天然藥物化學(xué)復(fù)習(xí)課件

1、天然藥物化學(xué)1.醋酸-丙二酸途徑（AAMA途徑） 合成脂肪酸類、酚類、蒽醌類2.甲戊二羥酸途徑（ MVA途徑） 主要生成萜類、甾體類化合物3.桂皮酸途徑和莽草酸途徑 形成具C6-C3骨架的化合物，如香豆素、木脂素、黃酮等。天然化合物的主要生物合成途徑如下：中草藥有效成分的分離與精制根據(jù)物質(zhì)的溶解度差別進(jìn)行分離根據(jù)物質(zhì)在兩相溶劑中的配比不同進(jìn)行分離根據(jù)物質(zhì)的吸附性能差別進(jìn)行分離根據(jù)物質(zhì)分子大小差別進(jìn)行分離根據(jù)物質(zhì)離解程度不同進(jìn)行分離溶劑可分為：水、親水性和親脂性有機(jī)溶劑常用溶劑：極性由弱到強(qiáng)依次排序?yàn)槭兔阉穆然急蕉燃淄槁确乱颐岩宜嵋阴フ〈急掖技状妓蝗芙馕镔|(zhì)也有親水性及親脂性之分。溶

2、質(zhì)在溶劑當(dāng)中的溶解遵循相似相溶的原理，親水性的化學(xué)成分易溶于水或親水性的有機(jī)溶劑中，親脂性的成分易溶于親脂性的有機(jī)溶劑中。 石油醚油脂、蠟、葉綠素、揮發(fā)油、游離甾體及三萜類化合物氯仿或醋酸乙酯游離生物堿、有機(jī)酸及黃酮、香豆素的苷元丙酮或乙醇、甲醇苷類、生物堿鹽、鞣質(zhì)等水氨基酸、糖類、無機(jī)鹽等極性及其強(qiáng)弱判斷：極性強(qiáng)弱是支配物理吸附過程的主要因素極性就是指分子中電荷的不對(duì)稱程度，并大體上和分子的偶極距、極化度及介電常數(shù)等概念相對(duì)應(yīng)。1.主要官能團(tuán)的極性由弱到強(qiáng)排序?yàn)椋篊H2CH2 CH2=CH2 OCH3 COOR C=O（CHO）NH2 OH COOH2.化合物的極性則由分子中所含官能團(tuán)的種類

3、、數(shù)目及排列方式等綜合因素所決定。3.溶劑極性大小則大體上由介電常數(shù)決定，常用溶劑介電常數(shù)及其極性由弱到強(qiáng)排序?yàn)椋?環(huán)己烷（1.88），苯（2.29），無水乙醚（4.47），氯仿（5.20），乙酸乙酯（6.11），乙醇（26.0），甲醇（31.2），水（81.0）聚酰胺吸附色譜法：屬于氫鍵吸附（半化學(xué)吸附）特別適合分離酚類、醌類、黃酮類化合物。1.聚酰胺的吸附原理： 通過分子中的酰胺羰基與酚類、黃酮類化合物的酚羥基，或酰胺鍵上的游離胺基與醌類、脂肪酸上的羰基形成氫鍵締合而產(chǎn)生吸附。2.應(yīng)用：a.特別適合于酚類、黃酮類化合物的制備和分離b.對(duì)生物堿、萜類、甾體、糖類、氨基酸等其它極性與非極性化合

4、物的分離也有著廣泛應(yīng)用。c.用于提取物的脫鞣質(zhì)處理(不可逆)。 3.吸附強(qiáng)弱規(guī)律（含水溶劑中） a.形成氫鍵的基團(tuán)數(shù)目越多，則吸附能力越強(qiáng)。b.成鍵位置對(duì)吸附也有影響。易形成分子內(nèi)氫鍵的化合物，其吸附性能減弱。c.分子中芳香化程度越高，則吸附性能越強(qiáng)。4.根據(jù)苷元的化學(xué)結(jié)構(gòu)類型可將苷分為黃酮苷、蒽醌苷、苯丙素苷等。根據(jù)苷的某些特殊性質(zhì)或生理活性可分為皂苷、強(qiáng)心苷等。根據(jù)在生物體內(nèi)是原生還是次生，可分為原生苷和次生苷（次生苷就是從原生苷中脫掉一個(gè)以上單糖的苷）。根據(jù)苷鍵原子的不同又可將苷分為氧苷、氮苷、硫苷、碳苷等。（一）氧苷 根據(jù)苷元成苷官能團(tuán)的不同將氧苷 分為以下幾類： 醇苷、酚苷、氰苷、酯

5、苷、吲哚苷。1.醇苷：苷元上的醇羥基與糖或糖的衍生物的半縮醛或半縮酮羥基脫一分子水縮合而成的化合物。2.酚苷：苷元上的酚羥基與糖或糖的衍生物的半縮醛或半縮酮羥基脫一分子水縮合而成的化合物。3.氰苷：是一類羥基腈與糖分子的端基羥基間縮合的衍生物4.酯苷（酰苷）：苷元上的羧基與糖或糖的衍生物的半縮醛或半縮酮羥基脫一分子水縮合而成的化合物。（二）硫苷 苷元上的巰基與糖或糖的衍生物的半縮醛或半縮酮羥基脫一分子水縮合而成的化合物。（三）氮苷 苷元上的氨基與糖或糖的衍生物的半縮醛或半縮酮羥基脫一分子水縮合而成的化合物。（四）碳苷苷鍵的裂解方法有以幾種分類方法，按裂解的程度可分為：全裂解和部分裂解；按所用的

6、方法可分為均相水解和雙相水解；按照所用催化劑的不同可分為酸催化水解、乙酰解、酶解和過碘酸裂解等。一、酸催化水解二、乙酰解反應(yīng)乙酰解反應(yīng)可開裂部分苷鍵，所得產(chǎn)物為單糖、低聚糖及苷元的酰化物，增加了產(chǎn)物的脂溶性，有利于提純、精制和鑒定。反應(yīng)所用試劑為醋酐和酸（H2SO4、HClO4、CF3COOH、ZnCl2、BF3等）反應(yīng)原理：與酸催化水解相似，進(jìn)攻基團(tuán)為CH3CO+ 。三、堿催化水解四、酶催化水解五、過碘酸裂解反應(yīng)（Smith降解法）特點(diǎn)：反應(yīng)條件溫和、易得到原苷元；可通過產(chǎn)物推測(cè)糖的種類、糖與糖的連接方式以及氧環(huán)大小。適用范圍：苷元不穩(wěn)定的苷和碳苷（得到連有一個(gè)醛基的苷元），不適合苷元上有鄰

7、二醇羥基或易被氧化的基團(tuán)的苷。 糠醛及衍生物與-萘酚縮合物Molish 反應(yīng)紫色環(huán)4.其他香豆素：指-吡喃酮環(huán)上有取代基的香豆素類。還包括二聚體和三聚體。C3、C4上常有取代基：苯基、羥基、異戊烯基等。(2) 堿性條件下的顯色反應(yīng)羥基醌類在堿性溶液中發(fā)生顏色改變，會(huì)使顏色加深。多呈橙、紅、紫紅色及藍(lán)色。Borntragers反應(yīng)羥基蒽醌類化合物遇堿顯紅紫紅色的反應(yīng)。(3) 無色亞甲藍(lán)顯色試驗(yàn)苯醌、萘醌區(qū)別于蒽醌苯醌、萘醌多種黃酮類化合物第一節(jié)、定義生合成途徑基本骨架是由三個(gè)丙二酸單酰輔酶A和一個(gè)桂皮酰輔酶A生物合成而產(chǎn)生的。3丙二酰輔酶A 1桂皮酰輔酶AOHHOOHOOH第二節(jié)、分類 1 23

8、45 6 789101456231、取代基：OH、OCH3、異戊烯基酚OH：酸性、還原性、一、基本結(jié)構(gòu)：OOABCOOOHOHHOOHOH2、存在：游離和苷糖單糖：glc、rha、ara 雙糖：蕓香糖、槐糖、龍膽二糖 三糖：龍膽三糖、槐三糖 酰基化糖異槲皮素 isoquercetin葛根素 puerarinOOHOHOHCH2OHOOOHOHOHOHO O H O OOHOHOCH2OHHOHO二、分類二、分類中文名英文名縮寫D-葡萄糖D-glucoseD-GlcD-半乳糖D-galactoseD-GalD-甘露糖D-mannoseD-ManD-葡萄糖醛酸D-glucuronic acidD-

9、GluAD-半乳糖醛酸D-galacturonic acidD-GalAL-鼠李糖L-rhamnoseL-RhaL-阿拉伯糖L-arabinoseL-AraD-木糖D-xyloseD-Xyl二、黃酮苷：?jiǎn)巍㈦p、叁糖苷、?；擒铡-糖苷、C-糖苷中文名英文名蕓香糖rutinose-L-Rha-(16)-D-Glc新橙皮糖neohesperidose-L-Rha-(12)-D-Glc槐糖sophorose-D-Glc-(12)-D-Glc龍膽雙糖gentiobiose-D-Glc-(16)-D-Glc黃酮苷： 常見雙糖三、酸堿性酸性： 基團(tuán)：酚羥基、COOH 影響：酚羥基的數(shù)目和位置有關(guān) 位置的

10、影響：酸性順序：7,4-OH 7或4-OH 一般酚羥基 3,5-OHNaHCO3 NaCO3 0.2NaOH 4NaOH可用于鑒別堿性： -吡喃酮環(huán)上1-位氧原子，因有未共用電子對(duì)顯微弱的堿性可與強(qiáng)無機(jī)酸(H2SO4、HCl)等生成烊鹽。 O O O O HClHClH2O+-所生成的烊鹽極不穩(wěn)定，加水后即可分解?？膳c金屬類試劑反應(yīng)，生成有色絡(luò)合物。 （1）鋁鹽 （2）鉛鹽 （3）鋯鹽 （4）鎂鹽 （5）氯化鍶 （6）三氯化鐵反應(yīng)金屬鹽類試劑的絡(luò)合反應(yīng)黃酮類化合物分子結(jié)構(gòu)中多具有下列結(jié)構(gòu)：OOOHOOOHOHOH5 鎂鹽(少)樣品+醋酸鎂/MeOH呈色可滴在濾紙上二氫黃酮二氫黃酮醇 天藍(lán)色熒光

11、C5-OH色澤更明顯黃酮黃酮醇異黃酮 黃橙黃褐色9. 堿性試劑顯色反應(yīng)黃酮類化合物與堿(NaOH)反應(yīng)顯黃色或黃色加深，UV下顯熒光或熒光增強(qiáng)。黃酮醇類化合物在堿液中先呈黃色，通入空氣后變棕色。二氫黃酮類在堿液中開環(huán)，顯橙黃色。 OOOHOHOHOMeOHOOHOHOHOMeOH-H+橙皮素(二氫黃酮)開環(huán)橙皮查爾酮 第四節(jié)、提取與分離(一) 提取 1、溶劑提取法系統(tǒng)溶劑提取法：用極性由小到大的溶劑依次提取。例如：先用石油醚或己烷脫脂，然后用苯提取多甲氧基黃酮或含異戊烯基、甲基的黃酮。氯仿、乙醚、乙酸乙酯可以提取出大多數(shù)游離的黃酮類化合物。丙酮、乙醇、甲醇、甲醇-水(1：1)可以提取出多羥基黃

12、酮、雙黃酮、查耳酮類化合物。稀醇、沸水可以提取出苷類。1HCl 可以提取出花色素類等。 (2)、堿性水或堿性稀醇提取法黃酮結(jié)構(gòu)解析例1某黃色結(jié)晶，分子式為C15H10O5，鹽酸鎂粉反應(yīng)陽性，Molish反應(yīng)陰性，Gibb,s反應(yīng)陽性。Uvmax(nm)MeOH 270 331NaOMe 279 331 394AlCl3 278 305 350 380AlCl3+HCl 278 304 343 380NaOAC 275 302 351NaOAC+H3BO3 275 351IR(cm-1): 33803250, 1665, 1610, 15811HNMR(TMS,DMSO-d):6.30(1H,s

13、), 6.80(1H,d,J=2Hz), 6.69(1H,d, J=2Hz),6.91(2H,d, J=8Hz), 8.29(2H, d, J=8Hz),10.40(1H,s,D2O消失)，10.88(1H,s,D2O消失)，13.20(1H,s,D2O消失)請(qǐng)分析推出結(jié)構(gòu)，并確定核磁及紅外峰的歸屬。例2某化合物淡黃色針晶，mp300-302。三氯化鐵反應(yīng)呈陽性，鹽酸鎂粉反應(yīng)呈陽性，Gibbs反應(yīng)呈陰性，SrCl2反應(yīng)呈陰性。元素分析C16H12O6,計(jì)算值（）C,64.00;H,4.03。實(shí)測(cè)值（）C,63.82;H,4.21。MSm/z（）：300（M+,55.6），285（100），11

14、8（19.4）UVmaxnm：MeOH 277 328NaOAc 284 390AlCl3 264(sh) 284 312 353 400NaOMe 284 300 400 cm-1：3430、3200、1660、15801H-NMR(DMSO-d6)ppm：3.82(3H,s)、6.20(1H,s)、6.50（1H,s）、6.87(2H,d,J=9Hz)、7.81(2H,d,J=9Hz)、12.35(1H,s)、10.88（1H,s）、10.40（1H,s）請(qǐng)推測(cè)其結(jié)構(gòu)并確定核磁歸屬。例3某化合物未黃色結(jié)晶，鹽酸鎂粉（），三氯化鐵（），鋯鹽枸櫞酸黃色不褪，Molish(-)UVMeOH 25

15、4 369NaOMe 271 325 433AlCl3 264 300 364 428AlCl3/HCl 264 300 364 428NaOAc 276 324 393NaOAc/H3BO3 255 377H-NMR3.83(3H,s);6.20(1H,d,J=2.0Hz);6.48 (1H,d,J=2.0Hz);6.93 (1H,d,J=8.2Hz);7.68 (1H,dd,J=1.8、8.2Hz);7.74 (1H,d,J=1.8Hz);9.45（H，s);9.77 (H，s);10.80( H，s);12.45 (H，s);請(qǐng)推測(cè)其結(jié)構(gòu)并確定核磁歸屬。例4某化合物為淺黃色粉末結(jié)晶，mp

16、260262，鹽酸鎂粉反應(yīng)呈陽性。UVmaxnm：MeOH 268,303,329MeONa 276,295,364AlCl3 260,277,292,304,344,382AlCl3/HCl 279,294,300,338,379NaOAc 276,297,358NaOAc/H3BO3 269,309,3311H-NMR(DMSO-d6)ppm：6.55(1H,s)、6.22(1H,d,J=2.0)、6.64(1H,d,J=2.0)、7.88(1H,d,J=8.50)、7.03(1H,d,J=8.50)、3.90(3H,s)、7.03(1H,d,J=8.50)、7.88(1H,d,J=8.5

17、0)請(qǐng)推測(cè)其結(jié)構(gòu)并確定核磁歸屬。例5某化合物A，分子式C27H30O16；鹽酸鎂粉反應(yīng)顯紅色，SrCI2反應(yīng)呈綠色沉淀，ZrOCI2檸檬酸反應(yīng)呈黃色后消褪，Molish反應(yīng)具棕色環(huán)。UVmaxnm：MeOH 259 266sh 299sh 359MeONa 272 327 410AlCl3 275 303sh 433AlCl3/HCl 271 300 364sh 402NaOAc 271 325 393NaOAc/H3BO3 262 298 3871H-NMR(DMSO-d6)ppm：7.52(1H, dd, J=2.0, 8.0)、7.40(1H,d,J=2.0)、6.82(1H,d,J=8.0)、6.64(1H,d,J=2.50)、6.24(1H,d,J=2.50)、5.76(1H,d,J=7.0)、4.32(1H,d,J=2.30) 、3.0-4.0(10H,m) 、1.08(3H, d, J=6.50)化合物A經(jīng)酸水解，得到化合物B、Dglc和L-rha。HMBC譜顯示L-rha端基質(zhì)子與Dglc的C6相關(guān)。化合物B為淡黃色結(jié)晶，鹽酸鎂粉反應(yīng)紅色，SrCI2反應(yīng)呈綠色沉淀，ZrOCI2檸檬酸反應(yīng)呈黃色且不消褪，Molish反應(yīng)陰性。請(qǐng)推測(cè)其結(jié)構(gòu)并確定核磁歸屬。例6某黃酮類化合物，分子式C21H20O11；ZrOCI2檸檬酸反應(yīng)呈黃色且不消褪，