2022年《天然药物化学》教案

1、自然药物化学教案一、总学时数、理论学时数、试验学时数、学分数：（一）总学时数：108 学时（二）理论学时数：54 学时（三）争论学时数：6 学时（四）试验学时数：48 学时（五）学分数：6 学分二、承担课程教学的院、系、教研室名称华中科技高校同济医学院药学院中药系自然药物化学教研室三、课程的性质和任务自然药物化学是运用现代科学理论和方法争论自然药物中化学成分的一门学科；自然药物化学是药学专业的必修专业课,同学在具备有机化学、分析化学、光谱解析、药用植物学基础学问后,通过本课程的教学,使同学系统把握自然药物化学成分（主要是生物活性成分或药效成分）的结构特点、理化性质、提取分别方法以及主要类型化学

2、成分的生源途径、结构鉴定的基本理论和基本技能,培育同学具有从事自然药物的化学争论、新药开发和生产的才能,为继承、整理祖国传统医药学宝库和全面弘扬、提高祖国药学事业水平奠定基础；四、所用教材和参考书（一）所用教材：国家级规划教材,吴立军主编,自然药物化学（二）参考书：第四版 ,人民卫生出版社；1、吴寿金、赵泰、秦永琪主编现代中草药成分化学中国医药科技出版社；2、徐任生主编自然产物化学科学出版社；3、Nakanishi K. Natural Products Chemistry, Academic Press, New York；第一章 绪 论一、学时数： 6 学时二、目的和要求1、把握自然药物化

3、学的含义、争论对象、性质与任务；2、把握自然药物有效成分提取分别的一般原理及常用方法；3、把握层析分别法的分类及其原理、各种层析分别要素、相关因素及应用技术；4、把握自然化合物结构争论的一般步骤和常用方法；5、熟识不同的生物合成途径与各类二次代谢产物生成的相关性 6、明白自然药物化学的进展历史、近代争论成就及进展趋势；7、明白自然药物化学与药学相关学科的关系；8、明白自然药物化学在国民经济和药学专业中的作用和位置；三、重点和难点1、重点：性质、任务、提取分别、结构鉴定；2、难点：提取分别原理；四、讲授的基本内容和要点（一）绪论1、自然药物化学的内涵 2、自然药化的争论对象及其任务 3、自然药物

4、化学的进展历史 4、自然药物化学的进展趋势（二）生物合成1、生物合成假说的提出 2、植物代谢及其代谢产物 3、“ 植物亲缘相关性学说” 与“ 植物化学分类学”4、生物合成途径 5、明白生物合成的意义（三）提取分别方法1、概述：自然药物化学成分的构成特点、提取分别前的文献调研 2、自然药物有效成分的提取：常用提取方法、溶剂提取法 3、自然药物有效成分的分别与精制：依据物质溶解度差异、物质安排系数差异、物质吸附才能差异、物质分子大小差 异、物质解离程度差异分别4、提取与分别自然药物有效成分的留意事项：光照、酸碱、温度、溶剂、层析的影响（四）自然化合物结构争论方法1、化学结构争论的目的与意义2、结构

5、争论步骤与方法：查阅文献、纯度测定、物理常数测定、分子量测定（经典法、MS 法）、分子式测定（ EA法、 HR-MS 法、 NMR 法）3、不饱度运算 4、分子结构骨架测定：专属反应、植物亲缘相关性、光谱特点、部分合成、化学降解 5、功能团推断：化学法、光谱法 6、光谱分析 :UV 、IR 、NMR 、 MS （五）自然化合物结构争论实例 五、英语词汇1、概念词汇：Chemistry of Constituents of Chinese Traditional and Herbal Drugs、Phytochemistry、Chemistry of Natural Products、Chemi

6、stry of Natural Organic Compounds 2、专业及术语词汇：Active Constituents、 Active Compounds、Active Extracts、Active Fraction 、 Inactive Constituents、 Biosynthesis 、primary metabolites、secondary metabolites、acetate-malonate pathway、mevalonic acid pathway、cinnamic acid shikimic acid pathway、amino acid pathway、ex

7、traction 、extracts 、isolation 、chromatography 、CCD 、counter current distribution 、 DCCC 、GC、LC、TLC 、normal phase 、reverse phase 、adsorption 、adsorbent 、partition 、 fraction 、gel filtration 、exclusion 、Sephadex G 、Sephadex LH 、mobile-phase 、structural identification、structural elucidation、spectral an

8、alysis 六、复习摸索题1、自然药物化学的定义、争论对象、任务及其在药学专业中的作用？2、何谓有效成分、有效部位和无效成分？他们与中药新药争论开发的关系如何？3、自然化合物生物合成的主要途径有哪些？与主要成分间相关性如何？4、分别自然化合物的主要依据有哪些？5、不同的层析法分别自然化合物的要素是什么？吸附薄层层析正确条件的挑选与哪些因素有关？如何调整？何谓边缘 效应？如何规避？6、自然化合物结构鉴定的一般程序如何？“ 四大” 波谱分别供应化合物分子的何种结构信息？其次章 糖和苷一、学时数： 6 学时 二、目的和要求1、把握糖和苷的结构特点、分类及苷类化合物的含义；2、把握苷的溶解度与分子结

9、构的内在联系,检识糖、苷类化合物反应机理与应用；3、把握苷键的裂解的反应机理及其应用；4、把握多糖和苷的提取通法及常用的分别方法；5、把握苷类化合物结构鉴定的程序和苷键构型的确定方法；6、熟识单糖立体化学及苷类化合物中的几个重要的名词、术语；7、熟识单糖结构中各类羟基的不同活性及作用于羟基的化学反应；8、熟识糖和苷的旋光性质及对结构争论的奉献；9、明白糖和苷类化合物争论成就与最新争论进展；三、重点和难点1、重点：分类、检识反应、苷键裂解、提取通法、糖链结构鉴定程序及苷键构型确定；2、难点：苷键裂解及苷键构型确定原理；四、讲授的基本内容和要点（一）单糖的立体化学；1、单糖的肯定构型 2、单糖的差

10、向异构体 3、单糖的氧环 4、单糖的构象（二）糖和苷的分类1、自然界常见的单糖 2、低聚糖 3、多聚糖4、苷类：定义、分类、（三）糖的理化学性质1、溶解性 2、氧化反应 3、糠醛形成反应 4、羟基反应 5、羰基反应（四）苷键的裂解1、酸催化水解 2、乙酰解 3、碱催化水解和 排除 4、酶催化水解 5、过碘酸裂解反应（五）糖的核磁共振性质1、苷类化合物中糖的 1H-NMR 特点 2、苷类化合物中糖的 13C-NMR 特点 3、糖的 NMR 特点在结构鉴定中的意义（六）糖链的结构鉴定1、争论糖链结构的次序：纯度鉴定、分子量测定、单糖种类鉴定、单糖间及糖与苷元间连接位置确定、糖链连接次序 确定、苷键

11、构型的确定2、糖链结构争论实例（七）糖和苷的提取分别1、酶对糖及其苷类提取的影响 2、提取糖及苷类溶剂的挑选 3、糖及苷提取分别纯化的方法 五、专业及术语英语词汇monosaccharides、anomeric-carbon、anomeric-proton 、oligosaccharides、polysaccharides、glycosides 、aglycone 、genin 、Cyanogenic 、 saccharides 、Molish reaction 、 invertase 、 maltase 、 emulsin 、 glycoside shift 六、复习摸索题1、苷类化合物的含

12、义及其结构特点是什么？常见的分类方法及主要类型有哪些？2、单糖的 D、 L 系和 、 型的含义是什么？如何判定？3、何谓原生苷、次生苷、苷元？提取时应留意什么？4、苷键裂解的常用方法有哪些？各有何优缺点？酸水解的反应机理如何？5、如何识别自然药物中可能存在糖和苷类成分？Molish 反应阳性说明肯定是苷类成分存在吗？6、简述糖链测定的一般程序,如何应用 NMR 确定苷键的构型？第三章 苯丙素类一、学时数： 2 学时二、目的和要求1、把握苯丙酸类的结构类型；香豆素的理化性质；2、熟识香豆素结构类型；3、明白木脂素的结构特点及结构类型；三、重点和难点1、重点：结构类型、化学性质、波谱特点；2、难点

13、：波谱特点；四、讲授的基本内容和要点（一）定义及生物合成途径（二）香豆素类1、定义 2、结构类型：简洁香豆素、呋喃香豆素、吡喃香豆素、其他香豆素、异香豆素、双香豆素 3、生理活性4、物理化学性质：溶解性、荧光性质、内酯性质和碱水解反应、Labat 反应、 Gibb s 反应、 Emerson 反应、异羟肟酸铁反应、酚羟基反应5、提取分别：系统溶剂法、真空升华或蒸馏法、色谱法、酸碱分别法 6、波谱鉴定： UV 法、 1H-NMR 法（三）木脂素1、概述 2、结构与分类：简洁木脂素、单环氧木脂素、木脂内酯、环木脂素、环木脂内酯、双环氧木脂素 五、专业及术语英语词汇Phenylpropanoids、

14、coumarins 、 lignan 、六、复习摸索题1、苯丙素的母核结构特点是什么？常见的香豆素结构类型有哪些？2、香豆素的内酯性质、Labat 反应、 Gibb s 反应、 Emerson 反应、异羟肟酸铁反应在香豆素类化合物的检识与结构信息中的意义如何？3、香豆素的紫外特点是什么？4、木脂素的结构特点是什么？第四章 醌类化合物一、学时数： 4 学时 二、目的和要求1、把握醌类衍生物的理化性质及呈色反应；2、把握醌类衍生物的结构特点及类型；3、熟识蒽醌衍生物提取分别的一般原就和方法；4、熟识蒽醌衍生物结构测定的化学方法；5、明白醌类衍生物的生物活性；三、重点和难点1、重点：结构类型、理化性

15、质及呈色反应；2、难点：呈色反应；四、讲授的基本内容和要点（一）结构类型1、苯醌类2、萘醌类 3、菲醌类4、蒽醌类：蒽醌衍生物、蒽酚和蒽酮衍生物、二蒽酮类（二）理化性质及呈色反应1、物理性质：性状、升华性、挥发性、溶解性、光稳固性2、化学性质与呈色反应：酸性、颜色反应（Feigl 反应、无色亚甲兰显色试验、Kesting-Craven 反应、 Karius 反应、Borntrager s 反应、醋酸镁反应）（三）醌类化合物的提取分别1、一般醌类成分的提取分别：有机溶剂提取法、碱提酸沉法、水蒸气蒸馏法,吸附层析分别法2、蒽醌类成分的提取分别：游离蒽醌衍生物的分别、游离蒽衍生物与蒽苷类的分别、蒽醌

16、苷类的分别（四）结构测定1、衍生物制备：甲基化反应、乙酰化反应 2、波谱分析： UV 、IR 五、专业及术语英语词汇Quinones 、 benzoquinones 、 naphthoquinones、phenanthraquinones、 anthraquinones 六、复习摸索题1、醌类化合物的母核结构特点及其分类有哪些？写出丹参酮 大黄酸结构；A 的结构；常见蒽醌的结构类型有哪些？写出大黄酚、2、蒽醌类化合物颜色反应的类型有哪些？它们在蒽醌的检识与结构信息中有何意义？3、以大黄中蒽醌系列化合物为例,排列 PH 梯度萃取酚酸性成分时碱的强弱次序与化合物酸性强弱次序；4、蒽醌类化合物的 U

17、V 、 IR 特点是什么？第五章 黄酮类化合物一、学时数： 6 学时二、目的和要求1、把握黄酮类化合物的主要理化性质和鉴别反应；UV、NMR 、 MS 在黄酮类化合物结构测定中的应用；2、熟识黄酮类化合物生物合成的基本途径；黄酮类化合物结构分类及其结构类别间的生物合成关系；黄酮类化合物提取分别原理及主要方法；聚酰胺层析法在黄酮类化合物分别中的应用；3、明白化学法在黄酮类结构测定中的应用；三、重点和难点1、重点：黄酮类化合物的主要理化性质和鉴别反应；2、难点：黄酮类化合物提取分别原理及主要方法 四、讲授基本内容和要点（一）概述1、基本结构和分类 2、黄酮类化合物生物合成的基本途径UV、 NMR

18、、 MS 在黄酮类化合物结构测定中的应用；3、黄酮类化合物结构分类及其结构类别间的生物合成关系 4、重要黄酮类药物及生理活性成分（二）黄酮类化合物的理化性质1、性状 2、溶解度3、酸碱性 4、显色反应 5、呈色反应与结构的关系（三）黄酮类化合物的生物活性（四）黄酮类化合物的提取分别1、提取 2、精制 3、分别（五）黄酮类化合物的检识与结构鉴定1、层析的应用 2、紫外光谱的应用 3、1H-MR 谱的应用；4、13C-NMR 谱的应用；5、MS 谱的应用；6、结构争论实例 五、专业及术语英语词汇flavone 、 flavonol 、 flavanone 、 flavanonol 、 chalco

19、ne 、isoflavone 、 anthocyanidin 、 xanthane 六、复习摸索题1、试用电子理论说明为什么黄酮类多显黄色,而二氢黄酮 醇 多无色；2、黄芩在贮存过程中为什么会变绿 .化学成分有何变化 .用化学式表达 3、就不同的黄酮类化合物的立体结构说明其在水中溶解度规律；4、应用碱溶酸沉法提取黄酮类化合物时,应留意哪些问题. 写出可能的化学反应. 5、为什么红花在开花中期为黄色,开花后期或采收干燥过程中颜色渐变为红色或深红色第六章萜类和挥发油一、学时数： 6 学时二、目的和要求1、把握萜类成分的结构特点和主要类型；主要类型萜类成分的结构、性质；萜类成分的生源途径；重要的理化

20、性质；2、明白有重要生物活性的萜类化合物；三、重点与难点1、重点：萜类化合物的结构特点和主要类型；主要类型中重要代表物的结构和理化性质；萜类化合物的提取分别方法 2、难点：萜类化合物的结构类型；检识与结构鉴定 四、讲授基本内容和要点（一）概述1、萜类化合物的含义和分类 2、生物活性及分布 3、萜类化合物的生源学说与生物合成途径（二）萜类化合物的结构类型及其重要代表化合物1、单萜 2、环烯醚萜3、倍半萜 4、二萜 5、二萜半萜（三）萜类化合物的理化性质1、物理性质 2、化学性质（四）萜类化合物的提取分别1、萜类的提取 2、萜类的分别 3、提取分别实例（五）萜类化合物的检识与结构鉴定1、波谱法的应

21、用（UV 、IR 、MS）2、结构鉴定实例（六）挥发油1、概述（定义、分布、组成和分类、生物活性及应用）2、挥发油的性质 3、挥发油的提取 4、挥发油的分别 5、挥发油的鉴定 五、专业、术语、重要化合物英语词汇terpenoids 、empirical isoprene rule、monoterpenoids、geraniol 、menthol 、borneol 、camphor 、 troponoides 、iridoids 、qinghaosu 、artemisinin 、a-santonin 、azulenoids 、diterpenoids 、andrographolide、 gink

22、golides 、taxol 、curcumol 、triptolide 、tanshinone A、 stevioside 、guanfu base A 六、复习摸索题1、何谓生源异戊二烯法就、挥发油、Girard 试剂、萜类化合物、酸值、酯值、皂化值？2、常见的重要单萜、倍半萜、二萜、二萜半萜的代表化合物及其生物活性是什么？3、如何鉴定挥发油？4、环烯醚萜的结构特点是什么？稳固性如何？第七章 三萜及其苷类 一、学时数： 4 学时二、目的和要求1、把握三萜及其苷类化合物的理化性质与显色反应；2、熟识三萜皂苷类化合物的结构类型与特点；三萜及其皂苷的提取分别方法；3、明白三萜皂苷键的裂解反应；三

23、、重点和难点1、重点：把握三萜及其苷类化合物的理化性质与显色反应；2、难点：三萜皂苷类化合物的结构类型与特点；四、基本内容（一）概述1、三萜的定义 2、三萜的分布 3、三萜的存在形式 4、三萜的争论进展 5、三萜的生物合成（二）四环三萜1、羊毛脂烷型 2、达玛烷型 3、甘遂烷型 4、环阿屯型 5、葫芦烷型 6、楝烷型 7、原萜烷型（三）五环三萜1、齐墩果烷型 2、乌苏烷型 3、羽扇豆烷型 4、木栓烷型 5、何伯烷型和异何伯烷型（四）三萜类化合物的理化性质1、性状 2、表面活性 3、溶解度 4、溶血作用 5、沉淀反应 6、显色反应（五）三萜类化合物的提取与分别1、苷元的提取与分别 2、三萜皂苷的

24、提取与分别（六）三萜类化合物的结构鉴定1、常用的化学反应 2、三萜类化合物的波谱特点 UV 、 IR、 MS、1H-NMR 、13C-NMR 3、结构测定实例（七）三萜类化合物的生物活性五、专业、术语、重要化合物英语词汇triterpenes 、 tetracyclic triterpenoids、Triterpenoid sapogenins、 Triterpenoid saponins、ginsenosides 、20 （S）-protopanaxadiol、oleanane 、oleanolic acid 、glycyrrhizic acid 、 Glycyrrhetinic acid、

25、 -amyrane 、 Ursolic acid 、Liebermann-burchard reaction、 toosendanin 六、复习摸索题1、简述三萜苷元的提取分别步骤；2、简述四环三萜的分类和结构特点；3、三萜皂苷的物理化学性质特点是什么？第八章 甾体及其苷类 一、学时数： 6 学时二、目的和要求1、把握甾体化合物的结构特点与分类；强心苷的理化性质；甾体皂苷的理化性质、提取分别方法；2、熟识 C21 甾体化合物的结构类型和海洋甾体化合物；甾体母核的显色反应及其与三萜的区分；强心苷的结构特点；区分甲、乙型强心苷的方法；甾体皂苷元的结构类型及区分方法；3、明白强心苷的提取与分别方法；

26、三、重点和难点1、重点：甾体化合物的结构特点与分类；强心苷的理化性质；2、难点：甾体皂苷的理化性质、提取分别方法；四、基本内容（一）概述1、甾体的定义 2、争论进展 3、基本结构和分类 4、甾体的立体化学 5、甾体的颜色反应（二）甾体化合物1、C21 甾体化合物（定义、存在形式、结构特点、结构类型、理化性质）2、海洋甾体化合物（三）强心苷类化合物1、定义 2、生物合成 3、化学结构和分类 4、强心苷的理化性质 5、强心苷的颜色反应 6、强心苷的提取分别 7、强心苷的波谱特点（UV 、IR 、MS、 1H-NMR 、 13C-NMR ）8、强心苷的生理活性（四）甾体皂苷1、概述 2、甾体皂苷的化

27、学结构及分类 3、甾体皂苷的理化性质 4、甾体皂苷元的波谱特点（UV 、IR 、MS 、 1H-NMR ）5、甾体皂苷的提取分别 五、专业、术语、重要化合物英语词汇steroides 、C21-steroides 、cyclopentano-perhydrophenanthrene、Salkowski reaction、Rosenheim reaction、pregnane 、Keller-Kiliani reaction、cardiac glycosides、bufogenins 、bufotoxins 、digitoxigenin 、cardenolide 、scillanolide 、b

28、ufanolide 、Legal reaction 、 Kedde reaction、Raymond reaction、Baljet reaction 、xanthydrol reaction、 steroidal saponins、spirostane 、spirostanols 、 isospirostanols 、 furostanols 、pseudo-spirostanols 六、复习摸索题1、强心苷的结构特点及分类依据是什么？其强心作用与结构关系如何？2、强心苷类化合物的鉴别反应有哪些？活性次甲基反应基本原理是什么？3、甾体皂苷与三萜皂苷如何区分？甾体皂苷元、一、学时数： 8 学时

29、二、目的和要求C21 甾与强心苷元结构上有何异同？第九章 生物碱1、把握生物碱的概念、命名规章、分布及存在形式；生物碱呈色、溶解性及碱性与其分子结构的关系,及其影响生物 碱碱性的诸因素；生物碱提取分别的原理；2、明白生物碱的生物合成途径；主要生物碱的骨架及结构分类；生物碱常用的检识方法；生物碱的碱性在提制和结构 争论上的意义；生物碱提取分别的诸种方法；生物碱结构测定中常用的降解反应机理和对测定结构的意义；三、重点和难点1、重点：生物碱的定义和分类生物碱的分类和物理性质；2、难点：生物碱呈色、溶解性及碱性与其分子结构的关系,及其影响生物碱碱性的诸因素；四、基本内容（一）概述1、定义 2、分布 3

30、、积存和贮存 4、生物碱存在形式（二）生物碱生物合成的基本原理1、Schiff base 的形成 2、Mannish reaction 3、酚氧化偶连 4、亚胺盐次级环合反应（三）生物碱的分类、生源及其分布1、生物碱分类的主要方法 2、来源于鸟氨酸的生物碱 3、来源于赖氨酸的生物碱 4、来源于苯丙氨酸 /酪氨酸的生物碱 5、来源于色氨酸的生物碱 6、来源于萜类的生物碱 7、来源于甾体的生物碱（四）生物碱的理化性质1、物理性质 2、生物碱的检识（生物碱的沉淀反应、生物碱的显色反应）3、生物碱的化学性质（碱性、成盐、C-N 键的裂解反应）（五）生物碱的提取分别1、总生物碱的提取 2、生物碱的分别（

31、六）生物碱的结构鉴定1、波谱法在生物碱的结构鉴定与测定中的应用（2、生物碱类化合物结构鉴定实例 五、专业、术语、重要化合物英语词汇UV、 IR、 MS 、 1H-NMR 、13C-NMR ）alkaloid 、Schiff base 、atropine 、morphine 、ephedrine 、pseudoephedrine、berberine 、palmatine 、colchicines 、reserpine 、vinblastine 、cinchonine 、quinine 、verticine 、Dragendroff s reagent 、Hofmann degradation、e

32、xhaustive methylation、Emde degradation、von Braun ternary amine degradation、 Caffeine 、 Codeine 、Cocaine 六、摸索题1、摸索生物碱的简洁定义与目前较准确的表述的关系；2、生物碱主要有哪些存在形式？3、莨菪碱与阿托品的关系如何.如何由莨菪碱变成阿托品. 4、试论影响生物碱碱性的因素；5、小檗碱有哪几种结构互变.产生的缘由是什么. 6、熟识有代表性的重要生物碱阿托品、麻黄素、黄连素、吗啡、利血平、长春碱、长春新碱、秋水仙碱、喜树碱、咖啡因、麦角碱、可待因、可卡因、一叶秋碱、延胡索乙素的化学结构；7、自自然药物提取液中识别生物碱是否存在的主要反应及其试剂有哪些？生物碱沉淀试