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天然药物化学第一章总论天然药物化学◼抗肿瘤药物天然药物化学◼抗菌药物天然药物化学◼天然药物化学◼选用人民卫生出版社，吴立军主编，第六版教材◼45学时◼考试课◼包括十一章内容，其中第十一章自学◼考核方式：平时成绩40%+60%卷面成绩◼平时成绩：出勤+

文献汇报50%+作业50%天然药物化学第一章总论◼1.掌握：天然药物常用的提取方法和分离方法；各类吸附剂的特点及分离化合物的基本原理及其影响因素；1H-NMR、13C-NMR谱特征及其解析方法。◼2.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。◼3.了解：常见二维核磁共

振谱的分类及应用；ORD谱的应用范围和八区律的使用方法；天然药物化学的发展简史及其最新研究进展。天然药物化学2023年3月21日8时39分6第一章总论◼第一节绪论◼第二节生物合成◼第三节提取分离的方法◼第四节结构研究的方法天然药物化学2023年3月21日8时39分7第一节绪论天然药物

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药物中化学成分的一门学科；具体内容包括主要类型的天然药物的化学成分的结构特点、物理化学性质、提取分离方法、结构测定等。天然药物来源:植物（为主）、动物、矿物、微生物等天然药物中的活性成分是其

药效的物资基础。一、定义天然药物化学2023年3月21日8时39分8l-ephedrine左旋麻黄素平喘、解痉CCHNHCH3HCH3HO（麻黄Ephedraspp.中〕第一节绪论天然药物化学OOHOOHrutin

oseOHOHRutin芦丁降低血管脆性、防高血压和动脉硬化的治疗辅助药（槐花米Sophorajaponica的花蕾中〕第一节绪论天然药物化学曲克芦丁：3'，4'7-三[0-(2-羟乙基)-5羟基黄酮-3]-芸香苷第一节绪论天然药物化学2023年3月21日8

时39分11◼1769年，舍勒酒石钙盐酒石酸苯甲酸（1775）、乳酸（1780）、苹果酸（1785）、没食子酸（1786）◼1575年，《医学入门》记载，用发酵法从五倍子中得到没食子酸的过程。第一节绪论二、天然药物化学的简要发展历程天然药物化学2023年3月21日8时39分12◼天

然药物化学的发展离不开现代科学技术的进步1804年-1806年发现吗啡，1925年提出正确结构，1952年人工合成，耗时150年第一节绪论天然药物化学2023年3月21日8时39分13近30多年的科学技术进步，特别是将波谱解析方法

（NMR、MS、IR、UV）用于推导化合物的结构，甚至用X－晶体衍射来确定化合物结构的发展，以及分离手段的进步，天然药化的发展速度大为加快，发现的新化合物数目大为增加，微量成分、水溶性成分的分离、提纯；稳定性差的活性物资的分离等也不再是难题了。天然药物

化学本身也已不再是原先的分离提取、结构鉴定，而是逐步发展成生测指导下的分离提取、结构鉴定，及半合成修饰和全合成紧密结合的一门学科。第一节绪论天然药物化学2023年3月21日8时39分14第三章提取分离方法◼1)提取前文献查阅综述和药材生药鉴定◼2)提取方法粉碎成粗粉①有机溶剂

法和水提法原理：根据“相似相溶”原理，选择适当溶剂根据溶剂法分类：a.浸渍法（常温或低温）b.渗漉法c.煎煮法d.回流提取法e.连续回流提取法f.超临界流体萃取技术g.超声波提取技术天然药物化学2023年3月21日8时39分15第三章提取分离方法索氏

提取器天然药物化学2023年3月21日8时39分16第三章提取分离方法◼超临界流体萃取技术原理：超临界流体对脂肪酸、植物碱、醚类、酮类、甘油酯等具有特殊溶解作用，利用压力和温度对超临界流体溶解能力的影响而进行的。在超临界状态下，将超临界流体与待分离的物质接

触，使其有选择性地把极性大小、沸点高低和分子量大小的成分依次萃取出来。超临界流体是指当一种物质处于临界温度和临界压力以上的状态下，形成既非液体又非气体的单一状态，称为“SF”。此时其流体密度近似液体、黏度近似气体，其扩散力比液体大增，介电常数也随压力增加而增加。其浸透性优于液体，因而比液

体有更佳的溶解力，有利于溶质的萃取，特别是性质不稳定、易热分解的物质的提取。天然药物化学2023年3月21日8时39分17第三章提取分离方法常见的SF：有二氧化碳、一氧化亚氮、六氟化硫、乙烷、庚烷、氨、二氯二氟甲烷等。其中最常用的为二氧化碳。二氧化碳的特点：临界温度接

近室温（Tc=31.3℃），临界压力也较低（Pc=7.37Mpa），无色、无毒、无味，不易燃，化学惰性，廉价，易制成高纯度气体。故在SFE中最常用。二氧化碳-超临界流体的溶解能力规律：在超临界状态下，CO2对不同溶质的溶解能力差别很大。其取决于溶质的极性、沸点、分子量。(1)对亲脂性、低沸

点成分溶解能力强，如挥发油、烃类、醚类、酯类等。(2)成分极性基团（如OH、COOH）越多，越难提取。如糖类、氨基酸的萃取压力要4×104Pa以上。(3)成分分子量越大，越难提取。天然药物化学2023年3月21日

8时39分18第三章提取分离方法②水蒸气蒸馏法③升华法◼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（结晶、重结晶）b.改变溶液的极性去杂c.酸碱法（生物碱酸提碱沉淀，黄酮碱提酸沉淀）d.沉淀法天然药物化学2023年3月21日8时39分19第三

章提取分离方法②根据物质分配比不同极性分离a.液-液萃取法原理：利用混合物中各单体组分在两相溶剂中的分配系数（K）不同而达到分离的方法。溶剂分配法的两相往往是互相饱和的水相与有机相。混合物中各成分在两相中分配系数相差越大，则分离效果越高。方法：1）简单萃取法：仪器，实验室用分液漏斗或下口瓶。

一般在水和亲脂性有机溶剂中进行，根据情况，也可用酸水或碱水。天然药物中成分比较复杂，一般一次萃取分离不出来纯品，需要再配合其他方法。由于成分的复杂性及相互作用，萃取中易发生乳化。破坏乳化的方法有：（1）加热敷；（2）将乳化层抽滤；（3）长时间

放置（24小时以上）。天然药物化学2023年3月21日8时39分20第三章提取分离方法2）pH度萃取法：是分离酸性或碱性成分的常用方法。以pH成梯度的酸水溶液依次萃取以亲脂性有机溶剂溶解的碱性成梯度的混合生物碱，或者以pH成梯度的碱水溶液依次萃取以亲脂性有机溶剂溶解的酸性成梯度

的混合酚、酸类成分，使后者分离的方法。3）连续萃取法：采用连续萃取器萃取。利用两溶液比重不同自然分层和分散相液滴穿过连续相溶剂时发生传质。此法可克服用分液漏斗多次萃取操作的麻烦。4）液滴逆流分配法（DCCC法）：是利用流动相形成液滴，通过作为固定相的液柱而达到分离纯化的目

的。天然药物化学2023年3月21日8时39分21第三章提取分离方法b.反流分布法c.液滴逆流色谱法d.高速逆流色谱法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。天然药物化学202

3年3月21日8时39分22第三章提取分离方法◼③根据物质吸附性不同极性分离a.吸附柱色谱※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－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)。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()大小排列（极性渐大>）:己烷苯无水乙醚CHCl3AcOEt乙甲醇水1.882.294.475.206.1126.031.281.0天然

药物化学2023年3月21日8时39分23第三章提取分离方法b.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

(SephadexGandLH-20...）◼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)天然药物化学2023年3月21日8时39分24第四章结构研究的方法◼化合物的纯度测定◼结构

研究的主要程序◼结构研究中采用的主要方法天然药物化学2023年3月21日8时39分25第四章结构研究的方法◼化合物的纯度测定方法：检查有无均匀一致的晶形，有无明确、敏锐的熔点（熔距一般为1~2℃）及色谱法。其中色谱法包括：TLC、PC、

GC、HPLC。天然药物化学2023年3月21日8时39分26第四章结构研究的方法◼结构研究的主要程序1.初步推断化合物类型2.测定分子式，计算不饱和度。3.确定分子式中含有的官能团，或结构片段，或基本骨架。4.推断并确定分子的平面结构5.推断并确定分子的主体结构

（构型、构象）天然药物化学2023年3月21日8时39分27第四章结构研究的方法◼结构研究中采用的主要方法1.确定分子式，计算不饱和度a.元素定量分析配合分子量测定元素定性分析，如钠融法，分析化合物中含有几种元素。元素定量分析—确定各元素百分含

量，根据倍比定律确定分子中的原子比分子量测定：冰点下降法、沸点上升法、粘度法、凝胶滤过法及质谱法。天然药物化学2023年3月21日8时39分28第四章结构研究的方法b.同位素丰度比法c.高分辨质谱（HR-MS）法

HR-MS还可以给出化合物的精确分子量。从氢核磁共振波谱和碳核磁共振波谱中可直接获得碳氢的个数，再结合质谱给出的分子量的信息，就可以得到氧的个数，用这种方法也能确定化合物的分子式。d.不饱和度天然药物化

学2023年3月21日8时39分29第四章结构研究的方法2.质谱法作用：质谱常用于确定分子量，并可求算分子式和提供其它结构信息。特点：a.适宜测定极性偏小和中等极性的化合物；b.常规质谱仪价格比较便宜，一些特殊质谱仪很昂

贵；c.样品用量少（只需5～10μg）质谱仪天然药物化学2023年3月21日8时39分30第四章结构研究的方法3.红外光谱测定范围：利用分子中价键的伸缩及弯曲振动在4000~625cm-1红外区域引起的吸收，而测得的吸收图谱。其中1600cm-1以上为化合物的特征基团区，10

00-500cm-1为指纹区。作用：可用于鉴别羟基、氨基、双键、芳环等特征官能团以及芳环取代类型。优点：◆任何气态、液态、固态样品均可测定；◆每种化合物都有红外吸收；◆常规红外光谱仪价格低廉；◆样品用量少（只需5-10μg）傅立叶变换红外光谱仪天然药物化学

2023年3月21日8时39分31第四章结构研究的方法4.紫外-可见吸收光谱◼测定范围：200~700nm范围内◼作用：◆提供基本骨架信息;◆样品中杂质的测定◆定量分析◼特点：◆液态样品才能测定；◆常规紫

外光谱仪价格低廉；◆样品用量少（只需5-10μg）紫外光谱仪天然药物化学2023年3月21日8时39分32第四章结构研究的方法◼生色团产生紫外吸收的不饱和基团，如C=C,C=O,O=N=O等；◼助色团：其本身是饱和基团（常

含有杂原子），它连到生色团上时，能使后者吸收波长变长或吸收强度增加，如-OH,-NH2,-Cl等；◼深色位移：由于基团取代或溶剂效应，最大吸收波长变长，也叫红移（redshift）；◼浅色位移：由于基团取代或溶剂效应，最大

吸收波长变短，也叫蓝移（blueshift）；天然药物化学2023年3月21日8时39分33第四章结构研究的方法5.核磁共振波谱（NMR）核磁共振波谱是化合物分子在磁场中受到另一射频磁场的照射，当照射场

的频率等于原子核在外磁场的回旋频率时，有磁距的原子核就会吸收一定的能量产生能级的跃迁，即发生核磁共振，以吸收峰的频率对吸收强度作图所得到的图谱。核磁共振仪天然药物化学2023年3月21日8时39分34第四章结

构研究的方法◼1945年，F.Bloch和E.M.Purcell几乎同时发现了核磁共振现象，获得1952年诺贝尔物理奖。◼核磁共振：◼天然药物化学成分以有机物为主，分子结构中必然有C、H原子，它们的结合类型、化学环境不同，均可用NMR测定，是天然化合

物结构测定的重要手段。碳核磁共振（13C-NMR)谱氢核磁共振（1H-NMR)谱天然药物化学2023年3月21日8时39分35第四章结构研究的方法氢核磁共振（1H-NMR)谱：◆化学位移范围：在0～20ppm◆三大要素：化学位移(ppm)、偶合常数(J)及峰面积。◆灵敏度高，样品用量

少（1～5mg），测试时间短碳核磁共振（13C-NMR)谱：◆化学位移范围：在0～250ppm◆要素：化学位移(ppm)◆灵敏度较低，样品用量较多（5～20mg），测试时间长天然药物化学2023/3/21四川理

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