天然药物化学重点.ppt

1、天然药物化学重点,第一章 序论,先导化合物的定义以及特点 先导化合物是指通过各种方法或手段确定的具有某种生物活性的化学结构。其具有以下特点： (1)先导化合物具有某种活性。 (2)一般先导化合物具有某些缺点，不能直接作 为药物使用,一次代谢和二次代谢的定义和区别,1)一次代谢指的是糖、蛋白质、脂质、核酸等这些 物质的合成与代谢。 (2)二次代谢指的是在特定条件下，一些重要的一次 代谢产物作为原料或前体，又进一步经历不同的 代谢过程，生成各种类型的天然产物。 (3)一次代谢对维持机体生命活动是必须的，而二次 代谢通常是植物或动物防御外界侵害而产生的,天然药物在新药研发的作用,1)发现先导化合物，

2、为新药研发提供导向。 (2)新化合物尤其是新骨架化合物的发现为新靶点药 物提供可能性。 (3)通过构效关系研究发现药物的药效团、药动团、 毒性基团，为药物的简化和安全性提供依据,天然产物的提取与分离,色谱法的定义以及分类 定义：色谱法是利用不同的物质在固定相与流动相 中不同的平衡分配系数来进行分离的一种方法。 分类： (1)根据固定相和流动相的物理状态进行分类。 (2)按色谱过程的机理来分类,1)根据固定相和流动相的物理状态进行分类,根据流动相的物理状态分为：气相色谱和液相色谱；当流动相为液体时，称液相色谱；当流动相为气体时，称气相色谱。 根据固定相的物理状态，液相色谱又可以分为 液-固色谱和

3、液-液色谱；气相色谱又可以分为 气-固色谱和气-液色谱,2)按色谱过程的机理来分类,A:利用吸附剂表面对不同组分吸附性能的差异来达到分离的目的，称吸附色谱。属于该类色谱的有硅胶色谱、高效液相色谱、大孔吸附树脂等。 B:利用不同组分在流动相和固定相之间的分配系数不同而分离的，称分配色谱。属于该类色谱的有逆流色谱,C: 利用分子大小不同而阻滞作用不同进行分离的， 称排阻色谱。属于该类色谱的有葡聚糖凝胶。 D: 利用不同组分对离子交换剂亲和力不同进行分离 的，称离子交换色谱。属于该类色谱的有阳离子 和阴离子交换树脂,第二章 糖和苷,能判断单糖的绝对构型，端基的相对构型 (1)绝对构型的判断法则： 在

4、Fischer投影式如果最远离醛基或酮基（即最靠近底部的）的不对称碳上的羟基朝右，则该单糖称为D型，反之则为L型,在Haworth投影式中，对于五碳吡喃型糖，C4位的羟基在面下为D型，反之为L型；在Haworth投影式中，对于五碳呋喃型糖，C4上的取代基在面上为D型，反之为L型；对于六碳吡喃型糖C5的取代基在面上为D型，反之为L型,端基的相对构型判断,由于在形成半缩醛时，分子中又增加了一个不对称碳原子，半缩醛的羟基被称为乳醇基。 在Haworth投影式中，对于五碳吡喃型糖，乳醇基与C4位羟基同面为型，反之为b型。 对于五碳呋喃型糖，乳醇基与C4的取代基在同面为b型，反之为型；对于六碳吡喃型糖乳

5、醇基与C5的取代基在同面为b型，反之为型,2)掌握苷键的裂解的方法，掌握氧化开裂的产物和糖类型的关系分析 常用的方法有：酸、碱水解、酶水解、氧化开裂。 (3)掌握酸水解的速度的规则 A: 按苷键原子的不同，酸水解容易程度为： N-苷O-苷S-苷C-苷 B:呋喃糖苷较吡喃糖苷易水解,C:酮糖较醛糖易水解 D: 吡喃糖苷中，吡喃环C5上的取代基越大越难水解，故五碳糖甲基五碳糖六碳糖七碳糖5位接COOH的糖 E:2-去氧糖2-羟基糖2-氨基糖 F:芳香苷脂肪苷 G:N-苷易接受质子，但当N处于酰胺或嘧啶位置时，N-苷也难于用强酸水解,苷化位移的定义,定义：糖与苷元成苷后，苷元的a碳、b碳和糖的端基碳

6、的化学位移均发生改变。一般情况下， a碳向低场移动，而b碳向高场移动,多糖的结构鉴定（大题目,1)凝胶柱色谱测定多糖分子量的原理与计算方法。 (2)完全酸水解结合色谱法鉴定其含有单糖的类型。 (3)甲醚化后水解产物的分析判定单糖的连接方式。 (4)红外光谱法单糖构型的确定。 红外光谱法：苷键 890 cm-1，苷键 840 cm-1,第三章 苯丙素类,1)苯丙素类的定义及分类 苯丙素类指的是天然成分中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。可将苯丙素类分为苯丙酸类、香豆素和木脂素。 (2)香豆素类的定义及分类 定义：香豆素类是邻羟基桂皮香豆素类类成分的总称，结构都具有苯骈

7、-吡喃酮的结构,分类： A:简单香豆素：只在苯环上有取代基。 B:呋喃香豆素：苯环并了一个呋喃环，分为线型和角型两种。 C:吡喃香豆素: 苯环并了一个吡喃环，分为线型和角型两种。 D:其它香豆素：在-吡喃酮环上有取代基,掌握简单香豆素半系统法的命名 掌握香豆素的特征理化性质 (1)在紫外光下，常显蓝色荧光。当C-7位引入羟基 后，可使荧光增强。 (2)异羟肟酸铁反应:碱性条件下，香豆素内酯开 环，并与盐酸羟胺缩合成异羟肟酸，再在酸性条 件下与三价铁离子络合成盐而显红色,Gibbs、Emerson反应:酚羟基的对位未被取代，或6位上没有取代，在碱性条件下可与其内酯环碱化开环后Gibbs、Emer

8、son试剂反应而产生颜色的变化,Gibbs 反应,Emerson反应,理解木脂素的定义以及组成四种主要单体 定义：木脂体类是一类由苯丙素氧化聚合而成的天 然产物，通常所指的是二聚体，少数为三聚体和四 聚体等。 单体主要有四种: (1)桂皮酸(2)桂皮醇 (3)丙烯苯 (4)烯丙苯,掌握木脂素代表性化合物及其生物活性 鬼臼毒素：抗肿瘤 五味子素：降低转氨酶,第四章 醌类,1 理解醌类的定义及分类 醌类是指分子内具有不饱和环二酮结构或容易转变成这样结构的天然有机化合物。天然醌类化合物主要分为苯醌、萘醌、蒽醌、菲醌。 2 能对常见简单醌类型进行命名 苯醌、萘醌、蒽醌（蒽酚、蒽酮、二聚体除外,3 理解

9、单核蒽醌的分类 大黄素型：羟基分布于两侧苯环上，多呈黄色。 茜草素型：羟基分布于一侧苯环上，颜色较深， 多呈橙黄色至橙红色。 4、掌握醌类化合物的酸性规律 (1)苯醌、萘醌的醌核上羟基酸性类似于羧基； (2)萘醌、蒽醌的苯环上羟基酸性羟基大于羟基,3)游离蒽醌的酸性强弱顺序为： 含COOH (a) 含2个以上-羟基(a) 含1个-羟基 (b) 含2个以上-羟基(c) 含1个-羟基(d) (a)可溶于NaHCO3 (b) 可溶于Na2CO3 (c)可溶于1%NaOH (d)可溶于5%NaOH,5 掌握醌类化合物的显色定性反应 (1) Feigl反应:醌的通性，所有具醌核的化合物均可反应。 (2)

10、无色亚甲蓝显色试验:可区别蒽醌与苯醌、萘醌,苯醌和萘醌因醌核上有活泼质子，可反应，而蒽醌无。 (3)与活性次甲基试剂的反应,可区别蒽醌与苯醌萘醌。原理同2,4)与碱的反应(Borntrger反应）:可识别含羟基的 蒽醌与蒽酚衍生物，该反应是检识中药中羟基蒽 醌类成分存在的最常用的方法之一。 (5)与金属离子的反应 (6)对亚硝基二甲基苯胺反应：特异性识别蒽酮类化 合物，因为含有活泼的亚甲基,6 掌握梯度pH萃取法分离蒽醌类化合物。 7 了解醌类的生物活性，特征性活性泻下作用,第五章 黄酮类化合物,1 黄酮类化合物的定义及分类 定义：主要是指母核为2-苯基色原酮类化合物，结 构特征为具有酚羟基的

11、苯环通过中央三碳原子相互 连接而成的一系列化合物。 分类：根据中央三碳链的氧化程度、B环的连接位置 和三碳链是否构成环，可将黄同类化合物分为：黄 酮类、异黄酮类、二氢黄酮类、二氢异黄酮等,2 用半系统命名法对常见黄酮类型进行命名 黄酮，二氢黄酮，异黄酮，异二氢黄酮。 3 掌握黄酮的酸性强弱规律 由于黄酮类化合物多数均含有酚羟基，故显酸 性；由于酚羟基数目不同，酸性强弱不一样。以黄 酮为例： 7，4-二OH7或4-OH一般酚OH5-OH,4 掌握黄酮的显色方法及在定性鉴别中的应用 (1)盐酸镁粉反应：黄酮类、二氢黄酮类显阳性，其余一般不显色。 (2)四氢硼钠反应：二氢黄酮类显阳性。 (3)金属盐

12、类的络合反应:铝盐、锆盐、镁盐、氯化锶,5 掌握PH值梯度萃取法提取黄酮类化合物 原理：根据黄酮类苷元酚羟基的数目以及位置的不 同导致酸性的不同而进行分离。 具体操作：通常先将黄酮提取物溶于有机溶剂后， 依次用5NaHCO3，0.2% Na2CO3及4NaOH水溶液 萃取。 6 掌握黄酮类化合物的结构鉴定 包括性状，化学鉴别，质谱、核磁等,第六章 萜类和挥发油,1 能理解萜类化合物的定义及分 定义：萜类是指以异戊二烯为基本结构单元，萜类 是其的聚合体以及衍生物。 分类：根据分子类含有异戊二烯单位的数目进行分 类，可以分为单萜、倍半萜、二萜、二倍半萜、三 萜、四萜,2 掌握几种代表性的单萜及应用

13、 薄荷醇：清凉、杀菌作用。班蝥素：抗肿瘤作用。 栀子苷：利胆作用。 3 掌握倍半萜（桉叶烷、愈创木烷）半系统命名 4 掌握几种代表性的倍半萜及应用 青蒿素：抗疟疾。山道年：驱蛔虫,5 掌握几种代表性的二萜及应用 穿新莲内酯：抗炎作用。银杏内酯：治疗新血管疾病。 芫花酯甲和乙：用于中期妊娠引产药。甜菊苷：甜味剂。 冬凌草乙素：抗肿瘤。紫杉醇：抗肿瘤。 雷公藤甲素：免疫抑制作用，用于风湿类疾病的治疗。 6 掌握挥发油的化学分离法原理和应用 （P257） （1） 碱性成分的分离 （2） 酸、酚性物质的分离 （3） 羰基化合物的分离（亚硫酸氢钠、吉拉德试剂分离法分离法,第七章 三萜和三萜皂苷,1 理解

14、苷元、苷、次级苷的定义 2 掌握三萜及三萜皂苷的理化性质 (1)醋酐-浓硫酸反应（Liebermann反应） (2)在无水条件下，与强酸、三氯乙酸或Lewis酸作用，会产生颜色变化或荧光。但全饱和、且3位又无羟基或羰基的化合物呈阴性反应。 (3)表面活性 (4)溶血活性,第八章 甾体及其苷类,1 理解甾体的定义及其分类 定义：把结构具有环戊烷骈多氢菲的甾核，甾核的C10和C13位有角甲基，C17位有侧链的天然化合物称之为甾体。 分类：根据C17位有侧链的不同分为：C21甾体、强心苷类、甾体皂苷类、植物甾醇、昆虫变态激素类、胆酸类,2 掌握甾体类化合物的半系统命名（C21甾体） 掌握强心苷类的定

15、义及分类 定义：强心苷是能增强心肌收缩作用的甾体配糖体，其结构 的共同点是甾体骨架，C17位带有不饱和五元不饱和内酯环或 双不饱和六元内酯环，C3位连有各种六碳糖。 分类： C17位带有内酯环是五元不饱和内酯环或双不饱和六 元内酯环可分为甲型和乙型强心苷，甲型主要存在植物中， 乙型主要存在动物中,甲型和乙型强心苷,4 掌握强心苷类的定性鉴别反应 针对强心苷含甾体骨架,a, b不饱和内酯环及脱氧糖 的结构特点，可用下列试剂用于定性鉴别： (1) Lieberman反应: 用于鉴别甾体母体。 (2) Molish反应: 用于鉴别甾体连接的糖。 (3) Kedde、Legal、Raymond、Bal

16、jet反应：用于甲型强心苷的不饱和五元内酯环,上述鉴别反应机理：甲型强心苷的不饱和五元内酯 环，在碱性溶液中，双键转位可产生活性次甲基， 次甲基可与某些试剂产生反应。 (4) Keller-kiliani、对二甲氨基苯甲醛、占吨氢醇、过碘酸-对硝基苯胺反应： 用于强心苷常见的2-去氧糖的鉴别,5 提取原生强心苷的方法：要注意植物中酶的破坏，方法有一般可用乙醇破坏酶的活力，或用硫酸铵等无机盐盐析，使酶沉淀除去。 6 掌握强心苷类紫外和红外光谱的特征(P323) 7 理解甾体皂苷的定义以及分类 定义：是以螺甾烷的衍生物为苷元的配糖体。 分类：根据C25的构型和环F的环和状态分为四类,螺甾烷醇类:C

17、25为S构型 异螺甾烷醇类: C25为R构型 呋甾烷醇类: F环为开链式 变形螺甾烷醇类：F环四氢呋喃环,生物碱,一、能理解生物碱的定义 生物碱一般指植物中含N的有机化合物，但蛋白质、 肽类、氨基酸、简单胺类等除外。 二、掌握生物碱碱性与分子结构的关系 (1)氮原子的杂化度:sp3sp2sp (2) 诱导效应:A：供电子基团 B：吸电子基团 C：氮杂缩醛（bredts规则,3)共轭效应 酰胺型；苯胺型；烯胺型； 共轭效应会减弱碱性，但要注意p电子轴共面。 (4)空间效应,位阻大会减弱碱性。 三、显色反应： 通用显色剂：碘化铋钾(Dragendoffs Reagent)试 剂，与生物碱反应显棕黄色,四、N规则 在中性分子中，如分子中还有奇数个N原子，则其 分子量为奇数，如含有偶数个N原子，则其分子量 为偶数。 五、了解生物碱提取分离方法,一、单选题 （每题2分、共4