天然药物化学 第1章 总论

本 章 内 容
第一节 绪论

第二节
第三节 第四节
生物合成
提取分离方法 结构研究方法
三、主要的生物合成途径
1. 醋酸-丙二酸途径：脂肪酸、酚、蒽酮类
2. 甲戊二羟酸途径：萜、甾体类
3. 桂皮酸途径： 苯丙素、香豆素、木质素、木脂素、黄酮类 4. 氨基酸途径： 生物碱 5. 复合途径： 醋酸-丙二酸—莽草酸径 醋酸-丙二酸—甲戊二羟酸途径
二、天然药物有效成分的分离与精制 3. 根据物质的吸附性差别进行分离——吸附 色谱法 3.1 吸附分类：
• 物理吸附：无选择性的吸附，吸附－解析发 生迅速。吸附剂如硅胶、氧化铝、活性炭等 • 化学吸附：不可逆性。如碱性氧化铝对酚酸 性成分的吸附，硅胶对生物碱的吸附等。
• 半化学吸附：聚酰胺对酚酸类、醌类的氢键 吸附。
二、天然药物有效成分的分离与精制 4.根据物质分子大小差别进行分离—凝胶滤过法 4.2凝胶种类:
①葡聚糖凝胶(Sephadex G):
只适于在水中应用, 分离多糖、 蛋白质等.
②羟丙基葡聚糖凝胶(Sephadex LH-20)：
适用于各类化合物的分离，除具有分子筛的 特性外，还起到反相分配色谱的效果。 常用溶剂有甲醇、氯仿-甲醇等。
1. 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。
2. 研究内容：主要指天然药物的化学成分（多为
有效成分）的结构特点、理化性质、提取分离方
法、结构鉴定、结构改造及生合成途径。
1.2 天然药物化学的简要发展历程
1 天然药物化学中的相关术语
有效成分: 天然药物中具有一定的生理活性、能代表 天然药物临床疗效的单一化合物。 无效成分：是指与有效成分共存的其他成分，如植物 中普遍存在的无明显生理活性的化合物。 生物活性成分：是经过药效试验或生物活性试验，证 明对机体有一定生理活性的成分。
化合物亲水性和亲脂性程度的大小与分子 结构有直接的关系。 eg：两种母核相同的成分：
官能团极性越大/极性官能团数目多 大 亲水性强 分子极性
一、天然药物有效成分的提取 按具体的操作方法分为：
• 浸渍法： 水/稀醇，冷提
• 渗漉法： 乙醇，冷提
1、溶剂提取法
• 超声提取：各种溶剂，可加热
• 煎煮法： 水 • 回流提取：有机溶剂，溶剂用量大 • 连续回流提取：有机溶剂，索氏提取器 • 超临界流体萃取（SFE)
CHO
CH3 CHO CH3 CH2OH COOH CH3
(D-Glc)2
(D-Glc)2 H H H H H
黄夹次苷A 黄夹次苷B 黄夹次苷C 黄夹次苷D 单乙酰黄夹 次苷B
OCH3
单乙酰黄夹次苷B R”=COCH3, 其它R”=H
二、天然药物有效成分的分离与精制
答案： 1. 极性(大 小)：黄夹苷A＞黄夹苷B ＞次苷D ＞次苷C＞次苷A＞次苷B ＞单乙酰黄夹次苷B
二、天然药物有效成分的分离与精制
3.2 硅胶、氧化铝：
①被分离物质吸附力与结构的关系
被分离物质极性大，吸附力强，Rf值小
，洗脱难，后被洗脱下来。 官能团极性大小排列顺序： -COOH > Ar-OH > R-OH > R-NH2, RNHR ', RNR ' R " > R-CO-NR'R">
RCHO > RCOR ' > RCOOR ' > ROR '
A: R1 =R2= H B: R1 = H, R2= Rham C: R1 = Glc, R2= Rham
极性大小: SiO2-TLC Rf: Polyamide TLC, Rf:
二、天然药物有效成分的分离与精制
答案： 极性大小: C > B >A SiO2-TLC Rf: A > B > C Polyamide TLC, Rf: C > B >A
天然药物化学
Chemistry of Natural Products
Chemistry of Natural Products
第一章 总 论
（Generation）本 章 内 容第一节 第二节
绪论 生物合成
第三节
第四节
提取分离方法
结构研究方法
第一节 绪论（Exordium)
1.1 天然药物化学研究内容
柱层析等
二、天然药物有效成分的分离与精制
1.2 沉淀法：
a 溶剂沉淀法：改变极性使部分物质沉淀析出
水提醇沉法：除去多糖、蛋白质等水溶性杂质
醇提水沉法：除去树脂、叶绿素等水不溶性杂质
醇/醚法：析出皂苷丙酮（醇/丙酮法）
二、天然药物有效成分的分离与精制
b
酸碱沉淀法：改变pH
酸/碱法：生物碱类
碱/酸法：黄酮、蒽醌类
¹¶Ï ̨à
Ò¶Ï Æ¯à
分离原理：主要通过酰胺键与酚羟基、酸、醌 等形成氢键，产生吸附作用。吸附力取决于形 成氢键缔合的能力。
二、天然药物有效成分的分离与精制 练习: 某植物中分得3个黄酮化合物，结构如下, 比较它们的极性大小及在硅胶TLC和聚酰胺薄 膜上Rf值大小顺序.
R2O O OH OR1 OH O
小结
1、掌握常用溶剂的极性强弱顺序。
2、熟悉天然药物化学提取方法以及 各种提取方法的优缺点。
二、天然药物有效成分的分离与精制
1. 根据溶解度差别进行分离
1.1 结晶法（纯化时常用） 条件：浓度、合适的溶剂；
重结晶只能纯化杂质在5%以下的固体有机
物，如杂质含量过高，需先经过其他方法初
步提纯，如萃取、水蒸汽蒸馏、减压蒸馏、
二、天然药物有效成分的分离与精制
吸附原理：相似相吸 影响吸附过程的三要素： 吸附剂（固定相）， 溶质（被分离物质）， 溶剂（洗脱剂，展开剂，流动相）
二、天然药物有效成分的分离与精制 3.2 硅胶、氧化铝 硅胶：应用最广，适用 于各类成分分离 氧化铝：有中性、酸性 、碱性氧化铝。碱性 氧化铝不适合于分离 酸性成分，多用于分 离生物碱。
等电点沉淀蛋白质
二、天然药物有效成分的分离与精制
2. 根据分配比不同进行分离
常见的方法： 液-液萃取法 纸色谱法（PC或PPC） 逆流分溶法（CCD） 液滴逆流分溶法（DCCC） 高速逆流色谱（HSCCC） 气液分配色谱（GC或GLC） 液液-分配色谱（LC或LLC）
二、天然药物有效成分的分离与精制 2.2 酸碱性成分的分离—pH-梯度萃取法 pH<3时，酸性物质多呈非解离状态（HA）、 碱 性 物 质 则 呈 解 离 状 态 （ BH+ ） 存 在 ； 但 pH>12，则酸性物质多呈解离状态（A-）、碱 性物质则呈非解离状态（B）存在。 简单萃取：利用分液漏斗进行两相溶剂萃取。
氨基酸—甲戊二羟酸途径
氨基酸-醋酸-丙二酸途径 氨基酸—莽草酸径
本 章 内 容
第一节 绪论
第二节
生物合成
提取分离方法 结构研究方法

第三节 第四节
第三节
常用的方法：
提取分离方法
一、天然药物有效成分的提取：
1、溶剂提取法（最常用的方法）
2、水蒸气蒸馏法（挥发性的物质）
3、升华法 （升华性的物质）
第三节 提取分离方法
一、天然药物有效成分的提取：
1、溶剂提取法
（一）常用溶剂：
水：亲水性有机溶剂
石油醚：亲脂性有机溶剂 *常见溶剂极性强弱顺序如下： 乙酯＜丙酮＜正丁醇＜乙醇＜甲醇＜ 乙腈＜ 水＜ 吡 啶＜乙酸
环己烷＜石油醚＜苯＜ 二氯甲烷＜乙醚＜氯仿＜乙酸
（二）溶剂提取法原理：相似相溶
一、天然药物有效成分的提取
1、溶剂提取法
2. 硅胶柱上的出柱顺序：后
先
二、天然药物有效成分的分离与精制 3.3 聚酰胺(Polyamide) 是由己酰胺聚合成的 一类高分子化合物。
H2C N H O C CH2 H2C CH2 H2C CH2 H N C O H2C H N CH2 H 2C C O H O H 2C CH2 H 2C CH2 O C N H O O CH2
>RH
二、天然药物有效成分的分离与精制
3.2 硅胶、氧化铝：
②溶剂(洗脱剂)的极性与洗脱力的关系
洗脱剂极性越大, 洗脱力越强.
二、天然药物有效成分的分离与精制 练习: 从黄花夹竹桃果仁中分离到七种强心苷 成分, 比较极性大小和硅胶柱上洗脱顺序.
O O
名称
R
R’
黄夹苷A
黄夹苷B
R OR" OO CH3 O R' OH