天然药物化学 需要掌握的化合物结构
《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。
天然药物化学重点知识总结
第一章总论天然药物化学是运用现代科学理论与方法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类型化学成分的结构鉴定等。
一.中草药有效成分的提取从药材中提取天然活性成分的方法有溶剂法、水蒸气蒸馏法及升华法等。
●溶剂提取法的原理：溶剂提取法是根据“相似相容”原理进行的，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的一种方法。
（考试时请这样回答哦！）＊常用溶剂极性有弱到强排列：石油醚＜环己烷＜苯＜乙醚＜氯仿＜醋酸乙酯＜正丁醇＜丙酮＜乙醇＜甲醇＜水（丙酮，乙醇，甲醇能够和水任意比例混合。
）＊常用溶剂的性质：亲脂性有机溶剂、亲水性有机溶剂、水＊一般情况下，分子较小，结构中极性基团较多的物质亲水性较强。
而分子较大，结构上极性基团少的物质则亲脂性较强。
●天然药物中各类成分的极性·多糖、氨基酸等成分极性较大，易溶于水及含水醇中；·鞣质是多羟基衍生物，列为亲水性化合物；·苷类的分子中结合有糖分子，羟基数目多，能表现强亲水性；·生物碱盐，能够离子化，加大了极性，就变成了亲水性化合物；·萜类、甾体等脂环类及芳香类化合物因为极性较小，易溶于氯仿、乙醚等亲脂性溶剂中；·油脂、挥发油、蜡、脂溶性色素都是强亲脂性成分，易溶于石油醚等强亲脂性溶剂中总之，天然化合物在溶剂中的溶解遵循“相似相溶”规律。
即极性化合物易溶于极性溶剂，非极性化合物易溶于非极性溶剂，分子量太大的化合物往往不溶于任何溶剂。
溶剂提取法的关键是选择适宜的溶剂(选择溶剂依据:根据溶剂的极性和被提取成分及其共存杂质的性质，决定选择何种溶剂)(各溶剂法分类见《天然药物化学辅导教材》P5)（三）水蒸气蒸馏法只适用于具有挥发性、能随水蒸气蒸馏而不被破坏，与水不发生反应，且难溶或不溶于水的成分的提取。
天然药物中的挥发油、某些小分子生物碱如麻黄碱、烟碱、槟榔碱以及某些小分子的酚性物质如牡丹酚等的提取可采用水蒸气蒸馏法。
天然药物化学二级结构汇总
天然药物化学二级结构汇总
以下是一些常见的天然药物化合物的二级结构：
1. 阿司匹林（aspirin）：它是一种非处方药，常用于缓解疼痛、发热和消炎。
阿司匹林的二级结构中包含苯环和乙酰基基团。
2. 奎宁（quinine）：它是一种从树皮提取的天然产物，用于治疗疟疾和肌肉痉挛。
奎宁的二级结构中包含喹啉环和甲氧基基团。
3. 阿托伐他汀（atorvastatin）：它是一种用于降低胆固醇的处
方药，常用于治疗高胆固醇和心血管疾病。
阿托伐他汀的二级结构中包含吡唑环和苄酸基团。
4. 紫杉醇（paclitaxel）：它是一种从紫杉树提取的天然产物，用于治疗多种癌症，如乳腺癌和卵巢癌。
紫杉醇的二级结构中包含环丙孕烷环和酪氨酸基团。
5. 可卡因（cocaine）：它是一种来源于古柯植物的兴奋剂和
局部麻醉剂。
可卡因的二级结构中包含苯环和甲基基团。
以上只是一些常见的天然药物化合物的二级结构示例，还有很多其他天然药物也具有特定的二级结构，具体的结构可以通过化学分析和研究获得。
天然药物化学复习重点
天然药物化学复习重点第一章总论天然药物中化学成分的分类1. 有效成分: 天然药物中具有一定的生物活性、能起到防治疾病作用的单体化合物。
2. 有效部位：为具有一定生物活性的多种单体化合物的混合物。
如人参总皂苷、银杏总黄酮、灵芝多糖等。
一次代谢产物：糖、蛋白质、脂质、核酸等对植物机体生命活动来说不可缺少的物质。
二次代谢产物：生物碱、萜、香豆素、黄酮、醌类等对维持植物生命活动不起重要作用，且并非在所有植物中都能产生。
由一次代谢产物产生，常为有效成分。
一、提取法：1. 溶剂提取法（solvent extraction）原理：相似相溶理想溶剂（ideal solvents ）：（1）对有效成分溶解度大；（2）对无效成分溶解度小；（3）与有效成分不起化学反应；（4）安全，成本低，易得。
二分离方法1. 根据溶解度差别进行分离1.1 结晶法（纯化时常用）条件：合适的溶剂；浓度；温度1.2 沉淀法：a 溶剂沉淀法：改变极性，如水提醇沉法b 酸碱沉淀法：改变pH ，处理酸、碱、两性成分；c 沉淀试剂：如铅盐沉淀法，酸性、酚性成分加中性PbAc2 ，形成沉淀。
2.2酸碱性成分的分离一pH-梯度萃取法按酸碱性强弱不同分离酸性、碱性、中性物质，改变pH 值使酸碱成分呈不同状态。
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 ' >RH②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.3.3 聚酰胺①吸附力与结构的关系a形成氢键的基团数目越多，吸附力越强；b. 形成分子内氢键者,吸附力减少；c•芳香化程度越高或共轭键越多，吸附力越强；d.芳香苷苷元> 苷,单糖苷> 双糖苷> 叁糖苷②溶剂的洗脱能力水＜含水醇＜醇＜丙酮＜NaOH/H2O＜甲酰胺＜二甲基甲酰胺＜尿素/H203.4 大孔吸附树脂（macro-reticular resin）①组成：苯乙烯，二乙烯苯和致孔剂②分离原理：吸附（范德华力和氢键）和分子筛作用（多孔性结构）③树脂类型：非极性、中极性和极性三种。
天然药物化学整理
名词解释1. pH梯度萃取法：是指在分离过程中，逐渐改变溶剂的pH酸碱度来萃取有效成分或去除杂质的方法。
2. 有效成分：有效成分是指经药理和临床筛选具有生物活性的单体化合物，能用结构式表示，并具一定物理常数。
3.苷类：又称配糖体，是糖和糖的衍生物与另一非糖物质通过糖的端基碳原子连接而成的化合物。
4.原生苷与次生苷：原生苷：植物体内原存形式的苷。
次生苷：是原生苷经过水解去掉部分糖生成的苷。
5. 香豆素：为顺式邻羟基桂皮酸的内酯，具有苯骈α-吡喃酮基本结构的化合物。
6.木脂素：由二分子的苯丙素氧化缩合而成的一类化合物，广泛存在于植物的木部和树脂中，故名木脂素。
7.醌类：指具有醌式结构的一系列化合物，包括邻醌、对醌。
常见有苯醌、萘醌、蒽醌、菲醌。
8. 黄酮类化合物：指两个苯环（A环和B环）通过中间三碳链相互联结而成的（6C-3C-6C）一系列化合物。
9.萜类化合物：．是一类结构多变,数量很大,生物活性广泛的一大类重要的天然药物化学成份。
其骨架一般以五个碳为基本单位,可以看作是异戊二烯的聚合物及其含氧衍生物。
但从生源的观点看，甲戊二羟酸（mevalonic acid， MVA）才是萜类化合物真正的基本单元。
10.皂苷：是一类结构比较复杂的苷类化合物。
它的水溶液经振摇后能产生大量持久性、似肥皂样的泡沫。
11. 生物碱：是天然产的一类含氮有机化合物，大多数具有氮杂环结构，呈碱性并有较强的生物活性。
简答题1．常用溶剂的亲水性或亲脂性的强弱顺序如何排列？哪些与水混溶？哪些与水不混溶？石油醚>苯>氯仿>乙醚>乙酸乙酯>正丁醇> 丙酮>乙醇>甲醇>水与水互不相溶与水相混溶2.（1）．以聚酰胺柱色谱分离下列化合物，以浓度递增的乙醇液洗脱时的洗脱先后顺序洗脱先→后顺序是： C ＞ A ＞ BOOHOH OHOHOOOHOH OHOHOHOOOHOH OHOHCH 3CH 3A B C理由： A 、C 都具有4个酚羟基，但是C 是非平面的二氢黄酮，与聚酰胺吸附力较弱，所以先于A 洗脱；B 分子中羟基最多与聚酰胺吸附最牢固，所以最后洗脱下来。
天然药物化学 第四章 醌类化合物(1)
一、醌类化合物结构类型-萘醌 醌类化合物结构类型在栽培的过程中，人们发现一个很有趣的 在栽培的过程中， 为什么？ 为什么？ 现象： 现象：胡桃树下很少有其它植物能够生长 甚至不能生长。 甚至不能生长。 研究的结果表明， 研究的结果表明，胡桃植物的叶和未成熟 的果实中含有一种化学成分——胡桃醌 的果实中含有一种化学成分 胡桃醌 (juglone)
O CH3
O
熔点105-107℃，难溶 ℃ 熔点 于水， 于水，可溶于植物油或 其它有机溶剂。 其它有机溶剂。由于维 生素K3是油溶性维生素， K3是油溶性维生素 生素K3是油溶性维生素， 故医药上用的是它的可 溶于水的亚硫酸氢钠加 成物。 成物
3
一、醌类化合物结构类型-菲醌 醌类化合物结构类型（三）菲醌类
一、醌类化合物结构类型-苯醌 醌类化合物结构类型O H3C O H3C O O O CH3 CH2 CH n=6--10 CH3 C CH2
n
H
从结构上看， 从结构上看，属对苯醌类 其中辅酶Q ），已供临床使用 其中辅酶 10（n=10），已供临床使用，主要用于 ），已供临床使用， 高血压、 高血压、心脏病及癌症等方面疾病的治疗
如中药丹参根中所含多种化合物都是菲醌的衍 生物，包括邻菲醌 对菲醌两种 邻菲醌和 两种。 生物，包括邻菲醌和对菲醌两种。
O O O
O
邻菲醌
对菲醌
一、醌类化合物结构类型-菲醌 醌类化合物结构类型举例：丹参(Salvia miltiorrhiza Bunge) 举例 丹参
一、醌类化合物结构类型-菲醌 醌类化合物结构类型丹参中的醌类化合物多为橙色、红 丹参中的醌类化合物多为橙色、 色至棕红色的结晶，少数为黄色， 色至棕红色的结晶，少数为黄色， 具有抗菌及扩张冠状动脉的作用， 具有抗菌及扩张冠状动脉的作用， 是中药丹参的主要有效成分， 是中药丹参的主要有效成分，总丹 参酮可用于治疗金黄色葡萄球菌等 引起的疖，痈，蜂窝组织炎、痤疮 引起的疖， 蜂窝组织炎、 等疾病。由凡丹参酮IIA IIA制得的丹参 等疾病。由凡丹参酮IIA制得的丹参 IIA磺酸钠注射液可增加冠脉流量 磺酸钠注射液可增加冠脉流量， 酮IIA磺酸钠注射液可增加冠脉流量， 临床上治疗冠心病、心肌梗塞有效。 临床上治疗冠心病、心肌梗塞有效。
天然药物化学的结构解析-研究生
皂苷的结构解析一般包括确定苷元的结构、糖链的序列和连接方式等。通过核磁共振、质谱等技术可 以对皂苷进行结构解析，进而研究其生物活性及作用机制。
生物碱类化合物的结构解析
总结词
生物碱是一类具有复杂结构的含氮天然 产物，通常具有强烈的生物活性。其结 构解析对于新药研发和药物改造具有重 要意义。
VS
天然药物化学成分往往具有复杂的结构，需要采用多种手段进行解析，如光谱法、质谱法 、X射线单晶衍射等。解决方法是综合运用多种技术手段，结合计算机模拟和理论计算， 提高解析的准确性和可靠性。
微量成分的检测和鉴定
天然药物中往往含有微量成分，其含量较低，给检测和鉴定带来很大困难。解决方法是采 用高灵敏度的检测技术和分离纯化技术，如高效液相色谱、超临界流体色谱等，以提高微 量成分的检测和鉴定准确性。
详细描述
生物碱的结构特征通常包括芳香环、杂环 和含氮基团等。通过光谱分析、化学降解 和色谱分离等技术，可以确定生物碱的化 学结构，进一步研究其生物活性及作用机 制。同时，生物碱的结构解析也是新药发 现和药物改造的重要基础。
05 天然药物化学结构解析的 挑战与前景
结构解析的难点与解决方法
复杂分子结构的确定
详细描述
在天然药物化学中，核磁共振技术主要用于确定化合物的三维结构，揭示分子 内部的相互作用和动态变化，有助于理解化合物的生物活性和药理作用。
质谱技术
总结词
质谱技术是通过测量离子质量与电荷比值来确定分子结构的分析方法。
详细描述
在天然药物化学中，质谱技术主要用于化合物的分子量测定、元素组成分析、官 能团鉴定和结构推断等。
天然药物化学的结构解析-研究生
contents
目录
• 引言 • 天然药物化学概述 • 天然药物化学的结构解析方法 • 天然药物化学结构解析实例 • 天然药物化学结构解析的挑战与前景
天然药物化学重点知识点归纳总结
天然药物化学重点知识点归纳总结天然药物化学考试方向第一单元总论单元细目要点一、总论1.绪论天然药物化学研究内容及其在药学事业中的地位2.提取方法（1）溶剂提取法（2）水蒸气蒸馏法（3）升华法3.分离与精制方法（1）溶剂萃取法的原理及应用（2）沉淀法的原理及应用一、绪论1.天然药物化学的基本含义及研究内容有效成分：具有生理活性、能够防病治病的单体物质。
有效部位：具有生理活性的多种成分的组合物。
2.天然药物来源包括植物、动物、矿物和微生物，并以植物为主，种类繁多。
3.天然药物化学在药学事业中的地位（1）提供化学药物的先导化合物；（2）探讨中药治病的物质基础；（3）为中药炮制的现代科学研究奠定基础；（4）为中药、中药制剂的质量控制提供依据；（5）开辟药源、创制新药。
二、中草药有效成分的提取方法溶剂提取法（★★）1.溶剂选择1）常用的提取溶剂：亲脂性有机溶剂、亲水性有机溶剂和水。
常用中药成分提取的溶剂按极性由强到弱的顺序：水＞甲醇>乙醇＞丙酮＞正丁醇＞乙酸乙酯＞二氯甲烷＞乙醚＞氯仿＞苯＞石油醚 巧记：水、甲乙丙丁蠢、只玩乙醚，仿苯室友 2）各类溶剂所能溶解的成分（相似相溶原理） 溶剂 类别可溶类型 具体类型水最安全，极性最强 能溶于水氨基酸、蛋白质、糖类、生物碱盐、有机酸盐、无机盐 甲醇（毒）、乙醇、丙酮亲水性有机溶剂 大极性的成分苷类、生物碱、鞣质及极性大的苷元正丁醇、乙酸乙酯、二氯甲烷、乙醚、氯仿、苯、石油醚 亲脂性有机溶剂 中等极性和小极性 生物碱、有机酸、蒽醌、黄酮、香豆素、强心苷 石油醚常用于脱脂，即通过溶解油脂、蜡、叶绿素小极性成分而将其与其他成分分开； 正丁醇是能与水分层的极性最大的有机溶剂，常用来从水溶液中萃取极性较大的苷类（皂苷）化合物。
溶剂提取方法 加热 提取溶剂 特点浸渍法 不水或其他提取时间长，效率不高渗漉法 不 水或醇 溶剂消耗量大，费时长煎煮法加 水含挥发性成分及加热易破坏的成分不宜使用回流提取法加有机溶剂 对热不稳定的成分不宜用此法，且消耗溶剂量大，操作麻烦连续回流提取法加有机溶剂 在实验室连续回流提取常采用索氏提取器或连续回流装置超临界流体萃取法：物质在临界温度和临界压力以上状态时常为单一相态，此单一相态称为超临界流体。
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【注：蓝色字体部分要求掌握结构类型，其余要求能写出结构式。
】
第二章糖和苷
单糖：D－葡萄糖、D－半乳糖、D－甘露糖、D－果糖、D－木糖、L－鼠李糖、
二糖：樱草糖、芸香糖
苷类：天麻苷、苦杏仁苷、野樱苷、黑芥子苷、芦荟苷
第三章苯丙素类
莽草酸、桂皮酸、咖啡酸、绿原酸、
香豆素类：伞形花内酯、七叶内酯、补骨脂内酯、白芷内酯、花椒内酯、邪蒿内酯、黄曲霉毒素B1
木脂素类：鬼臼毒素、芝麻脂素、芝麻林脂素、五味子素、五味子酯、厚朴酚、和厚朴酚、
第四章醌类
苯醌类：辅酶Q10
萘醌类：胡桃醌、维生素K
菲醌类：丹参醌IIA
蒽醌类：茜草素、大黄酚、大黄素、大黄素甲醚、芦荟大黄素、大黄酸、大黄酸蒽酮、番泻苷A
第五章黄酮类
芹菜素、黄芩苷、芦丁、槲皮素、银杏素、橙皮苷、儿茶素、大豆苷、葛根黄素、查耳酮、橙酮、花色素
第八章甾体及其苷类
异羟基毛地黄毒苷（狄高辛）、G－毒毛旋花子苷、蟾毒配基、薯蕷皂苷、原菝葜皂苷、菝葜皂苷六元内酯环强心苷
毛地黄苷元 海葱苷元 命名：3b ,14b -二羟基-5b -强心甾-20(22)-烯 （3b ,14b -dihydroxy-5b -card-20(22)-enolide ） 3b ,14b -二羟基海葱甾-4,20,22-三烯
（3b ,14b -dihydroxyacilla-4,20,22-trienolide ） 3b ,11a ,14b –三羟基-5b –蟾酥甾-20,22-二烯 第九章 生物碱
阿托品、
可卡因、
O
OH
R
H
O
O
OH
R
20
21
2223
20
21
222324
HO
HO
O
OH
20
21
222324
HO
HO
H
苦参碱、
麻黄碱、伪麻黄碱、
吗啡碱、
小檗碱、利血平、
长春碱、长春新碱、
喜树碱、乌头碱、紫杉醇。