天然药物化学 · 免费试读
备考精编（系统复习版）（节选）
天然药物化学—整理笔记
1.天然药物化学 概述：天然药物化学是药物化学的一个分支学科。它主要用现代科学理论和技术方法研究天然化学物资；具体内容包括主要类型的天然化学成分的结构类型、提取分离方法、结构测定等。
来源：植物（为主）、动物、矿物天然药物中的活性成分是其药效的物资基础。
2.提取分离的方法
1)提取前文献查阅综述和药材生药鉴定
2)提取方法
（一）溶剂提取法 原理：“相似者相溶”，通过选择适当溶剂将中药中的化学成分从药材中提取出来。
常见溶剂的极性强弱顺序：石油醚(低沸点—高沸点)<环己烷<二硫化碳<四氯化碳<三氯乙烯<苯<二氯甲烷<氯仿<乙醚<乙酸乙酯<丙酮<乙醇<甲醇<乙腈<水<吡啶<乙酸
分类：①浸渍法 ②渗漉法：不断向粉碎的中药材中添加新鲜浸出溶剂，使其渗过药材，从渗漉筒下端出口流出浸出液的方法。缺点：消耗溶剂量大，费时长，操作麻烦。
③煎煮法 ④回流提取法 ⑤连续回流提取法：可弥补回流提取法中溶剂消耗量大，操作台繁琐的不足，实验室常用索氏提取器（沙氏）来完成本法操作。缺点：时间长，受热易分解的成分不宜使用此法。 ⑥超临界流体萃取技术 ⑦超声波提取技术
（二）水蒸气蒸馏法
①适用范围：具有挥发性、能随水蒸气蒸馏而不被破坏、且难容或不溶于水是我成分的提取。
②原理：给予两种互不相溶的液体共存时，各组分的蒸汽压和它们在纯粹状态时的蒸汽压相等，而另一种液体的存在并不影响它们的蒸汽压，混合体系的总蒸汽压等于两纯组分蒸汽压之和，由于体系中的蒸汽压比任何一组分的蒸汽压都高，所以混合物的沸点比任一组分的沸点为低。
（三）升华法 原理：遇热挥发 使用范围：游离蒽醌 （四）压榨法 原理：机械挤压 适用范围：新鲜药材，种子植物油 3)分离纯化法 ①根据物质溶解度的不同进行分离 a.温度不同,溶解度不同 b.改变溶液的极性去杂 c.酸碱法 d.沉淀法 ②根据物质分配比不同极性分离 原理: 利用物质在两种互不相溶的溶剂中的分配系数的不 同达到分离 a.液-液萃取法 b.反流分布法 c.液滴逆流层析法 d.高速逆流层析法 e.GC法 f.LC法: LC分配层析载体主要有---硅胶,硅藻土,纤维素等;有正反相之分; 压力有低、中、高之分;载量有分析、制备之分。 ③根据物质吸附性不同极性分离 a. ※极性吸附剂 （如SiO2,Al2O3...）极性强，吸附力大 ※非极性吸附剂 (如活性炭一对非极性化合物的吸附力强(洗脱时洗脱力随洗脱剂 的极性降低而增大)。 b.化合物的极性大小依化合物的官能团的极性大小而定; 溶剂的极性大小可按其介电常数(ε)大小排列（极性渐大> ）： 己烷 苯 无水乙醚 CHCl3 AcOEt 乙醇 甲醇 水 ε 1.88 2.29 4.47 5.20 6.11 26.0 31.2 81.0 c.氢键力吸附 聚酰胺吸附层析--洗脱剂的洗脱力由小到大为: 水> 甲醇> 丙酮> NaOH液> 甲酰胺> 尿素水液 ④根据物质分子的大小进行分离 如葡萄糖凝胶(SephadexG and LH-20...)过泸法 等。 凝胶滤过法的原理： ⑤根据物质解离程度不同的分离法
离子交换法：强酸：-SO3H 强碱：-N+(CH3)3Cl-弱酸：-CO2H 弱碱：-NH2(NH,N)
第二章：糖和苷
- 糖 又称作碳水化合物(carbohydrates)，是自然界存在的一类重要的天然产物，是生命活动所必需的一类物质，和核酸、蛋白质、脂质一起称为生命活动所必需的四大类化合物。按照其聚合程度可分为单糖、低聚糖（寡糖）和多糖等。
苷类 又称配糖体(glycoside)，是由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。
糖和苷类的生理活性是多种多样的，糖是植物光合作用的初生产物，通过它进而合成了植物中的绝大部分成分。所以糖类除了作为植物的贮藏养料和骨架之外，还是其它有机物质的前体。一些具有营养、强壮作用的药物，如山药、何首乌、大枣等均含有大量糖类。苷类种类繁多，结构不一，其生理活性也多种多样，在心血管系统、呼吸系统、消化系统、神经系统以及抗菌消炎，增强机体免疫功能、抗肿瘤等方面都具有不同的活性，苷类已成为当今研究天然药物中不可忽视的一类成分。许多常见的中药例如人参、甘草、柴胡、黄芪、黄芩、桔梗、芍药等都含有苷类。
糖苷的物理性质：
一、 状： 形：苷类化合物多数是固体，其中糖基少的可以成结晶，糖基多的如皂苷，则多呈具有吸湿性的无定无形粉末。 味：苷类一般是无味的，但也有很苦的和有甜味的，如甜菊苷(stevioside)，是从甜叶菊的叶子中提取得到的，属于贝壳杉烷型四环二萜的多糖苷，比蔗糖甜300倍，临床上用于糖尿病患者作甜味剂用，无不良反应。 色：苷类化合物的颜色是由苷元的性质决定的。糖部分没有颜色。
考场背诵速记版（节选）
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天然药物化学 概述：天然药物化学是药物化学的一个分支学科。它主要用现代科学理论和技术方法研究天然化学物资；具体内容包括主要类型的天然化学成分的结构类型、提取分离方法、结构测定等。
来源：植物（为主）、动物、矿物天然药物中的活性成分是其药效的物资基础。 -
提取分离的方法
1)提取前文献查阅综述和药材生药鉴定2)提取方法
（一）溶剂提取法 原理：“相似者相溶”，通过选择适当溶剂将中药中的化学成分从药材中提取出来。
常见溶剂的极性强弱顺序：石油醚(低沸点—高沸点)<环己烷<二硫化碳<四氯化碳<三氯乙烯<苯<二氯甲烷<氯仿<乙醚<乙酸乙酯<丙酮<乙醇<甲醇<乙腈<水<吡啶<乙酸
分类：①浸渍法 ②渗漉法：不断向粉碎的中药材中添加新鲜浸出溶剂，使其渗过药材，从渗漉筒下端出口流出浸出液的方法。缺点：消耗溶剂量大，费时长，操作麻烦。
③煎煮法 ④回流提取法 ⑤连续回流提取法：可弥补回流提取法中溶剂消耗量大，操作台繁琐的不足，实验室常用索氏提取器（沙氏）来完成本法操作。缺点：时间长，受热易分解的成分不宜使用此法。 ⑥超临界流体萃取技术 ⑦超声波提取技术
（二）水蒸气蒸馏法
①适用范围：具有挥发性、能随水蒸气蒸馏而不被破坏、且难容或不溶于水是我成分的提取。
②原理：给予两种互不相溶的液体共存时，各组分的蒸汽压和它们在纯粹状态时的蒸汽压相等，而另一种液体的存在并不影响它们的蒸汽压，混合体系的总蒸汽压等于两纯组分蒸汽压之和，由于体系中的蒸汽压比任何一组分的蒸汽压都高，所以混合物的沸点比任一组分的沸点为低。
（三）升华法 原理：遇热挥发 使用范围：游离蒽醌 （四）压榨法 原理：机械挤压 适用范围：新鲜药材，种子植物油 3)分离纯化法 ①根据物质溶解度
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糖 又称作碳水化合物(carbohydrates)，是自然界存在的一类重要的天然产物，是生命活动所必需的一类物质，和核酸、蛋白质、脂质一起称为生命活动所必需的四大类化合物。按照其聚合程度可分为单糖、低聚糖（寡糖）和多糖等。
苷类 又称配糖体(glycoside)，是由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。糖和苷类的生理活性是多种多样的，糖是植物光合作用的初生产物，通过它进而合成了植物中的绝大部分成分。所以糖类除了作为植物的贮藏养料和骨架之外，还是其它有机物质的前体。一些具有营养、强壮作用的药物，如山药、何首乌、大枣等均含有大量糖类。苷类种类繁多，结构不一，其生理活性也多种多样，在心血管系统、呼吸系统、消化系统、神经系统以及抗菌消炎，增强机体免疫功能、抗肿瘤等方面都具有不同的活性，苷类已成为当今研究天然药物中不可忽视的一类成分。许多常见的中药例如人参、甘草、柴胡、黄芪、黄芩、桔梗、芍药等都含有苷类。
糖苷的物理性质：
一、 状： 形：苷类化合物多数是固体，其中糖基少的可以成结晶，糖基多的如皂苷，则多呈具有吸湿性的无定无形粉末。 味：苷类一般是无味的，但也有很苦的和有甜味的，如甜菊苷(stevioside)，是从甜叶菊的叶子中提取得到的，属于贝壳杉烷型四环二萜的多糖苷，比蔗糖甜300倍，临床上用于糖尿病患者作甜味剂用，无不良反应。 色：苷类化合物的颜色是由苷元的性质决定的。糖部分没有颜色。
二、溶解性： 化合物糖苷化以后，由于糖的引入，结构中增加了亲水性的羟基，因而亲水性增强。苷类的亲水性与糖基的数目有密切的关系，往往随着糖基的增多而增大，大分子苷
元的苷元（如甾醇
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碳苷的分类
是一类糖基和苷元直接相连的苷。组成碳苷的苷元多为酚性化合物，如黄酮、查耳酮、色酮、蒽醌和没食子酸等。尤其以黄酮碳苷最为常见。碳苷常与氧苷共存，它的形成是由苷元酚羟基所活化的邻对位的氢与糖的端基羟基脱水缩合而成。因此，在碳苷分子中，糖总是连在有间二酚或间苯三酚结构的环上。黄酮碳苷的糖基均在A环的6位或8位。碳苷类化合物具有溶解度小、难以水解的特点。 -
酸催化水解
规律：(1)按苷键原子的不同，酸水解难易程度为：N-苷>O-苷>S-苷>C-苷
原因：N最易接受质子，而C上无未共享电子对，不能质子化。
(2) 呋喃糖苷较吡喃糖苷易水解，水解速率大50~100倍。
原因：呋喃环平面性，各键重叠，张力大。图
(3) 酮糖较醛糖易水。
原因：酮糖多呋喃环结构，且端基上接大基团- CH2OH
(4) 吡喃糖苷中，吡喃环C5上的取代基越大越难水解，
题库训练版（节选）
1.
两相溶剂萃取法的原理是利用混合物中各成分在两相溶剂中的（ B ） A. 比重不同 B. 分配系数不同 C. 分离系数不同 D. 萃取常数不同 E. 介电常数不同
答案：B
2.
原理为氢键吸附的色谱是（ C ） A. 离子交换色谱 B. 凝胶滤过色谱 C. 聚酰胺色谱 D. 硅胶色谱 E. 氧化铝色谱
答案：C
3.
分馏法分离适用于（ D ） A. 极性大成分 B. 极性小成分 C. 升华性成分 D. 挥发性成分 E. 内脂类成分
答案：D
4.
聚酰胺薄层色谱，下列展开剂中展开能力最强的是（D ） A. 30%乙醇 B. 无水乙醇 C. 70%乙醇 D. 丙酮 E. 水
答案：D
5.
可将天然药物水提液中的亲水性成分萃取出来的溶剂是（ D ） A. 乙醚 B. 醋酸乙脂 C. 丙酮 D. 正丁醇 E. 乙醇
答案：D
6.
红外光谱的单位是（ A ） A. cm⁻¹ B. nm C. m/z D. mm E. δ
答案：A
7.
在水液中不能被乙醇沉淀的是（ E ） A. 蛋白质 B. 多肽 C. 多糖 D. 酶 E. 鞣质
答案：E
8.
下列各组溶剂，按极性大小排列，正确的是（ B ） A. 水＞丙酮＞甲醇 B. 乙醇＞醋酸乙脂＞乙醚 C. 乙醇＞甲醇＞醋酸乙脂 D. 丙酮＞乙醇＞甲醇 E. 苯＞乙醚＞甲醇
答案：B
9.
与判断化合物纯度无关的是（ C ） A. 熔点的测定 B. 观察结晶的晶形 C. 闻气味 D. 测定旋光度 E. 选两种以上色谱条件进行检测
答案：C
10.
不属亲脂性有机溶剂的是（ D ） A. 氯仿 B. 苯 C. 正丁醇 D. 丙酮 E. 乙醚
答案：D
11.
从天然药物中提取对热不稳定的成分宜选用（ C ）
A. 回流提取法 B. 煎煮法 C. 渗漉法 D. 连续回流法 E. 蒸馏法
答案：C
12.
红外光谱的缩写符号是（ B ）
A. UV B. IR C. MS D. NMR E. HI-MS
答案：B
13.
下列类型基团极性最大的是（ E ）
A. 醛基 B. 酮基 C. 酯基 D. 甲氧基 E. 醇羟基
答案：E
14.
采用溶剂极性递增的方法进行活性成分提取，下列溶剂排列顺序正确的是（ B ）
A. C₆H₆、CHCl₃、Me₂CO、AcOEt、EtOH、H₂O
B. C₆H₆、CHCl₃、AcOEt 、Me₂CO、EtOH、H₂O
C. H₂O、AcOEt、EtOH、Me₂CO、CHCl₃、C₆H₆
D. CHCl₃、AcOEt、C₆H₆、Me₂CO、EtOH、H₂O
E. H₂O、AcOEt、Me₂CO、EtOH、 C₆H₆、CHCl₃
答案：B
15.
一般情况下，认为是无效成分或杂质的是（B ）
A. 生物碱 B. 叶绿素 C. 鞣质 D. 黄酮 E. 皂苷
答案：B
16.
影响提取效率最主要因素是（ B ）
A. 药材粉碎度 B. 温度 C. 时间 D. 细胞内外浓度差 E. 药材干湿度
答案：B
17.
采用液-液萃取法分离化合物的原则是（ B ）
A. 两相溶剂互溶 B. 两相溶剂互不溶 C.两相溶剂极性相同 D. 两相溶剂极性不同 E. 两相溶剂亲脂性有差异
答案：B
18.
硅胶吸附柱色谱常用的洗脱方式是（ B ）
A. 洗脱剂无变化 B. 极性梯度洗脱 C. 碱性梯度洗脱 D. 酸性梯度洗脱 E. 洗脱剂的极性由大到小变化
答案：B
19.
结构式测定一般不用下列哪种方法（ C ）
A. 紫外光谱 B. 红外光谱 C. 可见光谱 D. 核磁共振光谱 E. 质谱
答案：C
20.
用核磁共振氢谱确定化合物结构不能给出的信息是（A ）
A. 碳的数目 B. 氢的数目 C. 氢的位置□□D. 氢的化学位移 E. 氢的偶合常数
答案：A
21.
乙醇不能提取出的成分类型是（D ）
A. 生物碱 B. 苷 C. 苷元 D. 多糖 E. 鞣质
答案：D
22.
原理为分子筛的色谱是（ B ）
A. 离子交换色谱 B. 凝胶过滤色谱 C. 聚酰胺色谱 D. 硅胶色谱 E. 氧化铝色谱
答案：B
23.
可用于确定分子量的波谱是（ C ）
A. 氢谱 B. 紫外光谱 C. 质谱 D. 红外光谱 E. 碳谱
（二）多项选择题
答案：C
全题目阅读版（节选）
1.
方法：结晶法、试剂沉淀法、酸碱沉淀法、铅盐沉淀法、盐析法 （二）根据物质分配系数的不同进行分离 K = CU / CL（CU：上相，CL：下相），K 值与萃取次数成反比，即 K 值越大，萃取次数越少，反之越多。 (1)分配系数（K 值）与萃取次数的关系 原理： 利用物质在两种互不相溶的溶剂中的分配系数的不 同达到分离 。 分配系数 K 值:一种溶质在两相溶剂中的分配比。K 值在一定的温度和压力下为一常数。
(2)分离因子（β 值）与分离难易的关系
分离因子 β：两种溶质在同一溶剂系统中分配系数的比值。b = KA / KB (KA>KB)
b 值越大，越易分离； b=1 时，无法分离。
(3) 酸碱度（pH 值）对分配比的影响
溶剂系统 PH 的变化影响酸性、碱性、及两性有机化合物的存在状态（游离型或离解型），从而影响在溶剂系统中的分配比。（游离型------极性小的溶剂；离解型------极性大的溶剂）
◆PH<3，酸性物质多呈游离型（HA）、碱性物质则呈离解型（BH+）；
◆ PH>12，酸性物质呈离解型（A一）、碱性物质以游离型（B）存在。
【纸色谱法 PC】（以滤纸纤维为惰性载体的平面色谱）
支持剂：纤维素（滤纸） 固定相：纤维素上吸附的水(20-25%)
展开剂：与水不相混溶的有机溶剂或水饱和的有机溶剂
Rf 值： A、物质极性大， Rf 值小； B、 物质极性小， Rf 值大。
应用：适合于分离亲水性较强的物质。
【液-液分配柱色谱法】（固定相主要为化学键合）
柱色谱：将吸附固定液的载体装入色谱管中进行分离和检测混合物成分的色谱法。
按是否加压分：常压柱色谱、加压柱色谱 按相极性分：正相色谱、反相色谱
载体：硅胶（含水 17%以上）、硅藻土及纤维素等
●正相色谱：固定相＞流动相（极性）
固定相：水、缓冲溶液 流动相：氯仿、乙酸乙酯、丁醇等弱极性有机溶剂
洗脱顺序：极性小的化合物先出柱，极性大的化合物后出柱
应用：适用于水溶性或极性较大的化合物，如生物碱、苷、糖类、有机酸等。
●反相色谱：固定相＜流动相（极性）
固定相：石蜡油，化学键合相（如十八烷基硅胶键合相）
流动相：水、甲醇、乙腈等强极性有机溶剂
洗脱顺序：极性大化合物，先出柱；极性小化合物，后出柱。
应用：适合于脂溶性成分，如高级脂肪酸、油脂、游离甾体等。
（三）.根据物质吸附性差别进行分离
【吸附色谱法】利用同一吸附剂对混合物中各成分吸附能力的不同而达到分离的色谱方法。
吸附类型：1.物理吸附（溶液分子与吸附剂表面分子的分子间作用力）：硅胶、氧化铝及活性炭为吸附剂的吸附。相似者易吸附
2.
溶解性 A、黄酮、黄酮醇、查耳酮平面性强，排列紧密，分子间引力大，不溶于水。 B、二氢黄酮、二氢黄酮醇-非平面性分子，排列不紧密，引力降低，溶解度稍大。 C、花色苷元因以离子形式存在，具盐通性，亲水性强。 D、苷元中引入羟基水溶性增强。 E、羟基经甲基化后，水溶性减低。 F、羟基经羟基糖苷化后，水溶度加大。 G、黄酮苷一般溶于水、甲醇、乙醇等强极性溶剂中，糖链越长，溶解度越大。 H、与糖的结合位置有关(3-O 大于 7-O 葡萄糖苷)。
3.
某植物的水溶液：1.振摇后产生大量泡沫；2. 加入鞣质后产生白色沉淀；3.将水该溶液煮沸后再振摇，泡沫显著减少，表明此植物中含有： A 粘液质 B 皂苷 C 蛋白质 D 多糖
4.
人参总皂苷的酸水解产物进行硅胶柱色谱分离，可得到（ ） A 20(S)-原人参二醇 B 20(S)-原人参三醇 C 人参三醇 D 人参二醇 E 齐墩果酸 思考：1. 简述熊果酸与齐墩果酸的红外光谱区别。
5.
哪些试验常用于检测药材中皂苷的存在？
第八章 甾体及其苷类
一、 甾体概述
母核：环戊烷骈多氢菲
取代基：在甾体母核上，大都存在 C3 羟基，可和糖结合成苷 C10、C13、C17 侧链大多为 β-构型。
（2）C3–OH 和 C10-CH3（均为 β） 顺式：β 型
C3-OH（为 α）和 C10-CH3（为 β） 反式：α 型
颜色反应：甾类成分在无水条件下，用酸处理，能产生各种颜色反应，与三萜化合物类似
1）. Liebermann-burchard 反应：最后显绿色。
2）. Salkowsk 反应 ：将样品溶于氯仿，沿管壁滴加浓硫酸，氯仿层显血红色或青色，硫酸层显绿色荧光。
3）. 三氯化锑或五氯化锑反应
4）. Rosenheim 反应 毛地黄毒苷类：黄色
羟基毛地黄毒苷类：蓝色
异羟基毛地黄毒苷类：灰蓝色
二、主要甾体化合物
A）C21 甾体化合物（21 个 C，分 I 型和 II 型，在植物体中除游离存在外，可与糖结合成苷）
性质：1）亲脂性较强 。 2）颜色反应 ： Keller—kiliani 颜色反应（含 2-去氧糖）。
B）强心苷（植物中有强心作用的甾体苷类化合物，但应注意强心苷的治疗剂量与中毒剂量相距极小。由强心苷元与糖两部分构成。C3 位-OH 多为 β-型，少数为 α-型，C14 位-OH 都是 β-型，C17 位侧链大多是 β-构型，个别为 α-构型，α 型无强心作用）
母核：甲型（C17 位侧链为五元环以强心甾为母核命名）、乙型（C17 位侧链为六元环以海葱甾为母核命名）
糖部分：2-OH 糖及 2-去氧糖（多见）
连接方式（一般初生苷其末端多为葡萄糖）：I型：苷元-(2,6-去氧糖)-(D-葡萄糖)。II型：苷元-(6-去氧糖)-(D-葡萄糖)。III型：苷元-(D-葡萄糖)。
性质：1）强心苷多为无色结晶或无定形粉末，一般可溶于水、丙酮及醇类等极性溶剂
2）内酯环的水解：当用 NaOH 或 KOH 的水溶液处理强心苷，内酯环开裂，酸化环，但在强心苷的醇溶液中加 NaOH 或 KOH，内酯环开裂，酸化后不能闭环。