天然药物化学复习课件

1、天然药物化学1.醋酸-丙二酸途径（AAMA途径） 合成脂肪酸类、酚类、蒽醌类2.甲戊二羟酸途径（ MVA途径） 主要生成萜类、甾体类化合物3.桂皮酸途径和莽草酸途径 形成具C6-C3骨架的化合物，如香豆素、木脂素、黄酮等。天然化合物的主要生物合成途径如下：中草药有效成分的分离与精制根据物质的溶解度差别进行分离根据物质在两相溶剂中的配比不同进行分离根据物质的吸附性能差别进行分离根据物质分子大小差别进行分离根据物质离解程度不同进行分离溶剂可分为：水、亲水性和亲脂性有机溶剂常用溶剂：极性由弱到强依次排序为石油醚四氯化碳苯二氯甲烷氯仿乙醚乙酸乙酯正丁醇丙酮乙醇甲醇水被溶解物质也有亲水性及亲脂性之分。溶

2、质在溶剂当中的溶解遵循相似相溶的原理，亲水性的化学成分易溶于水或亲水性的有机溶剂中，亲脂性的成分易溶于亲脂性的有机溶剂中。 石油醚油脂、蜡、叶绿素、挥发油、游离甾体及三萜类化合物氯仿或醋酸乙酯游离生物碱、有机酸及黄酮、香豆素的苷元丙酮或乙醇、甲醇苷类、生物碱盐、鞣质等水氨基酸、糖类、无机盐等极性及其强弱判断：极性强弱是支配物理吸附过程的主要因素极性就是指分子中电荷的不对称程度，并大体上和分子的偶极距、极化度及介电常数等概念相对应。1.主要官能团的极性由弱到强排序为：CH2CH2 CH2=CH2 OCH3 COOR C=O（CHO）NH2 OH COOH2.化合物的极性则由分子中所含官能团的种类

3、、数目及排列方式等综合因素所决定。3.溶剂极性大小则大体上由介电常数决定，常用溶剂介电常数及其极性由弱到强排序为： 环己烷（1.88），苯（2.29），无水乙醚（4.47），氯仿（5.20），乙酸乙酯（6.11），乙醇（26.0），甲醇（31.2），水（81.0）聚酰胺吸附色谱法：属于氢键吸附（半化学吸附）特别适合分离酚类、醌类、黄酮类化合物。1.聚酰胺的吸附原理： 通过分子中的酰胺羰基与酚类、黄酮类化合物的酚羟基，或酰胺键上的游离胺基与醌类、脂肪酸上的羰基形成氢键缔合而产生吸附。2.应用：a.特别适合于酚类、黄酮类化合物的制备和分离b.对生物碱、萜类、甾体、糖类、氨基酸等其它极性与非极性化合

4、物的分离也有着广泛应用。c.用于提取物的脱鞣质处理(不可逆)。 3.吸附强弱规律（含水溶剂中） a.形成氢键的基团数目越多，则吸附能力越强。b.成键位置对吸附也有影响。易形成分子内氢键的化合物，其吸附性能减弱。c.分子中芳香化程度越高，则吸附性能越强。4.根据苷元的化学结构类型可将苷分为黄酮苷、蒽醌苷、苯丙素苷等。根据苷的某些特殊性质或生理活性可分为皂苷、强心苷等。根据在生物体内是原生还是次生，可分为原生苷和次生苷（次生苷就是从原生苷中脱掉一个以上单糖的苷）。根据苷键原子的不同又可将苷分为氧苷、氮苷、硫苷、碳苷等。（一）氧苷 根据苷元成苷官能团的不同将氧苷 分为以下几类： 醇苷、酚苷、氰苷、酯

5、苷、吲哚苷。1.醇苷：苷元上的醇羟基与糖或糖的衍生物的半缩醛或半缩酮羟基脱一分子水缩合而成的化合物。2.酚苷：苷元上的酚羟基与糖或糖的衍生物的半缩醛或半缩酮羟基脱一分子水缩合而成的化合物。3.氰苷：是一类羟基腈与糖分子的端基羟基间缩合的衍生物4.酯苷（酰苷）：苷元上的羧基与糖或糖的衍生物的半缩醛或半缩酮羟基脱一分子水缩合而成的化合物。（二）硫苷 苷元上的巯基与糖或糖的衍生物的半缩醛或半缩酮羟基脱一分子水缩合而成的化合物。（三）氮苷 苷元上的氨基与糖或糖的衍生物的半缩醛或半缩酮羟基脱一分子水缩合而成的化合物。（四）碳苷苷键的裂解方法有以几种分类方法，按裂解的程度可分为：全裂解和部分裂解；按所用的

6、方法可分为均相水解和双相水解；按照所用催化剂的不同可分为酸催化水解、乙酰解、酶解和过碘酸裂解等。一、酸催化水解二、乙酰解反应乙酰解反应可开裂部分苷键，所得产物为单糖、低聚糖及苷元的酰化物，增加了产物的脂溶性，有利于提纯、精制和鉴定。反应所用试剂为醋酐和酸（H2SO4、HClO4、CF3COOH、ZnCl2、BF3等）反应原理：与酸催化水解相似，进攻基团为CH3CO+ 。三、碱催化水解四、酶催化水解五、过碘酸裂解反应（Smith降解法）特点：反应条件温和、易得到原苷元；可通过产物推测糖的种类、糖与糖的连接方式以及氧环大小。适用范围：苷元不稳定的苷和碳苷（得到连有一个醛基的苷元），不适合苷元上有邻

7、二醇羟基或易被氧化的基团的苷。 糠醛及衍生物与-萘酚缩合物Molish 反应紫色环4.其他香豆素：指-吡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、羟基、异戊烯基等。(2) 碱性条件下的显色反应羟基醌类在碱性溶液中发生颜色改变，会使颜色加深。多呈橙、红、紫红色及蓝色。Borntragers反应羟基蒽醌类化合物遇碱显红紫红色的反应。(3) 无色亚甲蓝显色试验苯醌、萘醌区别于蒽醌苯醌、萘醌多种黄酮类化合物第一节、定义生合成途径基本骨架是由三个丙二酸单酰辅酶A和一个桂皮酰辅酶A生物合成而产生的。3丙二酰辅酶A 1桂皮酰辅酶AOHHOOHOOH第二节、分类 1 23

8、45 6 789101456231、取代基：OH、OCH3、异戊烯基酚OH：酸性、还原性、一、基本结构：OOABCOOOHOHHOOHOH2、存在：游离和苷糖单糖：glc、rha、ara 双糖：芸香糖、槐糖、龙胆二糖 三糖：龙胆三糖、槐三糖 酰基化糖异槲皮素 isoquercetin葛根素 puerarinOOHOHOHCH2OHOOOHOHOHOHO O H O OOHOHOCH2OHHOHO二、分类二、分类中文名英文名缩写D-葡萄糖D-glucoseD-GlcD-半乳糖D-galactoseD-GalD-甘露糖D-mannoseD-ManD-葡萄糖醛酸D-glucuronic acidD-

9、GluAD-半乳糖醛酸D-galacturonic acidD-GalAL-鼠李糖L-rhamnoseL-RhaL-阿拉伯糖L-arabinoseL-AraD-木糖D-xyloseD-Xyl二、黄酮苷：单、双、叁糖苷、酰化糖苷、O-糖苷、C-糖苷中文名英文名芸香糖rutinose-L-Rha-(16)-D-Glc新橙皮糖neohesperidose-L-Rha-(12)-D-Glc槐糖sophorose-D-Glc-(12)-D-Glc龙胆双糖gentiobiose-D-Glc-(16)-D-Glc黄酮苷： 常见双糖三、酸碱性酸性： 基团：酚羟基、COOH 影响：酚羟基的数目和位置有关 位置的

10、影响：酸性顺序：7,4-OH 7或4-OH 一般酚羟基 3,5-OHNaHCO3 NaCO3 0.2NaOH 4NaOH可用于鉴别碱性： -吡喃酮环上1-位氧原子，因有未共用电子对显微弱的碱性可与强无机酸(H2SO4、HCl)等生成烊盐。 O O O O HClHClH2O+-所生成的烊盐极不稳定，加水后即可分解常可与金属类试剂反应，生成有色络合物。 （1）铝盐 （2）铅盐 （3）锆盐 （4）镁盐 （5）氯化锶 （6）三氯化铁反应金属盐类试剂的络合反应黄酮类化合物分子结构中多具有下列结构：OOOHOOOHOHOH5 镁盐(少)样品+醋酸镁/MeOH呈色可滴在滤纸上二氢黄酮二氢黄酮醇 天蓝色荧光

11、C5-OH色泽更明显黄酮黄酮醇异黄酮 黄橙黄褐色9. 碱性试剂显色反应黄酮类化合物与碱(NaOH)反应显黄色或黄色加深，UV下显荧光或荧光增强。黄酮醇类化合物在碱液中先呈黄色，通入空气后变棕色。二氢黄酮类在碱液中开环，显橙黄色。 OOOHOHOHOMeOHOOHOHOHOMeOH-H+橙皮素(二氢黄酮)开环橙皮查尔酮 第四节、提取与分离(一) 提取 1、溶剂提取法系统溶剂提取法：用极性由小到大的溶剂依次提取。例如：先用石油醚或己烷脱脂，然后用苯提取多甲氧基黄酮或含异戊烯基、甲基的黄酮。氯仿、乙醚、乙酸乙酯可以提取出大多数游离的黄酮类化合物。丙酮、乙醇、甲醇、甲醇-水(1：1)可以提取出多羟基黄

12、酮、双黄酮、查耳酮类化合物。稀醇、沸水可以提取出苷类。1HCl 可以提取出花色素类等。 (2)、碱性水或碱性稀醇提取法黄酮结构解析例1某黄色结晶，分子式为C15H10O5，盐酸镁粉反应阳性，Molish反应阴性，Gibb,s反应阳性。Uvmax(nm)MeOH 270 331NaOMe 279 331 394AlCl3 278 305 350 380AlCl3+HCl 278 304 343 380NaOAC 275 302 351NaOAC+H3BO3 275 351IR(cm-1): 33803250, 1665, 1610, 15811HNMR(TMS,DMSO-d):6.30(1H,s

13、), 6.80(1H,d,J=2Hz), 6.69(1H,d, J=2Hz),6.91(2H,d, J=8Hz), 8.29(2H, d, J=8Hz),10.40(1H,s,D2O消失)，10.88(1H,s,D2O消失)，13.20(1H,s,D2O消失)请分析推出结构，并确定核磁及红外峰的归属。例2某化合物淡黄色针晶，mp300-302。三氯化铁反应呈阳性，盐酸镁粉反应呈阳性，Gibbs反应呈阴性，SrCl2反应呈阴性。元素分析C16H12O6,计算值（）C,64.00;H,4.03。实测值（）C,63.82;H,4.21。MSm/z（）：300（M+,55.6），285（100），11

14、8（19.4）UVmaxnm：MeOH 277 328NaOAc 284 390AlCl3 264(sh) 284 312 353 400NaOMe 284 300 400 cm-1：3430、3200、1660、15801H-NMR(DMSO-d6)ppm：3.82(3H,s)、6.20(1H,s)、6.50（1H,s）、6.87(2H,d,J=9Hz)、7.81(2H,d,J=9Hz)、12.35(1H,s)、10.88（1H,s）、10.40（1H,s）请推测其结构并确定核磁归属。例3某化合物未黄色结晶，盐酸镁粉（），三氯化铁（），锆盐枸橼酸黄色不褪，Molish(-)UVMeOH 25

15、4 369NaOMe 271 325 433AlCl3 264 300 364 428AlCl3/HCl 264 300 364 428NaOAc 276 324 393NaOAc/H3BO3 255 377H-NMR3.83(3H,s);6.20(1H,d,J=2.0Hz);6.48 (1H,d,J=2.0Hz);6.93 (1H,d,J=8.2Hz);7.68 (1H,dd,J=1.8、8.2Hz);7.74 (1H,d,J=1.8Hz);9.45（H，s);9.77 (H，s);10.80( H，s);12.45 (H，s);请推测其结构并确定核磁归属。例4某化合物为浅黄色粉末结晶，mp

16、260262，盐酸镁粉反应呈阳性。UVmaxnm：MeOH 268,303,329MeONa 276,295,364AlCl3 260,277,292,304,344,382AlCl3/HCl 279,294,300,338,379NaOAc 276,297,358NaOAc/H3BO3 269,309,3311H-NMR(DMSO-d6)ppm：6.55(1H,s)、6.22(1H,d,J=2.0)、6.64(1H,d,J=2.0)、7.88(1H,d,J=8.50)、7.03(1H,d,J=8.50)、3.90(3H,s)、7.03(1H,d,J=8.50)、7.88(1H,d,J=8.5

17、0)请推测其结构并确定核磁归属。例5某化合物A，分子式C27H30O16；盐酸镁粉反应显红色，SrCI2反应呈绿色沉淀，ZrOCI2柠檬酸反应呈黄色后消褪，Molish反应具棕色环。UVmaxnm：MeOH 259 266sh 299sh 359MeONa 272 327 410AlCl3 275 303sh 433AlCl3/HCl 271 300 364sh 402NaOAc 271 325 393NaOAc/H3BO3 262 298 3871H-NMR(DMSO-d6)ppm：7.52(1H, dd, J=2.0, 8.0)、7.40(1H,d,J=2.0)、6.82(1H,d,J=8.0)、6.64(1H,d,J=2.50)、6.24(1H,d,J=2.50)、5.76(1H,d,J=7.0)、4.32(1H,d,J=2.30) 、3.0-4.0(10H,m) 、1.08(3H, d, J=6.50)化合物A经酸水解，得到化合物B、Dglc和L-rha。HMBC谱显示L-rha端基质子与Dglc的C6相关。化合物B为淡黄色结晶，盐酸镁粉反应红色，SrCI2反应呈绿色沉淀，ZrOCI2柠檬酸反应呈黄色且不消褪，Molish反应阴性。请推测其结构并确定核磁归属。例6某黄酮类化合物，分子式C21H20O11；ZrOCI2柠檬酸反应呈黄色且不消褪，