天然药物化学课件(全).ppt

1、卫生部规划教材第五版卫生部规划教材第五版第一章第一章 总论总论第二章第二章 糖和苷糖和苷第三章第三章 苯丙素类苯丙素类第四章第四章 醌类化合物醌类化合物第五章第五章 黄酮类化合物黄酮类化合物第六章第六章 萜类和挥发油萜类和挥发油第七章第七章 三萜及其苷类三萜及其苷类第八章第八章 甾体及其苷类甾体及其苷类第九章第九章 生物碱生物碱 第一章第一章 一、概述一、概述三、提取分离的方法三、提取分离的方法四、结构研究方法四、结构研究方法二、生物合成二、生物合成第一章第一章总论总论天然药物化学是药物化学的一个分支学科。它主天然药物化学是药物化学的一个分支学科。它主要用现代科学理论和技术方法研究天然化学物资

2、；具要用现代科学理论和技术方法研究天然化学物资；具体内容包括主要类型的天然化学成分的体内容包括主要类型的天然化学成分的结构类型结构类型、提提取分离方法取分离方法、结构测定等结构测定等。天然药物来源天然药物来源:植物（为主）、动物、矿物天然植物（为主）、动物、矿物天然药物中的活性成分是其药效的物资基础。药物中的活性成分是其药效的物资基础。例如：例如：一、概一、概述述 一、概一、概述述 一、概一、概述述 由于现代科学技术进步，特别是将波谱解析方法由于现代科学技术进步，特别是将波谱解析方法（NMR、MS、IR、UV）用于推导化合物的结构，甚用于推导化合物的结构，甚至用至用X X晶体衍射来确定化合物结

3、构的发展，以及分离晶体衍射来确定化合物结构的发展，以及分离手段的进步，天然药化的发展速度大为加快，发现的手段的进步，天然药化的发展速度大为加快，发现的新化合物数目大为增加，微量成分、水溶性成分的分新化合物数目大为增加，微量成分、水溶性成分的分离、提纯；稳定性差的活性物资的分离等也不再是难离、提纯；稳定性差的活性物资的分离等也不再是难题了。题了。天然药物化学本身也已不再是原先的分离提取、天然药物化学本身也已不再是原先的分离提取、结构鉴定，而是逐步发展成生测指导下的分离提取、结构鉴定，而是逐步发展成生测指导下的分离提取、结构鉴定，及半合成修饰和全合成紧密结合的一门学结构鉴定，及半合成修饰和全合成紧

4、密结合的一门学科科。一、概一、概述述一、概述一、概述三、提取分离的方法三、提取分离的方法四、结构研究方法四、结构研究方法二、生物合成二、生物合成第一章第一章总论总论 1)提取前文献查阅综述和药材生药鉴定提取前文献查阅综述和药材生药鉴定2)提取方法提取方法粉碎成粗粉粉碎成粗粉有机溶剂法和水提法有机溶剂法和水提法水蒸气蒸馏法水蒸气蒸馏法升华法升华法3)分离纯化法分离纯化法根据物质溶解度的不同进行分离根据物质溶解度的不同进行分离a.温度不同温度不同,溶解度不同溶解度不同b.改变溶液的极性去杂改变溶液的极性去杂c.酸碱法酸碱法d.沉淀法沉淀法三、提取分离的方法三、提取分离的方法 根据物质分配比不同极性

5、分离根据物质分配比不同极性分离a.液液-液萃取法液萃取法b.反流分布法反流分布法c.液滴逆流层析法液滴逆流层析法d.高速逆流层析法高速逆流层析法e.GC法法f.LC法法:LC分配层析载体主要有分配层析载体主要有-硅胶硅胶,硅藻土硅藻土,纤维素等纤维素等;有正反相之分有正反相之分;压力有低、中、高之压力有低、中、高之分分;载量有分析、制备之分。载量有分析、制备之分。三、提取分离的方法三、提取分离的方法 根据物质吸附性不同极性分离根据物质吸附性不同极性分离a.极性吸附剂极性吸附剂（如（如SiO2,Al2O3.)极性强，吸附力大极性强，吸附力大非极性吸附剂非极性吸附剂(如如活性炭活性炭 对非极性化合

6、物的吸附力强对非极性化合物的吸附力强(洗脱时洗脱力随洗脱剂的极性降低而增大洗脱时洗脱力随洗脱剂的极性降低而增大)。b.化合物的极性大小依化合物的官能团的极性大小化合物的极性大小依化合物的官能团的极性大小 而定而定;溶剂的极性大小可按其介电常数溶剂的极性大小可按其介电常数()大小排列大小排列（极性渐大极性渐大 ）:己烷己烷 苯苯 无水乙醚无水乙醚 CHCl3 AcOEt 乙醇乙醇 甲醇甲醇 水水 1.88 2.29 4.47 5.20 6.11 26.0 31.2 81.0三、提取分离的方三、提取分离的方法法 c.氢键力吸附氢键力吸附聚酰胺吸附层析聚酰胺吸附层析-洗脱剂的洗脱力由小到大为洗脱剂的

7、洗脱力由小到大为:水水 甲醇甲醇 丙酮丙酮 NaOH液液 甲酰胺甲酰胺 尿素水液尿素水液根据物质分子的大小进行分离根据物质分子的大小进行分离如葡萄糖凝胶如葡萄糖凝胶(Sephadex G and LH-20.)过泸法等过泸法等根据物质解离程度不同的分离法根据物质解离程度不同的分离法离子交换法：离子交换法：强酸：强酸：-SO3H强碱强碱：-N+(CH3)3Cl-弱酸：弱酸：-CO2H弱碱弱碱：-NH2(NH,N)三、提取分离的方法三、提取分离的方法一、概述一、概述三、提取分离的方法三、提取分离的方法四、结构研究方法四、结构研究方法二、生物合成二、生物合成第一章第一章总论总论 从天然物中分离到化合

8、物单体后从天然物中分离到化合物单体后,需进行结构需进行结构鉴定鉴定,方法有波谱法方法有波谱法,化学法化学法,文献调研等。文献调研等。1)纯化和干燥化合物的样品纯化和干燥化合物的样品2)通过文献调研，理化常数和化学定性分析等初通过文献调研，理化常数和化学定性分析等初步判断结构类型步判断结构类型3)由波谱法等确定分子式，分子量，不饱和度；由波谱法等确定分子式，分子量，不饱和度；进一步推出结构官能团推出结构片断或骨进一步推出结构官能团推出结构片断或骨架推出平面结构确定其构型，构象架推出平面结构确定其构型，构象。四、结构研究方法四、结构研究方法第二章第二章一、概述一、概述二、单糖的立体化学二、单糖的立

9、体化学三、糖和苷的分类三、糖和苷的分类四、苷类化合物的理化性质四、苷类化合物的理化性质五、苷键的裂解五、苷键的裂解六、糖的核磁共振性质六、糖的核磁共振性质七、糖链的结构测定七、糖链的结构测定八、糖和苷的提取分离八、糖和苷的提取分离第二章第二章糖和苷糖和苷一、一、概述概述 糖又称作糖又称作碳水化合物碳水化合物(carbohydrates)(carbohydrates)，是自是自然界存在的一类重要的天然产物，是生命活动所然界存在的一类重要的天然产物，是生命活动所必需的一类物质，和核酸、蛋白质、脂质一起称必需的一类物质，和核酸、蛋白质、脂质一起称为生命活动所必需的四大类化合物。按照其聚合为生命活动所

10、必需的四大类化合物。按照其聚合程度可分为单糖、低聚糖（寡糖）和多糖等。程度可分为单糖、低聚糖（寡糖）和多糖等。苷类又称配糖体苷类又称配糖体(glycoside)(glycoside)，是由糖或糖是由糖或糖的衍生物等与另一非糖物质通过其端基碳原子的衍生物等与另一非糖物质通过其端基碳原子联接而成的化合物。联接而成的化合物。糖和苷类的糖和苷类的生理活性是多种多样生理活性是多种多样的，糖是植物光合的，糖是植物光合作用的初生产物，通过它进而合成了植物中的绝大部分作用的初生产物，通过它进而合成了植物中的绝大部分成分。所以糖类除了作为植物的贮藏养料和骨架之外，成分。所以糖类除了作为植物的贮藏养料和骨架之外，

11、还是其它有机物质的前体。一些具有营养、强壮作用的还是其它有机物质的前体。一些具有营养、强壮作用的药物，如药物，如山药、何首乌、大枣山药、何首乌、大枣等均含有大量糖类。苷类等均含有大量糖类。苷类种类繁多，结构不一，其生理活性也多种多样，在心血种类繁多，结构不一，其生理活性也多种多样，在心血管系统、呼吸系统、消化系统、神经系统以及抗菌消炎，管系统、呼吸系统、消化系统、神经系统以及抗菌消炎，增强机体免疫功能、抗肿瘤等方面都具有不同的活性，增强机体免疫功能、抗肿瘤等方面都具有不同的活性，苷类已成为当今研究天然药物中不可忽视的一类成分。苷类已成为当今研究天然药物中不可忽视的一类成分。许多常见的中药例如人

12、参、甘草、柴胡、黄芪、黄芩、许多常见的中药例如人参、甘草、柴胡、黄芪、黄芩、桔梗、芍药等都含有苷类。桔梗、芍药等都含有苷类。一、一、概述概述一、概述一、概述二、单糖的立体化学二、单糖的立体化学三、糖和苷的分类三、糖和苷的分类四、苷类化合物的理化性质四、苷类化合物的理化性质五、苷键的裂解五、苷键的裂解六、糖的核磁共振性质六、糖的核磁共振性质七、糖链的结构测定七、糖链的结构测定八、糖和苷的提取分离八、糖和苷的提取分离第二章第二章糖和苷糖和苷单糖结构的表示方法：单糖结构的表示方法：二、单糖的立体化学二、单糖的立体化学Fisher式式Haworth式式成环状结构后，多了一个手性碳成环状结构后，多了一个

13、手性碳-端基碳端基碳 离端基碳最远的碳原子的构型离端基碳最远的碳原子的构型 D型型L型型(Haworth式限于羰基碳与该式限于羰基碳与该原子成环的）原子成环的）二、单糖的立体化学二、单糖的立体化学绝绝对对构构型：型：端基碳端基碳(anomericcarbon)的相对构型的相对构型型型型型(Haworth式限于羰基碳与式限于羰基碳与该原子成环的）该原子成环的）是是C1相对于相对于C5的构型，因此的构型，因此-D-糖和糖和-L-糖的端基碳原子的糖的端基碳原子的构型是一样的。构型是一样的。差向异构体：差向异构体：二、单糖的立体化学二、单糖的立体化学吡喃糖吡喃糖(pyranose，六员环六员环)呋喃呋

14、喃糖糖(furanose，五员环五员环)，吡喃糖的优势构象，吡喃糖的优势构象椅式。椅式。单糖的构象：单糖的构象：二、单糖的立体化学二、单糖的立体化学一、概述一、概述二、单糖的立体化学二、单糖的立体化学三、糖和苷的分类三、糖和苷的分类四、苷类化合物的理化性质四、苷类化合物的理化性质五、苷键的裂解五、苷键的裂解六、糖的核磁共振性质六、糖的核磁共振性质七、糖链的结构测定七、糖链的结构测定八、糖和苷的提取分离八、糖和苷的提取分离第二章第二章糖和苷糖和苷三、糖和苷的分类三、糖和苷的分类一、一、单糖单糖:已发现已发现200多种多种,3C8C,多以结合态存在多以结合态存在.可分为以下几类可分为以下几类:1、

15、五碳醛碳、五碳醛碳(aldopentoses)有有L-阿拉伯糖阿拉伯糖(L-arabinose)，D-木糖木糖(D-xylose)，D-来来苏糖苏糖(D-lyxose)，D-核糖核糖(D-ribose)等。等。L-阿拉伯糖的结构如下：阿拉伯糖的结构如下：三、糖和苷的分类三、糖和苷的分类2、六碳醛糖、六碳醛糖(aldohexose)常见的有常见的有D-葡萄糖葡萄糖(D-glucose)，D-甘露糖甘露糖(D-mannose)，D-阿洛糖阿洛糖(D-allose)，D-半乳糖半乳糖(D-galactose)等。其中以等。其中以D-葡萄糖最为常见。葡萄糖最为常见。三、糖和苷的分类三、糖和苷的分类3、

16、六碳酮糖、六碳酮糖(ketohexose,hexulose)如如D-果糖果糖(D-fructose)，L-山梨糖山梨糖(L-sorbose)等。下图为等。下图为-D-果糖的结构：果糖的结构：返回返回4、甲基五碳糖、甲基五碳糖常见的有常见的有L-鼠李糖鼠李糖(L-rhamnose)，L-夫糖夫糖(L-fucose)和和D-鸡纳糖鸡纳糖(D-quinovose)。如。如L-鼠李糖的结构。鼠李糖的结构。5、支碳链糖、支碳链糖糖链中含有支链，如糖链中含有支链，如D-芹糖芹糖(D-apiose)和和D-金金缕梅糖缕梅糖(D-hamamelose,结构如下结构如下)三、糖和苷的分类三、糖和苷的分类6、氨基糖氨基糖(aminosugar)单糖的一个或几个醇羟基单糖的一个或几个醇羟基置换成氨基。如庆大霉素的结构：置换成氨基。如庆大霉素的结构：7、去氧糖、去氧糖(deoxysugars)单糖分子的一个或二个羟单糖分子的一个或二个羟基被氢原子取代的糖，常见的有基被氢原子取代的糖，常见的有6-去氧糖、甲基五去氧糖、甲基五碳糖、碳糖、2,6-二去氧糖及其二去氧糖及其3-O-甲醚等。该类糖在强心甲醚等。该类糖在