2018年主管药师考试天然药物化学考点精讲

第 1 页天然药物化学天然药物化学考试方向第一节 总论单元 细目 要点 要求 1.绪论 天然药物化学研究内容及其在药学事业中的地位 了解 （1）溶剂提取法 掌握 （2）水蒸气蒸馏法 掌握 2.提取方法 （3）升华法 了解 （1）溶剂萃取法的原理及应用 了解 一、总论 3.分离与精制方法 （2）沉淀法的原理及应用 了解 一、绪论1.天然药物化学的基本含义及研究内容有效成分：具有生理活性、能够防病治病的单体物质。有效部位：具有生理活性的多种成分的组合物。2.天然药物来源 包括植物、动物、矿物和微生物，并以植物为主，种类繁多。3.天然药物化学在药学事业中的地位（1）提供化学药物的先导化合物；（2）探讨中药治病的物质基础；（3）为中药炮制的现代科学研究奠定基础；（4）为中药、中药制剂的质量控制提供依据；（5）开辟药源、创制新药。二、中草药有效成分的提取方法第 2 页溶剂提取法（掌握）1.溶剂选择1）常用的提取溶剂：亲脂性有机溶剂、亲水性有机溶剂和水。常用中药成分提取的溶剂按极性由强到弱的顺序：水甲醇乙醇丙酮正丁醇乙酸乙酯二氯甲烷乙醚氯仿苯石油醚。水、甲乙丙丁蠢、指甲玩，迷仿苯石油2）各类溶剂所能溶解的成分（相似相溶原理）溶剂 类别 可溶类型 具体类型 水 最安全，极性最强 能溶于水 氨基酸、蛋白质、糖类、生物碱盐、有机酸盐、无机盐 甲醇（毒）、乙醇、丙酮 亲水性有机溶剂 大极性的成分 苷类、生物碱、鞣质及极性大的苷元 正丁醇、乙酸乙酯、二氯甲烷、乙醚、氯仿、苯、石油醚 亲脂性有机溶剂 中等极性和小极性 生物碱、有机酸、蒽醌、黄酮、香豆素、强心苷 极性大的物质用亲水性溶剂提取，极性小的物质用亲脂性溶剂提取。石油醚常用于脱脂，即通过溶解油脂、蜡、叶绿素小极性成分而将其与其他成分分开；正丁醇是能与水分层的极性最大的有机溶剂，常用来从水溶液中萃取极性较大的苷类（皂苷）化合物。溶剂提取方法 加热 提取溶剂 特点煎煮法 加 水 亲脂性成分提取不完全，多糖类、且含挥发性成分及加热易破坏的成分不宜使用 浸渍法 不 水或其他 提取时间长，效率不高渗漉法 不 水或醇 溶剂消耗量大，费时长 回流提取法 加 有机溶剂 此法提取效率高于渗漉法，但受热易破坏的成分不宜用 连续回流提取法 加 有机溶剂 在实验室连续回流提取常采用索氏提取器或连续回流装置超临界流体萃取法：介于气体和液体之间的流体，常用的超临界流体是 CO2 ，常用的夹带剂是乙醇。优点是提取物中不残留溶剂，适于对热不稳定成分的提取。超声波提取技术：造成植物细胞壁及组织的瞬间破裂，加速有效成分溶解于溶剂。不改变有效成分的结构，缩短了时间，是一种快速、高效的提取方法。微波提取法：既提高了提取率，又降低了提取温度，对不耐热物质实用性好。2.水蒸气蒸馏法（掌握）用于具有挥发性、能随水蒸气蒸馏且不被破坏的成分的提取。主要用于挥发油的提取。3.升华法（了解）物质受热时不经过熔融直接转化为蒸气，遇冷后又凝结成固体。如茶叶中的咖啡因、樟木中的樟脑。三、中草药有效成分的分离与精制（了解）第 3 页分离方法 具体分类 原理 实例 溶剂萃取法 溶剂分配法 在两相溶剂中分配系数不同 正丁醇-水萃取皂苷 溶剂沉淀法 改变溶解度 水醇法：多糖、蛋白质等水溶性大分子被沉淀 醇水法：沉淀除去树脂、叶绿素等脂溶性杂质 酸碱沉淀法 调节溶液的 pH 黄酮、蒽醌、有机酸等酸性成分-碱提取酸沉淀法 生物碱-酸提取碱沉淀法沉淀法 盐析法 改变溶解度 三颗针中提取小檗碱就是加入氯化钠促使其生成盐酸小檗碱而析出沉淀 考点：提取方法的特点下列属于不需要加热的提取方法是A.回流法B.煎煮法C.分馏法D.渗漉法E.沉淀法正确答案D考点：提取方法的原理主要用于挥发油的提取方法是 A.水蒸气蒸馏法B.浸渍法C.超临界流体萃取法D.升华法E.浸渍法正确答案A第二节 苷类1.定义 苷的定义 掌握 （1）N-苷的结构特点及典型化合物 了解 （2）O-苷的结构特点及典型化合物 掌握 （3）S-苷的结构特点及典型化合物 了解 2.结构与典型化合物植物来源、生物活性和用途 （4）C-苷的结构特点及典型化合物 掌握 （1）性状 了解 （2）旋光性 了解 （3）溶解度 掌握 二、苷类 3.理化性质 （4）苷键的裂解 掌握 第 4 页（5）检识 掌握 （1）原生苷的提取 了解 4.提取 （2）次生苷的提取 了解 一、苷的定义（掌握）苷类又称配糖体。单糖的分类五碳糖：如 D-木糖、L-阿拉伯糖甲基五碳糖：L-鼠李糖六碳糖：如 D-葡萄糖六碳酮糖：如 D-果糖糖醛酸：如 D-葡萄糖醛酸双糖：如芸香糖记忆：我拉木，李嫁我；六葡萄，六铜锅，双云祥。二、苷的分类1.按苷元化学结构分类 分为香豆素苷、皂苷、蒽醌苷、黄酮苷、强心苷等。2.按苷在植物体内的存在状况分类（1）原生苷：原存在于植物体内的苷。（2）次生苷：原生苷水解失去一部分糖后生成的苷称为次生苷。（苦杏仁苷是原生苷，水解后形成的野樱苷就是次生苷）3.按成苷键的原子分类（ O-苷、S-苷、N-苷和 C-苷）（1）O-苷（掌握）醇苷：强心苷、三萜皂苷和甾体皂苷；酚苷：蒽醌苷、香豆素苷、黄酮苷；氰苷（-羟基腈）：苦杏仁苷； -羟基腈很不稳定，立即分解为醛（或酮）和氢氰酸。酯苷：山慈菇苷 A；吲哚苷。氧苷记忆：氧分一直青春2.S-苷：黑芥子苷、萝卜苷糖的半缩醛羟基与苷元上的巯基脱水缩合而成的苷称为硫苷。 3.N-苷：腺苷和鸟苷，巴豆苷4.C-苷：葛根素、芦荟苷苷的分类记忆：青杏苦，指山姑，会碳根，留萝籽，纯新造。豆馅鸟蛋，同恩香氛。三、苷的理化性质性状 分子量较小为无色或白色结晶，分子量较大为非结晶性的白色固体 溶解性 其亲水性随糖基的增多而增大，苷类在甲醇、乙醇、含水的丁醇中溶解度较大 第 5 页（掌握） 旋光性 多数苷类呈左旋，但水解后，由于生成的糖常是右旋，因而使混合物呈右旋 1.苷键的裂解（掌握）（1）酸催化水解按苷键原子的不同，酸水解的易难顺序：N-苷O-苷S-苷C-苷 单养留炭吡喃糖中吡喃环的 C-5 上取代基越大越难水解：五碳糖苷甲基五碳糖苷六碳糖苷七碳糖苷糖醛酸苷（-COOH）（2）酶催化水解：酶水解具有专属性高，反应温和，可获知苷键的构型，保持苷元结构不变。麦芽糖酶能水解 -葡萄糖苷；苦杏仁酶能水解一般 -葡萄糖苷；纤维素酶是 -葡萄糖苷水解酶；转化糖酶可水解 -果糖苷键。记忆：麦芽爱葡，被葡味苦，被果转化（3）碱催化水解：适于苷元为酯苷、酚苷。（4）Smith 降解法：此法适宜于苷元结构容易改变的苷及碳苷的水解。但此法不适用于苷元上有1，2-二醇结构的苷类。2.苷的检识（Molish 反应）（掌握） 于供试液中加入 3%-萘酚乙醇溶液混合后，沿器壁滴加浓硫酸，使酸沉积于下层，在硫酸与供试液的界面处产生紫色环。糖类也有此反应，单糖反应较多糖、苷类更迅速。四、提取（了解）1.原生苷的提取（抑制酶的活性）常用的方法是采用甲醇、乙醇或沸水提取，或在药材原料中拌入一定量的无机盐（如碳酸钙）。2.次生苷的提取应利用酶的活性，促使苷酶解。可在潮湿状态下，3040保温（酶在此温度下活性较强）发酵一定时间，使原生苷变为次生苷后再进行提取。考点：糖的分类下列属于甲基五碳糖的是A.甘露糖B.山梨糖C.葡萄糖D.果糖E.鼠李糖正确答案E考点：苷的分类不属于氧苷的是A.酚苷B.吲哚苷C.氰苷D.硫苷E.醇苷正确答案D第 6 页考点：糖的理化性质下列反应属于糖的检识反应的是A.菲林反应B.多伦反应C.Molish 反应D.Smith 降解法E.Feigl 反应正确答案C第三节 苯丙素类1.苯丙酸 典型化合物及生物活性 熟练掌握 （1）结构类型 了解 （2）理化性质与显色反应 （异羟肟酸铁反应掌握） 掌握 2.香豆素 （3）典型化合物与生物活性 熟练掌握 三、苯丙素类 3.木脂素 典型化合物及生物活性 掌握 苯丙素类凡是由一个或几个 C6-C3单位构成的天然成分均称为苯丙素类，包括苯丙烯、苯丙醇、苯丙酸及其缩酯、香豆素、木脂素等。一、苯丙酸（熟练掌握）植物中分布的苯丙酸大多含有酚羟基，常见的有对羟基桂皮酸、咖啡酸、阿魏酸等。金银花、菌陈中的绿原酸（也称为 3-咖啡酰奎宁酸），具有抗菌利胆的作用。阿魏酸，具有抗血小板聚集的作用。丹酚酸 B 能够治疗冠心病。记忆：绿胆，担心胃血二、香豆素1.结构类型（了解）香豆素类成分是一类具有苯骈 -吡喃酮母核的天然产物的总称。简单香豆素：多数天然香豆素成分在 C-7 位有含氧基团，故伞形花内酯常可视为香豆素类的母体。第 7 页呋喃香豆素：补骨脂内酯、白芷内酯吡喃香豆素：香豆素的 C-6 或 C-8 位上异戊烯基与邻位酚羟基环合成吡喃环结构，如花椒内酯。记忆：不服比花，简单伞2.香豆素的理化性质（掌握） 性状 分子量小的游离香豆素类多具挥发性和升华性 溶解性 游离香豆素类成分易溶于乙醚、氯仿、乙醇、甲醇等有机溶剂，也能部分溶于沸水，但不溶于冷水 内酯的碱水解 碱性条件下可水解开环，酸化即闭环恢复为内酯结构；与碱液长时间加热，再经酸化也不能环合为内酯香豆素显色反应（掌握） 荧光性质 在紫外光下，羟基香豆素类成分多显蓝色或紫色荧光 异羟肟酸铁反应 内酯环 显红色 Gibbs 反应2，6-二氯（溴）苯醌氯亚胺（Gibbs）试剂成蓝色Emerson 反应4-氨基安替比林和铁氰化钾香豆素的 C-6 位是否有取代基的存在，如为阳性反应表示 C-6位无取代 成红色3.典型化合物及生物活性（熟练掌握）蛇床子和毛当归根 蛇床子素 抑制乙肝表面抗原 秦皮 七叶内酯及七叶苷 治细菌性痢疾 海棠果内酯 抗凝血 补骨脂素与长波紫外线联合 治疗银屑病和白癜风 黄曲霉毒素 引起动物肝脏的损害并导致癌变 记忆：蛇床乙肝，七勤痢疾，白银补骨，黄曲致癌。三、木脂素（掌握）木脂素的结构与分类木脂素是由两分子（少数为三分子或四分子）苯丙素衍生物聚合而成的一类天然化合物。基本 C 架为 C6-C3第 8 页含有木脂素类的典型化合物及生物活性鬼臼毒素类木脂素属于芳基四氢萘内酯木脂素，均显示强的细胞毒活性，能显著抑制癌细胞的增殖。五味子果实中分得的五味子素、五味子醇等属于联苯环辛烯类木脂素，具有保肝和降低血清谷丙转氨酶的作用，临床上作为治疗肝炎的药物应用。水飞蓟宾属于苯骈二氧六环类木脂素，又称为黄酮木脂素，具有保肝作用。考点：香豆素的分类下列属于呋喃香豆素的是A.伞形花内酯B.七叶内酯C.补骨脂内酯D.紫花前胡素E.茵陈内酯正确答案C考点：香豆素的理化性质香豆素的 GibbS 显色反应所用的试剂是A.4-氨基安替比林B.2，6-二氯（溴）苯醌氯亚胺C.无色亚甲蓝D.活性亚甲基E.-萘酚正确答案B考点：含有木脂素的中药下列含有联苯环辛烯型木脂素的中药是A.大黄B.秦皮C.五味子D.黄芩E.薄荷正确答案C第四节 醌类1.结构类型 苯醌、萘醌、菲醌、蒽醌典型化合物及生物活性 熟练掌握 （1）理化性质 掌握 四、蒽醌 2.理化性质和显色反应 （2）显色反应 了解 第 9 页（1）提取 了解 3.提取与分离 （2）分离 了解 一、醌类的结构与分类及典型化合物（熟练掌握）苯醌 对苯醌 辅酶 Q10治疗高血压、心脏病及癌症 萘醌 -萘醌 紫草素，具有止血、抗感染、抗菌、抗癌及抗病毒等作用 邻菲醌 丹参酮 I、丹参酮A（治疗冠心病、心肌梗死） 菲醌 对菲醌 丹参新醌甲、乙、丙 记忆：苯妩媚，非单身，新对飞，爱紫草。羟基蒽醌 大黄和虎杖中的有效成分大黄素、大黄酸、大黄酚、大黄素甲醚、芦荟大黄素，具有抗菌作用。蒽酚或蒽酮 柯桠素，治疗疥癣等皮肤病有效的外用药。 蒽酮类成分芦荟苷（碳苷），是芦荟致泻的主要有效成分。蒽醌 双蒽核 二蒽酮类成分番泻苷 A、B、C、D 等为大黄及番泻叶中致泻的有效成分。 记忆：大黄虎泻，芦荟摁二、醌类化合物的理化性质与呈色反应1.理化性质（掌握）（1）性状母核上随酚羟基等助色团的引入而呈一定的颜色。（2）升华性及挥发性游离的醌类化合物一般具有升华性。小分子的苯醌类及萘醌类具有挥发性，能随水蒸气蒸馏，此性质可用于提取精制。（3）溶解度游离醌类极性较小，一般溶于甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯等有机溶剂，几乎不溶于水。与糖结合成苷后极性显著增大，易溶于甲醇、乙醇中，几乎不溶于苯、乙醚、氯仿等极性较小的有机溶剂中。（4）酸性（掌握）-COOH 酸性大于酚-OH。酚羟基数量越多，酸性越强。-羟基酸性强于 -羟基酸性。酸性由强到弱 pH 梯度提取试剂含 -COOH 2 个或以上 -OH 5%NaHC03溶液1 个 -OH 5%Na2C03溶液含 2 个或以上 -OH 1%NaOH 溶液含 1 个 -OH 5%NaOH 溶液2.醌类显色反应菲格尔（Feigl）反应 醌类衍生物在碱性条件下加热与醛类、邻二硝基苯反应，生成紫色化合物。碱液呈色反应（Borntr ger 反应） 羟基蒽醌及其苷类遇碱液呈红色或紫红色 第 10 页记忆：鲲不飞三、提取分离醇提取法 多以乙醇或甲醇为溶剂将游离蒽醌及苷提取出来 有机溶剂提取 天然苯醌和萘醌多呈游离状态，极性较小，可用氯仿、乙酸乙酯等亲脂性有机溶剂提取碱提酸沉法 提取含有酚羟基、羧基等显酸性的醌类化合物 醌类提取 水蒸气蒸馏法 具挥发性的小分子苯醌及萘醌 游离蒽醌及蒽醌苷类的分离 苷元极性小，易溶于有机溶剂层，而苷极性大，则留在水层里 醌类分离 游离蒽衍生物