2013化工班天然产物化学社会实践题

第一篇：2013化工班天然产物化学社会实践题

2013级化工《天然产物化学》社会实践题

（任选2题）

一．野菊花富含各种生理活性成分，在我国各地均有生长，请合理设计提取

利用野菊花中各种生理活性成分的具体技术路线。

二． 古丈是我省茶叶主产区，其毛尖等名茶价格不菲，但残次茶的利用开发

不够，试设计古丈粗茶叶的综合应用方案。

三． 椪柑是湘西的大宗农副产品，其鲜果及固体废弃物的利用尚有很大空间，请设计湘西椪柑鲜果及固体废弃物产品综合开发方案。

四．举例说明我国已经取得的植物资源利用方面的成就。

五．请为武陵山区特色植物资源的开发利用献言献策。

第二篇：陕西师范大学天然产物化学本科生期末考试

陕西师范大学

2013年本科生

一、回答问题题（50分）：

1、提取和分离生物碱的方法有哪些？（5分）

2、根据连接苷元和糖的原子可以将苷类化合物分为哪几类？试述苷类化合物的通性。（5分）

3、Simth降解反应——具有邻二醇结构的化合物可以与IO4-作用氧化成醛。氧化

开裂反应主要用于采用酸水解苷元易发生改变的苷类及难水解的C-苷，可以获得完整的苷元。写出Simth降解反应的步骤？（10分）

4、植物有效成分提取的方法有浸渍法、渗漉法、煎煮法、回流提取法和连续提取法，说明每一种方法的使用范围及优缺点。（10分）

5、写出二氢黄酮、二氢黄酮醇和二氢异黄酮的基本骨架。（5分）

6、生物碱在植物体中的存在形式有哪些？（5分）

7、为什么麻黄碱比伪麻黄碱的碱性弱?（5分）HH

CH3OHNHCH3HCH3NHCH3

麻黄碱伪麻黄碱

pKa9.589.748、天然植物中有哪些主要类型的化学成分？通常将哪些视为有效成分？哪些被视为无效成分当作“杂质”？如何除去这些杂质？（5分）

二、举例论述：半合成法在天然药物化学成分结构修饰和改性中的应用。（50分）要求：内容要丰富，不得少于2000字。

注：不接受打印作业

第三篇：天然产物化学教案(第一章-总论)

天然产物化学教案

授课对象 2002级生物工程学院

授 课 人 林 治 华

授课单位

制药工程系 授课时间 2003～2004二学期 天然产物化学教案

重庆工学院生物工程学院制药工程系

天然产物化学为药学专业的专业课，根据教学大纲的要求及学校的安排，课堂讲课36学时。

天然产物化学内容分为总论和各论两部分。总论主要阐述了研究天然药物有效成分常用的各种色谱分离方法和各种结构鉴定方法。各论是本课程的重点，在讨论了糖和苷的一般性质和结构研究法基础上，将所有的天然产物按照其结构母核分为苯丙素类、蒽醌类、黄酮类、萜类和挥发油、三萜及其苷类、甾体及其苷类、生物碱等七个部分，详细论述了它们的结构特点、理化性质、提取分离和结构鉴定，并结合生物活性及应用介绍了一些有代表性的化合物。

现将每章节教学的目的要求、教学时数、教学重点和难点、思考题等方面的内容具体安排如下：

第一章 绪 论

目的要求：

1．了解天然产物化学的发展及其重要性。

2．掌握研究天然产物的方法：（1）天然产物有效成分的提取、分离方法；（2）掌握色谱技术中洗脱剂选择的原则；（3）熟悉天然产物结构研究的主要程序及主要方法。

教学重点和难点：（主要部分）重点、难点、疑难解析

一、天然产物化学的含义及研究内容

天然产物是包括了存在于陆生动植物、海洋生物和微生物体内各类物质成分，甚至还可以包括人与动物体内许多内源性成分（包括天然药物、天然树脂、天然精油、天然高分子、天然香精、天然色素等等）。

天然产物是由各种化学成分所组成的复杂体系。如在陆生植物体内的主要成分就有：生物碱、萜类、甾体、苷类、黄酮类、蒽醌类、糖类、蛋白质、脂类等等。不同的天然产物在其组成和含量等方面具有生命体的一般特征，某一相同的化学成分可能分布于各种不同的天然产物中，同时，不同来源的天然产物，所含的物质成分及其含量也存在很大的不同。

有效成分（active compound）（1）在药理和生物学角度来看是指有生物活性的物质，这种物质在化学上能用分子式和结构式来表示，并具有一定的物理常数；（2）在食品领域中，有效成分的范畴可扩展到除生物活性成分、功效成分之外，如：营养成分、天然食品添加剂成分等。但随着认识水平的提高，有效成 3 分也在发生变化（多糖和不饱和脂肪酸在降血脂方面的功效；一些天然色素如叶黄酸在抗氧化方面的作用等）。

应当强调指出，在中草药及其他天然药物中，真正搞清有效成分的品种是不多的，更多的只是一些生理活性成分，即经过不同程度药效实验或生物活性实验，包括体外（in vitro）、体内实验（in vivo），证明对机体有一定生理活性的成分。但它不一定是真正代表天然药物临床疗效的有效成分。另外，有效成分或生理活性成分不能简单而机械地理解。以氨基酸、蛋白质、多糖类成分为例，在多数场合均视为无效成分，并在加工过程中应尽量除去；但在鹧鸪菜、天花粉、猪苓等药物中，却分别证实是中药驱虫（鹧鸪菜中的氨基酸）、引产（天花粉中的蛋白质）及抗肿瘤（猪苓中的多糖）的有效成分。

天然产物化学是运用现代科学的理论与方法研究天然产物中化学成分的一门学科。

二、天然产物研究的发展史

在人类的史前时期，我们的祖先就已经掌握了用动植物制作箭毒的技术。先民们从各种天然物质中提取药用成分治疗疾病，但在19世纪以前，制药的手段比较原始。

据国外文献记载，从天然药物中分离其中所含的有机化学成分，始于1769年舍勒将酒石（酒石酸氢钾）转化为钙盐，再用硫酸分解制得酒石酸(2,3-二羟基丁二酸)。后来又用类似的方法从天然产物中得到了苯甲酸（1775）、乳酸（1785）(2-羟基丙酸)、没食子酸（1786）（倍酸、五倍子酸，化学名：3，4，5-三羟基苯甲酸）等有机酸类物质。但古代中国早在这之前就有了明确的记载。例如，明代李延的《医学入门》（1575）中记载了用发酵法从五倍子中得到没食子酸的过程。《本草纲目》卷39中则有“看药上长起长霜，则药已成矣”的记 4 载。这里的“生白”、“长霜”均为没食子酸生成之意，是世界上最早制得的有机酸，比舍勒的发明早了二百年。（黑龙江大庆市中医院日前采用了一项中西医结合新疗法，在超声引导穿刺下，将自行研制的“五倍子硬化剂”用于卵巢囊肿的治疗，迄今共为400多名患者解除了隐疾。据介绍，“五倍子硬化剂”是由五倍子、鸦胆子、元胡等组方而成，经科学提炼形成针剂型。现代药理学研究证实：五倍子具有明显的收敛作用，内含鞣酸能使蛋白沉淀；鸦胆子所含的鸦胆子油，可破坏赘疣细胞的细胞核；元胡镇痛效果好。多药伍用的结果，能使囊壁上皮细胞发生坏死、萎缩，失去分泌功能，最终达到治疗的目的。）又如樟脑的记载在中国最早见于1711年洪遵著的《集验方》一书，后由马可波罗传至西方。《本草纲目》卷34下详尽记载了用升华法等制备、纯化樟脑的过程。但欧洲直至18世纪下半叶才提出了樟脑的纯品。由此可见，古代中国的医药化学与其它自然科学一样，在世界上居于领先地位，故有“医药化学源于中国”的高度评价，这是作为后人的我们应当引以自豪的。

从药用动植物中提取活性成分则始于19世纪。第一个被提取的成分是吗啡碱，于1805年由德国药师塞图尔自鸦片中提取。（纯净吗啡为无色或白色结晶或粉末，难溶于水，易吸潮。随着杂质含量的增加颜色逐渐加深，粗制吗啡则为咖啡似的棕褐色粉末。在“金三角”地区，吗啡碱和粗制吗啡又称为“黄皮”、“黄砒”、“1号海洛因”等，在非法买卖中，“黄皮”论“个”数进行交易，每个重1公斤。非法生产的吗啡一般被制成砖块状。东南亚的产品有“999”、“AAA”、“OK”等商标，呈白色、浅黄或棕色。鼻闻有酸味，但吸食时有浓烈香甜味。滥用吗啡者多数采用注射的方法。在同样质量下，注射吗啡的效果比吸食鸦片强烈10-20倍。

医用吗啡一般为吗啡的硫酸盐、盐酸盐或酒石酸盐，易溶于水，常制成白色小片状或溶于水后制成针剂。其药理作用有：

(1)强烈的麻醉、镇痛作用。吗啡的麻醉、镇痛作用是自然存在的任何一种化合物无法比拟的。它的镇痛范围广泛，几乎适用于各种严重疼痛包括晚期癌变的剧痛，一次给药镇痛时间可达4-5小时，并且镇痛时能保持意识及其他感觉不受影响。此外还有明显的镇静作用，能消除疼痛所引起的焦虑、紧张、恐惧等情绪反应，显著提高患者对疼痛的耐受力。

(2)吗啡能抑制大脑呼吸中枢和咳嗽中枢的活动，使呼吸减慢并产生镇压咳作用。(3)吗啡作用于心血管系统可引起体位性低血压及心动过缓。

(4)对胃肠道平滑肌、括约肌有兴奋作用，使它的张力提高，蠕动减弱，因此有止泻和治便秘的效果。

吸食吗啡对神经中枢的副作用表现为嗜睡和性格的改变，引起某种程度的惬意和欣快感；在大脑皮层方面，可造成人注意力、思维和记忆性能的衰退，长期大剂量地使用吗啡，会影起精神失常的症状，出现澹亡和幻觉；在呼吸系统方面，大剂量的吗啡会导致呼吸停止而死亡。吗啡的极易成瘾性使得长期吸食者无论从身体上还是心理上都会对吗啡产生严重的依赖性，造成严重的毒物癖，从而使吗啡成瘾者不断增加剂量以收到相同效果。

吸食吗啡的戒断症状有：流汗、颤抖、发热、血压高、肌肉疼痛和挛缩等。）

此后的数十年间发掘了大量民间药中的活性成分，如土根碱、奎宁、辛可宁、番木鳖碱、咖啡因、阿托品毛地黄强心苷、毒毛旋花苷、蟾蜍（chan chu）等，以生物碱居多，都具有显著的生理活性，可以代表其原生药，多数至今仍用作药物。但当时只能利用分馏和重结晶来纯化单体成分。

20世纪50年代先后自印度萝芙木中获得降压活性成分利血平，以及从降血糖药长春花中获得抗癌活性成分春花碱，成为两个很有价值的药物，引起了各方的重视。

对海洋天然产物的研究是从1960年左右才开始的，到目前已取得了丰硕的成果。如：从被囊类动物中分离得到的具有细胞毒活性的吲哚生物碱；从一些海绵中分离的具有抗白血病的双吲哚物质。

天然药物化学的发展有两个转折点。其一是1930年前后，由于微量元素分析法的导入，试料量降至毫克水平，推进了天然成分的分析工作。其二是1960年代前后，各种层析方法的兴起，使微量天然新成分的分离纯化简便易行。同时红外光谱、核磁共振、质谱等新技术问世，结构研究工作趋向微量，快速和准确。新技术的兴起使研究天然产物化学成分的周期大大缩短。

过去，一个天然化合物从天然药物中分离、纯化、到确定结构、人工合成需要很长时间。如吗啡（morphine），1804~1805年发现、1925年提出正确结构，1952年人工合成，花了约150年时间。而利血平（reserpine）从发现、确定结构，到人工合成，只用了几年的时间（1952-1956）。这个速度还在不断增加，仅以生物碱类成分为例，1952-1962年中发现的新生物碱数目（1107）就已超过了在此之前100年中发现的总数（950），但1962-1972年的10年中发现的新生物碱数（3443）又比前10年超出了三倍之多。目前，生物碱类成分数目已达1万多个。

20世纪80年代以来，由于分子生物技术的迅猛发展，为有效成分的提取和功能研究提供了新方法，如细胞培养、转基因器官培养和反义技术等。例如利用发根农杆菌转化植物，产生生长迅速、生产效能高而稳定的毛状根培养物，从而产生有效的次生物质。

总之，大自然是一个天然药库，中国用中草药治病已有数千年的历史和经验，这笔宝贵遗产亟待整理。

三、研究天然产物化学的意义

研究天然产物化学有助于人类从分子层面全面了解和认识天然产物，从而通过人工培养或人工合成的方式定向获得大批量的目标产物并造福人类。这些目标产物可能是药物，用于帮助人类与疾病作斗争，保障人类的健康，提高人类的生存质量；也可能是有特种功能的物质，对人类生活提供方便；也为我们更好地认识自然和利用自然，提供了一个渠道。21世纪的今天，人们已经充分认识到天然产物及其改性产物所具有的独特性质与功效是人类社会可持续发展的根本保证。

四、研究天然产物的一般方法和程序

1、天然药物有效成分的提取

常见的提取方法有：溶剂法、水汽蒸馏法、分馏法、吸附法、沉淀法、盐析法、透析法、升华法等。

2、天然产物有效成分的分离和纯化

3、天然产物有效成分的分子结构鉴定

4、天然产物有效成分毒理学、药效学评价 五、四种药物成为21世纪“新星”

蓝色药物：医学家从20多万种海洋生物中筛选出具有活性的海洋生物（包括细菌、真菌、植物和动物）1000种以上，同时还从海洋矿产和黑泥中发现并提出多种药物。据统计，从海洋生物中提取的药品将达两万种。

绿色药物：随着癌症、心脑血管疾病、糖尿病等对人类健康威胁和开发治疗此类疾病的化学合成药物耗资巨大，科学家把目光投向植物、矿物等绿色药库中开发新药。

基因药物：经过各国医学家的不懈努力，从牛、羊等动物乳汁中获取药物已成功。这种基因药物在进行进一步的研制和开发。据专家估计，通过转基因药物，乳腺生物反应器生产的药物或珍稀蛋白，在21世纪初就会大量出现在国际市场上。

微生物药物：微生物品种多、代谢多样是研制新药的取之不尽的宝库。微生物药物是临床最常用的药物之一，在医疗保健中占有重要地位。随着抗生素耐药性的发展及新病原体的不断出现，人们必须不断从微生物代谢物中寻找新药。以保障人类的健康。

六、中药及天然药物化学的研究现状及发展前景

中国政府于1993年1月正式向全世界宣布：从那一年起，中国开始实行化合物专利，并且将不再允许任何仿制受专利权保护的药物。但是统计资料表明，当时中国合成药品的97％为仿制药品。

对于象中国这样拥有12亿人口的大国来说，人民医疗保健所需要的医药品如何才能得到保障呢？

例如：生产其他国家已经过专利保护期的药品；从国外进口药品或购买国外专利许可证等；并特别提到发展和使用传统中药制剂。

众所周知，从“神农尝百草”至今，中华民族几千年来之所以能够繁衍昌盛、绵延不断，靠的就是中医中药。中医中药在临床应用了几千年，其疗效经过了实践的检验，并成为世界文化的一朵奇葩。但是由于生产工艺比较落后，质量 9 监控亟待改进，特别是中医独特的哲学思想使一般西方人难以理解，成为中药产品在全世界进一步推广发展的严重障碍。所以，新药研究与开发成为当今十分重要和紧迫的课题。

中国的天然药物资源情况 在中国，天然药物有中药、草药、民族药物及民间药、地方习惯用药等。而且，中药多不单用，绝大多数是按照一定的组方规律配伍应用，构成复方（或方剂），传到近邻日本，则称为“汉方药”。同样的药材，由于组方配伍不同，在疗效及副作用方面都会有所差别。实际上。这也就构成了不同的药物。这一点可以说是中药最大的特点。现在有据可查的中药总数有6000余种（实际常用中药仅300余种），但由之构成的中药复方（方剂）数量则大约是它的十倍。

中药及方剂的入药方式有饮片、提取物及有效单体等等。饮片是中医传统的药用方式，局限于医院或家庭应用，特点是容易贯彻辨证论治、因病因人而异的中医哲学思想，但不宜作为商品进入市场流通；提取物及其制剂多为工业化生产方式，经过简单加工提取而成，适宜作为商品进入市场流通，工艺过程不特别复杂，但质量监控难度较大。相信在今后相当长的一个时期内，将会成为中药应用的主要形式，如国内外市场目前应用的各种银杏叶制剂以及大陆目前十分畅销、用于治疗心血管疾病的“地奥心血康”药品等；至于中药有效成分单体，如吗啡、阿托品、长春新碱类等，实际上已经进入了现代药物的范畴，成了所谓的“西药”。特点是均为工业化生产方式，生产工艺难度较大，但质量监控均有保障。

从活性提取物出发，进一步采用生物活性跟踪分离方法（bioactivity一guided isolation）追踪分离到活性成分单体并测定其结构。所得到的活性成分单体进行进一步的药效、毒性、质量监控研究之后，或直接开发成新药，或进行结 10 构修饰后开发成新药，或只作为先导化合物（leading compounds）进行结构改造后制成新药。这样做成的新药可以用作药物疗法(pharmacotherapy）。典型实例如：morphine、taxol等。当然，这一阶段的工作能否成功，关键在于能否从天然资源中得到尽可能多的新的活性化合物。没有新的活性化合物，新药研究就成了无源之水、无本之木。

怎样才能得到更多的新的生物活性化合物呢？这里简单概括了世界各国的成功经验。对中国来说，从已有长期临床实践经验的中药出发去寻找新的活性成分将会是一条成功的捷径。

现在，我将介绍一种新的从天然药物中筛选生物活性化合物的方法。这种方法最先由日本北海道药科大学鹿野教授提出，其基本设想是：中药化学成分虽然多种多样，但是当作为口服药物应用时，只有那些能被吸收的成分才是活性成分研究的目标。具体的研究方法如这张幻灯片所示，将药材的水或醇提取物给大鼠口服投药，随后在间隔一定时间后分别收集血清、尿及胆汁样品，测定它们的3D－HPLC图谱，比较投药前后的差别。随后分离纯化投药之后在血清、尿及胆汁样品中出现的新成分，鉴定它们的结构，探讨它们的活性，研究这些成分的药物动力学及药理学。通常认为，通过这种途径发现的活性化合物才可能是真正的活性成分。当然，它们可能原本就存在于中药及天然药物中，但也可能是在体内吸收、代谢过程中形成的人工产物。

下面我们再来简单介绍一下中药复方研究问题。如开始提到的那样，中药很少单用，多在中医理论指导下按照一定的原则组方应用，故方剂的数量约为中药数量的十倍以上。由于中医典籍中记载的中药疗效多建立在方剂用药基础上。因此研究中药如不研究复方，可以说抛弃了中国传统医学的优势，脱离了中国的国情。然而，中药复方研究目前存在的问题主要是：

11（l）多停留于临床疗效观察的阶段，且多数观察由于缺乏明确的双盲对照、方剂原料、组成及制备工艺的不确定性、质量缺乏监控等原因，其结果的可靠性及重现性难以令人置信；

（2）中药复方的实验药理学研究虽然逐年增加，但绝大多数也仅限于药效学的观察，而且由于没有化学工作者的有效配合，方剂组成多不稳定，药效重现性较差，难以准确反映复方的药理学作用。

（3）中药化学成分研究基本上沿用西方科学家走过的道路，多停留在单一中药的化学成分或活性成分研究，中药复方极少成为天然药物化学家的研究对象；（4）研究工作经费严重不足，缺乏国家的统一协调、宏观策划与多学科的相互配合。总之，中药复方研究因其难度较大，加上科学技术发展水平的限制，人们对此望而生畏，致使中药复方研究长期以来处于举步艰难、停滞不前的局面。迄今对中药复方治疗作用的物质基础及作用原理依然所知甚少，中药复方研究尚未走出一条中国自己独特的道路：

中药复方研究势在必行。采用现代科学技术方法阐明中药方剂治疗作用的物质基础及作用原理，不仅对阐明中医药理论、将中药方剂推向国际社会具有重要的意义，而且可能是结合国情、发挥传统医药及资源优势，进行创新药物研究的一条重要的有效途径。

我们对中药复方研究的总体思路是：（l）将中药复方作为一个整体进行研究；

（2）临床的主要治疗作用，应与实验药理学效果及活性评价指标大体平行；（3）在探讨复方治疗作用物质基础时，“物质分离”应与“活性分离”同步进行，工作中宜采用多指标活性评价体系，以便尽快追踪分离得到目标活性成分；

12（4）在分离得到目标活性成分基础上，探讨目标活性成分在复方及药材中的分布及含量；

（5）在目标活性成分为等剂量条件下进行目标活性成分、单一药材及复方的药效学对比，探讨复方的组方依据及作用原理。

我们设想的中药复方研究的大体程序如下：

（l）选择目标处方。应尽可能符合下列条件：临床疗效确切；临床疗效可用现代药理学实验表达；药味尽可能简单，且涉及的药材品种比较明确；防治常见病或疑难病，且能体现中医用药特色；最好是传统的经典方；

（2）核定标准处方，并采用现代药理学手段确认标准汤剂的药效。中药复方多水煎服用，且其临床疗效的记载也多立足于汤剂，放在目标处方一旦选定后，应在考察经典遗著及著名中医实践经验的基础上选择标准处方，从产地选购批量的标准药材，按照制定的标准工艺做成标准汤剂，采用现代药理学研究方法正确表达与确认标准汤剂或其冻干粉的临床疗 效。此项工作是整个中药复方研究的前提。

（3）建立多指标活性评估体系：

a．所选指标应与药效学实验结果平行，并能反映临床的主要药效； b．尽可能简单、灵敏、准确，以便能用于指导活性成分的追踪分离过程；（4）追踪分离目标活性成分，直至确定它们的结构： a． 从己有活性的标准汤剂或其冻干粉出发进行研究；

b．“物质分离”与“活性分离”同步进行，即在分离过程的每一阶段，均采用上述多项活性评估指标对母体及子体进行活性评估，优选出最强部位，继续追踪分离，直至分得目标活性化合物；

c.采用各种现代的结构测试手段测定目标活性化合物的结构：

13（5）探讨复方治疗作用的物质基础及作用原理

a.研究目标活性成分的定性、定量分析方法，测定目标活性成分在标准药材及标准汤剂中的分布规律及含量；

b.在目标活性成分为等剂量条件系，采用药理学手段比较目标活性成分单体及其不同比例混合物、相应的标准药材及其混合物、以及标准汤剂的药效，探讨复方治疗作用的物质基础及作用原理： 我们对中药复方研究的预期结果：

（l）阐明中药复方治疗作用的物质基础及作用原理；

（2）为结合国情进行创新药物研究开发一条新路。创新药物的可能来源是： a．目标活性化合物或其一定比例的混合物本身可能开发成新药； b．目标活性化合物可能成为创新药物研究中的先导化合物；

c.原有的中药复方在阐明其治疗作用的物质基础及作用原理后，经改进制剂工艺、并按国际规范化要求控制制剂质量后，可能开发成为新的标准化制剂； d.原有处方在研究基础上经改进、重新组成新的有效复方，并按国际规范化要求控制制剂质量后，可能开发成为新的标准化制剂；

显然，前两种类型开发成的新药可以用作药物疗法（Pharmacotherapy），而后两种类型研究开发成的新药可以用作植物疗法（Phytotherapy）。以下将结合我们对汉代名医张仲景提出的著名活血化瘀方剂“瓜楼薤白白酒汤”的初步研究工作，就上述中药复方的研究思路进行说明。虽然研究工作才刚刚开始，但中药复方研究工作的意义及难度从中可见一斑。综上所示，在中药和天然药物的研究方面仍然存在很多问题，例如：

（l）某些化学家只对新化合物有兴趣。迄今所研究过的中药中，只有很小的百分比是为了研究活性化合物；

14（2）即便是通过活性追踪方法研究的中药，通常也只是利用一种类型的活性筛选模型，无法反应中药的综合药理作用。

（3）大多数中药民间常用以水煎方式进行口服，然而化学工作者较少注意进行水溶性成分的研究；

（4）中药多作为复方形式在临床配伍应用，但中药复方发挥作用的物质基础及其组方原理基本上还没有作为天然药物化学的研究课题。

（5）中药有着多方面的药理作用，且一般通过调节人体的整体平衡发挥疗效。但迄今为止，在追踪活性成分时，人们多只采用单一的活性筛选体系。因此很难说得到的所谓“活性成分”是代表中药临床疗效的真正的活性成分。（6）人体内源性环境对中药化学成分的影响也很少考虑或几乎不予考虑。因此，所得到的“活性化合物”可能是真正的活性成分，也很有可能仅仅是前体药物。关于今后中国中药及天然药物化学研究的发展趋势及展望，我们认为。（l）化学家将更多注意研究活性成分，如：活性成分的研究将取代一般化学成分研究；比起对发现新结构来说，将更多注意发现新的活性；将会更多注意水溶性及醇溶性成分的研究；生物活性跟踪分离方法将成为研究天然活性成分的主流；

（2）为了得到真正的活性成分，将采用多指标活性筛选体系，并且化学成分的体内代谢也应给予更多考虑；

（3）将更多注意人体内源性环境对中药化学成分的影响。中药复方化学成分的研究也将提到议事日程；

（4）中药及天然药物活性成分研究得到的成果将不只是提供用作研究开发新药的先导化合物，还将为标准提取物的制备提供科学的基础。

七、我国中药天然药物化学研究存在六大问题

中国工程院院士、沈阳药科大学教授姚新生在全国药师周所作的大会报告中提出，从中药天然药物出发研究开发创新药物是一条必由之路，目前全国已形成了一股中药研究的浪潮，但目前中药、天然药物化学研究中存在六个值得重视的问题。对中药研究将产生不利影响。

1、一些研究者只是单纯进行化学研究，满足于发现一些新化合物发表文章，对活性则及不重视，很少有人进行活性成分研究。为了能够发现新的化合物或新的结构，一些人对有临床多年经验积累的中药或民间药兴趣不大，宁可去研究寻找新的植物资源，而不管它是否有活性或是否有临床经验。

2、活性成分研究的思路和方法不当。多半只是将分离得到的化合物在测定结构后，再送至有关活性筛选部门进行活件筛选。较少在人采用活性指导下的导向分离方法，那些含量甚微、又难于分离的活性成分在分离途中可能丢失，丢失了也难于察觉。

3、化学家与生物学家相互脱节。生物学家尽管不断宣布在身体机能、细胞或基因调控方面有新的发现，但未能投入实际应用，并在此基础上建立起新的灵敏、简便、可靠的活性筛选体系。化学家即便想进行活性成分研究，也常常无法进行。

4、未能充分重视中医药的传统经验。中药多以汤剂形式应用，但是水溶性成分很少成为化学研究者的工作对象。迄今多沿用西方做法，将中药当作一般的植物药进行研究。但中药很少单用，多为组方用药，中药的疗效主要是方剂的药效。但中药方剂的有关成分的研究，化学家很少涉足。

5、多采用西医哲学思想研究中药。西医多强调外因的作用，中医强调治本或者标本兼治，因此研究中药活性成分时如果选用的是体现西医哲学思想的活性筛选 模型，用作阳性对照的又是那些符合西医对症治疗的观点、作用剧烈的西药时，则中药活性成分的研究结果常常令人失望。在研究常用中药、尤其是中药中的上品或其制剂时，这种情况更为多见，导致研究成效不大。

6、从中药成天然药物中得到的活性成分，往往未做进一步的结构修饰或者结构改造，并就结构——活性相关问题进行深入探讨，对创新药物的贡献不大。研究成果也未能更好地用于指导中药制剂的标准化、规范化，对推动中药现代化起的作用不大。

补充：中国科学院上海药物所在天然产物方面取得的成绩

主要从事中草药成分的提取、分离、结构解析、化学合成与结构改造的研究。对抗血吸虫病有效成分南瓜子氨酸和降血压有效成分莲心碱进行了化学与药理作用的系统研究。从中草药内发现了菜素、土槿皮乙酸、芫花酯甲、使君子氨酸、垂盆草甙、五味子酯甲、甘草查耳酮、仙鹤草酚及石杉碱甲等一批具有各种生理活性的新化合物。从国产美登木植物中分离到含量千万分之二的抗肿瘤有效成分美登素结晶，并完成了这个含有8个手性中心19员大环的复杂化合物的全合成。在天然产物的结构改造方面，将抗疟成分常山碱改造成抗心律失常药常咯啉，将抗疟药青蒿素改造成疗效更高的蒿甲醚，将抗癌药喜树碱转化为疗效更高的10－羟基喜树碱。至今，已分离出400多个新天然化合物并阐明其结构，化学合成25个天然化合物。其中100 多个有较强的生理活性，30多个通过新药鉴定投入生产，如延胡索乙素、长春新碱、10-羟基喜树碱、高三尖杉酯碱、丹参酮Ⅱ-A磺酸钠、常咯啉、银杏制剂、蒿甲醚、石杉碱甲等。

第四篇：《天然药物化学》教案

《天然药物化学》教案

一、总学时数、理论学时数、实验学时数、学分数：

（一）总学时数：108学时

（二）理论学时数：54学时

（三）讨论学时数：6学时

（四）实验学时数：48学时

（五）学分数：6学分

二、承担课程教学的院、系、教研室名称

华中科技大学同济医学院

药学院中药系天然药物化学教研室

三、课程的性质和任务

天然药物化学是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。

天然药物化学是药学专业的必修专业课，学生在具备有机化学、分析化学、光谱解析、药用植物学基础知识后，通过本课程的教学，使学生系统掌握天然药物化学成分（主要是生物活性成分或药效成分）的结构特征、理化性质、提取分离方法以及主要类型化学成分的生源途径、结构鉴定的基本理论和基本技能，培养学生具有从事天然药物的化学研究、新药开发和生产的能力，为继承、整理祖国传统医药学宝库和全面弘扬、提高祖国药学事业水平奠定基础。

四、所用教材和参考书

（一）所用教材：国家级规划教材，吴立军主编，天然药物化学(第四版)，人民卫生出版社。

（二）参考书：

1、吴寿金、赵泰、秦永琪主编 《现代中草药成分化学》中国医药科技出版社。

2、徐任生主编 《天然产物化学》科学出版社。

3、Nakanishi K.Natural Products Chemistry, Academic Press, New York。

第一章 绪 论

一、学时数：6学时

二、目的和要求

1、掌握天然药物化学的含义、研究对象、性质与任务；

2、掌握天然药物有效成分提取分离的一般原理及常用方法；

3、掌握层析分离法的分类及其原理、各种层析分离要素、相关因素及应用技术；

4、掌握天然化合物结构研究的一般步骤和常用方法；

5、熟悉不同的生物合成途径与各类二次代谢产物生成的相关性

6、了解天然药物化学的发展历史、近代研究成就及发展趋势；

7、了解天然药物化学与药学相关学科的关系；

8、了解天然药物化学在国民经济和药学专业中的作用和地位。

三、重点和难点

1、重点：性质、任务、提取分离、结构鉴定。

2、难点：提取分离原理。

四、讲授的基本内容和要点

（一）绪论

1、天然药物化学的内涵

2、天然药化的研究对象及其任务

3、天然药物化学的发展历史

4、天然药物化学的发展趋势

（二）生物合成

1、生物合成假说的提出

2、植物代谢及其代谢产物

3、“植物亲缘相关性学说”与“植物化学分类学”

4、生物合成途径

5、了解生物合成的意义

（三）提取分离方法

1、概述：天然药物化学成分的构成特点、提取分离前的文献调研

2、天然药物有效成分的提取：常用提取方法、溶剂提取法

3、天然药物有效成分的分离与精制：根据物质溶解度差异、物质分配系数差异、物质吸附能力差异、物质分子大小差异、物质解离程度差异分离

4、提取与分离天然药物有效成分的注意事项：光照、酸碱、温度、溶剂、层析的影响

（四）天然化合物结构研究方法

1、化学结构研究的目的与意义

2、结构研究步骤与方法：查阅文献、纯度测定、物理常数测定、分子量测定（经典法、MS法）、分子式测定（EA法、HR-MS法、NMR法）

3、不饱度计算

4、分子结构骨架测定：专属反应、植物亲缘相关性、光谱特征、部分合成、化学降解

5、功能团推断：化学法、光谱法

6、光谱分析:UV、IR、NMR、MS

（五）天然化合物结构研究实例

五、英语词汇

1、概念词汇：

Chemistry of Constituents of Chinese Traditional and Herbal Drugs、Phytochemistry、Chemistry of Natural Products、Chemistry of Natural Organic Compounds

2、专业及术语词汇： Active Constituents、Active Compounds、Active Extracts、Active Fraction、Inactive Constituents、Biosynthesis、primary metabolites、secondary metabolites、acetate-malonate pathway、mevalonic acid pathway、cinnamic acid – shikimic acid pathway、amino acid pathway、extraction、extracts、isolation、chromatography、CCD、counter current distribution、DCCC、GC、LC、TLC、normal phase、reverse phase、adsorption、adsorbent、partition、fraction、gel filtration、exclusion、Sephadex G、Sephadex LH、mobile-phase、structural identification、structural elucidation、spectral analysis

六、复习思考题

1、天然药物化学的定义、研究对象、任务及其在药学专业中的作用？

2、何谓有效成分、有效部位和无效成分？他们与中药新药研究开发的关系如何？

3、天然化合物生物合成的主要途径有哪些？与主要成分间相关性如何？

4、分离天然化合物的主要依据有哪些？

5、不同的层析法分离天然化合物的要素是什么？吸附薄层层析最佳条件的选择与哪些因素有关？如何调整？何谓边缘效应？如何规避？

6、天然化合物结构鉴定的一般程序如何？“四大”波谱分别提供化合物分子的何种结构信息？

第二章 糖和苷

一、学时数：6学时

二、目的和要求

1、掌握糖和苷的结构特征、分类及苷类化合物的含义；

2、掌握苷的溶解度与分子结构的内在联系，检识糖、苷类化合物反应机理与应用；

3、掌握苷键的裂解的反应机理及其应用；

4、掌握多糖和苷的提取通法及常用的分离方法。

5、掌握苷类化合物结构鉴定的程序和苷键构型的确定方法；

6、熟悉单糖立体化学及苷类化合物中的几个重要的名词、术语；

7、熟悉单糖结构中各类羟基的不同活性及作用于羟基的化学反应；

8、熟悉糖和苷的旋光性质及对结构研究的贡献；

9、了解糖和苷类化合物研究成就与最新研究进展。

三、重点和难点

1、重点：分类、检识反应、苷键裂解、提取通法、糖链结构鉴定程序及苷键构型确定。

2、难点：苷键裂解及苷键构型确定原理。

四、讲授的基本内容和要点

（一）单糖的立体化学；

1、单糖的绝对构型

2、单糖的差向异构体

3、单糖的氧环

4、单糖的构象

（二）糖和苷的分类

1、天然界常见的单糖

2、低聚糖

3、多聚糖

4、苷类：定义、分类、（三）糖的理化学性质

1、溶解性

2、氧化反应

3、糠醛形成反应

4、羟基反应

5、羰基反应

（四）苷键的裂解

1、酸催化水解

2、乙酰解

3、碱催化水解和β消除

4、酶催化水解

5、过碘酸裂解反应

（五）糖的核磁共振性质

1、苷类化合物中糖的1H-NMR特征

2、苷类化合物中糖的13C-NMR特征

3、糖的NMR特征在结构鉴定中的意义

（六）糖链的结构鉴定

1、研究糖链结构的顺序：纯度鉴定、分子量测定、单糖种类鉴定、单糖间及糖与苷元间连接位置确定、糖链连接顺序确定、苷键构型的确定

2、糖链结构研究实例

（七）糖和苷的提取分离

1、酶对糖及其苷类提取的影响

2、提取糖及苷类溶剂的选择

3、糖及苷提取分离纯化的方法

五、专业及术语英语词汇

monosaccharides、anomeric-carbon、anomeric-proton、oligosaccharides、polysaccharides、glycosides、aglycone、genin、Cyanogenic、saccharides、Molish reaction、invertase、maltase、emulsin、glycoside shift

六、复习思考题

1、苷类化合物的含义及其结构特征是什么？常见的分类方法及主要类型有哪些？

2、单糖的D、L系和α、β型的含义是什么？如何判断？

3、何谓原生苷、次生苷、苷元？提取时应注意什么？

4、苷键裂解的常用方法有哪些？各有何优缺点？酸水解的反应机理如何？

5、如何识别天然药物中可能存在糖和苷类成分？Molish反应阳性说明一定是苷类成分存在吗？

6、简述糖链测定的一般程序，如何应用NMR确定苷键的构型？

第三章 苯丙素类

一、学时数：2学时

二、目的和要求

1、掌握苯丙酸类的结构类型；香豆素的理化性质。

2、熟悉香豆素结构类型。

3、了解木脂素的结构特征及结构类型。

三、重点和难点

1、重点：结构类型、化学性质、波谱特征。

2、难点：波谱特征。

四、讲授的基本内容和要点

（一）定义及生物合成途径

（二）香豆素类

1、定义

2、结构类型：简单香豆素、呋喃香豆素、吡喃香豆素、其他香豆素、异香豆素、双香豆素

3、生理活性

4、物理化学性质：溶解性、荧光性质、内酯性质和碱水解反应、Labat 反应、Gibb’s 反应、Emerson 反应、异羟肟酸铁反应、酚羟基反应

5、提取分离：系统溶剂法、真空升华或蒸馏法、色谱法、酸碱分离法

6、波谱鉴定：UV法、1H-NMR法

（三）木脂素

1、概述

2、结构与分类：简单木脂素、单环氧木脂素、木脂内酯、环木脂素、环木脂内酯、双环氧木脂素

五、专业及术语英语词汇

Phenylpropanoids、coumarins、lignan、六、复习思考题

1、苯丙素的母核结构特征是什么？常见的香豆素结构类型有哪些？

2、香豆素的内酯性质、Labat 反应、Gibb’s 反应、Emerson 反应、异羟肟酸铁反应在香豆素类化合物的检识与结构信息中的意义如何？

3、香豆素的紫外特征是什么？

4、木脂素的结构特点是什么？

第四章 醌类化合物

一、学时数：4学时

二、目的和要求

1、掌握醌类衍生物的理化性质及呈色反应。

2、掌握醌类衍生物的结构特征及类型；

3、熟悉蒽醌衍生物提取分离的一般原则和方法；

4、熟悉蒽醌衍生物结构测定的化学方法。

5、了解醌类衍生物的生物活性。

三、重点和难点

1、重点：结构类型、理化性质及呈色反应。

2、难点：呈色反应。

四、讲授的基本内容和要点

（一）结构类型

1、苯醌类

2、萘醌类

3、菲醌类

4、蒽醌类：蒽醌衍生物、蒽酚和蒽酮衍生物、二蒽酮类

（二）理化性质及呈色反应

1、物理性质：性状、升华性、挥发性、溶解性、光稳定性

2、化学性质与呈色反应：酸性、颜色反应（Feigl 反应、无色亚甲兰显色试验、Kesting-Craven 反应、Karius 反应、Borntrager’s反应、醋酸镁反应）

（三）醌类化合物的提取分离

1、一般醌类成分的提取分离：有机溶剂提取法、碱提酸沉法、水蒸气蒸馏法，吸附层析分离法

2、蒽醌类成分的提取分离：游离蒽醌衍生物的分离、游离蒽衍生物与蒽苷类的分离、蒽醌苷类的分离

（四）结构测定

1、衍生物制备：甲基化反应、乙酰化反应

2、波谱分析：UV、IR

五、专业及术语英语词汇

Quinones、benzoquinones、naphthoquinones、phenanthraquinones、anthraquinones

六、复习思考题

1、醌类化合物的母核结构特征及其分类有哪些？写出丹参酮ⅡA的结构；常见蒽醌的结构类型有哪些？写出大黄酚、大黄酸结构。

2、蒽醌类化合物颜色反应的类型有哪些？它们在蒽醌的检识与结构信息中有何意义？

3、以大黄中蒽醌系列化合物为例，排列PH梯度萃取酚酸性成分时碱的强弱顺序与化合物酸性强弱顺序。

4、蒽醌类化合物的UV、IR特征是什么？

第五章 黄酮类化合物

一、学时数：6学时

二、目的和要求

1、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。

2、熟悉黄酮类化合物生物合成的基本途径；黄酮类化合物结构分类及其结构类别间的生物合成关系；黄酮类化合物提取分离原理及主要方法；聚酰胺层析法在黄酮类化合物分离中的应用；

3、了解化学法在黄酮类结构测定中的应用。

三、重点和难点

1、重点：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。

2、难点：黄酮类化合物提取分离原理及主要方法

四、讲授基本内容和要点

（一）概述

1、基本结构和分类

2、黄酮类化合物生物合成的基本途径

3、黄酮类化合物结构分类及其结构类别间的生物合成关系

4、重要黄酮类药物及生理活性成分

（二）黄酮类化合物的理化性质

1、性状

2、溶解度

3、酸碱性

4、显色反应

5、呈色反应与结构的关系

（三）黄酮类化合物的生物活性

（四）黄酮类化合物的提取分离

1、提取

2、精制

3、分离

（五）黄酮类化合物的检识与结构鉴定

1、层析的应用

2、紫外光谱的应用 3、1H-MR谱的应用； 4、13C-NMR谱的应用；

5、MS谱的应用；

6、结构研究实例

五、专业及术语英语词汇

flavone、flavonol、flavanone、flavanonol、chalcone、isoflavone、anthocyanidin、xanthane

六、复习思考题

1、试用电子理论解释为什么黄酮类多显黄色，而二氢黄酮(醇)多无色。

2、黄芩在贮存过程中为什么会变绿?化学成分有何变化?(用化学式表达)

3、就不同的黄酮类化合物的立体结构解释其在水中溶解度规律。

4、应用碱溶酸沉法提取黄酮类化合物时，应注意哪些问题?

5、为什么红花在开花中期为黄色，开花后期或采收干燥过程中颜色渐变为红色或深红色(写出可能的化学反应)?

第六章 萜类和挥发油

一、学时数：6学时

二、目的和要求

1、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。

2、了解有重要生物活性的萜类化合物。

三、重点与难点

1、重点：萜类化合物的结构特征和主要类型；主要类型中重要代表物的结构和理化性质；萜类化合物的提取分离方法

2、难点：萜类化合物的结构类型；检识与结构鉴定

四、讲授基本内容和要点

（一）概述

1、萜类化合物的含义和分类

2、生物活性及分布

3、萜类化合物的生源学说与生物合成途径

（二）萜类化合物的结构类型及其重要代表化合物

1、单萜

2、环烯醚萜

3、倍半萜

4、二萜

5、二萜半萜

（三）萜类化合物的理化性质

1、物理性质

2、化学性质

（四）萜类化合物的提取分离

1、萜类的提取

2、萜类的分离

3、提取分离实例

（五）萜类化合物的检识与结构鉴定

1、波谱法的应用（UV、IR、MS）

2、结构鉴定实例

（六）挥发油

1、概述（定义、分布、组成和分类、生物活性及应用）

2、挥发油的性质

3、挥发油的提取

4、挥发油的分离

5、挥发油的鉴定

五、专业、术语、重要化合物英语词汇

terpenoids、empirical isoprene rule、monoterpenoids、geraniol、menthol、borneol、camphor、troponoides、iridoids、qinghaosu、artemisinin、a-santonin、azulenoids、diterpenoids、andrographolide、ginkgolides、taxol、curcumol、triptolide、tanshinone ⅡA、stevioside、guanfu base A

六、复习思考题

1、何谓生源异戊二烯法则、挥发油、Girard试剂、萜类化合物、酸值、酯值、皂化值？

2、常见的重要单萜、倍半萜、二萜、二萜半萜的代表化合物及其生物活性是什么？

3、如何鉴定挥发油？

4、环烯醚萜的结构特点是什么？稳定性如何？

第七章 三萜及其苷类

一、学时数：4学时

二、目的和要求

1、掌握三萜及其苷类化合物的理化性质与显色反应。

2、熟悉三萜皂苷类化合物的结构类型与特征；三萜及其皂苷的提取分离方法。

3、了解三萜皂苷键的裂解反应。

三、重点和难点

1、重点：掌握三萜及其苷类化合物的理化性质与显色反应。

2、难点：三萜皂苷类化合物的结构类型与特征。

四、基本内容

（一）概述

1、三萜的定义

2、三萜的分布

3、三萜的存在形式

4、三萜的研究进展

5、三萜的生物合成

（二）四环三萜

1、羊毛脂烷型

2、达玛烷型

3、甘遂烷型

4、环阿屯型

5、葫芦烷型

6、楝烷型

7、原萜烷型

（三）五环三萜

1、齐墩果烷型

2、乌苏烷型

3、羽扇豆烷型

4、木栓烷型

5、何伯烷型和异何伯烷型

（四）三萜类化合物的理化性质

1、性状

2、表面活性

3、溶解度

4、溶血作用

5、沉淀反应

6、显色反应

（五）三萜类化合物的提取与分离

1、苷元的提取与分离

2、三萜皂苷的提取与分离

（六）三萜类化合物的结构鉴定

1、常用的化学反应

2、三萜类化合物的波谱特征(UV、IR、MS、1H-NMR、13C-NMR)

3、结构测定实例

（七）三萜类化合物的生物活性

五、专业、术语、重要化合物英语词汇

triterpenes、tetracyclic triterpenoids、Triterpenoid sapogenins、Triterpenoid saponins、ginsenosides、20（S）-protopanaxadiol、oleanane、oleanolic acid、glycyrrhizic acid、Glycyrrhetinic acid、α-amyrane、Ursolic acid、Liebermann-burchard reaction、toosendanin

六、复习思考题

1、简述三萜苷元的提取分离步骤。

2、简述四环三萜的分类和结构特征。

3、三萜皂苷的物理化学性质特点是什么？

第八章 甾体及其苷类

一、学时数：6学时

二、目的和要求

1、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。

2、熟悉C21甾体化合物的结构类型和海洋甾体化合物；甾体母核的显色反应及其与三萜的区别；强心苷的结构特征；区分甲、乙型强心苷的方法；甾体皂苷元的结构类型及区分方法。

3、了解强心苷的提取与分离方法。

三、重点和难点

1、重点：甾体化合物的结构特征与分类；强心苷的理化性质；

2、难点：甾体皂苷的理化性质、提取分离方法。

四、基本内容

（一）概述

1、甾体的定义

2、研究进展

3、基本结构和分类

4、甾体的立体化学

5、甾体的颜色反应

（二）甾体化合物

1、C21甾体化合物（定义、存在形式、结构特点、结构类型、理化性质）

2、海洋甾体化合物

（三）强心苷类化合物

1、定义

2、生物合成

3、化学结构和分类

4、强心苷的理化性质

5、强心苷的颜色反应

6、强心苷的提取分离

7、强心苷的波谱特征（UV、IR、MS、1H-NMR、13C-NMR）

8、强心苷的生理活性

（四）甾体皂苷

1、概述

2、甾体皂苷的化学结构及分类

3、甾体皂苷的理化性质

4、甾体皂苷元的波谱特征（UV、IR、MS、1H-NMR）

5、甾体皂苷的提取分离

五、专业、术语、重要化合物英语词汇

steroides、C21-steroides、cyclopentano-perhydrophenanthrene、Salkowski reaction、Rosenheim reaction、pregnane、Keller-Kiliani reaction、cardiac glycosides、bufogenins、bufotoxins、digitoxigenin、cardenolide、scillanolide、bufanolide、Legal reaction、Kedde reaction、Raymond reaction、Baljet reaction、xanthydrol reaction、steroidal saponins、spirostane、spirostanols、isospirostanols、furostanols、pseudo-spirostanols

六、复习思考题

1、强心苷的结构特点及分类依据是什么？其强心作用与结构关系如何？

2、强心苷类化合物的鉴别反应有哪些？活性次甲基反应基本原理是什么？

3、甾体皂苷与三萜皂苷如何区别？甾体皂苷元、C21甾与强心苷元结构上有何异同？

第九章 生物碱

一、学时数：8学时

二、目的和要求

1、掌握生物碱的概念、命名规则、分布及存在形式；生物碱呈色、溶解性及碱性与其分子结构的关系，及其影响生物碱碱性的诸因素；生物碱提取分离的原理；

2、了解生物碱的生物合成途径；主要生物碱的骨架及结构分类；生物碱常用的检识方法；生物碱的碱性在提制和结构研究上的意义；生物碱提取分离的诸种方法；生物碱结构测定中常用的降解反应机理和对测定结构的意义。

三、重点和难点

1、重点：生物碱的定义和分类生物碱的分类和物理性质。

2、难点：生物碱呈色、溶解性及碱性与其分子结构的关系，及其影响生物碱碱性的诸因素。

四、基本内容

（一）概述

1、定义

2、分布

3、积累和储藏

4、生物碱存在形式

（二）生物碱生物合成的基本原理

1、Schiff base的形成2、Mannish reaction

3、酚氧化偶连

4、亚胺盐次级环合反应

（三）生物碱的分类、生源及其分布

1、生物碱分类的主要方法

2、来源于鸟氨酸的生物碱

3、来源于赖氨酸的生物碱

4、来源于苯丙氨酸/酪氨酸的生物碱

5、来源于色氨酸的生物碱

6、来源于萜类的生物碱

7、来源于甾体的生物碱

（四）生物碱的理化性质

1、物理性质

2、生物碱的检识（生物碱的沉淀反应、生物碱的显色反应）

3、生物碱的化学性质（碱性、成盐、C-N键的裂解反应）

（五）生物碱的提取分离

1、总生物碱的提取

2、生物碱的分离

（六）生物碱的结构鉴定

1、波谱法在生物碱的结构鉴定与测定中的应用（UV、IR、MS、1H-NMR、13C-NMR）

2、生物碱类化合物结构鉴定实例

五、专业、术语、重要化合物英语词汇

alkaloid、Schiff base、atropine、morphine、ephedrine、pseudoephedrine、berberine、palmatine、colchicines、reserpine、vinblastine、cinchonine、quinine、verticine、Dragendroff’s reagent、Hofmann degradation、exhaustive methylation、Emde degradation、von Braun ternary amine degradation、Caffeine、Codeine、Cocaine

六、思考题

1、思考生物碱的简单定义与目前较确切的表述的关系。

2、生物碱主要有哪些存在形式？

3、莨菪碱与阿托品的关系如何?如何由莨菪碱变成阿托品?

4、试论影响生物碱碱性的因素。

5、小檗碱有哪几种结构互变?产生的原因是什么?

6、熟悉有代表性的重要生物碱阿托品、麻黄素、黄连素、吗啡、利血平、长春碱、长春新碱、秋水仙碱、喜树碱、咖啡因、麦角碱、可待因、可卡因、一叶秋碱、延胡索乙素的化学结构。

7、自天然药物提取液中识别生物碱是否存在的主要反应及其试剂有哪些？生物碱沉淀试剂阳性说明一定含有生物碱吗？

第十章 海洋天然药物

一、学时数：2学时

二、目的和要求

1、熟悉大环内酯类、聚醚类、肽类、C15乙酸原化合物、前列腺素类似物等海洋天然药物。

2、了解海燕天然药物研究进展

三、重点和难点

1、重点：已知海洋天然药物类型及结构特点；海洋天然药物的发展态势。

2、难点：已知海洋天然药物类型的结构特点。

四、基本内容

（一）概述

1、海洋的地理状况

2、海洋生物的特点

3、海洋药物研究的国内外概况

4、海洋药物研究的发展趋势

5、海洋天然产物的化合物类型

（二）大环内酯类

1、特点

2、简单大环内酯类化合物

3、内酯环含有氧环的大环内酯类

4、多聚内酯类

5、其他大环内酯类

（三）聚醚类化合物

1、脂溶性聚醚类

2、水溶性聚醚类

3、聚醚三萜类

（四）肽类化合物

1、组成海洋肽类化合物的氨基酸

2、常见的海洋肽类化合物

（五）C15乙酸原化合物

1、生物合成

2、海洋生物中发现的C15乙酸原化合物

3、结构特点

4、分类

（六）前列腺素类似物

1、生理活性

2、发展概况

（七）海洋天然产物研究实例

五、专业、术语、重要化合物英语词汇

marine natural products、marine compounds、tetrodotoxin、macrolides

六、思考题

1、已知的几类海洋天然产物的结构特点是什么？

2、海洋药物的发展趋势和主要领域有哪些？

第十一章 天然药物的研究开发

一、学时数：2学时

二、目的和要求

1、熟悉天然药物的研究开发程序；

2、熟悉天然药物中生物活性成分的研究方法。

三、重点和难点

1、重点：天然药物的研究开发程序。

2、难点：天然药物的研究开发思路与设计。

四、基本内容

（一）概述

1、天然药物的研究开发面临的机遇

2、天然药物的研究开发面临的挑战

3、我国国家食品药品监督管理局颁发的中药新药注册分类情况

4、自天然药物创新药物研究开发的一般程序

（二）天然药物中开发新药途径

1、经验积累

2、偶然发现

3、药物普筛（生物活性指导下的有效成分或有效部位的提取分离）

4、代谢研究

5、天然药物化学成分的结构修饰或结构改造

6、其他

（三）天然药物化学研究方法

1、调研

2、天然药物化学成分预试

3、化学成分的分离

五、复习思考题

1、自天然药物研究开发新药的主要途径有哪些？

2、由天然药物提取分离获得的有效成分研究开发新药，属国家中药注册分类几类？

3、中药新药注册分类中有效部位的含义是什么？由有效部位开发的中药新药属于中药注册分类几类？

4、普筛发现新药的有缺点是什么？目前寻找新药的筛选方法研究进展如何？

第五篇：天然药物化学 总结归纳

天然药物化学 总结归纳

第一节 总论

一、绪论

1.天然药物化学研究内容:结构特点、理化性质、提取分离方法及结构鉴定 ⑴有效部位：具有生理活性的多种成分的组合物。⑵有效成分：具有生理活性、能够防病治病的单体物质。2.天然药物来源：植物、动物、矿物和微生物，并以植物为主。3.天然药物化学在药学事业中的地位： ⑴提供化学药物的先导化合物； ⑵探讨中药治病的物质基础；

⑶为中药炮制的现代科学研究奠定基础； ⑷为中药、中药制剂的质量控制提供依据； ⑸开辟药源、创制新药。

二、中草药有效成分的提取方法

1.溶剂提取法：据天然产物中各成分的溶解性能，选用对需要的成分溶解度大而对其他成分溶解度小的溶剂, ⑴常用的提取溶剂：

各种极性由小到大的顺序如下：

石油醚﹤苯﹤氯仿﹤乙醚﹤二氯甲烷﹤乙酸乙酯﹤正丁醇﹤丙酮﹤乙醇﹤甲醇﹤水亲脂性有机溶剂⑵各类溶剂所能溶解的成分：

1）水：氨基酸、蛋白质、糖类、生物碱盐、有机酸盐、无机盐等 2）甲醇、乙醇、丙酮：苷类、生物碱、鞣质等极性化合物

3）氯仿、乙酸乙酯：游离生物碱、有机酸、蒽醌、黄酮、香豆素的苷元等中等极性化合物

石油醚：脱脂，溶解油脂、蜡、叶绿素等小极性成分；正丁醇：苷类化合物。⑶溶剂提取的操作方法：

1）浸渍法：遇热不稳定有效成分，出膏率低，（水为溶剂需加入适当的防腐剂）2）渗漉法：

3）煎煮法：不宜提取挥发性成分或热敏性成分。（水为溶剂）4）回流提取法：不适合热敏成分；（乙醇、氯仿为溶剂）5）连续回流提取法：不适合热敏性成分。

6）超临界流体萃取技术：适于热敏性成分的提取。超临界流体：二氧化碳；夹带剂：乙醇；

7）超声波提取技术：适用于各种溶剂的提取，也适用于遇热不稳定成分的提取 2.水蒸气蒸馏法：挥发性、能随水蒸气蒸馏且不被破坏的成分。（挥发油的提取。）3.升华法：具有升华性的成分（茶叶中的咖啡因、樟木中的樟脑）

三、中草药有效成分的分离与精制 1.溶剂萃取法: ⑴正丁醇-水萃取法使皂苷转移至正丁醇层（人参皂苷溶在正丁醇层，水溶性杂质在水层）。⑵乙酸乙酯-水萃取法使黄酮苷元转移至乙酸乙酯层 2.沉淀法: ⑴溶剂沉淀法：

1）水／醇法：多糖、蛋白质等水溶性大分子被沉淀； 2）醇／水法：除去树脂、叶绿素等脂溶性杂质。⑵酸碱沉淀法：

1）碱提取酸沉淀法:黄酮、蒽醌、有机酸等酸性成分。2）酸提取碱沉淀法:生物碱。

⑶盐析法：三颗针中提取小檗碱就是加入氯化钠促使其生成盐酸小檗碱而析出沉淀的。

第二节 苷类

1.定义：苷类（又称配糖体）：是指糖或糖的衍生物端基碳原子上的羟基与非糖物质脱水缩合而形成的一类化合物。

亲水性有机溶剂苷键：苷元与糖的连接键；苷键原子：苷键上的原子；苷元：非糖部分

一、苷的分类与典型的代表化合物 1.分类：

①按苷在植物体内的存在状况分类：

⑴原生苷：原存在于植物体内的苷；如苦杏仁苷；

⑵次生苷：提取分离过程水解失去部分糖的苷。如苦杏仁苷水解后失去一分子葡萄糖而形成的野樱苷。

②按成苷键的原子分类：O-苷、S-苷、N-苷和C-苷，其中最常见的是O-苷 ⑴氧苷：苷键原子为氧，包括醇苷、酚苷、氰苷、酯苷和吲哚苷

1）醇苷：是通过醇羟基与糖端基羟基脱水缩合而成的苷。（可以改善心脏功能，治疗老年冠心病有良效的红景天苷）2）酚苷：通过酚羟基而成的苷，（天麻苷具有镇静催眠、镇痛作用，治疗眩晕症、神经性头痛、面瘫症有显）3）氰苷：是指一类α-羟腈的苷，易水解，尤其在酸和酶催化时水解更快，（苦杏仁苷）4）酯苷：以羧基和糖的端基碳相连接。（具有抗真菌活性的山慈菇苷A）⑵硫苷：苷键原子为硫。（黑芥子苷具有抗炎、止痛作用）

⑶氮苷：苷元氮原子与糖或糖的衍生物的端基碳直接连接而成的苷。（巴豆苷、鸟苷、腺苷）⑷碳苷：苷元碳原子与糖或糖的衍生物端基碳直接连接而成的苷。（具有泻下作用的芦荟苷、芒果苷）

二、苷的理化性质

1.性状：有苦味，如龙胆苦苷；也有非常甜的，如甜菊苷。

2.旋光性：多数苷类呈左旋，但水解后，由于生成的糖常是右旋，因而使混合物呈右旋。3.溶解性：

⑴苷类：可溶于甲醇、乙醇、含水的丁醇中； ⑵大分子单糖苷：可溶于低极性有机溶剂;⑶苷元：一般易溶于亲脂性有机溶剂； 4.苷键的裂解：

⑴酸催化水解：苷键具有缩醛结构；水或稀醇溶液中进行；常用盐酸作催化剂 酸水解的易难顺序为：N-苷>O-苷>S-苷>C-苷。⑵酶催化水解：

①转化糖酶水解：β-果糖苷键； ②麦芽糖酶水解：α-葡萄糖苷键； ③杏仁苷酶水解: β-葡萄糖苷键； ④纤维素酶水解：β-葡萄糖苷键。⑶碱催化水解：酯苷、酚苷

5.苷的检识:Molisch反应：α-萘酚乙醇+浓硫酸=紫色环。[糖类]

三、提取

1.原生苷的提取:抑制或破坏酶的活性，采用水、甲醇、70%以上乙醇提取，尽量勿接触酸和碱，以免苷键被水解。2.次生苷的提取：利用酶活性，有水，30～40℃发酵的办法，根据苷类的极性大小，选择合适的溶剂进行提取。

第三节 香豆素类

1.香豆素定义：具有苯骈α-吡喃酮母核的天然产物的总称

2.香豆素结构特征：是顺式邻羟基桂皮酸分子内脱水而成的内酯。.一、香豆素的分类与典型的代表化合物

1.简单香豆素类：苯环上有取代基；C-7位有含氧基团，故伞形花内酯常可视为香豆素类的母体。（有抗菌、消炎、止咳、平喘作用的七叶内酯和七叶苷，是治疗痢疾的主要有效成分）2.呋喃香豆素类：异戊烯基与邻位酚羟基环合成呋喃环，（光敏物质补骨脂素，以其与长波紫外线联合使用可以治疗银屑病和白癜风）

3.吡喃香豆素类：C-6或C-8位上异戊烯基与邻位酚羟基环合成2，2-二甲基-α-吡喃环结构，（花椒内酯具有细胞毒和抗菌和解痉作用）

二、香豆素理化性质 1.性状：

⑴游离香豆素：完好结晶，多具香味；

⑵小分子香豆素：挥发性，随水蒸气蒸馏，能升华； ⑶香豆素苷：多数无香味和挥发性，也不能升华。2.溶解性：

⑴游离香豆素：可溶于沸水，⑵香豆素苷：极性增大能溶于水、甲醇、乙醇，难溶于乙醚、苯等极性小的有机溶剂。

3.与碱的作用：具有内酯结构，稀碱液→顺式邻羟基桂皮酸盐→溶于水，酸化→游离香豆素→难溶于水

三、香豆素显色反应 1.荧光性质：

⑴紫外光下大多具有荧光 ⑵碱液中荧光增强 ⑶香豆素母核无荧光 ⑷C-7-OH呈强烈的蓝色荧光

2.异羟肟酸铁反应：内酯结构→碱性+盐酸羟胺→异羟肟酸→酸性+三价铁离子→显红色。

四、香豆素的提取 1.溶剂提取法：

⑴游离香豆素：乙醚、醋酸乙酯等提取； ⑵香豆素苷：水、醇等加热提取。

2.碱溶酸沉法：具有内酯环，不宜用此法提取的香豆素：8-酰基的香豆素、5-羟基的香豆素 3.水蒸气蒸馏法：小分子游离香豆素具有挥发性

第四节 蒽醌类化合物

1.蒽醌类：是一类比较重要的活性成分，天然蒽醌类的基本母核是蒽的中位羰基衍生物。

一、蒽醌的分类及典型的代表化合物 1.羟基蒽醌类:(大黄和虎杖中具有抗菌作用的大黄素、大黄酸、大黄酚、大黄素甲醚、芦荟大黄素均属于该类型； 茜草中的有效成分为茜草素)2.蒽酚或蒽酮类:蒽醌在酸性下易被还原的互变异构体。(杀灭真菌作用的柯桠素，是治疗疥癣等皮肤病有效的外用药)3.二蒽酮类:以苷的形式存在；

(二蒽酮类成分番泻苷A、B、C、D等为大黄及番泻叶中致泻的有效成分)

二、蒽醌类理化性质

1.一般性状:黄色至橙红色固体，游离蒽醌：完好的结晶形状；蒽醌苷：多是粉末状。2.升华性: ⑴游离蒽醌具有升华性，蒽醌苷类无升华性。⑵升华物常具一定的晶型，可用做蒽醌的鉴别，(大黄蒽醌的升华物为羽毛状结晶)3.溶解性: ⑴游离蒽醌：亲脂性强;微溶或不溶于水。

⑵蒽醌苷：极性增大，易溶于乙醇、甲醇中，热水中溶解度增大；几乎不溶于亲脂性有机溶剂。⑶羟基蒽醌苷及苷元：有酚羟基，溶于碱性溶液中，酸化后又可析出沉淀，该性质可用于提取分离。4.酸性:有羧基、酚羟基； 酸性强弱有以下规律：

⑴羧基酸性较强:具有芳香酸的通性，能溶于碳酸氢钠溶液中。⑵蒽醌苯环上β-OH酸性＞α-OH酸性 ⑶酚羟基数目增多则酸性增强：

羟基蒽醌类酸性强弱顺序及可以溶的碱液如下：用于提取分离羟基蒽醌类化合物

5.碱性:羰基上的氧原子有微弱的碱性+浓硫酸=盐→阳碳离子

⑴大黄酚为暗黄色，溶于浓硫酸转为红色，⑵大黄素为橙红色，溶于浓硫酸变为红色，⑶其他羟基蒽醌在浓硫酸中一般呈红至红紫色。

三、蒽醌类化合物的显色反应 1.菲格尔反应 2.碱色呈色反应

四、蒽醌类化合物的提取

1.有机溶剂提取法：游离蒽醌，可用极性较小的有机溶剂（氯仿、苯），提取

第五节 黄酮类化合物

1.黄酮类化合物：泛指两个苯环（A-环与B-环）通过中央三碳链相互连接而成的一系列化合物。2.黄酮类结构特征：具有C6-C3-C6的基本骨架，多数黄酮类化合物以2-苯基色原酮为基本母核。

一、黄酮的结构分类及典型代表化合物

分类依据：中央三碳链的氧化程度、B环连接位置（C-2或C-3位）、三碳链是否成环。1.黄酮类：2-苯基色原酮为基本母核，C-3位无氧取代基。

（黄芩苷是黄芩中主要抗菌、消炎有效成分，双黄连注射液的主要活性成分。2.黄酮醇类：2-苯基色原酮为基本母核，C-3位有含氧取代基。

(槐米中的槲皮素及其苷（芦丁），后者具有维生素P样作用，用作高血压的辅助治疗剂)(银杏叶中的山柰酚、槲皮素是黄酮醇类，具有扩张冠状血管和增加脑血流量作用)3.二氢黄酮（醇）类:C-

2、C-3位双键被还原物质。

(陈皮中的橙皮苷，有维生素P样作用，用于治疗冠心病)(水飞蓟宾具有保肝、提高肝脏解毒能力的作用)4.异黄酮类:B环连接在C-3位上

⑴葛根总异黄酮有增加冠状动脉血流量及降低心肌耗氧量等作用；

⑵葛根主要成分大豆素、大豆苷及葛根素等，均能缓解高血压患者的头痛症状，大豆素具有雌激素样作用。5.查耳酮类:两个苯环之间的三碳链为开链结构(红花中红花黄色素，具有治疗心血管疾病的作用)6.花色素类(花青素):水溶性色素，多以苷的形式存在。7.黄烷醇类(儿茶素):儿茶的主要成分（+）儿茶素。

二、黄酮类化合物的理化性质 1.旋光性：二氢黄酮、黄烷醇

黄酮呈色原因：分子有交叉共轭体系及助色团（OH、OCH3等）。各类黄酮的颜色特点：

①黄酮、黄酮醇及其苷：灰黄至黄色，②查耳酮：黄至橙黄色，③二氢黄酮不显色 ④异黄酮类显微黄色 2.溶解性: ⑴游离苷元：易溶于有机溶剂及稀碱水溶液中。1）黄酮、黄酮醇、查耳酮：平面性分子，难溶于水；

2）二氢黄酮及二氢黄酮醇：非平面分子，有利于水分子进入，水溶度稍大。3）花色素苷元（花青素）：离子形式存在，具有盐的通性，水溶度较大。⑵黄酮苷：水溶性相应加大,易溶于甲醇、乙醇，难溶于亲脂性有机溶剂 3.酸性:有酚羟基；

酸性强弱顺序依次为：（黄酮为例——7,4’-二OH > 7或4’-OH > 一般酚OH > 5-OH）

三、黄酮类化合物显色反应 1.盐酸-镁粉（或锌粉）反应：

⑴黄酮、黄酮醇、二氢黄酮（醇）：橙红至紫红色； ⑵查耳酮、儿茶素:不显色反应； ⑶异黄酮类：除少数例外，也不显色。2.四氢硼钠（钾）反应：

⑴二氢黄酮（醇）类：显红色至紫色 ⑵其他黄酮类化合物：均不显色。3.三氯化铝反应：显黄色并有荧光。

四、黄酮类化合物提取

1.溶剂提取法：提取溶剂为乙醇和甲醇。2.碱提酸沉法：芦丁、橙皮苷、黄芩苷均用此法

第六节 萜类与挥发油

1.萜类化合物的定义：是概括所有异戊二烯聚合物及其含氧衍生物的总称。

2.挥发油：是存在于植物中的一类具有芳香气味、可随水蒸气蒸馏出来，与水不相混溶的挥发性油状成分的总称。

一、萜类化合物

1.单萜:由两个异戊二烯单元聚合而成的化合物及其衍生物,是挥发油的主要组分； ⑴薄荷油具有镇痛、止痒、局部麻醉作用的，其主要成分薄荷醇属于单环单萜；

⑵辣薄荷酮（胡椒酮）具有松弛平滑肌的作用，是治疗支气管哮喘的有效成分，也属于单环单萜； ⑶龙脑（俗名冰片）具有发汗、止痛、镇痉和防虫腐作用，为双环单萜； ⑷梓醇苷属于环烯醚萜类，是地黄中降血糖的有效成分。

2.倍半萜:3个异戊二烯单元聚合成的化合物及其衍生物,是挥发油的主要组分；

①青蒿素：单环倍半萜内酯，抗恶性疟疾；临床应用药物：青蒿素及其衍生物青蒿素琥珀单酯、蒿甲醚。②莪术醇：双环倍半萜，来源于莪术、郁金，具有抗肿瘤作用。③莪术油：具有抗病毒作用，其注射剂已经应用于临床。3.二萜:4个异戊二烯单元聚合而成的化合物及其衍生物。

①穿心莲内酯：双环二萜类，具有抗菌、抗炎作用上用于治疗感冒、流感病毒引起的上呼吸道感染、支气管炎症等。②银杏内酯：二环二萜，治疗心血管疾病银杏制剂的有效成分之一；

③紫杉醇：三环二萜类，具有抗癌活性的多种制剂已应用于临床，是目前临床上抗肿瘤效果最好的药物；

④甜菊苷：四环二萜类，其甜度为蔗糖的300倍，广泛应用于医药与食品行业，作为糖尿病患者用药与食品添加剂。

二、挥发油

1.挥发油化学组成：

⑴萜类成分：主要是单萜和倍半萜类。氧衍生物是挥发油芳香气味的主要组成成分。

(樟脑油中樟脑（50%），桉叶油中桉油精（70%）)⑵芳香族化合物：挥发油中芳香族化合物多为苯丙素类含氧衍生物，(丁香油中抑菌、镇静作用的丁香酚，桂皮油中的桂皮醛)⑶脂肪族成分：挥发油中的脂肪族成分多为一些小分子化合物；(鱼腥草挥发油中的癸酰乙醛，亦称鱼腥草素，具有抗菌活性)2.挥发油的一般性质（通性）⑴性状：

1）颜色：挥发油大多为无色或淡黄色液体，有些挥发油溶有色素因而显特殊颜色。

2）液体：常温下为透明液体，挥发油所含主要成分可析出结晶，习称为“脑”；滤去析出物的油称为“脱脑油”。3）气味：挥发油大多为香味。少数挥发油具有异味，(鱼腥草挥发油有鱼腥味)⑵挥发性：均具有挥发性，可随水蒸气蒸馏，该性质可用于区别脂肪油和提取。

⑶溶解性：溶于高浓度乙醇，易溶于乙醚、二硫化碳、石油醚亲脂性有机溶剂，难溶于水 ⑷物理常数：挥发油的物理常数有以下几种

1）比重：多数挥发油比水轻，习称为“轻油”；少数挥发油比水重，习称为“重油”。(丁香油、桂皮油均为“重油”)2）折光性：一般在1.43～1.61之间。3）旋光性：比旋度一般在+97°～+117°的范围内。4）沸点：一般在70～300℃之间。

⑸不稳定性：应置入棕色瓶内，密塞，低温保存。

3.挥发油的检识:气味、挥发性、物理常数均可作为挥发油质量检查的指标。⑴一般检查：挥发性(如油斑能挥散，可能含有挥发油；如油斑不消失，可能含油脂)⑵物理常数测定：折光率、比旋度、相对密度是鉴定挥发油常用的物理常数。

⑶薄层层析检识：香草醛-浓硫酸试剂、香草醛-浓盐酸试剂+105℃加热→显示不同颜色。4.挥发油的提取:（1）水蒸气蒸馏法

（2）超临界流体萃取法：用CO2超临界流体提取植物的挥发油；

第七节 甾体及其苷类

1.强心苷定义：是生物界中存在的一类对心脏具有显著生物活性的甾体苷类。

2.皂苷：是一类结构比较复杂的苷类化合物。因其水溶液振摇后能产生大量持久似肥皂样的泡沫，故而得名。

一、强心苷类

1.强心苷的结构及典型代表化合物： ⑴强心苷元的取代基特点：

①甾体母核中C3、C14位常各有一个羟基 ②C3位羟基与糖结合成苷。

③甾核C10、C13、C17位上有三个侧链； ④C17位侧链为不饱和内酯环。

根据内酯环的不同，强心苷苷元有甲型、乙型强心苷元两类：

1）甲型强心苷元：C17侧链为五元不饱和内酯环的称为甲型强心苷元，又称强心甾烯型。（洋地黄毒苷元）2）乙型强心苷元：C17侧链为六元不饱和内酯环的称乙型强心苷元，又称海葱甾烯型或蟾酥甾烯型 ⑵强心苷中常见的糖：葡萄糖，6-去氧糖，2，6-去氧糖，（D-洋地黄毒糖、D-加拿大麻糖、D-地芰糖）⑶强心苷分类及典型代表化合物：

1）按苷元结构特点分类：甲型强心苷；乙型强心苷。2）按糖的种类及与苷元的连接方式分类：

Ⅰ型：（2，6二去氧糖），毛花洋地黄苷C（毛花苷C）。Ⅱ型：（6-去氧糖），真地吉他林。Ⅲ型：（D-葡萄糖），如绿海葱苷。

毛花洋地黄与紫花洋地黄强心苷来源与作用特点： 1）洋地黄苷C为一级苷，其他强心苷多为次级苷。2）洋地黄毒苷为次级苷

3）羟基洋地黄毒苷由于C16-OH，亲脂性低 4）异羟基洋地黄毒苷由于C12-OH，亲脂性降低，5）去乙酰毛花洋地黄苷C比一级苷毛花洋地黄苷C少一个乙酰基，为一种速效强心苷。2.强心苷的理化性质：

⑴性状：强心苷大多是无色结晶或无定形粉末，具有旋光性，味苦，对黏膜有刺激性。⑵溶解性：

原生苷：含糖多且有葡萄糖，可溶于水、醇等； 次生苷：亲水性减弱可溶于乙酸乙酯、含水氯仿等； ⑶水解性：强心苷苷键被酶、酸、碱水解。1）强碱水解：使强心苷内酯环而水解或裂解。

2）稀碱水解：（碳酸氢钠（钾）、稀氢氧化钙）溶液等可使酰基脱去而内酯环不受影响。（毛花洋地黄苷丙c→西地兰）3）酶（水）解：30～40℃的条件能水解糖链末端的葡萄糖，生成次生苷。

4）酸水解：由于糖结构不同，水解条件、水解程度、所得产物也有差异。（西地兰→地高辛）3.强心苷的显色反应：苷元甾体母核、C17侧链五元不饱和内酯环及2，6-二去氧糖反应进行的。⑴甾体母核的显色反应： 1）醋酐浓硫酸反应 2）三氯醋酸反应 3）三氯化锑反应

⑵五元不饱和内酯环显色反应（甲型强心苷）：亚硝酰铁氰化钠反应：吡啶+亚硝酰铁氰化钠+氢氧化钠→深红色 ⑶2-去氧糖的鉴别反应：三氯化铁-冰醋酸反应：冰醋酸溶解+三氯化铁+浓硫酸→冰醋酸层为蓝色，界面处呈红棕色 4.强心苷的提取

二、皂苷类

1.皂苷的结构及典型化合物生物活性与用途： ⑴甾体皂苷：甾体皂苷属于甾体化合物；

（薯蓣皂苷与原薯蓣皂苷：二者是地奥心血康的主要成分，用以治疗冠心病、心绞痛）⑵三萜皂苷：三萜皂苷是三萜类衍生物； 1）人参皂苷Rg1有中枢神经兴奋及抗疲劳作用

2）甘草酸、甘草次酸有促肾上腺皮质激素（ACTH）样活性;甘草酸单铵、甘草酸二铵（甘利欣）临床作为抗肝炎药

如：菝葜皂苷具显著的抗真菌作用；蜘蛛抱蛋皂苷具有较强的杀螺活性；心脑舒通为蒺藜果实中提取的总皂苷制剂，对扩冠、缓解心绞痛、改善心肌缺血有一定疗效。剑麻皂苷元：为甾体皂苷元，是合成激素原料。2.皂苷的理化性质：

⑴性状：具苦味和辛辣味；对人体黏膜有刺激性。

⑵溶解性：皂苷：极性大，可溶于水，易溶于热水、稀醇；次级皂苷：水中溶解度降低，易溶于醇、丙酮等；甾体皂苷元：易溶于石油醚、氯仿、乙醚等。

⑶表面活性：分子内亲水性的糖和亲脂性的苷元部分达到平衡状态，降低水溶液表面张力。⑷溶血性：

1）溶血指数：最低皂苷溶液浓度

2）溶血现象应用：含有皂苷的药物不能制作注射剂供静脉注射

3.呈色反应：醋酐浓硫酸反应：醋酐溶解+醋酐浓硫酸：甾体皂苷：污绿色 三萜皂苷：红紫色或蓝色 4.皂苷的提取：

1）酸性皂苷提取：碱提酸沉法（甘草酸）2）甾体皂苷元提取：酸水解有机溶剂提取法

第八节 生物碱

1.生物碱定义：含氮有机化合物+有较复杂的氮杂环结构+具碱性且能和酸结合生成盐+有较强的生物活性。

一、结构分类及典型化合物生物活性与用途 1.有机胺类：氮原子结合在侧链上

1）麻黄碱：平喘、收缩血管、兴奋中枢神经的作用；临床上有盐酸麻黄碱片、茶碱麻黄碱片，用于平喘； 2）秋水仙碱：氮原子在侧链成酰胺状态，治疗急性痛风，有抑制癌细胞生长的作用。2.茛菪烷（颠茄烷类）衍生物：是由吡咯啶和哌啶骈合而成的杂环化合物。

莨菪碱为左旋体，消旋化后成为阿托品，两者均有解痉镇痛和散瞳、解有机磷中毒作用；东莨菪碱防晕和镇静药物。3.异喹啉衍生物：

1）小檗碱：抗菌作用，2）吗啡碱：有强镇痛以及可待因属于此类型。4.喹啉类生物碱：

1）奎宁碱：具有抗疟作用；

2）喜树碱：有很强的抗肿瘤作用，其衍生物羟喜树碱注射剂临床上用于治疗多种肿瘤；

如：具有镇痛作用的乌头碱，具有抗癌作用的苦参碱，具有降压作用的利血平，具有中枢兴奋作用的咖啡因等。

二、生物碱的理化性质

1.性状：烟碱、槟榔碱：呈液态，麻黄碱：有挥发性，共轭体系及助色团：小檗碱呈黄色，苦参碱：苦味或辛辣感，甜菜碱：甜味 2.旋光性：多呈左旋，一般左旋体活性显著强于右旋体

3.碱性及表示方法：

⑴碱性来源：氮原子上有一孤对电子，能接受质子，表现出碱性，与酸结合成盐。⑵碱性的表示方法：pKa值越大，生物碱的碱性越强 ⑶生物碱的碱性强弱顺序： ①强碱：胍类、季铵碱类 ②中强碱：脂胺类、脂氮杂环类 ③弱碱：芳胺类、六元芳氮杂环类 ④近中性碱（极弱碱）：酰胺类、五元芳氮杂环类 4.溶解性：

⑴脂溶性生物碱：难溶于水，易溶于亲脂性有机溶剂中，特别在氯仿中溶解度最大，在甲醇、乙醇、丙酮中亦能溶解。⑵水溶性生物碱：易溶于水，可溶于极性大有机溶剂，难溶于亲脂性有机溶剂。（季铵类）

⑶两性生物碱：碱性氮原子,又具有酸性的羧基或酚羟基。（两性生物碱吗啡：即溶于酸水和又溶于碱水）⑷生物碱盐：易溶于水，可溶于甲醇、乙醇，难溶于亲脂性有机溶剂。

无机酸盐水溶性＞有机酸盐；无机含氧酸盐＞不含氧酸盐；小檗碱生成盐酸盐后，水溶性明显减弱

三、生物碱的鉴别

1.生物碱沉淀试剂：最常用碘化铋钾试剂，产生橘红色沉淀。2.沉淀反应的条件：是在酸水溶液中进行的。

四、生物碱的提取

1.酸水提取法：有机溶剂萃取法处理水溶性杂质

2.醇类溶剂提取法：甲醇或乙醇为常用溶剂 3.亲脂性有机溶剂提取法：氯仿为常用溶剂

第九节 其他成分

一、鞣质（单宁）多元酚类化合物 1.结构与分类：

⑴可水解鞣质：酚酸与多元醇通过苷键和酯键形成的化合物。

组成基本单位：没食子酸。可被酸、碱和酶催化水解。（中药五倍子中五倍子鞣质）⑵缩合鞣质：组成单元：黄烷-3-醇类，常见儿茶素。（肉桂鞣质A）2.除鞣质的方法： ⑴热处理法：

⑵石灰沉淀法：鞣质+钙离子→不溶性沉淀 ⑶明胶沉淀法：

二、有机酸

1.结构与分类：芳香族有机酸、脂肪族有机酸和萜类有机酸。⑴芳香族有机酸：芳香酸主要是苯丙酸及其衍生物

1）绿原酸为3-咖啡酰奎宁酸：金银花抗菌和茵陈利胆有效成分。2）水杨酸：其二乙胺盐或镁盐作为消炎镇痛非甾体抗感染药应用于临床。

3）马兜铃酸存在广防己、青木香等药材，可导致急性肾衰竭、急性肾小管坏死等严重毒副作用，⑵脂肪族有机酸：柠檬酸、苹果酸、酒石酸、琥珀酸 ⑶萜类有机酸：甘草次酸、齐墩果酸 2.有机酸的提取： ⑴有机溶剂提取法 ⑵离子交换法

三、氨基酸、蛋白质 1.氨基酸：

⑴有效成分为氨基酸中药：天冬、玄参、棉根中的天门冬素具有镇咳和平喘作用；三七中的田七氨酸具有止血作用。⑵氨基酸性质：

1）为酸碱两性化合物，易溶于碱水和酸水； 2）能溶于水，难溶于亲脂性有机溶剂； 3）用茚三酮作为氨基酸检识的试剂。2.蛋白质：

⑴有生物活性的蛋白质中药：

天花粉中的天花粉蛋白，临床用于中期妊娠引产； 半夏鲜汁中的半夏蛋白具有抑制早期妊娠作用。

⑵蛋白质溶解特点：多溶于水形成胶体溶液，加热煮沸变性凝固沉淀析出；不溶于有机溶剂。⑶除去中药制剂中蛋白质：水提醇沉法

四、多糖

1.多糖：十个以上单糖基通过苷键连接而成的聚糖。2.作为有效成分的多糖：

1）黄芪多糖可增强机体的免疫功能；

2）香菇多糖、灵芝多糖等有抗肿瘤的作用；

3）昆布中的昆布素有治疗动脉粥样硬化的作用；

4）银耳多糖能有效地保护肝细胞。

3.多糖性质：无甜味，大多不溶于水、稀醇等有机溶剂。有的多糖可以溶于热水或碱水；多视为杂质除去。4.提取或除去多糖：水提醇沉法。