天然药物化学 知识点

第 1 页 共 41 页 第一题第一题 是非判断题 是非判断题 10 小题 小题 10 分 分 第二题第二题 写出下列化合物的类型 写出下列化合物的类型 10 小题 小题 20 分 分 第三题第三题 单项选择题 单项选择题 15 小题 小题 30 分 分 第四题第四题 名词解释 名词解释 4 小题 小题 12 分 分 第五题第五题 简答题 简答题 3 小题 小题 15 分 分 第六题第六题 提取分离题 提取分离题 2 小题 小题 13 分 分 第一章 总论 一 绪论 1 天然药物化学定义 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 2 天然药物化学研究内容 其研究内容包括各类天然药物的化学成 分的结构特点 物理化学性质 提取分离方法以及主要类型化学成 分的结构鉴定等 此外 还将涉及主要类型化学成分的生物合成途 径等方面 二 提取方法 一 常用溶剂的特点 环己烷 石油醚 苯 氯仿 乙醚 乙酸乙酯 正丁醇 丙酮 乙 醇 甲醇 极性 小 大 第 2 页 共 41 页 亲脂性 大 小 亲水性 小 大 比水重的有机溶剂 氯仿 与水分层的有机溶剂 环己烷 正丁醇 能与水分层的极性最大的有机溶剂 正丁醇 与水可以以任意比例混溶的有机溶剂 丙酮 甲醇 极性最大的有机溶剂 甲醇 极性最小的有机溶剂 环己烷 介电常数最小的有机溶剂 石油醚 常用来从水中萃取苷类 水溶性生物碱类成分的有机溶剂 正丁醇 溶解范围最广的有机溶剂 乙醇 二 各种提取方法 常见的提取方法有 溶剂提取法 水蒸气蒸馏法 升华法 其中 溶剂提取法应用最广 溶剂提取法 1 溶剂提取法的原理 根据相似者相溶原理 选择与化合物极性 相当的溶剂将化合物从植物组织中溶解出来 同时 由于某些化合 物的增溶或助溶作用 其极性与溶剂极性相差较大的化合物也可溶 解出来 2 水蒸气蒸馏法 适用于具有挥发性 能随水蒸汽蒸馏而不被破 第 3 页 共 41 页 坏 难溶或不溶于水的成分的提取 如挥发油 小分子的香豆素类 小分子的醌类成分 3 升华法 固体物质受热不经过熔融 直接变成蒸汽 遇冷后又 凝固为固体化合物 称为升华 中草药中有一些成分具有升华的性 质 可以利用升华法直接自中草药中提取出来 如樟脑 咖啡因 三 分离纯化方法 一 结晶及重结晶法 利用不同温度可引起物质溶解度的改变的性质以分离物质 将不是 结晶状态的固体物质处理成结晶状态的操作称结晶 将不纯的结晶 进一步精制成较纯的结晶的过程称重结晶 二 根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离 1 常见方法有液 液萃取法 逆流分溶法 CCD 液滴逆流色谱法 DCCC 高速逆流色谱 HSCCC 气液分配色谱 GC 或 GLC 及液 液分配色谱 LC 或 LLC 2 正相色谱 通常 分离水溶性或极性较大的成分如生物碱 苷类 糖类 有机酸等化合物时 固定相多采用强极性溶剂 如水 缓冲 溶液等 流动相则用氯仿 乙酸乙酯 丁醇等弱极性有机溶剂 称 之为正相色谱 3 反相分配色谱 分离脂溶性化合物 如高级脂肪酸 油脂 游离 甾体等时 则两相可以颠倒 固定相可用液状石蜡 而流动相则用 水或甲醇等强极性溶剂 故称之为反相分配色谱 第 4 页 共 41 页 三 根据物质的吸附性差别进行分离 1 1 物理吸附定义 物理吸附也叫表面吸附 是因构成溶液的分 子 含溶质及溶剂 与吸附剂表面分子的分子间力的相互作用所引 起 如硅胶 氧化铝 活性炭的吸附 特点 无选择性 吸附解析可逆 可快速进行 故用的最广 2 化学吸附定义 如黄酮等酚酸性物质被碱性氧化铝吸附 或生 物碱被酸性硅胶吸附等 因为具有选择性 吸附十分牢固 有时甚 至不可逆 故用的较少 3 半化学吸附 介于物理吸附与化学吸附之间 4 吸附过程三要素 吸附剂 溶质 溶剂 5 硅胶 氧化铝 极性吸附剂 2 聚酰胺吸附色谱法 1 聚酰胺吸附属于氢键吸附 2 适用范围 极性物质与非极性物质均可适用 特别适合于酚类 醌类 黄酮类 对其吸附是可逆的 鞣质例外 分离效果好 此外 对生物碱 萜类 甾体 糖类 氨基酸等化合物也有广泛用途 因 为对鞣质吸附特强 近乎不可逆 故用于植物粗提取物的脱鞣处理 特别适宜 3 原理 一般认为是通过分子中的酰胺羰基与酚类 黄酮类化合 物的酚羟基 或酰胺键上的游离胺基与醌类 脂肪羧酸上的羰基形 成氢键缔合而产生吸附 吸附强弱取决于各种化合物与之形成氢键 缔合的能力 第 5 页 共 41 页 4 规律 在含水溶剂中 1 形成氢键的基团数目越多 则吸附 能力越强 2 易形成分子内氢键者其在聚酰胺上的吸附即相应减弱 3 分子中芳香化程度高者 则吸附性增强 反之 则减弱 5 各种溶剂在聚酰胺柱上的洗脱能力顺序 水 甲醇 丙酮 氢氧化钠水溶液 甲酰胺 二甲基甲酰胺C O CHO NH2 OH COOH 3 溶剂的极性可大体根据介电常数的大小来判断 介电常数越大 则极性越大 一般溶剂的介电常数按下列顺序增大 环己烷 1 88 苯 2 29 无水乙醚 4 47 氯仿 5 20 乙酸乙酯 6 11 乙醇 26 0 甲醇 31 2 水 81 0 第二章 糖和苷 苷类定义 苷类亦称苷或配糖体 是由糖或糖的衍生物 如氨基酸 糖醛酸等与另一非糖物质 称为苷元或配基 通过糖的半缩醛或半 缩酮羟基与苷元脱水形成的一类化合物 一 单糖的立体化学 3 端基碳 单糖成环后形成了一个新的手性碳原子 不对称碳原子 第 7 页 共 41 页 该碳原子称为端基碳 形成的一对异构体称为端基差向异构体 二 糖和苷的分类 一 单糖类 1 氨基糖 当单糖上一个或几个醇羟基被氨基置换后 则该糖称为 氨基糖 2 去氧糖 单糖分子中的一个或几个羟基被氢原子取代的糖称为去 氧糖 3 糖醛酸 单糖中的伯羟基被氧化成羧基的化合物称糖醛酸 三 苷类 根据苷在生物体内是原生的还是次生的可将苷分为原生苷和次生苷 根据苷中含有的单糖基的个数可将苷分为单糖苷 双糖苷 叁糖苷 根据苷元上与糖连接位置的数目可将苷分为单糖链苷 双糖链苷 根据苷元化学结构的类型可将苷分为黄酮苷 蒽醌苷 苯丙素苷 生物碱苷 三萜苷等 根据苷键原子可将苷分为氧苷 氮苷 硫苷 碳苷 分类情况见表 其中最常见的是 O 苷 类别举例备注 醇苷通过醇羟基与糖端基羟基脱水而成的苷 酚苷通过酚羟基而成的苷 腈苷主要指一类 羟腈的苷 氧 苷 酯苷苷元以羧基和糖的端基相连 第 8 页 共 41 页 吲哚 苷 硫苷 糖端基羟基与苷元上巯基缩合而成的苷称为 硫苷 氮苷通过氮原子与糖的端基碳相连的苷 碳苷糖基直接以 C 原子与苷元的 C 相连的苷类 三 糖的化学性质 2 糠醛形成反应 呈紫色环 五碳醛糖 糠醛 甲基五碳醛糖 5 甲基糠醛 六碳醛糖 5 羟甲基糠醛 六碳糖醛酸 5 羧基糠醛 Molish 反应的试剂 浓硫酸和 萘酚 四 苷键的裂解 分类 酸催化水解 碱催化水解 乙酰解 酶解 过碘酸裂解 一 酸催化水解 1 试剂 水或稀醇 2 催化剂 稀盐酸 稀硫酸 乙酸 甲酸等 3 反应机理 苷键原子先被质子化 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 4 影响因素 1 电子云密度 2 质子化难易 第 9 页 共 41 页 5 规律 1 形成苷键的 N O S C 四个原子中 水解难易程度 C 苷 S 苷 O 苷 N 苷 七 糖及苷的提取分离 由于植物体内有水解酶共存 为了获得原生苷 必须采用适当的方 法杀酶或抑制酶的活性 如采集新鲜材料 迅速加热干燥 冷冻保 存 用沸水或醇提取 先用碳酸钙拌和后再用沸水提取等 中中 药药 EtOH EtOH 提提取取物物 减减压压回回收收 EtOH 浓浓缩缩物物 石石油油醚醚提提取取 石石油油醚醚部部分分 残残留留物物 多多为为油油脂脂 Et2O 或或 CHCl3提提取取 Et2O 或或 CHCl3 残残留留物物 提提取取物物 苷苷元元 EtOAc 提提取取 EtOAc 提提取取液液 残残留留物物 含含单单糖糖苷苷或或含含糖糖较较少少的的苷苷 n BuOH 提提取取 n BuOH 提提取取液液 含含糖糖较较多多的的苷苷 第 10 页 共 41 页 第三章 醌类化合物 一 分类 苯醌 萘醌 菲醌 蒽醌 一 苯醌类 对苯醌 邻苯醌 二 萘醌类 O O O O 母核常见的取代基有 OH OCH3 CH3或烃基侧链 多为黄色或橙色结 晶 第 11 页 共 41 页 1 4 萘醌 1 2 萘醌 amphi 2 6 萘醌 三 菲醌类 邻菲醌 对菲醌 四 蒽醌类 包括蒽醌衍生物及其不同程度的还原产物 如氧化蒽酚 蒽酚 蒽 酮及蒽酮的二聚体 1 蒽醌衍生物 蒽醌母核上有羟基 羟甲基 甲氧基和羧基取代 根据羟基在蒽醌母核上的分布情况 可将羟基蒽醌衍生物分为两类 1 大黄素型 羟基分布在两侧的苯环上 多数化合物呈黄色 O O O OO O O O O O O O 1 2 3 4 5 6 7 8 8a9a 4a10a 1 4 5 8 位为 位 2 3 6 7 位为 位 9 10 位为 meso 位 第 12 页 共 41 页 2 茜草素型 羟基分布在一侧的苯环上 颜色较深 多为橙黄至 橙红 3 二蒽酮类衍生物 如 番泻叶苷 二 醌类化合物的理化性质 1 酸性 醌类化合物具有酸性 因分子中酚羟基的数目及位置不同 酸性表 现显著差异 游离蒽醌类衍生物酸性强弱顺序 含 COOH 含两个以上 OH O O OH OH R1R2 O O OH R1 R2 R3 OOH COOH O COOH OH H H O glc O glc 多为 C10 C10 连接 不同于一般的 C C 键 易于断 裂 O O HO O O O H 第 13 页 共 41 页 含一个 OH 含两个 OH 含一个 OH 故可从有机溶剂中 依次用 5 NaHCO3 5 Na2CO3 1 NaOH 5 NaOH 水溶液进 行梯度萃取 达到分离的目的 2 颜色反应 怎样检测天然药物中是否含有蒽醌类 用碱性条件下的呈色反应检查天然药物中是否含有蒽醌类成分时 可取中草药粉末约 0 1g 加 10 硫酸水溶液 5ml 置水浴上加热 2 至 10 分钟 冷却后加 2ml 乙醚振摇 静置后分取醚层溶液 加入 1ml5 氢氧化钠水溶液 振摇 如有羟基蒽醌存在 醚层则由黄色 褪为无色 而水层显红色 三 醌类化合物的提取分离 羟基蒽醌的提取分离 注意 一般蒽醌类衍生物及其相应的苷类在植物体内多通过酚羟基 或羧基结合成镁 钾 钙 钠盐形式存在 为充分提取出蒽醌类衍 生物 必须预先加酸酸化使之全部游离后再进行提取 2 蒽醌苷类的分离 1 pH 梯度萃取法 游离羟基蒽醌的分离 O O OH OH O O OH OH O O OH OH OH COOH A B C 第 14 页 共 41 页 C 可溶于 5 碳酸氢钠溶液 A 可溶于 5 碳酸钠溶液 B 可溶于 1 氢氧化钠溶液 2 吸附硅胶层析 游离羟基蒽醌的分离 O O OHO O OCH3 O O OH OH CH3 OH CH3 OH CH3 OCH3 OH 3 应用葡聚糖凝胶柱色谱分离蒽醌苷类成分主要依据分子大小的 不同 大黄蒽醌苷类的分离依次得到二蒽酮苷 蒽醌二葡萄糖苷 蒽醌单糖苷 游离苷元 是以分子量由大到小的顺序流出色谱柱的 第 15 页 共 41 页 第 16 页 共 41 页 第四章 黄酮类化合物 一 概述 1 定义 黄酮类化合物主要是指基本母核为 2 苯基色原酮类化合物 现在则是泛指两个具有酚羟基的苯环通过中央三碳原子相互连接而 成的一系列化合物 母核结构为 2 分类 根据中央三碳链的氧化程度 B 环连接位置 2 或 3 位 以及三碳链是否构成环状等特点可将主要天然黄酮类化合物分类 黄酮类 黄酮醇类 二氢黄酮类 异黄酮类 鱼藤酮类 紫檀素类 二氢黄酮醇类 花色素类 查耳酮类 二氢查耳酮类等 1 黄酮类 2 黄酮醇 3 二氢 黄酮类 4 二氢黄酮醇类 5 花色素类 6 黄烷 3 4 二醇类 7 双苯 吡酮类 8 黄烷 3 醇类 O O O O OH O O OH O O O O 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 第 17 页 共 41 页 9 异黄酮 10 二氢异黄酮类 11 查 耳酮类 12 二氢查耳酮类 二 理化性质 3 溶解性 一般游离苷元难容或不溶于水 原因 黄酮 黄酮醇 查 耳酮等平面性强的分子 因分子与分子间排列紧密 分子间引力较 大 故更难溶于水 二氢黄酮及二氢黄酮醇等因系非平面性分子 故分子与分子间排列不紧密 分子间引力降低 有利于水分子进入 溶解性稍大 花色苷元 花青素 类虽也为平面性结构 但因以离 子形式存在 具有盐的通性 故亲水性较强 水溶度较大 4 酸碱性 酸性 以黄酮为例 其酚羟基酸性强弱顺序依次为 7 4 二 OH 7 或 4 OH 一般酚 OH 5 OH 3 OH 可依次用 5 NaHCO3 5 NaCO3 0 2 NaOH 4 NaOH 提取 黄酮类化合物酸性强弱与结构间的关系 羟基位置 酸性溶解性 7 4 二羟基 7 或 4 羟基 一般酚羟基 强溶于 5 NaHCO3 溶液 溶于 5 Na2CO3 OO OH O OH O O OH OH O O O O OH O OH O 第 18 页 共 41 页 5 羟基弱溶液 溶于 0 2 NaOH 溶 液 溶于 4 NaOH 溶 液 碱性 略 5 显色反应 还原试验 1 盐酸 镁粉反应 黄酮 黄酮醇 二氢黄酮 二氢黄酮醇 橙 红 紫红色 查耳酮 异黄酮 个别阳性 大多阴性 3 四氢硼钠反应 二氢黄酮类阳性 专属性较高 金属盐类络合反应 结构中具有 3 羟基 4 酮基 5 羟基 4 酮基 邻二酚羟基时可与金 属离子络合产生颜色反应 3 锆盐 具有 3 羟基和 5 羟基的黄酮均可与 2 二氯氧锆溶液反 应生成黄色络合物 但 3 羟基黄酮产生的络合物稳定性大于 5 羟基 黄酮 加酸后 3 羟基黄酮产生的络合物黄色不褪 而 5 羟基黄酮产 生的络合物黄色褪去 据此可用于区别两类黄酮 6 二氢黄酮 查耳酮互变 第 19 页 共 41 页 三 提取与分离 聚酰胺柱色谱 聚酰胺吸附强度主要取决于黄酮类化合物分子中羟 基的数目与位置及溶剂与黄酮类化合物或与聚酰胺之间形成氢键缔 合能力的大小 黄酮类化合物从聚酰胺柱上洗脱时的规律 1 苷元相同 洗脱先后顺序一般是叁糖苷 双糖苷 单糖苷 苷元 2 母核上增加羟基 洗脱速度即相应减慢 当分子中羟基数目相同 时 洗脱顺序为邻位羟基黄酮 对位羟基黄酮 3 不同类型黄酮化合物洗脱顺序一般是异黄酮 二氢黄酮醇 黄酮 黄酮醇 4 分子中芳香核 共轭双键多者易被吸附 故查耳酮比相应的二氢 黄酮难洗脱 葡聚糖凝胶分离黄酮类化合物的机制 分离游离黄酮时主要靠吸附作用 凝胶对黄酮类化合物的吸附 程度取决于游离酚羟基的数目 分离黄酮苷时则分子筛的性质起主 要作用 黄酮苷类分子量大的先流出柱体 分子量小的后流出 O O HO OH OH OCH3 OH O HO OH OH OCH3 OH H 第 20 页 共 41 页 例题 已知下列四种化合物存在于松木心材的乙醚提取液中 并可 按下列流程分出 试问各自应在何部位提取物中出现 为什么 第 21 页 共 41 页 O O RO OH COOH C CHCH H3CO OH D A R H B R CH3 5 NaHCO3 NaOH0 2 5 NaHCO3 5 Na2CO3 4 NaOH 5 Na2CO30 2 NaOH4 NaOH 第五章 苯丙素类 定义 天然成分中有一类苯环与三个直链碳连在一起为单元 C6 C3 构成的化合物 统称为苯丙素类 分类 苯丙酸类 香豆素 木脂素 一 苯丙酸类 略 二 香豆素类 1 定义 香豆素类化合物是邻羟基桂皮酸内酯类成分的总称 邻羟基桂皮酸的内酯 具有芳香气味 第 22 页 共 41 页 2 母核 基本骨架 苯骈 吡喃酮 3 结构特点 多具有在 7 位连接含氧官能团的特点 可骈合呋喃环 或吡喃环的结构 4 分类 根据香豆素结构中取代基的类型和位置分成四类 1 简单香豆素 2 呋喃香豆素 是指其母核的 7 位羟基与 6 位或者 8 位取代异戊 烯基缩合形成呋喃环的一系列化合物 O OO O O O 3 吡喃香豆素 是指其母核的 7 位羟基与 6 位或者 8 位取代异戊 烯基缩合形成吡喃环的一系列化合物及双吡喃香豆素 4 其他香豆素 5 理化性质 1 性状 游离香豆素多有完好的结晶 香豆素衍生物在紫外光照 射下呈现蓝色或紫色荧光 O O 3 4 6 7 8 5 COOH OH O O O O O O 第 23 页 共 41 页 2 内酯的性质 遇到稀碱溶液可以开环 形成溶于水的顺式邻羟 基桂皮酸盐 酸化后又立即关环 形成不溶于水的香豆素类成分 3 显色反应 异羟肟酸铁反应 鉴别内酯结构 异羟肟酸铁试剂 盐酸羟胺甲醇液 氢氧化钾甲醇液 三氯化铁甲醇 液 红色 三 木脂素 1 木脂素的结构类型 木脂素是一类由苯丙素氧化聚合而成的天然产物 通常所指是其二 聚物 定义 两分子苯丙素以侧链中 8 8 碳原子相连而成的化合物 称为木脂素 许多木脂素并非以 碳原子相连 称为新木脂素 如 8 8 OO OH H O COO OH O COO H OH COOH 第 24 页 共 41 页 联苯类 第六章 萜类和挥发油 一 概述 1 定义 凡是由甲戊二羟酸衍生 且分子式符合 C5H8 n通式的衍 生物均称为萜类化合物 其烃类化合物常称之为萜烯 2 分类 根据分子结构中异戊二烯单位的数目进行分类 如单萜 倍半萜 二萜等 分类碳原子数存在 单萜 10 挥发油 倍半萜 15 挥发油 二萜 20 二倍半萜 25 三萜 30 皂苷 二 萜类的结构类型及重要代表物 1 单萜 第 25 页 共 41 页 OH OH 2 环烯醚萜 定义 环烯醚萜为臭蚁二醛的缩醛衍生物 从化学结构看 环烯醚 萜又是含有环戊烷结构单元且具有一定特殊性质的环状单萜衍生物 包括环烯醚萜和裂环环烯醚萜两种基本碳架 2 倍半萜 1 青蒿素 属于过氧化物 单环 倍半萜 是从重要青蒿中分离 到的抗恶性疟疾的有效成分 青蒿素在水及油中均难溶解 2 薁类衍生物 凡是由五元环与七元环骈合而成的薁芳环骨架 都称为薁类化合物 薁可与苦味酸或三硝基苯试剂作用 形成由敏锐熔点的 络合 物 薁的沸点较高 在挥发油分离时 高沸点馏分如见到美丽的蓝 色 紫色或绿色的现象时 表明可能由薁化合物存在 四 挥发油 1 定义 挥发油又称为精油 是存在于植物中的一类具有芳香气味 可随水蒸汽蒸馏出来而又与水不相混溶的挥发性油状成分的总称 2 分类 构成挥发油成分类型可分为如下三类 其中以萜类化合物 O O OH HOH2C glc COOMe 第 26 页 共 41 页 为多见 1 单萜 倍半萜类化合物 2 芳香族化合物 3 脂肪族化合 物 3 性质 1 挥发性 挥发油在常温下可自行挥发而不留任何痕迹 这是挥发油和脂肪油的本质区别 2 挥发油多数比水轻 4 分离方法 1 利用酸 碱性不同进行分离 2 利用官能团特 性进行分离 练习 2 开链萜烯的分子组成符合下述哪项通式 开链萜烯的分子组成符合下述哪项通式 A C3H6 n B C4H8 n C C5H8 n D C6H8 n 3 中草药中地黄 玄参 栀子中的主要成分是 中草药中地黄 玄参 栀子中的主要成分是 A 黄酮类黄酮类 B 生物碱类生物碱类 C 环烯醚萜类环烯醚萜类 D 皂苷类皂苷类 4 在青蒿素的结构中 具有抗疟作用的基团是 在青蒿素的结构中 具有抗疟作用的基团是 A 羰基羰基 B 过氧基过氧基 C 内酯环内酯环 D C10 位位 H 的构型的构型 5 紫杉醇是 紫杉醇是 20 世纪天然药物化学研究最重要的成果之一世纪天然药物化学研究最重要的成果之一 可用于可用于 晚期转移性卵巢癌的治疗 请问该化合物属于下列哪类天然化合物 晚期转移性卵巢癌的治疗 请问该化合物属于下列哪类天然化合物 A 木脂素类木脂素类 B 倍半萜倍半萜 C 二萜二萜 D 生物碱类生物碱类 6 环烯醚萜属于 环烯醚萜属于 A 单萜单萜 B 倍半萜倍半萜 C 二萜二萜 D 三萜三萜 第 27 页 共 41 页 第七章 三萜及其苷类 1 概念 多数三萜类衍生物的基本骨架是由 6 个异戊二烯单位 30 个碳原子组成的 有的以游离的形式存在 有的则与糖结合成苷的 形式存在 该苷类化合物多数可溶于水 水溶液振摇后产生似肥皂 水溶液样泡沫 故被称为三萜皂苷 该类皂苷多具有羧基 所以有 时又称之为酸性皂苷 2 三萜皂苷是由三萜皂苷元和糖组成的 常见的苷元为四环三萜和 五环三萜 4 存在于天然界较多的四环三萜或其皂苷苷元主要有达玛烷 羊毛 脂烷 环阿屯烷 环阿尔廷烷 H H 1 2 3 4 2928 25 24 23 22 20 21 12 14 17 15 9 18 7 11 10 8 13 27 19 30 26 A B C D H H H 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 23 22 24 25 26 27 28 29 30 羊毛脂烷型 H H 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 23 22 24 25 26 27 28 29 30 环阿屯烷型 达玛烷型 第 28 页 共 41 页 5 五环三萜的主要类型 齐墩果烷型 乌苏烷型 6 皂苷多数具有苦而辛辣味 其粉末对人体粘膜有强烈刺激性 尤 其鼻内粘膜的敏感性最大 吸入鼻内能引起喷嚏 7 皂苷溶血作用的原因 皂苷的溶血作用是因为多数皂苷能与红细胞膜上胆甾醇结合生成不 溶于水的复合物 破坏了红细胞的正常渗透性 使细胞内渗透压增 高而使细胞破裂 从而导致溶血现象 含有皂苷的药物临床应用时 应注意不宜供静脉注射用 8 沉淀反应 酸性皂苷 通常指三萜皂苷 的水溶液加入硫酸铵 醋酸铅或其它 H H H H 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 2526 27 28 29 30 H H H H 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 2526 27 28 29 30 第 29 页 共 41 页 中性盐类即生成沉淀 中性皂苷 通常指甾体皂苷 的水溶液则需 加入碱式醋酸铅或氢氧化钡等碱性盐类才能生成沉淀 9 颜色反应 三萜化合物在无水条件下 与强酸 硫酸 磷酸 高氯酸 中 等强酸 三氯乙酸 Lewis 酸 氯化锌 三氯化铝 三氯化锑 作 用 会产生颜色变化或荧光 原理 主要是使羟基脱水 增加双键结构 再经双键移位 双 分子缩合等反应生成共轭双烯系统 又在酸作用下形成阳碳离子盐 而呈色 1 醋酐 浓硫酸反应 2 五氯化锑反应 3 三氯醋酸反应 4 氯仿 浓硫酸反应 5 冰醋酸 乙酰氯反应 第八章 甾体及其苷类 1 本章主要介绍 C21 甾 强心苷和甾体皂苷三类成分 结构特点 1 甾核的四个环可以有不同的稠合方式 R OH 3 10 13 17 5 第 30 页 共 41 页 2 甾核的 C10 和 C13 位有角甲基取代 C17 位有侧链 它们均为 型 3 甾核 C3 位有羟基取代 可与糖结合成苷 C3 位羟基具 有两种构型 C3 OH 与 C10 CH3 为顺式 称为 型 以实线表 示 C3 OH 与 C10 CH3 为反式 称为 型或 epi 表 型 以虚线表示 4 母核的其它位置还可以有羟基 羰基 双键 环氧醚等 功能基的取代 分类 根据侧链结构的不同 天然甾类成分又分为许多类型 C17 侧链A BB CC D C21 甾类羟甲基衍生 物 反反顺 强心甾类不饱和内酯 环 顺 反反顺 甾体皂苷类含氧螺杂环顺 反反反 通性 甾类成分在无水条件下 遇强酸亦能产生各种颜色反应 与三萜化合物类似 第 31 页 共 41 页 2 C21 甾体化合物 略 3 强心苷是存在于植物中具有强心作用的甾体苷类化合物 强心苷元分为甲型强心苷元 C 17 位上为五元不饱和内酯环 和乙型强心苷元 C 17 位上为六元不饱和内酯环 根据糖的不同 又可分为 型 型 型 型 苷元 2 6 二去氧糖 D 葡萄糖 型 苷元 6 二去氧糖 D 葡萄糖 型 苷元 D 葡萄糖 显色反应 强心苷除甾体母核所产生的显色反应外 还可因结构中 含有不饱和内酯环和 去氧糖而产生显色反应 1 由不饱和内酯环产生的反应 略 2 由 2 去氧糖产生的反应 Keller Kiliani 反应 K K 反应 4 甾体皂苷的皂苷元基本骨架属于螺甾烷的衍生物 依照螺甾烷机 OH 3 10 1317 5 18 19 14 15 O O 20 21 22 23 OH 3 10 1317 5 18 19 14 15 O 20 21 2223 24 O 第 32 页 共 41 页 构中 C25的结构和环的环合状态 可将其分为四种类型 1 螺甾烷醇类 C25为 S 构型 2 异螺甾烷醇类 C25为 R 构型 3 呋甾烷醇类 F 环为开链衍生物 4 变形螺甾烷醇类 F 环为五元四氢呋喃环 5 甾体皂苷的理化性质 1 甾体皂苷为中性皂苷 2 甾体皂苷与甾醇形成分子复合物 甾体皂苷的乙醇溶液可被甾 醇 常用胆甾醇 沉淀 三萜皂苷与甾醇形成的分子复合物不及甾 体皂苷稳定 3 甾体皂苷在无水条件下 遇某种酸类亦可产生与三萜皂苷相类 似的显色反应 只是甾体皂苷与醋酐 硫酸反应 在颜色变化中最后 出现绿色 三萜皂苷最后出现红色 与三氯醋酸反应时 三萜皂苷 需加热到 100 才能显色 而甾体皂苷加热至 60 即发生颜色变 化 第九章 生物碱 o o 25S o o 25RO OGlc O 第 33 页 共 41 页 1 定义 生物碱是指一类来源于生物界 以植物为主 的含氮的 有机物 多数生物碱分子具有较复杂的环状结构 且氮原子在环状 结构内 大多呈碱性 一般具有生物活性 2 生物碱的分类 莨菪烷衍生物 异喹啉衍生物 等等 四 生物碱的理化性质 四 生物碱的检识 在生物碱的预试 提取 分离和结构鉴定中 常常需要一种简便的 检识方法 最常用的是生物碱的沉淀反应和显色反应 1 生物碱的沉淀反应 生物碱的沉淀反应是利用大多数生物碱在酸性条件下 与某些 沉淀剂反应生成弱酸不溶性复盐或络合物沉淀 1 生物碱沉淀试剂的种类 试剂名称组成 反应特征 碘化物复盐类 碘 碘化钾试剂 碘化汞钾试剂 碘化铋钾试剂 重金属盐类 硅钨酸试剂 磷钼酸试剂 其它 第 34 页 共 41 页 雷氏铵盐试剂 2 显色反应 某些生物碱单体能与一些以无机酸为主的试剂反应生成具 有颜色的产物 不同的生物碱产生不同的特征颜色 这种试剂称为 生物碱的显色试剂 1 生物碱显色试剂的种类 略 五 生物碱的化学性质和反应 1 碱性 1 碱性的产生及其强度表示 生物碱分子中都含有氮原子 其氮原子上的孤电子对能接受质子而 显碱性 碱性是生物碱的重要性质 通常以酸式离解指数 pKa 表示 碱性强度与 pKa 值关系 pKa 2 极弱碱 pKa 2 7 弱碱 pKa 7 12 中强碱 pKa 12 强碱 2 成盐 绝大多数生物碱可与酸形成盐类 五 生物碱的提取与分离 一 总生物碱的提取 总生物碱的提取方法有 溶剂法 离子交换法 沉淀法 二 生物碱的分离 第 35 页 共 41 页 分离程序一般有系统分离与特定生物碱的分离 1 系统分离 2 特定生物碱的分离 3 利用生物碱的碱性差异进行分离 利用生物碱的碱性差异进行分离 4 利用生物碱及其盐溶解度的差异进行分离 5 层析法 思考题 说明生物碱 pH 梯度萃取法的原理 如何利用 pH 梯度萃取法分离不 同碱性的生物碱 在进行生物碱 TLC 时 若选用硅胶为吸附剂 会由于硅胶呈酸性而 常使生物碱的斑点 Rf 值太小 试说明采用哪些方法进行补偿 2 某中药总生物碱中含有季铵碱 A 酚性叔胺碱 B 非酚性叔 胺碱 C 及水溶性杂质 D 和脂溶性杂质 E 现有下列分离流 程 试将每种成分可能出现的部位填入括号中 总碱的酸性水液 NH4 调至 PH9 10 CHCl3萃取 碱水层 CHCl3层 酸化 雷氏铵盐 1 NaOH 第 36 页 共 41 页 水液 沉淀 碱水层 CHCl3 层 经分解 NH4Cl 处理 1 HCl 萃取 CHCl3提取 CHCl3层 酸水层 CHCl3层 一 名词解释 1 天然产物化学 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 2 一次代谢 一次代谢过程是对维持植物生命活动不可缺少的过程 几乎所有绿色植物中都存在 一代产物 葡萄糖 蛋白质 脂质 核酸 二次代谢 二次代谢过程是指并非在所有植物中都能发生 对维持 植物生命活动来说又不起重要作用的过程 二代产物 生物碱 萜 类化合物 3 正相分配色谱 分离水溶性或极性较大的成分如生物碱 苷类 第 37 页 共 41 页 糖类 有机酸等化合物时 固定相多采用强极性溶剂如水 缓冲液 等 流动相则用氯仿 乙酸乙酯 丁醇等弱性有机溶剂 反相分配色谱 当分离脂溶性化合物如高级脂肪酸 油脂 游离甾 体等时 两相可以颠倒 固定相可用液体石蜡 而流动相则用水或 甲醇等极性溶剂 5 苷类 亦称苷或配糖体 是由糖或糖的衍生物 如氨基酸 糖醛 酸等于另一非糖物质通过糖的半缩醛或半缩酮羟基与苷元脱水形成 的一类化合物 7 香豆素 邻羟基桂皮酸内酯类成分的总称 具有苯骈 吡喃酮 母核的基本骨架 简单香豆素 指仅仅在它的苯环上有取代 且 7 位羟基与其 6 位或 8 位没有形成呋喃环或者吡喃环的香豆素类 呋喃香豆素 其母核的 7 位羟基与 6 位或 8 位取代异戊烯基缩合形 成呋喃环的一系列化合物 吡喃香豆素 其母核的 7 位羟基与 6 位碳或 8 位碳上取代的异戊烯 基缩合形成吡喃环的一系列化合物及双吡喃香豆素类 8 黄酮类化合物 指基本母核为 2 苯基色原酮类化合物 现泛指两 个具有酚羟基的苯环 A 与 B 环 通过中央三碳原子相互连接而成 的一系列化合物 9 萜类化合物 是一类结构多变 数量很大 生物活性广泛的一大类 重要的天然药物化学成份 其骨架一般以五个碳为基本单位 可以看 作是异戊二烯的聚合物及其含氧衍生物 第 38 页 共 41 页 10 薁类化合物 一种特殊的倍半萜 它具有五元环与七元环骈合 而成的基本骨架 11 挥发油 具有芳香气味的可随水蒸气蒸馏的油状液体总称 12 三萜皂苷 三萜皂苷是由三萜皂苷元和糖组成的 三萜皂苷元 是三萜类衍生物 由 30 个碳原子组成 13 生物碱 生物碱是天然产的一类含氮有机化合物 大多数具有 氮杂环结构 呈碱性并有较强的生物活性 14 强心苷 存在于植物中具有强心作用的甾体苷类化合物 二 问答题 1 简述聚酰胺色谱的原理 吸附力的影响因素 2 简述葡聚糖凝胶 Sephadex G 和羟丙基葡