《天然产物化学》(研究生)全册配套完整课件

《天然产物化学》(研究生)全册配套完整课件主要参考书籍林启寿著中草药成分化学科学出版社1977年.中国科学院上海药物研究所中草药有效成分提取与分离上海科学技术出版社1983年.周荣汉著药用植物化学分类学上海科学技术出版社1985年.陈孝泉编著植物化学分类学高等教育出版社1990年.徐任生主编天然产物化学科学出版社1997年.阎凤鸣编著化学生态学科学出版社1997年.李绍文编著生态生物化学北京大学出版社2003年.8.哈成勇主编天然产物化学与应用化学工业出版社2003年.谭仁祥主编植物成分功能科学出版社2003年.刘湘等编天然产物化学化学工业出版社2005年.主要刊物：1.Phytochemistry(英)(IF：2008-3.169)主要刊物：2.PlantaMedica(德)(IF:2008-2.089)主要刊物：3.JournalofNaturalProducts(美)(IF:2008-2.843)主要刊物：4.Heterocycles（杂环）(IF:2008-0.98)5.JournalofOrganicChemistry

（有机化学杂志）(IF:2008-3.952)6.Tetrahedron（四面体）(IF:2008-2.897)

7.TetrahedronLetters（四面体通讯）

(IF:2008-2.538)8.NaturalProductReports（天然产物报告）

(英)

(IF:2008-7.45)主要刊物：9.各国家的化学及药学杂志（如：英国、美国、日本、澳大利亚、俄罗斯、印度等）

主要刊物：主要刊物：主要刊物：主要刊物：文献资料检索(1)ChemicalAbstracts(CA,美)

(1907－，印刷品；光盘；数据库)(2)BiologicalAbstracts(BA,美)

(1969－，印刷品；光盘；数据库)(3)Medline(美，免费)

(1993－；校园网－CSA；-Pubmed)(4)NaturalProductReports

(系列综述)

(5)中国药学文摘(ChinesePharmaceuticalAbstracts)收载1982年以来公开发行的药学及相关学科700种中文专业刊物中有关中西药学理论、生药学和中药材、药物化学、生产技术、制剂、生物药剂学、分析、药理、临床应用、药品评价、药品生产管理、经营管理和质量管理、制药设备和工厂设计、新药介绍等方面的文献。有近28万条数据，每年增加2万4千多条数据。可从分类目次、主题词、关键词、中、外药名等途径检索、查询。(5)中国生物学文摘(ChineseBiologicalAbstracts)创刊于1987年，旨在报道我国生物科学领域的研究成果与进展，沟通国内生物学文献信息，包括普通生物学、细胞学、遗传学、生理学、生物化学、生物物理学、分子生物学、生态学、古生物学、病毒学、微生物学、免疫学、植物学、动物学、昆虫学、人类学、生物工程学、药理学以及生物学交叉学科与相关科学技术领域。凡在国内公开出版发行的有关生物学方面的期刊论文、专著、会议录等以及在国外发表的论著均在收录之列。

(7)中華本草

國家中醫藥管理局《中華本草》編委會編纂，1999年出版。共34卷（其中藏、蒙、維、傣民族藥4卷），收載中藥8980味，繪製插圖8534幅，全書2800餘萬字。本書是全面總結二千多年來本草學成就，集中反映20世紀中藥學科發展水平的綜合性本草著作。精选本(上下册)收载常用中药535种。－收载文献一般至1993年(8)各种网络资源

中国期刊网中国科技期刊数据库其它重要提示：

一般性工作:先查阅“中华本草”(1993年以前文献)，再检索Medline、中国期刊网的等(1993年以后文献)；对于重要的工作：应该系统检索CA或BA；重点关注综述性文章，学会从文献中检索文献；如果某物种的文献缺或很少，则应检索同属或近缘物种。绞股蓝（GynostemmapentaphyllumMakino）乌蔹莓（CayratiajaponicaGagnep.）1976年，竹本常松等日本学者，从日本不同地区所产绞股蓝植物中，陆续分离、鉴定出近80种皂苷(甙)生物活性：①对癌细胞（肝癌、肺癌、子宫癌、黑色细胞癌等）的增殖有明显的抑制作用②增强小鼠耐高温，抗疲劳，耐缺氧的能力③可作免疫增强剂。增强人体体质，延缓衰老等作用（可与人参媲美）④有降血脂的作用Pantheraleoleo

Apisceranacerana

Apisceranacerana

2008年5月12日文汇报报道:

“喂,这是我的植物,你别动。”“好的，谢谢，拜拜。”别以为这是小朋友在打电话，那可是地上和地下的昆虫在利用芥菜进行交谈。荷兰生态学会的生态学家罗西纳•索勒领导的一个研究小组已经发现地上和地下的昆虫能够利用植物充当化学电话。但他们还不清楚这种利用植物当电话来交谈的现象有多普遍。

研究揭示，地上吃叶子的昆虫宁愿选择没有被土壤里吞噬者占领的植物。当土壤下的昆虫居住在植物下面时，它们就会以地下的植物根茎为美食。为了警告吃叶子的昆虫不要“入侵”它们的地盘，地下昆虫就通过植物叶子来发送化学警告信号，因此吃叶昆虫得到警报后就知道此植物已经被他人占领了。这一“绿色电话线”避免了昆虫竟项吞噬同一株植物的情况。

此外，地下昆虫还能通过此生物电话和第三方取得联系,比如求助毛虫的天敌-寄生蜂,如果毛虫不让步,地下昆虫就会发出化学信号求助寄生蜂,让寄生蜂来制服毛虫.于是寄生蜂就将它们的卵产到吃这些植物的地上昆虫体内,它们就这样很好地阻止地上昆虫强占地下食根昆虫占领的植物.天然物化学NaturalProductsChemistry(ChemistryofNaturalCompounds)绪论一、天然物化学的基本概念这里介绍的天然物化学，主要是讲天然产物化学所谓天然产物，是指那些为某一种生物所独有，或为少数亲缘关系相近的生物所共有的、天然来源的有机化合物举例说明：如吗啡(morphine)罂粟Papaversomniferum从未成熟的蒴果中割取的白色乳汁，经干燥后变成黑棕色胶状体，也即：opium(阿片、鸦片)青霉素(penicillin)主要在青霉属(Penicillium)中的几个种产生如产黄青霉(P.chrysogenum)点青霉(P.notatum)从目前已知的天然产生的有机化合物来看，大多数来源于植物,因此,这门课采用的举例，比较多的是植物产生的天然产物二、天然物化学研究的内容天然产物化学主要利用现代分析仪器、化学理论、生物化学以及遗传学等生物技术和方法，阐明天然产物的化学结构、性质、生物活性等阐明天然产物的化学结构、性质，就必须进行天然产物的提取、分离和结构鉴定阐明天然产物的生物活性，主要是指这些天然产物在医药、农药、保健品、化装品、食品、香料等方面的用途探明这些成分的生物合成途径等探索各类成分与外界环境之间内在规律研究各类成分在生物体内的生理作用、积累动态利用生物技术大量生产生物活性成分有机化学主要研究碳氢化合物及其衍生物的结构、性质、合成方法、应用以及之间的相互转变和内在的联系等生物化学主要研究生物体中基本物质的结构、性质及其生命活动过程中的变化规律等三门学科之间的关系

有机化学是基础，研究范围也最广，它可以包括生物化学、天然产物化学的研究内容。生物化学主要初级代谢、产物及其在生命活动中的变化规律因此，三者之间既有不同，有相互关联三、天然物化学的发展简况吗啡(morphine)吗啡可以称得上是人类发现的第一个生物碱。有关吗啡的历史是人类科学史上最迷人的故事之一。早期人们试图解开鸦片之谜的努力成了有机化学发展的一个重要动力。有人认为，它也推动了整个天然产物化学、药物化学的发展。几千年前人类就发现罂粟果有镇痛和迷幻的药效。苏美尔人早在公元前4千年就把鸦片用作麻醉药。到公元前3400年，在两河流域的古巴比伦，人们已经大面积地种植这种作物了，而且给它以"快乐植物（joyplant）"的美名。公元前两世纪的古希腊名医盖仑（Galen），就记录了鸦片可以治疗的疾病：头痛、目眩、耳聋、癫痫、中风、弱视、支气管炎、气喘、咳嗽、咯血、腹痛、黄疸、脾硬化、肾结石、泌尿疾病、发烧、浮肿、麻风病、月经不调、忧郁症、抗毒以及毒虫叮咬等等疾病。在《圣经》与荷马的《奥德赛》里，鸦片被描述成为"忘忧药"，上帝也使用它。有关鸦片的使用和上瘾在罗马时代就已经很普遍了。十六世纪的瑞士医生和炼金师帕拉塞尔苏斯（1493-1541）发明了鸦片酊，一种鸦片的酒精试剂，促使鸦片在欧洲广泛使用1806年德国药剂师泽尔蒂纳（FriedrichW.Sertürner,1783-1841）第一次分离出了纯吗啡。他用分离得到的吗啡在狗和自己身上进行实验，结果狗吃下去后很快昏昏睡去；而他本人吞下这些粉末后也久睡不醒。于是他用希腊神话中的梦神吗啡斯（Morpheus）的名字来命名这种新化合物为“吗啡”。吗啡的人工合成，于1952年被美国罗切斯特大学的化学教授盖茨（MarshallD.Gates）首先实现（J.Am.Chem.Soc.1952,74,1109）。之后还有几条合成路线被报道，但是这些化学合成从经济性上都没法和从天然罂粟中提取的方法相比。1831、1847年两次才确定了它的分子式1950年确定了它的结构式马钱子碱(brusine)美登碱(maytansine)上面的一些举例，从一个侧面反映了天然物化学研究的简况同时我们也可以看到，对天然物化学的研究，随着科技的迅速发展，在研究的深度和广度上，由从易于得到的或含量多的物质的研究，发展到对难于得到的或含量极微的物质的研究；由对小分子的或结构简单的物质的研究，发展到对大分子或结构复杂的物质的研究四、现代研究的一些热点1.当代研究天然产物的兴趣,已从对天然产物的结构鉴定方面,更多地转向于生物学方面举一简单例子:山柳科(Clethraceae)山柳属里有两个种单穗桤叶树(C.monostachyaRehdetWils)与云南桤叶树(C.delavayiFranch)

单穗云南2.天然产物的生物合成途径的研究(1)加入前体(2)扩大活性成分的来源(3)探讨生物的亲源关系(4)利用基因工程大量生产有效成分3、利用组织培养技术大量生产天然产物人参的组织培养紫草的组织培养4、化学生态学方面的研究一般认为：生物产生的次生代谢产物无什么生理方面的作用，也就是说对生物自身不是必需的现在研究表明：在生态方面具有一些功能社会性昆虫（如蜜蜂、蚂蚁等），其社会性行为的控制协同进化的问题植物与植物、植物与微生物、植物与动物、动物与动物等的内在联系（生态）毛虫正准备吞食乳草属植物叶子。

（图片来源：AnuragAgrawal）美国科学家近日研究发现，乳草属植物具有一个新的进化趋势——从抵抗捕食者转向投入更多的资源修复自身，修复的速度要快过被吞食的速度。相关论文发表在美国《国家科学院院刊》（PNAS）。乳草属植物进化出了精致的抵抗策略以击退吞食它们叶子的毛虫，包括叶子上长有绒毛、组织中产生毒素cardenolides、管道中释放牛奶状白色有毒乳汁等。

而毛虫也随之进化出新的进攻方法——它们刮刨叶子，呈环状切断叶子的纹理，从中间吞食，使有毒乳汁不会流出。另外，它们也已经对cardenolides产生免疫功能。5、在医药、农药等工业生产中的应用基础研究（1）在医药方面的应用①在世界范围内，出现“回归自然”的思潮成功的例子（Taxol）植物中产生疫苗矮紫杉（Taxussp.）紫杉醇的结构东北红豆杉（TaxuscuspidataSieb.etZucc.）东北红豆杉（TaxuscuspidataSieb.etZucc.）分布于黑龙江东南部、吉林东部和辽宁东部种子可榨油；树皮含鞣质；枝叶入药：通经止痛红豆杉（TaxuschinensisRehd.）红豆杉（TaxuschinensisRehd.）红豆杉（TaxuschinensisRehd.）分布于甘肃南部、陕西南部、湖北西部和四川种子可榨油；入药：驱蛔虫、消积食罗汉松（PodocarpusmacrophyllusD.Don）罗汉松（PodocarpusmacrophyllusD.Don）分布于长江流域以南各省区【功效分类】补虚药,补血药【功效主治】补气健脾、益肺润燥、补气养血。治血虚面色萎黄，心胃痛，咳嗽，跌打损伤。根皮：活血止痛，杀虫。用于跌打损伤。【参考出处】《本草纲目拾遗》,《植物名实图考》②世界卫生组织正式确定了2万种药用植物约200种做过较详细的研究利血平的例子萝芙木（RauvolfiaverticillataBaill.）印度萝芙木(蛇根木)（RauvolfiaserpentinaBenth.etKurz）利血平（reserpine）1958年，全国第一个发现云南萝芙木并从中提取制备的抗高血压药物——降压灵，填补了国内空白和广大高血压患者需求，为国家节省了大量资金云南萝芙木（RauvolfiayunnanensisTsiang）③

1928年,弗莱明从青霉菌中发现了抗生物质青霉素（盘尼西林）⑤新的疾病的出现，需要新的药品⑥传统性的传染病有所抬头⑦耐药性问题科学家表示，“超级病菌”实际上是一种抗药基因，学名为“新德里金属蛋白酶-1”（简称NDM-1）。具有强大的抗药性，能够分解绝大多数抗生素，还可能潜入其它种类的病菌并互相传递蔓延。超级细菌出现全球蔓延趋势“无视”一切抗生素④海洋中天然产物的资源科学家说，病菌的抗药能力一直在增强，而人类在发现更强抗生素方面的研究却一直没有取得突破性进展，“超级病菌”大范围传播只是时间问题。对于愈演愈烈的“超级病菌”危机，医学界目前还没有研究出根本性的治疗方法⑨我国在药品方面面临的问题

A.我国西药97.4%（1992）是仿制的

B.入世后的问题⑩我国的强项：中医药⑧老龄化问题“超级病菌”是去年被英国卡迪夫大学的学者蒂莫西最先发现、确认的，他在一名曾在印度住院治疗的瑞典病人身上的大肠杆菌和肺炎杆菌中找到了这种基因。（2）在农药方面的应用①DDT它是瑞典科学家米勒（Miller）于第二次世界大战期间发明的由于他的这项发明创造，于1948年获得科学最高奖----诺贝尔奖二氯二苯基三氯乙烷②环境污染和生态破坏③生态农药(利用植物等生物的化学库)（3）在其它工业中的应用①日用化工(化装品、牙膏等)②食品工业(香精、香料、添加剂等）③其它工业（橡胶、石油等）三嗪类含氮杂环有机化合物(三聚氰胺)第一章天然物化学成分第一节概述一、这里所说的天然产物主要指生物体产生的次生代谢产物初生代谢（产物）、次生代谢（产物）所谓初生代谢（primarymetabolism）（一次代谢）是指：生物体通过一系列化学反应（合成和分解）生成生物体生存和繁殖所必需的化合物，如糖类、氨基酸、脂肪酸、核酸及其聚合衍生物（多糖类、蛋白质、酯类、RNA、DNA）等的代谢过程。上述过程产生的化合物则称之为初生代谢产物（primarymetabolites

）初生代谢过程对于各种生物来说，基本上是相同的，其代谢产物广泛分布于生物体内所谓次生代谢（secondarymetabolism）（二次代谢）是指：从某些初生代谢产物作为起始原料，通过一系列特殊生物化学反应生成表面上看来似乎对生物本身无明显用途的化合物，如生物碱、萜类等的代谢过程。上述过程产生的化合物则称之为次生代谢产物（secondarymetabolites

）与初生代谢过程相比，各种生物中的次生代谢途径不尽相同，分布也具有局限性初生代谢和次生代谢之间的关系1.

在生物体产生的天然次生代谢产物中，有的具有非常明显的生物活性并且能有医疗等方面的作用，一般把这部分成分称之为有效成分举例说明:①CoptischinensisFranch.

清热燥湿、泻水解毒二、有效成分、无效成分和有毒成分

②

PolygonummultiflorumThunb.

制首乌：补肝肾、益精血、乌须发、壮筋骨

③

Bufogargarizans

gargarizansCantor

解毒、消肿、强心

④

Claviceps

purpurea

寄生在禾本科杂草和禾谷类植物上，引起麦角病。病株在形成种子的部分产生黑色、弯曲的菌核，即麦角。麦角为贵重的药材，含12种生物碱，总称麦角碱，为妇科常见药物。用于治疗产后出血和促进产后子宫复原等2.另外的一些成分，通常没有什么生物活性，也不起医疗等方面的作用，一般称为无效成分Ganodermalucidum(Leyss.exFrr.)Karst.3.还有一些成分，具有毒害作用，一般称之为有毒成分RicinuscommunisL.ricinine

不过，有效、无效、有毒等成分，并不是绝对的。因为，随着现代科学技术的不断发展以及对天然产物研究的深入，原来认为无效或有毒的成分，经过深入研究，又发现它们具有生物活性，也就是说，它们又可以称为有效成分1.

有效组分利用有效组分，我们可以通过四个途径开发创新药物：一、根据经典方剂配方，明确组分，使其配伍量化，确定标准，完善质量体系，研究新药。二、利用中药组分，重新筛选配方，优化工艺，研究新药。三、以单体化合物研究新药。四、从单体化合物中筛选配伍复方化合物，研究新药。通过这四条途径，形成现代中药、化学中药、生物中药三、有效组分、有效部位和组分中药2.

有效部位

所谓中药有效部位，是指当一味中药或复方中药提取物中的一类或几类化学成分的含量达到总提取物的50％以上，而且一类或几类已知化学成分被认为是有效成分，该一类或几类成分的混合体即被认为是有效部位。以此种提取物制成的中药新药即为有效部位新药。

但开发的中药有效部位新药，对有效成分的确证方法一般是以文献报道为主，没有将中药新药中的一类或几类化学成分的混合体单独提取出来进行药效试验，证明该一类或几类化学成分混合体是有效的。也没有将几类化学成分的混合体继续分离，分别证明其各自的有效性，以及各类化学成分混合后作用强度的变化情况等。因此，中药有效部位的概念实际上是一较为笼统的概念。中药有效部位只是用化学方法进行含量测定得到的一个结果，或者说中药有效部位不一定是真正的有效成分组成的有效部位，或真正产生药效的有效部位。

3.组分中药

所谓组分中药就是以中医药理论为基础，遵循中药方剂的配伍理论与原则，由有效组分或有效部位配伍而成的现代中药。

组分中药的特点与优势在于，它以临床应用安全有效的传统中药为基础，适应现代制造业的工艺技术和质量标准，适用以专利为主的知识产权保护，有望以药品身份进入国际主流医药市场。

组分中药的药效物质基本明确，作用机理相对清楚，临床适应病症比较确切，而且有较强针对性，安全有效，质量可控，适于产业化推广。

第二节、生物体所产生的次生代谢产物一、目前已知的次生代谢产物类型(1)糖类及其衍生物(2)氨基酸和蛋白质(3)脂类(4)生物碱(5)黄酮类(6)醌类(7)香豆素类(8)木脂素类(9)酚类和鞣质类(10)挥发油类(11)三萜类(12)甾体化合物类(13)树胶和树脂类(14)苷(甙)类(15)炔类(16)有机酸类(17)天然色素类(18)甜味质类(19)植物毒素类(20)动物毒素类(21)矿质元素类(22)激素类

二、生物体产生的这些代谢产物的作用1.生物体产生的次生代谢产物的生理功能morphinepenicillin2.生态方面的作用（1）威慑作用（2）吸引作用（3）跟踪作用(4)防卫作用(5)克生作用3.其他方面作用(应用)（1）天然药物（2）天然保健药品和保健食品（3）天然香料和香精（4）天然色素（5）天然甜味剂（6）日用化学工业原料品及添加剂（7）信息素及诱导剂第二章生物碱(alkaloids)第一节概述生物碱是指生物体内产生的一类

含氮有机化合物的总称一、概念因为这类含氮化合物有类似碱的性质，所以称为生物碱二、特点1.有比较复杂的环状结构2.氮原子大多结合在环上3.大多数有特殊而显著的生物活性治疗高血压的利血平(reserpine)4.也有一部分的天然产物，其氮原子不结合在环上三、生物碱的分布从目前得到的生物碱在生物界中分布的情况来看：1.绝大多数分布在植物中（1）据统计，在植物中，至少有一百个科(family)的植物中均含有，而又以双子叶植物中最多（2）低等生物如藻类，到现在为此还未检出生物碱

动物中也产生一些生物碱，但总的来说数量不多如：中华大蟾蜍中产生的生物碱蝾螈皮中产生的致死的神经毒蝾螈碱哥伦比亚蛙中产生的虾蟆毒素等等3.有些菌类如真菌也能产生生物碱如：麦角菌(Clavicepspurpurea)

产生的麦角碱四、生物体产生生物碱的量及与环境之间的关系1.一般说，生物体产生的生物碱的量都较低，大多少于1%2.少数的含量较高如：红金鸡纳树的树皮中的生物碱含量达10—15%3.也有含量极微的如：前面介绍过的美登碱含量仅0.000002%4.与环境之间的关系(1)不同环境条件下同一种植物，生长在不同的环境条件下，由于自然条件的不同，其生物碱的含量存在着较大的差别(2)同一环境条件下同一种植物，即使生长在相同的环境条件下，由于生长季节的不同，其生物碱的含量也存在着较大的差别

阐述生物碱的含量与环境之间的关系，主要是提醒大家，在今后开发资源的过程中，必须注意这些问题，以取得最大的效益第二节生物碱的类型目前已经分纯并已知结构的生物碱，约10,000种左右由于生物碱的种类繁多，化学结构又相对复杂，因此，不同的学者有不同的分类方法1.有按来源分类的如：来源于长春花的，就称为长春花生物碱来源于麻黄的，就称为麻黄生物碱易了解生物碱来源于什么生物体一、生物碱的分类方法缺点就是对这种生物碱的化学结构不太清楚2.有按生源途径分类的一般将生物碱分成10大类，每大类中又分几组这种分类反映出生物碱的生物合成途径以及它们之间的相互关系，对人工合成生物碱及探讨生物碱与生物的系统发育、进行基因工程研究等有一定的理论意义缺点就是对这种生物碱既不知道它来源于哪种生物又不知道它的化学结构3.有按化学结构分类的一般也将生物碱分成15大类，每大类中又分几组这种分类易了解生物碱的化学结构，但对其来源于什么天然物即生物体发生困难二、生物碱(alkaloids)的基本类型1.有机胺类(amines)举例一在南美的一些地方，当地居民有一种宗教仪式，他们把一种植物切成碎片，让居民咀嚼，则居民可见神仙或神仙托梦这种植物是什么呢？经植物分类学家鉴定，它是一种南美产的仙人掌及同属植物其拉丁学名为：

Lophophorawilliamsii(Anhaloniuswilliamsii)当地的土名称之为：mescal后来，有一位名叫Heffeter的药理学者，为了验证这个植物的作用，用南美仙人掌植物,切下5片（约16克）煎煮后服下根据Heffeter自己亲身体验，他写道：初感恶心头痛，3小时后，觉得书本上五颜六色，若是闭眼则感五彩条纹在眼前缭绕通过，大约持续5小时，之后完全丧失时间意识那么我们要问，南美仙人掌植物中到底含有什么东西？是什么物质在起作用呢？经研究，发现这些植物中含有一种称为mezcaline的生物碱这种生物碱的结构现已清楚即：举例二裸子植物中，有一种称为麻黄的植物，它是我国特产而闻名世界的一种中药，早在四千年以前就用作发汗药和平咳止喘良药，到今天还是常用的中药之一麻黄的种类很多，作药用的主要是：草麻黄(EphedrasinicaStapf.)

木贼麻黄(E.equisetinaBge.)麻黄植物中到底是什么物质在起作用呢？经过提取、分离，知这种植物中含有许多生物碱其中，有一种即：麻黄生物碱(ephedrine)具较强的生物活性结构如下：另有一种植物：益母草(LeonurusheterophyllusSweet)举例三从字面上看，大家一定知其含义中医认为：益母草能活血调经、利尿消肿，主治妇科疾病及产后子宫收复从这种植物也提取、分离到一些生物碱，其中，leonurine是它的有效成分结构如下：举例四有人在研究受病原真菌感染的马铃薯块茎后发现，该植物能产生一些植物保卫素(phytoalexin)从化学结构看，是一类肉桂酰邻氨基苯甲酸的衍生物结构如下：avenanthramideA2.喹啉类(quinoline)(1)母核结构金鸡纳树(Cinchonaledgeriana

Moens)这种植物已提及过几次，隶属于Rubiaceae(茜草科)最初南美人发现用金鸡纳树的树皮煎煮液可以治疗疟疾，这以后受到各国重视从这种植物先后提取、分离到约30种生物碱，从结构上看，大多为奎宁类生物碱那么，奎宁生物碱(quinine)是怎样的？除了用于疟疾的治疗外，还发现奎宁盐能用作解热药、阵痛促进药、避孕药等，而它的立体异构体---奎宁丁(quinidine)在治疗持续性心律失常病症非常有效3.异喹啉类(isoquinoline)（1）母核结构由这个母核结构衍生的生物碱种类非常之多由于衍生的种类很多，所以结构类型也非常之多，这里，举例说明它的主要类型（2）举例一清热燥湿、泻水解毒其抗菌消炎的物质基础到底是什么呢？经研究，黄连及同属植物含有许多生物碱R1=HR2=CH3jatrorrizine(药根碱)R1=CH3R2=CH3palmatineR1=CH3R2=Hcolumbamine其中的掌叶药根碱(palmatine)加氢后，成为消旋四氢掌叶药根碱(dltetrahydropalmatine)消旋四氢掌叶药根碱因从Papaveraceae

CorydalisturtschaninoviiBess.f.YanhusuoY.H.ChowetC.C.Hsu（延胡索）及同属其它植物中提取、分离到，所以，又称延胡索乙素(corydalineB)这种天然化合物具有显著的镇痛作用，经制成商品后，称之为颅通定，在临床上，现可代替morphine，用于治疗内脏疾病的锐痛（3）举例二从阿片中，已经分出数十种生物碱，其中多为异喹啉类(isoquinoline)如：可待因(codeine)又称甲基吗啡与吗啡的作用相似，但效果较弱，久用也会上瘾蒂巴因(thebaine)也称二甲基吗啡它的作用麻醉效果小，而痉挛作用强，这种作用与阿片中其它生物碱的作用正好相反在1874年，伦敦圣玛丽医院的英国化学家怀特（C.RWright）从吗啡中加入醋酸而得到一种白色结晶粉末。当时在狗身上试验，立即出现了虚脱、恐惧和困乏等一些症状。

曾经成功研制出阿司匹林的德国拜耳公司的化学家霍夫曼（FelixHoffmann)发现，这种化合物比吗啡的镇痛作用高4～8倍，以后人们发现它不仅止痛效果好，且迷幻极乐感更强，同时更兼有非凡的提神作用。1898年，在没有经过彻底的临床检验的情况下，拜尔公司将它以非上瘾性吗啡大批量生产投入市场，当时的目的是为了治疗吗啡成瘾者，并且作为强度麻醉剂去推销。

这种新药被正式定名为海洛因（heroin）该名取自德文heroisch一字，意思是“英雄式的新发明”。和人们希望吗啡能治好鸦片造成的毒瘾的想法一样，起初人们又把海洛因当成戒除鸦片及吗啡毒瘾的药物，海洛因甚至还曾经被用作儿童止咳药。但是人们很快就发现海洛因比吗啡的水溶性更大，吸收亦更快，且其脂溶性也较大，易通过血脑屏障进人中枢发挥作用，而它本身的成瘾性更强烈。它对个人和社会所导致的危害后果，已远远地超过了其医用价值。各国很快取消了海洛因在临床上的应用。1912年在荷兰海牙召开的鸦片问题国际会议上，到会代表一致赞成管制鸦片、吗啡和海洛因的贩运。

然而，海洛因并没有就此而消失，这种鸦片家族中的最纯精品因其效价高，用量少和走私方便，成为非法使用最多的毒品，从而吸引着越来越多的瘾君子，它的踪迹已遍布全世界，因而刺激其产量大幅度增长。

海洛因的合成，不仅没有成为药品造福人类,反而成了危害人类的“白色瘟疫”。

海洛因(heroine)其麻醉作用和成瘾性最强4.吲哚类(indole)（1）基本母核由这种结构衍生的生物碱也非常之多，而且结构相对较复杂，据以前的统计数据，约有1000多种（2）举例一人们发现一种很有趣的现象，在大麦田里，很少有其它杂草生长对于这种现象，有眼光的科技工作者必定会去进行研究。至于是谁第一个研究，没进行考证。但研究后发现，大麦植物会分泌一种次生代谢产物影响其它植物的生长发育，从而使自身能很好地生长那么，这是一种什么样的代谢产物呢？经对大麦植物进行提取、分离和鉴定，发现是一种吲哚类生物碱—芦竹碱(gramine)正因为有这个发现，人们知道植物与植物之间也存在着各种关系不可肯定地说，也许是这种发现，从而促进除草剂的发明和使用现在，一般把这种能抑制其它植物的生长的天然化合物称之为：异株克生剂（3）举例二蟾蜍的耳后腺，一般认为有毒经过研究，发现蟾蜍的耳后腺内含有许多天然化合物，其中有：蟾蜍碱(bufotenine)解毒、消肿、强心（4）举例三有一种菌，称为麦角菌(ClavicepspurpureaTul.)作用:致幻、发狂这种菌寄生在禾本科植物花的子房周围并形成菌核而这种菌核我国很早就有利用，主要用于产后的子宫复原从这种菌核中，经提取、分离、精制，得到12种之多的吲哚类生物碱结构如下：其中的麦角新碱(ergometrine)就有前面所说的作用5.莨菪烷类(tropane)（1）基本母核从结构看，是由吡咯啶和哌啶合成的杂环（2）举例一洋金花（DaturametelL.）全株有剧毒其叶、花、籽均可入药,味辛性温,药性镇痛麻醉、止咳平喘。主治咳逆气喘、面上生疮、脱肛及风湿、跌打损伤，还可作麻药。三国时著名的医学家华佗发明的麻沸散的主要有效成分就是曼陀罗。

由于曼陀罗花属剧毒，国家限制销售，特需时必经有关医生处方定点控制使用。曼陀罗中所含药用成分可使肌肉松弛，汗腺分泌受抑制，因此古人将此花所制的麻醉药取名为“蒙汗药”。曼陀罗花、根、果实等含有的天仙子碱等生物碱具有很强的镇静效果，但如使用剂量太大，就会精神错乱、意识模糊产生幻觉、昏迷麻痹等等的中毒反应。莨菪碱(hyoscyamine)解痉挛、镇痛、解有机磷中毒及散大瞳孔等作用目前，临床上使用的阿托品(atropine)，其结构与莨菪碱(hyoscyamine)一样，只不过是莨菪碱为左旋体，而阿托品为消旋体，作用效果一样（3）举例二南美出产的一种植物古柯(Erythroxyloncoca)及同属植物的叶，当地用作麻醉药。从这种植物的叶中，可以得到另外的一些生物碱—古柯碱(cocaine)又称可卡因结构如下：6.咪唑类(imidazole)（1）基本母核（2）举例PilocarpusjaborandiiHolmes从这种植物及同属其它植物中分离得到一种生物碱—毛果芸香碱(pilocarpine)强烈的发汗剂、治疗青光眼、拮抗阿托品的作用7.嘌呤类(purine)（1）基本母核（2）举例一香菇(LentinusedodesSing.)大家都学过植物学(Botany)，又学过微生物学(Microbiology)这两门课程，那么，香菇是属于哪一个界(Kingdom)？哪一个门(Division)？哪一个纲(Class)？流行病学调查发现，经常食用香菇的人群，患心脑血管疾病的比例较低研究的结果表明，香菇虽含有较多成分，但其中有一种成分具有生物活性，从其化学结构看，也属于生物碱类因基本结构框架为嘌呤类，故称为香菇嘌呤(eritadenine)经药理实验和临床研究证明，这种天然化合物确有显著降低血液中胆固醇、甘油三酯、磷脂的生物活性有了这种生物活性，药物学家把它做成易于吸收的衍生物，供临床用于治疗动脉硬化（3）举例二当今世界三大饮料是什么？茶叶从分类学看属于山茶科(Theaceae)山茶科(Theaceae)有什么特征呢？常绿木本、单叶互生、花五基数、雄蕊多数，成数轮且多为数束，着生在花瓣上应该说我国是世界上最早发现茶树和利用茶树的国家，并有“世界茶王国”之称到了19世纪中叶，英国人R.Fortune曾先后4次来我国调查种茶和制茶技术，同时带走大量茶苗和技工并在印度和斯里兰卡建立了茶园和茶厂到了20世纪初，我国逐渐失去了“世界茶王”的宝座。如1988年，我国茶叶出口量次于印度、斯里兰卡和印度尼西亚，位居第四位从茶叶中，得到许多化合物，其中的一些生物碱应该说是茶叶的活性成分即：theophylline(茶碱)从生物活性看，主要是利尿的作用caffeine(咖啡因)有兴奋、强心、利尿等作用咖啡现在巴西为世界上最大的咖啡生产和出口国，我国海南、广东、广西、云南和台湾等地有栽培咖啡(CoffealibericaBull.exHien)隶属于茜草科(Rubiaceae)咖啡内也含有许多化合物，其中最主要的化合物是生物碱，即：caffeine(咖啡因)可可可可(TheobromacacaoL.)属于梧桐科(Sterculiaceae)可可原产于南美北部和墨西哥南部，Theobroma在当地意为“上帝的食物”，我国海南、广西、云南和台湾等地有栽培可可种子富含脂类、蛋白质和淀粉，其中的油是制造巧克力的主要原料可可种子也含生物碱，即：theobromine第三节生物碱(alkaloids)的通性（一）物理性状1．从得到的生物碱纯品（单体化合物）来看，大多数为结晶形固体，少数为非结晶形的粉末硫酸阿托品2．也有少数的生物碱纯品为液体nicotine3．味苦（二）颜色1．一般说来，生物碱无色2．少数有色如：berberine碱性强度一般用酸式离解指数pKa表示（三）酸碱性1.从目前得到的生物碱来看，大多数具有碱性有机碱的pKa大小顺序一般是:胍基>季铵碱>脂肪胺基>芳杂环(吡啶)>酰胺基2.生物碱的碱性强弱与其分子结构有很大的关系3.如果生物碱的分子中带有酚性羟基或羧基，则会具有酸碱两性反应（四）溶解度arecaidine(槟榔次碱)是开展生物碱研究的关键内容1．常用溶剂的极性次序为(从小到大)石油醚<环已烷<苯<氯仿<乙醚<乙酸乙酯<正丁醇<丙酮<丙醇<乙醇<甲醇<水<含盐水2．溶剂与天然成分极性相似对照极性强弱溶剂名称天然成分大类非极性（亲脂性）溶剂石油醚、环已烷、汽油、苯、甲苯等油脂、挥发油、植物甾醇（游离态）、某些生物碱、亲脂性强的香豆素等弱极性溶剂氯仿游离生物碱等弱极性溶剂乙醚树脂、内酯、黄酮苷元、醌类、游离生物碱及醚溶性有机酸等中等极性溶剂乙酸乙酯极性较小的苷类（单糖苷）中等极性溶剂正丁醇极性较大的苷类（二糖、三糖苷）等极性溶剂丙酮、丙醇、乙醇、甲醇生物碱及其盐类、有机酸及其盐类、苷类、氨基酸、鞣质、某些单糖等强极性溶剂水氨基酸、蛋白质、糖类、水溶性生物碱、胺类、鞣质、苷类、无机盐等3．大多数的游离生物碱极性较小不溶或难溶于水，能溶于如乙醇、丙酮、乙醚、氯仿、苯等有机溶剂4．生物碱盐类极性较大大多易溶于水及乙醇，不溶或难溶于有机溶剂5．当然，也有一些例外（1）游离生物碱能溶于有机溶剂，也能溶于水

如：麻黄碱（2）季铵类生物碱（3）游离生物碱溶于水，其盐类在冷水中反而难溶

如：小檗碱（4）有少数生物碱盐类能溶于有机溶剂

如：盐酸奎宁（五）沉淀反应大多数的生物碱与一些特殊试剂（现在多称为生物碱沉淀试剂）反应，生成难溶性的沉淀如：Dragendorff试剂（碘化铋钾试剂BiI3·KI）利用沉淀反应：

1.可以检测是否存在生物碱?2.也可以检测是否提取完全?3.还可以精制生物碱

4.再根据产生沉淀的颜色、形态等还可以帮助鉴定生物碱常见的生物碱沉淀试剂在一些教科书、专著、文献、资料中都可以查阅到须注意的问题是：在鉴定是否存在生物碱时，不能凭一次的反应就断定有生物碱的存在（六）显色反应有一些生物碱能与一些试剂（现称为生物碱显色试剂）反应，产生不同的颜色，从而可以鉴定某种生物碱常用的显色试剂有很多如：Marquis试剂(0.2ml20%甲醛与10ml浓硫酸混合液)第四节生物碱(alkaloids)的提取一、生物碱的预实验1．方法要求2．天然产物化学成分的预试验的流程已知时未知时天然物粗粉5~10g加水50~100ml水提取液检查是否含单糖、多糖、鞣质、皂苷、氨基酸、多肽、蛋白质等10倍量石油醚石油醚提取液检查是否含萜类、甾体、油脂、挥发油等10倍量95%乙醇醇提液回收乙醇浓缩液（分成2份）用乙醇溶解醇溶液检查是否含鞣质、蒽醌甾体、三萜等用酸提酸提液检查是否含生物碱等不溶物乙酸乙酯溶解液乙酸乙酯溶解5%NaOH溶液振摇乙酸乙酯液检查是否含萜类、内酯、强心苷等碱水液检查是否含有机酸、酚类等3.生物碱预实验溶液的制备（1）水浸液取粉碎的粉末约5克，加50ml蒸馏水，在50--60℃的水浴上加热1小时左右，过滤，滤液即可做预实验

取粉碎的粉末约5克，加50ml95%乙醇，在90℃的水浴上加热1小时左右，过滤，滤液浓缩至糖浆状，用少量5%的盐酸溶解，取盐酸水溶液即可做预实验4.预实验结果检查（1）沉淀反应检查（2）显色反应检查（2）醇提液二、生物碱的提取过程（一）生物碱的存在状态1.一般说来，大多数的是以生物碱盐的形式存在2.有的因碱性较弱，则以游离生物碱的形式存在3.还有的与糖结合成生物碱苷(甙)的形式存在4.甚至还有的以生物碱酯的形式存在(二)生物碱的提取方法1.酸水提取法(1)常用0.1--1%的HCl、

H2SO4、CH3COOH(2)渗滤法(3)冷浸法(4)方法的优缺点(5)解决的办法2.醇类溶剂提取法（1）常用醇类乙醇、甲醇、酸性醇浓度：95%或60-80%（2）提取的方法加热回流提取2—3次渗滤法室温提取（3）提取后的处理方法3.有机溶剂提取法（1）生物碱盐形式存在的加碱水湿润，使生物碱游离出来（2）提取的方法连续回流提取法渗滤法（3）提取的流程粉末物10%NH4OH或Na2CO3加有机溶剂提取液（有机）残渣用1%的酸水提取有机溶剂酸水液有机溶剂洗涤有机溶剂酸水层加碱水总生物碱4.一般挥发性生物碱的提取（1）水蒸气蒸馏法提取（2）升华法提取第五节生物碱的分离、纯化一、纯化上面提取得到的总生物碱中或多或少还可能存在一些杂质，要想得到在较纯的生物碱则必须进行纯化纯化的方法很多，但主要还是利用生物碱的溶解度性质总生物碱粗品（游离生物碱）加入酸水（酸化）生物碱盐（溶于水）过滤（可除去一些脂溶性杂质）滤液加入碱水（碱化）游离生物碱（易溶于有机溶剂）加入有机溶剂（如氯仿等）生物碱上述过程重复几次总生物碱粗品（游离生物碱）加入酸水（酸化）生物碱盐（溶于水）加入有机溶剂（如氯仿等）生物碱盐（易溶于水）加入碱水（碱化）生物碱（易溶于有机溶剂）加入有机溶剂（如氯仿等）生物碱上述过程重复几次二、分离和精制上述纯化后的生物碱，还是混合性的总生物碱，要得到某一单一成分，则需分离和精制分离和精制的方法也很多，常用的有如下几种：1．结晶法（1）原理天然物中的化合物，如果在常温下是固体物质的，则大多都具有结晶化的通性再根据结晶性化合物在溶剂中的溶解度的不同，达到分离、精制的目的如：延胡索中延胡索乙素生物碱的分离延胡索块根粉末10%的氨水湿润、混匀碱化粉末（含游离生物碱）有机溶剂提取（如苯等）有机溶剂提取液酸化（如2%的盐酸提取数次）至用沉淀试剂无反应为此盐酸液（生物碱盐）有机溶剂放置、过滤滤液沉淀用热水抽提水液氨水碱化碱化水液乙醚提取乙醚提取液浓缩、放置结晶性沉淀母液延胡索乙素[消旋四氢掌叶药根碱(dltetrahydropalmatine)]颅通定，在临床上，现已代替morphine，用于治疗内脏疾病的锐痛又如：麻黄碱(ephedrine)与伪麻黄碱(pseudoephedrine)的分离有机溶剂提取液（游离生物碱）2%的草酸溶液有机溶剂草酸溶液（生物碱盐）减压浓缩结晶性沉淀母液草酸麻黄碱2.制备衍生物这种方法主要是利用生物碱分子中带有不同的功能团，采用化学反应的方法，制成衍生物，从而可以达到分离的目的如：morphineandcodeine3．分馏法对于液体生物碱，可采用该方法4．层析法当用一些简便的方法不能达到分离的目的时，往往需采用层析的方法来分离层析的方法很多（1）当分离的量较少时可采用制备性的薄层层析、高效液相层析（2）当分离的量较多时可采用柱层析、离子交换层析、凝胶层析等（3）当为液体或为遇热不分解的生物碱时可采用气相层析第六节生物碱(alkaloids)的鉴定

和结构式的测定当分离出的生物碱是单一成分时，那么就可以进行这一天然化合物的鉴定和结构式的测定第七节生物碱的生物合成途径一、生物合成途径研究简况

对于这方面的历史情况考察得不多，但总的情况是：在以前，科学家们对生物合成途径研究，主要是根据化学反应理论进行推测和建立假说。在目前真正了解生物合成途径后，发现这些早期的推测和假说是非常正确的，这是一个令人惊讶的现象二、生物合成途径研究方法1.结构清楚后，通常可以某一特定的前体化合物提出生源学说2.然后进行试验，将放射性标记的前体注射到产生代谢产物的生物体内并分离纯化代谢产物3.最后提出一个从前体至代谢物的生物合成途径三、生物合成途径的举例通过生物合成途径研究后，现在可以肯定地说，多数生物碱是通过氨基酸代谢而衍生的以大麦芽碱为例：苯丙氨酸酪氨酸酪胺N—甲基酪胺再以morphine为例：现已知道，它的前体是酪氨酸酪氨酸多巴转氨作用+多巴胺3,4-二羟基苯丙酮酸norlaudanosoline(降劳丹素)reticuline(香荔枝碱)[O]salutaridinesalutaridiol氢化-H2OThebaine(蒂巴因)可待因酮水解氢化codeine(可待因)morphine-CH3第八节生物碱与药物开发一、结构与疗效

通过对天然产物的提取、分离和阐明化学结构后，如果知有生物活性，有机化学家和药物化学家就会对它们进行结构和疗效关系方面的研究，同时，进行结构改造，寻找疗效更高、结构更为简单并且可大量生产的新型化合物二、先导化合物（leadcompound）是指：具有特征结构和生理活性并可通过结构改造优化其生理活性的化合物

举例：cocaine→procaine又如：morphine→dolantin第三章黄酮体(flavonoids)第一节概述一、概念把具有C6-C3-C6基本母核结构的天然产物称黄酮体二、特点1.基本结构组成黄酮体类化合物的最简单的结构是:γ—吡喃酮(γ—pyrone)最简单的衍生物是：色原酮(chromone)或苯骈γ-吡喃酮(benzo-γ-pyrone)而2位上接一苯环，则成为黄酮(flavone)或2-苯基色原酮(2-benzochromone)2.研究较早、较成熟（1）由于分布较广、有的含量又较高、且易得到结晶，故是较早被人类发现的一类天然产物（2）又因结构较简单，结构鉴定和全合成研究也开展得较早，故也是研究较成熟的一类物质3.大多数有非常显著的生物活性三、分布从目前已得到的黄酮体化合物情况看，这类化合物主要分布于植物界因为这类化合物在植物的生长、发育、开花、结果以及抵御病虫害的侵入等方面有着重要的作用如：植物花、叶等的颜色，与植物体内含有黄酮体化合物有关第二节黄酮体的基本类型对于黄酮体(flavonoids)基本类型的划分，不同的科学工作者，有着不同的分类方法如按化学结构分，一般将黄酮体分为13大类一、黄酮类(flavones)1.基本结构2.举例有一种中成药，名为银黄片主要用于治疗呼吸道疾病其中有天然的化学成分--黄芩苷(baicalin)有一种植物就叫Scutellariabaicalensis(黄芩)经分析，这种植物的根含有的有效成分主要为黄芩苷(baicalin)经药理、临床证明：黄芩苷(baicalin)有抗菌、降压、解毒等方面的作用近年来，又发现有降转氨酶(GPT)的作用二、黄酮醇类(flavonols)1.基本结构2.举例槐树(SophorajaponicaL.)这种植物的花蕾很像一粒米，故把它的花蕾称为槐米槐米可作中药，主要用于尿血、吐血、血痢、高血压等疾病的治疗经研究，这种花蕾中主含一种天然化合物，即芸香苷(rutin)又称芦丁，而且含量高达30%左右R=芸香糖（鼠李糖α1—6葡萄糖）主要用于治疗毛细血管脆弱引起的出血症另外，也用于高血压的辅助治疗剂三、异黄酮类(isoflavones)1.基本结构2.举例Leguminosae(豆科)植物中，有一种名叫Puerarialobata(野葛)的植物其根富含优质淀粉，可做成各种食品除可做成各种食品外,野葛的根和花:能解热透痧、生津止渴、解毒、止泻等。同时，种子可榨油对野葛的根进行研究发现含有许多黄酮体化合物这些黄酮体化合物的药理和临床研究表明：它们具有扩张冠状动脉、增加冠脉流量及降低心肌耗氧量等方面的作用现在,已分离出大豆素(daidzein)、大豆苷(daidzin)、葛根苷(puerarin)等大豆素葛根苷大豆苷四、双黄酮类(biflavonoids)1.基本结构由两分子黄酮聚合而成黄酮与黄酮之间的键连方式有C—C、C—O—C2.举例银杏(Ginkgobiloba)是我国特有的著名孑遗植物现广泛栽培于世界各地，虽然如此，但我国的资源拥有量仍居世界第一种仁（白果）供食用及药用，同时叶也供药用从银杏叶中提取、分离出多种的黄酮类化合物银杏素(ginkgetin)异银杏素(isoginkgetin)白果素(bilobetin)银杏中的总黄酮具有解痉、降压、扩张冠状血管等作用五、查耳酮类(chalcones)1.基本结构OH-H+邻羟基（6，--羟基）查耳酮2.举例CompositaeorAsteraceae

（菊科）中有一种植物叫红花(Carthamustinctorius)原产中亚，因其药用价值较高，现我国各地有栽培从花中得到的油，称为红花油主要用于跌打损伤、散瘀止痛而从种子中得到的油称为红花子油经研究后发现，这些油有降低胆固醇和高血脂、软化和扩张血管、防衰老、调节内分泌等作用红花油具有那么多作用，其物质基础是什么呢？经过深入研究发现，除了油之外，其有效成分中还含有黄酮类化合物即：红花苷（carthamin）经对红花苷(carthamin)进行研究，发现红花苷(carthamin)的含量以及它的变化与花期有关（1）当红花在开花初期时，花冠呈淡黄色此时，主要含无色的双氢黄酮类化合物——新红花苷(neo-carthamin)及微量的红花苷(carthamin)（2）在开花中期，花冠呈深黄色此时，主要含黄色的红花苷(carthamin)（3）在开花后期，或者是在采收干燥时，花逐渐变成红色或深红色这时红花苷(carthamin)受植物体中氧化酶的作用，氧化成红色的醌式红花苷(carthamone)正是由于红花有软化和扩张血管、防衰老、调节内分泌等方面的作用，所以，红花的提取物还可用于制作软膏、搽剂、润肤剂等，甚至还可作为人造奶油的原料第三节、黄酮体的生物活性一、在治疗心脑血管疾病方面的活性如从银杏叶、葛根、山楂、儿茶、槐米、红花等植物中得到的黄酮类化合物二、在抗菌方面的活性如从黄芩、木犀草等植物中得到的黄酮类化合物三、在治疗肝脏疾病方面的活性如水飞蓟等四、在抗癌方面的活性如黄柏、儿茶等五、在雌性激素样方面的活性如葛根、金雀藤等六、止咳、平喘、祛痰等方面的活性如从杜鹃、芒果等植物中得到的黄酮类化合物七、杀虫等方面的活性如从毛鱼藤等植物中得到的黄酮类化合物第四节黄酮体的通性一、物理性状从目前得到的黄酮体化合物来看，大多为结晶性固体，只有少数为无定形的粉末二、颜色黄酮类化合物的颜色一般来说为黄色，但也有其它颜色决定黄酮类化合物的颜色主要与下面的原因有关1．分子中是否存在交叉共轭体系以黄酮为例：色原酮时：无色但是，在2—位上引入苯环后，即形成共轭体系，而且通过电子转移、重排，使共轭链延长，因而表现出颜色2．助色团(-OH-OCH3

等)的数目3．助色团取代的位置7-位，4’-位引入-OH或-OCH3

等供电子基后，则因促进电子转移、重排，从而使这类化合物的颜色加深花色苷及苷元的颜色与pH有关pH<7显红色pH8.5显紫色pH>8.5显兰色三、酸碱性1．碱性黄酮类化合物的分子中，其γ--吡喃酮环上的1--位氧原子，是醚的结构，有孤立的电子对存在，故表现出微弱的碱性。正因为有了这一性质，过去把黄酮体化合物称为黄碱素有微弱的碱性，则可与强酸反应，生成烊盐2．酸性HClH2O（1）黄酮类化合物分子中，多有酚羟基取代，故显酸性正因为有这一性质，易溶于碱性水溶液、吡啶、甲酰胺及二甲基甲酰胺等（2）酸性的强弱与酚羟基取代的数目及位置有关根据这一性质，则可用pH梯度萃取法对黄酮类化合物的进行分离四、溶解度1．苷元一般说来，游离黄酮（苷元）难溶或不溶于水；易溶于甲醇、乙醇、醋酸乙酯、乙醚等有机溶剂但有些情况需注意：（1）花色苷元（花青素），因以离子形式存在，所以具有盐的通性，也就是说，花色苷元在水中的溶解度较大（2）苷元上若接的-OH数越多，则增加在水中的溶解度2．黄酮苷一般易溶于水、甲醇、乙醇等强或较强极性溶剂中，难溶或不溶于醋酸乙酯、乙醚等有机溶剂五、显色反应黄酮类化合物的显色反应主要与分子中的酚羟基及γ-吡喃酮环有关1．还原反应举例说明如：四氢硼钠（钾）反应

(NaBH4KBH4)操作过程1）取样品1-2mg，溶于甲醇中2）加NaBH410mg3）滴加1%的HCl结果：二氢黄酮类化合物显红色其它的黄酮类化合物均不产生红色，而显亮黄色2．金属盐类试剂的络合反应(1)反应原理黄酮体化合物的分子结构中有：常可与铝盐、铅盐、锆盐、锶盐、镁盐等试剂反应，生成有颜色的配位化合物(2)举例说明如：锆盐常用试剂：2%ZrOCl2甲醇溶液操作过程1）在样品溶液中加入

2%ZrOCl2甲醇溶液2）则溶液会产生黄色—红色的沉淀上述的反应主要用于鉴别黄酮体化合物分子中邻位羟基与羰基或间位羟基与羰基的存在上述两种结构生成的锆络合物，在酸性条件下，其稳定性不同。正因为如此，又可用此反应鉴定到底是C3—OH还是C5—OH在上述产生的颜色反应中再加入2%枸橼酸甲醇溶液后：1）黄色不褪，说明是C3—OH2）黄色褪去，同时加水稀释，转为无色，则说明没有C3—OH，而有C5—OH存在3．硼酸显色反应反应原理黄酮体化合物的分子结构中有：1）在无机酸或有机酸存在的情况下，可以与硼酸（H3BO3）反应，生成亮黄色2）在草酸存在下，则显黄色并带绿色荧光3）在枸橼酸丙酮液存在的情况下，也显黄色，但无荧光4．碱性试剂显色反应（1）反应原理黄酮体化合物中，有一些化合物在碱性溶液中易开环，转变成相应的异构体，同时产生颜色反应(2)举例说明OH-H2O第五节黄酮体的提取一、概述1．熟悉黄酮体化合物的结合状态（1）一般说来，在花、叶、果等组织中，多以黄酮苷的形式存在（2）而在茎、藤、根等坚硬的木部组织中，多以游离黄酮体的形式存在2．熟悉黄酮体化合物的理化性质二、材料的预处理以前在生物碱的提取中曾讲过，提取之前要进行粉碎或浸渍为了防止黄酮体被酶作用的可能性，特别是黄酮苷被水解的可能性，故需进行一些预处理常用的方法：1）煮沸2）快速干燥三、提取方法（一）溶剂提取法1.单一目的的提取(1)游离黄酮体化合物的提取1）一般用极性较小的有机溶剂提取如：氯仿、乙醚、苯等进行提取2）一些极性稍大的游离黄酮的提取，可用极性稍大的有机溶剂提取。如：丙酮、甲醇、乙醇等进行提取，也可用极性稍大的混合溶剂进行提取如甲醇：水=1：1（2）黄酮苷类的提取①一般用强极性溶剂提取如：水、甲醇、乙醇等提取或用混合溶剂提取举例：生物体粉末石油醚脱脂脱脂粉末甲醇（加热提取三次）合并甲醇提取液减压浓缩，回收甲醇浓缩液热水反复处理（苷类）水溶液（苷类）过量的饱和醋酸铅溶液沉淀悬浮于甲醇甲醇液H2S↓并过滤滤液调pH至中性，并浓缩

浓缩液用热水溶解滤液（黄酮苷即析出）②热水提取法一般提取黄酮苷用，特别是多糖苷类多用此法③花色苷及花色苷元的提取在提取时，加入少量酸（如0.1%盐酸）2.系统提取当我们研究的天然物不知含有哪类黄酮体或者不管什么黄酮体化合物都希望提取的话，多采取系统的提取方法即采用一种以上的溶剂依次进行提取的方法如:黄芩根中含有许多黄酮体化合物，可依次采用乙醚、乙醇、水进行提取（二）碱提取、酸沉淀法主要利用黄酮体化合物易溶于碱水，经酸化后，又可沉淀而析出这一性质（三）活性炭吸附法主要用于对黄酮苷类的提取和纯化以流程来说明：处理过的生物体粉末甲醇提取醇提液回收甲醇浓缩液过滤滤液加入活性炭，搅拌静置活性炭混合体用沸甲醇洗脱甲醇液活性炭混合体沸水水溶液活性炭混合体7%酚水酚水液活性炭混合体15%酚醇溶液（四）离子交换法因为阳、阴离子交换树脂均可吸附黄酮体化合物第六节黄酮体的分离、纯化上述不管哪种方法得到的提取物，大多含有许多种类的黄酮体化合物，一般称为总黄酮要想知道是哪一类的黄酮体化合物，就要对总黄酮进行分离和纯化分离和纯化主要依据黄酮类化合物的以下性质：A．极性大小的不同可以利用吸附或分配原理进行分离B．酸性强弱的不同可以利用pH梯度萃取法进行分离C．分子大小的不同可以利用凝胶分子筛进行分离D．分子中某些特殊结构的不同可以利用金属盐络合能力的不同进行分离一、层析法层析法如同上次讲到的那样，有许多的方法，在黄酮体化合物的分离、纯化的过程中，常用的是柱层析柱层析常用的吸附剂、载体或者说填充物主要有：1．硅胶2．纤维素粉3．聚酰胺二、凝胶电泳法这种方法在分离游离黄酮时，主要是利用吸附作用的大小而达到分离目的吸附的强度与游离酚羟基的数目有关而在分离黄酮苷时，则主要是利用分子筛的作用达到分离目的三、梯度pH萃取法这种方法非常适用于黄酮苷元的分离、纯化1．原理利用游离黄酮苷元酸性强弱的不同进行分离和纯化2．萃取液（常用试剂）常用5%NaHCO3、5%NaCO3、0.2%NaOH、4%NaOH水溶液3．萃取过程(1)先将混合物溶于有机溶剂中（如乙醚）(2)依次用上述的萃取液萃取7,4’-二-OH溶于5%NaHCO3中7-或4’-OH溶于5%NaCO3一般-OH5-或3-OH不同浓度的NaOH中四、根据分子中某些特殊官能团进行分离举例：具有邻二酚羟基的黄酮类化合物，可被中性醋酸铅沉淀无邻二酚羟基的黄酮类化合物，还留在提取液中第七节黄酮体的提取、分离举例黄芩(ScutellariabaicalensisGeorgi)一种常用的清热解毒中药黄芩根（1公斤)(粉碎）乙醚提取乙醚提取物黄芩渣上聚酰胺柱，氯仿洗黄棕色油状物第一黄色层第二黄色层上聚酰胺柱，乙醇洗第一色带第二色带在甲醇重结晶黄芩新素在80%乙醇重结晶汉黄芩素在甲醇重结晶黄色结晶TLC检测黄芩素第二黄色层黄芩渣