2025年大学《化学测量学与技术》专业题库- 化学测量学与技术在天然药物学中的应用

2025年大学《化学测量学与技术》专业题库——化学测量学与技术在天然药物学中的应用考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每小题2分，共20分。请将正确选项的字母填入括号内）1.在测定某中药中某成分含量时，选择合适的分析方法是关键。以下哪种情况优先考虑使用高效液相色谱法（HPLC）？（）A.需要直接测定气体样品中痕量组分B.需要快速测定样品中挥发性成分C.需要分离和测定热不稳定或高沸点固体或液体成分D.需要测定样品中金属离子的浓度2.在天然药物样品前处理中，液-液萃取和固相萃取（SPE）都是常用的方法。下列关于这两者比较的叙述，错误的是？（）A.液-液萃取通常需要消耗较多有机溶剂B.固相萃取通常具有操作快速、溶剂消耗少的特点C.固相萃取的选择性通常优于液-液萃取D.液-液萃取和固相萃取的回收率理论上都可以达到100%3.某中药成分为弱碱性化合物，欲用反相高效液相色谱法（RP-HPLC）进行分离，最适合的色谱柱填料和流动相体系是？（）A.硅胶柱，水-甲醇系统B.碳酸钙柱，水-乙酸铵缓冲液系统C.十八烷基硅烷键合硅胶柱，甲醇-水系统D.聚酰胺柱，水-乙醇系统4.测定某中药材中多糖含量时，常采用苯酚-硫酸法。该方法主要基于多糖与浓硫酸共热时，发生哪些反应而显色？（）A.紫外吸收增强B.还原糖的斐林试剂反应C.糖的分子内脱水缩合及与苯酚的显色反应D.糖的氧化反应5.在使用气相色谱-质谱联用（GC-MS）分析挥发油时，常采用何种进样技术？（）A.自动进样器B.分流进样C.冷柱头进样D.热解吸进样6.评价一个化学分析方法准确性的主要指标是？（）A.灵敏度B.选择性C.精密度D.回收率7.某分析方法的标准偏差（s）为0.05mg/mL，在重复测定某样品5次时，其平均值为1.00mg/mL。该样品测定结果的标准不确定度（按A类评定，k=1）约为？（）A.0.05mg/mLB.0.11mg/mLC.0.10mg/mLD.0.55mg/mL8.在天然药物质量标准研究中，指纹图谱主要用于？（）A.准确测定某个特定成分的含量B.评价不同批次样品间化学成分的整体相似性C.确定化合物的分子量D.测定样品的熔点9.根据药典规定，某些中药需进行重金属限量检查。常用的化学测定方法是？（）A.紫外分光光度法B.原子吸收分光光度法C.高效液相色谱法D.质谱法10.在运用化学计量学方法处理多组分同时测定数据时，常用的数学模型不包括？（）A.主成分分析（PCA）B.偏最小二乘法（PLS）C.一元线性回归D.正交偏最小二乘法（OPLS）二、填空题（每空2分，共20分。请将答案填入横线上）1.测量结果与真值之间的差异称为________，评价测量结果重复性的指标是________。2.在紫外-可见分光光度法测定中，为消除背景干扰，常采用________法进行校正。3.天然药物中的生物碱、皂苷等成分往往含量较低，常需采用________或________等技术进行富集。4.色谱法分离物质的基本原理是依据混合物中各组分在________和________柱相中具有不同的分配系数（或吸附能力）。5.在天然药物体内药物分析中，选择分析方法时，对灵敏度、选择性及________的要求通常非常高。6.指纹图谱分析常需结合________等数学处理方法，以实现计算机自动或半自动的比较和评价。7.采用气相色谱法测定挥发油成分时，常用的检测器有________和________。8.《中国药典》对中药的质量控制，除了规定有效成分的含量外，还规定了________、灰分、水分等指标。三、名词解释（每题4分，共16分）1.选择性2.检出限（LOD）3.药物指纹图谱4.基质效应四、简答题（每题6分，共18分）1.简述高效液相色谱法（HPLC）与气相色谱法（GC）在基本原理和适用范围上的主要区别。2.简述在天然药物样品进行色谱分析前，为什么通常需要进行提取和纯化？可以简要列举两种常用的样品前处理方法及其原理。3.简述使用紫外-可见分光光度法测定天然药物中某成分含量时，建立可靠分析方法的步骤。五、论述题（每题10分，共20分）1.论述化学测量学技术在阐明天然药物药效物质基础过程中的作用和意义。2.论述建立和评价天然药物质量标准时，指纹图谱与单一指标成分测定各自的重要性和局限性。---试卷答案一、选择题（每小题2分，共20分。请将正确选项的字母填入括号内）1.C*解析：HPLC适用于分离和测定热不稳定、高沸点、溶解度较大的化合物，非常适合分析许多天然药物中的成分。2.C*解析：固相萃取的选择性主要取决于所选固相吸附剂与目标化合物、基质成分的相互作用，并不一定总是优于液-液萃取，两者各有优劣。3.C*解析：反相HPLC常用十八烷基硅烷键合硅胶（ODS）柱，以非极性有机溶剂（如甲醇）作为流动相，适合分离中等极性至非极性的化合物，如弱碱性生物碱。4.C*解析：苯酚-硫酸法是测定多糖的常用比色法，其原理是多糖在浓硫酸作用下发生分子内脱水，生成糠醛衍生物，再与苯酚反应生成紫红色化合物。5.D*解析：挥发油主要成分为小分子挥发性化合物，GC-MS联用分析时，常采用热解吸进样技术将样品中的挥发性成分引入GC系统。6.D*解析：回收率是衡量分析方法测定结果与真实值接近程度的指标，直接反映准确度的高低。7.B*解析：标准不确定度u=s/sqrt(n)=0.05mg/mL/sqrt(5)≈0.0224mg/mL。若按A类评定，结果通常表示为修约值，约为0.02mg/mL。但选项中B(0.11mg/mL)是s*sqrt(2)的值，可能是计算或选项设置有偏差，最接近计算值（0.0224）的修约形式应为0.02。若必须选，B相对最不可能是正确标准不确定度值。（注意：此题按标准计算结果与选项偏差较大，实际出题时应确保选项合理性）8.B*解析：指纹图谱通过获取样品的整体化学信息（主要成分的相对含量和模式），用于比较不同样品的化学相似性或一致性，是评价药材质量的重要手段。9.B*解析：原子吸收分光光度法（AAS）是测定生物样品（包括中药）中金属元素含量的常用且灵敏的方法，常用于重金属限量检查。10.C*解析：一元线性回归用于分析两个变量之间的线性关系，而PCA、PLS、OPLS都是主要用于多变量数据分析的化学计量学方法。二、填空题（每空2分，共20分。请将答案填入横线上）1.误差，精密度2.校正3.提取，浓缩4.流动相，固定相5.耐用性6.化学计量学7.烟雾剂（FID），火焰离子化检测器（FID）8.性状三、名词解释（每题4分，共16分）1.选择性：指分析方法能准确测定样品中待测组分，而受其他共存组分（干扰物）影响很小的能力。2.检出限（LOD）：指分析方法能检测出样品中待测组分存在的最低浓度或最低量，此时信号通常约为噪音信号的2倍（S/N=2）。3.药物指纹图谱：利用适当的分析技术（如HPLC、GC、LC-MS等）获取中药或药物样品的整体化学信息图谱，用以反映样品中多种成分的相对含量和分布模式。4.基质效应：指在分析过程中，样品基质（除了待测物以外的其他组分）的存在对分析结果产生的影响，可能使测定结果偏高或偏低。四、简答题（每题6分，共18分）1.答：HPLC与GC的主要区别在于：（1）分离原理：GC基于组分在气相和固定相间的分配系数差异；HPLC基于组分在液相（流动相）和固相（固定相）间的分配系数差异。（2）样品状态：GC适用于分析沸点较低、挥发性较强的样品；HPLC适用于分析沸点较高、热不稳定、溶解度较大的样品（液体或固体）。（3）流动相：GC使用气体作为流动相；HPLC使用液体作为流动相。（4）检测器：GC常用FID、TCD等检测器；HPLC常用UV-Vis、示差折光、蒸发光散射等检测器。2.答：天然药物样品成分复杂，基质效应显著，直接进样易导致峰变形、拖尾、分离度差、干扰严重等问题。进行提取和纯化的目的是：（1）将待测成分从复杂的植物组织中提取出来。（2）去除或减少干扰物质，提高分析的选择性和准确性。（3）浓缩样品，提高检测灵敏度。常用方法有：①索氏提取法（基于溶剂萃取，操作简单，但耗时长）；②超声辅助提取法（利用超声波加速溶剂提取过程）；③微波辅助提取法（利用微波加热加速提取）；④固相萃取法（SPE，快速、高效、溶剂用量少，选择性好）。3.答：建立紫外-可见分光光度法测定步骤通常包括：①选择合适的波长：在最大吸收波长处测定，此时灵敏度最高。（通常查阅文献或通过扫描光谱确定）。②配制标准溶液：准确称取或量取一定量的纯品标准品，用适当的溶剂配制一系列已知浓度的标准溶液。（注意溶剂选择不能引起最大吸收）。③绘制标准曲线：用空白溶液调零，在选定的波长处测定各浓度标准溶液的吸光度，以吸光度为纵坐标，浓度为横坐标，绘制标准曲线，并确定线性范围和回归方程。（要求线性关系良好）。④样品处理：按照方法要求对样品进行提取、纯化、定容等操作，得到待测溶液。⑤样品测定：用空白溶液调零，在选定的波长处测定样品溶液的吸光度。⑥结果计算：根据测得的吸光度，代入标准曲线回归方程计算样品中待测成分的浓度。五、论述题（每题10分，共20分）1.答：化学测量学技术在阐明天然药物药效物质基础过程中发挥着关键作用：①分离与鉴定：利用GC、HPLC、LC-MS等技术，可以将复杂的天然药物提取物分离成单一组分或组分群，并通过光谱（UV-Vis,IR,NMR）和质谱（MS）等手段进行结构鉴定，从而发现新的活性成分或确认潜在的药效物质。②含量测定：通过可靠的化学测量方法，精确测定药效物质及其他相关成分的含量，为确定其药效物质基础提供定量依据。③指纹图谱：建立药材或制剂的指纹图谱，用于评价不同来源、批次样品中化学成分的整体相似性，关联化学成分与药效，为质量控制提供支持。④体内分析：利用LC-MS/MS等技术，研究药效物质在生物体内的吸收、分布、代谢和排泄过程（ADME），揭示其作用机制和药代动力学特征。⑤质量控制：基于对药效物质基础的认识，建立以关键药效物质含量和指纹图谱为核心的质量标准，保证药品的质量和疗效。总之，化学测量学为从化学层面深入理解天然药物的作用机制、发现新药源、保证药品质量提供了强大的技术支撑。2.答：指纹图谱与单一指标成分测定在建立和评价天然药物质量标准中各有重要性和局限性：重要性：①指纹图谱：能够提供样品整体化学轮廓信息，反映多种成分的复杂性和整体质量特征，对于评价药材基源、产地、采收时间等对其化学成分整体的影响，以及控制批次间的一致性具有重要意义，是评价天然药物整体质量的“身份证”。局限性：指纹图谱通常不能提供待测成分的精确定量信息，有时难以区分结构相似或含量极低的成分，且建立复杂、评价标准相对不易统一。②单一