沈阳药科大学 天然药物化学 第一章 总论
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天然药物化学第1章总论第1章总论第4节结构研究法结构研究的总原则不消耗或尽可能少波谱综合分析与文献数据比较辅以化学手段消耗试样化合物纯度的判定•均一晶形•熔点•沸点•折光率•比旋度物化常数•TLC •PC •GC •HPLC色谱法结构研究的主要程序初步推断结构类型•提取、分离中的过程行为•显色反应、化学定性实验测定分子式,计算不饱合度•元素分析•同位素丰度比法•HR-MS官能团、结构片段、基本骨架•官能团定性鉴别•UV、IR、NMR、MS平面结构、相对构型、优势构象•1D、2D-NMR•化学降解、衍生物制备绝对构型的确定•CD、ORD•X-射线衍射•人工合成分子式的确定与不饱合度的计算元素定量分析同位素丰度比法高分辨质谱•FT-MS•TOF-MS •Obitrap-MS u=Ⅳ-Ⅰ/2+Ⅲ/2+1 •Ⅰ:1价原子(H、X)•Ⅲ:2价原子(N、P)•Ⅳ:4价原子(C)分子式的确定不饱合度的计算结构研究中的主要方法:四大光谱紫外-可见吸收光谱•UV-vis,ultraviolet-visible spectra •确定共轭体系红外光谱•IR,infrared spectra •确定官能团质谱•MS,mass spectrum•确定分子量、分子式•可根据碎片特征解析部分结构核磁共振•NMR,nuclear magnetic resonance •确定分子结构、相对构型原理•电子由基态跃迁至激发态(π→π *、n→π * )•在紫外可见光区(200~700nm)引起的吸收谱图作用•含共轭双键、α,β-不饱和羰基、芳香化合物的结构鉴定•特定的吸收谱特征→骨架类型的判断•如:黄酮、香豆素、蒽醌•加诊断试剂前后谱图的规律性变化→取代基的推断•如:黄酮、香豆素原理•化学键振动引起的•在红外光区(4000~625cm-1)的吸收谱图作用•特征频率区(functional group region)•4000~1500 cm-1:确定官能团类型•指纹区(fingerprint region)•1500~600 cm-1:构象、构型、取代模式等。
第一章总论教学时数:6学时目的与要求:掌握天然药物化学的概念、研究内容;掌握天然药物化学成分提取分离的原理及方法;了解天然药物生物合成途径;熟悉天然药物化学成分结构研究的主要程序及采用的方法;了解天然药物化学的发展史、现状及发展和学习天然药物化学的重要意义。
重点与难点:天然药物化学的概念、研究内容;天然药物化学成分提取分离的原理及方法;天然药物化学成分结构研究的主要程序及采用的方法。
§ 1-1 绪论一、天然药物化学的含义及研究内容1、天然药物化学的含义及研究内容天然药物化学是运用现代科学的理论与方法研究天然物中有效成分的结构特点,理化性质,提取分离方法,结构鉴定及生物合成途径等内容的一门实践性科学。
由于现代科学技术进步,特别是将波谱解析方法(NMR、MS、IR、UV)用于推导化合物的结构,甚至用X-晶体衍射来确定化合物结构的发展,以及分离手段的进步,天然药化的发展速度大为加快,发现的新化合物数目大为增加,微量成分、水溶性成分的分离、提纯;稳定性差的活性物资的分离等也不再是难题了。
天然药物化学本身也已不再是原先的分离提取、结构鉴定,而是逐步发展成生物活性测定指导下的分离提取、结构鉴定,及半合成修饰和全合成紧密结合的一门学科。
目前我国天然药物化学研究依其目的不同可分为3个方面:①以阐明药用生物有效成分,获得具有新结构的化合物或具有生物活性的单体为目的,进行提取分离条件、结构鉴定、一般活性研究;②以解决自然资源有限的活性化合物或其前体的来源为目的,进行半合成及生物转化研究;③以获得高效低毒的创新药为目的,以天然活性化合物为先导物,合成一系列结构类似物进行构效关系研究。
由此可见,天然药物研究已经从最初对天然来源活性化合物被动全盘地接受到积极主动地改进,研究在不断深入。
单体:即化合物。
指具有一定分子量、分子式、理化常数和确定的化学结构式的化学物质。
有效成分:具有生物活性、能起防病治病作用的化学成分。
广东药学院教案首页题目:总论(一)———绪论教学目的与要求:了解天然药物化学研究内容和天然药物化学的发展及其在药学专业中的地位;了解天然药物化学成分主要的生物合成途径和结构研究的主要程序及采用的主要方法。
内容与时间分配:(1学时)1、掌握天然药物化学研究内容。
2、了解天然药物化学在药学领域的作用和地位。
3、了解天然药物化学的发展及其与现代科学技术进步的关系4、熟悉天然药物化学成分主要的生物合成途径和结构研究的主要程序及采用的主要方法。
重点与难点:重点:天然药物化学研究内容难点:天然药物化学成分主要的生物合成途径和结构研究的主要程序教具准备:投影胶片或Powerpoint教案内文§1 第一章总论§1-1 绪论一、天然药物化学的含义和内容(5分钟)1、含义2、天然药物与中药的区别3、研究内容二、学习本门课的意义(15分钟)1、确定天然药物防病治病的物质基础——有效成分2、有效成分与无效成分的概念。
3、实现中药现代化的最根本的研究手段4、开辟药源、创制新药三、国内外研究天然药物有效成分的概况(10分钟)1、国外2、国内§1-2 生物合成(以植物中成分为例)(10分钟)一、植物体内的物质代谢过程与生物合成,一次代谢及二次代谢概念二、生源研究的意义人为地于植物中注入前体或中间产物来增加所需成分的积累和产量从生源关系密切的成分中来扩大生物活性物质的资源从生源学说来确定某类成分的结构类别为进行植物成分的生物合成提供理论规律三、生物合成假说四、主要的生物合成途径(一)醋酸——丙二酸途径(AA-MA途径)(二)甲戊二羟酸途径(mevalonic acid pathway)(三)桂皮酸及莽草酸途径——(cinnamic acid pathway)(四)氨基酸途径(amino acid pathway)(五)复合途径广东药学院教案首页题目:总论(二)———提取分离法教学目的与要求:1、熟悉天然药物化学成分的类型、一般理化性质。