天然产物总论-1

天然药物化学天然药物植物：87%，如人参、甘草等动物：12.3%，牛黄、鹿茸等矿物：0.6%，石膏、朱砂等天然药物化学：运用现代科学理论和方法研究天然药物中化学成分的一门学科。第一章总论第一节绪论一、有效成分的概念：能用分子式表示，有一定物理常数，化学上常为单体，临床上有效的成分如：鸦片中吗啡：镇痛作用；可待因：止咳作用*有效部位：为混合物，临床有效。如人参总皂苷。二、天然药物化学的范围：1、生合成：有效成分在植物体内生长过程中变化；2、中药成分化学：包括有效成分、性质、提取分离、结构鉴定等；3、中药药物化学：合成、修饰（可卡因→普鲁卡因）三、内容和要求：1、掌握植物各类有效成分结构、理化性质生物碱：黄酮：醌类：香豆素：强心苷：皂苷：萜类：理化性质：如溶解度、极性、酸碱性、鉴别反应等。2、掌握有效成分提取分离方法：提取方法：如溶剂法、水蒸气蒸馏法、升华法。分离方法：如液-液萃取法、pH梯度萃取法、色谱法等。3、掌握有效成分结构鉴定：理化方法：如颜色反应、理化常数、衍生物制备等。

UVIRNMR：1H-NMR，13C-NMR，2D-NMRMS

光谱方法：四、学习天然药化的目的和意义：1、探索中药防病治病的机理：研究体内吸收、分布、排泄，进一步研究结构与活性的关系；2、改进剂型、提高疗效：丸散膏丹→注射剂、滴丸、口服液、冲剂等；3、提高中药及制剂的质量：有效成分含量测定，如连翘以HPLC法用连翘苷做限量指标；4、提供中药炮制现代科学依据：如黄芩（含黄芩苷）；冷提（酶水解黄芩苷），宜热提（灭活酶）；5、开辟药源、开发新药：如小檗碱（黄连，资源有限），三颗针、黄柏含量也很高；中药新药：有效成分（一类），有效部位（二类），复方（三类）；第二节各类成分简介1、生物碱：含氮有机化合物，有似碱性质，能与酸成盐；2、苷类：糖与非糖两部分组成，非糖部分为苷元。3、有机酸：如柠檬酸、草酸、琥珀酸等，多与金属离子成盐；4、树脂：存在于植物组织的树脂道中，植物体受伤后分泌，干燥后形成的无定型固体或半固体，主要含萜类、苯丙酸；5、挥发油：是一类可随水蒸气蒸馏与水不相混溶的油状液体；主要为萜类化合物和芳香类化合物及其含氧衍生物；6、糖类：中药中普遍存在，为多羟基醛或多羟基酮及其缩聚物，可分为单糖、低聚糖、多聚糖；单糖：低聚糖：2~10个单糖组成，如蔗糖。多糖：10个单糖以上组成，主要有淀粉、纤维素及甲壳素。7、氨基酸、蛋白质和酶：氨基酸：R-(CH2)n-CH-COOH

NH2鉴别：茚三酮反应，紫色。蛋白质：多种氨基酸组成的大分子沉淀反应：盐析：无机盐如Na2SO4醇沉：乙醇沉淀试剂：苦味酸、重金属酶：有催化能力的蛋白，有专属性，如蛋白酶只能催化蛋白质分解为氨基酸；加热、强酸碱可失活，中药一般破坏其活性，防止有效成分变化。8、鞣质：单宁，多羟基酚类化合物，可与蛋白质、重金属盐、多种生物碱盐形成不溶于水沉淀。9、植物色素：可分为脂溶性和水溶性色素，脂溶性色素：叶绿素、胡萝卜素等水溶性色素：花色素10、油脂和蜡：油脂为一分子甘油与三分子脂肪酸所成的酯；蜡为高级脂肪酸与高级一元醇结合而成的酯；多为无效成分11、无机成分：主要为钾盐、钙盐和镁盐第三节生物合成一、一次代谢和二次代谢：糖、蛋白质、脂质、核酸等对植物机体生命活动必不可少的物质，称为一次代谢产物；上述物质产生过程对维持植物生命活动来说是必不可少的过程，且几乎存在于所有的绿色植物中，称为一次代谢；特定条件下，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，这一过程并非所有植物中都发生，对维持植物生命活动不起重要作用，称为二次代谢，生成的萜类、生物碱等化合物称为二次代谢产物；二、主要的生合成途径（一）醋酸-丙二酸途径（AA-MA途径）脂肪酸类、蒽酮类、酚类化合物由此途径生成（二）甲戊二羟酸途径（MVA途径）甾体及萜类化合物由此途径生成。（三）莽草酸途径及桂皮酸途径天然产物中具有C6-C3结构的香豆素、木质素、苯丙素及C6-C3-C6结构的黄酮类成分由此途径产生；（四）氨基酸途径（AA途径）天然产物中生物碱类成分由此途径产生。五、复合途径

第四节提取分离方法一、提取（一）溶剂提取法1、理想溶剂：有效成分溶解性大，无效成分溶解性小，与植物成分不起化学反应；安全、成本低；

2、溶剂分类：①水，

②亲水性有机溶剂：如甲醇、乙醇、丙酮③亲脂性有机溶剂：石油醚、饱和烷烃3、提取方法：①冷提法：浸渍法：药材+溶剂浸泡提取物渗漉法：药材粉碎后，加入渗漉桶中（见图）②热提法煎煮法回流提取法连续提取法（二）水蒸气蒸馏法挥发油多用此法，要求能挥发、与水不混溶、遇水稳定。（三）升华法：气态→固态如樟木中樟脑的提取。二、分离方法（一）根据物质溶解度差别1、结晶与重结晶：利用溶剂对有效成分与杂质在冷热情况下溶解度显著差异以获得结晶的方法。2、改变混合溶剂极性水/醇法：水提液+醇（数倍）多糖、蛋白质除去。醇/水法：醇提液+水（数倍）叶绿素、油脂除去。3、改变pH值碱提酸沉酸提碱沉4、金属盐络合法：

pb2+、Ca2+等金属离子可与酸、碱性化合物生成不溶于水的沉淀。（二）根据化合物在两相溶剂间分配比差别：⑴液-液萃取法：1、分配系数：K=C上/C下2、分离因子：β=KA/KB（KA>KB），表示分离难易一般β>100，简单萃取

β<50，CCD法（后述）

β=1，无法分离3、pH与存在状态对于酸、碱及两性化合物，pH改变可使存在状态改变,即控制溶液的pH值，即可控制存在状态。AHA-+H+pKa=-log([A-][H+]/[AH])=-log[H+]-log([A-]/[AH])=pH-log([A-]/[AH])log([A-]/[AH])=pH-pKa>2即，认为完全解离。⑵CCD法（Countercurrentdistribution，逆流分溶法）：

是一种多次连续的液-液萃取分离过程。⑶DCCC(液滴逆流色谱)和HSCCC(高速逆流色谱法)是在逆流分溶法基础上创建的色谱装置，可使流动相呈液滴形式在固定相间交换，分离效果好。多用于分离皂苷、蛋白质、糖类等。⑷液-液分配柱色谱：将两相溶剂中的一相涂覆在硅胶等多孔载体上，作为固定相，填充于色谱柱中，用流动相洗柱。（三）根据物质吸附力差别物理吸附：无选择性，吸附与解吸可逆，如硅胶、氧化铝、活性炭吸附化学吸附：有选择性，吸附牢固半化学吸附：介于上述二者之间，如聚酰胺①物理吸附：相似者易于吸附溶质极性吸附力三要素溶剂极性吸附剂活性