第二章-天然产物化学成分的分类及理化性质PPT课件
天然产物 ppt课件

一般流程如下:
(2)离子交换树脂法
①将药材水提液通过强酸性阳离子交换树 脂,以除去碱性物质,再将流出液通过强碱 性阴离子交换树脂,有机酸根离子即被交换 其上,糖和其他中性杂质则流经树脂而被除 去,将树脂洗净后,用稀酸或稀碱溶液即可 将有机酸从柱上洗下。
②也可将药材的水提液先通过强碱性阴离子 交换树脂,使有机酸根离子交换在树脂上, 而碱性和中性杂质则流经树脂而除去,将树 脂洗净后,用稀酸洗脱即可得到游离的有机 酸,但也可用稀氨水洗脱,有机酸即成铵盐 而留于洗脱液中,将此洗脱液减压蒸去过剩 的氨水,再加酸酸化,总有机酸即游离析出。
两类鞣质的区别反应:
(1)鞣红反应:取五倍子浸液(含可水解鞣质),儿茶浸液(含缩合 鞣质)各2ml,分别加盐酸0.5ml,加热煮沸30分钟左右放冷。可水解鞣 质不发生沉淀,缩合鞣质有红色沉淀产生。
(2)三氯化铁反应:取五倍子浸液及儿茶浸流各1~2ml,分别加入三氯 化铁试液数滴,可水解鞣质显兰色或黑兰色反应,缩合鞣质显黑绿色反 应。
在药材中存在较为普遍的芳香族有机酸 是羟基桂皮酸的衍生物,如对羟基桂皮酸、 咖啡酸、阿魏酸、异阿魏酸和芥子酸等。咖
(1).有机溶剂提取法
由于游离的有机酸易溶于有机溶剂而难溶
于水,有机酸则易溶于水而难溶于有机溶剂, 故一般可酸化使有机酸游离,然后选用合适 的有机溶剂提取。
方向。传统的提取方法是针对某种目标成分选取正确的溶剂,同时采用
加热或搅拌。较高的温度有利于目标成分的浸出,但温度过高又会使有
效成分受热分解或改变结构和性质。如果在提取过程中引入超声波,就
可以在较低的温度下大大促进溶剂提浸、萃取天然成分的过程。研究表
明,超声波作用可以改变反应物的质量传输机制,破坏细胞的细胞壁,
《天然产物资源化学》PPT课件

第5周 萜类和挥发油
第6周 甾体类
第7周 鞣质和醌类
第8周 海洋植物资源化学及总结
精选ppt
2
第一章 概论 第一节 天然产物资源化学的概念
天然产物(natural resources)是指生物(植物、 动物和真菌)新陈代谢过程中产生和积累的物质。
天然产物资源(natural product resources)是 指可供获取天然产物的资源。
精选ppt
6
(2)研究天然产物与物种及系统演化的关系。 生物性状是遗传基因与环境因子综合作用的产物
1.蒿属植物在中国有200余种,但到目前为止仅发现黄 花蒿有高含量的青蒿素(artemisinin);
2.南非产甜菊属有百余种植物仅甜叶菊富含甜菊苷。
甜菊苷
甜度为蔗糖的180——200倍 精选ppt
甜 叶 菊
如研究各类化学成分随不同空间(海拔、经纬度等)的 变化及变化规律,对制定天然药用动植物的生产区划 和生产基地的选择具有十分重要意义。
精选ppt
11
亚洲薄荷在新疆产于低海拔地区不含,而高海拔地区的 油中含有薄荷醇及薄荷酮9.0%-15.6%。
薄荷
精选ppt
12
蛇床子中的化学成分主要为香豆素,产于中国北方 的主要含角型呋喃香豆素如爱得尔庭、异蛇床素E等, 产于中国南方的主要含简单香豆素及线性呋喃香豆素 类如蛇床子素、花椒毒素、香柑内酯等。
增加脑血管流量,改善脑血管循环 功能,保护脑细胞,扩张冠状动脉, 防止心绞痛及心肌梗塞,防止血栓 形成,提高机体免疫能力.
银杏
精选ppt
15
(5)研究扩大与寻找新资源的化学途径。
扩大与寻找新资源是资源学的基本任务之一,资源化 学可利用多种化学手段为此服务:
《天然产物综述》课件

05 天然产物的应用与开发
CHAPTER
在食品工业中的应用
天然食品添加剂
利用天然产物如植物提取物、微生物代谢产物等作为食品添加剂, 如天然色素、香精、防腐剂等,以提高食品的感官品质和延长保质 期。
功能性食品
利用天然产物的生物活性,开发具有特定功能如抗氧化、降血糖、 降血脂等的保健食品,满足消费者对健康的需求。
详细描述
单糖是最简单的糖类化合物,是构成多糖的基本单位。低聚糖由2-10个单糖分子脱水缩合而成,具有 调节免疫、改善肠道功能等作用。多糖是由多个单糖分子聚合而成的大分子化合物,具有抗病毒、抗 肿瘤、抗炎等生物活性。
脂类化合物
总结词
脂类化合物是天然产物的重要组成部分 ,主要包括脂肪酸和甘油酯等。
VS
《天然产物综述》ppt课件
目录
CONTENTS
• 天然产物的定义与分类 • 天然产物的提取与分离 • 天然产物的化学组成与结构 • 天然产物的生物活性与功能 • 天然产物的应用与开发 • 天然产物研究的发展趋势与展望
01 天然产物的定义与分类
CHAPTER
天然产物的定义
总结词
天然产物是指自然界中产生的、未经加工或仅经过初步加工 的物质。
黄酮类化合物的提取与分离
采用溶剂提取法和色谱分离法,从植物中提取黄酮类化合物,如芦丁、槲皮素 等。
挥发油的提取与分离
采用溶剂提取法和蒸馏分离法,从植物中提取挥发油,如薄荷油、丁香油等。
03 天然产物的化学组成与结构
CHAPTER
糖类化合物
总结词
天然糖类化合物主要包括单糖、低聚糖和多糖,具有多种生物活性。
天然产物课件第二章

•
渗漉罐
• 3.煎煮法
• 4.回流提取法 • 优点:用溶剂少,提取效率高。 缺点:耗时长,受热易分解和变质的物 质不宜采用。
5.连续回流提取法 • 优点:用溶剂少,提取效率高。 缺点:耗时长,受热易分解和变质的物 质不宜采用。
索氏提取器
1.冷凝管;2.脂肪提取器;3.滤纸筒;
4.虹吸管;5.蒸汽管;6.萃取瓶(圆底烧瓶)
极性强弱 溶剂名称 成分类型 极性较大的苷类 (二糖或三糖苷) 等 生物碱及其盐、 氨基酸等 蛋白质、水溶性 物质
中等极性溶剂 极性溶剂
正丁醇
丙酮、甲醇、位流程(P11 图2-1)
植物粉末(95%或70%乙醇)
浸泡、过滤 滤液 旋转蒸发仪、浓缩 浸膏 用水溶解 水溶液 石油醚萃取
实验原理
含有Cu2+和Fe3+的溶液 涂在滤纸一端,丙酮作展 开剂,在滤纸的毛细作用 下,展开剂携带Cu2+和 Fe3+沿滤纸纤维向上移动 因为速度不同(吸附和溶 解能力的不同),一段时 间后,Cu2+和Fe3+距起点 的距离会不同,从而达到 分离的目的。
纸色谱 paper chromatography
2.1.1 天然产物化学成分的预实验
一.什么情况下做预试验 对一个新的不了解的植物、动物或微 生物,欲对其进行分离,需预试验, 制定方案,进行评价。
二.预试验的方法:先分部提取,再利 用显色反应、沉淀反应、纸色谱、 薄层色谱检识。
• 提取原理:相似相溶
溶剂极性次序如下:
低极性: 石油醚< 环己烷< 苯< 氯仿(二氯甲 烷)~ 乙醚 中极性: <乙酸乙酯 <正丁醇
天然产物化学
化工与制药学院 主讲人 段文录
•第二章
•天然产物的提取分离
天然产物化学PPT

• 一般认为含有较长烷基链和较高键合量的固定相
对较大的非极性溶质分离选择性比小分子溶质选 择性好。 • 键合烷基C6-C12之间,对小分子溶质选择性随碳 链增加而增加,C12以后选择性趋于常数。
• 短链烷基(C6、C8)硅烷由于体积小与比长链烷 基覆盖度高和较少残余硅羟基,适于极性和离子 性样品分离。能使用酸性较强的流动相 • 长链烷基(C16、C18、C22)等有较高碳含量和
更好疏水性,对各种类型分子机构的样品有更强
的适应能力 • 非极性键合相的样品容量随碳链增加而增加,从 C4-C18柱容量增加近一倍。ODS键合相样品容量 约2 mg/g与裸体硅胶相似。
• ODS(octadecyl silane) 即十八烷基健合硅胶,因为固定相 为十八烷基(ODS)键合相,因此称为ODS柱。这种填料在 反相色谱中发挥着极为重要的作用,它可完成高效液相色 谱70~80%的分析任务。是应用最为广泛的非极性键合相, 它对各种类型的化合物都有很强的适应能力。一种常用的 反相色谱柱。 • 当键合相表面浓度相同时,烷基链长增加,碳含量成比例
正向色谱流动相
• 正相色谱常用的流动相及其冲洗强度的顺
序是: 正己烷<乙醚<乙酸乙酯<异丙醇 其中最常用的是正已烷,虽然其价格较贵, 但80%的顺、反和邻位、对位异构体仍然 要用正相色谱来进行分离。
反相键合相
• 键合相的烷基链长和键合量是影响色谱性能的重
要因素。如固定相样品容量、柱效和分离选择性
键合硅胶
1409
• 键合硅胶是借助化学反应的方法将不同的有机基
团以共价键形式连接到硅胶表面的硅醇基上。它
具有良好的色谱热力学和动力学性能。 • 键合硅胶颗粒形状根据基质硅胶不同分球形和无 定形。 • 无定形具有更高柱效,但稳定性和重现性不如球 形填料,通常需更高操作压力
天然产物化学课件全套

有机化合物分子的结构
分子的极性
溶解性质
分子的极性官能团越多
分子极性越大
亲水性越强 亲脂性越低
分子的极性较小 分子的极性较大
表现亲脂性 表现亲水性
易溶解于低极性溶剂 �如 石油醚或 氯仿�
易溶解于高极性溶剂 �如 水 或 甲醇�
OH HO
HO
OO OH
OH O
HO OH O
溶剂的种类繁多�其极性大小如何排列�
a.先单一溶剂
• 乙醇是最常用的有机溶剂�具有溶解性能好、对 植物细胞穿透力强的特点。
• 对于提取�一般来说�冷提杂质较少�而热提效 率较高�但杂质也多�在不了解有效成分性质之 前�一般采用冷提法。
b. 多种溶剂萃取
• 将提取所得浸膏在两种互不相溶的溶剂中�由分 配系数不同而达到分离的目的。
经典的提取方法
品种 在进行植物成分研究前�应重视所用植物
的鉴定、来
源、采集季节�并查阅有关文献资料�了解前人对该植物或同属
植物中化学成分的分离条件�吸取可借鉴的地方。
第一节 经典的提取方法
• �一�溶剂法 • �二�水蒸气蒸馏法 • �三�其他
�一� 溶剂法 �主要的经典方法�
1.溶质与溶剂 �1� 溶质的溶解性质
但效率低下
HO
O N
H CH3 HO
1806�1952
历史的足迹
——当代
20世纪7、80年代开始�随着色谱技术、电子和物 理技术的进一步发展�人类对天然有机化合物的 提取、分离、鉴定开始以极高速度发展。
历史的足迹——
• 分离�由常规的重结晶法�正、反相硅胶层析、氧化铝
层析、活性碳层析——低压快速层析、逆流液滴分溶层 析、高效液相层析、气相层析�以及用于分离大小分子的 各种凝胶层析�用于分离水溶性成分的各种离子交换树脂 层析、大孔树脂层析等方法。
天然产物化学PPT

Et2O ( 中性成分 ) 挥干 Et2O 加 NaOH / H2O
进行水解
碱液
NaOH / H2O 酚 性成分
加 Et2O 提出不水解的成分
碱液
Et2O
加 H+中和 加Et2O 萃取
H2O
Et2O
香豆素类内酯成分
原理: 利用内酯加碱开环,加酸恢复的性质分离香豆素。
步骤: 乙醚萃取液先以NaHCO3去除酸性成分,再以稀和冷的
乙醚。
香豆素的化学性质
1.内酯性质和碱水解反应:
香豆素的α-吡喃酮环具有α,β-不饱和内酯性质,在稀碱液 中会逐渐水解生成顺邻羟桂皮酸的盐,而顺邻羟桂皮酸不易游离 存在,其盐的水溶液经酸化即闭环恢复成内酯。这个闭合过程极 易发生,即使在很弱的酸溶液中,如通入CO2也能促使其内酯化 而闭环。
OH-
OH-
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氢反应呈阳性反应 酚羟基对位无取代基(+)红色,有取代基(-)
Gibb’s,Emerson反应常用来判断C6位是否有取代基存在。 因为内酯环能水解开环形成一个新的酚羟基:
七.荧光反应
香豆素在紫外光下大多显出兰色荧光,在碱液中荧光增强。 香豆素荧光的有无,与分子中取代基的种类和位置有一定关系。
7-OH 香豆素
NaOH抽出酚性成分(包括酚性香豆素),剩余中性部分碱水 解后,以乙醚抽去不水解的中性成分,碱液中和,再以乙醚抽 出香豆素内酯成分。
天然产物化学课件资料

第一章绪论天然产物是指在大自然界中生物体内存在的或由代谢产生的有机化合物。
天然产物化学是研究生物样品中有机分子的分离纯化、理化性质、结构表征、生源途径、生物活性、化学合成、结构修饰改造和构效关系的化学。
鸦片中镇痛成分研究——吗啡;金鸡纳树皮中抗疟成分——奎宁。
应用:医药业,农业、食品工业等先导化合物(Lead compound),是指具有特征结构和生理活性并可通过结构改造优化其生理活性的化合物。
精密、准确的色谱分离方法用于天然产物的分离研究:柱色谱、快速色谱、逆流液滴分溶色谱、离心色谱、超临界流体层析、毛细管电泳、气相色谱、高效液相色谱等经典的结构研究:化学降解方法,再按照化学原理逻辑地推断其结构,最后经合成方法证明。
现代的结构研究:核磁共振二维技术,各种1H-1H与1H-13C相关谱等,质谱中的快原子轰击技术,次级电离质谱技术,场解吸质谱技术等,结合紫外与红外光谱,能很快地确定化合物的结构。
天然产物化学的研究成果已在农业和工业生产中得到运用,如除虫菊酯类系列化合物农药,昆虫保幼激素已用于蚕业增产,甜叶菊中的甜叶菊苷及其他天然甜味剂已开始逐步替代糖精,瓜豆中的一种瓜胶多糖已用于石油工业作压裂液等。
利用植物细胞组织培养方式来大量生产天然产物,这是一种可靠、有效、并值得研究开发的方法。
利用紫草细胞生产红色萘醌类的染料shikonin,后者可用作口红原料和治疗痔疮。
微生物及酶作为生物催化剂具有很高的催化功能、底物特异性和反应特异性。
仿生有机合成就是模拟生物体内的反应来进行有机合成,以制取人们需要的物质。
青蒿素-----作用部位主要是膜系结构,其抗疟作用机理认为是干扰了疟原虫的表膜——线粒体的功能。
第二章天然产物的提取分离和结构鉴定天然产物的分离提纯是有目的地单个分离提纯生物体内存在的天然产物或排泄出的代谢产物。
主要有生物碱、黄酮类、萜类、甾体等。
定性试验检测各种成分:生物碱—碘化铋钾,黄酮—乙醇+镁粉+盐酸,皂苷,强心苷,甾体—乙醇+浓硫酸,氨基酸,肽—印三酮,蛋白质—双缩脲,有机酸—溴酚蓝,酚类—氯化铁,糖和苷—菲林试剂(具体和分离流程图见书本P11-P13)提取分离主要有以下八种方法:(1) 溶剂法(小檗碱、细辛素、川楝素、七叶苷和七叶苷内酯、山道年)常见溶剂的极性度强弱顺序可表示如下:石油醚(低沸点~高沸点)<二硫化碳<四氯化碳<三氯乙烷<苯<二氯甲烷<氯仿<乙醚<乙酸乙酯<丙酮<乙醇<甲醇<乙腈<水<吡啶<乙酸。
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(3)吡咯里西丁类生物碱:大叶千里光碱(千里光属)
11
(3)吡咯里西丁类生物碱:大叶千里光碱(千里光属)
H
H
HO
N
CH 2 OCOC=CHCH 3
H
CH 3
吡咯里西啶类 (大 叶 千 里 光 碱 )
12
2 . 赖氨酸系生物碱
(1)哌啶类:胡椒碱(胡椒)、槟榔碱、槟榔次碱(槟榔)
N
H 哌啶 (六氢吡啶 )
黄酮醇类是在黄酮基本母核的3位上连有-OH或其它
含氧基团。
59
一、黄酮和黄酮醇类
OH
OH
O
R=H 黄酮
OH
R=OH 黄酮
OH OH O
醇
此类化合物数量最多,尤其是黄酮醇。如芫花
A
6
C
3 6' 5'
2-苯基色原酮
5
4
O 56
二、黄酮类化合物
分类依据:
黄酮类化合物A环和B环中间的三碳链的氧化程度;
三碳链是否构成环状结构;
3位是否有羟基取代以及B环(苯基)连接的位置(2位
或3位);
8
7
A
6
5
1
2' 3'
O 2 1' B 4'
C
3 6' 5'
4
O
57
二、黄酮类化合物
分类: 1 黄酮和黄酮醇 2 二氢黄酮和二氢黄酮醇 3 异黄酮和二氢异黄酮 4 查耳酮和二氢查耳酮类 5 花色素和黄烷醇类 6 橙酮类 7 其他黄酮类
莨菪碱(洋金花)
莨菪烷类生物碱
N CH 3
H CH 2OH OCOCH
莨 菪 碱 (莨 菪 醇 ) 阿托品
2
H N
C H3 吡 咯 里 西N 啶 类
(大 叶 千 里 光 碱 )
N CH 3 COOCH 3 H
OCO H
古 柯 碱 (伪 莨 菪 醇 )
3
CH 3
OR
9
(2)托品烷类生物碱:
阿托品
10
2.按化学结构类型分类: 喹啉类生物碱、 吲哚类生物碱等
3.按生源和化学结构结合分类.
5
O
6
1. 鸟氨酸系生物碱
(1)吡咯类:水苏碱(益母草)
N H
四氢吡咯
N COO
H3C
CH3
水苏碱
红古豆碱
7
(2)托品烷类生物碱:
8
CH 2COCH 2
HO
N
N
CH 3
CH 3
(2)简托单品吡 咯烷烷 类类生物碱: (红 古 豆 碱 )
15
16
17
18
哌劳亭
萨苏啉
19
20
厚朴碱
罂粟碱
去甲乌头碱
21
22
23
NM e
吗啡
阿朴菲
24
25
与小檗碱和原小檗碱的区别是C-N键裂 解成三环体系,且多具14-酮基。
26
27
28
29
N
No Image
吲哚
30
31
32
OH
O
OH
OH OH O
33
H
单吲哚类 (靛 青 甙 )
58
8
一、黄酮和黄酮醇类 7 A 6
1
2' 3'
O 2 1'
B
4'
C
3 6' 5'
OH54OH NhomakorabeaO
OH R=H 黄酮 O
OH
R=OH 黄酮
这里的OH黄O酮指的是狭义醇的黄酮,以2-苯基色原酮
为基本母核.3-位无含氧取代。天然黄酮A环的5,7位几
乎同时含有-OH,而B环常在4′位有-OH和-OCH3 ,3′ 位有时也有-OH和-OCH3
不含氧,若含氧则多为酯键) (烟碱、毒芹碱、槟榔碱) 大多有苦味,少数具甜味(甜菜碱);多无挥发性,少数具挥发性 具环状结构,难溶于水,与酸可以形成盐 大多有旋光,且多呈左旋性,多数左旋体呈显著生理活性;某些生
物碱条件改变产生变旋现象。
4
一、生物碱概述
分类:
1.按植物来源分类: 黄连生物碱、苦参生物碱
N
四氢吡咯
N H
吲哚
N
咪唑
N
吡咯里西啶
N H
吲哚里西啶
43
N
蒎啶
N
N
吡啶
H N CH3
H
吡嗪
N
N
NN H
喹喏里西啶
N
莨菪烷
N
N
嘌呤类
44
O
N
噻嗪类
N
喹啉
N
丫啶酮类
N
异喹啉 45
吗啡烷类
N
N CH3
原小檗碱型
N
苄基异喹啉
R1
R2O
O
小檗碱O型
OR3
46
一、生物碱概述
分布:
多数以盐的形式存在(以有机酸盐为主,少数为 无机酸盐);
COO CH3
O
N
O
C H3
槟榔碱
O N
胡椒碱
13
(2)喹诺里西丁类
N
喹诺里西啶
N O
NH
金雀花碱
O N
N
苦参碱
O N
N O
氧化苦参碱
14
(3)吲哚里西丁类
H 3CO OH
N
HO
OCH 3
吲哚里西啶类 (娃 儿 藤 定 碱 )
C HO H
N CH 2
O
O
O NH
N
N
喹喏里西啶类
(苦 参 一碱 ) 叶萩碱
H OCH 3
N N H H 3COOC
H 3CO
二聚吲哚类 (长 春 新 碱 )
OH
N
OH N CHO COOCH 3
36
O 25
O
27 CH2OH 26
HO
变形螺甾烷醇
37
38
6.萜类生物碱
单萜类生物碱:龙胆碱(龙胆科)
倍半萜类生物碱:石斛碱(石斛)
二萜类生物碱:乌头碱(乌头、附子)
萜 类三生 物萜碱 类生物碱:少
少数以游离形式存在 其他尚有以酯、苷及N→O化合物的形式存在
47
麻黄
48
防己
49
洋金花
50
黄连
51
苦参
52
延胡索
53
乌头
54
HO
H 3CO
O N CH 3
O N CH 3
HO
吗 啡 (镇 痛 )
HO
可 待 因 (止 咳 )
N CH 3
O N+ OH -
O
H CH 2OH OCOCH
OH
N CH 3
OCH 3
O
CH 3
H 3CO
OOCC 6H 5
O N
单萜类 (龙 胆 碱 )
O
O
H 3C
CH 3
倍半萜类 (石 斛 碱 )
H 5C 2
N
HO
H 3CO
OOCCH 3
OCH 3
二萜类 (乌 头 碱 )
39
7.甾体类生物碱
40
41
42
常见氮杂环类生物碱基本母核类型:
NH
N H
吡咯
莨 菪 碱 (解 痉 )
OCH 3
马钱子 OCH 3
小 檗 碱 (抗 菌 消 炎 )
55
二、黄酮类化合物
含义:
经典概念是指基本母核为2-苯基色原酮的一系列化合物。
现泛指两个苯环(A环与B环)通过三个碳原子相互连 接
而成的7 一8系列化O1合物2 。1'其2'基B本3' 骨4'架为C6-C3-C6。
第二章 天然产物化学成分简介
1
一、生物碱概述
含义:
指天然产的一类含氮的有机化合物; 多数具有碱性且能和酸结合成盐; 大部分为杂环化合物且氮原子在杂环内; 多数有较强的生理活性。
2
3
一、生物碱概述
性状:
多为无色或白色,少数有颜色.如小檗碱、蛇根碱等 多为结晶固体,少数为非晶形粉末(乌头原碱)、个别为液体(多
N
O N H
H H 3 COOC
单萜吲哚类 (钩 藤 碱 )
H OCH 3
34
35
O -B -D -g lu
N H
单吲哚类 (靛 青 甙 )
COOH NHCH 3 N H
色胺吲哚类 (相 思 豆 碱 )
N
半萜吲哚类
N H
(麦 角 新 碱 )
N
O N H
H H 3COOC
单萜吲哚类 (钩 藤 碱 )