天然药物化学汇总
天然药物化学重点知识总结
第一章总论天然药物化学是运用现代科学理论与方法研究天然药物中化学成分的一门学科;其研究内容包括各类天然药物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;一.中草药有效成分的提取从药材中提取天然活性成分的方法有溶剂法、水蒸气蒸馏法及升华法等;●溶剂提取法的原理:溶剂提取法是根据“相似相容”原理进行的,通过选择适当溶剂将中药中的化学成分从药材中提取出来的一种方法;考试时请这样回答哦常用溶剂极性有弱到强排列:石油醚<环己烷<苯<乙醚<氯仿<醋酸乙酯<正丁醇<丙酮<乙醇<甲醇<水丙酮,乙醇,甲醇能够和水任意比例混合;常用溶剂的性质:亲脂性有机溶剂、亲水性有机溶剂、水一般情况下,分子较小,结构中极性基团较多的物质亲水性较强;而分子较大,结构上极性基团少的物质则亲脂性较强;●天然药物中各类成分的极性·多糖、氨基酸等成分极性较大,易溶于水及含水醇中;·鞣质是多羟基衍生物,列为亲水性化合物;·苷类的分子中结合有糖分子,羟基数目多,能表现强亲水性;·生物碱盐,能够离子化,加大了极性,就变成了亲水性化合物;·萜类、甾体等脂环类及芳香类化合物因为极性较小,易溶于氯仿、乙醚等亲脂性溶剂中;·油脂、挥发油、蜡、脂溶性色素都是强亲脂性成分,易溶于石油醚等强亲脂性溶剂中总之,天然化合物在溶剂中的溶解遵循“相似相溶”规律;即极性化合物易溶于极性溶剂,非极性化合物易溶于非极性溶剂,分子量太大的化合物往往不溶于任何溶剂;溶剂提取法的关键是选择适宜的溶剂选择溶剂依据:根据溶剂的极性和被提取成分及其共存杂质的性质,决定选择何种溶剂各溶剂法分类见天然药物化学辅导教材P5三水蒸气蒸馏法只适用于具有挥发性、能随水蒸气蒸馏而不被破坏,与水不发生反应,且难溶或不溶于水的成分的提取;天然药物中的挥发油、某些小分子生物碱如麻黄碱、烟碱、槟榔碱以及某些小分子的酚性物质如牡丹酚等的提取可采用水蒸气蒸馏法;四升华法某些固体物质如水杨酸、苯甲酸、樟脑等受热在低于其熔点的温度下,不经过熔化就可直接转化为蒸气,蒸气遇冷后又凝结成固体称为升华;天然药物中有一些成分具有升华性质,能利用升华法直接中药材中提取出来;但天然药物成分一般可升华的很少;果蔬脱水新技术实质上升华脱水法;五超临界二氧化碳流体萃取法了解部分,见天然药物化学辅导教材P6三、中草药有效成分的分离与精制一根据物质溶解度不同进行分离1. 原理: 相似相溶2. 方法: 结晶法、试剂沉淀法、酸碱沉淀法、铅盐沉淀法、盐析法二根据物质分配系数的不同进行分离K = CU / CLCU:上相,CL:下相,K值与萃取次数成反比,即K值越大,萃取次数越少,反之越多;⑴分配系数K值与萃取次数的关系原理: 利用物质在两种互不相溶的溶剂中的分配系数的不同达到分离 ;分配系数K值:一种溶质在两相溶剂中的分配比;K值在一定的温度和压力下为一常数;⑵分离因子β值与分离难易的关系分离因子β:两种溶质在同一溶剂系统中分配系数的比值;b = KA / KB KA>KBb值越大,越易分离; b =1时,无法分离;⑶酸碱度pH值对分配比的影响溶剂系统PH的变化影响酸性、碱性、及两性有机化合物的存在状态游离型或离解型,从而影响在溶剂系统中的分配比;游离型------极性小的溶剂;离解型-------极性大的溶剂◆PH<3,酸性物质多呈游离型HA、碱性物质则呈离解型BH+;◆ PH>12,酸性物质呈离解型A-、碱性物质以游离型B存在;纸色谱法 PC以滤纸纤维为惰性载体的平面色谱支持剂:纤维素滤纸固定相:纤维素上吸附的水20-25%展开剂:与水不相混溶的有机溶剂或水饱和的有机溶剂Rf值: A、物质极性大, Rf值小; B、物质极性小, Rf值大;应用:适合于分离亲水性较强的物质;液-液分配柱色谱法固定相主要为化学键合柱色谱:将吸附固定液的载体装入色谱管中进行分离和检测混合物成分的色谱法;按是否加压分:常压柱色谱、加压柱色谱按相极性分:正相色谱、反相色谱载体:硅胶含水17%以上、硅藻土及纤维素等●正相色谱:固定相>流动相极性固定相:水、缓冲溶液流动相:氯仿、乙酸乙酯、丁醇等弱极性有机溶剂洗脱顺序:极性小的化合物先出柱,极性大的化合物后出柱应用:适用于水溶性或极性较大的化合物,如生物碱、苷、糖类、有机酸等;●反相色谱:固定相<流动相极性固定相:石蜡油,化学键合相如十八烷基硅胶键合相流动相:水、甲醇、乙腈等强极性有机溶剂洗脱顺序:极性大化合物,先出柱;极性小化合物,后出柱;应用:适合于脂溶性成分,如高级脂肪酸、油脂、游离甾体等;(三)..根据物质吸附性差别进行分离吸附色谱法利用同一吸附剂对混合物中各成分吸附能力的不同而达到分离的色谱方法;吸附类型:1.物理吸附溶液分子与吸附剂表面分子的分子间作用力:硅胶、氧化铝及活性炭为吸附剂的吸附;相似者易吸附2.化学吸附:如黄酮等酚酸性物质被碱性氧化铝吸附,生物碱被酸性硅胶吸附等;3.半化学吸附:如聚酰胺与黄酮类、蒽醌类等化合物之间的氢键吸附;介于物理吸附与化学吸附之间;固-液吸附柱色谱将待分离混合物样品加在装有吸附剂的柱子中,再加适当的溶剂洗脱剂冲洗,由于吸附剂对各组分吸附能力不同,各组分在柱中向下移动的速度不同,吸附力最弱的组分随溶剂首先流出,通过分段定量收集洗脱液而使各组分得到分离;固-液吸附三要素:吸附剂、溶质、溶剂●吸附剂的种类及特点 1.极性吸附剂氧化铝、硅胶特点:a.对极性强的物质吸附能力强;b.溶剂极性减弱,则吸附剂对溶质的吸附能力增强;反之,则减弱;c.溶质即使被硅胶、氧化铝吸附,一旦加入极性较强的溶剂时,又可被置换洗脱下来;为避免化学吸附,酸性物质宜用硅胶、碱性物质宜用氧化铝作为吸附剂进行分离;通常在分离酸性或碱性物质时,洗脱溶剂中常加入适量的醋酸或氨、吡啶、二乙胺,以防止拖尾,改善分离效果;●非极性吸附剂活性炭特点:活性炭因为是非极性吸附剂,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,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;当用活性炭作吸附剂进行层析时,下列洗脱剂的洗脱能力由小列大为:水、l0%、20%、30%、50%、75%、95%的乙醇;聚酰胺吸附色谱法通过分子中的酰胺羰基与酚类、黄酮类化合物的酚羟基,或酰胺键上的游离胺基与醌类、脂肪酸上的羰基形成氢键缔合而产生吸附;●吸附强弱规律含水溶剂中a.形成氢键的基团数目越多,则吸附能力越强;形成氢键的能力与溶剂有关,一般在水中形成氢键的能力最强,在有机溶剂中较弱,在碱性溶液中最弱;c.分子中芳香化程度越高,则吸附性能越强;b.易形成分子内氢键的化合物,其吸附性能减弱;在聚酰胺柱色谱分离时,通常用水装柱,样品也尽可能作成水溶液上柱以利聚酰胺对溶质的充分吸附,形成较窄的原始谱带;随后用不同浓度的含水醇洗脱,并不断提高醇的浓度,逐步增强从柱上洗脱物质的能力;甲酰胺、二甲基甲酰胺及尿素水溶液因分子中均有酰胺基,作为第三者可以同时与聚酰胺及酚类等化合物形成氢键缔合,故有很强的洗脱能力;此外,水溶液中加入碱或酸均可破坏聚酰胺与溶质之间的氢键缔合,也有较强的洗脱能力;●各种溶剂在聚酰胺柱上的洗脱能力由弱至强排序为:水→甲醇→丙酮→氢氧化钠水溶液→甲酰胺→二甲基甲酰胺→尿素水溶液●应用 a.特别适合于酚类、醌类、黄酮类化合物的制备和分离;b.对生物碱、萜类、甾体、糖类、氨基酸等其它极性与非极性化合物的分离也有着广泛应用;c.用于提取物的脱鞣质处理大孔吸附树脂的吸附由于吸附性和分子筛原理,有机化合物吸附力的不同及分子量的不同,在大孔吸附脂上经一定的溶剂洗脱而分开; ①吸附性-----范德华引力或产生氢键的结果;②分子筛------本身多孔性结构所决定; 大孔吸附树脂:分为极性和非极性●影响因素:a.一般非极性化合物在水中易被非极性树脂吸附,极性化合物易被极性树脂吸附;糖是极性的水溶性化合物,与D型非极性树脂吸附作用很弱,据此经常用大孔吸附树脂将中药的化学成分和糖分离;b.物质在溶剂中的溶解度大,树脂对此物质的吸附力就小,反之就大;c.分子量小、极性小的化合物与非极性大孔吸附树脂吸附作用强;反之,与极性大孔吸附树脂吸附作用强;d.能与大孔吸附树脂形成氢键的化合物易吸附;●洗脱液的选择:最常用的水、乙醇、甲醇、丙酮、乙酸乙酯对非极性大孔树脂:洗脱液极性越小,洗脱能力越强;对极性大孔树脂:洗脱液极性越大,洗脱能力越强;●应用广泛应用于天然化合物如苷与糖类的分离、生物碱精制;主要用于水溶性大分子化合物的分离和精制:如多糖、蛋白质、多肽类化合物分离;四根据物质分子大小差别进行分离凝胶色谱法:将含有大小不同分子的混合物样品液,通过多孔性凝胶固定相,用洗脱剂将分子量由大到小的化合物先后洗脱的一种分离方法;五根据物质解离程度不同进行分离天然有机化合物中,具有酸性、碱性及两性基团的分子,在水中多呈离解状态,据此可用离子交换法或电泳技术进行分离;以下仅简单介绍离子交换法;●.原理:是以离子交换树脂作为固定相,用水或含水溶剂为流动相;当流动相流过交换柱时,溶液中的中性分子及不与离子交换树脂交换基团发生交换的化合物将通过柱子从柱底流出,而具有可交换的离子则与树脂上的交换基团进行离子交换并被吸附到柱上,随后改变条件,并用适当溶剂从柱上洗脱下来,即可实现物质分离;●结构及性质:离子交换树脂外观均为球形颗粒,不溶于水,但可在水中膨胀;●吸附规律:阳离子交换树脂——分离碱性成分;阴离子交换树脂——分离酸性成分●.应用:主要用于能产生离子型的成分如氨基酸、肽类、生物碱、有机酸、酚类等;四、结构研究法结构测定常用的波谱分析紫外-可见吸收光谱uv凡具有不饱和键的化合物,特别是存在共扼不饱和键的化合物,在紫外-可见光谱200-700 nm中有特征吸收峰,所以紫外光谱适用于鉴定不饱和键的有无,或用以推测这些不饱和键是否共扼; 红外光谱 IR红外光谱能充分反映官能团与波长的关系,所以对确定未知物的结构非常有用; 常见官能团伸缩振动区:①O-H、N-H 3750-3000 cm-1 ②C-H 3300-2700 cm-1③C≡C2400-2100 cm-1 ④C=O 1900-1650 cm-1 ⑤C=C 1690-1600 cm-1质谱 MS就是化合物分子经电子流冲击或用其他手段打掉一个电子后,形成正电离子,在电场和磁场的作用下,按质量大小排列而成的图谱;用质谱测定有机分子的分子量;核磁共振谱NMR1H–NMR和13C-NMR能提供分子中有关氢及碳原子的类型、数目、互相连接方式、周围化学环境以及构型、构象等结构信息;●氢谱H—NMR1H –NMR通过测定化学位移δ、质子数以及裂分情况重峰数及偶合常数J可以得出分子中1H 的类型、数目及相邻原子或原子团的信息;①化学位移:在有机化合物中虽同为氢核,如果它们所处的化学环境不同,则它们共振时所吸收的能量就稍有不同,在波谱上就显示出共振峰位置的移动;这种因化学环境变化引起的共振谱线的位移称为化学位移,用符号δ表示;②质子数:根据氢谱的上峰的积分面积并结合已知的分子式求得每个信号所相当的氢的个数,现在1H–NMR 可以直接给出每个信号代表的质子的个数,并可以直接获得分子中总的质子数;③信号的裂分及偶合常数J:磁不等同的两个或两组1H核在一定距离内会因相互自旋偶合干扰而使信号发生裂分,而出现ssinglet,单峰、ddoublet,双峰、ttriplet,三重峰、uartet,四重峰、mmultiplet,多重峰等;峰裂分数:n+1规律④裂分间的距离称为偶合常数J,单位Hz;其大小取决于间隔键的距离;间隔的键数越少,则J的绝对值越大;反之,越小;按间隔键的多少可分为偕偶J2 、邻偶J3及远程偶合J远 ;※一般相互偶合的两个或两组1H核信号其偶合常数相等Jab=Jba;课后作业一、名词解释1.天然药物化学:是指运用现代科学理论与方法研究天然药物中化学成分的一门学科;其学习内容包括天然药物化学的化学成分的结构特点、物理化学性质、提取分离以及主要类型化学成分的结构鉴定等等;2.有效成分:是指具有生理活性有药效、能治病的成分; 有效部位:是指具有一种主要有效成分或组成相似的有效成分的部位;无效成分:没有生理活性、没有药效、不能治病的成分4.溶剂提取法、系统溶剂提取法略第二章糖和苷概述糖是多羟基醛或酮类化合物及其聚合物;苷的共性是糖和苷键;第一节单糖的立体化学一、单糖结构式的表示方法:优势构象式、Haworth、FischerFischer投影式⑴主碳链上下排列,取代基左右排列;⑵羰基一端在上方;⑶主碳链上下两端价键和所结合的基团指向纸面后方,水平方向的价键和与之相结合的基团指向纸面前方;※因此,Fischer投影式只能在纸面上转动n180n=1,2,3…或转n90°,而不能使之翻转二、单糖的氧环各种糖之间的转化三、单糖的绝对构型Fischer投影式:看距羰基最远的不对称C-OH,OH向右———D型; OH向左———L型;Haworth投影式:看不对称C-R的朝向旋转R面上———D型; R面下———L型;四、单糖的端基差向异构单糖成环后形成了一个新的手性碳原子,该碳原子为端基碳,形成一对异构体为端基差向异构体,有α、β两种构型;Fischer投影式:看距羰基最远的不对称C-OH与C1-OH关系同侧——α型异侧——β型;Haworth投影式:看距羰基最远不对称C-R与C1-OH关系旋转异侧———α型;同侧———β型;五、单糖的构象呋喃糖的五元氧环基本为一平面;吡喃糖的六元氧环有船式和椅式两种构象,以椅式C为主;根据C椅式的存在形式又可分为C1式和1C式;直立键和平伏键的具体写法:①在C1式中位于C4、C2面上和C1、C3、 C5面下的基团为竖键;②平伏键e键与环上的键隔键平行; ③横键或竖键在环的面上面下交替排列;·α-L、β-D ,C1式 ,C1-OH在e键平伏键·α-D、β-L ,C1式 ,C1-OH在a键直立键第二节糖和苷的分类糖类物质根据其能否水解和分子量的大小分为单糖、低聚糖、多糖一.单糖类天然单糖以五碳糖、六碳糖最多,多数在生物体内呈结合状态,只有葡萄糖、果糖等少数以单糖存在;结构见课本p57二.低聚糖由2-9个单糖通过苷键结合而成的直链或支链聚糖称为低聚糖;·按单糖个数可以分为二糖、三糖等·按是否具有还原性分为还原糖和非还原糖·具有游离醛基或通基的糖为还原糖;如果二糖都以半缩醛或半缩酮上的羟基通过脱水缩合而成的聚糖没有还原性,为非还原糖;三、多聚糖由十个以上的单糖通过苷键连接而成的糖;①植物多糖:淀粉、纤维素、果聚糖、半纤维素、树胶、粘液质②动物多糖:糖原、甲壳素、肝素、硫酸软骨素、透明质酸四、苷类苷是由糖及其衍生物的半缩醛或半缩酮的羟基与非糖物质苷元脱水形成的一类化合物;新生成的化学键即位苷键;知道各类特点即可第三节糖和苷的性质一、糖和苷的物理性质●溶解性糖:小分子极性大,水溶性好,随着聚合度增高,水溶性下降;多糖难溶于冷水,或溶于热水成胶体溶液,难溶于高浓度的乙醇;单糖极性 > 双糖极性 ;①苷——亲水性其大小与连接糖的数目、性质有关;※ C-苷在水或有机溶剂中的溶解度都较小;②苷元——为亲脂性; 可溶于乙醚、氯仿等有机溶剂中;●味觉①单糖~低聚糖——甜味; ②多糖——无甜味;随着糖的聚合度增高,则甜味减小;③苷类——苦人参皂苷、甜甜菊苷等;●旋光性:数值上相接近的一个便是与之有相同苷键的一个;利用旋光性→测定苷键构型※糖有旋光性;天然存在的单糖左旋、右旋的均有,但以右旋的较多;※苷类具有旋光性,天然苷类多呈左旋;苷类水解后,由于生成的糖常是右旋的,因而使混合物呈右旋;二、糖和苷的化学性质●氧化反应:单糖分子中有醛酮、伯醇、仲醇和邻二醇等结构①其易氧化程度为:醛酮基>伯醇基>仲醇基 . ②反应速度:顺式>反式因顺式易形成环式中间体.③对固定在环的异边并无扭曲余地的邻二醇羟基不反应;④.反应在水溶液中进行或含水溶液;⑤反应定量进行;●糠醛酚醛缩合反应;也叫Molish反应-----是糖的检识反应,也是苷类的检识反应;现象:界面处紫色环; ※碳苷和糖醛酸与Molish试剂往往不反应;第四节苷键的裂解1、按裂解的程度可分:全裂解和部分裂解;2、按所用的方法可分:均相水解和双相水解;3、按照所用催化剂的不同可分:酸催化水解、碱催化水解、酶解、过碘酸裂解、乙酰解等;●酸催化水解:阳碳离子酸水解难易程度规律有利于苷键原子质子化和中间体形成的因素均有利于水解;①按苷键原子的不同,苷类水解从易到难的顺序为:N-苷> O-苷> S-苷> C-苷;注意:N碱性最强,最易质子化,所以N-苷最易水解;②N-苷的N原子在酰氨及嘧啶环上,很难水解由于受到强的吸电子效应,碱性几乎消失;③酚苷及烯醇苷比其它醇苷易水解;如苯酚苷因苷元部分有供电结构;④.2,6-二去氧糖苷>2-去氧糖苷>6-去氧糖苷>2-羟基糖苷>2-氨基糖苷由于氨基、羟基均可与苷键原子争夺质子⑤呋喃糖苷>吡喃糖苷因五元呋喃环中各取代基处在重叠位置,水解时形成中间体使张力减小;酮糖多为呋喃糖结构,醛糖多为毗喃糖结构,故酮糖苷较醛糖苷易水解;⑥.在吡喃糖苷中由于C5-R会对质子进攻苷键造成一定的位阻,故R愈大,则愈难水解;五碳糖苷>甲基五碳糖苷>六碳糖苷>七碳糖苷>糖醛酸苷⑦当苷元为小基团——横键的苷键比竖键易水解,横键上原子易于质子化当苷元为大基团——苷键竖键比横键易水解;苷的不稳定性促使其水解●碱催化水解通常苷键对碱稳定,但某些特殊的苷如:酯苷、酚苷、与羰基共轭烯醇苷——易被碱水解●酶催化水解反应反应条件温和、专属性高、能够获得原苷元常用的苷键水解酶:杏仁苷酶—水解—β-六碳醛糖苷键纤维素酶—水解—β-D-葡萄糖苷键麦芽糖酶—水解—α-D-葡萄糖苷键转化糖酶—水解—β-果糖苷键●过碘酸裂解反应Smith降解法·特点:反应条件温和、易得到原苷元;可通过产物推测糖的种类、糖与糖的连接方式以及氧环大小;·适用范围:苷元不稳定的苷和碳苷得到连有一个醛基的苷元,不适合苷元上有邻二醇羟基或易被氧化的基团的苷;·所用试剂为:NaIO4、NaBH4·产物:多元醇、羟基乙醛、苷元·碳苷是很难用酸催化水解的,而用Smith裂解获得连有一个醛基的苷元;第五节糖及苷的提取分离一、提取▲糖苷类具多羟基,极性较大,易溶于水,难溶于低极性有机溶剂,但苷类化合物的溶解度则因苷元性质不同而有较大差异;▲糖的提取方法:根据它们对水和醇的溶解度不同而采用不同的方法;如单糖包括小分子低聚糖可用水或50 %醇提取;多糖根据可溶于热水,而不溶于醇的性质提取;依据:①多糖溶于热水中,采用水煎煮法提取;②多糖不溶于醇,采用逐步提高醇的浓度、使多糖分级在醇中析出,以达到纯化和分离;▲苷类提取常用的方法:※若提取的是原生苷,需抑制或破坏酶的活性,采用热乙醇或沸水提取;※若提取次生苷可用酶解方法,酶解后用适当浓度醇或乙酸乙酯提取;※若提取苷元可先酸水解或酶解,再用低极性有机溶剂乙醚或氯仿提取;抑制或破坏酶活性的方法:①在中药中加入一定量的碳酸钙②采用甲醇、乙醇或沸水提取③在提取过程中还须尽量勿与酸和碱接触;否则,得到的不是原生苷,而是已水解失去一部分糖的次生苷,甚至是苷元;二、分离●活性炭柱层析:活性碳为非极性吸附剂,吸附量大、分离率高;对于糖的吸附力:多糖 > 低聚糖 > 单糖方法以活性碳装柱→上样→水洗脱单糖→递增浓度乙醇洗脱二糖、三糖、低聚糖、直至总苷被依次洗脱;●凝胶柱层析:利用分子筛原理;对于不同聚合度的糖类及其水溶性成分的分离特别有效,方法快速、简单、条件温和;洗脱顺序:随分子量由大及小依次流出;●离子交换柱色谱①除去水提液中的酸、碱性成分和无机离子;②制成硼酸络合物——强碱性阴离子交换树脂不同浓度的硼酸盐洗脱●季铵盐沉淀法●.分级沉淀法●蛋白质去除法三、糖和苷的检识利用糖的还原性和糖的脱水反应所产生的颜色变化、沉淀生成等现象来进行理化检识,利用纸色谱和薄层色谱进行色谱检识;●理化检识①.Molish反应:检识糖或苷类化合物;若在两液面间有紫色环产生,则含有糖或苷类化合物;②.Fehling试剂反应:检验还原糖存在;③.Tollen反应:检验还原糖存在;●色谱检识★纸色谱 PC ★薄层色谱 TLC比较下列成分苷元相同Rf值的大小:苷元<单糖苷<双糖苷特点:增加糖在固定相中溶解度,使硅胶吸附能力下降,利于斑点集中,可增加样品载样量;显色剂:除纸层析外,还有—硫酸/乙醇液、茴香醛-硫酸试剂、苯胺-二苯胺磷酸试剂;思考:1.写出Smith裂解反应的反应式;2.写出D-葡萄糖、L-鼠李糖、D-葡萄糖醛酸、芸香糖的结构式;3.苷键具有什么性质,常用哪些方法裂解苷类的酸催化水解与哪些因素有关水解难易有什么规律4.苷键的酶催化水解有什么特点;第三章苯丙素类概述:苯丙素是一类含有一个或几个C6-C3单位的天然成分;第一节苯丙酸类结构特点: C6-C3结构,具有酚羟基取代的芳香羧酸;熟悉常见苯丙酸类型结构:对羟基桂皮酸、咖啡酸、阿魏酸、芥子酸;第二节香豆素类是顺邻羟基桂皮酸的内酯,具有芳香气味;其基本骨架为苯骈α-吡喃酮,7-位常有羟基或醚基;部分香豆素在生物体内以邻羟基桂皮酸苷的形式存在,酶解后苷元邻羟基桂皮酸立即内酯化而成香豆素;一、香豆素的结构类型●简单香豆素类七叶内酯只在苯环上有取代的香豆素类;取代基包括羟基、甲氧基、亚甲二氧基和异戊烯氧基等;多数在7位上有含氧官能团的存在;异戊烯氧基除直接在O上外,在6和8位出现多电负性高●呋喃香豆素类---环合时脱去3个C 苯环上的异戊烯基与邻位酚羟基环合成呋喃环 ;①线型6 ,7呋喃骈香豆素型:C6-异戊烯基和C7-OH环合补骨脂内酯。
天然药物化学总结
天然药物化学总结绪论1、天然药物化学是运用现代科学理论与方法研究天然药物中化学成分的一门学科。
研究内容:各类天然药物化学成分(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、提取分离纯化方法、结构鉴定、生物合成途径。
2、天然药物:指人类在自然界中发现并可直接供药用的植物、动物、矿物、海洋生物、微生物等,以及基本不改变其药理化学属性的加工品。
3、(1)一次代谢产物(primary metabolites):糖类、脂质、蛋白质、核酸等对机体生命活动来说不可缺少的物质,普遍存在于动物、植物及微生物中。
(2)二次代谢产物(secondary metabolites):某个属、种或系统的生物所特有的,主要在植物、微生物中比较常见的物质。
这类化合物结构富于变化,多数具有明显的生理活性。
如生物碱、黄酮类、苷(甙)类、醌类、萜类、挥发油、苯丙素类、甾体类、鞣质、树脂、色素等。
4、天然药物的化学成分特点:(1)化学成分复杂;(2)具有多种临床用途。
分类:(1)有效成分(Active Constituents):经过不同程度的药效试验或生物活性试验,包括体外和体内试验,证明对机体具有一定生理活性的成分。
一般是单体化合物:1. 能用分子式和结构式表示;2. 具有一定的理化常数;3. 具有一定的生理活性。
(2)有效部位(Active Extracts):指具有生理活性的多种化学成分的混合物。
(3)无效成分:与有效成分共存的无生理活性的其它成分。
(4)有毒成分生物合成1、聚酮类化合物可根据分子结构中醋酸单位(C2单位)的数目进行命名,如聚庚酮类、聚己酮类等。
2、氨基酸途径作为前体的氨基酸:(1)脂肪族:鸟氨酸、赖氨酸(α-酮酸还原氨化生成)(2)芳香族:苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸(莽草酸途径生成)3、复合途径:(1)一个化合物分子有来自2个或2个以上不同生物合成途径的单元。
常见有:1. 醋酸-丙二酸-莽草酸途径2. 醋酸-丙二酸-甲戊二羟酸途径3. 氨基酸-甲戊二羟酸途径4. 氨基酸-醋酸-丙二酸途径5. 氨基酸-莽草酸途径(2)一个化合物分子在不同植物中有不同的生物合成途径。
天然药物化学重点知识总结
天然药物化学重点知识总结天然药物是一种众所周知的药物来源,这些物质通常被提取自天然资源如植物、菌类、海洋生物和动物等。
这篇文章将介绍天然药物的相关知识,从它的来源、化学、治疗疾病的方式到安全性等方面深入探讨。
天然药物的来源天然药物源于自然界的有机物,通常是由植物、菌类、动物或海洋生物等生物制造的化合物。
最早的药物来源于植物,因此植物提取物是天然药物的最主要来源。
其中,中药是以草药为主的,而西药则使用较多的是作为草药基础的植物部位如根、叶、花和种子等。
菌类是另一个重要的天然药物来源。
很多药物,如抗生素和抗真菌药等,是从真菌中提取的。
动物提取物在治疗某些病例中也有很大的作用。
许多动物(如蛇、海藻、蜥蜴和昆虫)自身就具有治疗特性,适当提取这些成分可以用于治疗人类疾病。
例如,从蚕丝中提取的“蚕丝胶”在医学上有着广泛的应用,可以(口服或局部外用)治疗疾病如骨伤、肺病和皮肤炎症等。
再比如,从蝎子中提取的毒液可以用于治疗癫痫、狂犬病和脑动脉瘤、肿瘤等。
海洋生物也能成为天然药物的来源,赤根草就是其中的代表之一。
具体使用方法包括:草叶水提取后可以口服或者外用,或者直接将新鲜赤根草研成泥面制备软膏,用于治疗各种皮肤炎症。
化学成分天然药物提取物中包含大量化学成分。
虽然它们通常被称为“天然”药物,但很重要的一点是它们的化学成分和浓度多不相同。
植物中的化学成分包括挥发油、萜类化合物、生物碱、黄酮类,多糖等。
不同植物提取物的成分及其浓度都不尽相同,这也就解释了为什么同中草药不同提取方法不能共用,以及为什么同植物生产的提取物也有很大的差异。
菌类、海洋生物和动物中的化学成分也类似,包括抗生素、抗病毒化合物、脂肪、维生素和矿物质等。
天然药物治疗疾病的方式天然药物广泛应用于治疗多种疾病,如抗菌药物、抗癌药物、保健品和治疗心血管疾病等。
因为它们的化学成分有一定的生物活性,可以在机体内发挥治疗效果。
例如,许多植物精油具有抗菌或抗真菌作用,可以用于治疗感染。
天然药物化学期末知识点整理
天然药物化学期末知识点整理一、天然药物化学成分的分类与结构特点1、糖类:单糖、低聚糖、多糖2、氨基酸和蛋白质3、脂类和蜡类4、色素类5、醚类、醛类与酮类6、苯丙素类7、醌类8、黄酮类9、萜类10、挥发油11、有机酸类12、酚酸类13、苯丙酸类14、其他类二、天然药物化学成分的提取与分离方法1、溶剂提取法2、水蒸气蒸馏法3、升华法4、超临界流体萃取法5、膜分离技术6、色谱技术7、波谱技术(红外、紫外、核磁、质谱)三、天然药物化学成分的结构鉴定方法1、紫外光谱法2、红外光谱法3、质谱法4、核磁共振谱法5、X射线衍射法6、计算机模拟方法7、其他方法(化学方法、色谱-波谱联用技术)四、天然药物化学成分的理化性质与稳定性1、物理性质(溶解度、旋光性、熔点、沸点等)2、化学性质(酸碱性、氧化还原性、水解性等)3、稳定性(温度、湿度、光照等影响因素)4、生物活性与药理作用机制5、安全性评价与质量控制标准6、临床应用与常见剂型及用法用量7、中药复方的配伍规律与作用机制8、新药研发过程中的天然药物化学研究策略与思路在即将到来的期末考试之前,对经济学基础课程的重要知识点进行系统性的整理和回顾是必要的。
本文将涵盖课程内容的核心部分,帮助你更好地理解和记忆这些知识点。
需求与供给:理解需求曲线和供给曲线的概念及其影响因素,包括价格、收入、相关商品价格等。
掌握供需平衡时的市场价格及产量的决定。
弹性理论:理解弹性的概念及计算方法,掌握不同商品弹性的特性。
理解弹性与税收分配的关系。
消费者行为:理解边际效用理论和无差异曲线。
掌握消费者均衡的决定因素和消费者剩余的概念。
生产者行为:理解生产函数、成本函数和收益函数的概念。
掌握利润最大化的条件和边际收益与边际成本的关系。
国民收入核算:理解GDP的概念及核算方法,包括名义GDP和实际GDP。
掌握国民收入的基本公式及其实质含义。
通货膨胀与失业:理解通货膨胀的定义及衡量方法,掌握失业率的计算及类型。
天然药物化学名词解释汇总
天然药物化学名词解释汇总Document serial number【LGGKGB-LGG98YT-LGGT8CB-LGUT-pH梯度萃取法:是指在分离过程中,逐渐改变溶剂的pH酸碱度来萃取有效成分或去除杂质的方法。
有效成分是指经药理和临床筛选具有生物活性的单体化合物,能用结构式表示,并具一定物理常数。
盐析法:在水提取液中加入无机盐(如氯化钠)达到一定浓度时,使水溶性较小的成分沉淀析出,而与水溶性较大的成分分离的方法。
有效部位:有效成分的群体物质。
渗漉法:将药材粗粉用适当溶剂湿润膨胀后(多用乙醇),装入渗漉筒中从上边添加溶剂,从下口收集流出液的方法。
原生苷:植物体内原存形式的苷。
次生苷:是原生苷经过水解去掉部分糖生成的苷。
酶解:苷类物质在酶催化下水解生成次生苷的一种水解方法。
苷类:又称配糖体,是糖和糖的衍生物与另一非糖物质通过糖的端基碳原子连接而成的化合物。
苷化位移:糖苷化后,端基碳和苷元α-C化学位移值均向低场移动,而邻碳稍向高场移动(偶而也有向低场移动的),对其余碳的影响不大,这种苷化前后的化学变化,称苷化位移。
香豆素:为顺式邻羟基桂皮酸的内酯,具有苯骈α-吡喃酮基本结构的化合物。
木脂素:由二分子的苯丙素氧化缩合而成的一类化合物,广泛存在于植物的木部和树脂中,故名木脂素。
醌类:指具有醌式结构的一系列化合物,包括邻醌、对醌。
常见有苯醌、萘醌、蒽醌、菲醌。
大黄素型蒽醌:大黄素型蒽醌指羟基分布于两侧苯环的蒽醌。
黄酮类化合物:指两个苯环(A环和B环)通过中间三碳链相互联结而成的(6C-3C-6C)一系列化合物。
碱提取酸沉淀法:利用某些具有一定酸性的亲脂性成分,在碱液中能够溶解,加酸后又沉淀析出的性质,进行此类成分的提取和分离。
萜类化合物:是一类结构多变,数量很大,生物活性广泛的一大类重要的天然药物化学成份。
其骨架一般以五个碳为基本单位,可以看作是异戊二烯的聚合物及其含氧衍生物。
但从生源的观点看,甲戊二羟酸(mevalonic acid, MVA)才是萜类化合物真正的基本单元。
天然药物化学复习重点总结
第一章1.主要的生物合成途径包含醋酸-丙二酸途径、甲戊二羟酸途径、桂皮酸途径及莽草酸途径、氨基酸途径和复合途径五种。
2.天然药物提取分离方法溶剂提取法、两相溶剂萃取法、沉淀法、盐析法、分馏法、结晶法、色谱法。
3.(了解)化合物的纯度测定4.(了解)结构研究的主要程序初步推断化合物类型→测定分子式,计算不饱和度→确定分子中含有的官能团,或结构片段,或基本骨架→推断并确定分子的平面结构→推断并确定分子的主体结构(构型、构象)5.(了解)结构测定常用的波谱分析紫外光谱,红外光谱,核磁共振谱(分为氢谱、碳谱、核磁共振新技术)、质谱、色谱-质谱连用技术第二章1.糖和苷的结构类型、性质及提取结构类型:单糖(monosaccharides) :多羟基醛和酮,不能再被简单地水解成更小分子的糖。
如葡萄糖、鼠李糖等。
低聚糖(oligosaccharides):单糖以半缩醛或半缩酮的形式以端基碳原子的羟基与另一分子糖结合而成。
由2~9个单糖聚合而成,也称为寡糖。
如蔗糖、麦芽糖等。
多糖(polysaccharides):类似于低聚糖。
由10个以上的单糖聚合而成,分子量很大。
其性质也大大不同于单糖和低聚糖。
如淀粉、纤维素等。
苷类:单糖以半缩醛或半缩酮的形式以端基碳原子的羟基与非糖物质缩合而成。
单糖一般为无色晶体,极易溶于水,多有甜味。
分子中有醛(酮)基、伯醇基、仲醇基和邻二醇基结构,易氧化。
如:银镜反应;硝基可使醛糖氧化成糖二酸;过碘酸氧化反应:主要作用于邻二醇羟基、α-氨基醇、α-羟基醛(酮)、α-羟基酸、邻二酮和某些活性次甲基结构。
具还原反应,成醛、成脂变旋光现象。
低聚糖性质与单糖近似,水溶性大,聚合度低的有甜味。
多糖无还原性,无变旋光现象,无甜味,大多难溶于水,有的能和水形成胶体溶液。
苷类多为固体,糖基少的可结晶,糖基多的则多为吸湿性的无定形粉末。
一般无味,但有的有苦味,很少的苷有甜味,溶解度随糖基数目增加而增加。
天然药物化学文档
结构类型名称活性(作用) 来源于植物
有机胺类生
物碱
麻黄碱平喘麻黄科植物草麻黄
P102
莨菪烷类生
物碱
阿托品
P102
吲哚类生物
碱
抗癌
利血平夹竹桃科植物萝芙木P104
其他类生物碱扩张支气
管平滑肌
百合科浙贝母
p105
利尿水肿
防己
P128
镇疼麻醉
降压
乌头碱
P130
毛茛科乌头
菲醌类
丹参醌IIa
153
蒽醌类大黄素抗菌抗肿
瘤
蓼科掌叶大黄
羟基蒽醌类大黄酸抗菌泻下
免疫抑制
蓼科掌叶大黄
154
蒽醌类
大黄素甲醚
水溶性成分丹参酸甲唇形科丹参170
呋喃香豆素类
补骨脂内酯光敏活性豆科补骨脂
186
环木脂内酯鬼臼毒脂素兴奋平滑
肌
小碱鬼臼的根
198
双环氧木脂素
连翘苷抗病毒
抗炎
木犀科连翘
198
联苯型木脂
素
199
单环单萜西红花醛调经活血
祛瘀
鸢尾科番红花
251
环状倍半萜
青蒿素
252
环状二萜紫杉醇治疗卵巢
肿瘤
太平洋红豆杉
253
四环三萜茯苓酸止吐多孔菌科真菌茯苓
297
羽扇豆烷型羽扇豆醇抑制小鼠
黑素瘤细
胞繁殖
中国蒲公英
298
黄酮类219 二氢黄酮类
查尔酮类219 异黄酮类220 花色素类
双环酮类银杏素降低血清
胆固醇
银杏科银杏叶紫杉醇
叶。
天然药物化学汇总
第一章 总论
1、天然药物化学:天然药物化学是运用现代科学理论与方法研究天然药物中化学成分的一
门学科, 主要指天然药物的化学成分的结构特点、理化性质、提取分离
方法、结构鉴定、结构改造及生物合成途径。
2、有效成分:天然药物中具有一定生物活性、能代表天然药物临床疗效的单一化合物。
3、按溶剂极性大小顺序分为:水,亲水性有机溶剂,亲脂性有机溶剂
常见溶剂极性强弱顺序如下:
环己烷<石油醚<苯< 二氯甲烷<乙醚<氯仿<乙酸乙酯(亲脂性)<丙酮<正丁醇
<乙醇(亲水性)<甲醇(亲水性)< 乙腈< 水< 吡啶<乙酸
乙醇:无毒廉价用最多的试剂
4、冷提-----适用于受热不稳定的成分
热提-----受热稳定的成分
①浸渍法:优点:用水或有机溶剂,不加热。
缺点:出膏率低,用水做溶剂时易发霉,需加防腐剂。
B
O
OH
OH
O OH
HO
O
O
C
D
答案: D > A > C > B
3、醌类化合物的酸性强弱的顺序(要会用):含有-COOH>含有两个以上的 β-OH>含有一 个
β-OH>含有两个以上 α-OH>含有一个 α-OH; 4、学会蒽醌化合物结构式辨认,学会编号
不饱合环二酮结构 5、醌类化合物的颜色反应
无色亚甲蓝溶液:用于 PC 和 TLC 作为喷雾剂,是检出苯醌类及萘醌类的专用显色剂。 无色亚甲蓝显色反应:苯醌、萘醌——区别于蒽醌;苯醌和萘醌因醌核上有活泼质子,
2、木脂素:是一类由苯丙素氧化聚合而成的天然成分,通常所指是其二聚物,少数为三聚 物和四聚物。
回答: (1)计算不饱和度;
《天然药物化学》习题汇总(含全部答案版)
目录第一章总论 (2)第二章糖和苷 (9)第三章苯丙素类化合物 (9)第四章醌类化合物 (13)第五章黄酮类化合物 (33)第六章萜类与挥发油 (41)第七章三萜及其苷类 (51)第八章甾体及其苷类 (57)第九章生物碱 (75)第十章海洋药物 (84)第十一章天然产物的研究开发 (86)第一章参考答案 (88)第二章参考答案 (91)第三章参考答案 (92)第四章参考答案 (94)第五章参考答案 (99)第六章参考答案 (102)第七章参考答案 (106)第八章参考答案 (108)第九章参考答案 (115)第十章参考答案 (119)第十一章参考答案 (120)第一章总论一、选择题(一)单项选择题(在每小题的五个备选答案中,选出一个正确答案,并将正确答案的序号填在题干的括号内。
)1.两相溶剂萃取法的原理是利用混合物中各成分在两相溶剂中的( B )A. 比重不同B. 分配系数不同 C。
分离系数不同D. 萃取常数不同 E。
介电常数不同2.原理为氢键吸附的色谱是( C )A. 离子交换色谱B. 凝胶滤过色谱C. 聚酰胺色谱D. 硅胶色谱E. 氧化铝色谱3.分馏法分离适用于( D )A. 极性大成分 B。
极性小成分 C。
升华性成分D. 挥发性成分 E。
内脂类成分4.聚酰胺薄层色谱,下列展开剂中展开能力最强的是(D )A. 30%乙醇 B。
无水乙醇 C. 70%乙醇D. 丙酮 E. 水5.可将天然药物水提液中的亲水性成分萃取出来的溶剂是( D )A。
乙醚 B. 醋酸乙脂 C。
丙酮 D。
正丁醇 E. 乙醇6.红外光谱的单位是( A )A。
cm-1 B。
nm C。
m/z D。
mm E. δ7.在水液中不能被乙醇沉淀的是( E )A。
蛋白质 B. 多肽 C。
多糖 D. 酶 E。
鞣质8.下列各组溶剂,按极性大小排列,正确的是( B )A。
水>丙酮>甲醇 B。
乙醇>醋酸乙脂>乙醚 C。
乙醇>甲醇>醋酸乙脂D。
天然药物化学总结归纳
天然药物化学是运用现代科学理论与方法研究天然药物中化学成分的一门学科1、溶剂提取法的基本原理:是根据 “相似者相溶”这一原理进行的,通过选择适当溶剂和方法将中药中的化学成分从药材中提取出来,溶剂法提取中药有效成分常用的方法,如浸渍法、渗漉法、煎煮法、回流提取法、连续回流提取法2、根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离: 。
3、根据物质的吸附性差别进行分离4、根据物质分子大小差别进行分离:①分离天然化合物常用的方法有凝胶过滤法和膜分离技术;②常用的凝胶有葡聚糖凝胶 和羟丙基葡聚糖凝胶5、根据物质解离程度不同进行分离:2、糖的化学性质;氧化反应;糠醛形成反应(Molish 反应);羟基反应:醚化反应(甲基化)、酰化反应(酯化反应)、缩酮和缩醛化反应;羰基反应;和硼酸络合反应。
1、糖的提取分离②分离:活性炭柱色谱、 。
2、糖的鉴定和糖链结构的测定 。
1.苯丙素定义:一类含有一个或几个C6-C3单位的天然成分。
1.香豆素的基本母核:香豆素(香豆精)是具有苯并 -吡喃酮母核的一类化合物的总称。
环上常有-OH 、OCH 3、异戊烯基等取代基。
(1).简单香豆素类(2).呋喃香豆素类(furocoumarins)(线型和角型)(3).吡喃香豆素类(pyranocoumarins) (线型和角型)4.香豆素类化合物的提取分离 (1).提取O O 23456788a4a 回收溶剂加水苯EtOH O O H 3CO OCH 3O(2).分离主要包括:酸碱分离法,色谱方法等。
5.香豆素类化合物的结构鉴定(1).核磁法鉴定香豆素结构的意义:结构新颖的香豆素化合物不仅为创制新药提供了先导化合物,还为设计药效高、毒性低的理想药物提供了独特的化学结构,而核磁谱提供的信息是化合物结构鉴别的主要依据。
3.提取分离(1).提取:多用乙醇或丙酮等提取后,再用极性较小的溶剂如:乙醚、氯仿等进行萃取。
(2).分离:色谱法、溶剂萃取法、分级沉淀法、重结晶法.4.结构鉴定(1).化学法:水解反应、氧化反应。
天然药物化学总结
天然药物化学的提取方法:1.有效成分:具有一定生物活性的化合物单体化合物:1)能用分子式和结构式表示2)具有一定的理化常数3)具有生物活性2.有效部位:指具有生物活性的有效部位3.无效成分:与有效成分共存的其他成分糖类化合物一、单糖的立体化学1.最简单的醛糖是甘油醛;最简单的酮糖是二羟基丙酮2.单糖的结构表示方法:①Fischer投影式:距离羰基最远的手性碳原子上的羟基在右侧的为D型糖;羟基在左侧的称为L型糖(环状:C5上的取代基向上为D型)②Haworth透视式:•端基差向异构体:只有手性碳原子相反,其他结构相同。
有α型和β型•C1上的取代基和端基取代基同在上面或者同在下面的为β型•优势构象式:椅式比船式稳定二、糖的分类1.分为:单糖,低聚糖和多糖2.单糖是多羟基醛或酮类化合物(C3~C8),多以结合态存在其中五碳糖和六碳糖最常见3.单糖分类:①五碳醛糖:L-阿拉伯糖②六碳醛糖:D-葡萄糖③六碳酮糖:D-果糖④去氧糖:甲基五碳糖(6-去氧糖);单糖分子的一个或两个羟基被氢原子取代的糖⑤糖醛酸:葡萄糖醛酸;单糖分子中的伯醇(两个氢)羟基氧化成羧基(C6)⑥支链碳糖:D-芹糖;D-金缕梅糖⑦氨基糖:庆大霉素;单糖的一个或几个醇羟基置换成氨基⑧单糖的衍生物:糖醇:D-山梨醇;L-卫矛醇;单糖的醛基或酮基被还原成羟基环醇:肌醇;环状的多羟基化合物4.低聚糖(寡糖):由2~9个单糖通过苷键键合而成的直链或支链的聚糖称低聚糖。
具有游离醛基或酮基的为还原糖。
蔗糖没有还原性5.多糖:是由10个以上的单糖基通过苷键连接而成。
聚合度都在100以上至几千。
无甜味,非还原性。
如,淀粉,肝糖原6.水不溶的,直糖链型,主要形成动植物的支持组织。
如纤维素,甲壳素溶于热水,形成胶体溶液,多支链型,动植物的贮存养料三、糖的理化性质物性:1.单糖,低聚糖:羟基多,极性大,易溶于水。
难溶于低极性的有机溶剂,呈晶形,有甜味。
2.多糖:多为无定形粉末,无甜味,一般不具还原性,有旋光活性,可水解成单糖,在水中的溶解度常随分子量的增加而降低3.旋光性:右旋性4.单糖在水溶液中主要是以半缩醛(酮)的形式存在的。
天然药物化学整理
决明蒽醌
决明蒽醌甲醚
表7-11 决明子中的蒽醌成分
化合物
R1
R2
姜决明子素 -OH -H
决明素
-OH
-OCH3
甲基钝叶决
R3 -H
-OCH3
明素
-OCH3 -OCH3
橙黄决明素 -OH
-OCH3
-OCH3 -OH
答:
(甲基钝叶决明子素)
5.(1).根据下列流程,指出划线部分的作用,并回答相关问题
槐花粗粉
(7)氨基酸
乙醚层 碱水液(含有1) 碱水液(含有3) 乙醚层
5%Na2CO3
乙醚提取液 5%NaHCO3
碱水液(含有2) 乙醚层 药渣(含4、5、6、7)
(3).中药虎杖中含有大黄素、大黄酚、大黄素甲醚、大黄
素-8-D-葡萄糖苷、大黄素甲醚-8-D-葡萄糖苷、白藜芦醇、白藜芦醇 葡萄糖苷等成分,试设计从虎杖中提取分离游离蒽醌的流程。
(A)、替告皂苷元(B)、洛可皂苷元(C)的Rf大小顺序是: B > A >C
A
B
C
原因:三种皂苷元的结构差别仅在官能团不同,极性大小取决于官
能团的种类,极性顺序:洛可皂苷元(OH)>海可皂苷元(C=O)>替告
皂苷元(H)。在极性色谱中,化合物极性大,Rf小。所以,Rf大小顺
序是:B > A > C
b
c
理由:b中生物碱的盐(共轭酸)中的H与生物碱结构中O形成氢
键,使得生物碱的盐稳定,故碱性增强,强于a。而c为酰胺型生物碱, 碱性最弱。
(6).比较下列生物碱的碱性强弱顺序:a > b
a
b
理由:a为醇式小檗碱含有氮杂缩醛类的羟基,N原子质子化成季铵 碱,碱性较强;b为sp3杂化。
天然药物化学总结
天然药物化学总结第一章“总论”小结第一节 绪论:要求掌握天然药物化学的概念,天然药物化学的研究内容。
一、天然药物化学(natural pharmaceutical chemistry):是运用现代科学理论、方法与技术,研究天然药物中化学成分的一门实验学科。
二、研究内容:各类天然药物中具有生物活性或具有防病治病作用的化学成分即有效成分的结构特征、理化性质、提取分离方法、结构测定,及生物合成途径和必要的化学结构修饰或改造。
结构特征:每类成分所具有的结构的一些特点理化性质:溶解度、极性、酸碱性,鉴别反应等有效成分提取分离方法:提取方法:溶剂法、水蒸气蒸馏法、升华法等分离方法:萃取、pH 梯度萃取法、色谱法等有效成分的结构鉴定:理化方法:颜色反应、理化常数衍生物制备波谱法:UV 、IR 、NMR 、MS 等第二节 生物合成:要求熟悉天然药物化学成分的主要的生物合成途径.主要的生物合成途径1、醋酸-丙二酸途径(acetate-malonate pathway, AA-MA 途径)以乙酰辅酶A 、丙酰辅酶A 、异丁酰辅酶A 等为起始物,丙二酸单酰辅酶A 起到延伸碳链的作用。
这一途径主要生成脂肪酸类、酚类、醌类、聚酮类等化合物。
醌类和聚酮类化合物合成示意图:上述多酮环合则生成各种醌类化合物或聚酮类化合物。
2、甲戊二羟酸途径(mevalonic acid pathway, MV A 途径)该途径由乙酰辅酶A 出发,生成甲戊二羟酸,再进一步生成:焦磷酸二甲烯丙酯(DAPP )、焦磷酸异戊烯酯(IPP)等异戊烯基单位, 经过互相连接以及氧化、还原、脱羧、环合或重排等反应,最后生成具有C5单位(异戊烯基单位)的化合物,如萜类及甾体化合物就是通过这个途径生成的。
起始物质为MV A ,在A TP 作用下,按如下路线合成。
CH 3CO SCoA 3COOH CH 2CO SCoA CH 3COCH 2CO CH 2CO CH 2CO Enz 乙酰辅酶A 丙二酸单酰辅酶A 2ADP O P 2O 5H 2O P 2O 5H 22O 5H 2甲戊二羟酸(MVA )甲戊二羟酸-5-焦磷酸焦磷酸异戊烯酯焦磷酸二甲烯丙酯3、桂皮酸途径(cinnamic acid pathway )莽草酸途径(shikimic acid pathway )该途径由苯丙氨酸经脱氨酶作用生成桂皮酸,进而生成具有C6-C3骨架的苯丙素类、香豆素类、木脂素类。
天然药物化学重点知识点归纳总结
天然药物化学重点知识点归纳总结天然药物化学考试方向第一单元总论单元细目要点一、总论1.绪论天然药物化学研究内容及其在药学事业中的地位2.提取方法(1)溶剂提取法(2)水蒸气蒸馏法(3)升华法3.分离与精制方法(1)溶剂萃取法的原理及应用(2)沉淀法的原理及应用一、绪论1.天然药物化学的基本含义及研究内容有效成分:具有生理活性、能够防病治病的单体物质。
有效部位:具有生理活性的多种成分的组合物。
2.天然药物来源包括植物、动物、矿物和微生物,并以植物为主,种类繁多。
3.天然药物化学在药学事业中的地位(1)提供化学药物的先导化合物;(2)探讨中药治病的物质基础;(3)为中药炮制的现代科学研究奠定基础;(4)为中药、中药制剂的质量控制提供依据;(5)开辟药源、创制新药。
二、中草药有效成分的提取方法溶剂提取法(★★)1.溶剂选择1)常用的提取溶剂:亲脂性有机溶剂、亲水性有机溶剂和水。
常用中药成分提取的溶剂按极性由强到弱的顺序:水>甲醇>乙醇>丙酮>正丁醇>乙酸乙酯>二氯甲烷>乙醚>氯仿>苯>石油醚 巧记:水、甲乙丙丁蠢、只玩乙醚,仿苯室友 2)各类溶剂所能溶解的成分(相似相溶原理) 溶剂 类别可溶类型 具体类型水最安全,极性最强 能溶于水氨基酸、蛋白质、糖类、生物碱盐、有机酸盐、无机盐 甲醇(毒)、乙醇、丙酮亲水性有机溶剂 大极性的成分苷类、生物碱、鞣质及极性大的苷元正丁醇、乙酸乙酯、二氯甲烷、乙醚、氯仿、苯、石油醚 亲脂性有机溶剂 中等极性和小极性 生物碱、有机酸、蒽醌、黄酮、香豆素、强心苷 石油醚常用于脱脂,即通过溶解油脂、蜡、叶绿素小极性成分而将其与其他成分分开; 正丁醇是能与水分层的极性最大的有机溶剂,常用来从水溶液中萃取极性较大的苷类(皂苷)化合物。
溶剂提取方法 加热 提取溶剂 特点浸渍法 不水或其他提取时间长,效率不高渗漉法 不 水或醇 溶剂消耗量大,费时长煎煮法加 水含挥发性成分及加热易破坏的成分不宜使用回流提取法加有机溶剂 对热不稳定的成分不宜用此法,且消耗溶剂量大,操作麻烦连续回流提取法加有机溶剂 在实验室连续回流提取常采用索氏提取器或连续回流装置超临界流体萃取法:物质在临界温度和临界压力以上状态时常为单一相态,此单一相态称为超临界流体。
(完整word版)天然药物化学重点笔记总结
名词解释1、天然药物:来源于天然资源的药物,是药物的重要组成部分,亦是创新药物和先导物的重要来源2、天然药物化学:现代科学理论、方法和技术研究天然药物中化学成分、寻找药效成分的一门学科3、有效成分(Effective Constituents)指具有生理活性、有药效,能治病的成分。
4、有效部位:指含有一种主要有效成分或一组结构相近的有效成分的部位,称为有效部位。
如:总生物碱、总皂苷或总黄酮等。
5、无效成分( Inffective Constituents)指无生理活性、无药效,不能治病的成分。
6、有毒成分:指能导致疾病的成分。
7、有效部位( Effective Extracts)指含有一种主要有效成分或一组结构相近的有效成分的部位,称为有效部位。
如:总生物碱、总皂苷或总黄酮等。
8、提取常用方法:1.浸渍法 2.渗漉法 3.煎煮法 4.回流提取法 5.连续回流提取法9、利用分子中价键的伸缩及弯曲振动在波数4000~500cm-1红外区域引起的吸收,而测得的吸收图谱叫红外光谱。
特征频率区4000~1600 cm-1指纹区1500~600 cm-110、常见官能团伸缩振动区:①O-H、N-H (3750~3000 cm-1)②C-H (3300~2700 cm-1 )③C≡C(2400~2100 cm-1 )④C=O (1900~1650 cm-1 )⑤C=C (1690~1600 cm-1 )11、已知物的鉴定,一般通过光谱图中吸收峰的位置、强度和峰形与已知化合物的标准红外光谱图相比较,可以判断被测定的化合物是否与已知化合物的结构相同。
红外光谱对未知结构化合物的鉴定,主要用于官能团的确认、芳环取代类型的判断。
12、质谱(mass spectrometry),就是化合物分子经电子流冲击或用其他手段打掉一个电子后,形成正电离子,在电场和磁场的作用下,按质量大小排列而成的图谱。
13、核磁共振波谱是化合物分子在磁场中受到另一射频磁场的照射,当照射场的频率等于原子核在外磁场的回旋频率时,有磁距的原子核就会吸收一定的能量产生能级的跃迁,即发生核磁共振,以吸收峰的频率对吸收强度作图所得到的图谱。
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4 第四章 醌类化合物 1、大黄素型的结构: (了解) 两边都有羟基 属于羟基蒽醌衍生物 2、醌类化合物的化学性质:α-OH,β-OH的结构:酸性;β-OH>α-OH(会用会比较) 例:试比较下列化合物的酸性强弱? 答案: D > A > C > B 3、醌类化合物的酸性强弱的顺序(要会用):含有-COOH>含有两个以上的β-OH>含有一个 β-OH>含有两个以上α-OH>含有一个α-OH; 4、学会蒽醌化合物结构式辨认,学会编号 不饱合环二酮结构 5、醌类化合物的颜色反应 无色亚甲蓝溶液:用于PC和TLC作为喷雾剂,是检出苯醌类及萘醌类的专用显色剂。 无色亚甲蓝显色反应:苯醌、萘醌——区别于蒽醌;苯醌和萘醌因醌核上有活泼质子,可反应,而蒽醌无。 阳性醌:发生反应的醌 eg:苯醌和萘醌 阴性醌:不发生反应的醌 eg:蒽醌 6、PH梯度萃取法:根据被分离成分的酸或碱性的差异,用不同碱或酸性的溶剂来进行萃取分离的过程。 醌类化合物依次用5%NaHCO3,5%Na2CO3,1%NaOH,5%NaOH进行梯度萃取法。(酸对应碱,碱对应酸) 7、乙酸镁:检识醌类化合物 乙酸镁(醋酸镁)显阳性,是因为蒽醌的α-酚羟基或邻二酚羟基基团
6 习题:下列黄酮化合物, (1)用聚酰胺柱色谱,含水甲醇梯度洗脱, (2)用硅胶柱色谱分离,氯仿-甲醇梯度洗脱,分别写出洗脱顺序 答案:1、聚酰胺柱色谱洗脱顺序:由先到后D,E,C,B,A 2、用硅胶柱色谱洗脱顺序:由先到后A,B,C,D,E 例:下列化合物,用凝胶柱色谱,含水甲醇洗脱,写出出柱顺序 习题:从某植物中分离出四种化合物,其结构如下:
1 天然药物化学 第一章 总论 1、天然药物化学:天然药物化学是运用现代科学理论与方法研究天然药物中化学成分的一门学科, 主要指天然药物的化学成分的结构特点、理化性质、提取分离方法、结构鉴定、结构改造及生物合成途径。 2、有效成分:天然药物中具有一定生物活性、能代表天然药物临床疗效的单一化合物。 3、按溶剂极性大小顺序分为:水,亲水性有机溶剂,亲脂性有机溶剂 常见溶剂极性强弱顺序如下: 环己烷<石油醚<苯< 二氯甲烷<乙醚<氯仿<乙酸乙酯(亲脂性)<丙酮<正丁醇 <乙醇(亲水性)<甲醇(亲水性)< 乙腈< 水< 吡啶<乙酸 乙醇:无毒廉价用最多的试剂 4、冷提-----适用于受热不稳定的成分 热提-----受热稳定的成分 ①浸渍法:优点:用水或有机溶剂,不加热。 缺点:出膏率低,用水做溶剂时易发霉,需加防腐剂。 ②渗漉法:优点:有效成分浸出完全,可直接收集浸出液 缺点:消耗溶剂量大,费时长,操作麻烦。 ③煎煮法:特点:操作简单,对易挥发、热不稳定的成分不宜用。 ④回流提取法:特点:热不稳定的成分不宜用,溶剂消耗量大,操作麻烦 。 ⑤连续回流提取法:优点:节省溶剂、效率高。 缺点:对热不稳定成分不宜用,时间长 ⑥CO2超临界流体萃取技术:常用的临界流体有CO2 5、活性炭的主要作用是:脱色 色谱种类 原理 固定相 流动相 洗脱顺序 纸色谱法(PC) 正相 相似相溶 水 水饱和的正丁醇 化合物极性越小,Rf值越大; 化合物极性越大,Rf值越小。 高效液相色谱法(HPLC) 相似相溶 硅胶键合烷基 MeOH-H2O CH3CN-H2O 分离极性大的成分,极性大者先洗脱 下来。 硅胶 相似相溶 硅胶 氯仿-甲醇 石油醚-乙酸乙酯 被分离物质极性大,吸附力强,Rf值小,洗脱难,后被洗脱下来。洗脱剂极性越大, 洗脱力越强。 聚酰胺 氢键吸附 聚酰胺 EtOH/ H2O 水 <含水醇<醇 <丙酮<NaOH/H2O<甲酰胺<二甲基甲酰胺<尿素/H2O 羟丙基葡聚糖凝胶(Sephadex LH-20) 分子筛 凝胶聚合物 氯仿-甲醇 分子大,先出柱 大孔树脂 吸附和分子筛作用 大孔树脂 EtOH/ H2O 分子量大,后出柱 极性小,后出柱
2 7、习题 ①用含水15%硅胶柱分离化合物A, B, C,并用乙酸乙酯作为流动相,试比较化合物的出柱顺序。 答案:A B C ②换成RP-18 柱色谱,甲醇-水(30: 70)进行洗脱,试说明化合物A, B, C的出柱顺序。 答案: B C A 第二章 糖和苷 1、低聚糖:由2-9个单糖通过苷键结合而成的直链或者支链聚糖 蔗糖是二糖或双糖 2、多糖:纤维素、树胶、黏液质子 3、苦杏仁的水解产物:氢氰酸 4、用于糖和苷的检测反应:Molisch反应; 此反应的试剂是:浓硫酸和α-萘酚(结构鉴别大题会用到) 5、按苷键原子的不同,酸水解易难程度为:N- 苷>O-苷>S-苷>C-苷 6、苷化位移:糖和苷元结合成甘后,甘元的α-C,β-C以及糖的端基碳的化学位移均都发生了改变,此改变被称为苷化位移。 7、抑制酶活性的方法是:加入碳酸钙灭活后再用沸水提取 第三章 苯丙素类 1、①香豆素的结构: (重点,必须会画会编号)
7 7、数据(目标及格的人不用记) P205 表格5-7 黄酮类化合物在甲醇的溶液中的紫外光谱特征:黄酮 304~350 黄酮醇 352~385 黄酮醇(3-OH被取代)328~357 羟基质子信号分别出现在:(3-OH)9.70、(5-OH)10.93、(7-OH)12.04 部分练习题 例1:某黄色结晶I,盐酸镁粉反应(+),Molish反应(+) ,FeCl3反应(+) ,ZrOCl2反应呈黄色,但加入枸橼酸后黄色褪去 I的UVnm如下: MeOH 252 267 (sh) 346 NaOMe 261 399 AlCl3 272 426 AlCl3/HCl 260 274 357 385 NaOAc 254 400 NaOAc/H3BO3 256 378 分析及答案:化学反应显示该化合物为5-羟基黄酮苷,结合紫外谱II的吸收峰位示无3-OH。 NaOMe I=399-346=53nm,4 ’-OH NaOAc II=254-252=2nm, 无7-OH NaOAc/H3BO3 I=378-346=32nm, B环有邻二OH AlCl3/HCl与AlCl3相比,I=385-426= -41nm, B环有邻二OH AlCl3/HCl与MeOH相比,I=385-346=39nm, 有5-OH,无3-OH 因氢谱给出此化合物为5,7-二氧取代典型的谱学特征,结合紫外谱分析结果,说明7-OH与葡萄糖成苷。因此最终结构如下,氢信号归属如下:
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9 1、黄酮类化合物的基本碳架是( ) A.C6-C6-C3 B.C6-C6-C6 C.C6-C3-C6 D.C6-C3 E.C3-C6-C3 正确答案:C 2、水溶性最大的黄酮类化合物是( ) A.黄酮 B.黄酮醇 C.二氢黄酮 D.查耳酮 正确答案:C 3、黄酮类化合物色谱检识常用的显色剂是( ) A.盐酸-镁粉试剂 B.FeCl3试剂 C.Gibb’s试剂 D.2%NaBH4甲醇溶液 E.l%AlCl3甲醇溶液 正确答案:E 4、将总黄酮溶于乙醚,用 5%NaHCO3萃取可得到( ) A.5,7-二羟基黄酮 B.5-羟基黄酮 C.3’,4’-二羟基黄酮 D.5,8-二羟基黄酮 E.7,4’-二羟基黄酮 正确答案:E 5、聚酰胺在哪种溶剂中对黄酮类化合物的吸附最弱 ( ) A、水 B、丙酮 C、乙醇 D、氢氧化钠水溶液 E、尿素水溶液 正确答案:E 第六章 萜类和挥发油 1、大多数萜类化合物的基本炭架是:由异戊二烯以头-尾相连而成的。 基本结构单元:C5H8 2、二萜:是指分子骨架由4个异戊二烯单位构成的,含20个碳原子的化合物类群。 3、①挥发油(精油):是一类具有芳香气味的油状液体的总称,能在常温下挥发,可随水蒸气蒸馏。 ②挥发油的组成:萜类化合物(单萜、倍半萜和它们含氧衍生物)、芳香族化合物、脂肪族化合物。 ③挥发油的提取方法主要是:CO2超临界流体萃取技术 ④挥发油分馏法:利用挥发油与水不相混溶的性质进行提取;沸点不同 ⑤挥发油含有的羰基化合物(醛、酮)的分离:加亚硫酸氢钠饱和溶液;吉拉德试剂T;吉拉德试剂P 配伍选择: 【1】A.冷冻析晶法 B.分馏法 C.硝酸银络合色谱法D.Girard 试剂法 E. 酸液萃取法 1. 分离双键数目及位置不同的挥发油的方法 2. 分离薄荷脑常用的方法 3. 分离沸点不同的挥发油的方法 4. 分离醛酮类的挥发油的方法 5. 分离碱性挥发油的方法 答案:CABDE 【2】A、三氯化铁试剂 B、溴的三氯甲烷溶液 C、异羟肟酸铁试剂 D、2,4-二硝基苯肼试剂 6、检查挥发油中是否含有不饱和化合物常选用 7、检查挥发油中是否含有羰基成分常选用 8、检查挥发油中是否含有酚羟基成分常选用