天然药化考试总结.docx

1、天然药化考试总结天然药物化学：是运用现代科学理论与方法，研究天然药物中化学成分的一门学科。 研究对象：天然药物中化学成分 研究容：各类天然药物中的结构特点、理化性质、提取分离方法以及主要类型化学成分的结构鉴定等 研究的目的及意义：1.阐明天然药物中的药效物质基础，探索中药防治疾病的原理；2.促进药理药效理论研究的深入；3.促进建立和完善中药的质量评价标准；4.扩大药源，为研制开发新药提供理论与实践基础天然药物来源：植物、动物、矿物、微生物和海洋生物一次代（初生代）：指对维持植物生命活动必不可少的过程一次代物：由一次代产生的维持植物生命最基本的，不可缺少的物质二次代：在特定的条件下，一些重要的一

2、次代产物作为原料或前体，又进一步经历不同的代过程二次代产物：由二次代产生的物质叫做二次代产物乙酸丙二酸途径：通过这一途径可以合成脂肪酸、酚类和蒽酮类化合物甲戊二羟酸途径：萜类和甾体化合物均由这一途径生成桂皮酸及莽草酸途径：具有C6-C3基本骨架的苯丙素、 C6-C3-C6结构的黄酮类化合物均由此途径合成而来氨基酸途径：大多数生物碱类成分由此途径生成复合途径：结构复杂的化合物可由多种生物合成途径复合完成有效成分的提取方法：溶剂提取法、水蒸气蒸馏法、超临界流体萃取法溶剂提取法：煎煮法、浸渍法、渗漉法、回流提取法、连续回流提取法 作用原理：溶剂穿透药材粉末的细胞膜，溶解溶质，形成细胞的外浓度差，将溶

3、质渗出细胞膜，达到提取目的。 溶剂的选择（相似相溶原理）（1）分类：溶剂按极性大小可以分为三类，即亲脂性溶剂、亲水性溶剂和水。（2）极性：常用溶剂极性由强到弱石油醚四氯化碳苯二氯甲烷氯仿乙醚乙酸乙酯正丁醇丙酮甲醇（乙醇） 双糖极性 苷：均为固体，糖基少的具有完整的晶形呈结晶状，含糖基多的多为具有吸湿性的无定形粉末。亲水性大小与连接糖的数目、位置有关。苷元：为亲脂性 （2）苷键的裂解：酸水解、碱水解、乙酰解、酶水解和氧化开裂 酸催化水解反应：苷原子先质子化，然后断键生成阳碳离子或半椅式的中间体，中间体再与水结合成糖 从易到难顺序为：N O S C 乙酰解反应：与酸催化水解相似，以CH3CO+（即

4、乙酰基，Ac）为进攻基团常用试剂：醋酐和酸 常用酸:H2SO4、HClO4、CF3COOH或Lewis酸（ZnCl2、BF3）等糖和苷的提取分离 （1）提取：主要为溶剂法水、稀醇（单糖、低聚糖、多糖） （2）分离：活性炭柱色谱、纤维素色谱、离子交换柱色谱、凝胶柱色谱、季铵氢氧化物沉淀法、分级沉淀或分级溶解法 活性炭柱色谱吸附规律：对极性基团多的化合物吸附力大于极性基团少的化合物；对芳香族化合物吸附力大于脂肪族化合物；对分子量大的化合物吸附力大于分子量小的化合物；对于糖的吸附力：多糖低聚糖单糖 装柱上样洗脱（顺序为：H2O、10%、20%、30%、50%、70%的乙醇液；无机盐、单糖等二糖三糖多

5、糖） 凝胶柱色谱操作过程：将凝胶在适当的溶液中浸泡；待充分膨胀后装入层析柱；用洗脱液洗脱；收集、回收溶液，干燥。苷的提取： 苯丙素：天然存在的一类含有一个或几个C6-C3基团的酚性物质简单苯丙素：苯丙烯、苯丙酸、香豆素、木脂素等结构与分类：苯丙烯类、苯丙醇类、苯丙醛类、苯丙酸类提取分离提取：简单苯丙素类一般用有机溶剂或水提取；苯丙烯、苯丙醛及苯丙酸的简单酯类衍生物可用水蒸汽蒸馏法提取；苯丙酸衍生物可用有机酸的常规方法分离：一般可经纤维素、硅胶、大孔树脂或聚酰胺等色谱法分离香豆素类化合物：简单香豆素、呋喃香豆素、吡喃香豆素、其它香豆素类结构：香豆素基本母核，大部分7位有含氧取代分类1、简单香豆素

6、：是指在苯环一侧有取代，且7位OH未与6或8位取代基形成呋喃环或吡喃环的香豆素类2、呋喃香豆素：7位羟基与6或8位取代异戊烯基缩合形成呋喃环的香豆素类3、吡喃香豆素：7位OH与6或8位异戊烯基缩合形成吡喃环的香豆素类4、其它香豆素类：主要包括-吡喃酮环上取代的香豆素类理化性质:(1)荧光：香豆素类在可见光下为无色或浅黄色结晶，在紫外光下可见蓝色荧光(2)酯的碱水解反应：酯结构在碱性条件下可水解开环，生成邻羟基桂皮酸盐(3)显色反应 1、异羟肟酸铁反应：香豆素具有酯结构，碱性条件下开环，与盐酸羟胺缩合生成异羟肟酸，在酸性条件下再与Fe3+络合而显红色。 2、酚羟基反应：因分子中含有酚羟基所以可以

7、与FeCl3反应产生绿色至黑绿色沉淀。若取代羟基的邻对位无取代可用重氮化试剂反应而显红色至紫红色。 3、Gibbs反应：在PH=910时，酯环水解生成酚羟基，如其对位（6位）无取代，则与2，6二氯苯醌亚胺（Gibbs试剂）反应而显蓝色。 4、Emerson反应：与Gibbs反应类似，6位无取代时与Emerson试剂（4-氨基安替比林和铁氰化钾）反应生成红色。提取分离提取：溶剂提取法、碱溶酸沉法、水蒸汽蒸馏法 分离：柱色谱、制备薄层色谱和高效液相色谱生物活性：低浓度可刺激植物发芽和生长作用，高浓度则抑制；光敏作用；抗菌、抗病毒作用；平滑肌松弛作用；抗凝血作用；肝毒性木脂素：二苄基丁烷类、二苄基丁

8、酯类、芳基萘类、四氢呋喃类、双四氢呋喃类、联苯环辛烯类理化性质：木脂素多具有多个手性碳或手性中心，大部分具有光学活性，遇酸易异构化提取分离：溶剂法、碱溶酸沉法、色谱法木脂素的检识常用显色剂：1%茴香醛-浓硫酸试剂，110加热5分钟；5%或10%磷钼酸乙醇溶液，120加热至斑点出现；10%H2SO4乙醇溶液，110加热5分钟；碘蒸气，熏后呈黄棕色，置紫外光下观察荧光。生物活性：抗肿瘤、肝保护和抗氧化作用、中枢神经系统作用、血小板活化因子拮抗作用、抗病毒，抗菌作用、平滑肌解痉作用、毒鱼作用、杀虫作用、其它作用醌类化合物：指具有醌式结构或容易转变为具有醌类性质的化合物，以及在生物合成方面与醌类有密切

9、联系的化合物 主要分为苯醌，萘醌、菲醌和蒽醌四类型蒽醌类：（一）单蒽核类1.蒽醌及其苷类（醌母核上常被-OH、-OCH3、-COOH等取代）：大黄素型、茜草素型2.蒽酚（或蒽酮）衍生物（2）双蒽核类：二蒽酮类衍生物、萘骈二蒽酮衍生物理化性质物理性质：升华性及挥发性、不同pH条件下显不同的颜色化学性质酸性（以游离蒽醌类衍生物为例，酸性强弱将按下列顺序排列：含-COOH 2个以上-OH 1个-OH 2个-OH 1个-OH）、碱性、颜色反应颜色反应（1）Feigl反应醌类氧化还原过程：醌类衍生物在碱性条件下，加热能迅速与醛类及二硝基苯反应，生成紫色化合物（2）无色亚甲蓝显色试验：在进行薄层色谱检查或

10、纸色谱检查时，无色亚甲蓝作喷雾显色剂，能检出苯醌及萘醌，样品在白色背景上作为蓝色斑点出现（3）Borntragers反应（保恩特来格）：羟基蒽醌类化合物遇碱显红紫红色的反应（4）与活性次甲基试剂反应 （Kesting-Craven法）：当苯醌及萘醌类化合物的醌环上有未被取代的位置时，即可在氨碱性下与一些含有活性次甲基试剂的醇溶液反应，生成蓝绿色或蓝紫色（5）与金属离子反应：在蒽醌类化合物结构中，如果有-酚羟基或具有邻二酚羟基时，则可与Pb2+、Mg2+等金属离子形成络合物，颜色不同，有橙红、紫红、蓝色等（6）对亚硝基二甲苯胺反应：9或10位未取代的羟基蒽酮类可与0.1%对硝基二甲苯胺吡啶溶液反

11、应产生各种颜色提取分离提取：有机溶剂提取法、碱提取酸沉淀法、水蒸气蒸馏法游离羟基蒽醌的分离：pH梯度萃取法、层析法蒽醌苷的分离：铅盐法、溶剂法生物活性：泻下作用、抗菌作用、扩冠状动脉的作用、其它作用黄酮类化合物：泛指两个苯环（A、B）通过三个碳原子相互连接而成（C6-C3-C6）结构的一系列化合物分类：黄酮类：以2-苯基色原酮为基本母核，3位无含氧取代，B环连接在2位 黄酮醇类：基本母核的3位上有含氧取代， B环连接在2位 二氢黄酮类：基本母核的2、3位双键被氢化，3位无含氧取代，B环连在2位 二氢黄酮醇类：基本母核的2、3位双键被氢化，3位有含氧取代，B环连接在2位 异黄酮类：基本母核为3-

12、苯基色原酮的结构，即B环联结在C环的3位上 二氢异黄酮类：基本母核2、3位被氢化，B环连接在3位上 查耳酮：氢黄酮C环的1、2位键断裂生成开环衍生物，即三碳链不构成环生物活性：对心血管系统的作用、保护肝脏、抗炎、雌性激素样作用、抗菌及抗病毒、泻下、解痉、抗癌显色反应1.HCl-Mg粉反应：在1ml甲醇或乙醇的样品溶液中，加少许镁粉振摇，再加几滴浓盐酸12分钟（可微热）即可显色，大多显红紫红色，少数蓝色或绿色。但查耳酮、橙酮、儿茶素类不显色2.钠汞齐还原反应：在样品的乙醇溶液中加入钠汞齐，放置数分钟至数小时，或加热过滤，绿叶用盐酸酸化则黄酮、二氢黄酮类显红色，黄酮醇类显黄淡红色，二氢黄酮醇显棕色

13、3.四氢硼钠还原反应：反应后，二氢黄酮（醇）类被还原产生红紫红色，其它黄酮类均为负反应4.AlCl3反应：反应生成络合物 多呈黄色，在紫外灯下显鲜黄色荧光，但4-OH黄酮醇或7，4二羟基黄酮醇显天蓝色荧光5.锆盐枸橼酸反应：样品0.510mg溶于10ml甲醇，加2%二氯氧锆（ZrOCl2）甲醇液1ml，则会出现黄色（生成了络合物），再加入2%枸橼酸甲醇液，如黄色不退表示有3-OH，如退色表示无3-OH但有5-OH6.氨性氯化锶反应：如黄酮分子中有邻二酚羟基则可与氨性氯化锶反应，产生绿色至棕色乃至黑色沉淀7.三氯化铁反应：黄酮分子都含有酚羟基可与FeCl3反应呈现紫、绿、蓝等不同的颜色8.硼酸显

14、色反应：分子中含有下列结构可与硼酸反应产生亮黄色。5-OH黄酮与6-OH查耳酮结构符合要求，反应呈阳性，可将这两种与其他区分9.碱性试剂反应：黄酮与碱性试剂可生成黄色、橙色或 红色 （1）黄酮类在NaOH水溶液中产生黄橙色。 （2）查耳酮或橙酮遇碱变红或紫红。二氢黄酮在冷碱中呈黄橙色，放置或加热变深红紫红色 （3）黄酮醇碱中先呈黄色，通入空气后由于3-OH氧化，变为棕色。 （4）当分子含3个邻位OH时，在NaOH液中会产生暗绿色或蓝绿色沉淀。提取分离提取：乙醇或甲醇提取法（9095%的醇适于提取游离黄酮，60%左右适于提取黄酮苷）、热水提取法（仅限于黄酮苷类）、碱性水或稀醇提取法分离：溶剂萃取

15、法、PH梯度萃取（5%NaHCO3可萃取出7,4-二羟基黄酮；5%Na2CO3萃取出7或4-羟基黄酮；0.2%NaOH可萃取出具一般酚羟基的黄酮；4%NaOH萃取出5-OH黄酮）、柱色谱法（分子中酚羟基越多则吸附越强，形成分子间氢键，难以洗脱；易形成分子氢键则与聚酰胺的吸附力减小，易被洗脱；分子芳香化程度越高，共轭双键越多，吸附力越强，难以洗脱；不同类型被吸附强弱顺序为：黄酮醇黄酮二氢黄酮异黄酮；若洗脱剂为含水系统时，黄酮苷比游离态先洗脱下来）萜类化合物：凡由甲戊二羟酸衍生、且分子式符合（C5H8 )n 通式的衍生物物合成:1.经验异戊二烯法则(萜类化合物均由异戊二烯单位以头尾顺序或非头尾顺序

16、相连而成);生源异戊二烯法则(萜类化合物由甲戊二羟酸衍生而成)提取分离提取:1、溶剂提取法：对于非苷性化合物用甲醇或乙醇提取，回收溶剂后加水悬浮，再用乙酸乙酯萃取，也可用不同极性溶剂依次萃取。苷类可先用乙醚或石油醚萃取，除去强脂溶性杂质，水溶液再用正丁醇萃取，回收正丁醇即得总苷。2、碱提酸沉法：适用于含酯环的萜类，在热碱中开环成盐溶于水，酸化后又闭环析出，但对酸碱易引起结构发生不可逆变化的萜酯不可用该法。3、吸附法：利用活性炭和大孔树脂吸附水溶液中的萜苷后，先用水及稀醇依次洗去水溶性杂质，再用合适浓度的乙醇洗脱萜苷。例如：桃叶珊瑚苷及甜叶菊苷可分别用活性炭和大孔树脂纯化获得。分离:结晶法、利用

17、特殊官能团分离、柱色谱（常用吸附剂：硅胶、中型氧化铝；洗脱剂：石油醚、正己烷、环己烷、苯等单一溶剂加入不同比例的乙酸乙酯或用氯仿-甲醇洗脱）挥发油的提取1.蒸馏法： 是最常用的方法，可以共水蒸馏、隔水蒸馏或水蒸气蒸馏2.溶剂法：用低沸点的有机溶剂回流提取或冷浸3.吸收法：用于贵重的挥发油如玫瑰油，茉莉花油等4.压榨法： 用于含量多的原料如新鲜的橘子皮、柠檬皮等。5.超临界二氧化碳流体提取；可防止受热不稳定的挥发油，可提高品质6.冷冻析晶法：将挥发油于0以下放置使结晶析出分离7.分馏法：挥发油的组成成分类别不同，沸点有差别，可用分馏法大致分离不纯需纯化。8.化学分离法：碱性成分的分离；酚、酸性成

18、分的分离；醇类的分离；醛、酮的分离9.色谱分离法：吸附柱色谱最常用硅胶和氧化铝柱色谱。洗脱剂多用石油醚或己烷，混以不同比例的乙酸乙酯三萜类化合物：由30个碳原子组成的萜类化合物，分子中有6个异戊二烯单位。 组成：由苷元（四环或者五环三萜）和糖组成。 糖链：单糖链、双糖链、三糖链 成苷位置：3-OH、28-COOH（酯苷）、其它位-OH原生皂苷：天然产生，未发生水解的皂苷 次生皂苷：原生苷的糖被部分降解的产物四环三萜：达玛烷型（C8位有角甲基且为构型）、羊毛脂烷型（3S）-环氧鲨烯通过椅船椅式构象形成）、甘遂烷型、环阿屯烷型、葫芦烷型、楝烷 人参总皂苷不能表现出溶血的现象达玛烷型的人参皂苷在HC

19、l溶液中加热煮沸水解，会发生差向异构化只能得到人参二醇和人参三醇，得不到原生皂苷元原人参二醇和原人参三醇。若要得到原人参皂苷元，必须在缓和的条件下水解20(S)-原人参三醇衍生的皂苷有溶血性质，而由20(S)-原人参二醇衍生的皂苷具对抗溶血的作用，因此人参总皂苷不能表现出溶血的现象。 五环三萜：齐墩果烷型、乌烷型、羽扇豆烷型、木栓烷型三萜类化合物的理化性质溶解度:苷元多有较好结晶，能溶于石油醚、苯、乙醚、氯仿等有机溶剂，而不溶于水；成苷后，极性加大，不易结晶，多为无色定形粉末，可溶于水，易溶于热水，醇中，难溶于乙醚、苯等极性小的有机溶剂，含水丁醇或戊醇对皂苷的溶解度较好。皂苷多数具有苦而辛辣味

20、，吸入鼻能引起喷嚏。颜色反应（1）醋酐-浓硫酸反应：可产生黄-红-紫-蓝等颜色最后褪色。（2）五氯化锑反应：SbCl5显灰蓝色、灰紫色等多种颜色。（3）三氯醋酸反应：生成红色-蓝色。（4）氯仿-浓硫酸反应：硫酸层呈现红色或蓝色，氯仿层有绿色荧光出现。（5）冰醋酸-乙酰氯反应：淡红色或紫红色。表面活性溶血作用沉淀反应:皂苷水溶液可和金属盐如铅盐、钡盐、铜盐等产生沉淀三萜皂苷元提取：1、醇类溶剂提取后，提取物依次用石油醚、氯仿、乙酸乙酯等溶剂进行分部提取，然后进一步分离 ，三萜苷元主要来自氯仿部位；2、以皂苷形式存在的，水解后用氯仿等溶剂萃取，然后进行分离三萜皂苷提取：用稀醇提取，提取液减压浓缩后

21、，加适量水，必要时先用石油醚等萃取，去杂，后用正丁醇萃取，减压蒸干，通过大孔吸附树脂，水洗去糖等，后用30%80%甲醇或乙醇梯度洗脱，洗脱液减压蒸干，得粗制总皂苷。用重结晶、层析等方法分离纯化皂苷。 三萜皂苷分离：分段沉淀法：由于皂苷难溶于乙醚、丙酮等溶剂，故可将粗皂苷先溶于少量乙醇中，然后逐渐加入乙醚、丙酮、皂苷即可析出，可逐渐降低溶剂极性，不同极性的皂苷就会分批沉淀出来，但效果不太好。吸附柱色谱：正相或反相硅胶柱色谱、分配柱色谱、高效液相色谱、大孔树脂 正相硅胶色谱：常用硅胶，用混合有机溶剂洗脱； 反相硅胶色谱：常用Rp-18、Rp-8反相硅胶，用甲醇-水混合系统洗脱。 分配柱色谱：由于皂

22、苷极性大，常用硅胶作支持剂，3%草酸水溶液为固定相，流动相为含水的混合有机溶剂 高效液相色谱：分离效能较高，采用反相色谱柱，以甲醇-水、乙腈-水等系统洗脱 大孔树脂：分离极性较大的化合物，尤其适用于皂苷的精制和初步分离，将含有皂苷的水溶液上大孔树脂柱后，先用水洗涤除去糖和其他水溶性杂质，然后再用不同浓度的甲醇和乙醇依照浓度由低到高的顺序进行梯度洗脱。甾体化合物（类固醇化合物）：化学结构中具有甾体母核-环戊烷骈多氢菲的一类化合物 主要包括：植物甾醇、胆汁酸、C21甾类（侧链为羟甲基衍生物）、昆虫的变态激素、强心苷（侧链为不饱和酯环）、甾体皂苷（侧链为含氧螺杂环）、甾体生物碱、蟾毒配基等颜色反应1

23、.醋酐-浓硫酸：样品溶于冰醋酸，加浓硫酸-醋酐(1:20)，产生红红紫蓝绿污绿等颜色变化，最后褪色。 2.Salkowski（氯仿-浓硫酸）反应：样品溶于氯仿，沿管壁滴加浓硫酸，氯仿层显血红色或青色，硫酸层显绿色荧光。 3.三氯乙酸反应：与25%三氯乙酸乙醇溶液反应呈红紫色。4.三氯化锑或五氯化锑反应: 样品液点于滤纸上，喷20%SbCl5的氯仿溶液，于6070下加热，呈现灰蓝、蓝、灰紫色等颜色。C21甾类:以孕甾烷或其异构体为基本骨架的羟基衍生物。一般A/B环为反式稠合，B/C为反式，C/D环为顺式稠合。甾体母核上多有羟基、羰基（多在C20位）、酯基及双键（C5、C6位）。C17位侧链多为-

24、构型，但也有-构型。 强心苷:存在于植物中具有强心作用的甾体苷类化合物，由强心苷元和糖缩合而成的一类苷 五元不饱和酯环：称为强心甾烯类，即甲型强心苷元 六元不饱和酯环：称为海葱甾二烯或蟾蜍甾二烯类，即乙型强心苷元理化性质（1）性状：多为无定形粉末或无色结晶，具有旋光性，C17位侧链为构型者味苦，对粘膜具有刺激性（2）溶解度：强心苷一般可溶于水、醇、丙酮等极性溶剂，微溶或几乎不溶于乙醚、苯和石油醚等极性小的溶剂（3）酯环反应：酯环开环反应、酯环双键氧化反应（四）脱水反应：强心苷在强酸（3%-5%HCl）条件下加热水解时，苷元羟基易发生脱水反应成烯，得到次生的脱水苷元（五）水解反应 ：强心苷的苷键可被酸或酶催化水解，分子中的酯环和其它酯键能被碱水解脱水反应 酸水解：（1）温和酸水解：用稀酸在含水醇中经短时间加热回流，可使强心苷水解为苷元和糖（2）强烈酸水解3）盐酸-丙酮法：将强心苷置于含1%HCl的丙酮溶液中，20 置放两周。糖分子中C2-OH和C3-OH与丙酮反应，在发生水解可得到原生苷元和糖的衍生