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文档简介
1、植物来源t结构特点t理化性质t提取分离 t结构测定t生物活性掌握:1 常用的天然化学成分的提取、分离、纯化方法溶剂提取法提取彳水蒸气蒸绸y去(适用于具有挥发性的、能随水蒸气蒸憾而不被破坏、且难溶或不溶于水的成分) i升华法(溶剂法离子交换树脂法沉淀法分离纯化< 结晶法色谱法超临界流体萃取i超滤法、透析法、分饬法天然药物化学成分按其牛物合成途径划分:一级代谢物(糖类、蛋白质等)这类物质是每种药物都含有,是维持生物体丘常生存 的必需物质二级代谢物(生物碱、黄酮、皂貳等)这些物质不是每种药物都有,是生物体通过各自特姝 代谢途径产生,反映科、属、种的特性物质2溶剂提取法与水蒸气蒸傳法的原理、操作
2、及其特点溶剂提取法根据被提取成分的性质和溶剂性质(浸渍法石油醛或汽油(可提取油脂、蜡、叶绿素、挥发油、 游离霑体及三硒化合物)三氯甲烷或乙酸乙酯(可提取游离生物碱、有机酸 及黄酮、香豆素的昔元等屮等极性化合物)丙酮或乙醇、甲醇(可捉出莒类、牛物碱盐以及糅 质等极性化合物水(可提出氨基酸、糖类、无机盐等水溶性成分)渗漉法煎煮法 提取方法丿回流提取法)连续回流提取法超临界流体萃取法超声波提取法i微波捉取法溶剂极性由弱到强的顺序如下:石油醯(低沸点f高沸点)v二硫化碳v四氯化碳v苯v二氯甲烷v乙醛 < 氯仿v醋酸乙酯v正丁醇v丙酮v乙醇v甲醇v水v乙酸选择溶剂的耍点:能有效的提取成分;相似相溶
3、,沸点适中易回收;低毒安全。水蒸气蒸馅法的原理:这类成分有挥发性,在io(rc时有一定蒸汽压,当水沸腾时,该类成分一并随水蒸汽带出,再用有机溶剂萃取,既可分离出。3.层析方法(硅胶、聚酰胺、葡聚糖凝胶、离子交换树脂、大孔树脂法及分配层析)和两相溶剂萃取法的原理及方法。吸附剂分离原理吸附规律应用硅胶吸附原理弱酸性、极性吸附剂化合物极性越大、吸附能力强(难洗脱) 溶剂极性越小,吸附力越强广泛(酸、碱及 中性成分均可)氧化铝吸附原理碱性、极性吸附剂 吸附规律同上碱性、中性成分(酸性成 分与铝络合)活性炭吸附原理非极性吸附剂吸附规律与与硅胶、氧化铝相反从稀水溶液中富集微量 物质;脱色(脂溶性色素)聚酰
4、胺氢键吸附(1)形成氢键的基团数目越多,则吸附 力越强;(2)易形成分子内氢键,其在聚酰胺上 的吸附力即减弱;(3)分子中芳香化程度高,吸附力增强。(4)各种溶剂对聚酰胺的洗脱能力:水v甲醇v丙酮v氢氧化钠液v甲酰胺v二 甲基甲酰胺v尿素水液酚类、黄酮类化合物的分 离,特别适于制备性分 离。此外还适于一些极性物 质与非极性物质的分离。大孔吸 附树脂 法范徳华引 力或氮键对非极性大孔树脂,洗脱液极性越小,洗 脱能力越强;对极性屮等和较人的化合物来说,选川极 性较大的溶剂。广泛应用于天然产物的 分离和富集工作,如脱糖 处理、生物碱的秸制(甜 叶菊井的提取分离)等。离子交 换树脂 法离子交换有两个化
5、合物,酸性a>b,当通过弱碱性 离子树脂柱时,哪个先洗脱? b适川丁分离酸性、碱性及 两性基团的分子葡聚糖 凝胶分子筛原理生成的凝胶颗粒网孔大小取决于所用交 联剂的数量及反应条件。只适合在水中应用,且不 同规格适合分离不同分 子量的物质溶剂分 配法分配系数 差系统分离法(先极性小的溶剂):石油m-*et20-*etoac-*etoh-*水。正相正相分配柱色谱:固定相的极性>流动朴i,极性小的先流出,适合极性大的物质。基本结构单位:c2单位(醋酸单位):如脂肪酸、酚类、苯酿等聚酮类化合物;c5单位(异戊烯单位):如結类、笛类等;c6位:如香豆素、木脂素等苯丙素类化合物; 氨基酸单位:
6、如生物碱类化合物; 复合单位:由上述单位复合构成;熟悉:1 天然药物化学的发展史、研究内容及其与其它课程的关系2 天然药物化学成分主要的生物合成途径和结构研究的主要程序及采用的主要方法.生物合成途径途径生成物酷酸-丙二酸途径(aa-ma)脂肪酸类、酚类、蔥酮类等甲戊二拜酸途径(mva )祜类等桂皮酸及莽草酸途径苯丙素类、香豆素类、木质素类、木脂体、黄酮类 等氨基酸途径生物碱类复合途径结构测定的程序方法纯度鉴定1、外观、颜色、形态是否均一;2、测定各种物理常数,例熔点、沸点等3、若可能是己知物,对照品对照测定或 测共熔点,也可对照文献报导值(注意各 种测定条件的一致性)4、薄层层析(三种展开系统
7、和三种显色 方法)5、高效液相层析推测母体结构类型、功能基情况分子量分子式的确定1、元素定量分析配合分子量测定(钠融 法、质谱法)2、同位素丰度比法3、高分辨质谱(hrms)法4、计算不饱和度u=iv- i /2 + m/2 + 1波谱、化学方法推测出结构式i为一价原子(如h、d、x)iii为三价原子(如n、p)iv为四价原了(如c、si)人工合成进行确认化学方一辅助手段与特定试剂产生各种颜色或沉淀生物碱类大都能和生物碱沉淀试剂产生沉淀 瓮基恿酿类遇碱呈红色许多黄酮类化合物与盐酸一镁粉试剂呈色鉴别功能基的化学反应三氯化铁反应、三氯化铝反应等利用在酸水或碱水中的溶解度情况(碱性功 能基或酸性功能
8、基的存在以及有无内酯、内 酰胺结构)化学降解法特点:需用化合物量大;反应剧烈;主要产物得率少乂费时;现在较少应用,仅保留一些比较简单规律性 又较强的降解反应复杂分子j氧化、还原等化学反应儿个结构简单稳定的小分子化合物通过对降解产物的结构鉴定,再按降解机理 合理地推导出原來可能的化学结构式衍生物制备-一种常川手段,对结构推定有一定意义波谱方一主要手段特点作用紫外光谱波长200400nm z间提供基本骨架信息; 样殆中杂质的测定 定呈分析液态样品才能测定; 常规紫外光谱仪价格低廉; 样晶用量少(只需5-iopg)红外光谱波数 600-4000cm-1 之间, 其中1600cm-1以上为化合物 的特
9、征基团区,1000-500cm-l为指纹区三要素:位置、强度、峰形 主要用于定性分析,功能基 的确认,芳环取代类型的判 断等任何气态、液态、固态样品 均可测定;每种化合物都有红外吸收; 常规红外光谱仪价格低廉; 样品用量少(只需5-lopg)氢核磁共振(1h-nmr)谱: 化学位移范围:在0-20 ppm三人要索:化学位移(6h). 偶合常数(j)及峰而积。灵敏度高,样品川量少(1-5mg),测试时间短碳核磁共振(13c-nmr)谱: 化学位移范围:在0-250 ppm要素:化学位移30灵敏度较低,样品用量较多 (5-20 mg),测试时间长质谱用于确定分子量: 求算分子式; 提供其他的结构信
10、息适宜测定极性偏小和中等极 性的化合物;常规质谱仪价格比较便宜, 一些特殊质谱仪很昂贵; 样殆用量少(只需5-lopg)生色团:产生紫外吸收的不饱和基团,如c=c, c=0, 0二n=0等;助色团:其本身是饱和棊团(常含有杂原子),它连到生色团上时,能使后者吸收波长变 长或吸收强度增加,如-oh,-nh2,-c1等红外光谱(ir) 分子振动能级谱化学位移§(以四甲基硅烷tms为内标物, 将其化学位移定为0,测定各质子共振频率 与它的相对距离,这个相对值称为化学位移)一般 § l-10ppmsp3 8 1-2sp2 8 6-8一般来说§烯氢 §块氢
11、67;烷氢环己烷jaalo13hz (0=180° )jac25hz (0=60° )jee25hz (0=60° )偶合常数j偕偶j=16hz左右邻偶j=6-8hz远程偶合j=1 3hz芳环j 邻=610hzj 间=0-3 hzj 对=0lhz双键j 顺=7-11 hzj 反=12-18 hz了解:天然化合物分子结构测定的一般方法。第二章糖和甘(6学吋)3300-3000弱吸收 烯氢、芳氢、c=n;强吸收o-h、n-h30002700饱和c-h2400-2100不饱和三键19(x)-1650c=o及其衍生物1680-1500c二c及芳香核骨架震动、c二n等150
12、01300饱和c-h而内弯曲振动1000-650不饱和c-h面外弯曲振动氢核磁共振光谱旋光光谱(ord谱) 与圆二色光谱(cd 谱)用于解决手性问 题:立体构象、构型。掌握:1 掌握甘键的定义和昔的结构特征、昔的分类甘类乂称配糖体(glycosides),是山糖或糖的衍生物等与另一非糖物质通过其端基碳原子联接 而成的化合物。 ch2ohchochochoch3ch2ohd-木糖l-鼠李糖cho=0ch2ohd-葡萄糖五碳醛糖甲基五碳醛糖六碳醛糖六碳酮糖ch0ch2ohd嘀萄糖异侧fischer式:(c1与c5的相对构型)c1-oh与原c5或c牛oh,顺式为a ,反式为b。haworth 式:c
13、1oh 与 c5 (或 c4), 同侧为b ,异侧为a。葡萄糖glc 半乳糖gal 甘露糖man 鼠李糖rha 木糖xyl 果糖fru 阿拉伯糖araglucose galactose mannose rhamnosexylosefructose arabinose低聚糖:根据是否含有游离的醛 基或酮基可分为还原糖和非还 原糖。具有游离醛基或酮基的糖 称为还原糖。r甘元(配基):非糖的物质,常见的有黄酮,恵醍,三惦等昔类 v昔键:将二者连接起来的化学键,可通过o,n,s等原子或直接通过c-c键相连。i糖(或其衍生物,如氨基糖,糖醛酸等)昔类化合物的分类:根据生物体内的存在形式:分为原牛昔、次级
14、胥。根据连接单糖基的个数:单糖甘、二糖甘、三糖甘0根据甘元连接糖基的位置数:单糖链甘、二糖链甘o根据昔元化学结构的类型:黄酮昔、恿醍昔、生物碱昔、三话昔 根据昔键原子的不同:氧昔、硫昔、氮昔、碳昔。氧昔醇昔醇轻基为糖端基脱水而成的昔比较常见,如皂昔、强心昔均 属此类。廿元与糖基通过氧原子相连例:红景天昔酚昔昔元的酚轻基与糖 端基脱水而成的 甘。较常见,如黄酮昔、蔥酿昔多 属此类。例:天麻昔红景天昔.ch2oh就天麻昔氧昔主要是指u-轻棊睹 的昔例:苦杏仁昔水解牛成的讣元很不稳定, 很快分解成醛或酮和氢鼠 酸。酯昔甘元的竣基与糖端 基脱水而成的昔酯廿的特点:昔键既有缩醛 的性质,又有酯的性质,易
15、 为稀酸和稀碱水解。例:山慈菇昔指n引味醇和糖形成 的昔粗制靛蓝,民间用以外涂治疗 腮腺炎,有抗病毒作用硫甘是糖的端基oh与昔元上毓 基缩合而成的首如萝卜中的萝卜苛氮昔糖的端基硕与昔元上氮原子 相连的昔称氮昔是牛物化学领域中的匝婆物质。如核背类化合物碳昔是一类糖基和昔元直接相连 的甘,在各类溶剂中溶解度 均小,难于水解获得昔元。组成碳甘的甘元多为酚性化 合物,如黄酮、杏耳酮、色酮、 恵醍和没食子酸等。尤其以黄 酮碳昔最为常见klyne 法将甘和甘元的分子旋光差与组成该甘的糖的一对甲苛的分子旋光度进行比较,数值上相接近 的一个便是与之有相同甘键的-个。2掌握昔的一般性状、溶解度和旋光性溶解性味觉
16、糖小分子极性大,水溶性好 聚合度增髙一水溶性下降。单糖低聚糖甜味。多糖难溶丁冷水,或溶丁热水成胶体溶液。多糖无甜味(聚合度增高一甜味减小)甘亲水性(与连接糖的数目、位置有关) 甘元亲脂性甘类苦(人参皂甘)、甜(甜菊甘)等旋光性及其在构型测定中的应用多数甘类呈左旋。利用旋光性一测定苛键构型(即b甘键)3掌握昔键的酸催化水解法和酶催化水解法昔键断裂方法:酸催化水解反应 乙酰解反应碱催化水解和p消除反应酶催化水解反应氧化开裂法(smith降解法)酸催化水解反应(甘键属于缩醛结构,易为稀酸催化水解)反应机制:质子化在水中溶剂化阳碳肉j-半椅式酸水解的规律:甘原/不同,酸水解难易顺序:c>s>
17、;o>n(c甘最难水解,从碱度比较亦如此) 咲喃糖昔较毗喃糖昔易水解。(因五元咲喃环的颊性使各取代基处在重叠位置,形成水解 中间体可使张力减小,故有利于水解)6)酮糖兪醛糖易水解(酮糖多为咲喃结构,而且酮糖端某碳原/上有ch20h人某团取代, 水解反应可使张力减小)毗喃糖昔屮:毗喃环c5-r越大越难水解,水解速度为:五碳糖 > 甲基五碳糖 > 六碳糖 > 七碳糖 c5上有cooh取代吋,最难水解(因诱导使甘原子电子密度降低)氨基取代的糖较oh糖难水解,oh糖乂较去氧糖难水解。2,6二去氧糖>2去氧糖>3去氧糖 > 轻基糖>2氨基糖n昔易接受质子,
18、但当n处于酰胺或唏旋位置时,n昔也难于川矿酸水解。(吸电子共純效应,减小了 n 上的电子云密度)芳香属昔较脂肪属(因背元部分有供电结构,而脂肪属昔元无供电结构)背元为小基团时:晋键横键比竖键易水解(e>a)(横键易质子化)苦杏仁酶b 六碳醛糖昔键纤维素酶3 -d葡萄糖昔键麦芽糖酶a -d-ffij萄糖甘键转化糖酶b 果糖昔键蜗牛酶昔键酶催化水解反应(可获得原甘元)乙酰解反应昔元为人基团时:甘键竖键比横键易水解(a>e)(甘的不稳定性促使其易水解)氧化开裂法(smith降解法)町得到原昔元 (除酶解外,其它方法可能得到的是次级甘元) 试剂:过碘酸(hio4)、四氢硼钠(nabh4).
19、稀酸 适用于昔元不稳定的背和碳昔的裂解常川试剂醐酹 + 酸【h2so4、hc104、cf3c00h 或 lewis 酸(znc12、bf3)等】反应条件一般是在室温放置数夭反应机理与酸催化水解相似,以ch3c0+(乙酰基,ac)为进攻基团反应速率昔键邻位有电负性强的基团(如环氧基)可使反应变慢。 b 背键的衙萄糖双糖的反应速率:(乙酰解易难程度)(1 6) » (14) » (13) » (12)用途酰化可以保护甘元上的-oh,使井元增加亲脂性,可用于提纯和鉴定。 乙酰解法可以开裂一部分昔键而保留另一部分昔键。乙酰解反应易发生糖的端基异构化。碱催化水解和b消除反应
20、反应机理用途碱催化水解(酯昔、酚昔、烯醇昔、 b 吸电子基取代的昔)c1-oh与c2-oh:反式易水解,其产物为1,6- 葡萄糖肝;顺式产物为正常的糖。例:4轻基香豆素昔、水杨昔、海菲菜背等利用水解产物可 判断昔键构型b消除反应(昔键的b 位有吸电子 基团者,使a 位氢活化, 在碱液中与昔键起消除 反应而开裂,例:蜀黍背)多糖还原端的单糖逐个被剥落,对非还原端则 无影响。3o代的糖可形成3 脱氧糖酸4o代的糖可形成3 脱氧2 轻甲基糖酸一个以上取代的还原糖难生成糖酸可从多糖剥落 反应生成的糖酸 中了解还原糖的 取代方式。molisch 反应 糠醛形成反应 紫环反应原理样品+浓h2so4+ a
21、蔡酚f 棕色环【丙酮、甲酸、乳酸、草酸、没食子酸、 苯三酚、u -蔡酚和葡萄糖醛酸以及各种 醛糖衍牛物均能发牛molish反应。过碘酸反应(过碘酸与邻 基形成 五元环状酯的 中间体,然后 再将醇疑基氧 化成炭基)作用于邻二醇、ci-氨基醉、u-轻基醛(酮)、邻二酮和某些活性次甲基等结构 反应特点: 反应定量进行(基本是1:1); 必须在水溶液中进行,或有水溶液; 酸性或屮性介质屮速率:顺式 反式 在界边而无扭转余地的邻一醇不反应作用1、鉴定单糖的存在。单糖、双糖、多糖一般都发生 molish反应,但氨基糖除外。2、molisch反应为阴性可以确 定无糖的存在,如果为阳性则 仅为有糖存在的可能性
22、。 推测糖中邻二-0h多少: 同一分子式的糖,推测是毗 喃糖还是咲喃糖; 推测低聚糖和多聚糖的聚合 度; 推测1,3连接还是1,4连接(糖与糖连接的位置)糖的化学性质:反应活性:半缩醛拜基(c1-oh) 伯醇基(c6-oh) 仲醇(伯醇因其处于末端的空间,对反应有利,因此活性高于仲醇)缩酮和缩醛化反应:酮或醛在脱水剂如矿酸、无水z11c12、无水cuso4等轻基反应糖的0h反应 一一艇化、酯 化和缩醛(酮) 化及硼酸络合 反应存在下可与多元醇的二个有适当空间位置的轻基易形成环状缩酮和缩醛。 酮类易与顺邻-oh牛成五元环状物应用:保护-0h 醛类易与1,3双0日生成一一六元环状物硼酸络合反应:糖
23、+硼酸一络合物(酸性增加、可离子化)(h3bo3是接受电子对的lewis酸)应用:络合后,中性可变为酸性,因此可进行酸碱中和滴定; 可进行离子交换法分离; 可进行电泳鉴定; 在混冇硼砂缓冲液的硅胶薄层上层析。熟悉:1 熟悉昔类化合物的提取方法、昔类化合物的检识方法捉取方法主要为溶剂法水、稀醇(单糖、低聚糖、多糖)破坏或抑制植物体内酶的方法:迅速加热干燥采集新鲜材料冷冻保存 i用沸水或醇提取j先用碳酸钙绊和后再用沸水提取2 熟悉昔键的碱催化水解法和氧化开裂法3熟悉昔类化合物中常见糖的种类、结构、色谱鉴定法、昔类化合物中糖的种类和比例、糖与昔元的连接位置、糖的连接顺序及位置及昔键构型的测定方法 糖
24、链结构的测定 主要解决的问题单糖的组成、糖z间的连接位置和顺序、昔键构型纯度测定分子量的测定超离心法、高压电泳法、凝胶柱色谱法、旋光测定法 质谱法单糖的组成一般是将苛键全水解,用pc检出单糖的种类,经显色后用薄层扫低聚糖、多糖的结构分 描仪求得各种糖的分子比;也可用gc或hplc对单糖怎性足量;析:讥糖类型一比例gc常以甘露醇或肌醇为内标,用已知w糖作标准。单糖绝对构型的测定 单糖之间连接位置的 决定gc法、hplc法、手性柱色谱法、手性检测器法、旋光比较法 将糖链全甲基化一水解一甲基化单糖的定性和定量(气相层析)(甲基化单糖中游离oh的部位就是连接位置)糖链连接顺序的决定13gnmr测定:主
25、要归属各碳信号,以确定产心苛化位移的碳缓和水解法:将糖链水解成较小片段一分析低聚糖的连接顺序质谱分析昔键构型的决定1、分子旋光差(klyne法)2、酶催化水解方法3、1h-nmr4、红外法了解:1 了解轻基的醛化、酰化和缩酮及缩醛化反应,邻二轻基的硼酸络合反应;2了解铅盐沉淀法、离子交换层析、凝胶过滤法和蛋白质去除法。第三章苯丙素类(3学时)定义:一类含有一个或几个c6-c3单位的天然成分。包括:苯丙烯、苯丙醇、苯丙酸及其缩酯、香豆素、木脂素、黄酮、木质素等。 生物合成途径:coohnh2咖啡酸葡萄糖代谢莽草酸桂皮傥偲径ho对轻基桂皮酸coohohohh0cooh对轻基桂皮酸甘ii掌握:1 掌
26、握香豆素基本母核的结构特征、类型、性状和溶解性 香豆索母核为苯骈a 毗喃酮.环上常有取代基。54r jt 1其中被药典收载的有秦皮、口芷、独活、 前胡、菌陈、补骨脂等8 1顺邻轻基桂皮酸1香豆素通常将香豆索分为四类:简单香豆素类只有苯坏上有取代基的香豆索ho人人。7-基香豆素取代基:轻基、烷氧基、苯基、异戊烯基 等7-轻香豆素-> 香豆素类成分的母体c3、c6、c8位电负性较高,易于烷基化(其中c3位烷基化属于第四类)环合反应的形成体内过程由酶主宰反丿丸体外实验碱性条件(oh-)-咲喃环;酸性条件(h+)->毗喃环咲喃香豆素类补骨脂内酯线型:补骨脂内酯型6, 7-咲喃骈香豆素型白芷
27、内酯角型:异补骨脂内酯型7, 8-咲喃骈香豆素型毗喃香豆素类这-类天然产 物并不多见4, 1' 花椒内酯线型:6昇-卩比喃骈香豆素型邪蒿内酯角型:7,8-ptt喃骈香豆素型其他类指a 4比喃酮环上有取代基的香豆素类。还包括二聚体和三聚体。 c3、c4上常有取代基:苯基、瓮基、异戊烯基等。游离状态成昔性状结晶形固体,有一定熔点粉末状大多具有香气;具有升华性质大多无香味;不能升华分子量小的有挥发性(可随水蒸汽蒸出)无挥发性uv下显蓝色荧光,碱液中荧光增强溶解性能溶丁沸水,不溶或难溶冷水可溶meoh、etoh、chci3和乙醴等溶剂溶于血0、0h/h20、meoh、etoh 等难溶极性小的有
28、机溶剂显色反应i异轻肪酸铁反应(识别内酯)内酯的性质(重点)ohoh 长时间増叫貼放在碱液中i或紫外光照射.coo-o顺式邻轻基桂皮酸的盐(溶于水)碱性条件下,香豆素内酯开环,并 与盐酸疑胺缩合成异疑叼酸,再在 酸性条件下与三价铁离子络合成盐 而显红色。与酚类试剂的反应0、coo- hcooh(再酸化就不会合环)反式邻轻基戢酸酚强基一fec13试剂颜色反应;若酚轻基的对位未被取代或6-位上 无取代,其内酯坏碱化开环后,可 与gibbs试剂x emerson试剂反应。(蓝色)(红色)香豆素理化性质2掌握香豆素酸碱作用下开环、闭环原理3掌握简单香豆素的lh-nmr谱特征实例:丹参治疗冠心病的有效成
29、分一丹参素卬、乙和丙紫外光谱鉴定乙酸钠一紫移乙醇钠一红移2 熟悉香豆素的提取分离方法3 熟悉木脂素的理化性质游离成昔形态多呈无色晶形,新木脂素不易结晶溶解性亲脂性,难溶水,溶苯、氯仿等水溶性增大挥发性多数不挥发,少数有升华性质旋光性大多有光学活性,遇酸易异构化4 掌握木脂素的结构类型一类由苯丙素氧化聚合而成的天然产物 通常指其二聚物,少数为三聚物和四聚物。 组成木脂素的单位有四种:98aau6 53588'9*65*二节基丁烷类芳基蔡类联苯环辛烯类(生物活性最强)meo严u<ch ohiz、meoxau aaameoxv-xmeoxaa0(!)me叶下珠脂素有芳基蔡、芳基二 氢荼
30、、芳基四氢蔡,meoxv五味子素 (保肝、c8-c8其他木脂素的牛源前体。例鬼臼毒素(抗肿瘤)抗氧化)二节基丁内酯类四氢咲喃类双四氢味喃类64514桂皮酸烯丙基酚桂皮醇 丙烯基酚熟悉:1 熟悉苯丙酸类成分的结构、性质、紫外光谱特征及生理活性苯丙酸类基本结构酚為基取代的芳香环与丙烯酸;多具有c6-c3结构的苯丙酸类绿原酸是金银花抗菌、 利胆的有效成分。了解:1 了解香豆素类的生物活性毒性肝毒性,黄曲霉素;抗病毒作用canolide a 抗艾滋病毒,例: 蛇床子素抑制乙肝衣面抗原第四章 酿类化合物(3学时)掌握:1 掌握苯酿、蔡酿、蔥酿、菲酮类化合物的基本结构及分类苯酿类有邻苯醍和对苯酿两种, 天
31、然的多为对苯醍0蔡酿(有三种可能结构,但天然的蔡醍仅有a-荼酿)胡桃酿:抗癌、抗菌及中枢神经镇静作用 紫草索及维生素k类化合物属于荼酿菲酿中药丹参根中所含多种化合物都是菲 酿的衍生物,包括邻菲酿和对菲酿。 抗菌及扩张冠状动;治疗冠心病、心肌梗塞蔥酿衍生物(常见9,10蔥酿)大黄素型壮基分布于两侧苯环上oh o oho1,4,5,8位为«位2,3,6,7位为0位9,10位为meso位,乂叫中位大黄、决明 致泻r2r1蔥酚和蔥酮衍生物:一般存在丁新鲜植物中,因为该类成分町以缓缓被氧化成恵醍类成分。大黄素型化合物的酸性大小:大黄酸大黄素芦荟大黄素大黄素甲瞇大黄酚r1 h ch3hch3 c
32、h3r2 cooh oh ch2oh och3 h2掌握蔥酿类化合物的颜色、升华性、溶解性及与结构的关系、酸性及酸性强弱与结构的关 系、显色反应及其应用性状如果母核上无酚拜基取代,基本上无色随着助色团的存在,有黄、橙、棕红色以至紫红色等苯(蔡)醍多以游离态存在,恵醍一般以昔形式存在升华性游离恵酿具有升华性,常斥下加热口j升华而不分解一般升华温度随酸性的增强而升高溶解度昔元:通常可(易)溶于苯、乙醸、氯仿, 在碱性有机溶剂如毗咙、n二甲基甲酰 胺小溶解度也较大,可溶于丙酮、甲醇及 乙醇,不溶或难溶于水蔥昔:极性较大,易溶于甲醇及乙 醇,也能溶解丁水,在热水中更易 溶解,但在冷水中溶解度较小, 儿
33、乎不溶于乙醸、苯、氯仿等溶剂恿醍的碳廿:在水中的溶解度很小,难溶于亲脂性有机溶剂而易溶于毗噪中酸性(酿类化合物因分子中酚轻呈的数ri及位駅不同,酸性强弱冇定差别。) (1)苯酿和蔡醍的酿核上的轻基酸性类似丁竣基;荼酿和恵酿的苯环上的拜基酸性:b劣基a 轻基hb 疑基恵醍的酸性较一燉酚类要强 能溶于na2co3溶液屮,尤其是热溶液屮a 轻基因与c=o基形成氢键缔合 酸性很弱,弱于苯酚和碳酸第.:步解离的酸性 i人i此不能溶解于碳酸氢钠和碳酸钠溶液屮。轻基数h增多,酸性也增强。疑基恿酿的酸性随疑基数h的增加而增加(a 位或b 位均是) 因此,游离葱醍的酸性强弱顺序为:含cooh含2个以上b男基 含
34、1个b男基含2个以上a男基 含1个a発基可溶于na2hco3可溶于na2co3 可溶于l%naoh 可溶于5%naoh颜色反应(取决于其氧化还原性质以及分子中的酚轻基的性质)feigl反应(醜的通性)在碱性条件下经加热能迅速与醛类及 邻二硝基苯反应紫色无色亚甲蓝显色试验苯醜和蔡酮(酿核上有活泼质子) 而蔥酿无此反应蓝色与活性次甲基试剂的反应苯酿和蔡酿醍坏上有未被取代的位 置而蔥酮无此反应蓝绿色或蓝紫色与碱的反应(bomtrager 反应)含轻基的蔥醜与蔥酚衍生物v氧化 但恵酚、恵酮、二恵酮类化合物则需1颜色加深,多呈 纟、紫红及蓝色橙、与金属离子的反应a 酚轻基或邻二酚轻基蔥酿 与pb2+、m
35、g2+等形成络合物而显色。3 掌握蔥醍类化合物的一般提取方法游离酿类的 提取方法碱提取酸沉淀法有机溶剂提取法:苯、氯仿等水蒸气蒸谓法(适用于分子量小的苯酿及蔡酮类化合物) 其它方法:超临界流体萃取法和超声波提取法等总酿类提取 法一般选川甲醇或乙醇为溶剂一一游离态和成昔的恿醍类化合物一浓缩后再 依次用有机溶剂提取(多用索氏提取法),极性大小初步分离对于多轻基蔥酿或具有竣基的蔥酿(如大黄酸),在植物体内多以盐的形式存 在,难以被有机溶剂溶出,提取前应先酸化使之游离。4掌握蔥酿类化合物的uv、ir光谱特征及其应用 5掌握ph梯度法应用于蔥酿化合物的分离 熟悉:1 熟悉蔥酿的分离方法。2熟悉蔥酿类化合
36、物的nmr波谱特征了解:1 了解蔥酿的ms裂解规律、生物活性;泻下作用番泻昔类的泻下作用是通过其代谢产物大黄酸蔥酮而起作用抗菌作川:抗细菌、霉菌其它作用:抗癌、抗病毒、抗真菌等2了解大黄、丹参中所含主要蔥醍类化合物的化学结构、理化性质、提取分离、鉴定方法和 生物活性.第五章 黄酮类化合物(9学时)掌握:1 掌握黄酮类化合物的基本母核、结构分类和代表化合物、黄酮类化合物颜色、旋光 性、溶解性的特征及与结构之间的关系2*3*84*91010615*3_41b25黄酮(c3位无0h)c2,轴 1二氢黄酮黄酮醇(c3位有oh)二氢黄酮醇异黄酮(b环连在c3位)0大豆素查耳酮(c环开坏)两个具冇酚疑基的
37、苯环通过中 央三碳相互连接而成花色素类黄烷3醇3+'j黄烷类(c环还原)黄烷3, 4一.醇cg-cce多以昔存在:0-昔利c背;旋光性:多为左旋糖的种类单糖:d葡萄糖,d-半乳糖,d木糖,l鼠李糖,l阿拉伯糖,d-葡萄糖醛酸 双糖:槐糖,龙肌二糖,芸香糖(rhal6glc),新橙皮糖(rhal2glc)等 三糖:龙月h三糖,槐三糖酰化糖:2乙酰葡萄糖,咖啡酰基葡萄糖性状多为结晶,少数为无定形粉末颜色 (交叉共 辘系统)黄酮(醇)及其昔类呈灰黄黄色查耳酮:黄橙色二氢黄酮(醇):无色异黄酮:微黄色花色素及花色昔:红色(ph<7),紫 色(ph85),蓝色(ph>85)黄酮(醇)
38、,査耳酮 二氢黄酮(醇) 花色素水平面型分子溶非平面型分子性j离子棉黄素水溶度:3o葡萄糖昔>70葡萄糖昔溶解度游离甘元难溶丁水,易溶丁甲醇,乙醇,乙酸乙酯,乙朋等有机溶剂中溶于水、乙醇、甲醇中,难溶于苯、氯仿水溶度昔元v莒,糖链越长,水溶度越大2掌握黄酮类化合物的酸碱性,酸性强弱与结构之间的关系及在提取分离中的应用。酸性酚轻基,故具有酸性;可溶于碱性水溶液、毗曉、甲酰胺及二甲基甲酰胺强弱顺序:7,4 ' -oh > 7-或 4, -oh> 一般 oh>5oh碱性丫毗喃环上的1 位氧原子,有未共川的电子对,表现微弱的碱性, 可与强无机酸,如浓硫酸、盐酸等生成氧盐
39、。3 掌握黄酮类化合物的显色反应及与结构之间的关系和应用。还 原 反 应hcl-mg反应黄酮(醇)、二氢黄酮(醇)及昔(+ )橙红紫红查耳酮、橙酮、儿茶素类(黄烷醇类)(一)异黄酮()(少数显色)假阳性:花青索及部分橙酮、查耳酮仅加浓盐酸呈色四氢硼钠反应二氢黄酮(+ )隊紫红色其他黄酮类()络 合 反 应错盐2% 二氯氧化 $ft(zroc12)黄色错枸椽酸反应:鉴别黄酮中3-0h或5-0h亚口(3或5oh黄酮)*枸椽酸厂黄色褪色(只有5-oh)样nn+ zr()c12 黄色 黄色不褪(有35)铝盐1%a1c13 或 a1(no3)3黄色,并有荧光铅盐1%醋酸铅及碱式醋酸铅黄红色沉淀氯化锂(s
40、il2)氨性甲醇溶液具有邻二酚轻基绿色棕色黑色沉淀镁盐醋酸镁甲醇溶液二氢黄酮(醇)显天蓝色荧光黄酮(醇)、异黄酮显黄橙黄褐色硼酸显色反应 鉴别5-0h黄酮(在酸存在下)5疑基黄酮,2,疑基査耳酮黄色、荧光(草酸)黄色(枸椽酸)碱性试剂(nh3蒸气可逆;na2co3水溶液不可逆)二氢黄酮遇碱开环f查耳酗橙黄色邻二酚疑基或3, 4,二拜基黄色一深红色一绿棕色沉淀4掌握黄酮类化合物的一般提取方法(醇提取法、水提取法和碱溶酸沉淀法)、分离方法(溶 剂萃取法、ph梯度法、聚酰胺柱色谱法、硅胶柱色谱法和凝胶过滤法)的原理以及它们与结构之间的关系提取与粗分昔元:川氯仿、乙醯、乙酸乙酯等回流提取昔及极性人的昔
41、元川丙酮、乙酸乙酯、乙醇、甲醇、醇水加热提取溶剂萃取法极性不同醇水f水一石油醛氯仿f乙酸乙酯f正丁醇碱提取酸沉 淀法酚疑基与碱成盐,溶 于水;加酸后析出 常用 ca(oh)2优点:含cooh杂质(如果胶、粘液质等)一沉淀 注意:碱性不宜过强,以免破坏黄酮母核; 酸化时,酸性不立过强,ph34即可,以免成盐溶解炭粉吸附法活性炭吸附黄酮甘用于精制黄酮甘依次用石油粧、氯仿.乙酸乙酣.正丁肿萃取药材水或水,加热提取提取液(水提諒沉法),加44倍最醇醇水液沉淀(水杂)浓缩 水液r回收醇,加水梯度ph萃取法(适合丁分离酸性强弱不同的黄酮仆元)柱色谱法硅胶色谱按极性人小分离,主要分离极性小和中等极性的化合物
42、,可用cc, ptlc聚酰胺色谱原理:氢键吸附洗脱顺序规律:(先一后)(1)昔元相同:三糖昔双糖昔单糖昔昔元(2)母核上疑基增加,洗脱速度减慢(3)拜基数目相同:有缔合轻基无缔合疑基(4)不同类型:异黄酮二氢黄酮(醇)查耳酮黄酮黄酮醇芳香核、共轨双键多者吸附力强葡聚糖凝胶游离黄酮一吸附作用一游离酚 基数目黄酮苛一分子筛一分子量山大到 小流出甘元的释基数t- 甘的分子量f、糖越难洗脱 t f越易洗脱.习题:下列黄酮化合物,(1)用聚酰胺柱色谱,含水甲醇梯度洗脱酸性大小7,4,oh7或 4,-oh一般oh5-oh溶于nahc03中溶于na2co3 中溶于不同浓度的naoh中硼酸沉淀法邻二酚疑基可与
43、硼酸络合,生成物溶于水根据分子中某些官能团进行分离醋酸铅沉淀法具有邻二酚拜基,可被冊酸铅沉淀;不具有邻二酚拜基一碱式酣酸铅r1=r2=h3,7,4,-ohr1=h, r2=rha 3,4'-oh, 7-rharl=glc, r2=h 7,4'oh, 3-glcrl=glc, r2=rha 4'0h, 3-glc, 7-rha试比较四种化合物的酸性,极性大小 比较它们的rf值大小顺序:1)硅胶 tlc,展开剂 chci3-meoh (9:2)酸性 a>c>b>d;极性 d>c>b>arf :a>b>c>dd>b&
44、gt;c>a2)聚酰胺 tlc, 60%meoh/h2o5掌握黄酮类化合物色谱鉴定法(硅胶薄层色谱法、纸色谱法、聚酰胺薄层色谱法)的原理 和应用硅胶tlc用于分离与鉴定弱极性黄酮类化合物聚酰胺tlc适用范围广,特別适用于分离含游离酚耗基的黄酮及其甘类双向纸色谱法第一向展开剂:醉性溶剂,分配作用rf:昔元单糖昔双糖背,般 昔元0.7,背0.7。第二向展开剂:水性溶剂,吸附作用。rf: (1)昔元原点附近,昔0.5,糖链越长,rf越大;(2)昔元:黄酮(醇),査耳酮(rfv0.02)v二氢黄酮(醇),二氢査耳酮(rf 0.1-0.3)6掌握黄酮(醇)类、双氢黄酮(醇)类、异黄酮类、查耳酮类的
45、uv光谱特征、位移试剂 在黄酮类化合物uv测定结构中的原理和应用7掌握黄酮(醇)类、双氢黄酮(醇)类、异黄酮类的】hnmr特征熟悉:1.熟悉黄酮类化合物的一般提取方法(溶剂提取法、碱溶酸沉淀法)2. 熟悉ms在黄酮类化合物结构测定中的应用;了解:1.了解黄酮类化合物生理活性2.了解黄酮类化合物结构鉴定实例。3. 了解黄苓、葛根、银杏叶所含黄酮类化合物的结构、理化性质、提取分离和生物活性第六章 蔚类和挥发油(6学时)掌握:1 掌握祜的定义、主要分类法定义由甲戊二轻酸衍生、且分子式符合(c5h8)n施式的化合物及其衍生物分类异戊二烯单位的数目:单祜、倍半菇、二菇等碳环的有无和数目的多少:链祜、单环
46、菇、双环祜、三环祜、四环祜等 含氧衍生物:醇、醛、酮、竣酸、酯等砧类。天然产物中最大类(26000种),结构复朵,生物活性多样n=l半祈2 单菇(挥发汕)3 倍半诂(挥发油)4 二砧(苦味素、植物醇)药物的重要来源:青蒿素蒿甲瞇(倍半祜) 紫杉醇(二祜)经验的异戊二烯法则wallach 1887年提出异戊二烯法则5 二倍半菇(海洋生物)6 三砧(皂昔、树脂)8四砧(植物胡萝卜素)>8 多聚蔚(橡胶)生源的异戊二烯法则ruzicka提出前体物是活性的异戊二烯 后由lynen和folkers得到证实经 甲戊二疑酸 途径衍生祜类化合物的生物合成途径dapp(c5)|ipp(c5)单菇一焦磷酸香
47、叶酯(5。)當族类ipp倍半菇焦磷酸金合欢酯(gj 一角沙烯(c30l三菇(c30)ipp二菇 焦磷酸香叶基香叶酯(cr) 类胡萝卜素(c40)ipp二倍半菇一焦磷酸香叶基金合欢酯(c25)2掌握卓酚酮类的理化性质.环烯瞇帖昔的结构特点.分类和主要性质单菇2个异戊二烯单位、含10个c的化合物类群, 挥发油的主要组分。分子量小,脂溶性其含氧衍生物多具有较强的生物活性和香 气,是医药、化妆品和食品工业的重要原料分类:链状型和坏状型(单环、双环、三环等)成仔时,不具挥发性,不能随水蒸气蒸憎香叶醇 丿*cfhoh a1 薄荷醇/x jd 龙脑缶a樟脑扣卓酚酮类:变形单菇,其碳架不符合异戊二烯规则,具有
48、抗菌活性,但同时多有毒性1、酸性2、酚耗基易甲基化,不易酰化3、碳基不能和一般碳皋试剂反应4、能与多种金属离子络合显颜色川于鉴别环烯醯粘【为蚁臭二醛的缩醛衍牛物,含有环戊烷结构单元】两种基本骨架理化性质取代环戊烷环 烯醛菇环戊烷开裂的 裂环环烯醯祜a昔大多为口色结晶或粉末,多具旋光性,味苦; 昔易溶水和甲醇,可溶乙醇、丙酮和止丁醇; 甘难溶于氯仿、苯等亲酯性有机溶剂;其昔易水解,昔元为半缩醛结构,易聚合,难得结晶甘 元昔元遇酸、碱、拨基化合物和氨基酸能变色,与皮肤接 触会变蓝(玄参玄参甘;地黄梓醇)甘元在冰酣酸溶液中,加少量铜离子,加热显蓝色生物合成途径iihihoh*" y叢醇兀丫
49、蚁臭二醛r° 4r°oh1环烯醛砧a、环烯醛砧昔类(10个碳)b、4一去甲环烯醛帖昔(9个碳)梔子昔cooch3hoh2c.c|y0。6%。5京尼平昔(泻下、利胆)cooch3hoh.ch i°°61.050h 4梓醇(地黄 ¥卜°2中降血糖主 io-glc要成分)10 ch2ohc、裂环环烯醯菇昔:苦味昔 龙胆苦昔,当药昔,当药苦昔,绣球内酯苦昔等倍半菇通式:丨(c5h8)3分布:挥发油高沸点部分。 海洋低等动物(海藻、软体动物 等)、昆虫中也有发现存在形式:挥发油,醇、酮、内酯或昔,生物碱。 含氧衍生物多具有香气和生物活性骨架繁杂
50、,超过200余种无环倍半砧(金合欢烯、橙花叔醇)单环倍半菇双环倍半菇(绵酚)青蒿素倍半菇过氧化物,改善青蒿素在水及油中cho ohoh cho1的难溶性一化学修饰一h。人/ohloot 1双氢青蒿素一衍牛化一油溶性的蒿甲瞇及水溶i叫gi°/性的青蒿琥珀酸单酯fh3c ch3hjc" ch30抗恶性疟疾用于临床三环倍半砧(环桜醇)奠衍生物【特殊的倍半菇,五元环+七元环骈合的非苯环芳坯化合物】sabety反应可与溟氯仿溶液产生蓝色或绿色沸点高,挥发油分谓时可见美丽的蓝、紫、绿色现象时,示有奠类存在分子结构中具有高度的共轨体系。多具有抑菌、抗肿瘤、杀虫等牛物活性二菇【由4个异戊二
51、烯单位构成、含20个c的化合物类群】分布:植物界广泛,植物分泌的乳汁、树脂等均以二菇类衍生物为主,松柏科最多,菌类代谢产物,海洋生物;生物活性强链状二菇(植物醇)四环二菇(甜叶菊)双环二菇(穿心莲内酯、银杏内酯)单环二菇(维生素a)穿心莲内酯:抗菌消炎活性成分,临床治疗急性菌痢、胃肠炎、咽喉炎等,穿心莲内酯|碱酸钠(水溶性注射剂)三环二菇(雷公藤甲索、紫杉醇f抗癌)oac01 1丄/)冊1nh :_ / / )£丿 1曲卜00 1t厂 1r°6obz ;v0aco/ chy2oh银杏内酯:治疗心脑血管疾病二倍半祜(1115个异戊二烯单位构成、含25个c)砧类化合物的理化性质性状形态单祜利倍半轩:油状液体,可挥发,或为低熔点固体。单祜的沸点比倍半祜低,两者随分子量和双键的增加、功能键的增多, 挥发性降
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