天然药物化学笔记

第二章糖和苷
第一节单糖的立体化学
1.1 单糖结构表示方法：
Fischer式 Haworth式优势构象
1.2 糖在水溶液中的存在形式：
五元氧环糖称为呋喃型糖六元氧环糖称为吡喃型糖注意：糖与糖结合或成苷形成缩醛或缩酮结构后就固定为一种结构。

2糖苷的分类
CH2OH
H
HO
OH
H
OH
H
D-葡萄糖
D-glucose, Glu
六碳醛糖
CHO
H OH
CH3
OH
H
H
HO
H
HO
L-鼠李糖
L-rhamaose, Rha
甲基五碳醛糖
CHO
OH
H
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。

按含单糖的个数分为二糖、三糖、四糖等。

还原糖——具有游离醛基或酮基的糖。

非还原糖——不具有游离醛基或酮基的糖，即其中每个单糖的半缩醛或半缩酮上的羟基都脱水缩合。

植物中的三糖四糖五糖都是由蔗糖基础上形成的，都是非还原糖。

原生苷——生物体内原生的苷。

？
次生苷——从原生苷中脱掉一个以上单糖的苷称次生苷或次级苷。

？
根据苷键原子可将苷分为氧苷、氮苷、硫苷、碳苷等。

3.氰苷具有α-羟腈的苷包括苦杏仁苷81
碳苷（C-苷）通过苷元碳上的氢与糖（或糖的衍生物）的半缩醛（半缩酮）羟基脱水而成的苷类。

难水解。

83
糠醛形成反应单糖在浓酸加热作用下，脱去三分子水，生成具有呋喃环结构的糠醛衍生物。

87
M o l i s h反应——糖与浓硫酸和α-萘酚。

用于鉴别糖和苷。

苷键水解难易程度：
95、酶催化水解反应的特点：根据所用酶的特点可确定苷键构型。

蜗牛酶→β-苷键
96、过碘酸裂解反应
所用试剂：NaIO4和NaBH4
113、糖及苷的提取
石油醚萃取物极性小的化合物
氯仿、乙醚萃取物苷元
乙酸乙酯萃取物单糖苷
正丁醇萃取物低聚糖苷
水层糖和低聚糖
114、多糖中除去蛋白质的方法
（1）s e v a g法（2）酶解法（3）三氟三氯乙烷法（4）三氯醋酸法
115、凝胶柱色谱
分离原理：将多糖按分子大小和形状不同分离开来，常用的有葡聚糖凝胶、琼脂糖凝胶、聚丙烯酰胺凝胶等。

第三章苯丙素类
第二节香豆素类
126 定义：香豆素类化合物是邻羟基桂皮酸的内酯，具有芳甜香味。

它们都有苯骈α-吡喃酮母核的基本骨架。

7-羟基香豆素被认为是香豆素类化合物的母体
126通常将香豆素分为四类：
（一）简单香豆素类
（二）呋喃香豆素类
（三）吡喃香豆素类
（四）其他香豆素类小分子香豆素可以用水蒸汽蒸馏法提取。

128 （三）内酯的性质香豆素类化合物具有内酯结构，具有内酯环的性质。

遇到稀碱溶液可以开环，形成溶于水的顺式邻羟基桂皮酸盐，酸化后又立即和环形成不溶于水的香豆素类成分。

但长时间把香豆素类化合物放在碱液或紫外灯光照射下，顺势邻羟基桂皮酸盐就会转化成稳定的反式桂皮酸盐，再酸化也不和环。

129（四）显色反应
1.异羟肟酸铁反应（鉴别香豆素内酯环）
2.G i b b s试剂及E m e r s o n试剂反应
条件：具有游离酚羟基，且对位无取代
或者C-6无取代的香豆素
134第三节木脂素类考判定
第四章醌类化合物
第一节醌类化合物的结构类型
156定义：醌类化合物是指分子内具有不饱和环二酮结构（醌式结构）或容易转变成这样结构的化合物。

分类：按芳环的数目、骈合情况，分为四类，即苯醌、萘醌、菲醌和蒽醌。

菲醌类丹参醌。

蒽醌蒽醌衍生物有大黄素型茜草素型
第二节醌类化合物的理化性质
164四）酸性：醌类化合物多具有酚羟基，故具有一定的酸性。

酸性强弱与是否存在羧基、以及酚羟基的数目、位置有关。

酸性强弱：
含-COOH＞含2个以上β-OH＞含1个β-OH＞含2个α-OH＞含1个α-OH
比较三种化合物的酸性？
O O OH
R2 R3
R1
茜草素 R1=OH R2=H R3=H
羟基茜草素 R1=OH R2=H R3=OH
伪羟基茜草素R1=OH R2= COOH R3= OH
165五）颜色反应
1.F e i g l反应
醌类衍生物在碱性条件下经加热能迅速与醛类及邻二硝基苯反应，生成紫色化合物。

反应中，醌类只起到传递电子的作用。

2.无色亚甲蓝显色实验
苯醌类和萘醌类遇无色亚甲蓝溶液，显蓝色；是检出苯醌类及萘醌类的专用显色剂。

常用作T L C或P C的显色剂
3.碱性条件下的呈色反应
羟基醌类遇碱颜色加深，多呈橙、红、紫红及蓝色。

4.与活性次甲基试剂的反应（K e s t i n g-C r a v e n法）
苯醌及萘醌类当其醌环上有未被取代的位置时，可在氨碱性条件下与一些活性次甲基试剂反应，生成蓝绿色或蓝紫色。

活性次甲基试剂：乙酰乙酸酯、丙二酸酯、丙二腈
5.与金属离子的反应
适用范围;α-酚羟基的蒽醌类，邻二酚羟基的蒽醌类
第三节醌类化合物的提取分离
2.碱提取-酸沉淀法
带游离A R-O H的醌类：易溶于碱水溶液中，酸化后A R-O H被游离而沉淀析出。

167分离方法—游离羟基蒽醌的分离
（一）p H梯度萃取法
酸性强弱：
含-COOH ＞含2个以上β-OH ＞含1个β-OH ＞
5%N a H C O31%N a2C O35%N a2C O3
含2个α-OH＞含1个α-OH
1%N a O H5%N a O H
根据酸性大小，采用pH不同的碱性水溶液进行萃取（碱性由小到大），再酸化得到沉淀。

第五章 黄酮类化合物
第一节 概述
O
O
1
23
4
5
6
781'2'
3'4'
5'6'
A C
B
三、合成途径及取代基
合成途径：基本骨架是由三个丙二酰辅酶A （乙酸-丙二酸途径）和一个桂皮酰辅酶A （莽草酸途径）生物合成而产生。

第二节 理化性质及显色反应
溶解性 游离苷元
A .黄酮、黄酮醇、查尔酮→平面性分子，难溶于水；
194B.二氢黄酮、二氢黄酮醇→非平面性分子，溶解度稍大；
C.花色素→平面结构，但以离子形式存在，溶解度较大；
D.分子中引入羟基，在水中溶解度增加，而羟基甲基化后，则增加在有机溶剂中的溶解度。

195酸性
酚－O H酸性由强到弱顺序：
7，4′－二O H>7或4′-O H>一般酚-O H>5-O H>3-O H
溶于N a H C O3溶于N a2C O3溶于不同浓度的N a O H
196还原反应
2.NaBH4反应：
专属性：对二氢黄酮类专属性较高的还原剂，其他黄酮类均为阴性。

颜色变化：生成红～紫红色的物质，可用于其他黄酮类区别反应。

磷钼酸试剂：二氢黄酮可与磷钼酸试剂反应呈现棕褐色，可作为二氢黄酮类的特征反应。

金属盐类试剂的络合反应
1.铝盐有荧光，可用于定性及定量
2.锆盐：5-O H、4-酮基锆络合物稳定性，没有3-O H、4-酮基锆络合物稳定，容易被弱酸分解。

想溶液中继续加枸橼酸后，5-羟基黄铜的黄色溶液显著褪色而3-羟基黄铜溶液仍曾鲜黄色。

197碱性试剂显色反应
1.二氢黄酮类：在碱液中开环→生成异构体-查耳酮类→显橙～黄色。

199碱提取酸沉淀法
原理：黄酮苷易溶于碱性水、难溶于酸性水，故可以用碱性水提取，在将碱水提取液调成酸性，黄酮苷类即可沉淀出来。

200聚酰胺柱色谱
洗脱规律（先→后顺序）：
（1）苷元相同：叁糖苷→双糖苷→单糖苷→苷元
（3）不同类型黄酮：异黄酮→二氢黄酮醇→黄酮→黄酮醇
201梯度pH萃取法
第六章萜类和挥发油
第一节概述
定义：凡是由甲戊二羟酸衍生、且分子式符合(C5H X)n通式的化合物及其衍生物，均称为萜类化合物。

分类依据：根据分子结构中异戊二烯单元的数目进行分类；同时再根据各萜类分子结构中碳环的有无和数目的多少归类。

萜类的生源学说
233二）生源的异戊二烯法则
萜类化合物是经甲戊二羟酸途径衍生的一类化合物。

焦磷酸异戊烯酯（IPP）和焦磷酸γ,γ-二甲基烯丙酯（DMAPP）是生物体内“活性的异戊二烯”，在生物合成中起着烷基化和延长碳链的作用
第二节萜类的结构类型及重要代表物
一、单萜
链状单萜单环单萜双环单萜三环单萜卓酚酮（变形）
二、环烯醚萜
三、倍半萜
无环倍半萜单环倍半萜双环倍半萜三环倍半萜
四、二萜
链状二萜双环二萜三环二萜四环二萜
五、二倍半萜
单萜定义：骨架由2个异戊二烯单位构成，含10个C原子的化
合物。

链状单萜中比较重要的化合物是一些含氧衍生物，
240环烯醚萜
环烯醚萜的理化性质：
1.性状：
环烯醚萜苷和裂环环烯醚萜苷大多数为白色晶体或
粉末，多具旋光性，味苦。

2.溶解性：
环烯醚萜苷类易溶于水和甲醇，可溶于乙醇、丙酮、
正丁醇，难溶于三氯甲烷、乙醚等有机溶剂。

3.环烯醚萜苷易被水解，生成的苷元为半缩醛结构，其化学性质活
泼：
（1）苷元容易进一步聚合或分解。

（2）苷元遇酸、碱、羰基化合物和氨基酸等都能变色。

（3）苷元溶于冰乙酸中，加少量铜离子，加热显蓝色。

4.环烯醚萜多能产生吡喃衍生物的特征颜色反应，如：车叶草苷与
Shear试剂（浓盐酸:苯胺=1:15）反应，产生黄色→棕色→深绿色。

5.环烯醚萜苷分子中的环烯醚结构的双键性质活泼，在冷甲醇中。

易与溴发生反应，生成溴及甲氧基加成物。

青蒿素单环倍半萜
穿心莲内酯银杏内脂放防己内酯双环二萜
雷公藤甲素紫杉醇三环二萜
第三节萜类化合物的理化性质
256羰基加成反应
吉拉德试剂加成：
羰基与吉拉德试剂（G i r a r d试剂，带有季铵基团的酰
肼）反应，使亲脂性的羰基转变为亲水性的加成产物。

第六节挥发油
264定义：挥发油又称精油是一类具有芳香气味的油状液体的总称、在常温下能挥发、可随水蒸气蒸馏。

组成与分类：
萜类化合物芳香族化合物脂肪族化合物其他类化合物
1.萜类化合物：主要是单萜、倍半萜和它们含氧衍生物，
而且含氧衍生物多半是生物活性较强或具有芳香气味的主
要组成成分。

2.芳香族化合物：在挥发油中，芳香族化合物仅次于萜类，
存在也相当广泛。

3.脂肪族化合物：一些小分子的脂肪族化合物（例如：烷、醇、醛、酮
及酸等）在挥发油中常存在
4.其他类化合物：一些挥发油样物质，也能随水蒸气蒸馏，也称为“挥
发油”。

芥子油、挥发杏仁油、
267挥发性：挥发油在常温下可自行挥发而不留任何痕迹，这是挥发油与脂肪油的本质区别。

2.硝酸银-柱色谱/硝酸银-T L C
五、挥发油的鉴定
二）化学常数的测定
酸值、酯值和皂化值是重要的化学常数，标志着质量。

第七章三萜及其苷类
第三节四环三萜的结构类型
283四环三萜：达玛烷型、羊毛脂烷型、甘遂烷型、环阿屯烷型、
楝烷型由26个c组成、葫芦烷型
达玛烷型1.人参皂苷酸枣仁皂苷元/A/B枣皂苷ⅠⅡⅢ环阿屯烷型：中药黄氏黄氏苷I
楝烷型26个碳
第四节五环三萜的结构类型
五环三萜：齐墩果烷型、乌苏烷型、羽扇豆烷型、木栓烷型
齐墩果烷型;甘草次酸和甘草酸柴胡,柴胡皂苷a、d等是柴胡的主要成分中药商陆中药远志
乌苏烷型：地榆枇杷
羽扇豆烷型：白头翁
第五节理化性质
302三萜化合物的颜色反应
溶血作用皂苷的水溶液大多数能破坏红血球而有溶血作用：
若将其水溶液注射入静脉中，毒性极大，低浓度水溶液就能产生溶血作用。

皂苷溶血作用机理：
多数皂苷能与胆甾醇（cholesterol）结合生成不溶性的分子复合物。

当皂苷水溶液与红细胞接触时，红细胞外膜上的胆甾醇与皂苷结合，生成不溶于水的复合物沉淀，破坏了血红细胞的正常渗透，使细胞内渗透压增加而发生崩解，从而导致溶血现象。

沉淀反应;皂苷的水溶液可以和一些金属盐类如铅盐、钡盐、铜盐等产生沉淀。

第八章甾体及其苷类
第一节
了解。

甾体化合物（甾体母核）的颜色反应：
反应原理:与三萜化合物相似。

1.L i b e r m a n n-B u r c h a r d反应（醋酐-浓硫酸反应）
样品/冰醋酸红→紫→蓝→绿→污绿→褪色
2.S a l k o w s k i反应（氯仿-浓硫酸反应）
样品/氯仿+浓硫酸→氯仿层显红或青色，硫酸层显绿色荧光
3.R o s e n h e i m反应（三氯醋酸/乙醇溶液反应）
样品+25%三氯醋酸/乙醇→红或紫色
强心苷+25%三氯醋酸/乙醇和3%氯胺T→U V下显黄绿色、蓝色、灰蓝色荧光（可用于毛地黄强心苷的区别）
可用氧化苯甲酰、次氯酸钠、过氧化氢等代替氯胺T
4.三氯化锑或五氯化锑反应
样品/醇溶液+20%三氯化锑（五氯化锑）/氯仿→黄色、灰蓝色、紫色斑点
概述
第二节强心苷类
328定义：强心苷（c a r d i a c g l y c o s i d e s）是存在于植物中、具有强心作用的甾体苷类化合物
★强心苷的命名：
甲型强心苷以强心甾为母核命名。

乙型强心苷元则以海葱甾或蟾酥甾为母核命名。

2.糖部分：
强心苷中糖均与苷元3-OH结合形成苷，可多至5个单元，以直链连接。

（1）六碳醛糖、6-去氧糖、6-去氧糖甲醚、五碳醛糖等。

（个别糖基上还可能连有乙酰基和氨基）
2）2,6-二去氧糖、2,6-二去氧糖甲醚（仅存在于强心苷中）。

330G-毒毛旋花子苷：并作为测定强心苷生物效价的标准品。

强心苷的理化性质C17内酯环的异构化C17β-内酯，在二甲基甲酰胺（D M F）中，与甲苯磺酸钠（N a O T s)和醋酸钠110℃加热24h，可异构化为17?-内酯构型。

（了解）
335苷键的水解（了解）
显色反应
强心苷颜色反应的来源：
甾体母核，不饱和内酯环，2-去氧糖
由于不饱和内酯环产生的反应
Legal反应亚硝酰铁氰化钠深红或蓝470
Kedde反应3,5-二硝基苯甲酸深红或红590
Raymond反应间二硝基苯紫红或蓝620
Baljet反应苦味酸橙或橙红490
反应原理：
甲型强心苷17-侧链上的不饱和五元内酯环，在碱性溶液中，双键转位能形成活性次甲基，从而能够与某些试剂反应而显色。

乙型强心苷无此类反应。

336由2-去氧糖产生的
反应
Keller-Kiliani反应Fe3+/浓硫酸色
对二甲氨基苯甲醛反应对二甲氨基苯甲醛试
剂灰红色
占吨氢醇反应占吨氢醇试剂红色
过碘酸-对硝基苯胺反
过碘酸/对硝基苯胺黄色
应
第三节甾体皂苷
甾体皂苷的化学结构和实例
一）结构分类
甾体皂苷的皂苷元基本骨架属于螺甾烷的衍生物，根据C-25的构型和环F的环合状态，分为四种类型：
螺甾烷醇类S构型
异螺甾烷醇类R构型
呋甾烷醇类F环为开链衍生物
变形螺甾烷醇类F环为五元四氢呋喃环
351F环裂解的双糖链皂苷性质：（呋甾烷醇类）
1.显色反应：
E试剂——盐酸二甲氨基苯甲醛试剂（E h r l i c h）显红色
A试剂——茴香醛（A n i s a l d e h y d e）显黄色
（F环闭环的单糖链皂苷和螺旋甾烷衍生皂苷元，只对A试剂显黄色。

对E试剂不显色)
F环裂解的双糖链皂苷性质：
2.不具有某些皂苷的通性
1）没有溶血性2）不能与胆甾醇形成复合物
3）没有抗菌活性
353甾体皂苷在无水条件下，欲某些酸亦可以与三萜皂苷相类似的显色反应颜色反应（皂苷/元的通性）
醋酐-浓硫酸反应：甾体皂苷最后出现绿色↔三萜皂苷最后出现红色
三氯醋酸反应：
甾体皂苷加热至60℃显色↔三萜皂苷加热至100℃显色
孕甾烷的两种构型
天然植物甾醇有4种构型：谷甾醇、豆甾醇、菜油甾醇和菜子甾醇。

第九章生物碱
375准确定义：生物碱是含负氧化态氮原子、存在于生物有机体中的非初级代谢产物的一类化合物。

生物碱的存在形式（简答题）
生物碱在植物体中少数以游离型存在，绝大多数以盐的形式存在。

根据氮原子所处的状态主要分为6类：
1游离碱类：少数碱性弱的生物碱。

盐类：绝大多数生物碱以盐的形式存在。

主要的有机酸：枸橼酸、酒石酸、主要的无机酸：硫酸、盐酸等。

3.酰胺类：
4.N-氧化物类：
5.氮杂缩醛类：
6.其他类：少数生物碱以亚胺、烯胺、苷、季铵碱、酯形式存在。

377生物碱的分类主要有三种方法：（了解）
①按植物来源分类
鸦片生物碱、乌头生物碱、三尖杉生物碱、麻黄生物碱
②化学分类（氮原子存在的基本母核）
异喹啉类生物、吲哚类生物碱、萜类生物碱
③生源结合化学分类（主要）
生物碱的生源主要有两个途径：一是来源于氨基酸途径，二是来源于甲戊二羟酸途径。

（来源于鸟氨酸的吡咯生物碱、来源于赖氨酸的吲哚里西啶类生物碱）
生物碱的碱性来源（一）生物碱碱性的来源
分子中具有氮原子，氮原子上具有孤电子对，为电子的给与体，能接受质子，故而显碱性。

生物碱碱性强度的表示方法
为统一酸碱强度标准，碱性强度用p K a值表示。

◆碱性强度与p K a值关系：
p K a＜2（极弱碱）、p K a2～7（弱碱）、p K a7～12（中强碱）、p K a ＞12（强碱）
◆碱性基团的p K a值大小顺序一般是：
胍基[-N H(C=N H)N H2]＞季铵碱＞脂肪（杂）胺＞芳香（杂）胺＞酰胺基
397三）生物碱碱性强弱与分子结构的关系
1.氮原子的杂化方式
电子效应2.诱导效应3.诱导-场效应4.共轭效应
5.空间效应
6.分子内氢键形成
1.氮原子的杂化方式：
氮原子的孤电子对在形成有机胺分子时，杂化方式有三种：即S P、S P2和S P3，P电子比例越大，越容易供给电子，碱性增强。

碱性
强弱顺序为S P3＞S P2＞S P。

（1）诱导效应
供电基团使氮原子上电子云密度增大，碱性增强；供电基团：烷基
共轭效应分子中氮原子孤电子对成P-π共轭体系时，通常情况下，碱性减弱。

立体条件：二者的p-电子轴共面P-π共轭体系三种类型:苯胺型、烯胺型和酰胺型。

苯胺型
氮原子上孤电子对与苯环π-电子成P-π共轭体系
2）烯胺型
1.叔烯胺（R，Rˊ为烷基），形成季铵，碱性较强；
2.叔烯胺，N原子在桥头，不能形成季铵，双键只起诱导作用。

酰胺型
分子中氮孤电子对与酰胺羰基成P-π共轭体系碱性很弱，几乎呈中性。

空间效应
N原子附近如果存在取代基，会阻碍N原子接受质子，使其碱性降低。

分子内氢键形成
一般地，形成分子内氢键，使其（形成季铵盐）更稳定，碱性增强。

碱性强弱规律总结：
1.碱性基团的碱性强弱规律：
供电效应、形成分子内氢键（N-H）→碱性增强
吸电效应、共轭效应、共轭-场效应、空间效应
→碱性减弱
2.两种效应共存时：
空间效应和诱导效应共存，空间效应占主导地位
诱导效应和共轭效应共存，共轭效应占主导地位
402生物碱的检识
生物碱的检识、分离及结构鉴定，最常用的是沉淀反应和显色反应。

沉淀反应的条件
A.反应需要在酸水中进行，在稀醇或脂溶性溶剂中时，含水量需要大于50%。

B.苦味酸试剂和三硝基间苯二酚试剂也可在中性条件下进行。

402生物碱的检识假阳性反应排除方法：除掉方法：将酸水提取液碱化，以氯仿萃取，分取氯仿层，再用酸水萃取氯仿层，此酸水层除去了上述水溶性干扰物质，可作为沉淀反应用溶液。

改良的碘化铋钾常用于色谱显色剂。

三）亲脂性有机溶剂提取法
常用亲脂性溶剂：三氯甲烷、二氯甲烷、四氯化碳、甲苯等。

四）水溶性生物碱的提取
三种方法：沉淀法（雷氏铵盐法、盐析法）、溶剂法、大孔吸附树脂
1.沉淀法：（1）雷氏铵盐沉淀法（2）盐析法
410生物碱的分离
五）利用色谱法分离
1.离子交换树脂法（阳离子交换树脂）
2.吸附色谱法分离
3.分配色谱法。