中專天然藥物化學(xué)教案

四川省自貢衛(wèi)生學(xué)校教案首頁

專業(yè)學(xué)科天然藥物化學(xué)備課日期2011.12

授課班次藥劑36、37、38、39班授課日期2011.

授課題目天然藥物化學(xué)緒論

掌握內(nèi)容天然藥物化學(xué)的定義和內(nèi)容

目的

熟悉內(nèi)容學(xué)習(xí)天然藥化的目的和意義

要求

了解內(nèi)容有效部位

組織教學(xué)r鞏固新課3，

課時

復(fù)習(xí)舊課5，歸納總結(jié)5，

計劃

講授新課64'布置作業(yè)2，

難點(diǎn)天然藥物化學(xué)成分的提取

課堂類型理論課授課學(xué)時2

一、組織教學(xué)：起立、清點(diǎn)人數(shù)。1'

二、復(fù)習(xí)舊課：51

三、講授新課：

（一）、天然藥物化學(xué)（演示、講授、討論）15'

（二）、兒個需要明確的問題40'

（三）、學(xué)習(xí)天然藥化的目的和意義10'

（四）、天然藥物化學(xué)的發(fā)展和未來

四、鞏固新課：有效成分3'

五、歸納小結(jié)：天然藥物化學(xué)定義研究內(nèi)容5'

六、布置作業(yè)：列舉有效成分的種類？2'

課后記：在講發(fā)展史時，多用具有歷史意義的藥物講解,避免泛泛而談，引起學(xué)生興

趣的同時，傳遞更多的天然藥物化學(xué)的知識，為以后的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ).

教師：戴念教研室主任簽名:

第一節(jié)緒論

一、天然藥物化學(xué)(naturalpharmaceuticalchemistry)

是運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)理論與方法，研究天然藥物中化學(xué)成分的一門學(xué)科。

研究內(nèi)容：

天然藥物各類化學(xué)成分的結(jié)構(gòu)特征、理化性質(zhì)、提取分離方法、結(jié)構(gòu)測定、

結(jié)構(gòu)修飾以及生物合成途徑，并研究有效成分在植物體中隨生長季節(jié)、時間的變

化情況，以便掌握天然藥物品質(zhì)的規(guī)律。還研究化學(xué)成分在生物體內(nèi)的代謝和動

力學(xué)研究，以及構(gòu)效關(guān)系等內(nèi)容。

二、兒個需要明確的問題

1、天然藥物和中藥的區(qū)別

天然藥物在中國稱中草藥,是指具有一定治療作用的植物藥、動物藥及礦物

藥。

植物：87%,如人參、甘草等

動物：12.3%,牛黃、鹿茸等

礦物：0.6%,石膏、朱砂等

中藥是指在中醫(yī)理論指導(dǎo)下，用于防治疾病的傳統(tǒng)藥物的總稱。它是中醫(yī)藥

學(xué)家經(jīng)過幾千年的實(shí)踐，將治療疾病效果確切并能應(yīng)用中藥學(xué)理論進(jìn)行詳細(xì)論述

的，中醫(yī)臨床應(yīng)用較普遍并被藥典、國家標(biāo)準(zhǔn)、教材等收載的單味或復(fù)方中草藥。

2、有效成分和有效部位

■天然藥物之所以能夠治病，其物質(zhì)基礎(chǔ)在于所含有的化學(xué)成分。一種天然藥

物中往往含有結(jié)構(gòu)和性質(zhì)完全不同的多種成分。

■有效成分或生理活性成分即產(chǎn)生藥理作用的成分。如番瀉甘是大黃的瀉下成

分，大黃的游離慈配昔元有抑菌活性，而大黃的苯丁酮甘類則有較弱的鎮(zhèn)痛

抗炎作用。

■有效成分與無效成分的概念不能簡單、機(jī)械地加以理解。如過去被認(rèn)為無效

成分的一些多糖、蛋白質(zhì)、油脂，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)了它們的新的活性。又如麝香的

抗炎活性成分近年來被證實(shí)是其含有的多肽而不是麝香酮。

有效部位是指有效成分的含量達(dá)到了50%以上。

三、學(xué)習(xí)天然藥化的目的和意義

1、應(yīng)用現(xiàn)代科技方法和手段探索中藥防病治病的機(jī)理：研究體內(nèi)吸收、分布、

排泄過程；研究有效成分的化學(xué)結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)及結(jié)構(gòu)與活性的關(guān)系。

2、改進(jìn)劑型、提高療效：丸散膏丹一注射劑、滴丸、口服液、沖劑等。

3、提高中藥及制劑的質(zhì)量：研究有效成分的理化特性，并建立含量測定方法，

如連翹以HPLC法用連翹昔做限量指標(biāo)。

4、提供中藥炮制現(xiàn)代科學(xué)依據(jù)：如黃苓冷提時酶水解黃苓甘成黃苓素，抑菌作

用降低，故需熱水煮后切成飲片。

5、開辟藥源、開發(fā)新藥：如小聚堿(黃連，資源有限)，三顆針、黃柏含量也很

高；中藥新藥：有效成分（1類），有效部位（5類），復(fù)方（6類）。

四、天然藥物化學(xué)的發(fā)展和未來

■在我國，明代《醫(yī)學(xué)入門》（公元1575年）中就有用發(fā)酵法從五倍子中得到?jīng)]

食子酸的記載。1711年由洪遵所著《集驗(yàn)方》一書，記載了用升華法制備純

化樟腦的過程。

■1769年舍勒從酒石當(dāng)中分離制得酒石酸。

■1805年德國人塞圖爾從鴉片中分離得到嗎啡。

■20世紀(jì)50年代先后自印度蘿芙木中獲得降壓活性成分利血平，從長春花中獲

得抗癌活性成分長春花堿。

■最初只能用分儲和重結(jié)晶來純化單體成分。到了二十世紀(jì)六十年代，各種層

析方法興起，使微量天然新成分的分離純化簡便易行。近些年來各種色譜分

離以及膜分離等新技術(shù)更加擴(kuò)大了天然藥物化學(xué)分離工作的廣度和深度。

■過去在測定一個化合物結(jié)構(gòu)時，往往需要用化學(xué)的方法進(jìn)行降解或制成適當(dāng)

的衍生物進(jìn)行比較才有可能予以確認(rèn)，一般需要至少幾百毫克或甚至幾克的

純物質(zhì)，這給含量普遍很低的天然化合物的研究帶來了很大的不便。

■到了1930年，由于微量元素分析法的導(dǎo)入，試樣量降至毫克水平，推進(jìn)了天

然成分的分析工作。

■隨著紅外光譜，核磁共振，質(zhì)譜等新技術(shù)問世，結(jié)構(gòu)研究工作趨向微量，快

速和正確。新技術(shù)的應(yīng)用使研究天然藥物化學(xué)成分的周期大大縮短。

■近些年來二維和多維核磁共振、質(zhì)譜、X-射線單晶衍射等技術(shù)在天然藥物化

學(xué)研究中得到廣泛的應(yīng)用，并且隨著設(shè)備性能及測試技術(shù)方面的大幅度改善,

結(jié)構(gòu)測定更加趨向于微量、快速、準(zhǔn)確，有力地推動了天然藥物化學(xué)的快速

發(fā)展。

■我國天然藥物資源豐富，并且天然藥物的應(yīng)用有著悠久的歷史。加強(qiáng)天然藥

物的研制是縮小與國際先進(jìn)水平的差距、減少入世給我國制藥產(chǎn)業(yè)帶來的影

響的重要選擇。

■從中藥中篩選并開發(fā)出具有我國自己知識產(chǎn)權(quán)的新藥的潛力是巨大的。

五、國內(nèi)外研究中藥及植物藥有效成分概況

■日本

在溝通東西方醫(yī)藥學(xué)方面占有特殊地位。注重復(fù)方中藥的研究，同時形成

漢方學(xué)派。對葛根、芍藥、柴胡、橘梗、酸棗仁、附子、甘草等研究發(fā)現(xiàn)葛

根素有鎮(zhèn)痛作用；柴胡皂甘能抗炎、鎮(zhèn)靜、鎮(zhèn)咳；橘梗皂昔有顯著的抗炎和

鎮(zhèn)咳作用；酸棗仁皂甘有鎮(zhèn)靜作用；廿草有效成分多且復(fù)雜，如甘草次酸能

增強(qiáng)類固醇激素作用，多糖體有免疫促進(jìn)作用，甘草根和根莖含有黃酮類化

合物27種之多，具有類可的松作用，能抗灼傷、解痙和抗?jié)儭Ｖ关巴?，甘?/p>

對艾滋病病毒抑制率高達(dá)98雙

原田研究麻黃湯（麻黃、桂枝、杏仁、廿草）發(fā)現(xiàn)麻黃堿為麻黃平喘的

主要成分；肉桂醛為肉桂揮發(fā)油中鎮(zhèn)痛、解熱成分；杏仁甘為杏仁中鎮(zhèn)咳成

分；甘草中所含甘草酸及甘草次酸具有解毒、抗菌、抗炎等作用。還發(fā)現(xiàn)麻

黃湯中的苦杏仁昔在酶的作用下生成苯甲醛，桂皮中含有桂皮醛，這些醛類

化合物與麻黃堿作用生成一種新化合物，這些新化合物不穩(wěn)定，在熱水中分

解，分解物具有麻黃堿、桂皮醛、苦杏仁甘類似的藥理作用。

■前蘇聯(lián)和東歐國家

著重研究強(qiáng)壯藥，如人參、紅景天、五味子等，發(fā)現(xiàn)這些藥物能提高機(jī)體

的防御能力和適應(yīng)能力，已用于運(yùn)動和航天醫(yī)學(xué)。在研究心血管藥物時發(fā)現(xiàn)

養(yǎng)菜和酸棗的葉中含有大量的蘆丁。

■印度

從藥用植物中分離出數(shù)百種新化合物。

■中國

在中藥有效成分提取分離、結(jié)構(gòu)測定、藥理作用研究等方面均取得顯著成

績。

*治療慢性支氣管炎的中藥

陳皮：川陳皮素、橙皮背有平喘作用。

杜鵑：杜鵑素有祛痰作用。

紫金牛：巖白菜素的止咳強(qiáng)度相當(dāng)于磷酸可待因的1/10T/4。

*抗肝病

五味子：五味子素類、五味子酯類、五味子酚、翼梗五味子酸等木脂素類化合

物抗肝炎、降A(chǔ)LT。五味子丙素中間體——聯(lián)苯雙酯是我國首創(chuàng)的抗肝炎1類

新藥。

青葉膽：齊墩果酸適應(yīng)于各種肝炎

*抗菌中藥

黃苓：黃苓昔

黃連：小聚堿

四季青：原兒茶酸和原兒茶醛

穿心蓮：穿心蓮內(nèi)酯、14-去氧穿心蓮內(nèi)酯、脫水穿心蓮內(nèi)酯、穿心蓮甘等

以上有效成分均有廣譜抗菌活性。

虎杖：大黃素、虎杖背對金黃色葡萄球菌、肺炎雙球菌

有抑制作用。

大蒜：大蒜素抗真菌。

*抗寄生蟲

南瓜子：南瓜子氨酸驅(qū)蟲

鶴草芽：鶴草酚驅(qū)絳蟲

川楝樹：川楝素及異川楝素驅(qū)蛔蟲

黃花蒿：青蒿素為結(jié)構(gòu)新穎的速效、低毒抗瘧藥。

*心血管系統(tǒng)

川苜：阿魏酸和川茸嗪

銀杏：銀杏素

葛根：葛根素、大豆昔、7,2'-二葡萄糖大豆甘

丹參：丹參酮n-A

三七：三七皂甘

對心血管系統(tǒng)疾病有良好作用。

蓮心：蓮心甘和甲基蓮心甘有降壓作用

榔寄生：黃酮類成分棚寄生昔I和H

此外，茵陳中香豆素成分，參三七中的黃酮類成分有降脂作用。

*神經(jīng)系統(tǒng)疾病

延胡索：延胡索乙素、海罌粟堿有鎮(zhèn)痛和鎮(zhèn)吐作用

徐長卿：丹皮酚治療風(fēng)濕痛和濕疹

天麻：天麻甘和香莢蘭醇有鎮(zhèn)靜、催眠之作用

靈芝：有較強(qiáng)的中樞抑制作用

“麻沸湯”拆方研究：發(fā)揮麻醉作用的主要是洋金花所含的東葭菅堿。

*計劃生育用藥

括樓：分離得到天花粉蛋白質(zhì)，對中期引產(chǎn)有效

芫花：根中分得芫花酯甲、乙、丙、丁等，具有高度引產(chǎn)活性。

棉籽油：棉酚為男用非留體抗生育成分。

*抗腫瘤

喜樹：根及果中分得喜樹堿、10-羥基喜樹堿等

莪術(shù)：揮發(fā)油中分得莪術(shù)醇及莪術(shù)二酮治療宮頸癌

青黛：靛玉紅可治療慢性粒細(xì)胞白血病

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專業(yè)學(xué)科天然藥物化學(xué)備課日期2011.1

授課班次藥劑36、37、38、39班授課日期2011.3

授課題目天然藥物有效成分的提取

掌握內(nèi)容溶劑提取法

目的

熟悉內(nèi)容水蒸氣蒸儲法

要求

了解內(nèi)容超臨界流體萃取法

組織教學(xué)r鞏固新課3，

課時

復(fù)習(xí)舊課5，歸納總結(jié)5，

計劃

講授新課64'布置作業(yè)2，

難點(diǎn)天然藥物化學(xué)成分的提取

課堂類型理論課授課學(xué)時2

一、組織教學(xué)：起立、清點(diǎn)人數(shù)。1'

二、復(fù)習(xí)舊課：5'

三、講授新課：第二章第一節(jié)天然藥物化學(xué)成分的提取

一、溶劑提取法（演示、講授、討論）40,

二、水蒸汽蒸儲法14'

三超臨界流體萃取法10'

四、鞏固新課：溶劑提取法3'

五、歸納小結(jié)：提取方法的選擇5'

六、布置作業(yè)：溶劑提取法中怎樣選擇合適的溶劑？2,

課后記:

課堂秩序良好，同學(xué)們積極熱情，達(dá)到了教學(xué)目標(biāo)和要求。

教師：戴念教研室主任簽名:

第二章

（一）溶劑提取法

1、理想溶劑：有效成分溶解性大，無效成分溶解性小，與植物成分不起化學(xué)反

應(yīng)，安全、成本低。

2、溶劑分類

①水

②親水性有機(jī)溶劑：如甲醇、乙醇、丙酮。

③親脂性有機(jī)溶劑：石油酸、苯、氯仿、乙醛、乙酸乙酯。

3、原理

相似相溶原理。

4、提取方法

①冷提法

浸漬法：藥材+溶劑常溫浸泡。適于有效成分遇熱易被破壞或含多量淀粉、樹膠、

果膠、粘液質(zhì)的中藥的提取。

滲漉法：藥材粉碎后，加入滲漉桶中，不斷加入浸出溶使其滲過藥粉，從滲漉桶

下端出口流出浸出液的一種浸出方法。浸出效率高，但溶劑用量大，費(fèi)

時。

②熱提法

煎煮法：中藥粗粉加水加熱煮沸提取有效成分的方法。該法簡便，藥中大部分

成分可被不同程度地提出。但不適于含揮發(fā)性成分及有效成分遇熱易

破壞的中藥。

回流提取法：效率高，節(jié)省溶劑，采用較多。

連續(xù)提取法：即連續(xù)回流提取，實(shí)驗(yàn)室常用索氏提取器。

（二）水蒸氣蒸儲法

揮發(fā)油多用此法，要求能揮發(fā)、與水不混溶、遇水穩(wěn)定。中藥揮發(fā)油、某些

小分子生物堿如麻黃堿、煙堿、檳榔堿及某些小分子的酚性物質(zhì)如牡丹酚等的提

取可采用此法。

（三）現(xiàn)代提取新技術(shù)

■超臨界流體萃取

■超聲波提取

■微波輔助提取

■超分子提取

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專業(yè)學(xué)科天然藥物化學(xué)備課日期2011.1

授課班次藥劑36、37、38、39班授課日期2011.

授課題目天然藥物有效成分的分離1

掌握內(nèi)容兩相溶劑萃取法的基本原理

目的

熟悉內(nèi)容沉淀法的基本原理

要求

了解內(nèi)容其他分離方法

組織教學(xué)r鞏固新課3，

課時

復(fù)習(xí)舊課5，歸納總結(jié)5，

計劃

講授新課64'布置作業(yè)2，

難點(diǎn)兩相溶劑萃取法

課堂類型理論課授課學(xué)時2

一、組織教學(xué)：起立、清點(diǎn)人數(shù)。1'

二、復(fù)習(xí)舊課：溶劑提取法的種類5’

三、講授新課：第二節(jié)、天然藥物化學(xué)成分的分離

1.兩相溶劑萃取法（多媒體演示）30'

2.沉淀法的（講授）14'

3.結(jié)晶法（講授）10'

4.其他方法（討論）10'

四、鞏固新課：萃取法的基本原理3'

五、歸納小結(jié)：沉淀法的基本原理5'

六、布置作業(yè)：在兩相溶劑萃取過程中，怎樣防止乳化2'

課后記：遹過提問或硬后稱刃，同學(xué)已經(jīng)基座蒙握了洋章節(jié)向駕完觀了教學(xué)南容，達(dá)

到了激學(xué)目的?？砷T城行下次薛的敖老。

教師：戴念教研室主任簽名:

第二節(jié)天然藥物化學(xué)成分的分離

（一）根據(jù)物質(zhì)溶解度差別

1、結(jié)晶與重結(jié)晶：利用溶劑對有效成分與雜質(zhì)在冷熱情況下溶解度顯著差異以

獲得結(jié)晶的方法。

2、改變混合溶劑極性

水/醇法：水提液+醇（數(shù)倍）除去多糖、蛋白質(zhì)。

醇/水法：醇提液+水（數(shù)倍）除去葉綠素、樹脂。

3、改變pH值

堿提酸沉：如蘆丁的提取

酸提堿沉：如鹽酸小桀堿的提取

4、金屬鹽絡(luò)合法

pb2\Ca2'等金屬離子可與酸、堿性化合物生成不溶于水的沉淀。

（二）根據(jù)化合物在兩相溶劑間分配比差別

1、液-液萃取法

（1）分配系數(shù)：K=CJC下

（2）分離因子：B=KA/KB（KA>KB）,表示分離的難易。

一般B>100,簡單萃取

3<50,CCD法（后述）

B=l,無法分離

（3）pH與存在狀態(tài)

對于酸、堿及兩性化合物，pH改變可使存在狀態(tài)改變，即控制溶液的pH值,

即可控制存在狀態(tài)。

一般情況下，P*3,酸性物質(zhì)多為非解離狀態(tài)，堿性物質(zhì)呈解離態(tài)；pH>12,

則酸性物質(zhì)為解離狀態(tài)，堿性物質(zhì)呈非解離狀態(tài)。

2^CCD法（Countercurrentdistribution,逆流分溶法）

是一種多次連續(xù)的液-液萃取分離過程。儀器：Craig逆流分溶儀。適用于

中等極性、熱不穩(wěn)定物質(zhì)的分離。

3、DCCC（液滴逆流色譜）和HSCCC（高速逆流色譜法）

是在逆流分溶法基礎(chǔ)上創(chuàng)建的色譜裝置，可使流動相呈液滴形式在固定相間

交換，分離效果好。多用于皂甘、生物堿、蛋白質(zhì)、糖類等的分離精制。如用

DCCC法成功分離了柴胡皂甘a和d（16-0H構(gòu)型不同）。

微型泵

樣

品

注

溶劑儲槽入

需

4、液-液分配柱色譜

將兩相溶劑中的?相涂覆在硅膠等多孔載體上，作為固定相，填充于色譜柱

中，用流動相洗柱。

（三）根據(jù)物質(zhì)吸附力差別

物理吸附：無選擇性，吸附與解吸過程可逆、快速。如：硅膠、氧化鋁、活性

炭

化學(xué)吸附：有選擇性，吸附牢固。

半化學(xué)吸附：介于上述二者之間，如聚酰胺。

1、物理吸附

基本規(guī)律：相似者易于吸附。

r溶質(zhì)極性

吸附力三要素1溶劑極性

I吸附劑活性硅膠、氧化鋁為極性吸附劑，溶質(zhì)極性大，吸

附力強(qiáng)；溶劑極性大，洗脫力強(qiáng)。活性炭為非極性吸附劑，與此相反。

*極性強(qiáng)弱比較

a.官能團(tuán)極性：RC00H>Ar-0H>H20>R-0H>R-NH2>RC0NH2>RCH0>RC00R,

>R-OR>>R-X>R-H

b.官能團(tuán)相同，極性官能團(tuán)數(shù)目多，極性大。

c.￡介電常數(shù)越大，極性越強(qiáng)。

2、半化學(xué)吸附：聚酰胺（氫鍵締合）

固定相移動相

圖1-19聚酰胺吸附色譜的原理

影響因素：a、溶質(zhì)的影響

①形成氫鍵的基團(tuán)數(shù)目越多，則吸附能力越強(qiáng)。

OH0H

②成鍵位置對吸附力也有影響。易形成分子內(nèi)氫鍵者，其在聚酰胺上的吸附即

相應(yīng)減弱。如：

46〉aH0-Z-Vc00H〉X

0C-OH

③分子中芳香化程度高者，則吸附性增強(qiáng)；反之，則減弱。如:

b、溶劑的影響

洗脫能力：

水〈甲醇〈丙酮〈氫氧化鈉水溶液〈甲酰胺〈二甲基酰胺〈尿素水溶液3、大孔吸附樹

脂

原理：吸附性（范德華力及氫鍵）與分子篩（多孔結(jié)構(gòu)）作用的結(jié)合。

影響因素：樹脂型號、溶劑種類及化合物性質(zhì)。

應(yīng)用：除雜與富集。一般水煎法提取物收率30%,水醇法15%,大孔樹脂法收率

5%。如:

人參提取液-*通過樹脂柱一水洗樹脂一70%乙醇洗脫一乙醇洗脫液一

回收醇得人參總皂普粗品。

（四）根據(jù)分子量大小差別

凝膠色譜：分子篩，按分子由大到小順序出柱。

O代表凝膠顆粒

O代表大分子物質(zhì)

?代表小分子物質(zhì)

(1)(2)(3)

圖14凝膠色譜簡單原理圖

(1)待分離的混合物在色譜床表面(2)樣品進(jìn)入色譜床，小分子進(jìn)入凝

膠顆粒內(nèi)部，大分子隨溶液流動(3)大分子物質(zhì)行程短，流出色譜床，

小分子物質(zhì)仍在緩慢移動

葡聚糖凝膠(SephadexG)：只適用于水中應(yīng)用。

羥丙基葡聚糖凝膠(SephadexLH-20)：可在水及有機(jī)溶劑中使用。在由極性及

非極性溶劑組成的混合溶劑中常起到反相色譜的作用。

(五)根據(jù)物質(zhì)解離程度不同進(jìn)行分離：

離子交換樹脂法：由母核(二乙烯苯)與離子交換基團(tuán)組成。有陽離子交換樹脂

及陰離子交換樹脂。

原理：

Aik+H7HzO-AlkH+

AlkH4+RSO；-印-RSO「AlkFT+H'

RS0：-AlkH'+NH4'0H-fRSO3-NHJ+Alk+H20

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專業(yè)學(xué)科天然藥物化學(xué)備課日期2011.12

授課班次藥劑36.37.38.39授課日期2011.

授課題目糖和昔

掌握內(nèi)容昔的定義、結(jié)構(gòu)分類

目的

熟悉內(nèi)容單糖的Fischer投影式、Haworth投影式和結(jié)構(gòu)分類

要求

了解內(nèi)容單糖的優(yōu)勢構(gòu)象、低聚糖和多聚糖的分類

組織教學(xué)r鞏固新課3，

課時

復(fù)習(xí)舊課5，歸納總結(jié)5，

計劃

講授新課64，布置作業(yè)2，

難點(diǎn)結(jié)構(gòu)分類

課堂類型理論課授課學(xué)時2

一、組織教學(xué)：起立、清點(diǎn)人數(shù)。r

二、復(fù)習(xí)舊課：天然藥物有效成分的分離5'

三、講授新課：第二章糖和昔

一、糖的結(jié)構(gòu)和分類（舉例，講授）50'

二、昔（案例分析）10

四、鞏固新課：音3,

五、歸納小結(jié)：昔的種類5'

六、布置作業(yè)：背的定義2'

課后記：多媒體視頻有助于學(xué)生對枯燥的化學(xué)過程，形象化,將理性認(rèn)識轉(zhuǎn)化為感

性認(rèn)識.完成教學(xué)目標(biāo)，可以進(jìn)入下階段教學(xué).

教師：戴念教研室主任

第一節(jié)糖和昔的定義

糖類(Saccharide)亦稱碳水化合物(carbohydrates),是植物光合作用的初

生產(chǎn)物，同時也是絕大多數(shù)天然產(chǎn)物生物合成的初始原料。包括單糖、低聚糖、

多聚糖。

昔類(glycosides)亦稱背或配糖體，是由糖或糖的衍生物與另一非糖物質(zhì)

通過首鍵相互連接而成的一類化合物。其中的非糖物質(zhì)稱為首元或配基

(aglycone或genin)；背鍵為糖的半縮醛或半縮酮羥基與昔元脫水形成的化學(xué)鍵。

另外，糖與糖(或糖的衍生物)形成的化學(xué)鍵也稱為背一、糖的立體化學(xué)

單糖(monosaccharide)是多羥基醛或多羥基酮類化合物。

(1)Fischer投影式：主碳鏈上下排列，氧化程度較高的一端在上，水平方

向的價鍵和與之相結(jié)合的基團(tuán)指向紙面的前方，主碳鏈上下兩端的價鍵和所結(jié)合

的基團(tuán)指向紙面后方。距離鍛基最遠(yuǎn)的那個手性碳原子上的羥基在右側(cè)的為D

型糖，在左側(cè)的為L型糖。

(2)Haworth投影式：半縮醛的五元或六元環(huán)狀結(jié)構(gòu)，五元氧環(huán)的糖稱為吠

喃型糖，六元氧環(huán)的糖稱為毗喃型糖。Fischer投影式的右側(cè)基團(tuán)一律在環(huán)的面

下，左側(cè)基團(tuán)一律在面上。對于六碳毗喃型糖、甲基五碳毗喃型糖，C5-R在面

上時為D型糖，在面下時為L型糖。

差向異構(gòu)體——單糖成環(huán)后形成一個新的手性碳原子，該碳原子稱為端基

碳，形成的一對異構(gòu)體稱為端基差向異構(gòu)體。有a、P二種構(gòu)型。新形成的羥基

與Fischer投影式中距離默基最遠(yuǎn)的手性碳原子上的羥基為同側(cè)者稱為a型，異

側(cè)者稱為P型。

(3)優(yōu)勢構(gòu)象式：吠喃型糖的吠喃環(huán)的優(yōu)勢構(gòu)象式為信封式。毗喃型糖的毗

喃環(huán)為椅式構(gòu)象，以C2、C3>C5、0四個原子構(gòu)成的平面為準(zhǔn)，當(dāng)C4在面上，

3在面下時，稱為4cl式，簡稱C1式或N式；當(dāng)C4在面下，G在面上時，稱

為仁4式，簡稱1C式或A式。絕大多數(shù)單糖的優(yōu)勢構(gòu)象是C1式。

第二節(jié)糖和甘的分類

-、單糖類

天然單糖含碳原子數(shù)3?8,以五碳糖、六碳糖最多。常見的單糖及其衍生物

有五碳醛糖、六碳醛糖、六碳酮糖、甲基五碳醛糖、去氧糖(單糖分子中的一個

或兩個羥基被氫原子取代)、糖醛酸(單糖中的伯羥基被氧化成竣基)等。

單糖命名詞尾用-ose,昔則是將詞尾-ose改為-oside。

CHO

CH2OH

L-阿拉伯糖D-果糖

L-arabinose.AraD-fructose,Fru

五碳醛糖六碳醛糖六碳酮精

CHO'CHOCHO

CH3COOH

L-鼠李糖葡萄糖酸酸

L-rhamaose,RhaD-glucuronicacid

甲基五碳酹糖2,6?二去氧糖

二、低聚糖類

由2二9個單糖通過首鍵結(jié)合而成的直鏈或支鏈聚糖稱為低聚糖。按含有單

糖的個數(shù)分為二糖、三糖、四糖等。

還原糖——具‘有游離’醛基設(shè)酮基的糖。非還原糖——不具有游離醛基或酮基

的糖，即其中每個單糖的半縮醛或半縮酮上的羥基都脫水縮合。

槐糖（還原糖）蔗糖（非還原糖）

三、多聚糖類

由十個以上單糖通過昔鍵連接而成的糖稱為多聚糖（polysaccharsides）或多

糖。通常多糖中的單糖都在100個以上。均多糖（homosaccharide）——由同種

單糖組成的多糖。雜多糖（heterosaccharide）由兩種以上單糖組成的多糖。

包括（1）植物多糖：淀粉（植物的貯存養(yǎng)料，為D-葡萄哦喃聚糖）、纖維

素、果聚糖、樹膠等。（2）動物多糖：糖原（動物及菌類的貯存養(yǎng)料，為D-葡

萄毗喃聚糖）、甲殼素、肝素等。

四、首類

原生昔——生物體內(nèi)原生的甘。次生昔——從原生背中脫掉一個以上單糖的背稱

次生苜或次級甘。（1）根據(jù)音中含有的單糖基的個數(shù)可將昔分為單糖背、雙糖甘、

三糖甘等。（2）根據(jù)昔元上與糖連接位置的數(shù)目可將背分為單糖鏈背、雙糖鏈昔

等。（3）根據(jù)昔元化學(xué)結(jié)構(gòu)的類型可將昔分為黃酮昔、意釀甘、生物堿甘等。（4）

根據(jù)昔鍵原子可將昔分為

氧苜、氮昔、硫昔、碳昔等。

人參皂昔Rd

原生昔次生昔

四、昔的分類

（…）氧甘（O-甘）

1.醇甘：通過昔元上的醇羥基與糖（或糖的衍生物）的半縮醛（半縮酮）羥基

脫水而成的甘類。

COOCH,

HOH2C

京尼平昔（山桅子，瀉下、利膽）

2.酚昔：通過昔元上的酚羥基與糖（或糖的衍生物）的半縮醛（半縮酮）羥基

脫水而成的甘類。

黃苓背（黃苓，清熱，解毒，消炎，用于肝炎、上呼吸道感染）

3.氟普：具有a-羥睛的昔。

該類昔易水解，生成的a-羥I#昔元很快分解成醛或酮和氫氟酸，氫氟酸既是

該類化合物具有止咳作用的成分，也是引起中毒的成分。

NCH

'---?0+HCN

4.酯甘：通過昔元上的竣基與糖（或糖的衍生物）的半縮醛（半縮酮）羥基脫

水而成的昔類。

山慈菇甘A（酯甘）

（二）硫昔（S-音）

通過昔元上的筑基與糖（或糖的衍生物）的半縮醛（半縮酮）羥基脫水而成

的昔類。

N°S。，

S

◎°

~I

蘿卜首

（三）氮昔（N-昔）

通過昔元上的胺基與糖（或糖的衍生物）的半縮醛（半縮酮）羥基

脫水而成的昔類。

NH2

腺甘

（四）碳昔（C-昔）

通過昔元碳上的氫與糖（或糖的衍生物）的半縮醛（半縮酮）羥基脫水而成

的昔類。碳昔的昔元主要有黃酮類、蔥醍類等。特點(diǎn)：在各類溶劑中溶解度均小,

難于水解獲得原昔元。

CH2OH

R=H,葛根黃素

R=xylose,葛根黃素木糖昔（葛，擴(kuò)張冠脈）蘆薈昔

四川省自貢衛(wèi)生學(xué)校教案首頁

專業(yè)學(xué)科天然藥物化學(xué)備課日期20112

授課班次藥劑36.37.38.39授課日期2011

授課題目糖和昔的理化性質(zhì)、提取分離

掌握內(nèi)容背鍵的酸催化水解和昔鍵的酶催化水解

目的

熟悉內(nèi)容首的提取和分離

要求

了解內(nèi)容昔鍵的乙酰解反應(yīng)、堿催化水解

組織教學(xué)r鞏固新課3，

課時

復(fù)習(xí)舊課5，歸納總結(jié)5，

計劃

講授新課64，布置作業(yè)2，

難點(diǎn)昔鍵的酸催化水解和背鍵的酶催化水解

課堂類型理論課授課學(xué)時2

一、組織教學(xué)：起立、清點(diǎn)人數(shù)。1'

二、復(fù)習(xí)舊課：背的種類5'

三、講授新課：第二章糖和昔

第三節(jié)糖的化學(xué)性質(zhì)（講授）10'

第四節(jié)昔鍵的裂解（討論、講授）34

第五節(jié)甘和糖的提取和分離（案例分析）20'

四、鞏固新課：背鍵的裂解3'

五、歸納小結(jié)：甘和糖的提取和分離5'

六、布置作業(yè)：請寫出首鍵裂解的難易規(guī)律2'

課后記：通過梃問我福啟住習(xí)，同學(xué)已經(jīng)未存咨報了律章節(jié)向察完鼠了敖老何察.

達(dá)到了數(shù)學(xué)目的?？伞边M(jìn)行千米福的敖老。

教師：戴念教研室主任

第三節(jié)糖的化學(xué)性質(zhì)

一、氧化反應(yīng)

1.銀鏡反應(yīng)(Tollenreation)：

2.弗林反應(yīng)(Fehlingreation)：

二、糠醛形成反應(yīng)

三、羥基反應(yīng)

第四節(jié)背鍵的裂解

按裂解的程度可分為全裂解和部分裂解：全裂解——全部背鍵斷裂，部分裂解——部分背鍵

斷裂。按所用的方法可分為均相水解和雙相水解。按所用催化劑可分為酸催化水解、堿催化

水解、酶解和過碘酸裂解等，按所用的溶劑可分水解、乙酰解、醇解等。一、酸催化水解

一、常用溶劑：水或稀醇。常用催化劑：稀鹽酸、稀硫酸(全裂解)；甲酸、乙酸(部

分裂解，8%?10%甲酸、40%?50%乙酸)。

背鍵水解原理：產(chǎn)物為昔元和游離糖。結(jié)構(gòu)共振口

背鍵水解難易程度：有利于背鍵原子質(zhì)子化和中間體形成的因素均有利于昔鍵水解。

①C-昔＞S-昔＞O-昔〉N-昔。原子的堿性越強(qiáng)，越易質(zhì)子化。

②嗑咤N-昔，酰胺N-昔〉一般N-昔。氮原子在喈噬環(huán)上或酰胺中時,由于受到強(qiáng)烈的

p-兀共軟效應(yīng)和誘導(dǎo)效應(yīng)的影響，氮原子幾乎沒有堿性。

0

酰胺嗑呢

③一般醇昔〉烯醇昔＞酚昔。因p-兀共輾效應(yīng)，酚昔及烯醇甘的昔元在甘健原子質(zhì)子化

時芳環(huán)或雙鍵對背鍵原子有一定的供電作用。

④2-氨基糖昔＞2-羥基糖昔＞6-去氧糖昔＞2-去氧糖昔＞2,6-二去氧糖昔。氨基和羥基

均可與昔鍵原子爭奪質(zhì)子，特別是2-氨基和2-羥基糖，空間位阻因素：⑤毗喃糖昔〉吠喃

糖昔。⑥醛糖〉酮糖。酸水解時形成的中間體能大大降低糖環(huán)上的基團(tuán)空間擁擠時，則易水

解。⑦口比喃糖昔：糖醛酸〉七碳糖〉六碳糖〉甲基五碳糖〉五碳糖。C5-R會對質(zhì)子進(jìn)攻背

鍵造成一定的位阻，R越大，越難水解。

⑧當(dāng)昔元為小基團(tuán)時，豎鍵的甘鍵〉橫鍵的甘鍵。當(dāng)昔元為大基團(tuán)時，橫鍵的背鍵〉

豎鍵的背鍵。（空間因素占主導(dǎo)地位，昔元的脫去有利于中間體的穩(wěn)定）。

%-下二一7

OR

橫鍵的首鍵豎鍵的背鍵

雙相水解：在水解液中加入與水不互溶的有機(jī)溶劑（如苯、乙醛等）。優(yōu)點(diǎn)：可避免背

元長時間受酸（或堿）的作用，有利于提高背元的收率或獲得原昔元。

二、醇解反應(yīng)

常用溶劑：甲醇。常用催化劑：鹽酸、硫酸。為部分裂解。

昔鍵裂解原理：產(chǎn)物為甘元和糖的甲甘。

三、乙酰解反應(yīng)

常用溶劑：醋酢。常用催化劑：H2s。4、HCIO4、CF3coOH、ZnCb、BF3,為部分裂解。

昔鍵裂解原理：產(chǎn)物為糖、低聚糖及甘元的?；?，增加了產(chǎn)物的脂溶性。

0

+

C*?：?！?CH4-0-，CH3C

CH1V8°Ac20fAco+Ac+

四、堿催化水解

適用范圍：酯甘、與埃基共利的烯醉甘、酚昔。

與城基共鈍的烯醇類從插烯規(guī)律來看具有酯的性質(zhì)。酚苜中的芳環(huán)具有一定的吸電作

用，使糖端基碳上氫的酸性增強(qiáng)，有利于0H的進(jìn)攻。

0

一B—0H段基

0

—C—C=C—0H插烯酸

五、酶催化水解反應(yīng)

酶催化水解反應(yīng)的特點(diǎn)：①反應(yīng)條件溫和，能夠獲得原首元。②專屬性高。轉(zhuǎn)化糖酶

果糖甘鍵，麥芽糖酶Ia-D-葡萄糖昔鍵，纖維素酶—B-D-葡萄糖甘鍵，杏仁甘酶一供六

碳醛糖料鍵，蝸牛酶背鍵。為部分裂解。（根據(jù)所用酶的特點(diǎn)可確定昔鍵構(gòu)型）

在植物中背和能水解該背的酶往往是共存的。

六、過碘酸裂解反應(yīng)（Smith降解法）

過碘酸裂解法亦稱Smith降解法，首先用NaIC）4將具有鄰二醇羥基的糖氧化開裂，然后

用NaBH4將醛還原成伯醇，最后溫和酸水解即可開裂昔鍵。

所用試劑：NaICU和NaBH4

反應(yīng)原理：

HCOH

HCOHIO42IO4

■---?-CHO+CHOHCOH-----------?CHO+COOH+-CHO

H—C-OHH-COH

OR

J-oT

OHO+HCOOH

OHC

匚oW_CH20H

BH,1HCHO

1+ROH

~~AHOH2C-----------------------?CHOH

H0Hc溫和的酸水解CHCHCH2OH

nun2UCH2OH

Smith降解法特點(diǎn)：①反應(yīng)條件溫和，易得到原昔元。②通過反應(yīng)產(chǎn)物可能推測糖的種

類、糖與糖的連接方式以及氧環(huán)大小。適用范圍：一般甘、昔元不穩(wěn)定的昔、碳甘（獲得連

有一個醛基的背元）。

CH20HR

ACHOH+CHOH

溫和的酸水解

HOHC

2CH2OHCH2OH

R

CHOHCHO

第七節(jié)糖和甘的提取分離

一、提取

單糖、低聚糖、昔類：用水、稀醇、醇提取，回收溶劑后依次用石油酸、氯仿或乙醛、

乙酸乙酯、正丁醇。石油酸萃取到極性小的化合物，氯仿、乙醛萃取到昔元，乙酸乙酯萃取

到單糖甘，正丁醇萃取到低聚糖甘，糖和低聚糖留在水層。

多糖：用水、0.1?Imol/LNaOH或KOH、l%HAc或苯酚提取。①用甲醇、乙醇-乙醛

（1:1）脫脂。②用水提取。③用0.5mol/LNaOH水溶液提取。將多糖分為水溶和堿溶兩部

分。提取液經(jīng)濃縮后加入低級醇（甲醇、乙醇）、丙酮等沉淀，得多糖。

二、純化

除蛋白質(zhì)的方法：

原理：酚類、三氯甲烷、糅質(zhì)、三氟三氯乙烷、三氯醋酸等能使蛋白質(zhì)變性而沉淀，

而不使多糖沉淀。

（1）sevag法：加入多糖水溶液體積1/5的氯仿，然后再加入氯仿體積1/5的正丁醇，

劇烈振搖20min后，離心，分去水層與溶液層交界處的變性蛋白。

（2）酶解法：在樣品溶液中加入蛋白質(zhì)水解酶，使其中的蛋白質(zhì)降解。常用蛋白質(zhì)水解

酶有胃蛋白酶、胰蛋白酶、木瓜蛋白醒、鏈霉蛋白酶等。通常酶解法和sevag法綜合使用效

果較好。

（3）三氟三氯乙烷法：將1份三氟三氯乙烷加入到1份多糖水溶液中攪拌lOmin,分離

水層。

（4）三氯醋酸法：在多糖水溶液中滴加3%三氯醋酸，直到不再繼續(xù)渾濁為止，除去沉

淀。

三、分離

（-）季鏤鹽沉淀法

原理：季錢鹽及其氫氧化物可與酸性糖形成不溶性沉淀，常用于酸性多糖的分離。

常用的季鐵鹽/堿：

i*士.

。6H23

CH3

CH3

十六烷基三甲胺的澳化物十六烷基叱腱

CTABCTA-OHCP-OH

操作方法：CTAB或CP-OH的濃度一般為1~10%（W/V）,在攪拌下滴加于0.1?1%

（W/V）的多糖溶液中，酸性多糖可從中性多糖中沉淀出來?？刂萍惧凔}的濃度也能分離各

種不同的酸性多糖。

（-）分級沉淀法

原理：不同多糖在不同濃度的低級醇或丙酮中具有不同的溶解度。

操作方法：逐次按比例由小到大加入低極醇或丙酮，收集不同濃度下析出的沉淀，將

析出的沉淀進(jìn)行反復(fù)溶沉，直至其物理常數(shù)恒定。

（三）纖維素柱色譜

分離原理：纖維素柱色譜對多糖的分離既有吸附色譜的性質(zhì)，又有分配色譜的性質(zhì)。

洗脫劑：水、不同濃度的醇。分離結(jié)果：水溶性大的先出柱，水溶性差的后出柱。

（四）離子交換色譜

將纖維素改性，使離子交換色譜和纖維素色譜結(jié)合起來制成一系列離子交換纖維素。

陽離子交換纖維素：CM-cellulose>P-cellulose、SE-cellulose>SM-

cellulose,分離酸性、中性多糖和粘多糖。

陰離子交換纖維素：DEAE-cellulose>ECTEOLA-cellulose、PAB-

cellulose、TEAE-cellulose,分離堿性多糖。

洗脫劑：分離酸性多糖用PH相同離子強(qiáng)度不同的緩沖液，分離中性多糖用不同濃度和

硼砂溶液。

分離結(jié)果：多糖分子中酸性基團(tuán)增加則后出柱；對于線性分子，分子量大的后出柱；直鏈多

糖較分枝多糖后出柱。

四川省自貢衛(wèi)生學(xué)校教案首頁

專業(yè)學(xué)科天然藥物化學(xué)備課日期2011.12

授課班次藥劑36、37、38、39班授課日期2011.

授課題目天然藥物化學(xué)成分提取分離方法

掌握內(nèi)容苯甲酸的重結(jié)晶的操作步驟

目的

熟悉內(nèi)容重結(jié)晶的原理

要求

了解內(nèi)容結(jié)晶法的注意事項(xiàng)

組織教學(xué)r鞏固新課3，

課時

復(fù)習(xí)舊課5，歸納總結(jié)5，

計劃

講授新課64，布置作業(yè)2，

難點(diǎn)苯甲酸的重結(jié)晶的操作步驟

課堂類型實(shí)驗(yàn)課授課學(xué)時2

一、組織教學(xué)：起立、清點(diǎn)人數(shù)。1'

二、復(fù)習(xí)舊課：重結(jié)晶的原理5'

三、講授新課：1.教師講解64

2.演示

3.注意事項(xiàng)

4學(xué)生操作

5指導(dǎo)

四、鞏固新課：操作的步驟3'

五、歸納小結(jié)：重結(jié)晶的原理5’

六、布置作業(yè)：實(shí)驗(yàn)報告2'

課后記：學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)前，先觀看了實(shí)驗(yàn)視頻，使之清楚的明白了實(shí)驗(yàn)的步驟，和

操作注意事項(xiàng)，實(shí)驗(yàn)進(jìn)行順利.

教師：戴念教研室主任:

苯甲酸的重結(jié)晶

（一）實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1、了解重結(jié)晶原理，初步學(xué)會用重結(jié)晶方法提純固體有機(jī)化合物；

2、掌握熱過濾和抽濾操作。

（二）基本原理

無論天然得到的還是制備得到的固體有機(jī)物含有雜質(zhì)——副產(chǎn)物、沒反應(yīng)

的原料、催化劑等，需選用適當(dāng)?shù)娜軇┻M(jìn)行重結(jié)晶提純。

除去這些雜質(zhì)最有效的方法就是重結(jié)晶。這個方法的原理是利用固體混合物

中各組分在某種溶劑中的溶解度不同，使它們相互分離，達(dá)到提純精制的目的（把

固體有機(jī)物溶解在熱的溶劑中使之飽和，冷卻時由于溶解度降低，有機(jī)物又重新

析出晶體?！萌軇Ρ惶峒兾镔|(zhì)及雜質(zhì)的溶解度不同，使被提純物質(zhì)從過

飽和溶液中析出。讓雜質(zhì)全部或大部分留在溶液中，從而達(dá)到提純的目的）。

注意——重結(jié)晶只適宜雜質(zhì)含量在5%以下的固體有機(jī)混合物的提純。從反應(yīng)

粗產(chǎn)物直接重結(jié)晶是不適宜的，必須先采取其他方法初步提純，然后再重結(jié)晶提

純。

（三）實(shí)驗(yàn)學(xué)時：4學(xué)時。

（四）儀器、藥品

量筒100毫升1個燒杯150毫升1個

布氏漏斗1個吸濾瓶250毫升1個

表面皿10厘米1個溫度計200℃1個

齊列管1個錐形瓶150亳升1個

苯甲酸粗品1.5克活性炭少量

液體石蠟（測熔點(diǎn)用的浴液）

（五）實(shí)驗(yàn)步驟

1、選擇適當(dāng)?shù)娜軇?/p>

理想溶劑具備的條件，查手冊、資料或通過實(shí)驗(yàn)來決定。

2、制飽和溶液

在溶劑沸點(diǎn)溫度下，將被提純物制成飽和溶液。怎么制？然后再多加20%的

溶劑。（過多會損失，過少會析出。有機(jī)溶劑需要回流裝