天然药物化学A(2009~2010学年第二学期)分析
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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。
药用植物化学总结总论1.药用植物化学的研究内容2.有效成分与无效成分的概念及相对性有效成分:有生理活性,能治病的单体物质。
无效成分:无生理活性,不能治病的成分。
(注意:有效与无效是相对的)有效部位:具有生理活性的群体物质。
有毒成分:能致病的成分叫有毒成分。
3.药用植物化学的研究意义1、探讨天然药物防病治病的物质基础2、控制天然药物及其制剂的质量3、降低原植物毒性,提高疗效4、开辟新药源5、为新化合物研究提供先导化合物4.主要类型药用植物化学成分1、糖及苷类2、醌类化合物3、苯丙素类化合物4、黄酮类化合物5、萜类化合物和挥发油6、三萜类化合物7、甾体类化合物8、生物碱类化合物第二章提取分离1.常用溶剂的极性大小水、亲水性有机溶剂、亲脂性有机溶剂。
其极性大小如下:吡啶>水>乙腈>甲醇>乙醇>丙酮>乙酸乙酯>乙醚>氯仿>苯>己烷(石油醚)亲水性有机溶剂亲脂性有机溶剂一、提取1、选择溶剂的原则:对有效成分溶解度大,而对共存杂质的溶解度最小。
2、常用溶剂可分为以下三类:①水可以溶解:氨基酸、糖类、无机盐等。
②亲水性有机溶剂可溶解(与水混溶):甲醇、乙醇、丙酮(与水任意比例混溶):苷类、生物碱、鞣质等。
特点:介电常数较大,水溶性较大对植物细胞穿透能力较对许多成分的溶解性能好,提取完全毒性低,价格便宜,回收方便。
乙醇提取天然产物成分是目前常用的方法。
③亲脂性有机溶剂可溶解(与水不能任意混溶):石油醚或汽油:油脂、蜡、叶绿素、挥发油、游离甾体及三萜类化合物氯仿或乙酸乙酯:游离的生物碱、有机酸、黄酮、香豆素等苷元特点:沸点低,浓缩回收方便,易燃,有毒,价贵,设备要求较高,穿透药材组织的能力较差,有局限性。
3、溶剂提取的方法:⑴溶剂提取法①水作溶剂:浸渍法、渗漉法、煎煮法。
②有机溶剂:浸渍法、渗漉法、回流提取法、连续回流提取法。
⑵其他方法:水蒸气蒸馏法(常用于挥发油)、升华法、CO2-SFE、超声提取方法、微波辅助提取方法。
1 天然药物化学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。
(一) 常用提取方法(二)溶剂提取法●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。
)* 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。
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 / CL (CU :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。
天然药物化学与分析引言:一、天然药物的化学成分天然药物的化学成分包括主要活性成分和辅助成分。
主要活性成分是指具有明确药理作用的化合物,可以直接对疾病起到治疗作用。
而辅助成分是指在药物中存在的但并不对疾病起到直接治疗作用的化合物,常见的如酚类化合物等。
对于天然药物的化学成分研究,一般采用的方法包括传统方法和现代方法。
传统方法主要是通过植物、动物等天然源的提取、分离纯化和结构鉴定来研究化学成分。
而现代方法则包括色谱技术(如高效液相色谱、气相色谱)、质谱技术(如高分辨质谱、核磁共振谱)、光谱技术(如紫外-可见吸收光谱、红外光谱)等。
二、天然药物的分析方法天然药物的分析方法主要包括定性分析和定量分析。
定性分析是指通过对药物样品进行化学性质分析,确定药物中的化学成分以及可能存在的杂质。
而定量分析则是在定性分析的基础上,进一步测定不同成分在药物中的含量。
对于天然药物的定性分析,除了上述提到的色谱、质谱和光谱技术外,还可以采用比色法、化学反应法、薄层色谱等方法。
比色法是利用物质在特定条件下吸收或发射光的特性来进行定性分析,因此可以通过比较样品与标准品的光谱特征来确定药物的化学成分。
化学反应法则是根据药物中特定成分与一些试剂之间的化学反应来进行定性分析。
而薄层色谱是一种简便快速的分析方法,可以通过观察样品在薄层板上的色素变化来进行定性分析。
对于天然药物的定量分析,通常采用的方法有色度法、比重法、荧光法、高效液相色谱法等。
色度法是指通过药物样品的颜色与其在一定条件下的光吸收量之间的关系来测定药物中一些成分的含量。
比重法则是利用药物样品的相对密度与其含量之间的关系来进行定量分析。
荧光法则是利用药物样品受到激发后发出特定颜色的荧光信号来测定一些成分的含量。
而高效液相色谱法则是最常用的定量分析方法之一,通过药物样品在柱上的保留时间和峰面积来计算药物中一些成分的含量。
结论:天然药物化学与分析是研究天然药物的化学成分和分析方法的学科。
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、化学性质、抽取拆分方法、结构鉴别、结构改建及生物合成途径。
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<乙醚<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:无污染廉价用最少的试剂4、热加-----适用于于熔化不稳定的成分冷加-----熔化平衡的成分①浸渍法:优点:用水或有机溶剂,不加热。
缺点:出来膏率高,用水搞溶剂时易腐烂,需用防腐剂。
②滤渣耕法:优点:有效成分干料全然,可以轻易搜集浸出液缺点:消耗溶剂量大,费时长,操作麻烦。
③蒸煮法:特点:操作方式直观,对易挥发、热不稳定的成分不必用。
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:对冷不平衡成分不必用,时间短⑥co2超临界流体萃取技术:常用的临界流体有co25、活性炭的主要作用是:脱色色谱种类纸色谱法(pc)正相原理相似相溶固定相水流动相水饱和的正丁醇meoh-h2och3cn-h2o氯仿-甲醇石油醚-乙酸乙酯etoh/h2o洗脱顺序化合物极性越小,rf值越大;化合物极性越大,rf值越小。
分离极性大的成分,极性大者先洗脱下来。
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。
水氢键溶解分子筛聚酰胺凝胶聚合物乙醚-甲醇溶解和分子筛促进作用大孔树脂etoh/h2o分子量小,后出来柱极性大,后出来柱17、习题①用含水15%硅胶柱拆分化合物a,b,c,用乙酸乙酯做为流动二者,先行比较化合物的出柱顺序。
答案:a?b?c②改成rp-18柱色谱,甲醇-水(30:70)展开洗清,先行表明化合物a,b,c的出柱顺序。
2010年秋季学期期末考试试卷(A)考试科目:天然药物化学考试类别:初修适用专业:制药工程学号:姓名:专业:年级:班级:1分,共20分)每题有4个备选答案,请从中选出1个最佳答案,将其序号字母填入括号内,以示回答。
多选、错选、不选均不给分。
1.下列溶剂中极性最强的溶剂是:( )A.CHCl3OB。
Et2C。
n—BuOHCOD. M22。
能与水分层的溶剂是:( )A.EtOACB. MeCO2C。
EtOHD. MeOH3.两相溶剂萃取法分离混合物中各组分的原理是:()A。
各组分的结构类型不同B。
各组分的分配系数不同C。
各组分的化学性质不同D.两相溶剂的极性相差大4. 下列生物碱碱性最强的是:( )A. 麻黄碱B。
伪麻黄碱C. 去甲麻黄碱D。
秋水酰胺5。
下列黄酮类化合物酸性最强的是:()A. 黄苓素B。
大豆素C. 槲皮素D. 葛根素6.中药黄苓所含主要成分是:()A。
生物碱类B. 二氢黄酮类C。
查耳酮类D.黄酮类7.葡聚糖凝胶分离混合物的基本原理是A。
物理吸附B. 离子交换C. 分子筛作用D. 氢键作用8.阳离子交换树脂一般可以用于分离:( )A.黄酮类化合物B.生物碱类化合物C.有机酸类化合物D.苷类化合物9.P-π共轭效应使生物碱的碱性:()A.增强B.无影响C.降低D.除胍外都使碱性降低10.供电诱导效应一般使生物碱的碱性:( ) A.增强B.降低C.有时增强,有时降低D.无影响11.大多数生物碱生物合成途径为:( ) A.复合途径B. MVA途径C.莽草酸途径D.氨基酸途径12.下列多糖哪种为动物多糖:()A.甲壳素B.粘液质C.灵芝多糖D.淀粉13.下列苷类最易水解的苷为:( )A.六碳糖苷B.糖醛酸苷C.五碳糖苷D.甲基五碳糖苷14.苦杏仁酶主要水解:()A.β-葡萄糖苷B. C-苷C.α-葡萄糖苷D. S—苷15.下列常见化学成分具有蓝色荧光的是:()A.黄酮类B.皂苷类C.萜类D.香豆素类16.Molish反应主要用于鉴别:()A. 蒽醌类成分B. 糖和苷类成分C. 生物碱D。
上海海洋大学试卷姓名:学号:专业班名:一、名词解释1、Cardiac glycosides强心苷是在植物中具有强心作用的甾体苷类化合物2、Rosen-Heimer reaction三氯醋酸反应(Rosen-Heimer reaction)将皂苷样品溶液滴在滤纸上,加三氯醋酸试剂一滴,加热,生成红色并渐变为紫色。
甾体皂苷反应快,只需加热至60℃即生成红色并渐变为紫色。
在同样情况下,三萜皂苷必须加热到100℃才能显色,也生成红色转紫色。
此显色反应可用于皂苷的纸色谱显色。
3、Saponins皂苷类(Saponins)又称皂素,是广泛存在于植物界的一类特殊的甙类,它的水溶液振摇后可生产持久的肥皂样的泡沫,因而得名。
4、Liebermann-Burchard reaction李-伯二氏反应(Liebermann-Burchard reaction)醋酐—浓硫酸反应,取少量皂苷样品溶解于酸酐或氯仿中,加人浓硫酸—醋酐试剂,能产生颜色变化,呈现黄一红—>蓝+紫—>绿的颜色变化。
甾体皂苷在颜色变化中最后呈显绿色,而三萜皂苷只能转变为红色、紫色或蓝色,不出现绿色。
5 HR-MS高分辨率质谱,可将物质的质量精确到小数点后第三位。
6、Keller-Kiliani reaction强心苷溶于少量Fe3+冰醋酸,沿管壁滴加浓硫酸,若含有2-去氧糖的存在则成蓝色或蓝绿色7、Klynemethods:分子旋光法(Klynemethods或Klyne法):测定甙键构型,α或β- 甙,将甙和甙元的分子旋光差与组成该甙的糖的一对甲甙的分子旋光度进行比较,数值上相接近的便是与之有相同甙键的甙。
8、Thin Layer Chromatography薄层分析法(Thin Layer Chromatography)薄层色谱是吸附剂被涂布在玻璃板上,形成薄薄的平面涂层。
干燥后在涂层的一端点样,竖直放入一个盛有少量展开剂的的有盖容器中。
展开剂接触到吸附剂涂层,借毛细作用向上移动。
与柱色谱过程相同,经过在吸附剂和展开剂之间的多次吸附-溶解作用,将混合物中各组分分离成孤立的样点,实现混合物的分离。
9、Terpenoids萜类化合物(Terpenoids)萜类化合物是指具有(C5H8)n通式以及其含氧和不同饱和程度的衍生物,可以看成是由异戊二烯或异戊烷以各种方式连结而成的一类天然化合物。
10、Legal reaction列尬尔反应(Legal reaction)反应属于强心苷C-17位五元不饱和内酯环的反应,主要反应试剂分别是亚硝酰铁氰化钠。
二、判断题(正确的在括号内划“+”,错的划“-”,每小题1分)(- )1.13C-NMR全氢去偶谱中,化合物分子中有几个碳就出现几个峰。
(+ )2.多羟基化合物与硼酸络合后,原来中性的可以变成酸性,因此可进行酸碱中和定。
(+ )3.D-甘露糖苷,可以用1H-NMR中偶合常数的大小确定苷键构型。
(+ )4.反相柱层析分离皂苷,以甲醇—水为洗脱剂时,甲醇的比例增大,洗脱能力增强。
(- )5.蒽醌类化合物的红外光谱中均有两个羰基吸收峰。
(- )6.挥发油系指能被水蒸气蒸馏出来,具有香味液体的总称。
(- )7.卓酚酮类成分的特点是属中性物、无酸碱性、不能与金属离子络合,多有毒性。
(- )8.判断一个化合物的纯度,一般可采用检查有无均匀一致的晶形,有无明确、尖锐的熔点及选择一种适当的展开系统,在TLC或PC上样品呈现单一斑点时,即可确认为单一化合物。
(+ )9.有少数生物碱如麻黄碱与生物碱沉淀试剂不反应。
(+ )10.三萜皂苷与甾醇形成的分子复合物不及甾体皂苷稳定。
三、单选题(每个1分,共20分)1、用缓和水解法可使I-型强心苷,哪些苷键水解断裂(A )A、苷元与α-6-去氧糖之间苷键B、α-6-去氧糖与α-6-去氧糖元C、α-去氧糖与葡萄糖D、α-羟基糖与α-羟基糖之间2、挥发油具备的性质(B )A、难溶于水B、具有挥发性C、易溶于有机溶剂D、能随水蒸气蒸馏3、生物碱与酸作用生成盐,分子中的氮是(B)A、电子对的接受体B、质子的接受体C、电子对的给出体D、质子的接受体4、有关莨菪碱类化合物叙述正确的有(C )A、东莨菪碱与樟柳碱有强的亲水性B、莨菪碱有强的亲脂性,能溶于四氯化碳C、山莨菪碱有强的亲脂性,能溶于四氯化碳D、莨菪碱与樟柳碱有强的亲脂性5、黄酮类化合物常用的提取方法有(B)A、缄溶酸沉淀法B、醇提取法C、水蒸气蒸馏法D、大孔吸附树脂法6、下列那组溶剂全部为亲水性溶剂的是(A )A、MeOH ,MeCO3 ,EtOHB、n-BuOH ,Et2O ,EtOHC、n-BuOH ,MeOH ,Me2CO ,EtOHD、EtOAc ,EtOH ,Et2O7、不与盐酸镁粉反应的化合物是(A )A、查耳酮B、黄酮C、二氢黄酮D、黄酮醇8、下列试剂与生物碱生成红棕色沉淀的是(D )A、硅钨酸B、碘化汞钾C、碘-碘化钾D、碘化铋钾9、提取分离强心苷过程中,应注意控制( D )A、提取剂的用量,碱的用量B、提取时的温度,酸碱的用量C、提取时间,酸的用量D、适宜的温度,酸碱性和抑制酶的活性10、生物碱物理形状叙述中错误的是(B )A、大多数为无色结晶或结晶性粉末B、少数生物碱常温下呈液态并能随水蒸气蒸馏C、多数生物碱具有苦味或辛辣味D、生物碱盐的味觉比相应的游离碱弱11、苦参生物碱加氯仿溶解,再加10倍量乙醚析出氧化苦参碱,是利用了(C )A、生物碱碱性强弱不同而分离B、生物碱盐类的溶解度不同而分离C、生物碱分子中特殊功能基团不同而分离D、游离生物碱在有机溶剂中的溶解度不同12、将生物碱总碱溶于酸水,加碱碱化,使溶液pH由低到高,每碱化一次,都用有机溶剂萃取,生物碱被萃取的顺序是(D )A、强中弱碱B、弱强中等碱C、中强弱碱D、弱中强碱13、下列化合物没有荧光现象的是(D )A、C7,8-二-OH香豆素B、C6-OH香豆素C、呋喃香豆素D、C6,7-二-OH香豆素14、东莨菪碱,莨菪碱,山莨菪碱,樟柳碱四者的碱性强弱顺序是(C )A、东莨菪碱> 莨菪碱> 山莨菪碱> 樟柳碱B、莨菪碱> 东莨菪碱> 樟柳碱> 山莨菪碱C、莨菪碱> 山莨菪碱> 东莨菪碱> 樟柳碱D、山莨菪碱> 樟柳碱> 莨菪碱> 东莨菪碱15、穿心莲内酯从结构上看属于(C )A、单萜B、倍半萜C、二萜D、四环三萜16、从大黄中提出5种游离蒽醌,采用下列那种分离方法最佳( B )A、氧化铝柱层析B、pH梯度萃取与硅胶柱层析相结合C、分步结晶法D、pH梯度萃取法17、关于小檗碱叙述中错误的是(D )A、主要以季铵形式存在B、盐酸盐比硫酸盐在水中溶解度小C、盐酸盐干燥不超过80D、在碱液中可被氯仿萃取18、在酸性条件下,能与硼酸反应有绿色荧光的化合物是(D )A、C5-OH黄酮B、C3-OH黄酮C、C7-OH异黄酮D、C5-OH二氢黄酮19、用于检查不饱和内酯环的试剂为(A )A、异羟污酸铁试剂B、5%氢氧化钾甲醇液C、三氯化铁试剂D、Emerson试剂20、有机溶剂的极性比较正确的是(A )A、正丁醇> 乙酸乙酯> 乙醚> 苯B、正丁醇> 苯> 乙酸乙酯> 石油醚C、乙酸乙酯> 乙醚> 石油醚> 氯仿D、氯仿> 乙酸乙酯> 石油醚> 苯四、专业英语翻译One of the most well-known medicinally valuable terpenes is the diterpene, taxol.Taxol was first isolated from the bark of the Pacific yew, Taxus brevifolia, in the early 1960's, but it was not until the late 1980's that its value as an anticancer drug was determined. It acts to stabilize the mitotic apparatus in cells, causing them to act as normal cells rather than undergo rapid proliferation as they do in cancer. There has been a great deal of interest in taxol from the standpoint of understanding what pieces of the compound are required for activity. These structure-activity relationships have been determined by isolating or synthesizing homologues and derivatives of taxol and testing these compounds for their anti-cancer activity in various cell culture and in vivo screens. If the side chain ester was removed to give baccatin III, activity was lost. If different N-acyl groups were present on the side chain, activity was maintained. If the 2'-OH on the side chain was converted to another group, activity was reduced unless the group could be hydrolyzed in vivo. The stereochemistry at C-7 has no effect on the activity, nor is C-10 acylation critical.The oxetane ring must be present.三萜中的紫杉醇是最具有医药价值的萜类化合物之一。
紫杉醇在60年代早期首次从太平洋紫杉中被分离出来,但直到80年代后期才确认它的抗癌医药价值。
它起作用是通过稳定细胞中的分裂器官,使肿瘤细胞象正常细胞那样分裂而不是象在癌细胞中那样迅速增殖。