《天然药物化学》复习题及答案

《天然药物化学》复习题及答案一、单项选择题（每题1分，共20分）1.天然药物化学研究的核心内容是（）A.天然药物的药理活性B.天然药物中有效成分的化学结构、理化性质、提取分离与生物合成途径C.天然药物的制剂工艺D.天然药物的质量控制2.下列化合物中，属于初级代谢产物的是（）A.生物碱B.黄酮C.蛋白质D.萜类3.用溶剂法提取天然药物有效成分时，最常用的方法是（）A.水蒸气蒸馏法B.渗漉法C.浸渍法D.煎煮法4.判断化合物纯度时，最常用的方法是（）A.测定熔点B.薄层色谱（TLC）单一斑点C.高压液相色谱（HPLC）单一峰D.以上均可5.下列香豆素类化合物中，在紫外光下荧光最强的是（）A.7-羟基香豆素B.8-甲氧基香豆素C.简单香豆素D.呋喃香豆素6.黄酮类化合物中最基本的母核结构为（）A.2-苯基色原酮B.色原烷C.苯并吡喃D.二苯基丙烷7.下列黄酮类化合物中，水溶性最大的是（）A.黄酮B.黄酮醇C.二氢黄酮D.花色素8.用碱溶酸沉法从水溶液中沉淀黄酮类化合物时，所用的碱液通常是（）A.NaOH水溶液B.石灰水C.Na₂CO₃水溶液D.NaHCO₃水溶液9.下列生物碱中，属于强碱的是（）A.吗啡B.咖啡因C.小檗碱D.苦参碱10.生物碱沉淀反应中，可用于区别麻黄碱和多数生物碱的试剂是（）A.碘化铋钾试剂B.碘化汞钾试剂C.硅钨酸试剂D.磷钼酸试剂11.提取挥发油的常用方法是（）A.水蒸气蒸馏法B.超临界萃取法C.溶剂提取法D.升华法12.下列化合物中，属于单萜的是（）A.青蒿素B.薄荷醇C.龙胆苦苷D.穿心莲内酯13.甾体皂苷元的结构母核是（）A.环戊烷多氢菲B.螺甾烷C.强心甾烯D.达玛烷14.强心苷中连接糖与苷元的化学键通常是（）A.酯键B.醚键C.苷键D.肽键15.用Keller-Kiliani反应鉴别的是（）A.甾体皂苷B.三萜皂苷C.强心苷的α-去氧糖D.黄酮苷16.醌类化合物中，能发生Bornträger反应的成分是（）A.苯醌B.萘醌C.蒽醌D.蒽酚17.下列木脂素类化合物中，其母核碳骨架为（）A.C6-B.C6-C3C.C6-D.两个C6-C18.硅胶柱色谱分离生物碱时，常加入氨水调节流动相的pH值，目的是（）A.增大生物碱的极性B.防止生物碱的解离，使其以游离态存在C.减小流动相极性D.消除硅胶的酸性吸附19.下列哪种色谱方法主要用于分离水溶性大分子成分？（）A.硅胶柱色谱B.凝胶色谱C.聚酰胺色谱D.氧化铝色谱20.五味子素属于哪种结构类型？（）A.简单苯丙素B.木脂素C.香豆素D.醌类二、多项选择题（每题2分，共10分）1.下列方法中，可用于提取天然药物有效成分的有（）A.溶剂提取法B.水蒸气蒸馏法C.升华法D.压榨法2.属于黄酮类化合物且具有显著抗氧化活性的有（）A.芦丁B.槲皮素C.黄芩苷D.橙皮苷3.下列有关生物碱碱性强弱的叙述，正确的有（）A.季铵碱>脂肪胺>芳香胺B.胍类生物碱碱性最强C.含氮杂环中，吡啶碱性强于苯胺D.共轭效应使碱性增强4.皂苷具有的性质包括（）A.表面活性B.溶血作用C.发泡性D.与甾醇形成分子复合物5.关于挥发油的化学组成，正确的有（）A.主要为单萜和倍半萜B.含有脂肪族化合物C.含有芳香族化合物D.多为极性大的苷类三、填空题（每空1分，共15分）1.天然药物化学中常用的提取方法有____法、__法和____法。2.色谱法的基本原理是各成分在固定相和流动相之间______不同而达到分离。3.苷类水解的常用方法有____水解、__水解和____水解。4.黄酮类化合物的基本母核为______，由两个苯环（A环和B环）通过中间三碳链（C35.挥发油中萜类成分的沸点随分子量增大而______。6.生物碱的碱性大小可用______表示。7.强心苷的苷元由甾体母核和______组成。8.醌类化合物按结构可分为苯醌、____、__和____四类。9.香豆素类化合物的母核结构是______。10.三萜皂苷元的基本骨架是______个碳原子组成的萜类化合物。四、名词解释（每题3分，共15分）1.有效成分2.苷3.生物碱4.挥发油5.强心苷五、简答题（每题5分，共20分）1.简述溶剂提取法的选择依据。2.简述pH梯度萃取法分离黄酮类化合物的原理。3.写出三种常用于鉴别生物碱的沉淀试剂，并说明其用途。4.简述强心苷水解时，为什么要先采用温和酸水解，再采用强烈酸水解。六、论述题（每题10分，共20分）1.试述黄酮类化合物的主要颜色反应及其在结构鉴定中的应用。2.论述生物碱的碱性强弱与分子结构的关系，并举例说明。参考答案与解析一、单项选择题1.答案：B解析：天然药物化学主要研究天然产物（尤其是中药）中有效成分的结构、性质、提取分离方法及生物合成途径等。2.答案：C解析：蛋白质、核酸、糖类等为初级代谢产物；生物碱、黄酮、萜类等多为次级代谢产物。3.答案：B解析：渗漉法动态提取效率高，适用于多数溶剂；浸渍法适用于遇热易破坏成分，煎煮法仅限水提取。4.答案：D解析：测熔点、TLC、HPLC等均可作为纯度检查手段，但需多种方法综合判断。5.答案：A解析：7-羟基香豆素在紫外光下显强烈蓝色荧光，是香豆素定性鉴别的常用特征。6.答案：A解析：黄酮类的基本骨架是C6-C3-7.答案：D解析：花色素以盐的形式存在，水溶性好；其余多呈分子状态，水溶性较差。8.答案：B解析：石灰水（Ca(OH)₂）碱性强但适中，可使黄酮溶解，且能除去鞣质、果胶等杂质，故常用。9.答案：C解析：小檗碱为季铵型生物碱，碱性最强，pKa值很高；吗啡、咖啡因、苦参碱均属中等或弱碱。10.答案：A解析：多数生物碱遇碘化铋钾产生橘红色沉淀，而麻黄碱、伪麻黄碱等胺类生物碱不与其反应。11.答案：A解析：挥发油具有挥发性，水蒸气蒸馏法简便、经典，是提取挥发油最常用的方法。12.答案：B解析：薄荷醇为单环单萜；青蒿素为倍半萜内酯，龙胆苦苷为裂环环烯醚萜苷，穿心莲内酯为二萜内酯。13.答案：B解析：甾体皂苷元以螺甾烷为基本骨架，而强心苷元为强心甾烯，达玛烷为四环三萜型。14.答案：C解析：强心苷的糖通过苷键与苷元C3-OH相连，属氧苷。15.答案：C解析：Keller-Kiliani反应用于检测强心苷中α-去氧糖的存在，显蓝蓝色或蓝紫色。16.答案：C解析：羟基蒽醌在碱性溶液中显红色或紫红色，而蒽酚、蒽酮等不反应。17.答案：D解析：木脂素由两分子苯丙素（C6-C18.答案：D解析：硅胶微具酸性，加入氨水可中和酸性，避免碱性生物碱产生拖尾或不可逆吸附。19.答案：B解析：凝胶色谱（分子筛）按分子大小分离，适合多糖、蛋白质等水溶性大分子。20.答案：B解析：五味子素为联苯环辛烯型木脂素，存在于五味子中。二、多项选择题1.答案：ABCD解析：溶剂提取法、水蒸气蒸馏法、升华法、压榨法均为天然药物常用的提取方法，适用于不同性质的成分。2.答案：ABCD解析：芦丁、槲皮素、黄芩苷、橙皮苷均属黄酮类化合物，皆有抗氧化、清除自由基等活性。3.答案：ABC解析：胍类生物碱碱性最强；季铵碱强于脂肪胺，脂肪胺强于芳香胺；吡啶碱性（pKa≈5.2）强于苯胺（pKa≈4.6）；共轭效应通常使未共用电子对离域而碱性降低，故D错。4.答案：ABCD解析：皂苷均具有表面活性、发泡性，且多数具有溶血作用，可与胆固醇（甾醇）生成复合物沉淀。5.答案：ABC解析：挥发油由萜类（单萜、倍半萜）、芳香族、脂肪族化合物及含氧衍生物组成，不含苷类，故D错。三、填空题1.答案：溶剂提取；水蒸气蒸馏；升华2.答案：分配系数（或吸附能力）3.答案：酸催化；碱催化；酶催化4.答案：2-苯基色原酮5.答案：升高6.答案：pKa（解离常数）7.答案：不饱和内酯环8.答案：萘醌；蒽醌；菲醌9.答案：苯并α-吡喃酮（2H-1-苯并吡喃-2-酮）10.答案：30四、名词解释1.答案：天然药物中具有药理活性的单体化合物，能够代表该药物的主要临床疗效。2.答案：苷类又称配糖体，是糖或糖的衍生物的半缩醛（半缩酮）羟基与另一非糖物质（苷元）通过脱水缩合而成的化合物。3.答案：生物碱是天然产物中一类含氮原子的碱性有机化合物，绝大多数具有含氮杂环结构，多呈碱性并能与酸成盐，具有显著的生理活性。4.答案：挥发油又称精油，是存在于植物中具有挥发性、可随水蒸气蒸馏的油状液体，主要由单萜、倍半萜及芳香族化合物等组成。5.答案：强心苷是存在于植物中，对心脏具有显著生理活性的甾体苷类化合物，其苷元为强心甾烯型，并连接特定的糖链。五、简答题1.答案：选择溶剂时，主要依据相似相溶原则，即溶剂极性应与目标成分极性相近；同时考虑溶剂对杂质的溶解性、沸点、安全性、经济性等因素。常见溶剂按极性从小到大的顺序为：石油醚<环己烷<四氯化碳<氯仿<乙醚<乙酸乙酯<正丁醇<丙酮<乙醇<甲醇<水。提取时还需兼顾成分稳定性，避免加热破坏。2.答案：pH梯度萃取法利用黄酮类化合物中酚羟基数目和位置不同，导致酸性强弱差异。酸性强者（如7,4'-二羟基黄酮）可溶于弱碱液（如NaHCO₃溶液），酸性中等者（如4'-羟基黄酮）可溶于Na₂CO₃溶液，酸性弱者（如一般羟基黄酮）仅溶于NaOH溶液。依次降低碱液浓度，可将不同酸性黄酮分步萃取而分离。3.答案：常用生物碱沉淀试剂有：碘化铋钾试剂（Dragendorff试剂）、碘化汞钾试剂（Mayer试剂）、硅钨酸试剂（Bertrand试剂）。它们与多数生物碱反应生成不同颜色的沉淀，可用于生物碱的定性检识，但需注意少数生物碱（如麻黄碱）不与某些试剂反应，且沉淀反应为初步鉴别，不能替代色谱手段。4.答案：强心苷中糖的类型多样，苷元与糖间、糖与糖间连接方式及稳定性不同。温和酸水解（如用0.02~0.05mol/L盐酸或硫酸加热）可断裂α-去氧糖与苷元间的苷键，保留其他糖链，避免过度降解；强烈酸水解（增加酸浓度或温度）可进一步断裂α-去氧糖之间的苷键以及葡萄糖等普通糖的苷键。分步水解可控制产物组成，便于获得次级苷和苷元结构信息。六、论述题1.答案：黄酮类化合物具有丰富的颜色反应，可用于初步识别及结构判断。（1）还原反应：盐酸-镁粉反应是鉴别黄酮类最常用的反应。黄酮、黄酮醇、二氢黄酮及二氢黄酮醇等均显红至紫红色，而查尔酮、橙酮及异黄酮多为负反应。该反应可在点滴板上进行，若样品较少可加少许镁粉并滴加浓盐酸，观察泡沫或颜色变化。（2）金属络合反应：黄酮分子中若具有3-羟基、5-羟基或邻二酚羟基，可与铝盐（如AlCl₃）、锆盐（ZrOCl₂）等络合而显色。加入枸橼酸后，3-羟基黄酮的络合物褪色，而5-羟基黄酮的络合物不褪色，据此可区别3-OH与5-OH。（3）硼酸显色反应：具有5-羟基或邻二酚羟基的黄酮类，与硼酸反应产生黄色荧光，常用于纸色谱显色检识。应用：通过盐酸-镁粉反应的颜色有无，可排除或初步判断黄酮类型；利用锆-枸橼酸反应区别3-OH与5-OH；利用AlCl₃紫外光谱可判断邻二酚羟基位置。配合紫外、核磁等波谱数据，可确定黄酮母核及取代模式。2.答案：生物碱的碱性强弱主要取决于氮原子未共用电子对的电子云密度及氮原子周围立体环境，可从以下方面分析：（1）杂化方式：氮原子杂化轨道中s成分越多，电子云越靠近原子核，供电子能力越弱，碱性越低。如季铵碱（N为sp³）、脂肪胺（sp³）碱性较吡啶（sp²）强，腈类（sp）碱性最弱。（2）诱导效应：吸电子基团（如羰基、羟基）降低氮原子的电子云密度而使碱性减弱；供电子基团（如烷基）则增强碱性。例如可待因因氮上引入甲基（供电子），碱性略强于吗啡；而秋水仙碱中氮原子受酰胺羰基吸电子影响，碱性极弱。（3）共轭效应：若氮原子的孤对电子参与共轭，碱性