药学三基简答

一、简答题（请在下面的输入框中填写正确答案，共563道题）1、简述天然药物化学的概念、主要研究内容【正确答案】：天然药物化学(medicinal chemistry of natural products)是运用现代科学理论与方法来研究天然药物中化学成分的一门学科。

其研究内容包括各类天然药物的化学成分(主要是生理活性成分或药效成分)的结构特点、物理化学性质、提取分离方法以及主要化学成分的结构鉴定、生物合成途径等内容。

2、何谓有效成分?何谓无效成分?请举例说明【正确答案】：有效成分是指具有一定生理活性，能用一定的分子式或结构式表达的具有一定物理常数的单体化合物，是天然药物防治疾病的物质基础。

无效成分是与有效成分共存的其他成分。

例如麻黄中左旋麻黄碱具有平喘、解痉作用，为麻黄的有效成分，而共存的淀粉、树脂、叶绿素等则一般认为是无效成分或者杂质。

3、简述强心苷的性状和溶解度。

【正确答案】：强心苷类多为无色结晶或无定形粉末，中性物质，有旋光性。

C17位侧链为β-构型者味苦，而α-构型者味不苦，但无强心作用。

对黏膜有刺激性。

强心苷一般可溶于水、丙酮及醇类等极性溶剂，略溶于醋酸乙酯、含醇氯仿，几乎不溶于醚、苯、石油醚等非极性溶剂。

强心苷类的溶解性能因分子中所含糖基的数目及种类的不同而异，例如糖基多的原生苷比其部分水解生成的次生苷的亲水性强，在水中溶解度大。

当苷中糖基的数目相同时，则以2，6-二去氧糖的水溶性最小，6-去氧糖次之，葡萄糖苷最大。

强心苷类的溶解性能亦与苷元部分的羟基数目和位置有关。

4、简述强心苷苷键的酸水解。

【正确答案】：强心苷和其他苷类成分相似，其苷键亦能被酸、酶水解，分子中如有酯键结构，还可被碱水解，强心苷中苷键由于糖部分的结构不同，水解难易有区别，水解产物也有差异。

①温和的酸水解：用稀酸(0．02～0．05mol／L的HC1或H2SO4)在含水醇中经短时间(半小时至数小时)加热回流，此条件下可水解2-去氧糖的苷键。

2-羟基糖的苷键由于2-位羟基的存在，阻挠了水解反应的进行。

水解较为困难，不易断裂。

②强酸水解：采用3%～5%盐酸或硫酸，此条件下，去氧糖和2-羟基糖的苷键均可以水解。

但由于反应比较强烈，常引起苷元的脱水，产生缩水苷元。

如羟基毛地黄毒苷，用盐酸水解，不能得到羟基毛地黄毒苷元，而得到它的叁脱水产物。

5、简述强心苷中五元不饱和内酯环的反应和作用于α-去氧糖的反应。

【正确答案】：(1)不饱和内酯环产生的反应：甲型强心苷类由于C17侧链上有一五元不饱和内酯环，在碱性溶液中，双键转位能形成活性次甲基，从而能够与某些试剂反应而显色。

反应物在可见光区往往具有特殊最大吸收，故亦用于定量。

乙型强心苷在碱性溶液中不能产生活性次甲基，故无此类反应产生。

其中常用的试剂有亚硝酰铁氰化钠试剂(legal反应)和3，5-二硝基苯甲酸试剂(Kedde反应)，两者反应均显红色。

(2)α-去氧糖产生的反应。

①Keller-Kiliani反应：强心苷溶于含少量Fe3-[FeCl3或Fe2 (SO4)3]的冰醋酸，沿管壁滴加浓硫酸，观察界面和醋酸层颜色变化。

如有α-去氧糖存在，醋酸层渐呈蓝色或蓝绿色。

此反应只对游离的α-去氧糖，或在该反应条件下能水解出α-去氧糖的强心苷显色。

②占吨氢醇(Xanthgdrol)反应：取强心苷固体样品少许，加占吨氢醇试剂，置水浴上加热3分钟，只要分子中有α-去氧糖都能显红色。

6、简述强心苷的提取分离。

【正确答案】：植物体中所含强心苷比较复杂，大多含量又较低，多数强心苷是多糖苷，常与糖类、皂苷、色素、鞣质等共存，这些情况都导致强心苷难以提纯分离得到单体。

步骤一般如下：(1)提取。

一般原生苷易溶于水而难溶于亲脂性溶剂，次级苷则相反，易溶于亲脂性溶剂而难溶于水。

提取时可根据强心苷的性质选择不同溶剂，例如乙醚、氯仿、氯仿-甲醇混合溶剂，甲醇、乙醇等。

但常用的为甲醇或70%乙醇，提取效率高，且能使酶失去活性。

(2)精制与纯化。

①溶剂法：醇提浓缩液除去醇，残留水提液用石油醚、苯等萃取，除去亲脂性杂质。

水液再用氯仿一甲醇混液萃取，提出强心苷，亲水性杂质则留在水层而弃去。

②铅盐法：乙酸铅盐沉淀法是一种比较有效的纯化方法，但铅盐与杂质生成的沉淀能吸附强心苷而导致损失。

③吸附法：强心苷稀醇提取液通过活性炭，提取液中的叶绿素等脂溶性杂质可被吸附而除去。

当提取液通过Al3O3，溶液中糖类、水溶性色素、皂苷等可吸附，从而达到纯化目的。

但强心苷亦有可能被吸附而损失。

(3)分离。

①两相溶剂萃取法：利用强心苷在两种互不相溶的溶剂中分配系数的不同而达到分离。

②逆流分配法：亦是依据分配系数的不同，使混合苷分离。

③层析分离：分离亲脂性单糖苷、次级苷和苷元，一般选用硅胶吸附层析法。

对弱亲脂性成分宜选用分配层析，可用硅胶、硅藻土，纤维素为支持剂，常以乙酸乙酯-甲醇-水或氯仿-甲醇-水进行梯度洗脱。

7、简述甾体皂苷元的主要结构类型。

【正确答案】：甾体皂苷的皂苷元基本骨架属于螺甾烷(spirostane)的衍生物，依照螺甾烷结构中C25的构型和环的环合状态，可将其分为四种类型。

①螺甾烷醇类(spirostanols)，C25为S构型。

②异螺甾烷醇类(isospirostanols)，C25为R构型。

③呋甾烷醇类，F环为开链衍生物。

④变形螺稍烷醇类，F环为五元四氢呋喃环。

其中常见的是螺甾烷醇和异螺甾烷醇，两者互为异构体，常共存于植物体，由于25-R型即异螺甾烷醇类较螺甾烷醇类稳定，因此25-S型易转化为25-R 型。

基本结构如下：8、简述生物碱的含义。

【正确答案】：生物碱(alkaloids)是自然界一类重要的有机化合物，也是一类重要的有效成分。

生物碱的概念，至今还无一个非常满意的表述。

目前比较好的含义是：生物碱是指来自于生物体的含氮有机化合物。

大多数化学结构复杂，N原子多数在环状结构中、多具有碱性、绝大多数具有显著的生物活性。

但有例外：①不包括氨基酸、蛋白质、核酸、维生素、小分子胺如甲胺。

②少数N原子不在环状结构中。

③极少数几乎呈中性，不具有碱性。

由于它广泛存在于植物界，又曾称为植物碱。

一般含有C、H、O、N，少数不含O，也曾称其为有机碱。

9、生物碱在自然界的分布有何规律?【正确答案】：(1)主要分布在植物界：①较多的分布在双子叶植物100多科植物中，比较集中地分布于防己科、粟科、夹竹桃科、毛莨科、茄科、马前科、豆科等。

②单子叶植物中较少，主要在兰科、百合、石蒜、禾本科等内。

③裸子植物中很少见，低等植物中更少见。

(2)生物碱在植物体内的含量差别较大，从百分之几到千万分之几。

生物碱在植物体组织各部分都可存在，但往往是集中在某一部分或某一器官。

应注意的是，同一植物生物碱的有无及含量高低受产地、采集时间的影响而有不同。

10、异喹啉类生物碱的结构类型有哪些?【正确答案】：异喹啉类生物碱是一类很重要的生物碱，就其生源途径而言，来自于苯丙氨酸或络氨酸代谢途径。

由于其数量多且结构类型复杂，仅就其主要类型介绍如下：①简单异喹啉类。

②苄基异喹啉类：有苄基异喹啉类，如罂粟碱。

③双苄基异喹啉类，如粉防己碱。

④阿朴菲类。

⑤原阿朴菲类。

⑥原小檗碱类。

⑦吗啡烷类，如吗啡碱。

以上基本母核如下图所示：11、简述生物碱的性状特点。

【正确答案】：(1)形态：大多数由C、H、O、N元素组成，少数尚含Cl、S。

多数呈结晶形固体，有些为非结晶形粉末，少数是液体(分子中多无O原子或分子量较小)。

液体生物碱(除槟榔碱外)和某些具有挥发性的固体生物碱(如麻黄碱)常压下可随水蒸气蒸馏而逸出。

少数生物碱有升华性，如咖啡因(caffeine)。

(2)颜色：大多无色，少数具有高度共轭体系的生物碱有色。

如小檗碱(黄色)，小檗红碱(红色)，蛇根碱(黄色)。

12、简述生物碱的旋光性质。

【正确答案】：一般而言，分子中具有手性碳原子和本身为手性分子的生物碱，则具有旋光性。

①某些情况下，生物碱的旋光度易受pH值、溶剂的影响。

如麻黄碱在CHCl3中左旋，而在H2O中为右旋。

②有时，游离碱和盐态碱的旋光性不同。

如在CHCl3中游离吐根碱呈左旋，而吐根碱盐酸盐显右旋。

③生物碱的生理活性与旋光性密切相关。

一般左旋体呈显著生理活性，右旋体无或很弱。

13、叙述生物碱的溶解性特点。

【正确答案】：生物碱及其盐类的溶解度与其分子中N原子的存在形式、极性基团的种类、数目、溶剂的种类密切相关。

按生物碱在常见溶剂中溶解能力的不同，将其分为脂溶性生物碱和水溶性生物碱两大类。

(1)脂溶性生物碱：包括绝大多数仲胺、叔胺生物碱，能溶于MeOH、EtOH、Me2CO，易溶于极性较低有机溶剂的Et2O、Ben、卤代烷类，尤其是CHCl3中(这是因为生物碱中N上未共用电子对与H形成氢键)，难溶于或不溶于H2O及碱水。

(2)水溶性生物碱：包括季胺碱类，某些含N→O化合物，可溶于水、醇；难溶于极性较低的有机溶剂如Et2O、Ben、卤代烷类等。

(3)生物碱盐：一般易溶于水，难溶于极性较低有机溶剂，可溶于甲醇、乙醇。

生物碱盐类对水的溶解度因成盐的酸不同而异。

一般情况下，①无机酸盐的水溶性>有机酸盐。

②无机盐中含氧酸盐>卤代酸盐。

③卤代酸盐中，以盐酸盐的水溶性最大，氢碘酸盐水溶性最小。

④小分子有机酸盐>大分子有机酸盐(多难溶于水)。

生物碱盐的水溶液加碱至碱性能析出游离的生物碱，碱性极弱的生物碱和酸不易成盐，难溶于酸水。

(4)具有特殊功能团的生物碱：具有-COOH的生物碱为两性ALK，能溶于中性、酸性、碱性水。

具有Ar-OH的生物碱：能溶于稀NaOH强碱水中，难溶于NaHCO3水中。

具有内酯、酰胺结构的生物碱：溶于热的稀NaOH强碱水中(内酯环、酰胺结构开裂成盐)。

14、生物碱碱性的产生原因及其强度的表示方法是什么?【正确答案】：从Bronsted的酸碱质子理论来说，碱是指任何分子或离子能接受质子并与之结合的物质，而接受质子后的碱则为其共轭酸。

生物碱中的N原子通常具有孤对电子，能接受质子，所以是碱，显碱性。

生物碱的碱性强弱取决于它吸引质子能力的大小，现多用其共轭酸的解离指数pKa值来衡量该碱的碱性强弱，即pKa值越大，生物碱的碱性越强。

碱性强度与pKa 值之间关系一般认为：pKa值<2为极弱碱，pKa值2～7为弱碱，pKa值7～11为中强碱，pKa值>11为强碱。

化合物结构中的碱性基团与pKa值大小顺序一般是：胍基[-NH (C＝NH)NH2]>季铵碱(pKa值>11)>脂肪胺基和脂氮杂环(pKa值8～11)>芳胺，芳氮杂环(pKa值3～7)>酰胺基(pKa值<2)。

15、简述生物碱碱性强弱与分子结构的关系。

【正确答案】：生物碱的碱性强弱和N原子上孤电子对所处的杂化轨道、N原子的电子云密度分布、分子的空间效应、氢键效应等因素有关。