天然药物化学重点知识总结(2020年整理).pptx
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(整理)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。
(注:波谱方面的汇总在最后几页,因老师说考黄酮类和蒽醌类,故重点整理这两个)第一章 总论(6学时)掌握:1.常用的天然化学成分的提取、分离、纯化方法溶剂提取法提取 水蒸气蒸馏法(适用于具有挥发性的、能随水蒸气蒸馏而不被破坏、且难溶或不溶于水的成分)升华法溶剂法离子交换树脂法 沉淀法 分离纯化 结晶法色谱法超临界流体萃取超滤法、透析法、分馏法天然药物化学成分按其生物合成途径划分: 2.溶剂提取法与水蒸气蒸馏法的原理、操作及其特点 溶剂提取法·根据被提取成分的性质和溶剂性质浸渍法 渗漉法 煎煮法 提取方法 回流提取法 连续回流提取法 超临界流体萃取法 超声波提取法 微波提取法·溶剂极性由弱到强的顺序如下:石油醚(低沸点→高沸点) < 二硫化碳 < 四氯化碳 < 苯 < 二氯甲烷 < 乙醚 < 氯仿< 醋酸乙酯 < 正丁醇 < 丙酮 < 乙醇 < 甲醇 < 水 < 乙酸·选择溶剂的要点:能有效的提取成分;相似相溶,沸点适中易回收;低毒安全。
·水蒸气蒸馏法的原理:这类成分有挥发性,在100℃时有一定蒸汽压,当水沸腾时,该类成分一并随水蒸汽带出,再用有机溶剂萃取,既可分离出。
·系统分离法(先极性小的溶剂):石油醚→Et2O→EtOAc→EtOH→水。
·正相正相分配柱色谱:固定相的极性>流动相,极性小的先流出,适合极性大的物质。
基本结构单位:C2单位(醋酸单位):如脂肪酸、酚类、苯醌等聚酮类化合物;C5单位(异戊烯单位):如萜类、甾类等;C6单位:如香豆素、木脂素等苯丙素类化合物;氨基酸单位:如生物碱类化合物;复合单位:由上述单位复合构成;熟悉:1.天然药物化学的发展史、研究内容及其与其它课程的关系2.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.波谱方法——主要手段助色团: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 红外光谱(IR ) 分子振动能级谱 氢核磁共振光谱第二章糖和苷(6学时)掌握:1.掌握苷键的定义和苷的结构特征、苷的分类苷类又称配糖体(glycosides),是由糖或糖的衍生物等与另一非糖物质通过其端基碳原子联接而成的化合物。
天然药物化学的一些简要总结和知识回顾:永停滴定法:根据依据外压小电压下,溶液中有可逆电对就有电流、无可逆电对就无可逆电流的现象,来进行终点判定的。
紫外—可见分光光度法:价电子吸收一定能量的电磁辐射后,在不同分子轨道上的跃迁造成的。
分子中的价电子包括:形成单键的σ电子,形成双键的π电子和非成键的n电子(也称p电子)。
分子轨道可以认为是当两个原子靠近而结合成分子时,两原子的原子轨道以线性组合而生成的两个分子轨道。
能量高的为反键,能量低的为成键。
生色团:结构中含有π→π*或者n→π*,即在紫外可见光范围内产生吸收的原子团助色团:是指含有杂原子的饱和基团,当他们与生色团或饱和烃相连时使该生色团或饱和链烃的吸收峰向长波方向移动,并使吸收强度增加。
红移:由于化合物的结构改变或发生共轭作用、引入助色团、以及溶剂的改变,使吸收峰向长波方向移动的现象。
蓝移:是化合物的结构改变时或受溶剂的影响使吸收峰向短波方向移动的现象。
吸收带:R:n→π*跃迁引起的吸收带,是杂原子的不饱和基团。
K:π→π*跃迁产生的吸收峰B:芳香族化合物的特征吸收带E:芳香族化合物的特征吸收带,是由三个乙烯的环状共轭系统的π→π*跃迁产生的。
紫外可见区(200—700)红外:由于分子的振动能级跃迁产生的,而分子的振动能级的跃迁会伴随着转动能级的跃迁。
振动形式:伸缩振动、弯曲振动(面内和面外、变形之分),4000---1500cm-1的区域为特征频率区,1500---600cm-1的区域为指纹区。
3000---2850为烷烃的主要特征峰3100---3000为烯烃的特征吸收峰3333---3267为炔烃的特征吸收峰芳烃:3100—3000醇、酚和醚类:3640—3610羰基化合物:1870----1540胺:3500---3300荧光:有些物质受到光照射时,除吸收某种波长的光之外还会发射出比原来所吸收光的波长更长的光,这种现象称为光致发光现象。
最常见的为荧光和磷光。