天然产物波谱解析-天然药物学系

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香豆素波谱解析

定量分析
通过核磁共振技术可以对香豆素分子中的氢原子数量进行定量分析，从而确定香豆素的分子量和组成比例。
核磁共振波谱解析的注意事项
样品纯度
为了保证核磁共振波谱的准确性，需要确保样品具有一定的纯度，以避免杂质对信号的影响。
实验条件
实验过程中需要严格控制磁场强度、射频脉冲频率等参数，以确保共振条件的准确性。
02
香豆素的结构与性质
香豆素的基本结构
香豆素是一种具有苯并α-吡喃酮结构的化合物，通常含有两个环己烯基团，并通过酯键连接。
香豆素的基本结构可以进一步衍生出许多不同的化合物，如简单香豆素、黄酮类、木脂素等。
Fra Baidu bibliotek
香豆素的物理性质
01
香豆素通常为黄色或淡黄色晶体，具有特殊香气。
02
香豆素的熔点较高，一般在150℃以上，且难溶于水，易溶于有机溶剂。
香豆素的质谱分析
香豆素在质谱中主要产生分子离子峰和碎片离子峰，通过分析这些峰可以确定香豆素的分子量和结构信息。
VS
香豆素的质谱分析通常采用电子轰击 (EI)或化学电离(CI)的方式进行离子化，然后通过质谱仪对产生的离子进行分析。
质谱解析的注意事项
01
在进行质谱解析时，需要注意仪器的灵敏度和分辨率，以确保获得准确的分析结果。
03
香豆素具有紫外吸收光谱，最大吸收波长一般在270-340nm 之间。

【2020考研】中国药科大学710 药学基础综合(一) 适用专业汇总

中国药科大学710药学基础综合（一）适用专业汇总

考这个专业课的都是学硕。满分300分，覆盖：有机化学、分析化学、生理学、生物化学，各占75分.

一、考710药学基础综合（一）的专业

001药学院2020药大考研总群：782115171

100701

药物化学（全日制）01新药分子设计、合成及生物活性研究

02活性天然产物的合成、结构优化及生物活

性研究

03活性药物小分子化合物的设计与合成

04针对重大疾病的创新药物研究

05有机合成方法学及药物合成

招生计划

90（含药学院、理学院、药物

科学研究院招生计划）

初试科目

①101思想政治理论

②201英语一

③710药学基础综合（一）

复试科目

药物化学-有机合成综

合（各占50%）

100702

药剂学（全日制）01缓控释制剂研究

02生物大分子药物递送

03新制剂与新技术研究

04药用高分子材料与靶向释药系统研究

05创新药用功能材料及靶向纳米药物传递

系统的研究

06药用高分子材料与靶向释药系统研究、药

物与基因递送

07药用高分子材料与靶向制剂

08药用功能材料与靶向递药系统

招生计划

74（含药学院、药物科学研究

院招生计划）

初试科目

①101思想政治理论

②201英语一或203日语

③710药学基础综合（一）

复试科目

物理化学和药剂学综合（分

别占30%、70%）（带计算器）

100704药物分析学01药物分析

02禁毒关键技术研究

03药物分析新材料与新技术的研究与应用

04药物体内分析与代谢组学

05药物现代仪器分析

06药物质量研究与评价

07药品与食品功能、质量安全与控制

08多肽自组装探针用于药物分析

天然药物化学史话_四大光谱_在天然产物结构鉴定中的应用_王思明

・专论・

天然药物化学史话：“四大光谱”在天然产物结构鉴定中的应用

王思明1, 2，付炎2，刘丹2，王于方2，李力更2，霍长虹2，李勇1，刘江1*，张嫚丽2，史清文2*

1. 河北医科大学第四医院药剂科，河北石家庄 050011

2. 河北医科大学药学院天然药物化学教研室，河北石家庄 050017

摘要：天然产物化学研究在药物研发中起着非常重要的作用，结构研究又是天然产物化学研究中最重要的工作之一。在天然药物化学史话系列文章的基础上，对在天然产物结构研究中起绝对主导作用的“四大光谱”分析技术，即红外光谱、紫外光谱、质谱、核磁共振波谱在天然产物结构鉴定中的应用历史进行回顾与总结，并对其发展前景进行展望。

关键词：天然产物化学；天然药物化学；结构鉴定；紫外光谱；红外光谱；质谱；核磁共振波谱

中图分类号：R284 文献标志码：A 文章编号：0253 - 2670(2016)16 - 2779 - 18

DOI: 10.7501/j.issn.0253-2670.2016.16.001

Historical story on natural medicine chemistry:Application of UV,IR,MS,and NMR spectra in structure elucidation of natural products

WANG Si-ming1, 2, FU Yan2, LIU Dan2, WANG Yu-fang2, LI Li-geng2, HUO Chang-hong2, LI Yong1, LIU Jiang1, ZHANG Man-li2, SHI Qing-wen2

天然药物化学课件波谱三萜及其苷类

色谱分离法
利用色谱柱的吸附或分配作用，使目标成分与其他杂质分离，再进行收集和纯化。
分离纯化新技术与新方法
膜分离技术
利用膜的渗透选择性，将目标成分与其他杂质分离，具有高效、
节能、环保等特点。
高速逆流色谱技术
利用高速旋转的填料床和流动相的逆流原理，实现高效、快速、连续的分离纯化。
分子蒸馏技术
05
三萜及其苷类的提取与分离纯化
提取方法
溶剂提取法
超声波提取法
利用有机溶剂从植物中提取三萜及其苷类成分，常用溶剂包括甲醇、乙醇、丙酮等。
利用超声波的振动和空化作用，加速植物细胞壁的破裂，促进有效成分的释放和提取。
微波辅助提取法
超临界流体萃取法
利用微波的穿透力和热效应，使植物细胞内的有效成分迅速释放并溶出。
利用超临界流体作为萃取剂，具有高渗透能力和低界面张力等特点，能够有效地提取三萜及其苷类成分。
分离纯化方法
沉淀法
通过加入沉淀剂使目标成分沉淀下来，再进行过滤和洗涤，达到分离纯化的目
的。
结晶法
通过蒸发溶剂或降低温度等方法，使目标成分结晶析出，达到纯化的目的。
萃取法
利用不同溶剂对目标成分的溶解度不同，通过多次萃取和分离，达到纯化目标成分的目的。
分类
根据结构特征，三萜类化合物可以分为四环三萜和五环三萜两大类，其中四环三萜又可以分为羊毛甾烷型和麦角甾烷型。

天然产物化学第一章

天然产物化学本身也已不再是原先的分离提取、结构鉴定，而是逐步发展成生测指导下的分离提取、结构鉴定，及半合成修饰和全合成紧密结合的一门学科。
第一章绪论
一、概述二、天然产物的生物合成三、天然产物化学与药物开发四、天然产物化学发展动向
二、天然产物的生物合成
1. 一次代谢
一次代谢指在植物、昆虫或微生物体内的生物细胞通过光合作用、碳水化合物代谢和柠檬酸代谢，生成生物体生存繁殖所必需的化合物。
4. 天然化合物的主要合成途径
1）莽草酸途径——生成芳香化合物，如酚、氨基酸等； 2）β-多酮途径——生成多炔类、多元酚、前列腺素、四
环素、大环抗生素； 3）甲羟戊酸途径——生成萜类、甾体； 4）氨基酸途径——青霉素、头孢菌素、生物碱； 5）混合途径——如由氨基酸和甲羟戊酸生成吲哚生物碱，
由β-多酮和莽草酸生成黄酮类。
从天然产物中寻找有生理活性的化合物，以此为母体，进行结构改造合成出具有更好效果的药物或农药，是目前医药研究和农药开发的常规思路之一。例：
O C H 2 BG lc O H
水杨苷
C O O H O
O C H 3
阿司匹林（解热镇痛药）
H
OO
O
HO
H
O
青蒿素
先导化合物
H
OO
O
HO
H
OCH3

天然药物化学课件天然产物的结构鉴定

化学方法—辅助手段
❖ ● 化学降解法---将复杂分子通过氧化、还原等化学反应，降解为几个结构比较简单又稳定的小分子化合物，通过对降解产物的结构鉴定，再按降解机理合理地推导出原来可能的化学结构式；
❖ ● 特点：
❖ 需用化合物量大；
❖ 反应剧烈；
❖
主要产物得率少又费时；
❖ 现在较少应用，仅保留一些比较简单规律性又较强的降解反应
O
先解析： H3CO ,H3CN ,H3C Ar ,H3C C ,H3C C 再解析： COOH, CHO等高频低场信号最后解析：芳烃质子和其它质子注意不含H基团如：NO2 、C=O、C≡N、C≡C 5）验证所推导的结构
1HNMR谱解析实例
例1：某未知物分子式为C5H12O，其核磁共振氢谱如图所示，求其化学结构。
❖ 助色团：其本身是饱和基团（常含有杂原子），它连到生色团上时，能使后者吸收波长变长或吸收强度增加，如-OH, -NH2, -Cl等；
❖ 深色位移：由于基团取代或溶剂效应，最大吸收波长变长，也叫红移（red shift）；
❖ 浅色位移：由于基团取代或溶剂效应，最大吸收波长变短，也叫蓝移（blue shift）；
苯环上取代基位置的分析：d7.7〔dd，1H〕 [1—3]＝[2—4]～7Hz，[1-2]＝[3-4]～2Hz，表明该氢与邻位氢偶合，又与间位氢偶合。具有结构(A)。

《天然药物化学》PPT课件

04
各类天然药物的研究与应用
中药及民族药的研究与应用
中药及民族药的起源和历史
中药及民族药的分类与特点
介绍中药及民族药的起源、发展历程以及在医学领域的重要地位。
详细阐述中药及民族药的分类方法，以及各类药物的特点、功效和应用范围。
中药及民族药的研究方法与技术
中药及民族药在现代医学中的应用
介绍中药及民族药的研究方法和技术手段，包括药理实验、化学成分分析、质量控制等方面的内容。
生物碱类成分
具有含氮杂环，可形成多种衍生物，具有多种生物活性。
化学成分与药理活性的关系
糖类成分
具有免疫调节、抗肿瘤、降血糖等药理活性。
醌类成分
具有抗菌、抗炎、抗肿瘤等药理活性。
苯丙素类成分
具有抗氧化、抗炎、抗肿瘤等药理活性。
化学成分与药理活性的关系
黄酮类成分
具有抗氧化、抗炎、抗肿瘤等药理活性，对心血管系统有保护作用。
萜类及挥发油成分
具有抗炎、抗菌、抗病毒等药理活性，对呼吸系统有保护作用。
三萜及其苷类成分
具有抗炎、抗肿瘤、免疫调节等药理活性。
化学成分与药理活性的关系
甾体及其苷类成分
具有抗炎、抗肿瘤、免疫调节等药理活性，对心血管系统有保护作用。
生物碱类成分
具有镇痛、抗炎、抗肿瘤等药理活性，对神经系统有保护作用。

天然药物化学_第五章_黄酮类化合物-1

2.镁盐反应 —— 醋酸镁反应
二氢黄酮、二氢黄酮醇 ——— 天蓝色荧光其他黄酮类 ——— 黄色～橙黄～褐色
3.锆盐反应 ——锆盐-枸橼酸反应
稳定，不退色 3-OH,4-C=O + 2%ZrOCl2 5-OH,4-C=O
HO O OH O OH O H2O Zr O Cl
黄色
H+
OH
不稳定分解，显著褪色
棕色
OH
O
HO
O OH OH OH O
HO
O OH
A
OH HO OH
OH
O
B
OH
O
HO
O
O HO O
C
OH OH HO OH
O
D
O
OH
OH OH
OH
O
E
OH HO O
O
F
OH
O
返回
G
用化学方法鉴别A-G
第三节提取与分离
一、粗提二、提取物的精制三、分离
一、粗提
1.苷类和极性大的苷元一般用下列物质提取：乙酸乙酯，丙酮，乙醇，甲醇，水或极性大的混合溶剂（甲醇 —水 1 ： 1 ） 2.多糖苷类可以用沸水提取，可以破坏水解酶的活性，避免对
2.黄酮类化合物在植物体内大部分以与糖结合成
苷的形式存在，一部分以游离形式存在。

天然药物化学课程的NMR解析

以乌头属植物玉龙乌龙中分离得到的一个新的苯甲酰胺衍生物stapfianine B的核磁共振波谱（NMR）数据解析为例，讲授本科药学专业天然药物化学的结构研究章节。Stapfianine B结构中包含苯环、酰胺、酯键和酚羟基等常见基团，非常适合作为结构研究的授课内容。

标签：天然药物化学；核磁共振波谱；stapfianine B；结构解析

Abstract：This paper describes the teaching of pharmaceutical undergraduates curriculum “medicinal chemistry of natural products” according to the nuclear magnetic resonance （NMR）analysis of stapfianine B，a new benzamide derivative isolated from Aconitum stapfianum. Stapfianine B possesses benzene，amide，ester and phenolic hydroxyl groups，and its NMR data are very suitable for NMR teaching.

Keywords：Medicinal Chemistry of Natural Products；NMR；Stapfianine B；Structural Identification and Characterization

制药工程专业波谱解析和天然药物化学合并教学的探讨

握。因此，可以把波谱解析的内容融合进天然药物化学的教学中，这样既强化了波谱解析课程学习的应用性，又使学生能够在学习天然药物化学的过程中加强对波谱解析内容的应用。因此，波谱解析和天然药物化学合并教学存在可能性。
大量的波谱解析内容。在天然药物化学学习中，需要学生掌握扎实的波谱解析内容。由于四大光谱的基本原理及内容过于抽象，以理解，生在学习波难学
外吸收特点；最后介绍各种天然药物的紫外吸收特点。这样的章节安排使学生能够在学习波谱解析的内容的同时对各种化合物的波谱特点进行比较和分析，增强了他们对波谱解析的应用能力，同时也能使学生深入掌握各类天然产物的特点，加深了对天然产物结构的记忆。在最后一节列为天然产物的结构
学，能够把抽象的内容与天然药物的结构联系起来，使波谱解析的内容具体化，形象化，这样就降低了学习的难度，提高了学生学习的兴趣。最后，波谱解析和天然药物化学结合教学可以强化天然药物化学结构解析的内容，使学生更容易掌握天然药物的结构
特征掌握天然药物的结构。
解析实例，选取天然药物中比较有代表性的化合物让学生综合运用多种波谱方法对结构进行解析。在教学过程中采用ＰＬ教学法。将ＰＬ教学模式中ＢＢ的教学方法合理地应用到该部分内容的教学中，使学生通过结构解析的过程获得综合运用有机波谱进

波谱解析

114.9 56.1
63.6 110.7 39.9 115.7 131.9 123.2 110.7 137.6 101.4 100.1 131.0
M eO
147.2 141.0
O
149.2 131.7 107.0 143.5 127.3
C H2O H
O 136.9
143.0
HO
O 135.0
OMe
55.7
六元环的偶合裂分
a，a偶合 J=7-10Hz
a，e偶合 J=2-4Hz
e，e偶合 J=0-2Hz
3位构型？ A/B环稠合方式
远程偶合（long rang coupling，nJ, n>3）一般<1Hz，不考虑，但共轭或W型时较大。如烯丙偶合 J4=0-3Hz，苯环的间位Jm=1-3Hz和对位偶合Jp=0-1Hz
进一步判断化合物的骨架
1) C/CH (不连O原子的CH) 2) CH3,(CH2OH/CHO/COOH)
初步确定取代基的位置
是否需要2D NMR
根据2D NMR确定化合物的结构根据需要X-ray/CD谱
天然产物结构解析中特别需要注意的几点知己知彼 1）初步了解一些常见的化合物类型 2）掌握自己所研究的植物中化合物的类型 3）掌握一些常见化合物类型的波谱特征/或者骨架
HO
6.72, d, J=15.5Hz 6.88, dd J=1.5, 8.5Hz

天然药物化学教学大纲

精编资料

天然药物化学是运用现代科学理论与技术研究天然产物中生物活性物质的一门学科,是中药学专业,药学专业,药剂专业,药分专业及相关专业本科学生必修的专业课,是国家职业...

药物化学

《天然药物化学》教学大纲

课程编号：11003

课程名称：天然药物化学

英文名称：Natural medicinal chemistry

课程类型：专业课

总学时： 90 讲课学时： 60 实验学时：30

学分： 5

适用对象：药学专业

选修课程：有机化学、分析化学、药理学

一、课程的教学目标

天然药物化学是运用现代科学理论与技术研究天然产物中生物活性物质的一门学科，是中药学专业、药学专业、药剂专业、药分专业及相关专业本科学生必修的专业课，是国家职业药师（中药学）资格考试必考课程，本课程在有机化学、分析化学、有机化合物波谱解析、药用植物学、中药学等课程的基础上，重点讲授天然产物中具有生物活性物质的化学结构、理化性质、提取分离、结构鉴定、生理活性、中药开发等方面的基本原理和实验技能、培养学生具有从事天然药物方面的研究、开发和生产的能力，为我国药学事业的发展输送人才。本课程为学好其它后续相关课程和就业后从事中药现代化研究和研制新药等奠定必要

2、连续萃取法：（自学）

（三）根据物质的吸附性差别进行分离

1、物理吸附

2、硅胶吸附层析：

（四）根据物质分子大小差别进行分离（自学）

（五）根据物质解离程度不同进行分离（自学）

第四节结构研究法

一、化合物的纯度测定

二、结构研究的一般步骤

三、光谱分析在机构鉴定中的应用简介

【教学重点、难点】

重点：1、天然药物化学及其研究内容，有效成分、有效部位

波谱分析知识点

. 波谱分析(spectra analysis)

波谱分析的内涵与外延：

定义：利用特定的仪器，测试化合物的多种特征波谱图，通过分析推断化合物的分子结构。

特定的仪器：紫外，红外，核磁，质谱，（X-射线，圆二色谱等）

特征波谱图: 四大谱；X-射线单晶衍射，圆二色谱等

化合物：一般为纯的有机化合物

分子结构：分子中原子的连接顺序、位置；构象，空间结构

仪器分析（定量），波谱分析（定性）

综合性、交叉科学（化学、物理、数学、自动化、计算机）

作用：波谱解析理论原理是物理学，主要应用于化学领域（天然产物化学和中药化学、有机化学、药物化学等），在药物、化工，石油，食品及其它工业部门有着广泛的应用；分析的主要对象是有机化合物。

第一章紫外光谱（ultraviolet spectra,UV)

一、电磁波的基本性质和分类

1、波粒二象性光的三要素：波长（λ），速度（c），频率 (v)

电磁波的波动性电磁波的粒子性

光速 c：c=3.0×10^10 cm/s 波长λ：电磁波相邻波峰间的距离。用 nm,μm,cm,m 等表示频率v：v=c/ λ，用 Hz 表示。

光子具有能量，其能量大小由下式决定：

E = hν= hc/λ (式中E为光子的能量，h为普朗克常数，其值为6.624×10-34j.s )

2、分子的能量组成（能级图）

E 分子= E平＋ E转＋ E振＋E电子

能量大小： E转< E振< E电子

紫外光谱

远紫外（4～200nm）：又叫真空紫外区

近紫外（200～400nm）：又叫石英紫外区，最为常用。

电子跃迁类型的影响

天然产物结构鉴定方法(解谱方法)

经自己实践，特总结解谱方法

（望同行审阅后，有不足之处指正和补充）

一、扎实基本功：对天然产物基本的骨架结构要清楚及骨

《天然药物化学》架结构和代表化合物的C谱和H谱数据，

=《天然产物化学》、《分析化学》手册=《天然产物核磁共振波谱分析》等书籍，建议拿B-谷甾醇、胡萝卜苷等植物里都有的常见成分，练练手。

二、扎实的C谱、H谱的原理和方法。C谱中DEPT谱，H

谱的耦合裂分及常数。以及二维光谱，其中IR和UV-vis 光谱使用较少和理化性质。《有机化学波谱解析》

三、微谱数据库=DNP、scifinder数据库、ovid-medline、

ACS、science-direct、CNKI、维普数据库、SDBS(http://riodb01.ibase.aist.go.jp/sdbs/cgi-bin/direct_fra me_top.cgi，日本的一家根据谱图搜索结构的免费数据库)、上海化学化工数据中心等数据库使用

四、对该属植物国内外的硕士及博士论文详细分析、该属

植物的综述、和其它文献分析研究。

所用的软件：

一、C谱或H谱处理软件：Rec或Mnova

二、chemoffice（里面有C谱和H谱估计）或Originlab Origin 等

2013年1月26日于海口

《天然产物化学》课程教学大纲

课程编号：

课程名称：天然产物化学

总学时数：32

实验或上机学时：0

先修课及后续课：分析化学，有机化学，无机化学，生物仪器分析，生物制药工艺学

一、说明部分

1.课程性质

专业课，必修

2.教学目的及意义

《天然产物化学》是一门运用现代化科学理论与方法研究天然药物中化学成分的一门学科，其目的是探索安全高效的天然产物及衍生物的新化合物。并根据已阐明结构的成分，按植物的亲缘关系在生物界探寻同类成分，以扩大药用资源，发掘新的有效成分，研究有效成分在植物体中随生长季节的变化规律，提高中药质量的方法。为开发和创制新药奠定基础。

3.教学内容及教学要求

教学内容包括：要求掌握各类天然产物的化学成分（主要是生理活性成分和药效成分）的结构类型，物理化学性质、提取分离方法，以及主要类型化学成分的鉴定和生物合成途径等。要求学生了解天然药物化学成分结构测定的一般原则和方法，以及寻找中药有效成分的途径。

4.教学重点、难点

要求学生掌握的教学重点：天然药物中的主要类型成分的结构特征、理化性质、提取、分离、精制及结构鉴定的基本理论和技能。难点：化学成分的生物合成和波谱解析。

5.教学方法和手段

教学过程中以课堂讲授、作业、撰写综述等作为主要教学方法和手段。

其中，课堂讲授教学方法及手段主要包括：课堂教学中的观看相关影像资料，提问、回答和总结。

6.教材和主要参考书（作者、书名、出版社、出版日期等。）

[1] 吴立军. 天然药物化学北京：人民卫生出版社2008（教材）

[2] 徐任生. 天然产物化学北京：科学出版社2004