化学与生物工程
2010,Vol.27No.2
Chemistry &Bioengineering
7
基金项目:国家自然科学基金资助项目(C02060103)收稿日期:2009-10-28
作者简介:王煜丹(1986-),女,山东聊城人,硕士研究生,主要研究方向:植物化工;通讯作者:王亚明,博士,教授。E 2mail :cheng 2
guiguang @https://www.doczj.com/doc/215649259.html, 。
生物转化在天然产物化学中的研究进展
王煜丹,程桂广,余旭亚,王亚明
(昆明理工大学化学工程学院,云南昆明650224)
摘 要:随着生物科学的不断发展,生物转化逐渐应用于天然产物化学的研究中。简介了生物转化中的几种主要的化学反应,对生物转化在天然产物化学中的应用进行了综述,并对其发展前景进行了展望。
关键词:生物转化;天然产物化学;化学反应;发展前景
中图分类号:TQ 041 文献标识码:A 文章编号:1672-5425(2010)02-0007-04
生物转化是利用生物体系或其产生的酶制剂对外源性化合物进行结构修饰的生物化学过程。就其本质而言,生物转化是生物体系对外源性底物的酶催化反应[1～3]。生物转化反应具有高效、高选择性、反应清洁、产物单纯、易分离纯化、能耗低等优点,符合绿色化学的要求。著名化学家Wong Chi Huey 教授指出,生物转化在天然产物化学中的应用具有巨大的潜力,设计与发展适于生物转化(酶促)反应的新的底物和利用遗传工程改变酶的催化性质等都将大大利于其在制药工业中的应用[4]。因此,生物转化方法已经受到研究者的广泛重视,并正迅速发展。
1 生物转化中的主要反应类型
生物转化的反应类型多种多样,常见的反应主要有羟基化、糖苷化、氧化还原、异构化、甲基化、酯化、水解、环氧化以及重排等。111 羟基化反应
羟基化反应是生物转化中最常见也是最重要的一种反应,羟基化反应可以发生在多个位置,生成多种有意义的衍生物。自1952年微生物法合成糖皮质激素进入商品化生产以来,羟基化的生物转化技术成为甾体药物或其中间体合成路线中不可缺少的关键技术。目前肾上腺皮质激素及其衍生物的工业化生产技术就
是利用微生物及其酶系统对甾体化合物11α2、11β2、
15α2和16α2位进行羟基化。对于甾体化合物的生物转化进展,Fernandes 等已进行了详细的综述[5]。
(-)2象牙洪达木酮宁,一种吲哚型生物碱,在临
床上可用于改善大脑循环和新陈代谢,经过生物转化后可得到3种羟基化代谢产物,对这3种产物进行生物学活性检测,发现其在氰化物中毒时均表现出大脑保护作用[6]。
脱氢枞酸也可以通过生物转化的途径制得一些有活性的物质。1997年Tapia 等[7]将脱氢枞酸在Fu 2sari um s pecies 作用下,于26～28℃下培养7d 得到1β2羟基脱氢枞酸,将1β2羟基脱氢枞酸作用于S erra 2ti a sp.和B acill us s ubtilis 时,显示良好的活性。112 糖苷化反应
糖苷化反应常见于植物悬浮培养体系介导的生物转化反应,而在微生物体系中应用较少。糖苷化反应主要有两种:一种是羧酸和糖片段之间发生酯化反应,另一种是羟基和糖片段之间发生糖基化反应。糖苷化反应可使许多外源化合物的理化性质和生物活性发生较大的变化,例如,糖苷化反应可将不溶性化合物转变为水溶性化合物,这一点是微生物培养和化学合成很难做到的。
香豆素是一类很重要的植物次级代谢产物,但大部分香豆素缺乏天然糖苷,水溶性差。在人参根培养液中,72羟基香豆素在糖基转移酶的作用下可转化成糖苷[8]。
丁酸具有体外抑制肿瘤生长和诱导肿瘤细胞分化的作用,但是其在哺乳动物体系中半衰期很短,人们通过悬浮培养的灰叶烟草(N icoti ana pl umbagi ni f oli a Viv 1)细胞糖苷化得到其糖苷,半衰期大大延长,有望开发为抗癌新药[9,10]。
113 醇酮的氧化还原反应
通过植物细胞培养可将醇转化为相应的酮,对于一些手性化合物的生产来说,对映选择性氧化反应是非常有用的。如斧柏烯在木槿属植物(H ibiscus can2 nabi nus)培养细胞催化下,先脱水成烯,再氧化成酮,此反应与Collins氧化反应比较更符合绿色化学的要求[11]。
醛酮中的羰基也可在生物催化剂的作用下还原成相应的醇。在烟草属植物(N icotiana tabacum)和长春花属植物(Catharanthus roseus)细胞悬浮培养液作用下,樟脑醌中的羰基立体选择性地生成相应的α2酮醇[12]。
114 C=C双键的还原反应
C=C双键可加氢还原成饱和的C-C键。长变胞藻(Astasia longa Pringsheim)的细胞培养物能够产生2种烯酮还原酶,可以还原芹酮的C=C双键。人们利用此反应来研究Carvene的立体化学及作用机制[13]。115 硝基还原反应
北洋金花(D at ura i nnox i a Mill1)、长春花(Ca2 t harant hus roseus)及M y riop hy ll um属植物细胞培养物都能够将TN T(2,4,62Trinit rotoluene)经过硝基还原反应生成ADN T(2,4,62Aminodinitrotolu2 ene)[14,15]。
116 环氧化反应
环氧化反应可以用于具有细胞毒性的倍半萜烯的结构修饰。莪术(Curcum a z edoari a)细胞悬浮培养物中大根香叶酮(Germacrone)的环氧化反应就是成功的实例之一[16]。
还有文献报道,将Thujop sene加入红麻、烟草、长春花的植物细胞悬浮培养体系中,一部分底物发生环氧化反应,其转化产物为32Epoxyt hujop san252ol[17]。117 酯化反应和水解反应
Dai等[18]应用长春花、桔梗(Pl at ycodon g randi2 f lorum)悬浮细胞培养体系对天麻素进行生物转化反应研究。经8d培养生成天麻素水解后苷元———对羟基苯甲醇[19]。而与水解反应相对,研究发现乙酸酯化反应也比较容易出现在代谢产物中。在酯化反应中,密叶辛木素(Confertifolin)经过转化生成2种代谢产物,其中主产物是3β2羟基化密叶辛木素,而另一种代谢产物则是3β2乙酸酯化密叶辛木素。这2种产物很有可能是由一条代谢途径来完成的,这一推测可能为合成有用的酯类化合物提供捷径[20]。
118 成环反应
A s per gill us alli aceus U I315是功能强大的微生物,它可使芳烃和烷烃羟基化以及使芳烃化合物脱烷基化。最近发现它还具有环化作用,能模仿植物生物合成途径,使查耳酮分子成环生成黄酮。随后的研究证实是一种细胞色素P450酶在行使环化功能[21]。
2 生物转化在天然产物化学中的应用
211 有机合成及天然产物结构修饰
天然活性药物常常因为含量低、资源有限、结构复杂、不能采用化学方法合成等缺点而难以开发成新药。生物转化是由酶催化的化学反应,具有位置选择性和立体选择性好、催化效率高、反应条件温和、反应类型多、不污染环境等特点,因此往往应用生物转化方法合成有活性的天然产物或寻找有活性的天然产物衍生物,易于得到结构新颖的化合物,且避免了有机合成反应中对其它基团的保护与去保护,简化了合成步骤,提高了产物的收率,现已成为开发新药的有效途径。
利用结构类似物进行生物转化对于开发天然活性药物具有重要意义。1952年,Murray和Peterson首先成功用黑根霉(Rbi z op us ni g ricans)使孕酮(黄体酮)实现C11羟基化,成为C11α2羟基孕酮(图1),成功地解决了皮质激素类药物合成过程中的难题,也使人们意识到用化学方法极难发生的C11羟基化,通过微生物转化能轻而易举地完成,从而开创了微生物转化甾体化合物的先例[22]
。
图1 C11α2羟基孕酮的合成
Fig.1 Synthesis of C11α2hydroxy progesterone
102羟基喜树碱(HCP T),作为抗癌药,其疗效好而且毒性低。近期发现多种微生物能定向将含量较高的喜树碱(CP T,图2)转化为102羟基喜树碱[23]
。
图2 喜树碱的结构式
Fig.2 Structure of camptothecin
212 手性药物合成和拆分
手性药物目前已成为国际上新药研究的热点。据统计,在研发的1200种新药中,有820种有手性,占世界新药开发的68%以上[24]。当手性药物进入生命体时,对映异构体因为光学活性不同,而具有不同的生物学活性。如镇静药沙利度胺(又名反应停,Thalido 2mide ,图3),其(R )2对映体具有缓解妊娠的作用,(S )2对映体是一种强力致畸剂[25]
。
图3 沙利度胺的结构式
Fig.3 Structure of thalidomide
生物体系中的酶具有化学选择性、区域选择性和
对映体选择性,因此生物转化在不对称合成手性药物以及对映异构体的拆分方面显示出巨大的应用潜力[26]。21211 酶法拆分手性药物
酶法拆分是一种比较成熟的生物合成单一对映体的方法。酶的活性中心是一个不对称环境,有利于识别消旋体,在一定条件下酶只能催化消旋体中的一个对映体发生反应而生成不同的化合物,从而使两个对映体分开[27]。
荧光假单胞菌作用于外消旋体内酰胺后,由于该菌只选择性地水解右旋体,从而使其与左旋内酰胺分开,后者是抗艾滋病药物Carbovir 的中间体[28]。
22羟基242苯基丁酸乙酯(R 2HPB E )是合成多种ACE (血管紧张素Ⅱ转化酶)抑制剂的重要中间体,例如合成抗高血压药西拉普利(Cilazapril )。用脂肪酶催化水解外消旋的HPB E ,可以得到光学纯的R 2H PB E 和S 2H PB E (图4)[29]
。
图4 酶法拆分HPBE
Fig.4 E nzym atic resolution of HPBE
21212 酶催化合成手性药物
最近发展的主要是微生物或酶直接转化,或利用
氧化还原酶、合成酶、裂解酶、水解酶、羟化酶、环氧化酶等直接从前体化合物不对称合成各种复杂的手性化合物。该法不需制备前体衍生物,可将前体100%地转化为手性目标产物,因此具有更大的工业应用价
值[27]。
普萘洛尔(心得安,图5)是非选择性的β2受体阻滞剂,对β12受体和β22受体均有阻滞作用,不仅能降低血压,也能降低心肌收缩力和心排出量
。
图5 普萘洛尔的结构式
Fig.5 Structure of propranolol
研究发现,普萘洛尔活性主要取决于S 构型(其活性是R 构型的130倍),将普萘洛尔进行拆分得(S )2(-)2普萘洛尔,可降低剂量和副反应。合成普萘洛尔的方法报道较多,利用酶催化来合成其手性前体是一种非常有效的方法[30]。Bevina 等利用脂肪酶PS 对外消旋的萘氧氯丙醇酯进行水解得到(S )2(-)212氯232(12萘氧基)222丙醇,最后与异丙胺缩合得(S )2(-)2普萘洛尔[31]。
卡托普利(图6)是Bristol 2Myers Squibb 公司开发的血管紧张素转化酶抑制剂类抗高血压药物,临床应用广泛。铜绿假单胞菌可立体选择性氧化异丁酸得到其重要中间体(R )222甲基232羟基丙酸[32]
。
图6 卡托普利的结构式
Fig.6 Structure of captopril
213 作为药物代谢机制的研究模型
近年来,有人发现药物的体内代谢产物往往与其
微生物转化产物具有一定的相似性,遂提出将微生物转化作为药物体内代谢的模型,从而将生物转化技术引入到一个新的应用领域。文献报道华蟾毒精和蟾毒灵在大鼠肝脏的主要代谢途径为32O H 脱氢及162位脱乙酰基反应,与微生物转化具有一定的相似性,例证了微生物转化可用于制备并辅助鉴定药物的体内代谢产物。
Hufford 研究组对蒿乙醚进行微生物转化,得到
的转化产物中9β2羟基蒿乙醚、9α2羟基蒿乙醚、2α2羟基蒿乙醚、142羟基蒿乙醚也是蒿乙醚在小鼠肝细胞中
的代谢产物。药物的体内代谢产物在生物制品中大多含量很低,且杂质干扰严重,产物的分离纯化与结构鉴
定均较困难;而微生物转化产物的分离过程则相对简单,且可实现较大量的产物制备,因此可用于辅助鉴定药物代谢的微量乃至痕量产物,并可大量制备以作深入的研究[33]。
214 阐明抑真菌药物的耐药机制
最近发现生物转化是微生物耐受抑真菌药物的重要脱毒机制。Aleu等发现B ot ry tis ci nerea可使具有抑真菌活性的天然化合物G insenol和Isoprobot ryan2 9α2ol的结构发生改变,生成羟基化产物,从而失去抗真菌作用。该研究成果为抑真菌药物的研制及耐药机制的阐明提供了新的思路。Pedras等还发现植物对病原性真菌的耐受亦存在着类似于生物转化的机制。植物可使真菌产生的有害物质通过糖苷化、羟基化等反应,失去毒害作用[34]。
3 展望
生物转化在天然产物化学中的应用已取得不凡的成就,而且其工业发展潜力非常巨大。但是目前生物转化研究的主流仍然停留在整体细胞催化水平,对转化规律的总结、生物催化机制的阐明以及从分子水平对催化酶展开的研究则相对薄弱得多。可喜的是,随着现代分析技术、现代生物技术(尤其是分子生物学与结构生物学)的飞速发展,这些新兴技术已经开始渗透到传统的生物转化研究中来[35]。可以预见,催化酶的研究将是今后生物转化的研究热点与发展趋势;生物转化也将与化学方法更紧密地结合。随着技术的进步,生物转化将在天然药物研究与开发中发挥更为重要的作用。
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R ecent Advance in Surface Layer Protein of B acterial Cell
DONG Yan2ling1,PAN Xue2wu2
(1.Dep artment of B iotechnolog y,W uhan B ioen gi neeri ng I nstit ute,W uhan430415,Chi na;
2.S chool of Resource an d Envi ronment al S cience,W uhan Uni versit y,W uhan430072,Chi na)
Abstract:S2layer(surface layer)is t he outermo st layer of many eubacteria and most archaea species.It is formed into two2dimensional lattices wit h monomolecular p roteins or glycop roteins.S2layer protein has t he uni2 form,ult rasmall f unctional unit s,and it can self2assemble i n vi vo or i n vit ro and displays ot her peptides on t he cell surface.These characters make S2layer an excellent candidate for nanotechnological and biotechnological applications.The recent advance in S2layer protein of bacterial cell is summarized.
K eyw ords:S2layer;nanotechnology;display
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R esearch Progress of Biotransformation in N atural Product Chemistry
WANG Yu2dan,CHENG G ui2guang,YU Xu2ya,WANG Ya2ming
(Facult y of Chemical Engi neeri ng,Kunmi ng U ni versit y of
S cience and Technolog y,Kunmi n g650224,Chi na)
Abstract:Wit h t he rapid develop ment of biology science,biot ransformation is applied in research of nat ural p roduct chemist ry.The application and progress of biot ransformatio n in nat ural p roduct chemist ry were re2 viewed.Several major chemical reactions of biot ransformation in nat ural p roduct chemist ry were int roduced. The p rospect of biot ransformation was anticipated.
K eyw ords:biotransformation;nat ural product chemist ry;chemical reaction;prospect
第一章 一、指出下列各物质得成分类别 1、纤维素多聚糖类 2、酶蛋白质类 3、淀粉多聚糖类 4、维生素C 酸类(抗坏血酸) 5、乳香萜类 6、五倍子酸类(没食子酸) 7、没药挥发油 8、肉桂油挥发油 9、苏藿香挥发油 10、蓖麻油油脂 11、阿拉伯胶植物多糖,树胶 12、明胶植物多糖,树胶 13、西黄芪胶植物多糖,树胶 14、棕榈蜡油脂 15、芦荟醌类 16、弹性橡胶植物多糖,树胶 17、松脂油脂 18、花生油油脂 19、安息香植物多糖,树脂 20、柠檬酸酸类 21、阿魏酸苯丙酸类 22、虫白蜡油脂 23、叶绿素植物色素(脂溶性色素) 24、天花粉蛋白蛋白质 二、解释下列概念 1、天然药物化学:就是运用现代科学理论与技术研究天然产物中生物活性物质得一门学科,主要研究其生物活性物质得化学结构、理化性质、提取分离、结构鉴定、生理活性、药物开发等方面得基本理论与实验技术。 2、反相层析:根据流动相与固定相相对极性不同,液相色谱分为正相色谱与反相色谱。流动相极性大于固定相极性得情况,称为反相色谱。 3、有效成分与无效成分:有效成分即具有生物活性且能起到防治疾病作用得化学成分,无效成分即没有生物活性与不能起到防治疾病作用得化学成分。 4、双向展开:将试样点在方形得纸或薄层板得一角,熔剂沿纸或薄层板得一个方向展开,然后再沿垂直方向作第二次展开。两次展开可采用不同得溶剂系统,使复杂混合物得到较好得分离。 5、单体、有效部位:单体,即化合物,指具有一定分子量,分子式,理化常数与确定得化学结构式得物质。在中药化学中,常将含有一种主要有效成分得提取分离部分,称为有效部位。 6、 R f值:R f value 写做R f值(比移值)。主要就是纸上层析法得用词。溶剂从原点渗透到距离a(一般在20—30厘米时测定)得时候,如果位于原点得物质从原点向前移动到b,那么b/a得值(0、0—1、0)就就是这种物质得Rf值。 7、硅胶G、硅胶H、硅胶GF254:硅胶可分为硅胶H(不含黏合剂)、硅胶G(含黏合剂)与硅胶HF(含荧光物质)。6eaZ0wK 8、相似相溶原理:相似相溶原理中“相似”就是指溶质与溶剂在结构上相似,“相溶”
天然产物化学：薄层色谱法的谱操作及显色剂的选择 薄层色谱的原理 薄层色谱法是一种吸附薄层色谱分离法，它利用各成分对同一吸附剂吸附能力不同，使在移动相（溶剂）流过固定相（吸附剂）的过程中，连续的产生吸附、解吸附、再吸附、再解吸附，从而达到各成分的互相分离的目的。 薄层层析可根据作为固定相的支持物不同，分为薄层吸附层析(吸附剂）、薄层分配层析（纤维素）、薄层离子交换层析（离子交换剂）、薄层凝胶层析（分子筛凝胶）等。一般实验中应用较多的是以吸附剂为固定相的薄层吸附层析。 操作步骤 1．薄层板的制备 可以购买商品的预制板，也可以自行制备。制备方法是：将玻璃板裁成正方形或长方形，分析用为20cm×20cm和10cm×20cm；预试用为3cm×10cm和2.6cm×7.6cm(显微镜用载玻片)。将玻璃片洗净烘干。铺层方法有干法和湿法两种，现常用湿法，因为它具有薄层牢固、可批量制备、展开后便于保存、分离效果好等优点。 市售的薄层用硅胶标有硅胶GF254和硅胶GF365，加有1.5%～2％荧光剂的荧光薄层板，用于在紫外光254nm或365nm 照射定位用。在紫外光照射下，薄层板显荧光，样品斑点处不显荧光。点击查看源网页
2．点样 样品制成溶液(溶剂最好选择与展开剂极性相似且易于挥发的有机溶剂)，用点样器点样于薄层板上，一般为圆点，点样基线距底边2.0cm，点样直径为2—4mm，点间距离约为1.5—2.0cm，点间距离可视斑点扩散情况以不影响检出为宜。点样时必须注意勿损伤薄层表面。 点样量与薄层性能、厚度及显色灵敏度有关，根据需要来具体确定。点样量太小，斑点不能显示，点样量太大，影响比移值和斑点形状。 3．展开 首先是选择展开剂，合适的分离体系是分离成功的关键，选择原则与经典柱色谱相同。合适的展开剂使组分展开后斑点清晰、集中、不拖尾，待测组分的Rf值最好为0.4～0.5。如待测组分较多，Rf值也可在0.25～0.75。 展开的实验操作是将点样后的薄层板置于密闭的层析槽中，下端浸入展开剂高度不超过0.5cm（切勿将样点浸入展开剂中）。展开距离一般为10-15cm。 4．定位与显色 确定被分离组分的位置称为定位。通常用比移值Rf表示组分移动的特性，其定义为：Rf=原点至组分斑点中心的距离/原点至溶剂前沿的距离。 展开后的薄层板自槽中取出，室温下挥发去溶剂。若被分离组分
第一章 一、指出下列各物质的成分类别 1、纤维素多聚糖类 2、酶蛋白质类 3、淀粉多聚糖类 4、维生素C 酸类(抗坏血酸) 5、乳香萜类 6、五倍子酸类(没食子酸) 7、没药挥发油 8、肉桂油挥发油 9、苏藿香挥发油10、蓖麻油油脂11、阿拉伯胶植物多糖,树胶12、明胶植物多糖,树胶 13、西黄芪胶植物多糖,树胶14、棕榈蜡油脂15、芦荟醌类16、弹性橡胶植物多糖,树胶 17、松脂油脂18、花生油油脂19、安息香植物多糖,树脂20、柠檬酸酸类 21、阿魏酸苯丙酸类22、虫白蜡油脂23、叶绿素植物色素(脂溶性色素)24、天花粉蛋白蛋白质 二、解释下列概念 1、天然药物化学:就是运用现代科学理论与技术研究天然产物中生物活性物质的一门学科,主要研究其生物活性物质的化学结构、理化性质、提取分离、结构鉴定、生理活性、药物开发等方面的基本理论与实验技术。 2、反相层析:根据流动相与固定相相对极性不同,液相色谱分为正相色谱与反相色谱。流动相极性大于固定相极性的情况,称为反相色谱。 3、有效成分与无效成分:有效成分即具有生物活性且能起到防治疾病作用的化学成分,无效成分即没有生物活性与不能起到防治疾病作用的化学成分。 4、双向展开:将试样点在方形的纸或薄层板的一角,熔剂沿纸或薄层板的一个方向展开,然后再沿垂直方向作第二次展开。两次展开可采用不同的溶剂系统,使复杂混合物得到较好的分离。 5、单体、有效部位:单体,即化合物,指具有一定分子量,分子式,理化常数与确定的化学结构式的物质。在中药化学中,常将含有一种主要有效成分的提取分离部分,称为有效部位。 6、R f值:R f value 写做R f值(比移值)。主要就是纸上层析法的用词。溶剂从原点渗透到距离a(一般在20—30厘米时测定)的时候,如果位于原点的物质从原点向前移动到b,那么b/a的值(0、0—1、0)就就是这种物质的Rf 、硅胶GF254 8、相似相溶原理:相似相溶原理中“相似”就是指溶质与溶剂在结构上相似,“相溶”就是指溶质与溶剂彼此互溶。
一、单项选择题（共20分，每题1分） 1．乙醇不能提取出的成分类型是………………………………………………………（ D ）A．生物碱 B．苷 C．苷元 D．多糖 E．鞣质 2．原理为分子筛的色谱是…………………………………………………………（ B ） A．离子交换色谱 B．凝胶过滤色谱 C．聚酰胺色谱 D．硅胶色谱 E．氧化铝色谱 6．红外光谱的单位是……………………………………………………………………（ A ）A. cm-1 B. nm C. m/z D. mm E. δ 7．在水液中不能被乙醇沉淀的是…………………………………………………………（ E ）A. 蛋白质 B. 多肽 C. 多糖 D. 酶 E. 鞣质 8．下列各组溶剂，按极性大小排列，正确的是……………………………………………（ B ）A. 水＞丙酮＞甲醇 B. 乙醇＞醋酸乙脂＞乙醚 C. 乙醇＞甲醇＞醋酸乙脂 D. 丙酮＞乙醇＞甲醇 E. 苯＞乙醚＞甲醇 9. 与判断化合物纯度无关的是…………………………………………………（ C ） A. 熔点的测定 B. 观察结晶的晶形 C. 闻气味 D. 测定旋光度 E. 选两种以上色谱条件进行检测 10. 不属亲脂性有机溶剂的是……………………………………………………（ D ） A. 氯仿 B. 苯 C. 正丁醇 D. 丙酮 E. 乙醚 11. 从天然药物中提取对热不稳定的成分宜选用………………………………（ C ） A. 回流提取法 B. 煎煮法 C. 渗漉法 D. 连续回流法 E. 蒸馏法 12. 红外光谱的缩写符号是……………………………………………………（ B ） A. UV B. IR C. MS D. NMR E. HI-MS 13. 下列类型基团极性最大的是………………………………………………（ E ） A. 醛基 B. 酮基 C. 酯基 D. 甲氧基 E. 醇羟基 14．采用溶剂极性递增的方法进行活性成分提取，下列溶剂排列顺序正确的是………（ B ）A．C6H6、CHCl3、Me2CO、AcOEt、EtOH、H2O B．C6H6、CHCl3、AcOEt 、Me2CO、EtOH、H2O C．H2O、AcOEt、EtOH、Me2CO、CHCl3、C6H6 D．CHCl3、AcOEt、C6H6、Me2CO、EtOH、H2O E．H2O、AcOEt、Me2CO、EtOH、 C6H6、CHCl3 15．一般情况下，认为是无效成分或杂质的是…………………………………（ B ） A. 生物碱 B. 叶绿素 C. 鞣质 D. 黄酮 E. 皂苷 16．影响提取效率最主要因素是………………………………………………（ B ） A. 药材粉碎度 B. 温度 C. 时间 D. 细胞内外浓度差 E. 药材干湿度 17．采用液-液萃取法分离化合物的原则是……………………………………………（ B ）A. 两相溶剂互溶 B. 两相溶剂互不溶 C.两相溶剂极性相同 D. 两相溶剂极性不同 E. 两相溶剂亲脂性有差异 18．硅胶吸附柱色谱常用的洗脱方式是……………………………………………（ B ）A．洗脱剂无变化 B．极性梯度洗脱 C．碱性梯度洗脱 D．酸性梯度洗脱 E．洗脱剂的极性由大到小变化 二、多项选择题（共10分，每题2分）1、CE 2、ACD 3、BDE 4、ABCDE
天然产物化学 1、天然产物是指由动物、植物及海洋生物和微生物体内分离出来的生物二次代谢产物及生物体内源性生理活性化合物。广义：所有在自然界存在的物质。狭义：在自然界的生物体内存在或代谢产生的有机物 2、天然产物化学(Natural Products Chemisty)是以各类生物为研究对象，以有机化学为基础，以化学和物理方法为手段，研究生物二次代谢产物的提取、分离、结构、功能、生物合成、化学合成与修饰及其用途的一门科学，是生物资源开发利用的基础研究。 3、天然产物化学研究的内容： 提取：从自然界的生命体中提取生命有效成分、分离、提纯 结构阐明：用各种化学及仪器方法测定有效成分的化学结构 功能：结合结构与天然产物的性能比较，得出其生理功能 合成：用有机合成手段合成该结构的化合物 生源：了解、探讨该物质的生物来源，即原料来源 应用：将该物质应用到所需领域中去 4、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发放造优化其生理活性的化合物。 1、植物组织培养概念（狭义）指用植物各部分组织，如形成层。薄壁组织。叶肉组织。胚乳等进行培养获得再生植株，也指在培养过程中从各器官上产生愈伤组织的培养，愈伤组织再经过再分化形成再生植物。 5、溶剂提取的方法以及适合那些溶剂的提取 浸渍法：水或稀醇，渗漉法：稀乙醇或水，煎煮法：水，回流提取法：有机溶剂 连续回流提取法：有机溶剂 6、聚酰胺吸附能力与哪些因素有关 ①形成氢键的基团数目越多,则吸附能力越强。 ②成键位置对吸附力也有影响。易形成分子内氢键者,其在聚酰胺上的吸附即相应减弱。 ③分子中芳香化程度高者,则吸附性增强；反之,则减弱。 与溶剂也有关系：一般在水中吸附能力最强，碱性溶剂中最弱 7、对天然产物化学成分进行结构测定前，如何检查其纯度 1）性状观察：观察外观颜色是否均一，晶形是否一致 2）物理常数测定：熔点（熔成小于2—3度），比旋光度，沸点等 3）色谱方法检查：常用的有薄层色谱和纸色谱等。若某成分经同一溶剂数次结晶，其晶形一致，色泽均匀，熔点一定且熔距较小，同时在薄层色谱或纸色谱上，经数种不同展开剂系统鉴定，均得到一个斑点，一般可认为是一个单体化合物。 8、用结晶法分离纯化天然产物化学成分时，在操作上有何要求 （1）对所需成分的溶解度随温度的不同而有显著的差别；“热时溶解，冷却即析出”。对于杂质，不溶或难溶。 （2）与被结晶成分不发生化学反应。 (3) 溶剂的沸点适中，若沸点过高，则附着于晶体表面不易除去，过低又不利于晶体析出。 9、、化学位移：由于感应磁场的屏蔽或去屏效应，使得化学环境不同的质子在不同的磁场
教学内容与课时分配 第一章绪论 (2学时) 1.天然产物化学的研究内容 2.天然产物的生物合成途径 3.天然产物化学与药物开发 4.天然产物化学的发展动向。 重点和难点： 天然产物生物合成的主要途径，天然产物化学的发展动向。 教法建议： 适当补充一些新材料，突出天然药物化学的发展前沿及其在经济建设中的地位和作用。 第二章天然产物的提取分离和结构鉴定（18学时） 第一节天然产物化学成分的预试方法 1．1．试管预试法 2．圆形滤纸预试法。 第二节活性有效成分的提取 1．1．常用溶剂的特点 2．各种提取方法：溶剂法、超临界萃取法、超声波提取法 3．影响提取的因素 第三节分离与精制 1．根据物质溶解度差别进行分离 a 结晶及重结晶法 b溶剂分离法： 2．根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离。 a 两相溶剂萃取法 b纸色谱（PPC） c分配柱色谱 d薄层色谱法 3．根据物质的吸附性差别进行分离 a物质的吸附规律 b极性及其强弱判断
c吸附柱色谱法用于物质的分离 d聚酰胺吸附色谱法 e大孔吸附树脂： 4．根据物质分子大小进行分离 a凝胶过滤法 b膜过滤法 c透析法： 5．根据物质解离程度不同进行分离——离子交换法 第四节天然产物化学成分的结构鉴定 1．化合物纯度鉴定 2．结构研究的主要程序 3．结构研究中采用的主要方法 重点和难点： 天然产物化学成分的提取方法，天然产物化学成分的分离纯化方法，天然产物化学成分的结构鉴定方法。 教法建议： 采用比较法，介绍各类提取及分离方法，并结合实验加深理解。 思考题： 1．天然有效成分的提取方法有哪些？其各自的使用范围及其优缺点是什么？ 2．分离有效化学成分常用的色谱方法有哪些？他们分别适用于哪些类别化合物的分 离？各自最常用的洗脱剂及洗脱顺序是什么？ 3．化合物在进行结构鉴定前应注意什么问题？进行结构鉴定常用哪些方法？ 这些方 法可以解决结构式中的什么问题？ 第三章糖和苷（4学时） 一、糖的构型、构像 二、糖及糖苷的命名、分类 三、多糖的分离及结构测定 四、多糖的生理作用 重点和难点：
一、单项选择题(共20分,每题1分) 1.乙醇不能提取出的成分类型就是………………………………………………………( D ) A.生物碱 B.苷 C.苷元 D.多糖 E.鞣质 2.原理为分子筛的色谱就是…………………………………………………………( B ) A.离子交换色谱 B.凝胶过滤色谱 C.聚酰胺色谱 D.硅胶色谱 E.氧化铝色谱 6.红外光谱的单位就是……………………………………………………………………( A ) A、cm-1 B、nm C、m/z D、mm E、δ 7.在水液中不能被乙醇沉淀的就是…………………………………………………………( E ) A、蛋白质 B、多肽 C、多糖 D、酶 E、鞣质 8.下列各组溶剂,按极性大小排列,正确的就是……………………………………………( B ) A、水＞丙酮＞甲醇 B、乙醇＞醋酸乙脂＞乙醚 C、乙醇＞甲醇＞醋酸乙脂 D、丙酮＞乙醇＞甲醇 E、苯＞乙醚＞甲醇 9、与判断化合物纯度无关的就是…………………………………………………( C ) A、熔点的测定 B、观察结晶的晶形 C、闻气味 D、测定旋光度 E、选两种以上色谱条件进行检测 10、不属亲脂性有机溶剂的就是……………………………………………………( D ) A、氯仿 B、苯 C、正丁醇 D、丙酮 E、乙醚 11、从天然药物中提取对热不安定的成分宜选用………………………………( C ) A、回流提取法 B、煎煮法 C、渗漉法 D、持续回流法 E、蒸馏法 12、红外光谱的缩写符号就是……………………………………………………( B ) A、UV B、IR C、MS D、NMR E、HI-MS
1．欲提取原生苷，必须抑制酶的活性，若欲提取次生苷，则要利用酶的活性。 2. 将总生物碱溶酸中，加入碱水调节pH值由低到高，则生物碱按碱性由弱到强依次被有机溶剂被萃取出来。 3. 萜类可看作异戊二烯的聚合体，其通式为 (C5H8)n 。 4．用酸碱法提取黄酮时，碱度不宜过大，以免黄酮母核结构被破坏，加酸也不宜过强，以免黄酮生成烊盐而最大溶解度使沉淀重新溶解，降低收率。 5．皂苷根据苷元的结构可分为甾体皂苷和三萜皂苷两大类。 6．生物碱常用的提取方法有酸水提取法、醇类溶剂提取法、碱化有机溶剂提取法。 7．吸附色谱法常用的吸附剂有活性炭、硅胶、氧化铝、聚酰胺等。 8.生物碱单体的分离可以利用碱性、溶解度、特殊官能团、极性的差异进行分离。 9.组成木脂素的单体有苯丙酸、苯丙醇、丙烯苯、烯丙苯 10.根据苷键原子不同可将糖苷分为氧苷、氮苷、碳苷、硫苷。 11．在实际工作中对天然产物化学成分的预实验，通常是根据水可提取极性物质，石油醚可提取非极性物质，醇可提取大部分物质的特点，采用石油醚、水、 95%醇的三段法对天然产物化学成分进行粗分。 12．组成木脂素的单体有桂皮酸、桂皮醇、丙烯苯、烯丙苯。 13．皂苷按苷元化学结构可分为三萜皂苷、甾体皂苷两大类。 14. 黄酮类化合物的分类依据是三碳链的氧化程度、B环连接位置、三碳链是否成环。 15. 切断糖苷键的方法有酸水解、碱水解、酶水解、乙酰解、Smith裂解（氧化开裂等。 16．天然产物化学成分的水提取液，可用离子交换树脂将其分为碱性、酸性和中性三部分。 17．聚酰胺吸附色谱的原理是氢键吸附，适用于分离酚类、醌类、黄酮类等成分。 18．鞣质按化学结构可分为可水解鞣质、缩合鞣质两大类。 19.大孔吸附树脂是利用其分子筛作用和氢键吸附作用对天然产物化学成分进行分离的。 1．天然产物：生物体在一次代谢的基础上，以一次代谢产物为起始原料，通过一系列特殊的生物化学反应，生成的在表面上看起来对生物体的生长发育及新陈代谢无用的化合物，如萜类、甾族化合物等。 2．甾族化合物：含有环戊烷多氢菲基本母核结构的化合物，一般含有三个侧链，四个环，三个支链中有两个是甲基侧链。 3．苷类化合物：由糖或糖的衍生物的半缩醛羟基与含活泼氢的化合物脱水缩合生成的化合物，具有缩醛的性质，在碱性条件下稳定，在酸性条件下易水解。4．生物碱：来源于生物界的一类含氮化合物的总称大多具有复杂的环状结构，并且氮原子大多在环内，具有一定的碱性和较强的生物活性，不包括氨基酸、多肽、蛋白质、B族维生素等物质。 5．鞣质：又称鞣酸或单宁，是存在于植物界的一类结构比较复杂的多元酚类化合物，与兽皮中的蛋白质形成致密、柔韧、不易腐败又难以透水的皮革，所以称为鞣质。 6先导化合物：具有稳定的特殊结构和较强的生物活性，并可通过结构改造优化其生物活性的物质。
《天然产物化学》教学大纲 总学时：36学时 学分：2 理论学时：36 实验学时：0 面向专业：应用化学 课程代码BF001007 大纲执笔人：丁志伟 大纲审定人：姜林 一、说明 1、课程的性质、地位和任务 天然产物化学是研究生物有机体（植物、动物、海洋生物、微生物等）代谢产物及其 变化规律的科学，是在分子水平上认识自然、揭示自然奥秘的重要学科之一，其研究内容 包含生物样品中活性成分的分离纯化、结构测定、全合成与结构修饰改造、构效关系研究 等方面。从天然产物及其衍生物中寻找有显著活性的先导化合物已经成为创制新药的重要 途径，充分利用中草药这一丰富资源来开发有自主知识产权的新药是我国药学领域的一项 重大课题，这一课题的突破需要化学、生物学、药理学等专业人员的通力协作，化学工作 者在其中是大有可为的。所以，在应用化学专业高年级开设这门课程有助于学生开阔视野、 拓宽专业知识面、为毕业后从事相关技术工作奠定知识基础。 2、课程教学的基本要求 本课程宜安排在学生已修完有机化学、分析化学、分析与分离技术、波谱解析等专业 基础课之后的第六学期，学习本课程要综合运用到上述课程的知识与方法，注意知识的衔 接并避免不必要的重复。通过本课程的学习，要求学生认识研究天然产物化学的意义和目 的，了解国内外天然产物化学的研究现状与发展前景，掌握各大类化合物（生物碱、糖类、 醌类、黄酮类、维生素、萜类、甾族化合物等）的化学结构特征、理化性质、生物活性、 提取分离方法及典型品种，了解测定天然产物化学结构的基本方法。 天然产物化学内容丰富且不断发展，授课教师在精读后列参考书籍的同时，应广泛阅 读《中草药》、《药学学报》、《天然产物研究》、《有机化学》、《分析化学》等相关专业刊物 以及充分利用网络信息资源，关注研究动态，精心组织每一章节的讲课材料，以使学生在 学习天然产物化学基础知识和研究方法的基础上对该领域的研究动态有所了解。 天然产物化学是实践性很强的学科，在学院实验室现有条件下，围绕天然色素提取、 茶叶有效成分提取、中药芦丁、槐米、苡米仁和银杏叶有效成分研究、糖类性质等课题开 出相应的实验，以使学生掌握溶剂提取、水蒸气蒸馏、薄层色谱、柱层析等分离技术、TLC
天然药物化学试题（1） 一、指出下列各物质的成分类别（每题1分，共10分） 1、纤维素 2、酶 3、淀粉 4、桔霉素 5、咖啡酸 6、芦丁 7、紫杉醇8、齐墩果酸 9、乌头碱10、单糖 二、名词解释（每题2分，共20分） 1、天然药物化学 2、异戊二烯法则 3、单体 4、有效成分 5、HR-MS 6、液滴逆流分配法 7、UV 8、盐析 9、透析 10、萃取法 三、判断题（正确的在括号内划“√”，错的划“X”每题1分，共10分）（）1．13C-NMR全氢去偶谱中，化合物分子中有几个碳就出现几个峰。（）2．多羟基化合物与硼酸络合后，原来中性的可以变成酸性，因此可进行酸碱中和滴定。 （）3．D-甘露糖苷，可以用1H-NMR中偶合常数的大小确定苷键构型。（）4．反相柱层析分离皂苷，以甲醇—水为洗脱剂时，甲醇的比例增大，洗脱能力增强。 （）5．蒽醌类化合物的红外光谱中均有两个羰基吸收峰。 （）6．挥发油系指能被水蒸气蒸馏出来，具有香味液体的总称。 （）7．卓酚酮类成分的特点是属中性物、无酸碱性、不能与金属离子络合，多有毒性。 （）8．判断一个化合物的纯度，一般可采用检查有无均匀一致的晶形，有无明确、尖锐的熔点及选择一种适当的展开系统，在TLC或PC上样品呈现单一斑点时，即可确认为单一化合物。 （）9．有少数生物碱如麻黄碱与生物碱沉淀试剂不反应。（）10．三萜皂苷与甾醇形成的分子复合物不及甾体皂苷稳定。 四．选择题（将正确答案的代号填在题中的括号内，每小题1分，共10 分） 1．糖的端基碳原子的化学位移一般为（）。 A δppm<50 B δppm60~90 C δppm90~110 D δppm120~160 E δppm>160 2．紫外灯下常呈蓝色荧光的化合物是（）。A黄酮苷B酚性生物碱C萜类 D 7-羟基香豆素 3．除去水提取液中的碱性成分和无机离子常用（）。 A沉淀法B透析法C水蒸气蒸馏法D离子交换树脂法 4．中药的水提液中有效成分是亲水性物质，应选用的萃取溶剂是（）。A丙酮B乙醇C正丁醇D氯仿 5．黄酮类化合物中酸性最强的是（）黄酮。A 3-OH B 5-OH C 6-OH D 7-OH 6．植物体内形成萜类成分的真正前体是（），它是由乙酸经甲戊二羟酸而生成的。 A.三磷酸腺苷 B.焦磷酸香叶酯 C.焦磷酸异戊烯酯 D.焦磷酸金合欢酯 7．将穿心莲内酯制备成衍生物，是为了提高疗效同时也解决了（）。 A.增加在油中的溶解度 B.增加在水中的溶解度 C.增加在乙醇中的溶解度 D.增加在乙醚中的溶解度 8．在萜类化合物结构为饱和内酯环中，随着内酯环碳原子数的减少，环的张力增大，IR光谱中吸收波长（）。A.向高波数移动 B.向低波数移动 C.不发生改变 D.增加吸收强度 9．挥发油的（）往往是是其品质优劣的重要标志。 A.色泽 B.气味 C.比重 D.酸价和酯价10．区别甾体皂苷元C25位构型，可根据IR光谱中的（）作为依据。 A.A带>B带 B.B带>C带 C.C带>D带 D.D带>A带 五、指出下列化合物结构类型的一、二级分类：（每小题2分，共10分） 1. 2. O O H H OMe GlcO OMe MeO O O O OH
天然产物化学常用参考文献 一、图书 （一）天然产物化学一般理论 1.林启寿编著,中草药成分化学,科学出版社,1977 2.徐任生主编,天然产物化学,科学出版社,1997 3.姚新生主编.天然药物化学(第三版).人民卫生出版社,2002 4.杨其菖编.天然药物化学,中国医药科技出版社,1997 5.R.D.H.Murray.Progress in the Chemistry of Organic Natural Products.Springer Wien New York,2002 （二）成分提取分离 1.上海药物研究所编著.中草药有效成分提取与分离.上海科学技术出版社,1983 2.Richard J.P.Cannell.Natural Products Isolation.Humana Press,1998 3.Raphael Ikan.Natural Products--A Laboratory Guide(Second Edition).Academic Press, 1991 4.J.B.Harborne.Phytochemical Methods--A Guide to Modern Techniques of Plant Analysis(Three edition).Chapman&Hall,UK,1998 （三）化合物结构解析 1.梁晓天.核磁共振.科学出版社,1976 2.洪山海.光谱解析法在有机化学中的应用.科学出版社,1980 3.赵天增.核磁共振氢谱.北京大学出版社,1983 4.沈其丰.核磁共振碳谱.北京大学出版社,1988 5.姚新生主编.有机化合物波谱解析.中国医药科技出版社,2001 6.D.H.Willeams等著.王剑波,施卫峰译.有机化学中的光谱方法.北京大学出版社, 2001 7.苏克曼,潘铁英,张玉兰.波谱解析法.华东理工大学出版社,2002 8.E.Pretsch,P.Buhlmann,C.Affolter.荣国斌译.波谱数据表--有机化合物的结构解析.华东理工大学出版社,2002 9.宁永成编著.有机化合物结构鉴定与有机波谱学.科学出版社,1999 10.于德泉,杨峻山主编.分析化学手册第七分册核磁共振波谱分析.化学工业出版社, 1999 11.丛浦珠.质谱学在天然有机化学中的应用.科学出版社,1987 12.Biemann K.Tables of Spectral Data for Structure Determination of Organic Compounds (Second edition).Berlin;New York:Springer-Verlag,1989 13.Crews,https://www.doczj.com/doc/215649259.html,anic structure analysis.New York:Oxford University Press,1998. 14.Robert M.Silverstein and Francis X.Webster.Spectrometric identification of organic compounds.(6th ed.)New York:Wiley,1998. 15.Joseph https://www.doczj.com/doc/215649259.html,anic structural spectroscopy.Prentice Hall,1998. https://www.doczj.com/doc/215649259.html,urence M.H.,Timothy D.W.Introduction to organic spectroscopy.New York:Oxford University Press,1997.
2009年春季学期《 天然药物化学》试卷（A ）（参考答案） 命题教师 命题组 系主任审核 考试形式 闭卷 考试类型 学位课 √ 非学位课 （请在前面打“√”选择） 考试班级 制药061 考试日期 2009年6月4日 考试时间 2小时 班 级 姓 名 学 号 题 号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总 分 得 分 注意：1．请用深蓝色墨水书写，字、图清晰，书写不出边框。 2．答题演草时不许使用附加纸，试卷背面可用于演草。试卷不得拆开。 一﹑名词解释：（每题3分，共15分） 1．苷化位移 糖与苷元成糖后，苷元的α-C 、β-C 和糖的端基碳的化学位移值均 发生了改变称为苷化位移。 2．黄酮类化合物 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。 3. 菲格尔（Feigl ）反应 醌类衍生物在碱性条件下经加热能迅速与醛类及邻二硝基苯反应，生成紫色化合物。 4. 乙型强心苷 强心苷元中C 17侧链为六元环不饱和内酯的强心苷称为乙型强心苷。 5. FAB －MS 快原子轰击质谱(Fast Atom Bombardment Mass Spectrum)的简称。 题号 得分 一
3.苷原子不同时，酸水解的顺序是（ B ）。 A. O-苷>S-苷>C-苷>N-苷 B. N-苷>O-苷>S-苷>C-苷 C. N-苷>S-苷>O-苷>C-苷 D. C-苷>N-苷>O-苷>S-苷 4.不易与酸成盐的生物碱是（ D ）。 A. 季铵碱 B. 伯胺碱 C. 仲胺碱 D. 酰胺碱 5.甲型和乙型强心苷结构主要区别点是（ A ）。 A ．不饱和内酯环大小不同 B ．糖链连接位置不同 C ．A ／B 环稠合方式不同 D ．不饱和内酯环的构型不同 6.下列化合物中有光学活性的是（ D ）。 A. B. C. D. 7.最适合用水蒸气蒸馏法提取的中药成分为（ C ）。 A. 皂昔 B. 多糖 C. 挥发油 D. 生物碱 8. 区别香豆素苷和木脂素，可用（ D ）。 A. 醋酐-浓硫酸反应 B. 三氯化铁反应 C. 碘化铋钾反应 D. 异羟肟酸铁反应 9. 总游离蒽醌的醚溶液，用冷的5%Na 2CO 3水溶液可得到（ B ）。 A. 带1个1-OH 蒽醌 B. 有1个2-OH 羟基蒽醌 C. 有2个1-OH 蒽醌 D. 1，8-二羟基蒽醌 10.聚酰胺吸附色谱中，下列溶剂洗脱能力强弱顺序是（ A ）。 A. 甲酰胺> 丙酮> 乙醇> 水 B. 甲酰胺> 丙酮> 水> 乙醇 C. 水> 甲酰胺> 丙酮> 乙醇 D. 水>乙醇 > 丙酮> 甲酰胺 五、简答题（每题5分，共20分） 1．用适当的方法分离苦参碱与氧化苦参碱。 苦参碱 /氧化苦参碱 + 10倍乙醚 溶液（苦参碱） 结晶（氧化苦参碱） 题号 得分 五
绪论 1.新药：未在本国上市的药物。包括：新化学实体新剂型新组方新用途新化学实体具有特定生物活性的新化合物。 2.先导化合物：即原型物，是通过各种途径或方法得到的具有某种生物活性的化学结构。它具有确定的药理活性，因存在的某些缺欠，无法直接药用，但却作为线索物质为进一步的优化提供了前提。 3.新药研究与开发的特点：高投入、高风险、高利润、专利保护严密、品种更新迅速、发展潜力巨大 4、医药生产企业存在“一小、二多、三低”现象： “一小”是大多数生产企业规模小。（90%是小厂） “二多”是企业数量多，产品重复多。医药工业企业3613家；低水平重复研究、重复生产、重复建设， 828家生产企业生产诺氟沙星。 “三低”是大部分生产企业科技含量低、管理水平低，生产能力利用率低。生产技术水平不高，生产装备陈旧，劳动生产率低，产品质量和成本缺乏国际市场竞争力，污染比较严重。 5、天然药物化学：天然药化是运用现代科学的理论与方法研究天然药物中化学成分的一门科学 6、有效成分：有生理活性，能治病的成分叫有效成分。 7、无效成分：无生理活性，不能治病的成分叫无效成分。 8、有毒成分：能致病的成分叫有毒成分。 9、糖、蛋白质、脂质、核酸等对植物机体生命活动必不可少的物质，称为一次代谢产物，也称为初级代谢产物； 10、上述物质产生过程对维持植物生命活动来说是必不可少的过程，且几乎存在于所有的绿色植物中，此过程称为一次代谢，也称为初级代谢。 11、特定条件下，一次代谢产物作为原料或前体，又进一步经历不同的代谢过程，这一过程并非所有植物中都发生，对维持植物生命活动不起重要作用，此过程称为二次代谢，也称为次生代谢 12、生成的萜类、生物碱等化合物称为二次代谢产物，也称为次生代谢产物。 13、超临界流体（SCF）：当一种物质处于其临界温度与临界压力以上的状态时，将形成既非液体又非气体的单一相态。 （一）常用提取方法 1.升华法 ①原理：利用某些具有升华性质的化合物遇热汽化上升，遇冷后又凝固的性质从药材中提取该类成分。 2.水蒸汽蒸馏法： ①原理：利用某些挥发性成分能随水蒸气蒸发的性质。 3.溶剂提取法 ①原理：利用天然药物的化学成分在特定溶剂中能够溶解的性质。 （一）两相溶剂萃取法 1.原理：利用混合物中各组分在两相溶剂中的分配系数不同进行纯化分离. （二）酸碱法 1.原理：根据酸性化合物溶于碱水，碱性化合物溶于酸水，酸水碱水均不溶的为中性化合物的原理分离酸性、碱性和中性化合物。
近五年国内外天然药物化学发展方向
近五年国内外天然药物化学发展方向 【摘要】:随着中药现在化与国际化的发展趋势，天然药物化学在中药现代化进程中发挥着前所未有的重要作用其重要性越来越引起人们的重视。目前我国天然药物化学依其目的不同分为3个方面：以阐明天然动物、植物、矿物、海洋天然产物等有效成分，获得具有新结构的化合物或具有生物活性的单体为目的，进行提取分离条件、结构鉴定、一般活性研究；以解决自然资源有限的活性化合物或其前体的来源为目的，进行半合成、全合成及生物转化研究；以获得高效低毒的创新药为目的，以天然活性化合物为先导，合成一系列类似物进行构效关系研究，由此创制具有自主知识产权的新药。天然药物研究已经从最初对天然来源活性化合物被动全盘接受到积极主动地改进，研究水平不断提高创新能力大大增加。 【关键词】：天然药物化学活性研究合成新药 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科学。天然药物化学在中药现代化进程中发挥着十分重要的作用，并成为医药院校中许多专业的必修课程。中药材在天然药化开始是从中药材开始的，中药经历了几千年的传承，其疗效是长期临床中医学实践证明的。然而，由于中药的复杂性，其治病机理一直模糊不清，以至于影响了中药当今的发展。中药现代化，多年来一直是药学人士苦苦追求的目标，也是中药及其制剂以药品的名义走出国门，进入国际医药市场的关键。21世纪将是天然药物化学有史以来发展最快的时期，其主要任务包括：（1）用现代科学技术方法对传统药物进行再评价，使经验实验化、定性和定量化，质量标准制定的化学和生物活性“指纹”化。（2）生药基源动物、植物、矿物和近源物种化学成分的研究，并探讨其生物活性（包括有效性和毒性）的差异，开发新的药用资源，走可持续性利用之路。（3）以经验和生物活性为线索，寻找创新药物研究的候选化合物。（4）以天然化合物为工具，探讨生物活性作用靶点，发展新的天然药物筛选模型。（5）以天然化合物为工具药物，服务于疾病的发生和发展机制的探讨。（6）以有生物活性的化合物为工具，指导天然化合物提取、分离和纯化的合理工艺设计。（7）
天然产物全合成 学院:化学化工学院 系别：化学系 姓名：方露 学号：33020122201162
简介： 天然产物全合成是有机化学中最为活跃、最具原动力的研究方向之一。这方面的研究极大地推动了有机新反应、新方法、新试剂、新理论和新概念的发现和发展。天然产物全合成也是发现、发展新医药等功能物质的重要途径，在医药健康、生命、材料以及能源等科学领域具有广阔的应用前景。 天然产物全合成是以天然产物(源自植物、动物或微生物的有机化合物)为目标分子，通过设计研究合成策略、路线和方法，从简单原料出发实现其化学合成。研究内容主要包括：(1)高效、简捷和高选择性合成策略；(2)不对称(特别是催化不对称)合成策略；(3)选择廉价、易得的天然产物为原料，研究简捷、高效的半合成策略；(4)目标分子生物活性、结构多样化导向的合成策略；(5)针对目标分子关键结构(或骨架)的合成方法学研究，实现其形式合成；(6)生物催化和仿生合成。 关键词：天然产物、全合成、 前言： 天然产物全合成是一项难度大、耗资多、周期长、见效慢的工作，需要科学家集全面而深厚的有机化学知识、坚忍不拔的耐力和良好的综合素质于一身。只要投入足够的财力和资源，建立客观合理的评价体系，就会有越来越多的学者投身到这项事业，中国的天然产物全合成研究就有可能走在世界的前列，并推动有机化学学科及相关产业的快速发展。天然产物全合成是有机化学中最为活跃、最具原动力的研究方向之一。这方面的研究极大地推动了有机新反应、新方法、新试剂、新理论和新概念的发现和发展，并在很大程度上体现了有机化学学科的发展水平和实力。因此，一方面，天然产物全合成在有机化学的发展中仍将发挥无可替代的作用，具有更加辉煌的发展前景；另一方面，天然产物全合成也是发现和发展新医药等功能物质的重要途径，其所建立的方法同样也适用于其他有机物的制备，例如有机光电磁材料、高分子单体、组装体基元、有机探针分子、染料敏化剂。因此，天然产物的化学合成研究在医药健康、生命、材料、能源等科学领域具有广阔的应用前景。 正文： 1.我国现状 中国学者在过去相当长的时期主要选择中等复杂的目标分子，其合成策略的新颖性和技巧性参差不齐，总体上属于中等水平。令人欣慰的是，最近几年中国学者也逐渐开展了一些高水平的研究工作。例如，以环丙烷开环为关键反应完成的communesin F的全合成, 采用了一条汇聚路线高效地实现了GB13的合成；利用关键的氧化去芳化D-A反应完成了对maoecrystal V的全合成；利用氧化/环化构筑五、七并环结构完成了sieboldine A的高效仿生全合成。另外，在对一些明星分子的合成中，我国也涌现出一些得到国际上认可的工作，例如，多环、多中心、官能团密集的高度复杂天然产物schindilactone A的首次合成。这些成果在J. Am. Chem. Soc. 和Angew. Chem. Int. Ed. 等核心期刊上发表，成果数量也在逐年递增。总之，近10年我国在天然产物全合成领域取得了长足发展，但总体上仍处于国际平均水平。
天然药物化学模拟试题(一) 一、选择题B/B/A/D/D, A/C/D/B/A, B/D/A/C/B, 1、下列溶剂中，不能用于与水进行萃取的是（） A、乙醚 B、正丁醇 C、乙腈 D、苯 2、下列化合物中，含有不饱和内酯环的是（） A、黄酮 B、强心苷 C、甾体皂苷元 D、糖类 3、二倍半萜结构母核中含有的碳原子数目为（） A、25个 B、20个 C、28个 D、23个 4、凝胶过滤的洗脱顺序是（） A、极性小的先出柱 B、极性大的先出柱 C、分子量小的先出柱 D、分子量大的先出柱 5、生物碱的沉淀反应中，常有一些化学成分干扰，常与生物碱沉淀试剂发生沉淀反应的成分是 （）A、粘液质、果胶B、单糖、氨基酸 C 、树胶、无机盐D、蛋白质、鞣质 6、从水溶液中萃取游离的亲脂性生物碱的最常用溶剂是（） A、氯仿 B、甲醇 C、乙酸乙酯 D、石油醚 7、下列化合物由甲戊二羟酸途径生成的是（） A、鬼臼毒素 B、水飞蓟素 C、甘草酸 D、肝素 8、下列哪项不是甾体皂苷的性质（） A、溶血性 B、表面活性 C、挥发性 D、与胆甾烷发生沉淀 9、具有抗老年性痴呆活性的天然产物是（） A、水飞蓟素 B、穿心莲内酯 C、长春碱 D、石杉碱甲 10、最容易酸水解的是苷类是（） A、α-羟基糖苷 B、α-氨基糖苷 C、6-去氧糖苷 D、2,6-二去氧糖苷 11、糖和苷之联结位置的获知有（） A、乙酰解 B、酸水解 C、碱水解 D、全甲基化后醇解 12、环烯醚萜类的结构特点是（） A、具有C 6-C 3 -C 6 的结构 B、具有半缩醛和环戊烷 C、具有不饱和内酯环 D、具有环戊烷骈多氢菲结构 13、区别甲型强心苷和乙型强心苷的依据是（） A、甾体母核的取代情况 B、甾体母核的氧化情况 C、侧链内酯环的差别 D、苷元与糖连接位置的差别 14、下列哪一项不是挥发油中的组成成分（） A、小分子萜类 B、高级脂肪酸或酯 C、苯丙素衍生物 D、小分子脂肪族化合物 15、具有抗肿瘤活性的天然化合物是（） A、五味子素 B、长春碱 C、银杏内酯 D、青蒿素
天然产物化学课程设计 论文 题目：香椿叶中槲皮素的提取分离与鉴定 姓名：子发 学号： 019 院系：材料与化工 专业： 13应用化学 完成日期：2016 年 05月 16 日
香椿叶中槲皮素的提取分离与测定 摘要 本文主要介绍了槲皮素的结构和各种物化性质及其药理作用，继而对槲皮素的提取分离方法进行综述，还叙述了黄酮类化合物的结构鉴定方法。后续提出实验方案，对香椿叶中槲皮素的提取分离以及测定方法进行了研究，用萃取的方法从香椿叶中提取黄酮类化合物，然后再运用聚酰胺色谱柱法分离出槲皮素。接着对分离出的物质测定与结构鉴定。 关键词：槲皮素；紫外光谱；超声提取法；香椿叶；萃取；聚酰胺色谱法 Abstract This article mainly introduced the structure and various physical and chemical properties of quercetin and its pharmacological action, then for extraction and separation methods of quercetin were summarized, also describes the structure identification methods of flavonoids. Subsequent experiment scheme is put forward, the cedrela sinensis leaves in the extraction and separation of quercetin and determination method were studied, with the extraction method to extract flavonoid compounds from cedrela sinensis leaves, and then using the method of polyamide column chromatography separation of quercetin. And then to isolate the material identification and structure determination. Keywords：Quercetin；ultraviolet spectrum；ultrasonic extraction；cedar leaf；extraction；polyamide column chromatography 1. 文献综述 1.1 槲皮素结构及物化性质