天然藥物化學(xué)筆記

1、第一章總論(六學(xué)時(shí))掌握：1.常用天然化學(xué)成分的提取、分離、純化方法溶劑萃取法提取水蒸氣的蒸餾法(具有揮發(fā)性，不被水蒸氣蒸餾破壞，適用于難溶性或不溶于水的成分)升華法溶劑法離子交換樹脂法沉淀法分離精制結(jié)晶法色譜法超臨界流體萃取超濾法、透析法、分餾法天然藥物的化學(xué)成分根據(jù)其生物合成途徑來(lái)劃分初級(jí)代謝物(糖類、蛋白質(zhì)等)這種物質(zhì)包含在所有藥物中，是維持生物正常生存所必需的物質(zhì)次生代謝物(生物堿、黃酮、皂甙等)這些物質(zhì)并不是所有的藥物都有，而是生物通過各自的特殊代謝途徑發(fā)生，反映科、屬、種的特性的物質(zhì)2 .溶劑萃取法和水蒸氣蒸餾法的原理、操作和特點(diǎn)溶劑萃取法根據(jù)提取成分的性質(zhì)和溶劑的性質(zhì)石油醚或汽油

2、(可提取油脂、蠟、葉綠素、揮發(fā)油、游離類固醇和三萜化合物)氯仿或乙酸乙酯(可提取游離生物堿、有機(jī)酸和黃酮、香豆素的糖苷等中極性化合物)丙酮、乙醇、甲醇(可以提出糖苷、生物堿鹽、單寧等極性化合物水(可以提出氨基酸、糖類、無(wú)機(jī)鹽等水溶性成分)浸漬法浸出法煎法提取方法回流提取法連續(xù)回流提取法超臨界流體萃取法超聲波提取法微波提取法溶劑極性從弱到強(qiáng)的順序如下石油醚(低沸點(diǎn)高沸點(diǎn))二硫化碳四氯化碳二氯甲烷乙基氯仿乙酸乙酯正丁醇乙醇甲醇水乙酸選擇溶劑的要點(diǎn)：能有效地提取成分類似相溶，沸點(diǎn)適度容易回收的低毒性安全。水蒸氣蒸餾法的原理：該成分具有揮發(fā)性，100下有一定的蒸氣壓，水沸騰后，該成分可與水蒸氣一起帶出

3、，用有機(jī)溶劑提取分離。3 .色譜(硅膠、聚酰胺、葡聚糖凝膠、離子交換樹脂、多孔樹脂法和分配色譜)和兩相溶劑提取法的原理和方法。吸附劑分離原理吸附規(guī)則應(yīng)用。硅膠吸附原理弱酸性、極性吸附劑化合物的極性越大，吸附力越強(qiáng)(越難溶出)溶劑極性越小，吸附力越強(qiáng)廣泛(酸、堿、中性成分均可)氧化鋁吸附原理堿性、極性吸附劑吸附規(guī)則同上堿性、中性成分(酸性成分與鋁的絡(luò)合)活性炭吸附原理無(wú)極性吸附劑吸附規(guī)律與硅膠、氧化鋁相反從稀水溶液中豐富濃縮微量物質(zhì)的脫色(脂溶性色素)聚酰胺氫鍵吸附(1)形成氫鍵的基的數(shù)量越多，吸附力越強(qiáng)(2)容易形成分子內(nèi)氫鍵，對(duì)聚酰胺的吸附力變?nèi)?3)分子中芳香化的程度高，吸附力增強(qiáng)。(4)

4、各種溶劑對(duì)聚酰胺的溶出能力：水甲醇丙酮?dú)溲趸c液甲酰胺尿素水液酚類、黃酮類化合物的分離，特別適合于制造性分離。另外，也適用于幾種極性物質(zhì)和無(wú)極性物質(zhì)的分離。大孔吸附樹脂法范德瓦爾斯引力和氫鍵在非極性多孔樹脂中，洗脫液的極性越小，洗脫能力越強(qiáng)對(duì)于極性中等和大的化合物，選擇極性大的溶劑。廣泛應(yīng)用于天然物的分離和濃縮作業(yè)，如脫糖處理、生物堿的純化(甜菊的提取分離)等。離子交換樹脂法離子交換通過兩個(gè)化合物、酸性AB、弱堿性離子樹脂柱時(shí)，哪個(gè)先溶出？適合分離酸性、堿性和兩性基團(tuán)的分子右旋糖酐分子篩原理生成的凝膠粒子的孔徑大小取決于使用的交聯(lián)劑的數(shù)量和反應(yīng)條件。只適合在水中的應(yīng)用，不同的標(biāo)準(zhǔn)適合分離不同分

5、子量的物質(zhì)溶劑分配法分配系數(shù)差系統(tǒng)分離法(先極性小的溶劑):石油醚Et2OEtOAcEtOH水。正相正相分配柱色譜：固定相的極性流動(dòng)相、極性小的先流出，適用于極性大的?；窘Y(jié)構(gòu)單元：C2單元(醋酸單元):脂肪酸、酚類、苯醌等黃酮類化合物；C5單元(異戊烯單元):萜烯類、類固醇類等；C6單元：香豆素、木質(zhì)素等苯基丙氨酸系化合物；氨基酸單元：例如生物堿系化合物；復(fù)合單位：由上述單位的復(fù)合構(gòu)成熟悉：1.天然藥物化學(xué)發(fā)展史、研究?jī)?nèi)容與其他課程的關(guān)系2、天然藥物化學(xué)成分的主要生物合成途徑和結(jié)構(gòu)研究的主要步驟和采用的主要方法生物合成途徑道路生成物醋酸-丙二酸途徑(AA-MA )脂肪酸類、酚類、蒽酮類等甲基

6、戊酸途徑(MVA )萜類等肉桂酸和菖蒲草酸的途徑苯丙氨酸類、香豆素類、木質(zhì)素類、樹脂體、類黃酮類等氨基酸途徑生物堿復(fù)合路線結(jié)構(gòu)測(cè)量的程序方法純度檢定1 .外觀、顏色、形態(tài)是否均勻2 .測(cè)定各種物理常數(shù)，例如熔點(diǎn)、沸點(diǎn)等3、如果對(duì)照品有可能是已知的，對(duì)照品還可以測(cè)量或共熔點(diǎn)，并對(duì)文獻(xiàn)的報(bào)告值進(jìn)行比較(注意各種測(cè)量條件的一致性)。4 .薄層色譜(三種展開系統(tǒng)和三種顯色方法)5 .高效液相色譜推測(cè)母體結(jié)構(gòu)類型、功能基時(shí)分子量公式的確定1、元素定量分析配合分子量測(cè)定(鈉熔融法、質(zhì)量分析法)2、同位素豐度比法3 .高分辨率質(zhì)量分析(HR-MS )法4、計(jì)算不飽和度u=iv-/2/21光譜化學(xué)方法推測(cè)結(jié)構(gòu)

7、式I是一價(jià)原子(h、d、x等)iii是三價(jià)原子(例如n、p )PS是四價(jià)原子(c、Si等)人工合成后確認(rèn)化學(xué)方法輔助手段與特定的試劑產(chǎn)生各種顏色和沉淀生物堿類大部分與生物堿沉淀劑發(fā)生沉淀羥基蒎烯類遇到堿呈紅色很多黃酮類化合物和鹽酸鎂粉試劑都發(fā)色了鑒別功能基的化學(xué)反應(yīng)氯化鐵反應(yīng)、氯化鋁反應(yīng)等。利用在酸水或堿水溶液中的溶解度時(shí)(堿性功能基或酸性功能基的存在及內(nèi)酯、內(nèi)酰胺結(jié)構(gòu)的有無(wú))化學(xué)分解法復(fù)雜的分子氧化還原等化學(xué)反應(yīng)一些結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單穩(wěn)定的小分子化合物通過鑒定分解產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)，根據(jù)分解機(jī)理合理推導(dǎo)出本來(lái)可能的化學(xué)結(jié)構(gòu)式特長(zhǎng)：必要化合物的量多；反應(yīng)激烈主要產(chǎn)品的產(chǎn)量少，很費(fèi)時(shí)間目前應(yīng)用不大，只剩下比較簡(jiǎn)單

8、的規(guī)律性和強(qiáng)分解反應(yīng)衍生物的制備-對(duì)結(jié)構(gòu)推定有一定意義的常用手段頻譜方法的主要手段角色特征紫外光譜波長(zhǎng)200400nm之間提供基本的骨架信息樣品中雜質(zhì)的測(cè)定定量分析液態(tài)樣品可以測(cè)定通常的紫外光譜儀很便宜樣品的使用量少(僅限5-10 g )紅外光譜在波數(shù)6004000cm -1之間，其中1600cm-1以上是化合物的特征基區(qū)，1000-500cm-1是指紋區(qū)三要素：位置、強(qiáng)度、尖形主要用于定性分析、功能基的確認(rèn)、芳香環(huán)取代類型的判斷等任何氣體、液體、固體樣品都可以測(cè)定每個(gè)化合物都有紅外線吸收通常的紅外分光器很便宜樣品的使用量少(僅限5-10 g )氫核磁共振(1H-NMR )光譜：化學(xué)位移范圍：

9、020 ppm三大要素：化學(xué)位移(H )、偶聯(lián)常數(shù)(j )及峰面積。靈敏度高，樣品使用量少(1-5 mg毫克)，測(cè)試時(shí)間短碳核磁共振(13C-NMR )光譜：化學(xué)位移范圍：0250 ppm要素：化學(xué)位移(C )靈敏度低，樣品使用量多(5-20 mg毫克)，測(cè)量時(shí)間長(zhǎng)質(zhì)譜分析法用于決定分子量；求分子式提供附加的結(jié)構(gòu)信息適當(dāng)?shù)販y(cè)定極性小、中極性的化合物通常的質(zhì)量分析裝置比較便宜，一些特殊質(zhì)量分析裝置非常昂貴樣品的使用量少(僅限5-10 g )顯色團(tuán)： C=C、C=O、O=N=O等產(chǎn)生紫外吸收的不飽和基；助色團(tuán)：本身是飽和基(通常包含雜原子)，與生色團(tuán)連接的話，可以延長(zhǎng)后者的吸收波長(zhǎng)，增加吸收強(qiáng)度。

10、 -OH、-NH2、-Cl等紅外光譜(IR )分子振動(dòng)能級(jí)光譜33003000弱吸收乙烯氫、芳香氫、C=N； 強(qiáng)吸收O-H、N-H30002700旋光光譜(ORD光譜)和圓雙色光譜(CD光譜)用于解決手性問題：立體構(gòu)象，配置。飽和C-H24002100不飽和三鍵19001650C=O及其衍生物16801500C=C及芳香核骨架的振動(dòng)、C=N等15001300飽和C-H面內(nèi)彎曲振動(dòng)1000650不飽和C-H面外彎曲振動(dòng)氫核磁共振譜化學(xué)位移(以四甲基硅烷TMS為內(nèi)標(biāo)物，其化學(xué)位移為0，測(cè)定各質(zhì)子的諧振頻率及其相對(duì)距離，將該相對(duì)值稱為化學(xué)位移)。一般為1-10ppmsp3 12 sp2 68一般來(lái)說(shuō)

11、，烯烴氫乙炔氫烷基氫環(huán)己烷Jaa 1013Hz (=180 )jae 2到5 Hz (=60 )JEE 2到5 Hz (=60 )耦合常數(shù)j偕偶J=16Hz左右鄰居J=68Hz遠(yuǎn)程耦合J=13Hz芳香環(huán)j鄰接=610Hzj間=03Hzj對(duì)=01Hz雙鍵j順=711 Hzj逆=1218 Hz了解天然化合物分子結(jié)構(gòu)測(cè)定的一般方法。第二章糖和苷(第六學(xué)期)掌握：1.掌握糖苷結(jié)合的定義和糖苷的結(jié)構(gòu)特征、糖苷的分類也被稱為糖苷的糖苷是通過糖和糖的衍生物等其他非糖物質(zhì)和其末端的碳原子結(jié)合的化合物。Fischer表達(dá)式： (C1和C5的相對(duì)配置)C1-OH和原來(lái)的C5或C4-OH順式是，反式是。Hawort

12、h表達(dá)式：C1-OH和C5 (或C4 )為設(shè)同一側(cè)為，不同側(cè)為。葡萄糖GLC葡萄糖低聚糖：根據(jù)是否含有游離的醛基和酮基，可分為還原糖和非還原糖。 具有游離醛基或酮基的糖稱為還原糖。半乳糖Gal galactose曼曼mannose拉姆諾斯Rha rhamnose木糖Xyl xylose果糖Fru fructose阿拉伯糖arabinose糖苷(配基):非糖物質(zhì)，常見的有黃酮、蒽醌、三萜等糖苷鍵：結(jié)合兩者的化學(xué)鍵可以通過o、n、s等原子或直接通過C-C鍵結(jié)合。糖(或其衍生物，例如氨基糖、糖醛酸等)糖苷化合物的分類：根據(jù)生物體內(nèi)的存在形式，可以分為原生糖苷、二次糖苷。根據(jù)連接單糖的個(gè)數(shù)，可以選擇單

13、糖、二糖、三糖苷。糖苷與糖苷結(jié)合的位置數(shù)：?jiǎn)翁擎溙擒?、二糖鏈糖苷。根?jù)糖苷的化學(xué)結(jié)構(gòu)，黃酮苷、蒽醌苷、生物堿苷、三萜皂甙。根據(jù)糖苷的結(jié)合原子的不同：氧苷、硫苷、氮苷、碳苷。氧化物糖苷和糖苷通過氧原子相連天麻苷糖苷類醇羥基和糖末端基脫水后的糖苷比較常見的如皂甙、強(qiáng)心苷都屬于這一類。例：紅景天苷苯酚苷糖苷的酚性羥基和糖末端基脫水后的糖苷。常見的例如黃酮苷、蒽醌苷屬于這一類。例：天麻苷花青素主要指-羥基腈的糖苷/苦杏仁苷。水解生成的糖苷不穩(wěn)定，很快就分解成醛、酮和氰酸。酯糖苷糖苷的羧基和糖末端基脫水的糖苷酯苷的特點(diǎn)：糖苷結(jié)合具有縮醛和酯的性質(zhì)，容易水解稀酸和稀堿。/香菇甙吲哚苷指由吲哚和糖組成的糖苷

14、用粗制靛藍(lán)、非民用涂層治療腮腺炎，有抗病毒作用硫代苷是糖的末端基OH和糖苷基縮合而成的糖苷就像蘿卜一樣。氮苷糖的末端碳與糖苷上的氮原子結(jié)合的糖苷被稱為氮糖苷是生物化學(xué)領(lǐng)域中的重要物質(zhì)。 核苷系化合物等糖苷是糖基和糖基直接結(jié)合的糖苷，在各種溶劑中溶解度小，很難水解得到糖基。構(gòu)成糖苷的糖苷大部分是酚性化合物，例如黃酮、查耳酮、色滿酮、蒽醌、沒食子酸等。 尤其是黃酮類化合物最常見Klyne法如果比較糖苷和糖苷的分子旋光差和構(gòu)成該糖苷的一對(duì)糖苷的分子旋光度，則數(shù)值接近的一方是具有與其相同的糖苷鍵的一方。2 .掌握糖苷的一般性狀、溶解度和旋光性溶解性味覺糖小分子極性大，水溶性好聚合度變高水溶性降低。單糖

15、低聚糖甜味。多糖類不易溶于冷水，或溶于開水變成膠體溶液。多糖類沒有甜味(聚合度變高甜味變小)糖苷的親水性(關(guān)于連接糖的數(shù)量、位置)糖苷的親油性糖苷苦(人參皂甙)、甜(甜菊)等旋光性及其在位置測(cè)量中的應(yīng)用大多數(shù)糖苷呈左旋。 測(cè)定旋光性糖苷鍵的配置(即、糖苷鍵)3 .把握糖苷結(jié)合的酸催化水解法和酶催化水解法糖苷鍵的切斷方法：酸催化水解反應(yīng)乙?；纸鈮A催化水解和去除反應(yīng)酶催化水解反應(yīng)氧化裂紋法(史密斯分解法)酸催化水解反應(yīng)(糖苷鍵屬于縮醛結(jié)構(gòu)，容易成為稀酸催化水解)。在水中溶解質(zhì)子化反應(yīng)機(jī)制：糖苷結(jié)合原子的切斷陽(yáng)離子或半椅子型的中間體糖酸水解規(guī)律：苷原子不同，酸水解的容易程度的順序： C S O N(C-苷最難水解，堿度的比較也相同)。呋喃糖苷比吡喃苷更容易水解。 (五元呋喃環(huán)的頰性處于各取代基重疊的位置，形成水解中間體時(shí)張力減少，因此有利于