，分为常量元素如钠、镁、磷、硫、氯、钾、钙等及微量元素。按对人体作用，又可将微量元素分为必需微量元素和有害微量元素。必需微量元素如铁、铜、锌、钴、硒、铬、碘、氟、钼、锰、镊、锶、钒、锡、硅等。有害微量元素如砷、汞、铅、锑等，这些元素在人体内积蓄到一定程度，引起中毒。
每一种中药都含有数种以至数十种无机元素。中药所含微量元素的种类和数量是个多变因素，同药材的质量，诸如品种、入药部位、产地（包括因特殊生长环境而形成的“道地药材”）、栽培、炮制、制剂以及合理使用等，都有密切关系。研究中药与微量元素的联系，对查清微量元素与疾病的因果关系，以及在鉴定药材的品种和质量方面，均有重要意义。