药剂本科班天然药物化学教案

郑州华信学院教案2013～2014学年第2学期课程名称天然药物化学院系（部）医学院授课班级2011级药物制剂本科班；2012级药物制剂专科班主讲教师朱笛使用教材教材名称：天然药物化学主编：吴立军出版社：人民卫生出版社二○一四年二月课程简介天然药物化学是药学专业、药剂专业、制药工程专业及相关专业本科学生必修的专业课程。本课程是运用现代科学理论与技术研究天然药物中生物活性物质的一门学科，课程内容主要包括天然药物中具有生物活性物质的化学结构、理化性质、提取分离、结构鉴定、结构修饰及生物合成途径等，同时包括有关天然药物现代化研究的新思路新方法的介绍、国内外本学科的新成果、新技术的介绍、以及相关学科新理论与新技术在本学科中的应用的介绍。本课程的目的是让学生掌握天然化合物相关理论、性质以及天然活性成分的提取、分离、纯化、结构鉴定和结构修饰的技能，具有从事天然药物的生产、开发、研究和管理的能力，为从天然资源中寻找新药或新药先导化合物打下坚实基础。本课程教学内容包括天然药物化学学科介绍，其发展状况，研究对象和任务及与其它学科的相关性，天然药物化学成分的研究方法；天然药物化学成分的主要类型以及它们的生源途径、类别划分状况、物理化学性质、鉴定和鉴别、波谱学特征和主要天然药物研究实例等。重点内容为生物碱、糖和苷、黄酮类化合物、萜类化合物等。在《分析化学》、《有机化学》等课程的基础上，重点讲授天然药物中化学成分的化学结构类型、理化性质、提取分离、结构鉴定、生理活性、中药开发等方面的基本原理和实验技能，培养学生具有从事天然药物方面的研究、开发和生产的能力。课程教学日历课程名称天然药物化学院（系）医学院专业药物制剂本、专科年级2011、2012课程学期总学时周学时学分考核方式采用教材情况教材名称天然药物化学主编（著）吴立军出版社名称人民卫生出版社10264考试出版时间2013年4月周次每周时数分配教学内容备注理论实验(实践)合计时数1404第一章总论第一、二节2404第一章总论第三节3404第一章总论第四节第二章糖和苷第一、二节4404第二章糖和苷第三、四、五、六节5404第三章苯丙素类第一、二节6404第三章苯丙素类第三节第四章第一、二节7404第四章第三、四、五节8404第五章黄酮类化合物第一、二节9404第五章黄酮类化合物第三、四节10404第五章黄酮类化合物第五节第六章萜类和挥发油第一、二节11404第六章萜类和挥发油第三、四、五、六节12404第七章三萜及其苷类第一、二、三、四节13404第七章三萜及其苷类第五、六、七、八节第八章甾体及其苷类第一、二节14404第八章甾体及其苷类第三、四节15404第九章生物碱第一、二节16404第九章生物碱第三节17606海洋天然生物天然药物的研究开发郑州华信学院医学院课程教案首页课程名称天然药物化学总学时：102学分：4课程类别专业必修课课程性质考试理论：70实验：32任课教师朱笛职称部门药学教研室授课班级2011级药物制剂本科班；2012级药物制剂专科班教学参考资料推介教学参考书：1.天然药物化学；董小萍主编中国中医药出版社【ISBN:978-7-5132-0098-1】2.中药化学专论；匡海学主编人民卫生出版社【ISBN:978-7-117-12605-2】教学网站：1.天津医科大学《天然药物化学》精品课程网站/xpe/portal/c791a316-1271-1000-bae6-e2511f149c90?uuid=8a833999-1e4881f5-011e-4881fbdc-07fb&courseID=S0700343&objectId=oid:8a833999-1e4881f5-011e-4881fbdc-07fa2.沈阳药科大学《天然药物化学》精品课程网站/trywhx/Index.html教学目的和要求注意反映国内外本学科的新成果、新技术、新发展以及相关学科新理论与新技术在本学科中的应用，充分考虑本学科的实用性、系统性和完整性，使学生能够掌握天然药物的研究所涉及的主要方面。教学重点与难点本门课程的教学可通过讲授、实习相结合的方式进行教学，讲课应以启发式为主，运用多媒体教学，重点阐明各类化学成分结构、理化性质、提取分离、结构鉴定，对其它部分可适当联系或指导自学。在实习课中以教师指导学生自己操作为主。本门课程的重点在于天然产物中具有生物活性物质的化学结构、理化性质、提取分离、结构鉴定等方面的基本理论知识和实验技能，难点在于天然活性成分的结构鉴定。郑州华信学院医学院教案续页（11-1）授课章节第一章：总论计划学时10教学目的和要求：教学目的：了解天然药物化学研究内容和天然药物化学的发展及其在药学专业中的地位教学基本要求：掌握：天然药物常用的提取方法和分离方法；各类西=吸附剂的特点及分离化合物的基本原理及影响因素；1HNMR、13CNMR谱特征及其解析方法熟悉：天然药物化学研究范围和课程的学习重点；各类化合物的生物合成途径了解：常见的二维核磁共振谱的分类及应用；ORD谱的应用范围和八区律的使用方法，包括在化合物构象、构型分析上的重要应用；天然药物化学的发展简史及其最新研究进展。教学重点和难点及主要知识点：重点：1.中药药有效成分的提取和分离方法2.讲解各种层析方法（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难点：1.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2.讲解各种层析方法和两相溶剂萃取法的原理主要知识点：天然药物化学的含义和内容1、含义2、天然药物与中药的区别3、研究内容学习本门课的意义确定天然药物防病治病的物质基础——有效成分探索中药防病治病的原理实现中药现代化的最根本的研究手段开辟药源、创制新药国内外研究天然药物有效成分的概况1、国外2、国内如何学好本门课充分重视，认真学习重点掌握、熟悉了解的内容提高自学能力，重视实验课常用溶剂表示符号§1－2生物合成（以植物中成分为例）一次代谢及二次代谢生物合成假说的提出主要的生物合成途径醋酸——丙二酸途径（AA－MA途径）甲戊二羟酸途径（mevalonicacidpathway）桂皮酸途径——（cinnamicacidpathway）氨基酸途径（aminoacidpathway）复合途径§1－3提取分离方法中草药有效成分的提取溶剂法1、溶剂类型2、提取范围3、常用提取方法水蒸气蒸馏法升华法中草药有效成分的分离与精制根据物质溶解度差别进行分离1、结晶、重结晶法2、沉淀法（溶剂沉淀）3、酸溶碱沉法——提取生物碱4、金属盐沉淀法根据物质在两相溶剂中的分配系数不同进行分离1、液—液萃取与分配系数K值2、分离难易与分离因子β3、分配比与PH对酸碱两性化合物的影响（以酸性成分为例）4、逆流分溶法（CCD）5、液－液萃取与PC6、液－液分配柱色谱7、液滴逆流色谱（DCCC）及高速逆流色谱（HSCCC）根据物质的吸附性差别进行分离1、吸附规律及极性强弱的判断2、分离对象及分离方法3、聚酰按吸附色普法4、大孔树脂根据物质分子量大小差别进行分离根据物质解离程度不同进行分离色谱分离法小结§1－4结构研究法结构研究的主要程序光谱测定和解析MS(质谱)法IR（红外光谱）法UV－可见吸收光谱NMR（核磁共振谱）法1H-NMR（氢谱）——提供分子中1H的数目、类型及化学环境影响因素诱导效应共轭效应各向异性氢键和质子快速的交换反应偶合常数J(Hz)偶合常数的表示各类偶合常数2、13C-NMR（碳谱）化学位移范围δ0~250ppm解析全去偶谱偏共振去偶谱（季碳、叔碳、仲碳、伯碳）常见官能团C的δ值授课方式、方法和手段：授课方式、方法：主要采用“讲授法”并辅以课堂提问和讨论的方法。手段：主要采用PPT课件授课。教学过程设计（包括时间安排、媒体选用、板书设计、师生互动设计等）：本章主要采用课程讲授作业与思考题：常见官能团的极性？常用溶剂的极性顺序？硅胶、聚酰胺、葡聚糖凝胶、离子交换树脂、大孔树脂等层析法的吸附规律？UV、IR、MS、NMR四大光谱法的解析原理及规律？郑州华信学院医学院教案续页（11-2）授课章节第二章：糖和苷计划学时6教学目的和要求：教学目的：让学生掌握糖和苷的结构特征与分类；苷的溶解度与分子结构的内在联系，检识糖、苷类化合物的反应机理与应用；苷键的裂解反应机理及其应用；多糖和苷的提取通法及常用的分离方法。教学基本要求：掌握：单糖的立体结构；苷键的裂解方法及特点；糖的核磁共振性质熟悉：糖的化学性质；糖链的结构测定方法了解：糖和苷的分类；多糖的提取分离、纯化方法教学重点和难点及主要知识点：重点：1.单糖的立体化学和苷的定义与分类2.苷键酸催化水解、酶催化水解及过碘酸氧化裂解法3.苷键构型的决定方法难点：1.讲解单糖的绝对构型和糖的主要化学性质（氧化、糠醛反应、羟基反应等）2.讲解苷键的酸催化水解和过碘酸氧化裂解的规律3.NMR色谱在确定糖和苷类结构及苷键构型上的意义主要知识点：§2－1单糖的立体化学一、糖的绝对构型Haworth——D、L二、糖的相对构型端基碳的异构——α、β§2－2糖和苷的分类一、单糖1、5－C醛糖D－xyl2、甲基－5C－醛糖L－rha3、6C－醛糖D－glc4、6C－酮糖D－fru5、支碳链糖6、氨基糖7、去氧糖8、糖醛酸D－glcA9、糖醇10、糖的磷酸酯二、低聚糖——（2－9个单糖的聚合物）1、双糖芸香糖（L－rha1α－D－glc）龙胆二糖（Dglc1β－6）麦芽糖（Dglc1α－glc）槐糖（Dglc1β－2）2、三糖——棉子糖3、四糖——水苏糖4、五糖——毛蕊糖三、多糖——1、淀粉2、纤维素（30分钟）3、葡聚糖类：香菇多糖、昆布多糖、灵芝多糖4、果聚糖5、树胶、6、粘液质7、动物多糖四、苷类分类方法按苷元结构分按存在状态分按苷键构型分按糖的个数分按糖链个数分按苷原子分按苷原子分——O－苷、N－苷、S－苷、C－苷O－苷：醇苷、酚苷、氰苷、酯苷、吲哚苷S－苷：芥子苷N－苷：腺苷C－苷：芦荟苷§2－3糖的化学性质氧化反应——过碘酸氧化Molish反应——糖和苷的定性反应羟基反应甲基化反应酰化反应缩酮反应、缩醛化反应羰基反应——成脎硼酸缩合反应§2－4苷键的裂解一、酸催化水解1、机制2、水解难易规律二、乙酰解反应——机理、特点、研究对象及产物三、碱催化水解——特点、水解对象酶催化水解——特点、酶的种类过碘酸裂解反应（smith降解）水解对象——C－苷、皂苷特点、机理、皂苷水解实例§2－6糖链结构的研究多糖一级结构测定顺序纯度鉴定分子量的测定单糖的鉴定单糖之间链接位置的决定糖链连接顺序的决定苷键构型的确定§2－7糖和苷的提取分离糖的提取苷的提取提取注意的问题常用的方法苷的分离纯化溶剂处理法——碱溶酸沉法Pb盐沉淀法大孔树脂纯化法柱色谱分离法授课方式、方法和手段：授课方式、方法：主要采用“讲授法”并辅以课堂提问和讨论的方法。手段：主要采用PPT课件授课。教学过程设计（包括时间安排、媒体选用、板书设计、师生互动设计等）：本章主要采用课程讲授作业与思考题：1、怎样确定糖和苷的绝对构型和相对构型？2、苷的定义和分类？苷有那些裂解方法？各裂解方法的裂解对象范围？3、确定苷键构型的方法有几种？4、怎样确定糖和糖链接的位置？郑州华信学院医学院教案续页（11-3）授课章节第三章：苯丙素类计划学时6教学目的和要求：教学目的：本章重点在于让学生掌握苯丙酸类的结构类型；香豆素的理化性质。教学基本要求：掌握：简单苯丙素、香豆素和木脂素的结构类型及其骨架形成方式熟悉：简单苯丙素、香豆素和木脂素类型中的典型化合物；香豆素的波谱特征和化学性质了解：木脂素类的波谱特征；香豆素和木脂素的生物活性教学重点和难点及主要知识点：重点：1.苯丙素和香豆素基本的结构特征和性质2.香豆素的色谱特征和提取分离方法3.木脂素的结构类型难点：1.香豆素的内酯性质和碱水解反应2.香豆素的核磁共振氢谱的特征3.木脂素的理化性质主要知识点：概述1、含义2、生源途径3、分类——苯丙烯（醇、酸）及其缩酯；香豆素；木脂素；木质素§3－1苯丙酸类桂皮酸；对羟基桂皮酸；咖啡酸；阿魏酸；异阿魏酸§3－2香豆素1、结构——苯骈α－吡喃酮2、分布3、存在一、香豆素的结构分类简单香豆素——只在苯环上有取代基的呋喃香豆素——线型（6、7～）；角型（7、8～）吡喃香豆素——线型（6、7～）；角型（7、8～）其他香豆素——α－吡喃酮环上有取代基的二、香豆素的化学性质（一）内酯的性质和碱水作用（二）酸的反应1、环合反应2、烯醇醚的开裂3、双键加水反应（三）氧化反应三、香豆素的分离方法四、检识方法（无专属反应；仅检测官能团）荧光反应显色反应1、内酯反应——异羟肟酸铁反应2、酚羟基反应1、FeCL3反应2、酚羟基对位无取代的反应重氮化试剂——紫红Gibbs反应——蓝色Emerson反应——红色五、香豆素的波谱学特性UVλmax（nm）274（4.03）311（3.72）IRVc＝o——1700～1750㎝－1Vc＝c——1500～1600㎝－1Vc－H——呋喃香豆素：3025～3175㎝－1（2～3个峰）NMR1、1HNMR3、6、8——δ小（高场）4．5．7——δ大（低场）7－OH香豆素各质子δ；呋喃香豆素各质子δ2、13CNMRMS§3－3木脂素一、木脂素的结构类型1、二芳基丁烷类（简单香豆素）2、二芳基丁内酯类（木脂内酯）3、芳基萘类（环木脂素）4、四氢呋喃类（单环氧木脂素）5、双四氢呋喃类（双环氧木脂素）6、联苯环辛烯类7、苯骈呋喃类8、双环辛烷类9、苯骈二氢六环类10、螺二烯酮类11、联苯类（新木脂素）12、倍半木脂素（3～4分子聚合物）二、木脂素的理化性质（一）形状；溶解性（二）光学活性——多具有多个手性碳（三）酸碱异构化作用（四）功能团作用提取分离（一）提取（二）分离——层析分离法木脂素的生理活性1、抗肿瘤2、肝保护和抗氧化作用3、抗病毒作用4、对中枢神经系统作用5、血小板活化因子（PAF）结抗剂6、平滑肌解痉作用授课方式、方法和手段：授课方式、方法：主要采用“讲授法”并辅以课堂提问和讨论的方法。手段：主要采用PPT课件授课。教学过程设计（包括时间安排、媒体选用、板书设计、师生互动设计等）：本章主要采用课程讲授作业与思考题：1、常见的苯丙酸类成分有那些？2、秦皮甲、乙素的结构特征及理化性质？其他命名？3、香豆素有那些鉴别反应？有没有专属反应？4、本章所讲的内容中，有显著生理活性的化合物有那些？郑州华信学院医学院教案续页（11-4）授课章节第四章：醌类化合物计划学时6教学目的和要求：教学目的：掌握苯丙素类和香豆素类基本母核的结构特征和性质教学基本要求：掌握：醌类化合物的结构类型、理化性质和提取分离方法熟悉：苯醌、萘醌、菲醌、蒽醌的典型化合物；蒽醌的波谱特征了解：醌类化合物的生物活性教学重点和难点及主要知识点：重点：1.苯琨、萘醌、菲醌及蒽醌的结构类型2.蒽醌类化合物的酸性及酸性强弱与结构的关系、颜色反应及其应用3.蒽醌类化合物的UV、IR、MS、NMR解析方法难点：1.蒽醌的理化性质——颜色、升华性、溶解度、及与结构的关系2.蒽醌的酸性及酸性强弱与结构的关系3.蒽醌的UV、IR、MS、NMR与结构的关系主要知识点：§4－1醌类化合物的结构分类结构分类——苯醌；萘醌；菲醌理化性质物理性质——颜色；溶解性化学性质及检识反应酸性显色反应1、karius反应（蒽醌除外）2、Feigl反应（所有醌类）3、与活性亚甲基试剂反应（苯醌，萘醌）提取分离§4－2蒽醌类（一）蒽醌及其苷类1、大黄素型——OH分布在两侧苯环2、茜素型——OH分布在一侧苯环（二）氧化蒽酚衍生物（中间体）（三）蒽酚或蒽酮衍生物（四）C－糖基蒽衍生物（五）双蒽酮类衍生物§4－2蒽醌类化合物理化性质理化性质物理性质——颜色；晶形升华性——游离蒽醌多具有升华性，小分子苯醌、萘醌有挥发性溶解性苷元：亲脂性，难溶于水苷：可溶于热水，易溶于甲、乙醇，难溶于低级性溶剂化学性质酸性1、含COOH>ArOH>α－OH2、β－OH>α－OH3、多－OH>少－OH1、2－OH<1β－OH4、酸性强弱与OH位置有关8－OH>1、4－OH>1、5－OH酸性顺序：COOH>2个βOH>1βOH>2个αOH>1个αOH可溶于：5％NaOH5％Na2CO32％NaOH5％NaOH（二）颜色反应1、Feigl反应无色亚甲蓝显色反应（显色剂）稀碱液反应（Borntrager）——只鉴别羟基蒽醌与活性亚甲蓝试剂反应（Kerting－Craven法）与金属离子的反应Pb离子络合与Mg离子络合对亚硝基－二甲苯胺反应——羟基蒽酮专属反应§4－3醌类化合物的提取分离一、游离蒽醌类的提取方法1、有机溶剂提取2、碱溶酸沉3、水蒸汽蒸馏二、游离羟基蒽醌的分离1、梯度PH萃取2、色谱分离三、蒽醌苷类的分离溶剂法层析法醌类化合物的结构鉴定UV光谱苯醌、萘醌的UV光谱特征苯醌λmax240nm（S）285nm（M）萘醌λmax257nm（醌环）145nm251nm335nm（苯环）蒽醌类的UV光谱特征母核UV（苯酰基）250nm（S）325nm（M）（醌样结构）270nm405nm2、羟基蒽醌UVⅠ峰230nmⅡ峰240～260nmⅢ峰262～295nmⅣ峰305～389nmⅤ峰>400nm各峰与结构的关系1）Ⅲ峰与βOH关系——logε>4.1示含βOH2）Ⅳ峰与供电基关系使λ红移，但对ε影响不同α位→ε↓3）OH取代多着，越使λ红移。β位→ε↑IR光谱Vc＝o1675～1653㎝－1羟基蒽醌IRVO－H3600～3130㎝－1Vc＝c1600～1480㎝－1羟基蒽醌的Vc＝o含1个α－OH正常峰与缔合峰之差——24～38cm－1含2个α－OH1、8二OH正常峰与缔合峰之差——40～50cm－11．4；1、5二OH只有更低频率的缔合峰。羟基蒽醌的VOH蒽醌的1HNMR和13CNMR谱蒽醌的MS谱醌类化合物衍生物的制备——甲基化反应；乙酰化反应醌类化合物的生物活性授课方式、方法和手段：授课方式、方法：主要采用“讲授法”并辅以课堂提问和讨论的方法。手段：主要采用PPT课件授课。教学过程设计（包括时间安排、媒体选用、板书设计、师生互动设计等）：本章主要采用课程讲授作业与思考题：大黄中有哪些蒽醌化合物？它们有那些药理活性？蒽醌类化合物的酸性强弱于结构有那些关系？如何用于提取分离？如何运用蒽醌化合物的IR特征鉴别OH取代位置的差别？贯叶连翘中含有那种蒽醌类成分？其结构类型和药理活性？郑州华信学院医学院教案续页（11-5）授课章节第五章黄酮类化合物计划学时10教学目的和要求：教学目的：本章是为了让学生掌握黄酮类化合物的主要理化性质和鉴别反应；UV、NMR、MS在黄酮类化合物结构测定中的应用。教学基本要求：掌握：黄酮类化合物的定义及结构类型；黄酮的理化性质、颜色反应，提取分离方法；黄酮类化合物的紫外、质谱和碳谱的谱学特征熟悉：黄酮类化合物的结构鉴定了解：黄酮类化合物的生源及生物合成途径和生物活性教学重点和难点及主要知识点：重点：1.黄酮类化合物的结构分类及理化性质2.黄酮类化合物的理化性质及分离方法3.UV色谱在黄酮类化合物结构鉴定中的应用4.1HNMR色谱在黄酮类化合物结构鉴定中的应用难点：1.黄酮类化合物的颜色、溶解性、及酸性2.黄酮类化合物各分离方法尤其是层析法的原理及规律3.黄酮类化合物各母核在甲醇和各诊断剂中可见和紫外光的色谱特征4.黄酮类化合物在氢谱中的色谱特征及解析规律主要知识点：概述名称来源生源途径结构与分类（一）苷元黄酮、黄酮醇二氢黄酮、二氢黄酮醇异黄酮、二氢异黄酮查耳酮、二氢查耳酮黄色素、橙酮黄烷3－醇、黄烷3、4－醇双苯吡酮类、高异黄酮类（二）苷类——1、糖的种类2、糖的连接位置3、苷原子（三）常见黄酮类化合物（见投影胶片）黄酮类化合物的生物活性§5－2理化性质及显色反应一、形状1、形态2、旋光性3、颜色二、溶解性1、苷元——共性、水溶度的差异2、苷——共性、水溶度的差异三、酸碱性酸性：7、4’－OH最强；5－OH最弱以黄酮为例酸性强弱顺序：7、4’－OH>7或4’－OH>一般酚OH>5－OH碱性：因黄酮的1位O原子含未共用电子对，显弱碱性，可溶于浓酸成垟盐显色反应（一）还原反应1、HCL－Mg反应——黄酮（醇）、二氢黄酮（醇）2、NaBH4反应——二氢黄酮（醇）3、钠汞齐反应——黄酮（醇）、二氢黄酮（醇）、异黄酮（二）与金属盐的反应ALCL3反应——三种结构Mg（AC）2反应——三种结构FeCL3反应——酚羟基Pb盐中性——沉淀邻二酚OH碱性——除三种结构外、一般酚羟基ZrOCL2－枸缘酸反应——区别5－OH；3－OH6、SrCL2反应——鉴别邻二酚羟基硼酸反应碱性试剂反应——一般黄酮黄色加深；查耳酮和橙酮橙红～紫红色§5－3黄酮化合物的提取一、提取——1、粗提2、粗体物的精制与处理分离柱色谱1、硅胶柱色谱2、聚酰胺柱色谱3、葡聚糖凝胶柱色谱梯度PH萃取法——适于酸性不同的化合物根据分子中某些特定官能团进行分离1、Pb法2、硼酸络合法§5－4黄酮类化合物的检识与结构鉴定色谱法1、PC法2、硅胶TLC法UV及可见光谱在黄酮鉴定中的应用黄酮化合物在MeOH中的UV一般紫外特征带Ⅰ：λmax300～400nm（桂皮酰基）带Ⅱ：λmax220～280nm（苯甲酰基）各类黄酮母核MeOH中的UV黄酮——294nm；250nm黄酮醇——344nm；239nm异黄酮——305（sh）；245nm二氢黄酮——310（sh）；270nm查耳酮——312（ab）；230nm（m）橙酮——370nm；251nm三大类的区别1、有交叉共轭——两个强λ,且Ⅰ>Ⅱ（黄酮醇Ⅰ>黄酮Ⅰ）2、无交叉共轭——Ⅱ强；Ⅰ（sh）（二氢黄酮Ⅱ>异黄酮Ⅱ）3、无γ－吡喃酮——带Ⅰ强；带Ⅱ（m）助色团的影响加入诊断剂后引起的位移及其在结构测定中的意义加入MeONa——鉴别7－OH；4’－OH；3－OH加入NaOAc——鉴别7－OH；4’－OH加入NaOAc/H3BO3鉴别邻二酚OH加入ALCL3/HCL及ALCL3加入ALCL3——鉴别3－OH；5－OH小结实例解析——从中药柴胡中分离得到一黄酮成分（山萘酚3、5、7、4’－四OH黄酮）NMR在黄酮结构分析中的应用黄酮类各类质子的化学位移δ1、总的范围和顺序：δ0～9ppmB环>A、C环>糖C1－H；二氢黄酮C2－H>－OCH3；二氢黄酮C3－2H>－CH37.56.55～4.54.1～3.51.2～1.02、A环质子7－OH黄酮——C5－H>C8－H>C6－Hδ5、7－二OH黄酮苷元：C8－H>C6－H苷：位移加大3、B环质子C4－氧取代δC3’C4’－二氧取代C3’C4’C5’－三氧取代4、C环质子δ(ppm)黄酮——C3－H6.5（S）异黄酮——C2－H7.6～7.8（S）橙酮——苄基H6.5～6.7（S）查耳酮——βH7.3～7.7αH6.7～7.4黄酮醇——C2－H4.9C3－H4.3二氢黄酮——C2－H5.2C3－2H2.85、糖上质子糖上C1’’－H（1）单糖苷J的鉴定δ(ppm)糖上的特殊结构（2）双糖苷——末端糖C1’’’－H小于C1’’－H6、Ar－OCH33.5～4.17、Ar－OHC5－12.4；C7－10.9C3－9.78、－CH32.04～2.45－CH3CO－脂肪族1.65～2.10芳香族2.30～2.5013CNMR谱在黄酮类化合物结构鉴定中的应用（一）一般全去偶谱——确定各C的数量、δ及性质偏共振去偶谱——季碳S；叔碳d仲碳t；伯碳q黄酮母核的δ值母核各C的δ2、取代基位移的影响注意1、A、B环取代基只影响各自所在的环2、5－OH取代基效应C4＋4.5C2＋0.87C3＋1.093、母核位移值＋取代基位移效应值与实测值比较黄酮类化合物－O－糖苷中糖的连接位置糖的端基C的苷化位移δ值苷元的苷化位移MS在黄酮结构测定中的应用黄酮苷元的MS特点（EI－MS）多数M＋强，且为基峰。各类黄酮母核的M＋常见取代基的质量差苷元裂解规律强，（RDA裂解；C环均裂）产生主要碎片离子：A1B1B2——可推测结构黄酮－O－苷的M＋弱，常需其他MS方法测定以黄酮为例，解析EI－MS图谱找出M＋,确定分子量。M＋－母核m/z＝质量差（可推出取代基性质和数量）M＋分别减去主要碎片离子峰，可分别推测A环和B环的取代基种类和数目。授课方式、方法和手段：授课方式、方法：主要采用“讲授法”并辅以课堂提问和讨论的方法。手段：主要采用PPT课件授课。教学过程设计（包括时间安排、媒体选用、板书设计、师生互动设计等）：本章主要采用课程讲授作业与思考题：1、黄酮类化合物结构类型有那些？如何鉴别各类型？2、黄酮类化合物的酸性规律与蒽醌类化合物的酸性规律有什么相关性？3、黄酮类化合物的聚酰胺分离的原理在含水溶剂和非水溶剂中有何不同？4、黄酮的UV光谱其MeOH谱与各诊断剂的作用如何分析？5、黄酮的NMR谱中，各类质子及不同C的化学位移范围？解析规律？郑州华信学院医学院教案续页（11-6）授课章节第六章：萜类和挥发油计划学时6教学目的和要求：教学目的：掌握萜类成分的结构特征和主要类型；主要类型萜类成分的结构、性质；萜类成分的生源途径；重要的理化性质。教学基本要求：掌握：萜类的定义、结构类型及其代表化合物；萜类化合物的提取和分离方法；挥发油的定义、分类、物理性质及提取分离方法熟悉：萜类的生源途径、分布和生物活性及挥发油成分的鉴定了解：萜类化合物的结构鉴定教学重点和难点及主要知识点：重点：1.萜的定义和分类及重要化合物2.倍半萜类化合物、薁类及重要的二萜类化合物3.挥发油的定义、通性、化学组成难点：1.萜类化合物的生源的异戊二烯定则2.萜类的理化性质、提取分离3.挥发油的提取分离方法主要知识点：§6－1概述萜的含义和分类萜类的生源学说经验的异戊二烯法则——（C5H8）n生源的异戊二烯法则——甲戊二羟酸§6－2萜类的结构类型基重要代表物单萜概述单萜类分类——无环、单环、双环、三环链状单萜——香叶醇、橙花醇环状单萜——薄荷醇、龙脑、芍药苷等卓酚酮类（troponoides）1、含七节芳环酸性Ar－OH<酸性<COOH颜色反应——与金属离子络合Fe3+赤红结晶Cu2＋绿色结晶环烯醚萜（20分钟）（一）概述——含义、生源途径、结构分类（二）理化性质1‘形状2、溶解性——偏亲水性（包括苷元）鉴定苷易水解成苷元后聚合为不同颜色苷元遇aa加热变红色；加2、4、－二硝基苯肼呈黄色；冰HAC＋Cu2＋蓝色shear试剂（浓盐酸＋苯胺1：15）黄～棕～深绿色结构分类及重要代表物——栀子苷、龙胆苦苷、当药苷倍半萜概述无环倍半萜——金合欢烯、麝香子油烯环状倍半萜单环——没药烷、吉玛烷、蛇麻烷双环——桉烷、缬草烷、愈创木烷三环——胡椒烷、松香烷、丁香烷实例：1、青蒿素——抗疟、抗肿瘤2、棉酚——男性避孕、抗菌杀虫3、鹰爪素——抗鼠疟原虫薁类衍生物的鉴别1、sabaty反应蓝紫色2、Ehrlich试剂紫红色实例：莪术醇、泽兰内酯——抗癌二萜（一）概述（二）链状二萜——植物甾醇（三）环状二萜VA、穿心莲内酯、银杏内酯、紫杉醇、五、二倍半萜§6－3萜类化合物的理化性质物理性质——形状、溶解性化学性质加成反应——1、双键加成；2、羰基加成；3、Girard试剂加成氧化反应脱氢反应分子重排反应§6－4萜类化合物的提取分离萜类的提取——1、溶剂法；2、碱提酸沉法；3、吸附法萜类的分离结晶分离法柱层析分离——吸附层析、AgNO3络合层析利用结构中特殊官能团进行分离挥发油一、概述（一）存在和分布（二）生物活性与应用（三）组成和分类分类1、萜类——单萜、倍半萜（多）2、芳香族——桂皮醛、丁香酚、茴香醚3、脂肪族——正壬醇、正庚烷、鱼腥草素4、其他类化合物——原白头翁素、大蒜辣素、烟碱、川芎嗪二、挥发油的性质（一）形状1、颜色、2、气味、3、形态、4、挥发性（二）溶解性（三）物理常数挥发油的提取挥发油成分的分离冷冻法分馏法：挥发油b.p.与结构的关系不同母核，随C链增加沸点增高。母核相同，含氧萜大于不含氧的萜类含氧萜母核相同时，随官能团极性增加沸点上升。（三）化学分离法利用酸、碱性不同进行分离利用官能团特殊性进行分离醇类成分——邻苯二甲酸酐法醛、酮类化合物NaHSO3法——适于醛、甲基酮Girard试剂法——适于含羰基的萜类其他方法（四）层析分离法挥发油成分的鉴定物理常数——相对密度、旋光度、折光率化学常数——酸值、酯值、皂化值官能团的鉴定Ar－OH——FeCL3反应C＝O－CHO：银镜反应C＝O：2、4—二硝基苯肼反应内酯——legal反应双键和类衍生物与——sabaty反应层析法的应用TLC法——硅胶GC法GC－MS法授课方式、方法和手段：授课方式、方法：主要采用“讲授法”并辅以课堂提问和讨论的方法。手段：主要采用PPT课件授课。教学过程设计（包括时间安排、媒体选用、板书设计、师生互动设计等）：本章主要采用课程讲授作业与思考题：1、萜类化合物的生源的异戊二烯单位是什麽？2、单萜、倍半萜中有特殊结构特点的化合物类型有几种？它们分别有什么特性？3、在本章中具有抗癌活性的化合物有几种？分别叫什么？4、挥发油有那些通性？如何分离含有特殊官能团结构的挥发油？如：醇羟基、醛基、羰基、内酯等。5、挥发油的通用显色剂有几种？常用那种？郑州华信学院医学院教案续页（11-7）授课章节第七章：三萜及其苷类计划学时6教学目的和要求：教学目的：掌握三萜及其苷类化合物的理化性质与显色反应。教学基本要求：掌握：三萜及其皂苷的定义、分类方法和基本结构；皂苷的理化性质、颜色反应；三萜皂苷的提取、分离方法；常见的三萜皂苷的波谱特征熟悉：三萜及其皂苷的化学命名法；各类型代表性化合物及其生物活性；皂苷类化合物结构鉴定的一般步骤了解：三萜及其皂苷的分布、生源及生物合成途径教学重点和难点及主要知识点：重点：1.羊毛甾烷型、达玛甾烷型、墩果烷型、乌苏烷型、羽扇豆型的结构特征2.三萜及其苷类的理化性质、提取分离难点：1.达玛甾烷型、墩果烷型、乌苏烷型的结构特征2.皂苷苷键的裂解反应，三萜类化合物的紫外光谱、核磁共振波谱特征主要知识点：§7－1概述1、存在2、研究概况3、结合糖种类4、结合位置§7－2四环三萜一、达玛烷型——人参二醇人参三醇二、羊毛脂烷型三、甘遂烷型四、环阿屯烷型葫芦烷型楝烷型§7－3五环三萜齐墩果烷型（又称β－香树脂醇型）多为酸性皂苷例：齐墩果酸、甘草酸、柴胡皂苷、远志皂苷乌苏烷型（又称α－香树脂醇型）含有COOH基的为酸性皂苷例：熊果酸、地榆皂苷等羽扇豆烷型木栓烷型§7－4理化性质形状与溶解性形状溶解性皂苷——多具苦味，辛辣。对粘膜有刺激（可用于祛痰止渴）有吸湿性,有吸湿性。颜色反应（20分钟）1、L－B反应黄～紫红～（褪去）：三萜最后——污绿：甾体2、三氯乙酸反应加热60℃显红～紫红色（甾体皂苷）加热100℃显红～紫红色（三萜）3、氯仿－浓硫酸反应4、SbCL5反应——紫色5、冰HAC——乙酰氯反应表面活性——泡沫试验：可区别甾体皂苷和三萜皂苷溶血作用沉淀反应酸性皂苷——可用中性醋酸铅沉淀，中性皂苷——碱性醋酸铅沉淀§7－5提取分离三萜化合物的提取分离提取：醇提法、制备衍生物法、水解法分离：硅胶层析法；HPLC法三萜皂苷的提取分离提取：醇溶乙醚（丙酮）沉淀法——适于总皂苷大孔树脂法正丁醇萃取法分离——1、分配柱色谱；制备TLC；3、反相HPLC柱；4、凝胶LH－20；5、DCCC法§7－6结构测定UV法可判断齐墩果酸三萜的双键类型IR指纹区：可区别五环三萜和四环三萜结构类型MS——三萜皂苷：FAB－MS；FD－MS§7－7生物活性——抗炎、抗肿瘤、抗菌、抗病毒、降胆固醇、抗生育、授课方式、方法和手段：授课方式、方法：主要采用“讲授法”并辅以课堂提问和讨论的方法。手段：主要采用PPT课件授课。教学过程设计（包括时间安排、媒体选用、板书设计、师生互动设计等）：本章主要采用课程讲授作业与思考题：四环三萜有代表的中药是哪些种？举例说明。五环三萜主要有几种结构类型？有代表性的化合物是哪些？如何鉴别甾体皂苷和三萜皂苷？提取分离三萜类成分常用哪些方法？郑州华信学院医学院教案续页（11-8）授课章节第八章：甾体及其苷类计划学时6教学目的和要求：教学目的：掌握甾体化合物的结构特征与分类；强心苷的理化性质；甾体皂苷的理化性质、提取分离方法。教学基本要求：掌握：强心苷及甾体皂苷的化学结构和类型；强心苷及甾体皂苷的理化性质及鉴定反应；强心苷及甾体皂苷的提取分离方法熟悉：强心苷及甾体皂苷的光谱特征；甾体化合物的概念、结构特点与分类了解：强心苷及甾体皂苷的生物活性；C21甾、植物甾醇、胆酸类化合物的结构特点及理化性质教学重点和难点及主要知识点：重点：1.强心苷元及其苷的结构特征及理化性质、提取分离2.强心苷化学检识方法及红外波谱特征3.强心苷化学检识方法及红外波谱特征难点：1.强心苷的性状和溶解度，强心苷的酸水解法和酶水解法2.皂苷的结构特点和类型主要知识点：概述甾体母核结构特点环戊烷骈多氢菲＋1、四环、二角、一侧链（均为β体）（共性）2、四环稠和方式——因种类不同而异3、C3－OH——α体（反式）、β体（顺式），（差异）含氧螺环——甾体皂苷羰甲基——C21甾体类C17－侧链＋不饱和内酯——强心苷戊酸——胆酸类8～10个脂肪烃类衍生物——甾醇作用于甾体母核的显色反应1、L－B反应黄～紫红～（褪去）：三萜最后——污绿：甾体2、三氯乙酸反应加热60℃显红～紫红色（甾体皂苷）加热100℃显红～紫红色（三萜）3、氯仿－浓硫酸反应4、SbCL5反应——紫色5、冰HAC——乙酰氯反应§8－2C21甾类§8－3强心苷类概述化学结构与分类（一）苷元部分母核分类——甲型强心苷（五元不饱和内酯）乙型强心苷（六元不饱和内酯）2、四环稠和3、取代基性质及构象4、命名（二）糖部分糖与苷元连接方式——Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型甾体皂苷理化性质理化性质——形状、溶解性、内酯环碱解、脱水反应苷键的水解酸催化水解——适于Ⅱ型、Ⅲ型强心苷酶催化水解——只断裂D－glc苷键显色反应作用于αβ不饱和内酯环的反应——只适应于甲型强心苷legal反应（亚硝酰铁请化钠）——深红或蓝色kedde反应（3、5－二硝基苯甲酸）——深红色raymaond反应（间二硝基苯）——紫红～蓝色Baljet反应（苦味酸）——橙～橙红色作用于α－去氧糖的反应keller－kiliani（K.K）反应对二甲氨基苯甲醛反应占吨氰醇反应（xanthydrol）过碘酸-对硝基苯胺反应强心苷的波谱特征UVIR提取分离提取——原生苷；次生苷纯化——溶剂法、铅盐法、吸附法分离——两相溶剂萃取法；逆流分配法；层析法强心苷的生理活性C3－O－糖，可改变强心作用，单糖本身无强心作用甾体母核的立体结构于毒性的关系强心苷对动物肿瘤有抑制作用概述化学结构与实例结构特点17－侧链：螺缩酮（E环、F环）螺环3个手性碳C20－CH3——β型C22－O－——α型C25－CH3a键——L（β型）E键——D（α型）分类甾体皂苷的理化性质溶解性苷元——亲脂性苷——可溶于水，易溶于热水，难溶于亲脂性溶剂表面活性和溶血作用1）表面活性——泡沫实验可鉴别中性皂苷和酸性皂苷2）溶血作用——（不能做针剂，只可口服）3）甾醇结构与皂苷形成分子复合物的关系C3－β－OH；A/B反；或Δ5平展结构易形成复合物C3－α－OH；或C3—OH苷化，乙酰化，不能形成复合物作用:1、分离精制皂苷；C3－OH构型的判断2、C3－OH差向异构体、A/B顺反异构体的分离四、提取分离五、甾体皂苷元的波谱特征UVIRMSNMR授课方式、方法和手段：授课方式、方法：主要采用“讲授法”并辅以课堂提问和讨论的方法。手段：主要采用PPT课件授课。教学过程设计（包括时间安排、媒体选用、板书设计、师生互动设计等）：本章主要采用课程讲授作业与思考题：1、强心苷的各水解方法的范围有什么不同？如何应用在提取分离中？2、用什么显色反应可鉴别甲型强心苷和乙型强心苷？为什么可以区别？3、皂苷有哪些生物特性？可应用在提取分离中的有那几个？4、如何鉴别强心苷和甾体皂苷？L－B反应可以吗？5、用什么鉴定手段可鉴别甾体皂苷元的D型和L型？郑州华信学院医学院教案续页（11-9）授课章节第九章：生物碱计划学时8教学目的和要求：教学目的：了解天然药物化学研究内容和天然药物化学的发展及其在药学专业中的地位教学基本要求：掌握：生物碱的结构分类、碱性大小影响因素、鉴别方法及生物碱的提取分离原理与方法熟悉：生物碱的理化性质及常见药用生物碱的结构和生物活性了解：生物碱的结构鉴定方法教学重点和难点及主要知识点：重点：1.生物碱的主要结构类型2.生物碱的生源合成途径及生物合成的基本原理3.生物碱的溶剂法、离子交换法、沉淀法等提取方法4.生物碱紫外波谱、核磁共振谱及结构测定原理难点：1.生物碱的生源合成途径及生物合成的基本原理2.生物碱的主要结构类型3.生物碱的研究实例4.生物碱的C-N键的裂解反应机理及红外波谱、质谱裂解规律主要知识点：§9－1概述生物碱的含义生物碱的分布生物碱的存在形式§9－2生物碱生物合成的基本原理环合反应：一级环合反应、二级环合反应二、C-N键的裂解§9－3生物碱的分类来源于乌氨酸的生物碱吡咯类、托品烷类、吡咯里西定类来源于赖氨酸的生物碱哌定类、吲哚里西定类、喹诺里西定来源于邻氨基苯甲酸的生物碱喹啉、丫啶酮来源于苯丙氨酸和酪氨酸的生物碱苯丙胺类、苄基四氢异喹啉、四氢异喹啉、苯乙基四氢异喹啉、苄基苯乙胺类、吐根碱类来源于色氨酸的生物碱简单吲哚类、半萜吲哚类、单萜吲哚类来源于萜类的生物碱单萜、二萜、三萜类来源于甾体的生物碱孕甾烷类、环孕甾烷类、胆甾烷类§9－4生物碱的理化性质形状二、旋光性三、生物碱的溶解性（一）亲脂性生物碱1、游离生物碱易溶氯仿难溶于水（特例）2、生物碱盐易溶于水难溶于低级性溶剂（特例）3、具有酸碱两性的生物碱既可溶于酸、又可溶于碱4、具有内酯、酰胺结构的生物碱加碱开环加酸环合5、极弱碱不易与酸成盐（二）亲水性生物碱1、季胺碱2、N→O生物碱3、具有内盐结构的生物碱四、生物碱的检识常用的生物碱沉淀剂碘化铋钾、碘－碘化钾碘化汞钾、雷氏铵盐用显色剂作用注意问题五、生物碱的碱性碱性的强弱表示生物碱碱性强弱分类碱性与分子结构的关系N原子的杂化程度——SP3>SP2>SP诱导效应诱导——场效应共轭效应空间效应分子内氢键效应（四）小结六、C－N键的断裂反应——HofmannEmdevonBraun提取分