湖北中医药大学天然药物化学苯丙素醌黄酮
《天然药物化学》教学大纲(药物制剂本科)
《天然药物化学》教学大纲Natural Medicinal Chemistry（供四年制药物制剂专业本科使用）前言天然药物化学是运用现代科学理论和技术方法研究天然产物中化学成分的一门学科，是药物制剂专业的一门专业限选课。
天然药物化学的教学目的是通过本课程的学习，使学生掌握天然药物化学的基本理论，研究方法及实验操作技能，了解由天然药物创制新药的方法与途径，培养学生应用天然药物化学的基本知识，分析、解决实际问题的能力，使学生具有从事天然药物的生产和化学研究的能力。
本大纲可与裴月湖教授主编，人民卫生出版社出版的第七版《天然药物化学》教材配套使用，适用于4年制药物制剂专业本科生使用。
本大纲的教学目的分为掌握、熟悉和了解三级要求。
本教学大纲所规定的内容，可通过课堂讲授、自学、课堂讨论等方式进行教学。
大纲教学内容中有下划线部分为要求重点把握的内容。
本课程的总学时数为54学时（为理论教学），记3.0学分。
本课程为院级考试课程，课终考核采用闭卷笔答考试方式为主，其成绩占课程总成绩的60％，平时成绩（包括课堂提问、作业与练习、课堂讨论发言等）占35％，课堂考勤占5%。
教学内容与参考学时分配教学内容理论学时实验学时总论糖和苷苯丙素类化合物醌类化合物黄酮类化合物萜类和挥发油三萜及其苷类甾体及其苷类生物碱海洋天然产物天然药物的研究开发6 6 3 3 6 6 6 6 6 3 3合计54 0总学时54总论目的要求掌握天然药物化学的性质、任务、意义，天然产物有效成分提取分离的一般原理及常用方法。
熟悉主要的生物合成途径及产物。
了解本学科近代研究成就及发展趋势，本学科在药学专业中的地位；天然药物化学与相关学科的关系；生物合成的重要理论意义；层析分离法的分类及其分类原理，各种层析分离的要素、相关因素及应用技术。
教学内容1、天然药物化学的含义及其任务，研究天然药物化学的意义及应用。
2、天然药物化学成分主要的生物合成途径和结构研究的主要程序及采用的主要方法。
天然化学结构一二级分类方法
天然化学结构一二级分类方法
天然化学结构的一级分类通常基于基本母核进行分类，而二级分类则涉及到更详细的化学结构特征。
以下是对天然化学结构进行一二级分类的简要方法：
一级分类方法：
1. 基本母核：天然化学成分可以根据其基本母核进行分类。
例如，糖类、苯丙素类、醌类、黄酮类等。
2. 生源途径：天然药物化学成分在植物体内经过共同的生源途径合成而来。
可以根据这些生源途径进行一级分类，如苯丙素类成分的生源途径是苯丙烷，黄酮类成分的生源途径是苯丙素和苯丙烷。
二级分类方法：
1. 官能团：在二级结构中，可以根据化合物所含有的官能团进行分类。
例如，黄酮类成分可以根据其所含有的羟基数目和位置进行分类，如黄酮、黄酮醇等。
2. 取代基：在二级结构中，化合物可以含有不同的取代基，如烷基、芳基等。
根据取代基的不同可以对化合物进行分类，如香豆素类成分可以根据其所含取代基的不同分为简单香豆素、呋喃香豆素等。
3. 连接方式：在二级结构中，化合物可以通过不同的方式连接成环状结构，如酯键、醚键等。
根据连接方式的不同可以对化合物进行分类，如生物碱类成分可以根据其所含的连接方式分为单酯类生物碱、双酯类生物碱等。
需要注意的是，在实际应用中，一二级分类方法并不是完全独立的，它们之间存在一定的交叉和关联。
因此，在分类时需要综合考虑多种因素，以确保分类的准确性和完整性。
天然药物化学简答题简述苯丙素类化合物的生物合成途径
天然药物化学简答题简述苯丙素类化合物的生物合成途径
1.苯丙素类化合物的生物合成途径主要包括甲基丙素途径和香豆素途径。
2.甲基丙素途径：甲基丙素途径是苯丙素类化合物的主要生物合成途径。
首先，苯丙氨酸被苯丙氨酸羟化酶催化，形成对羟基苯丙氨酸。
然后，对羟基苯丙氨酸经过甲化反应，催化剂是对羟基苯乙酮酸羟化酶，形成对羟基苯乙酮酸。
最后，对羟基苯乙酮酸经过脱羧反应，催化剂是对羟基苯乙酮酸脱羧酶，形成香豆素。
香豆素可以进一步转化为其他苯丙素类化合物，如肾上腺素和去甲肾上腺素。
3.香豆素途径：香豆素途径是苯丙素类化合物的次要生物合成途径。
首先，酪胺酸经过酚氧化酶催化，形成酪酸。
然后，酪酸经过羟化反应，催化剂是酪酸羟化酶，形成对羟基酪酸。
最后，对羟基酪酸经过甲化反应，催化剂是对羟基酪酸甲基转移酶，形成香豆素。
4.总体上，苯丙素类化合物的生物合成途径通常经过羟化、甲化和脱羧等反应，催化剂包括羟化酶、甲基转移酶和脱羧酶等酶类。
不同的催化剂和反应条件可以导致不同的苯丙素类化合物合成。
天然药物化学：总论
（6）一次代谢产物：也叫营养成分。指存在于生物体 中的主要起营养作用的成分类型；如糖类、蛋白质、 脂肪等，对维持植物生命活动来说是必不可少 （Primary Metabolites）。
（7）二次代谢产物：也叫次生成分。指由一次代谢 产物代谢所生成的物质，对维持植物生命活动来说不 起重要作用（Secondary Metabolites），次生代谢是 植物特有的代谢方式，次生成分是植物来源中药的主 要有效成分。
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举例：大黄中的5种蒽醌苷元成分：
OH O OH 苷元名称 R1
R2
大黄酸 -COOH
H
大黄素
-CH3
-OH
R2
R1 芦荟大黄素 -CH2OH H
O
大黄素甲醚 -CH3
-OCH3
大黄酚
-CH3
H
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天然药物化学的发展和未来
在我国，明代《医学入门》(公元1575年） 中就有用发酵法从五倍子中得到没食子 酸的记载。1711年由洪遵所著《集验方》 一书，记载了用升华法制备纯化樟脑的 过程。
化学物质 。 （2）有效成分：具有生物活性、能起防病
治病作用的化学成分。 （3）无效成分：没有生物活性和防病治病
作用的化学成分。
21
（4）有效部位：在天然药物化学中，常将含 有一种主要有效成分或一组结构相近的有效成 分的提取分离部分，称为有效部位。如人参总 皂苷、苦参总生物碱、银杏叶总黄酮等。（5） 有效部位群：含有两类或两类以上有效部位的 中药提取或分离部分。
天然药物化学
1
第一章 总论 第二章 糖和苷 第三章 苯丙素类 第四章 醌类化合物 第五章 黄酮类化合物 第六章 萜类和挥发油 第七章 三萜及其苷类 第八章 甾体及其苷类 第九章 生物碱
天然药物化学期末知识点整理
天然药物化学期末知识点整理一、天然药物化学成分的分类与结构特点1、糖类：单糖、低聚糖、多糖2、氨基酸和蛋白质3、脂类和蜡类4、色素类5、醚类、醛类与酮类6、苯丙素类7、醌类8、黄酮类9、萜类10、挥发油11、有机酸类12、酚酸类13、苯丙酸类14、其他类二、天然药物化学成分的提取与分离方法1、溶剂提取法2、水蒸气蒸馏法3、升华法4、超临界流体萃取法5、膜分离技术6、色谱技术7、波谱技术（红外、紫外、核磁、质谱）三、天然药物化学成分的结构鉴定方法1、紫外光谱法2、红外光谱法3、质谱法4、核磁共振谱法5、X射线衍射法6、计算机模拟方法7、其他方法（化学方法、色谱-波谱联用技术）四、天然药物化学成分的理化性质与稳定性1、物理性质（溶解度、旋光性、熔点、沸点等）2、化学性质（酸碱性、氧化还原性、水解性等）3、稳定性（温度、湿度、光照等影响因素）4、生物活性与药理作用机制5、安全性评价与质量控制标准6、临床应用与常见剂型及用法用量7、中药复方的配伍规律与作用机制8、新药研发过程中的天然药物化学研究策略与思路在即将到来的期末考试之前，对经济学基础课程的重要知识点进行系统性的整理和回顾是必要的。
本文将涵盖课程内容的核心部分，帮助你更好地理解和记忆这些知识点。
需求与供给：理解需求曲线和供给曲线的概念及其影响因素，包括价格、收入、相关商品价格等。
掌握供需平衡时的市场价格及产量的决定。
弹性理论：理解弹性的概念及计算方法，掌握不同商品弹性的特性。
理解弹性与税收分配的关系。
消费者行为：理解边际效用理论和无差异曲线。
掌握消费者均衡的决定因素和消费者剩余的概念。
生产者行为：理解生产函数、成本函数和收益函数的概念。
掌握利润最大化的条件和边际收益与边际成本的关系。
国民收入核算：理解GDP的概念及核算方法，包括名义GDP和实际GDP。
掌握国民收入的基本公式及其实质含义。
通货膨胀与失业：理解通货膨胀的定义及衡量方法，掌握失业率的计算及类型。
天然药物化学 苯丙素类
茴芹 芹 芹
3 吡喃香豆素：苯环上的异戊烯基与邻位酚羟基环合 吡喃香豆素： 而成2,2-二甲基 吡喃环结构，形成吡喃香豆素。 二甲基-α-吡喃环结构 而成 二甲基 吡喃环结构，形成吡喃香豆素。 也分为线型(linear)和角型 也分为线型 和角型(angular)两种。 两种。 和角型 两种
三、香豆素
三、香豆素
4
(一) 香豆素的结构类型 一
其它香豆素： 吡喃酮环上有取代基。 、 上常有苯 其它香豆素：在α-吡喃酮环上有取代基。C3、C4上常有苯 吡喃酮环上有取代基 基、羟基、异戊烯基等取代。 教材 P113 羟基、异戊烯基等取代。 亮菌甲素：得自于白蘑科真菌假蜜环菌菌丝体， 亮菌甲素：得自于白蘑科真菌假蜜环菌菌丝体，对胆道系 统的压力起到很好的调节作用，使胆汁能顺利地排出。 统的压力起到很好的调节作用，使胆汁能顺利地排出。对一 些胆道运动障碍的疾患、胆道内小的结石、 些胆道运动障碍的疾患、胆道内小的结石、胆管及胆囊的炎 能起良好的作用，临床效果良好。 症，能起良好的作用，临床效果良好。 海棠果内酯：得自藤黄科植物海棠果，具有抗炎活性， 海棠果内酯：得自藤黄科植物海棠果，具有抗炎活性，还 有抗关节炎作用。 有抗关节炎作用。 逆没食子酸，又称鞣花酸，得自大戟科、胡桃科、 逆没食子酸，又称鞣花酸，得自大戟科、胡桃科、蔷薇科等 多种植物， 多种植物，也常以游离态或结合态存在于许多植物的虫瘿或 叶子中，为止血剂，有兴奋子宫的作用，对妊娠8, 叶子中，为止血剂，有兴奋子宫的作用，对妊娠 12, 16 天的小鼠，静脉注射1.2mg/kg时，可增加流产的发生率。 天的小鼠，静脉注射 时 可增加流产的发生率。
5 6 4 3 2 7 8
COOH OH
O
1
O
顺顺 顺 氨顺 顺 顺
苯丙素类-天然药物化学1 (2)
HO HO
CH2OH O O OH
HO
Esculin
O
O
HO
HO
O
O
Esculetin
36
香豆素 (一) 香豆素的结构类型
ex. 伞形科植物欧前胡(尹波前胡, Peucedanum osth ruthium)根状茎中的王 草质(ostruthin)，6位含有两个异戊烯基的 十碳链，该化合物具抗细菌和抗真菌作用
8
1
通常将香豆素分为四类：
26
10.2 结构
苯骈-α 吡喃酮
27
结构特征 １．母核： 苯骈α-吡喃酮 比较色原酮 （苯骈γ-吡喃酮p133）
也可看做邻羟桂皮酸的内酯
28
２．母体： ７- 羟基 香豆素 7 - 羟基 苯骈α-吡喃酮
90%以上有７位羟基或醚基， 因此，７-羟基香豆素
（即伞形花内酯） 可认为是 香豆素类的母体。
MeO
MeO
OMe
MeO
OMe
HO
丁香酚
OMe
ａ—细辛醚
OMe
β—细辛醚（苯丙烯）5
概 述 苯丙素类化合物生物合成途径
一、苯丙素类化合物结构特征
苯丙素类（phenylpropanoids）是指基本母核具有一 个或几个C6-C3单元的天然有机化合物类群，包括简 单苯丙素类（如苯丙烯、苯丙醇、苯丙醛、苯丙酸 等）、香豆素类、木脂素和木质素类、黄酮类，涵盖 了多数的天然芳香族化合物。
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简单苯丙素类
• 简单苯丙素类衍生物还可与糖或多元醇结合，以 苷或酯的形式存在于植物中，此类化合物往往具 有较强的生理活性。如茵陈的利胆成分绿原酸 （chlorogenic acid），金银花的抗菌成分3，4-二 咖啡酰基奎宁酸（3，4-dicaffeoyl quinic acid）， 南沙参中的酚性成分沙参苷I（shashenoside I）等。 此外，简单苯丙酸衍生物还可经过分子间缩合形 成多聚体，如丹参的水溶性成分迷迭香酸 （rosmarinic acid）。
大二天然药物化学(药用植物化学)重点整理
药用植物化学总结总论1.药用植物化学的研究内容2.有效成分与无效成分的概念及相对性有效成分：有生理活性，能治病的单体物质。
无效成分：无生理活性，不能治病的成分。
（注意：有效与无效是相对的）有效部位：具有生理活性的群体物质。
有毒成分：能致病的成分叫有毒成分。
3.药用植物化学的研究意义1、探讨天然药物防病治病的物质基础2、控制天然药物及其制剂的质量3、降低原植物毒性，提高疗效4、开辟新药源5、为新化合物研究提供先导化合物4.主要类型药用植物化学成分1、糖及苷类2、醌类化合物3、苯丙素类化合物4、黄酮类化合物5、萜类化合物和挥发油6、三萜类化合物7、甾体类化合物8、生物碱类化合物第二章提取分离1.常用溶剂的极性大小水、亲水性有机溶剂、亲脂性有机溶剂。
其极性大小如下：吡啶＞水＞乙腈＞甲醇＞乙醇＞丙酮＞乙酸乙酯＞乙醚＞氯仿＞苯＞己烷（石油醚）亲水性有机溶剂亲脂性有机溶剂一、提取1、选择溶剂的原则：对有效成分溶解度大，而对共存杂质的溶解度最小。
2、常用溶剂可分为以下三类：①水可以溶解：氨基酸、糖类、无机盐等。
②亲水性有机溶剂可溶解（与水混溶）：甲醇、乙醇、丙酮（与水任意比例混溶）：苷类、生物碱、鞣质等。
特点：介电常数较大，水溶性较大对植物细胞穿透能力较对许多成分的溶解性能好，提取完全毒性低，价格便宜，回收方便。
乙醇提取天然产物成分是目前常用的方法。
③亲脂性有机溶剂可溶解（与水不能任意混溶）：石油醚或汽油：油脂、蜡、叶绿素、挥发油、游离甾体及三萜类化合物氯仿或乙酸乙酯：游离的生物碱、有机酸、黄酮、香豆素等苷元特点：沸点低，浓缩回收方便，易燃，有毒，价贵，设备要求较高，穿透药材组织的能力较差，有局限性。
3、溶剂提取的方法：⑴溶剂提取法①水作溶剂：浸渍法、渗漉法、煎煮法。
②有机溶剂：浸渍法、渗漉法、回流提取法、连续回流提取法。
⑵其他方法：水蒸气蒸馏法（常用于挥发油）、升华法、CO2-SFE、超声提取方法、微波辅助提取方法。
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第三章苯丙素类
定义：天然成分中有一类苯环与三个直链碳连在一起为单元（C6—C3）构成的化合物，统称为苯丙素类。
分类：苯丙酸类、香豆素、木脂素
一、香豆素类
1.定义：香豆素类化合物是邻羟基桂皮酸内酯类成分的总称。
2 母核、基本骨架：苯骈α-吡喃酮
3 结构特点：除35个香豆素类化合物外，其他香豆素类都具有在7位连接含氧官能团的特点。
环上常常有羟基、烷氧基、苯基和异戊烯基等取代基，其中异戊烯基的活泼双键与苯环上的邻位羟基可以形成呋喃环或吡喃环的结构。
4 分类：根据香豆素结构中取代基的类型和位置分成四类：
（1）简单香豆素
（2）呋喃香豆素是指其母核的7位羟基与6位或者8位取代异戊烯基缩合形成呋喃环的一系列化合物。
（3）吡喃香豆素是指其母核的7位羟基与6位或者8位取代异戊烯基缩合形成吡喃环的一系列化合物及双吡喃香豆素。
（4）其他香豆素
5 理化性质
（1）性状：游离香豆素多有完好的结晶，常常是淡黄色或是无色，并且具有香味，小分子的游离香豆素有挥发性，能升华。
成甘后无此些性质。
香豆素衍生物在紫外光照射下呈现蓝色或紫色荧光，在碱性溶液中荧光增强。
（2）内酯的性质：遇到稀碱溶液可以开环，形成溶于水的顺式邻羟基桂皮酸盐，酸化后又立即开环，形成不溶于水的香豆素类成分。
第四章醌类化合物
一、分类：苯醌、萘醌、菲醌、蒽醌
（一）苯醌类
天然存在的苯醌化合物大多数为对苯醌的衍生物。
（二）蒽醌类
母核、编号如下：P150
1 蒽醌衍生物
根据羟基在蒽醌母核上的分布情况，可将羟基蒽醌衍生物分为两类：
（1）大黄素型羟基分布在两侧的苯环上，呈黄色P151
（2）茜草素型羟基分布在一侧的苯环上
2 蒽酚（或蒽酮）衍生物
蒽酚（或蒽酮）的羟基衍生物一般存在于新鲜植物中。
3 二蒽酮类衍生物
大黄及番泻叶中致泻的主要有效成分番泻苷A、B、C、D等皆为二蒽酮类衍生物
番泻苷A是黄色片状结晶，被酸水解后生成两分子葡萄糖和一分子番泻苷元A。
番泻苷元A 是两分子的大黄酸蒽酮通过C10-C10相互结合而成的二蒽酮类衍生物，其C10-C10为反式连接。
番泻苷B水解后生成番泻苷元B，其C10-C10为顺式连接，是番泻苷元A的异构体。
番泻苷C是一分子的大黄酸蒽酮与一分子芦荟大黄素蒽酮通过C10-C10反式连接而形成的二蒽酮二葡萄糖苷。
番泻苷D为番泻苷C的异构体，其C10-C10为顺式连接。
二、醌类化合物的理化性质
1 酸性
2-羟基苯醌或在萘醌的醌环上有羟基时表现出与羧基相似的酸性，可溶于NaHCO3水溶液，萘醌及蒽醌苯环上的β-位羟基的酸性次之，可溶于Na2CO3水溶液中，而α-位上的羟基因与C=O基形成氢键缔合，表现出更弱的酸性，只能溶于NaOH水溶液
游离蒽醌类衍生物酸性强弱顺序：含—COOH>含两个以上β-OH>含一个β-OH >含两个α-OH >含一个α-OH。
故可从有机溶剂中依次用5% NaHCO3、5% Na2CO3、1%NaOH、5%NaOH 水溶液进行梯度萃取，达到分离的目的。
2 颜色反应
怎样检测天然药物中是否含有蒽醌类？
用碱性条件下的呈色反应检查天然药物中是否含有蒽醌类成分时，可取中草药粉末约0.1g，加10%硫酸水溶液5ml，置水浴上加热2至10分钟，冷却后加2ml乙醚振摇，静置后分取醚层溶液，加入1ml5%氢氧化钠水溶液，振摇。
如有羟基蒽醌存在，醚层则由黄色褪为无色，而水层显红色。
三、醌类化合物的提取分离
1. P157羟基蒽醌的提取分离（考填空）
注意：一般蒽醌类衍生物及其相应的苷类在植物体内多通过酚羟基或羧基结合成镁、钾、
钙、钠盐形式存在，为充分提取出蒽醌类衍生物，必须预先加酸酸化使之全部游离后再进行提取。
2.蒽醌苷类的分离
应用葡聚糖凝胶柱色谱分离蒽醌苷类成分主要依据分子大小的不同，大黄蒽醌苷类的分离依次得到二蒽酮苷、蒽醌二葡萄糖苷、蒽醌单糖苷、游离苷元。
是以分子量由大到小的顺序流出色谱柱的
第五章黄酮类化合物
一、概述
1.定义：黄酮类化合物主要是指基本母核为2-苯基色原酮类化合物，现在则是泛指两个具有酚羟基的苯环通过中央三碳原子相互连接而成的一系列化合物。
2.分类：根据中央三碳链的氧化程度、B-环连接位置（2-或3-位）以及三碳链是否构成环状等特点可将主要天然黄酮类化合物分类：
黄酮类、黄酮醇类、二氢黄酮类、异黄酮类、鱼藤酮类、紫檀素类、二氢黄酮醇类、花色素类、查耳酮类、二氢查耳酮类等
二、理化性质
1.性状：游离的各种苷元母核中，除二氢黄酮、二氢黄酮醇、黄烷及黄烷醇有旋光性外，其余则无光学活性。
苷类由于在结构中引入糖的分子，故均有旋光性，且多为左旋。
2.颜色：黄酮、黄酮醇及其苷类多显灰色~黄色，查耳酮为黄~橙黄色，而二氢黄酮、二氢黄酮醇、异黄酮类，因不具有交叉共轭体系或共轭链短，故不显色（二氢黄酮及二氢黄酮醇）或显微黄色（异黄酮）
是否显色与分子中是否存在交叉共轭体系及助色团的种类、数目及取代位置有关
3.溶解性：一般游离苷元难容或不溶于水原因：黄酮、黄酮醇、查耳酮等平面性强的分子，因分子与分子间排列紧密，分子间引力较大，故更难溶于水；二氢黄酮及二氢黄酮醇等因系非平面性分子，故分子与分子间排列不紧密，分子间引力降低，有利于水分子进入，溶解性稍大；花色苷元（花青素）类虽也为平面性结构，但因以离子形式存在，具有盐的通性，故亲水性较强，水溶度较大。
4.酸性：以黄酮为例，其酚羟基酸性强弱顺序依次为：7，4′-二OH>7-或4′-OH>一般酚
OH>5-OH>3-OH 可依次用5%NaHCO
3 5%NaCO
3
0.2%NaOH 4%NaOH 提取
三、提取与分离
聚酰胺柱色谱聚酰胺吸附强度主要取决于黄酮类化合物分子中羟基的数目与位置及溶剂与黄酮类化合物或与聚酰胺之间形成氢键缔合能力的大小。
黄酮类化合物从聚酰胺柱上洗脱时的规律：1苷元相同，洗脱先后顺序一般是叁糖苷、双糖苷、单糖苷、苷元2母核上增加羟基，洗脱速度即相应减慢，当分子中羟基数目相同时，洗脱顺序为邻位羟基黄酮>对位羟基黄酮3不同类型黄酮化合物洗脱顺序一般是异黄酮、二氢黄酮醇、黄酮、黄酮醇4故查耳酮比相应的二氢黄酮难洗脱
葡聚糖凝胶分离黄酮类化合物的机制：
分离游离黄酮时主要靠吸附作用，凝胶对黄酮类化合物的吸附程度取决于游离酚羟基的数目，分离黄酮苷时则分子筛的性质起主要作用。
黄酮苷类分子量大的先流出柱体，分子量小的后流出。
色谱法的基本原理：各成分在不同的两相中吸附、分配及亲和力的差异而达到相互分离。