浙大远程天然药物化学离线必做答案文档格式.docx

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是将药材加水将煮取汁的方法。

该法最是早使用的一种简易浸出方法，至今仍是制备浸出制剂最常用的方法。

由于浸出溶煤通常用水，故有时也称为“水煮法”或“水提法”。

回流法：

回流提取法是用乙醇等易挥发的有机溶剂提取原料成分，将浸出液加热蒸馏，其中挥发性溶剂馏出后又被冷却，重复流回浸出容器中浸提原料，这样周而复始，直至有效成分回流提取完全的方法。

溶剂提取法：

一般指从中草药中提取有效部位的方法，根据中草药中各种成分在溶剂中的溶解性，选用对活性成分溶解度大、对不需要溶出成分溶解度小的溶剂，而将有效成分从药材组织内溶解出来的方法叫溶剂提取法。

系统溶剂提取法：

用极性由小到大的溶剂依次提取。

例如先用石油醚或己烷脱脂，然后用苯提取多甲氧基黄酮或含异戊烯基、甲基的黄酮。

氯仿、乙醚、乙酸乙酯可以提取出大多数游离的黄酮类化合物。

丙酮、乙醇、甲醇、甲醇－水（1：

1）可以提取出多羟基黄酮、双黄酮、查耳酮、噢哢类化合物。

稀醇、沸水可以提取出苷类，1％HCl可以提取出花色素类等。

碱溶酸沉法：

利用混合物中各组分酸碱性差异而进行分离。

两相溶剂萃取法：

萃取法是利用混合物中各成分在互不混溶的溶剂中分配系数不同而分离的方法。

可将被分离物溶于水中，用与水不混溶的有机溶剂进行萃取，也可将被分离物溶在与水不混溶的有机溶剂中，用适当pH的水液进行萃取，达到分离的目的。

极性梯度萃取法：

根据极性大小采用不同极性的溶剂进行的萃取方法。

pH梯度萃取法：

pH梯度萃取法是分离酸性、碱性、两性成分常用的手段。

其原理是由于溶剂系统pH变化改变了它们的存在状态（游离型或解离型），从而改变了它们在溶剂系统中的分配系数。

如混合黄酮苷元，由于结构中酚羟基的数目和位置不同，各自所呈酸性强弱不同，可使溶于有机相（如乙醚），依次用5％碳酸氢钠，5％碳酸钠、0.2％氢氧化钠、4％氢氧化钠的水溶液萃取而达分离的目的。

分离碱性强弱不同的游离生物碱，可用pH由高至低的酸性缓冲溶液顺次萃取，使碱性由强到弱的生物碱分别萃取出来。

4.超临界流体萃取法，超声提取法，微波提取法；

升华法，分馏法，水蒸气蒸馏法。

超临界流体萃取法：

超临界流体萃取法（supercriticalfluidextraction,SFE）技术就是利用超临界流体为溶剂，从固体或液体中萃取出某些有效组分，并进行分离的一种技术。

超声提取法：

超声提取法是利用超声波的空化作用、机械效应和热效应等加速胞内有效物质的释放、扩散和溶解，显著提高提取效率的提取方法。

微波提取法：

微波提取技术是利用频率为300－300000MHz的电磁波辐射提取物，在交频磁场、电场作用下，提取物内的极性分子取向随电场方向改变而变化，从而导致分子旋转、振动或摆动，加剧反应物分子运动及相线间的碰撞频繁率，使分子在极短时间内达到活化状态，比传统加热式均匀、高效。

升华法：

升华是固态（结晶）物质不经过液态而直接转变为气态的现象。

分馏法：

利用沸点不同进行分馏，然后精制纯化的方法称为分馏法。

水蒸气蒸馏法：

指将含有挥发性成分的药材与水共蒸馏，使挥发性成分随水蒸气一并馏出，经冷凝分取挥发性成分的浸提方法。

5.吸附色谱，分配色谱，凝胶过滤色谱、离子交换色谱；

吸附色谱:

根据物质的吸附性差别进行分离.吸附色谱利用固定相吸附中心对物质分子吸附能力的差异实现对混合物的分离，吸附色谱的色谱过程是流动相分子与物质分子竞争固定相吸附中心的过程。

分配色谱:

根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离的色谱法.分配色谱利用固定相与流动相之间对待分离组分溶解度的差异来实现分离。

分配色谱的固定相一般为液相的溶剂，依靠图布、键合、吸附等手段分布于色谱柱或者担体表面。

分配色谱过程本质上是组分分子在固定想和流动相之间不断达到溶解平衡的过程。

凝胶过滤色谱：

又称排阻色谱、分子筛色谱，其分离原理主要是分子筛作用，根据凝胶的孔径大小和被分离化合物分子的大小差别而达到分离目的。

离子交换色谱：

利用离子交换原理和液相色谱技术的结合来测定溶液中阳离子和阴离子的一种分离分析方法，利用被分离组分与固定相之间发生离子交换的能力差异来实现分离。

离子交换色谱主要是用来分离离子或可离解的化合物。

6.正相分配色谱，反相分配色谱，高效液相色谱，液滴逆流色谱，高速逆流色谱，涡流色谱，反相离子对色谱，分子蒸馏技术；

正相分配色谱：

是液-液分配色柱色谱法的一种，通常用来分离极性或中等极性物质，如生物碱，苷类，糖，有机酸等化合物。

固相（用水，缓冲溶液等）极性大于流动相（三氯甲烷，乙酸乙酯丁醇等），极性小组份先流出，极端大组份后流出。

反相分配色谱是液-液分配色柱色谱法的一种，通常用来分离（脂溶性）小极性物质，如高级脂肪酸，油脂，游离甾体等化合物。

固相（可用石蜡油）极性小于流动相（用水或甲醇），极性大组份先流出，极性小组份后流出。

高效液相色谱:

（HPLC）是目前应用最多的色谱分析方法.它使用粒径更细的固定相填充色谱柱，提高色谱柱的塔板数，以高压驱动流动相，使得经典液相色谱需要数日乃至数月完成的分离工作得以在几个小时甚至几十分钟内完成。

液滴逆流色谱：

（DCCC）装置可使流动相呈上升或下降，通过固定相的液柱，实现物质的逆流色谱分离，分配用的两相溶剂不必振荡，故不易乳化或产生泡沫，特别适用于皂苷类的分离。

高速逆流色谱:

（HSCCC）与DCCC的原理类似，该装置依靠聚四氟乙烯（PTFE）蛇形管的方向性及特定的高速行星式旋转产生的离心力场作用，使载体支持的固定相稳定的保留在蛇形管内，并使流动相单向，低速通过固定相，实现连续逆流萃取分离物质的目的。

涡流色谱：

是一种在线萃取技术，可以实现生物样本的在线处理并直接用于分析检验，可大大缩短护理过程，是当前处理物理样品较为先进的一种技术。

反相离子对色谱：

把离子对试剂加入到含水流动相中，被分析的组分离子在流动相中与离子对试剂的反离子生成不带电荷的中性离子，从而增加溶质与非极性固定相的作用，使分配系数增加，改善分离效果。

分子蒸馏技术：

分子蒸馏是一种特殊的液--液分离技术，它不同于传统蒸馏依靠沸点差分离原理，而是靠不同物质分子运动平均自由程的差别实现分离。

7.聚酰胺，大孔树脂，阳离子交换树脂，阴离子交换树脂；

SephadexLH-20；

聚酰胺:

重复单元以酰胺基为结构特征基团的一类聚合物。

包括脂肪族、半脂肪族及芳香族聚酰胺。

大孔树脂:

又称全多孔树脂，聚合物吸附剂，它是一类以吸附为特点，对有机物具有浓缩、分离作用的高分子聚合物。

阳离子交换树脂:

一种化学物质，主要用于制造精糖和高级食用糖浆的提纯。

阴离子交换树脂；

离子交换树脂一般呈现多孔状或颗粒状，其大小约为0.1~1mm，其离子交换能力依其交换能力特征可分：

强碱型阴离子交换树脂、弱碱型阴离子交换树脂、对阴离子的吸附。

全称为：

羟丙基葡聚糖凝胶。

常用商品凝胶的一种。

SephadexLH-20为SephadexG-25经羟丙基化处理后得到的产物，此时，葡聚糖凝胶分子中的葡萄糖部分将与羟丙基结合成下列醚键形式：

-OH→-OCH2CH2CH2OH

8．红外光谱，紫外光谱，核磁共振（1H-NMR，13C-NMR），质谱（EI-MS，FAB-MS，ESI-MS）。

红外光谱利用红外光谱对物质分子进行的分析和鉴定。

将一束不同波长的红外射线照射到物质的分子上，某些特定波长的红外射线被吸收，形成这一分子的红外吸收光谱。

每种分子都有由其组成和结构决定的独有的红外吸收光谱，据此可以对分子进行结构分析和鉴定。

紫外光谱：

许多有机分子中的价电子跃迁，须吸收波长在200～1000nm范围内的光，恰好落在紫外-可见光区域。

因此，紫外吸收光谱是由于分子中价电子的跃迁而产生的，也可以称它为电子光谱。

以此准确测定有机化合物的分子结构。

核磁共振：

具有磁距的原子核在高强度磁场作用下，可吸收适宜频率的电磁辐射，由低能态跃迁到高能态的现象。

如1H、3H、13C、15N、19F、31P等原子核，都具有非零自旋而有磁距，能显示此现象。

由核磁共振提供的信息，可以分析各种有机和无机物的分子结构。

质谱：

（又叫质谱法）是一种与光谱并列的谱学方法，通常意义上是指广泛应用于各个学科领域中通过制备、分离、检测气相离子来鉴定化合物的一种专门技术。

质谱法在一次分析中可提供丰富的结构信息，将分离技术与质谱法相结合是分离科学方法中的一项突破性进展。

在众多的分析测试方法中，质谱学方法被认为是一种同时具备高特异性和高灵敏度且得到了广泛应用的普适性方法。

质谱仪器一般由样品导入系统、离子源、质量分析器、检测器、数据处理系统等部分组成。

二、填空题

1、天然药物化学是指（运用现代科学技术和理论方法研究天然药物中化学成分）的一门学科，它的主要研究内容包括对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）、（理化性质）、（提取分离）、（结构鉴定）及其生物合成途径等内容。

2.天然药物是药物的重要组成部分，它来源于（动物）、（植物）、（微生物）、（矿物）和（基本不改变其药理化学属性的加工品），并以（植物药）为主，品种繁多。

3、（中华人民共和国药典）是我国药品质量控制遵照的典范，2010版记载有关中药材及中成药质量控制的是

（一）部？

4、凝胶过滤色谱，又称排阻色谱、（分子筛色谱），其分离原理主要是（分子筛作用），根据凝胶的（孔径大小）和被分离化合物分子的（大小差别）而达到分离目的。

5、大孔树脂是一类具有（多孔结构），但没有（可解离基团）的不溶于水的固体高分子物质，它可以通过（物理吸附）有选择地吸附有机物质而达到分离的目的。

采用大孔树脂法分离皂苷，并以乙醇-水为洗脱剂时，随着醇浓度的增大，洗脱能力（提高）。

6、正常1H-NMR谱技术能提供的结构信息参数，主要是质子的（化学位移）、（偶合常数）及（质子数目）。

三、问答题

1、天然药物化学的基本概念？

其研究对象、研究内容及研究意义是什么？

研究对象是各类天然药物的化学成分（主要是生物活性或药效成分。

内容包括研究对象的结构特点，物理化学性质，提取分离方法，结构鉴定及其生物合成途径等内容。

研究的意义：

为发现，改造，利用天然药物资源，创制新药以及临床应用提供科学依据，为人类的保健事业作出更大贡献。

2、中药有效成分的提取方法有哪些？

目前最常用的方法是什么？

答:

中药有效成分的提取方法有：

⑴溶剂提取法；

⑵水蒸气蒸馏法；

⑶升华法；

⑷超临界流体萃取法；

⑸组织破碎提取法；

⑹压榨法；

⑺超声提取法；

⑻微波提取法等。

其中溶剂提取法最为常用。

中药有效成分的分离精制方法有：

⑴溶剂法；

⑵沉淀法；

⑶分馏法；

⑷膜分离法；

⑸升华法；

⑹结晶法；

⑺色谱法。

最常用的方法是溶剂法和色谱法。

3、中药有效成分的分离精制方法有哪些？

最常用的方法是什么？

1.溶剂萃取法、2.沉淀法、3.盐析法、4.透析法、5.结晶、重结晶和分步结晶、6.层析法。

最常用的方法是溶剂萃取法。

4、写出下列各种色谱的分离原理及应用特点：

正相分配色谱，反相分配色谱，硅胶色谱，聚酰胺色谱，凝胶滤过色谱，离子交换色谱。

正相色谱法:

根据溶质极性的不同而产生的溶质在吸附剂上吸附性强弱的差异而分离

反相色谱法：

根据固溶质疏水性的不同而产生的溶质在流动相与固定相之间分配系数的差异而分离。

硅胶色谱：

颗粒直径较大，流动相仅靠重力作用自上而下缓缓流动色谱柱，流出液用人工分段收集后再进行分析。

聚酰胺色谱：

酰胺羰基与黄酮酚羟基形成氢键缔合而吸附，吸附能力与酚羟基多少、位置及氢键缔合力大小有关。

凝胶滤过色谱：

葡聚糖凝胶吸水后，形成凝胶粒子，在交链键的骨架中存在着许多网眼，网眼大可使大分子量的化合物进入，网眼小则只能使小分子量的化合物进入。

超过一定限度的大分子量物质，就被排阻在凝胶颗粒的外部难以进入网眼内部，则大分子量物质首先被洗出。

5、判断一个被分离得到的化合物的纯度，可选用哪些方法？

1.通过TLC的纯度的鉴定2.通过熔程，判断纯度。

原理很简单，纯化合物，熔程很短，1~2度。

混合物熔点下降，熔程变长。

3.基于HPLC的纯度鉴定，对于HPLC因为常用的系统较少，加之其分离效果好，我们一般不要求选择三种分子间作用力不同的溶剂系统，只要求选这三种不同极性的溶剂系统，使目标峰在不同的保留时间出峰。

4.基于软电离质谱的纯度鉴定。

5.　基于核磁共振的纯度鉴定，从氢谱中如果发现有很多积分不到一的小峰，就有可能是样品是样品中的杂质。

利用门控去偶的技术通过对碳谱的定量也能实现纯度鉴定。

6、对天然药物化学进行研究过程中常用的有机溶剂有哪些？

其极性大小顺序如何？

什么溶剂沸点特别低而需隔绝明火？

什么溶剂毒性特别大？

什么溶剂密度大于1？

哪些是亲脂性溶剂？

哪些是亲水性溶剂？

亲水性有机溶剂（与水任意混溶，甲、乙醇、丙酮），

亲脂性有机溶剂（不与水任意混溶乙醚、氯仿、苯、石油醚），

石油醚－苯－乙醚－氯仿－乙酸乙酯－正丁醇－丙酮－乙醇－甲醇－水（依次增大）

沸点特别低而需隔绝明火：

乙醚、石油醚

毒性特别大：

氯仿、苯、甲醇

溶剂密度大于1：

氯仿和二氯甲烷

7、天然药物化学成分结构鉴定时常见有哪几种波谱技术？

各有什么特点？

各波谱技术名称和特点：

⑴红外光谱：

主要用于检查功能基；

⑵紫外光谱：

主要用于检查共轭体系或不饱和体系大小；

⑶核磁共振光谱：

主要用来提供分子中有关氢及碳原子的类型、数目、互相连接方式、周围化学环境，以及构型、构象的结构信息等；

⑷质谱：

主要用于检测和确证化合物分子量及主要结构碎片。

第二章糖和苷类化合物

一、填空题

1、糠醛形成反应是指具有糖类结构的成分在（强酸）作用下脱水生产具有呋喃环结构的糠醛衍生物的一系列反应；

糠醛衍生物则可以和许多（芳胺）、（酚类）以及具有活性次甲基基团的化合物（缩合）生成有色化合物。

据此原理配制而成的Molish试剂就是有（浓硫酸）和（α-萘酚）组成，通常可以用来检查（糖类）和（苷类）成分，其阳性反应的结果现象为（两液交界面出现紫红色环）。

2、苷类又称为（配糖体），是（糖或糖的衍生物）与另一非糖物质通过（糖的端基碳原子）连接而成的一类化合物。

苷中的非糖部分称为（苷元）或（配基）。

按苷键原子分类，通常将苷类分为（N-苷）、（O-苷）、（S-苷）和（C-苷）等。

4、苷类的溶解性与苷元和糖的结构均有关系。

一般而言，苷元是（亲脂性）物质而糖是（亲水性）物质，所以苷类分子的极性、亲水性均随糖基数目的增加而（增大）。

5、苷类常用的水解方法有（酸催化水解）、（碱催化水解）、（酶催化水解）和（Smith水解）等。

对于某些在酸性条件下苷元结构不太稳定的苷类可选用（两相酸水解）、（酶水解）和Smith降解法等方法水解。

6、由于一般的苷键属缩醛结构，对烯碱较稳定，不易被碱催化水解。

但（酯苷）、（酚苷）、（烯醇苷）和（β位有吸电子基团）的苷类易为碱催化水解。

7、麦芽糖酶只能使（α-葡萄糖苷）水解；

苦杏仁酶主要水解（β-葡萄糖苷）。

8、苷类成分和水解苷的酶往往（共存）于同一生物体内，当生物体细胞受到外界影响而破坏时，苷类成分就会因与水解酶接触而被水解，所以新鲜药材采来以后应予以（迅速干燥）。

9、用质谱法测定苷类成分的分子量时，由于一般苷类成分的分子均较大，可以选用（ESI-MS）等测定以便获得较大的（分子离子峰），而不能选用（EI—MS）等，因其只能获得（碎片离子峰）。

二、选择题

1、下列苷类化合物中，最容易发生酸水解的是（D）

A．B.

C.D.

三、简答题

1、排出下列各化合物在酸水解时的难易程度，请按由易到难的顺序列出并简单说明理由。

以上各化合物在酸水解时由易到难的顺序EBDAC。

1）苷类按水解的难易程度分：

N-苷>

O-苷>

S-苷>

C-苷,因此可得以上化合物在酸水解难易程度分为：

E（N-苷）>

BD（O-苷）>

A（S-苷）>

C（C-苷）；

2）BD的难易程度，B是酚羟基（Ar-OH）与糖形成的苷键，D是醇羟基（R-OH）与糖形成苷键，当苷元在苷键原子质子化时，芳香环对苷键原子有一定的供电作用，B比D更容易在酸水解。

2、用指定的化学方法鉴别下列各组化合物

①

②

化学方法

①Molish反应：

B有紫色环产生，A呈阴性。

（因为B为苷类化合物,它在浓硫酸或浓盐酸的作用下脱水形成糠醛衍生物与α-萘酚作用形成紫红色复合物，在糖液和浓硫酸的液面间形成紫环）

②菲林反应：

B有砖红色沉淀，A呈阴性。

（因为B中有有力的酮基,具有还原型,与氢氧化铜的反应生成砖红色氧化亚铜沉淀。

3.写出苷类成分常用的几种水解方法，并比较各方法的异同点。

苷类成分常用的有以下六种水解方法，

1）酸催化水解反应；

苷键为缩醛结构，对酸不稳定，对碱较稳定，易被酸催化水解。

酸催化水解常用的试剂是水或者烯醇，常用的催化剂是稀盐酸、稀硫酸、乙酸、甲酸等。

其反应机制是苷键原子原先被质子化，然后苷键断裂形成糖基正离子或半椅式的中间体，该中间体再与水结合形成糖，并释放催化剂质子。

2）乙酰解反应；

所用的试剂是醋酐和酸，常用的酸有H2SO4、HCIO、CF3COOH和ZnCL2、BF3等。

其反应机制与酸催化水解相似，但进攻的基团是CH3CO＋而不是质子。

其中1），2）的反应机制于酸催化水解相似，但进攻的基团不同1）是质子，2）是乙酰。

3）碱催化水解和β-消除反应；

通常苷键对碱稳定对算不稳定，不易被碱水解。

由于酚苷中的芳环具有一定的吸电子作用，使糖端基碳上氢的酸性增强有利于OH-的进攻。

4）酶催化水解反应；

酶催化水解具有反应条件温和，专属性高，根据所用酶的特点可确定苷键构型，根据获得的次级苷，低聚糖可推测苷元与糖及糖与糖的连接关系，能获得原苷元等特点。

5）过碘酸裂解反应（Smith降解）；

也称为SMITH降解法，是一个反应条件温和，易得到原苷元，通过反应产物可以推测糖的种类，糖与糖的连接方式以及氧环大小的一种苷键裂解方法。

6）糖醛酸苷的选择性水解反应。

许多苷和聚糖中都有糖醛酸，特别是在皂苷和生物体内肝脏的代谢产物中，糖醛酸苷更为常见。

4.对于苷元结构不稳定的化合物，宜选用哪些方法进行水解？

为什么？

1）两相酸水解：

对于那些苷原不稳定的苷，为了获得原苷原,可采用双相水解的方法，即在水解液中加入与水不互溶的有机溶剂如苯等，使水解后的苷元立即进入有机相，避免苷元长时间于算接触，达到保护苷元的目的。

2）酶水解：

3）过碘酸裂解反应（Smith降解）；

第三章苯丙素类化合物

1、广义的苯丙素类化合物包括（简单苯丙素类），（香豆素类），（木脂素）和（木质素类），（黄酮类）。

2、天然香豆素类化合物一般在（C7位）上具有羟基，因此，（7-羟基香豆素（伞形花内酯））可以认为是天然香豆素类化合物的母体；

按其母核结构，可分为（简单香豆素）类，（呋喃香豆素）类，（吡喃香豆素）类，（其他香豆素）类。

3、香豆素因具有内酯结构，可以在碱液中（开环），酸液中（闭环），因而可用（碱溶酸沉）法提取；

又小分子香豆素具有（挥发性），也可用水蒸气蒸馏法提取。

二、简答题

1、写出下列化合物的化学结构，并比较下列已知条件下各化合物Rf值的大小顺序

样品：

7-羟基香豆素、7，8-二羟基香豆素、7-O-葡萄糖基香豆素、7-甲氧基香豆素等4个化合物；

层析条件：

硅胶G薄层板，以苯-丙酮（5:

1）展开，紫外灯下观察荧光。

化合物名称

7-羟基香豆素

7，8-二羟基香豆素

7-O-葡萄糖基香豆素

7-甲氧基香豆素

化学结构

Rf值从大到小的排列顺序是：

7-甲氧基香豆素>

7-羟基香豆素>

7，8-二羟基香豆素>

7-O-葡萄糖基香豆素。

2、完成下列化学反应式

OH-

长时间加热

3、用指定的方法鉴别下列化合物，并写明实验条件和结果现象

⑴化学方法

1伞形花内酯、槲皮素

①Liebermann-Burchard反应产生红色渐变为污绿色的是黄花夹竹桃苷元（强心苷类）；

其余两种物质中异羟肟酸铁反应显红色的是伞形花内酯（香豆素），盐酸-镁粉反应显红色的是槲皮素（黄酮类）。

②Molish反应两液交界面曾现紫红色环的是C；

其余化合物中不能和三氯化铁试剂反应生成绿色的是A；

再余下的两个化合物中，能与Gibb’s试剂反应产生蓝色或Emerson试剂反应产生红色的是B，不能与Gibb’s试剂或Emerson试剂反应产生相应颜色变化的是D。

⑵波谱方法

①1H-NMR：

线型呋喃香豆素与角型呋喃香豆素。

线型呋喃香豆素，角型呋喃香豆素的1H-NMR具有相同特征，又有典型区别。

相同的特征是呋喃环上2个H形成AB系统，偶合常数约为2-3Hz.典型区别是线型呋喃香豆素为香豆素母核上6，7取代，因此5-H,8-H分别呈现单峰。

而角型呋喃香豆素为香豆素母核上7，8取代，因此5-H,,6-H形成AB系统，偶合常数约为8Hz，依据此可以明确区别.线型呋喃香豆素和角型呋喃香豆素。

4、在提取香豆素类化合物时为何常选用有机溶剂提取法，而慎用碱溶酸沉法，请简述理由。

教材相关内容p129

三、分析题

1、波谱综合解析题

在罗布麻叶的化