天然药物化学简答

2024-07-28

天然药物化学简答(共8篇)

1.天然药物化学简答 篇一

天然药物化学 总结归纳

第一节 总论

一、绪论

1.天然药物化学研究内容:结构特点、理化性质、提取分离方法及结构鉴定 ⑴有效部位:具有生理活性的多种成分的组合物。⑵有效成分:具有生理活性、能够防病治病的单体物质。2.天然药物来源:植物、动物、矿物和微生物,并以植物为主。3.天然药物化学在药学事业中的地位: ⑴提供化学药物的先导化合物; ⑵探讨中药治病的物质基础;

⑶为中药炮制的现代科学研究奠定基础; ⑷为中药、中药制剂的质量控制提供依据; ⑸开辟药源、创制新药。

二、中草药有效成分的提取方法

1.溶剂提取法:据天然产物中各成分的溶解性能,选用对需要的成分溶解度大而对其他成分溶解度小的溶剂, ⑴常用的提取溶剂:

各种极性由小到大的顺序如下:

石油醚﹤苯﹤氯仿﹤乙醚﹤二氯甲烷﹤乙酸乙酯﹤正丁醇﹤丙酮﹤乙醇﹤甲醇﹤水亲脂性有机溶剂⑵各类溶剂所能溶解的成分:

1)水:氨基酸、蛋白质、糖类、生物碱盐、有机酸盐、无机盐等 2)甲醇、乙醇、丙酮:苷类、生物碱、鞣质等极性化合物

3)氯仿、乙酸乙酯:游离生物碱、有机酸、蒽醌、黄酮、香豆素的苷元等中等极性化合物

石油醚:脱脂,溶解油脂、蜡、叶绿素等小极性成分;正丁醇:苷类化合物。⑶溶剂提取的操作方法:

1)浸渍法:遇热不稳定有效成分,出膏率低,(水为溶剂需加入适当的防腐剂)2)渗漉法:

3)煎煮法:不宜提取挥发性成分或热敏性成分。(水为溶剂)4)回流提取法:不适合热敏成分;(乙醇、氯仿为溶剂)5)连续回流提取法:不适合热敏性成分。

6)超临界流体萃取技术:适于热敏性成分的提取。超临界流体:二氧化碳;夹带剂:乙醇;

7)超声波提取技术:适用于各种溶剂的提取,也适用于遇热不稳定成分的提取 2.水蒸气蒸馏法:挥发性、能随水蒸气蒸馏且不被破坏的成分。(挥发油的提取。)3.升华法:具有升华性的成分(茶叶中的咖啡因、樟木中的樟脑)

三、中草药有效成分的分离与精制 1.溶剂萃取法: ⑴正丁醇-水萃取法使皂苷转移至正丁醇层(人参皂苷溶在正丁醇层,水溶性杂质在水层)。⑵乙酸乙酯-水萃取法使黄酮苷元转移至乙酸乙酯层 2.沉淀法: ⑴溶剂沉淀法:

1)水/醇法:多糖、蛋白质等水溶性大分子被沉淀; 2)醇/水法:除去树脂、叶绿素等脂溶性杂质。⑵酸碱沉淀法:

1)碱提取酸沉淀法:黄酮、蒽醌、有机酸等酸性成分。2)酸提取碱沉淀法:生物碱。

⑶盐析法:三颗针中提取小檗碱就是加入氯化钠促使其生成盐酸小檗碱而析出沉淀的。

第二节 苷类

1.定义:苷类(又称配糖体):是指糖或糖的衍生物端基碳原子上的羟基与非糖物质脱水缩合而形成的一类化合物。

亲水性有机溶剂苷键:苷元与糖的连接键;苷键原子:苷键上的原子;苷元:非糖部分

一、苷的分类与典型的代表化合物 1.分类:

①按苷在植物体内的存在状况分类:

⑴原生苷:原存在于植物体内的苷;如苦杏仁苷;

⑵次生苷:提取分离过程水解失去部分糖的苷。如苦杏仁苷水解后失去一分子葡萄糖而形成的野樱苷。

②按成苷键的原子分类:O-苷、S-苷、N-苷和C-苷,其中最常见的是O-苷 ⑴氧苷:苷键原子为氧,包括醇苷、酚苷、氰苷、酯苷和吲哚苷

1)醇苷:是通过醇羟基与糖端基羟基脱水缩合而成的苷。(可以改善心脏功能,治疗老年冠心病有良效的红景天苷)2)酚苷:通过酚羟基而成的苷,(天麻苷具有镇静催眠、镇痛作用,治疗眩晕症、神经性头痛、面瘫症有显)3)氰苷:是指一类α-羟腈的苷,易水解,尤其在酸和酶催化时水解更快,(苦杏仁苷)4)酯苷:以羧基和糖的端基碳相连接。(具有抗真菌活性的山慈菇苷A)⑵硫苷:苷键原子为硫。(黑芥子苷具有抗炎、止痛作用)

⑶氮苷:苷元氮原子与糖或糖的衍生物的端基碳直接连接而成的苷。(巴豆苷、鸟苷、腺苷)⑷碳苷:苷元碳原子与糖或糖的衍生物端基碳直接连接而成的苷。(具有泻下作用的芦荟苷、芒果苷)

二、苷的理化性质

1.性状:有苦味,如龙胆苦苷;也有非常甜的,如甜菊苷。

2.旋光性:多数苷类呈左旋,但水解后,由于生成的糖常是右旋,因而使混合物呈右旋。3.溶解性:

⑴苷类:可溶于甲醇、乙醇、含水的丁醇中; ⑵大分子单糖苷:可溶于低极性有机溶剂;⑶苷元:一般易溶于亲脂性有机溶剂; 4.苷键的裂解:

⑴酸催化水解:苷键具有缩醛结构;水或稀醇溶液中进行;常用盐酸作催化剂 酸水解的易难顺序为:N-苷>O-苷>S-苷>C-苷。⑵酶催化水解:

①转化糖酶水解:β-果糖苷键; ②麦芽糖酶水解:α-葡萄糖苷键; ③杏仁苷酶水解: β-葡萄糖苷键; ④纤维素酶水解:β-葡萄糖苷键。⑶碱催化水解:酯苷、酚苷

5.苷的检识:Molisch反应:α-萘酚乙醇+浓硫酸=紫色环。[糖类]

三、提取

1.原生苷的提取:抑制或破坏酶的活性,采用水、甲醇、70%以上乙醇提取,尽量勿接触酸和碱,以免苷键被水解。2.次生苷的提取:利用酶活性,有水,30~40℃发酵的办法,根据苷类的极性大小,选择合适的溶剂进行提取。

第三节 香豆素类

1.香豆素定义:具有苯骈α-吡喃酮母核的天然产物的总称

2.香豆素结构特征:是顺式邻羟基桂皮酸分子内脱水而成的内酯。.一、香豆素的分类与典型的代表化合物

1.简单香豆素类:苯环上有取代基;C-7位有含氧基团,故伞形花内酯常可视为香豆素类的母体。(有抗菌、消炎、止咳、平喘作用的七叶内酯和七叶苷,是治疗痢疾的主要有效成分)2.呋喃香豆素类:异戊烯基与邻位酚羟基环合成呋喃环,(光敏物质补骨脂素,以其与长波紫外线联合使用可以治疗银屑病和白癜风)

3.吡喃香豆素类:C-6或C-8位上异戊烯基与邻位酚羟基环合成2,2-二甲基-α-吡喃环结构,(花椒内酯具有细胞毒和抗菌和解痉作用)

二、香豆素理化性质 1.性状:

⑴游离香豆素:完好结晶,多具香味;

⑵小分子香豆素:挥发性,随水蒸气蒸馏,能升华; ⑶香豆素苷:多数无香味和挥发性,也不能升华。2.溶解性:

⑴游离香豆素:可溶于沸水,⑵香豆素苷:极性增大能溶于水、甲醇、乙醇,难溶于乙醚、苯等极性小的有机溶剂。

3.与碱的作用:具有内酯结构,稀碱液→顺式邻羟基桂皮酸盐→溶于水,酸化→游离香豆素→难溶于水

三、香豆素显色反应 1.荧光性质:

⑴紫外光下大多具有荧光 ⑵碱液中荧光增强 ⑶香豆素母核无荧光 ⑷C-7-OH呈强烈的蓝色荧光

2.异羟肟酸铁反应:内酯结构→碱性+盐酸羟胺→异羟肟酸→酸性+三价铁离子→显红色。

四、香豆素的提取 1.溶剂提取法:

⑴游离香豆素:乙醚、醋酸乙酯等提取; ⑵香豆素苷:水、醇等加热提取。

2.碱溶酸沉法:具有内酯环,不宜用此法提取的香豆素:8-酰基的香豆素、5-羟基的香豆素 3.水蒸气蒸馏法:小分子游离香豆素具有挥发性

第四节 蒽醌类化合物

1.蒽醌类:是一类比较重要的活性成分,天然蒽醌类的基本母核是蒽的中位羰基衍生物。

一、蒽醌的分类及典型的代表化合物 1.羟基蒽醌类:(大黄和虎杖中具有抗菌作用的大黄素、大黄酸、大黄酚、大黄素甲醚、芦荟大黄素均属于该类型; 茜草中的有效成分为茜草素)2.蒽酚或蒽酮类:蒽醌在酸性下易被还原的互变异构体。(杀灭真菌作用的柯桠素,是治疗疥癣等皮肤病有效的外用药)3.二蒽酮类:以苷的形式存在;

(二蒽酮类成分番泻苷A、B、C、D等为大黄及番泻叶中致泻的有效成分)

二、蒽醌类理化性质

1.一般性状:黄色至橙红色固体,游离蒽醌:完好的结晶形状;蒽醌苷:多是粉末状。2.升华性: ⑴游离蒽醌具有升华性,蒽醌苷类无升华性。⑵升华物常具一定的晶型,可用做蒽醌的鉴别,(大黄蒽醌的升华物为羽毛状结晶)3.溶解性: ⑴游离蒽醌:亲脂性强;微溶或不溶于水。

⑵蒽醌苷:极性增大,易溶于乙醇、甲醇中,热水中溶解度增大;几乎不溶于亲脂性有机溶剂。⑶羟基蒽醌苷及苷元:有酚羟基,溶于碱性溶液中,酸化后又可析出沉淀,该性质可用于提取分离。4.酸性:有羧基、酚羟基; 酸性强弱有以下规律:

⑴羧基酸性较强:具有芳香酸的通性,能溶于碳酸氢钠溶液中。⑵蒽醌苯环上β-OH酸性>α-OH酸性 ⑶酚羟基数目增多则酸性增强:

羟基蒽醌类酸性强弱顺序及可以溶的碱液如下:用于提取分离羟基蒽醌类化合物

5.碱性:羰基上的氧原子有微弱的碱性+浓硫酸=盐→阳碳离子

⑴大黄酚为暗黄色,溶于浓硫酸转为红色,⑵大黄素为橙红色,溶于浓硫酸变为红色,⑶其他羟基蒽醌在浓硫酸中一般呈红至红紫色。

三、蒽醌类化合物的显色反应 1.菲格尔反应 2.碱色呈色反应

四、蒽醌类化合物的提取

1.有机溶剂提取法:游离蒽醌,可用极性较小的有机溶剂(氯仿、苯),提取

第五节 黄酮类化合物

1.黄酮类化合物:泛指两个苯环(A-环与B-环)通过中央三碳链相互连接而成的一系列化合物。2.黄酮类结构特征:具有C6-C3-C6的基本骨架,多数黄酮类化合物以2-苯基色原酮为基本母核。

一、黄酮的结构分类及典型代表化合物

分类依据:中央三碳链的氧化程度、B环连接位置(C-2或C-3位)、三碳链是否成环。1.黄酮类:2-苯基色原酮为基本母核,C-3位无氧取代基。

(黄芩苷是黄芩中主要抗菌、消炎有效成分,双黄连注射液的主要活性成分。2.黄酮醇类:2-苯基色原酮为基本母核,C-3位有含氧取代基。

(槐米中的槲皮素及其苷(芦丁),后者具有维生素P样作用,用作高血压的辅助治疗剂)(银杏叶中的山柰酚、槲皮素是黄酮醇类,具有扩张冠状血管和增加脑血流量作用)3.二氢黄酮(醇)类:C-

2、C-3位双键被还原物质。

(陈皮中的橙皮苷,有维生素P样作用,用于治疗冠心病)(水飞蓟宾具有保肝、提高肝脏解毒能力的作用)4.异黄酮类:B环连接在C-3位上

⑴葛根总异黄酮有增加冠状动脉血流量及降低心肌耗氧量等作用;

⑵葛根主要成分大豆素、大豆苷及葛根素等,均能缓解高血压患者的头痛症状,大豆素具有雌激素样作用。5.查耳酮类:两个苯环之间的三碳链为开链结构(红花中红花黄色素,具有治疗心血管疾病的作用)6.花色素类(花青素):水溶性色素,多以苷的形式存在。7.黄烷醇类(儿茶素):儿茶的主要成分(+)儿茶素。

二、黄酮类化合物的理化性质 1.旋光性:二氢黄酮、黄烷醇

黄酮呈色原因:分子有交叉共轭体系及助色团(OH、OCH3等)。各类黄酮的颜色特点:

①黄酮、黄酮醇及其苷:灰黄至黄色,②查耳酮:黄至橙黄色,③二氢黄酮不显色 ④异黄酮类显微黄色 2.溶解性: ⑴游离苷元:易溶于有机溶剂及稀碱水溶液中。1)黄酮、黄酮醇、查耳酮:平面性分子,难溶于水;

2)二氢黄酮及二氢黄酮醇:非平面分子,有利于水分子进入,水溶度稍大。3)花色素苷元(花青素):离子形式存在,具有盐的通性,水溶度较大。⑵黄酮苷:水溶性相应加大,易溶于甲醇、乙醇,难溶于亲脂性有机溶剂 3.酸性:有酚羟基;

酸性强弱顺序依次为:(黄酮为例——7,4’-二OH > 7或4’-OH > 一般酚OH > 5-OH)

三、黄酮类化合物显色反应 1.盐酸-镁粉(或锌粉)反应:

⑴黄酮、黄酮醇、二氢黄酮(醇):橙红至紫红色; ⑵查耳酮、儿茶素:不显色反应; ⑶异黄酮类:除少数例外,也不显色。2.四氢硼钠(钾)反应:

⑴二氢黄酮(醇)类:显红色至紫色 ⑵其他黄酮类化合物:均不显色。3.三氯化铝反应:显黄色并有荧光。

四、黄酮类化合物提取

1.溶剂提取法:提取溶剂为乙醇和甲醇。2.碱提酸沉法:芦丁、橙皮苷、黄芩苷均用此法

第六节 萜类与挥发油

1.萜类化合物的定义:是概括所有异戊二烯聚合物及其含氧衍生物的总称。

2.挥发油:是存在于植物中的一类具有芳香气味、可随水蒸气蒸馏出来,与水不相混溶的挥发性油状成分的总称。

一、萜类化合物

1.单萜:由两个异戊二烯单元聚合而成的化合物及其衍生物,是挥发油的主要组分; ⑴薄荷油具有镇痛、止痒、局部麻醉作用的,其主要成分薄荷醇属于单环单萜;

⑵辣薄荷酮(胡椒酮)具有松弛平滑肌的作用,是治疗支气管哮喘的有效成分,也属于单环单萜; ⑶龙脑(俗名冰片)具有发汗、止痛、镇痉和防虫腐作用,为双环单萜; ⑷梓醇苷属于环烯醚萜类,是地黄中降血糖的有效成分。

2.倍半萜:3个异戊二烯单元聚合成的化合物及其衍生物,是挥发油的主要组分;

①青蒿素:单环倍半萜内酯,抗恶性疟疾;临床应用药物:青蒿素及其衍生物青蒿素琥珀单酯、蒿甲醚。②莪术醇:双环倍半萜,来源于莪术、郁金,具有抗肿瘤作用。③莪术油:具有抗病毒作用,其注射剂已经应用于临床。3.二萜:4个异戊二烯单元聚合而成的化合物及其衍生物。

①穿心莲内酯:双环二萜类,具有抗菌、抗炎作用上用于治疗感冒、流感病毒引起的上呼吸道感染、支气管炎症等。②银杏内酯:二环二萜,治疗心血管疾病银杏制剂的有效成分之一;

③紫杉醇:三环二萜类,具有抗癌活性的多种制剂已应用于临床,是目前临床上抗肿瘤效果最好的药物;

④甜菊苷:四环二萜类,其甜度为蔗糖的300倍,广泛应用于医药与食品行业,作为糖尿病患者用药与食品添加剂。

二、挥发油

1.挥发油化学组成:

⑴萜类成分:主要是单萜和倍半萜类。氧衍生物是挥发油芳香气味的主要组成成分。

(樟脑油中樟脑(50%),桉叶油中桉油精(70%))⑵芳香族化合物:挥发油中芳香族化合物多为苯丙素类含氧衍生物,(丁香油中抑菌、镇静作用的丁香酚,桂皮油中的桂皮醛)⑶脂肪族成分:挥发油中的脂肪族成分多为一些小分子化合物;(鱼腥草挥发油中的癸酰乙醛,亦称鱼腥草素,具有抗菌活性)2.挥发油的一般性质(通性)⑴性状:

1)颜色:挥发油大多为无色或淡黄色液体,有些挥发油溶有色素因而显特殊颜色。

2)液体:常温下为透明液体,挥发油所含主要成分可析出结晶,习称为“脑”;滤去析出物的油称为“脱脑油”。3)气味:挥发油大多为香味。少数挥发油具有异味,(鱼腥草挥发油有鱼腥味)⑵挥发性:均具有挥发性,可随水蒸气蒸馏,该性质可用于区别脂肪油和提取。

⑶溶解性:溶于高浓度乙醇,易溶于乙醚、二硫化碳、石油醚亲脂性有机溶剂,难溶于水 ⑷物理常数:挥发油的物理常数有以下几种

1)比重:多数挥发油比水轻,习称为“轻油”;少数挥发油比水重,习称为“重油”。(丁香油、桂皮油均为“重油”)2)折光性:一般在1.43~1.61之间。3)旋光性:比旋度一般在+97°~+117°的范围内。4)沸点:一般在70~300℃之间。

⑸不稳定性:应置入棕色瓶内,密塞,低温保存。

3.挥发油的检识:气味、挥发性、物理常数均可作为挥发油质量检查的指标。⑴一般检查:挥发性(如油斑能挥散,可能含有挥发油;如油斑不消失,可能含油脂)⑵物理常数测定:折光率、比旋度、相对密度是鉴定挥发油常用的物理常数。

⑶薄层层析检识:香草醛-浓硫酸试剂、香草醛-浓盐酸试剂+105℃加热→显示不同颜色。4.挥发油的提取:(1)水蒸气蒸馏法

(2)超临界流体萃取法:用CO2超临界流体提取植物的挥发油;

第七节 甾体及其苷类

1.强心苷定义:是生物界中存在的一类对心脏具有显著生物活性的甾体苷类。

2.皂苷:是一类结构比较复杂的苷类化合物。因其水溶液振摇后能产生大量持久似肥皂样的泡沫,故而得名。

一、强心苷类

1.强心苷的结构及典型代表化合物: ⑴强心苷元的取代基特点:

①甾体母核中C3、C14位常各有一个羟基 ②C3位羟基与糖结合成苷。

③甾核C10、C13、C17位上有三个侧链; ④C17位侧链为不饱和内酯环。

根据内酯环的不同,强心苷苷元有甲型、乙型强心苷元两类:

1)甲型强心苷元:C17侧链为五元不饱和内酯环的称为甲型强心苷元,又称强心甾烯型。(洋地黄毒苷元)2)乙型强心苷元:C17侧链为六元不饱和内酯环的称乙型强心苷元,又称海葱甾烯型或蟾酥甾烯型 ⑵强心苷中常见的糖:葡萄糖,6-去氧糖,2,6-去氧糖,(D-洋地黄毒糖、D-加拿大麻糖、D-地芰糖)⑶强心苷分类及典型代表化合物:

1)按苷元结构特点分类:甲型强心苷;乙型强心苷。2)按糖的种类及与苷元的连接方式分类:

Ⅰ型:(2,6二去氧糖),毛花洋地黄苷C(毛花苷C)。Ⅱ型:(6-去氧糖),真地吉他林。Ⅲ型:(D-葡萄糖),如绿海葱苷。

毛花洋地黄与紫花洋地黄强心苷来源与作用特点: 1)洋地黄苷C为一级苷,其他强心苷多为次级苷。2)洋地黄毒苷为次级苷

3)羟基洋地黄毒苷由于C16-OH,亲脂性低 4)异羟基洋地黄毒苷由于C12-OH,亲脂性降低,5)去乙酰毛花洋地黄苷C比一级苷毛花洋地黄苷C少一个乙酰基,为一种速效强心苷。2.强心苷的理化性质:

⑴性状:强心苷大多是无色结晶或无定形粉末,具有旋光性,味苦,对黏膜有刺激性。⑵溶解性:

原生苷:含糖多且有葡萄糖,可溶于水、醇等; 次生苷:亲水性减弱可溶于乙酸乙酯、含水氯仿等; ⑶水解性:强心苷苷键被酶、酸、碱水解。1)强碱水解:使强心苷内酯环而水解或裂解。

2)稀碱水解:(碳酸氢钠(钾)、稀氢氧化钙)溶液等可使酰基脱去而内酯环不受影响。(毛花洋地黄苷丙c→西地兰)3)酶(水)解:30~40℃的条件能水解糖链末端的葡萄糖,生成次生苷。

4)酸水解:由于糖结构不同,水解条件、水解程度、所得产物也有差异。(西地兰→地高辛)3.强心苷的显色反应:苷元甾体母核、C17侧链五元不饱和内酯环及2,6-二去氧糖反应进行的。⑴甾体母核的显色反应: 1)醋酐浓硫酸反应 2)三氯醋酸反应 3)三氯化锑反应

⑵五元不饱和内酯环显色反应(甲型强心苷):亚硝酰铁氰化钠反应:吡啶+亚硝酰铁氰化钠+氢氧化钠→深红色 ⑶2-去氧糖的鉴别反应:三氯化铁-冰醋酸反应:冰醋酸溶解+三氯化铁+浓硫酸→冰醋酸层为蓝色,界面处呈红棕色 4.强心苷的提取

二、皂苷类

1.皂苷的结构及典型化合物生物活性与用途: ⑴甾体皂苷:甾体皂苷属于甾体化合物;

(薯蓣皂苷与原薯蓣皂苷:二者是地奥心血康的主要成分,用以治疗冠心病、心绞痛)⑵三萜皂苷:三萜皂苷是三萜类衍生物; 1)人参皂苷Rg1有中枢神经兴奋及抗疲劳作用

2)甘草酸、甘草次酸有促肾上腺皮质激素(ACTH)样活性;甘草酸单铵、甘草酸二铵(甘利欣)临床作为抗肝炎药

如:菝葜皂苷具显著的抗真菌作用;蜘蛛抱蛋皂苷具有较强的杀螺活性;心脑舒通为蒺藜果实中提取的总皂苷制剂,对扩冠、缓解心绞痛、改善心肌缺血有一定疗效。剑麻皂苷元:为甾体皂苷元,是合成激素原料。2.皂苷的理化性质:

⑴性状:具苦味和辛辣味;对人体黏膜有刺激性。

⑵溶解性:皂苷:极性大,可溶于水,易溶于热水、稀醇;次级皂苷:水中溶解度降低,易溶于醇、丙酮等;甾体皂苷元:易溶于石油醚、氯仿、乙醚等。

⑶表面活性:分子内亲水性的糖和亲脂性的苷元部分达到平衡状态,降低水溶液表面张力。⑷溶血性:

1)溶血指数:最低皂苷溶液浓度

2)溶血现象应用:含有皂苷的药物不能制作注射剂供静脉注射

3.呈色反应:醋酐浓硫酸反应:醋酐溶解+醋酐浓硫酸:甾体皂苷:污绿色 三萜皂苷:红紫色或蓝色 4.皂苷的提取:

1)酸性皂苷提取:碱提酸沉法(甘草酸)2)甾体皂苷元提取:酸水解有机溶剂提取法

第八节 生物碱

1.生物碱定义:含氮有机化合物+有较复杂的氮杂环结构+具碱性且能和酸结合生成盐+有较强的生物活性。

一、结构分类及典型化合物生物活性与用途 1.有机胺类:氮原子结合在侧链上

1)麻黄碱:平喘、收缩血管、兴奋中枢神经的作用;临床上有盐酸麻黄碱片、茶碱麻黄碱片,用于平喘; 2)秋水仙碱:氮原子在侧链成酰胺状态,治疗急性痛风,有抑制癌细胞生长的作用。2.茛菪烷(颠茄烷类)衍生物:是由吡咯啶和哌啶骈合而成的杂环化合物。

莨菪碱为左旋体,消旋化后成为阿托品,两者均有解痉镇痛和散瞳、解有机磷中毒作用;东莨菪碱防晕和镇静药物。3.异喹啉衍生物:

1)小檗碱:抗菌作用,2)吗啡碱:有强镇痛以及可待因属于此类型。4.喹啉类生物碱:

1)奎宁碱:具有抗疟作用;

2)喜树碱:有很强的抗肿瘤作用,其衍生物羟喜树碱注射剂临床上用于治疗多种肿瘤;

如:具有镇痛作用的乌头碱,具有抗癌作用的苦参碱,具有降压作用的利血平,具有中枢兴奋作用的咖啡因等。

二、生物碱的理化性质

1.性状:烟碱、槟榔碱:呈液态,麻黄碱:有挥发性,共轭体系及助色团:小檗碱呈黄色,苦参碱:苦味或辛辣感,甜菜碱:甜味 2.旋光性:多呈左旋,一般左旋体活性显著强于右旋体

3.碱性及表示方法:

⑴碱性来源:氮原子上有一孤对电子,能接受质子,表现出碱性,与酸结合成盐。⑵碱性的表示方法:pKa值越大,生物碱的碱性越强 ⑶生物碱的碱性强弱顺序: ①强碱:胍类、季铵碱类 ②中强碱:脂胺类、脂氮杂环类 ③弱碱:芳胺类、六元芳氮杂环类 ④近中性碱(极弱碱):酰胺类、五元芳氮杂环类 4.溶解性:

⑴脂溶性生物碱:难溶于水,易溶于亲脂性有机溶剂中,特别在氯仿中溶解度最大,在甲醇、乙醇、丙酮中亦能溶解。⑵水溶性生物碱:易溶于水,可溶于极性大有机溶剂,难溶于亲脂性有机溶剂。(季铵类)

⑶两性生物碱:碱性氮原子,又具有酸性的羧基或酚羟基。(两性生物碱吗啡:即溶于酸水和又溶于碱水)⑷生物碱盐:易溶于水,可溶于甲醇、乙醇,难溶于亲脂性有机溶剂。

无机酸盐水溶性>有机酸盐;无机含氧酸盐>不含氧酸盐;小檗碱生成盐酸盐后,水溶性明显减弱

三、生物碱的鉴别

1.生物碱沉淀试剂:最常用碘化铋钾试剂,产生橘红色沉淀。2.沉淀反应的条件:是在酸水溶液中进行的。

四、生物碱的提取

1.酸水提取法:有机溶剂萃取法处理水溶性杂质

2.醇类溶剂提取法:甲醇或乙醇为常用溶剂 3.亲脂性有机溶剂提取法:氯仿为常用溶剂

第九节 其他成分

一、鞣质(单宁)多元酚类化合物 1.结构与分类:

⑴可水解鞣质:酚酸与多元醇通过苷键和酯键形成的化合物。

组成基本单位:没食子酸。可被酸、碱和酶催化水解。(中药五倍子中五倍子鞣质)⑵缩合鞣质:组成单元:黄烷-3-醇类,常见儿茶素。(肉桂鞣质A)2.除鞣质的方法: ⑴热处理法:

⑵石灰沉淀法:鞣质+钙离子→不溶性沉淀 ⑶明胶沉淀法:

二、有机酸

1.结构与分类:芳香族有机酸、脂肪族有机酸和萜类有机酸。⑴芳香族有机酸:芳香酸主要是苯丙酸及其衍生物

1)绿原酸为3-咖啡酰奎宁酸:金银花抗菌和茵陈利胆有效成分。2)水杨酸:其二乙胺盐或镁盐作为消炎镇痛非甾体抗感染药应用于临床。

3)马兜铃酸存在广防己、青木香等药材,可导致急性肾衰竭、急性肾小管坏死等严重毒副作用,⑵脂肪族有机酸:柠檬酸、苹果酸、酒石酸、琥珀酸 ⑶萜类有机酸:甘草次酸、齐墩果酸 2.有机酸的提取: ⑴有机溶剂提取法 ⑵离子交换法

三、氨基酸、蛋白质 1.氨基酸:

⑴有效成分为氨基酸中药:天冬、玄参、棉根中的天门冬素具有镇咳和平喘作用;三七中的田七氨酸具有止血作用。⑵氨基酸性质:

1)为酸碱两性化合物,易溶于碱水和酸水; 2)能溶于水,难溶于亲脂性有机溶剂; 3)用茚三酮作为氨基酸检识的试剂。2.蛋白质:

⑴有生物活性的蛋白质中药:

天花粉中的天花粉蛋白,临床用于中期妊娠引产; 半夏鲜汁中的半夏蛋白具有抑制早期妊娠作用。

⑵蛋白质溶解特点:多溶于水形成胶体溶液,加热煮沸变性凝固沉淀析出;不溶于有机溶剂。⑶除去中药制剂中蛋白质:水提醇沉法

四、多糖

1.多糖:十个以上单糖基通过苷键连接而成的聚糖。2.作为有效成分的多糖:

1)黄芪多糖可增强机体的免疫功能;

2)香菇多糖、灵芝多糖等有抗肿瘤的作用;

3)昆布中的昆布素有治疗动脉粥样硬化的作用;

4)银耳多糖能有效地保护肝细胞。

3.多糖性质:无甜味,大多不溶于水、稀醇等有机溶剂。有的多糖可以溶于热水或碱水;多视为杂质除去。4.提取或除去多糖:水提醇沉法。

2.天然药物化学简答 篇二

《天然药物化学》是我制药工程系学生的一门选修课, 但其是实践性很强的一门学科[1], 实验教学是该课程的重要组成部分。通过实验教学可以帮助学生进一步检验、巩固和掌握天然药物化学的基本理论知识和前期所学的专业知识, 培养学生的动手能力, 使学生能理论与实践相结合, 增加其对天然药物化学课程的兴趣, 有效地提高教学质量, 更重要的是提高学生分析问题和解决问题的能力, 同时实验教学也是培养学生动手能力、创新能力的重要途径。我们本着应用性和创新思维能力训练相结合的原则, 从强化学生的操作技能和创新能力入手。

1培养学生科学的实验态度和提高本学科的兴趣

在实验教学中, 以往学生带着报告进实验室;看着报告做实验; 对照教材填报告;为了应付实验而实验, 因而报告千篇一律的状况。有的学生实验做完了还不知道实验是怎么回事。要使学生在实验过程中仔细观察, 认真分析, 从而避免学生一边看实验教义一边做实验, 在实验中做到用眼观察、用手操作、用脑思考, 从根本上改变了一贯稀里糊涂做实验的状况, 从而逐步养成认真和思考的实验态度。本人认真分析现状采取以下方法:实验老师在实验中首先准备大量的有关每步实验问答题和思考题, 在实验中要求学生回答和解决, 老师对每次提问情况做记录并把它纳入学生平时实验成绩。

比如芦丁的水解过程中, 烧瓶中变化是先混浊的, 然后变成了澄清的溶液, 溶液沸腾后一段时间, 溶液的颜色有黄色变成了鲜黄色[2]。这个过程要学生记录, 并要学生解释这种现象, 然后写进实验报告。如果有的学生观察不认真, 有的现象就看不到, 更不用说解释了。

2调动学生的主观能动性, 培养动手能力

在实验过程中多给学生动手的空间, 同时也可给学生创造实验创新空间。老师在实验中要潜心设计好实验方案。

在槐米提取芸香甙中, 实验中每次都有几个人的烧杯中没有絮状结晶物产生。于是学生就会问老师:实验是按教材要求操作的, 为什么没有产品?然后提示学生要有结晶生成, 也有条件, 其条件是什么?学生一下就恍然大悟, 有的学生把装有产品的烧杯放进冷水中, 有的学生用玻璃棒接种, 有的学生把产品放进冰箱。

在黄连的提取与分离试验中, 也会在几个实验台上, 不给他们层析柱, 而是酸式滴定管, 看他们对柱层析分离的掌握和应用。如果学生对课本中药柱层析原理掌握得好就能得心应手地使用酸式滴定管代替层析柱做实验。

在丹皮中丹皮酚的提取、分离和制剂鉴别实验中, 当实验在冬季时期做时, 有的学生实验做了快一个小时也没有产品出来。学生就要问老师我一切是按教材来做的, 为什么没有产品。老师就提醒他们实验室的温度很低, 水蒸汽发生器水蒸汽进入到提取瓶, 提取瓶中温度很难达到所需的温度。学生就要思考怎样才能达到所需的温度。于是就有学生就会想到要给提取瓶保温, 因此出现了很多的保温方法, 他们的产品也迅速出来了。在水蒸汽发生器装置中, 按实验教材中操作方法, 实验过程中有一定的危险性, 因为导气管在提取瓶中经常会堵塞, 一堵塞就会导致水蒸汽发生器中压力过高, 水蒸汽就会从水蒸汽发生器中冲出, 这时间很短, 学生在实验过程经过思考想出通过延长放气管来解决这一问题。其中学生一项创新的解决办法被我用到以后实验改革中。通过这样一系列的措施而达到培养学生的动手能力, 还可进一步完善教学实验。

3重新检验所学过的专业理论知识

我在芸香甙的提取、分离和鉴定的实验中, 每次实验时, 当学生见到槐米时会说“好香啊, 这槐米炒了”, 于是我就会提问槐米为什么要炒。学生就会思考, 一片寂静, 大家很紧张。过一会儿, 有人就会说:槐米的有效成分属于甙类化合物, 炒是破坏槐米中水解甙的酶;紧接着问学生黄芩受潮后为什么会变绿, 而不能入药等。这些问题同时显示了天然药物化学在实际中的应用。然后我问在这次槐米的提取时应注意什么问题。于是大家激情就被调动起来了, 纷纷说出课本上提取甙类化合物的几点注意事项, 同时也提醒本次实验中学生应注意的问题。

这个实验需用到紫外光谱鉴定。学生在做紫外光谱实验时, 因为紫外光谱是他们在学分析化学用过的仪器, 现在基本都忘了操作, 于是得重新温习仪器, 分析化学教义, 同时学生在配制溶液时要使用到分析天平和容量瓶, 这对化学分析知识是个重新检验。学生在做芦丁甲醇溶液紫外光谱图时, 图谱两个峰分别在258nm和358nm[3], 于是我就让同学根据仪器分析化学紫外光谱知识先推算出两个峰大致范围, 看这两个峰是否在大致范围内[4]。然后问学生根据教材中芦丁的溶解性, 能否换成用乙醇做溶剂进行芦丁的紫外光谱测定, 学生会说理论上应该可以, 于是就让学生用乙醇做溶剂来测定芦丁的紫外光谱, 看是否有所区别。这样平时教学中非常枯燥的有机波谱知识在这里具体化[5], 会极大调动学生们对波谱知识学习的热情。

4药品的回收循环利用, 控制药材的用量

在我们的几个实验中, 黄连的提取要用到乙醇, 柱层析分离中要用大量的分析乙醇, 如果按教材所需操作, 一个学期八个班下来将要耗费60瓶左右的乙醇, 这是一个很大的数量, 我把第一个组实验过后剩余黄连提取液和过柱时用的乙醇全部收集起来, 在学生进行黄连提取的过程中同时蒸馏浓缩回收其乙醇, 回收得到的乙醇作为下一组黄连的提取溶剂, 这样一组组地进行下去, 一个学期可以节省乙醇40瓶, 一年就是80瓶, 这是一个不小的数目, 同时也培养了学生的节约意识。黄连是我国珍贵药材, 属于保护品种, 现在资源比较匮乏, 价格也很昂贵, 在实验讲义中黄连提取黄连素的用量是30g[6], 实际在讲义规定的用量上可再减半, 一点也不影响实验效果, 同时还可以在讲义的基础上再减少5min的提取时间, 从而缩短实验操作时间。

5做好实验产品的收集工作

在我们平常的实验中, 实验结束后, 得到的产品一般都是丢弃掉。其实在实验中很多实验产品可以收集起来。黄连提取中得到的提取物可以作为分析化学课堂和实验中柱层析演示的实验药品。丹皮提取中得到的丹皮纯度很高, 我自己每次都收集起来, 以备学生在毕业设计中用到, 比如可作为杞菊地黄丸等成药分析实验的对照品, 也可用作中药药理实验的药品。

6结语

天然药物化学是一门实验性学科, 我院天然药物化学实验教学注重学生基本实验技能训练与综合创新能力培养。为此, 我院精心选择了具有代表性的四个实验:①板蓝根的提取与鉴定;②芸香甙的提取、分离和鉴定;③丹皮中丹皮酚的提取、分离和制剂鉴别;④黄连的提取、分离和鉴定。使学生在有限的实验课学时内充分掌握天然药物化学成分的常用提取、分离、精制、检识等操作技术, 全面训练学生纸层析、薄层层析、柱层析三大基本色谱的操作方法及其在药材提取分离技术及紫外光谱测定及结构解析。在天然药物化学实验中要有基本操作知识的内容, 又要给学生一定的自主思考、发挥想象力和创造力的空间。我院天然药物化学实验安排有利于激发学生实验学习的兴趣, 培养他们的实验能力和创新技能。通过不断更新实验教学理念, 我们相信一定能够培养出更多的富有应用型与创新型能力的制药人才。

参考文献

[1]谢平, 罗永明.天然药物化学[M].南昌:江西科学技术出版社, 1993.

[2]吴立军.天然药物化学[M].北京:人民卫生出版社, 2008.

[3]裴月湖.天然药物化学实验指导[M].北京:人民卫生出版社, 2009.

[4]王佩琪.天然药物化学实验课内容设计初探[J].卫生实验与实习教育, 2006, 24 (2) :123-124.

[5]陈剑, 刘频健.天然药物化学实验教学改革初探[J].九江学院学报, 2006 (1) :125-126.

3.天然药物化学课程教学方法初探 篇三

天然药物化学教学方法探讨

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,其研究的内容包括各类天然药物中化学成分的结构特点、理化性质、提取分离及结构的鉴定等。天然药物化学作为药学专业一门重要的专业课程,起着不可或缺的作用。天然药物化学以化学为手段,以天然药物为研究对象,以寻找治疗疾病的单体化合物为目的。传统的天然药物化学研究,主要集中在活性成分的分离、鉴定和活性筛选,随着时代的发展,现代天然药物研究又加入了结构修饰、生物合成与转化等多个要素,使现代天然药物化学逐渐融入化学生物学领域,如近年出版的大型参考书《ComprehensiveNaturalProductsⅡ:ChemistryandBiology》已将三分之二的篇幅用于介绍天然产物的化学生物学。天然化合物结构复杂多样,天然药物化学成分研究又涉及到多学科的知识,因而,学生普遍感到这门课程比较抽象和枯燥,较难理解和掌握,造成学生产生厌学和抵触情绪。我们在天然药物化学课程教学实践中,注重理论与实践的有机结合,从多个角度进行改革与尝试,取得了较好的教学效果。

一、理论教学

1.生动演示化学结构

天然药物化学课程讲授过程中,学生首先要面对的是大量的化学结构式。天然产物本身元素较少,但结构复杂,如三萜类化合物,往往具有多个手心中心,对于刚刚开始接触天然药物化学的同学比较难掌握其结构及分类特征。针对上述问题,我们在教学中充分利用了现有的教学手段,如多媒体工具等。除了利用幻灯片给学生展示化合物的二维结构,在授课过程中,还利用jmol、Spartan等分子图形演示工具,使学生从三维角度观察分子的特点,通过在不同方向观察旋转的分子,更好地把握每类化合物的立体化学特征,结合球棍模型和教师的课堂讲解,归纳总结,可以使学生对每一类结构复杂的天然药物化学成分的特征都有一个深刻的认识。同时,还结合学生已经掌握的有机化学知识,利用多种记忆方法,如对比、联想、会意等方法,帮助学生加深印象,深刻记忆这些化学结构。

2.系统介绍结构鉴定

天然药物化学课程中,各类化合物的结构鉴定是授课的一个重点,也是一个难点,学生普遍感觉比较抽象、难理解,这也是造成学生对天然药物化学逐渐失去兴趣甚至出现抵触情绪的一个原因。随着分析仪器的发展,各种波谱技术在天然产物结构鉴定中起了举足轻重的作用。在天然药物化学课程中,各类化合物结构分析的比重在增加,特别是一些先进方法的引入,如在第6版教材中,黄酮类化合物的结构鉴定中,增加了CD谱确定黄烷醇类化合物的构型,在生物碱章节里,增加了核磁共振谱的应用。而在相关实验教学中,学生很少能接触到核磁波谱仪、质谱仪等大型精密仪器,这也造成了学生对化学成分结构解析的陌生和畏惧心理。

针对上述情况,考虑到学生在分析化学及高等仪器分析课程中,对波谱解析特别是对相关仪器及原理有了一个初步的了解,因此,在教学过程中,我们注意与相关课程的衔接,结合自己的科研经验,重点讲授相关方法在天然药物化学中的应用。如在讲授三萜皂苷类化合物一章时,作者利用自己分离获得的三萜皂苷类化合物的NMR数据,通过Spinworks软件,从自由衰减信号fid开始,经傅立叶变换直至各种信号峰出现,从甲基信号到糖端基信号,从氢谱、碳谱直至二维谱,逐步分析,并归纳总结,使学生能够彻底了解一个化合物的结构解析过程。通过演示,学生易于接受,掌握了该类化合物的波谱特征,不再对化合物数据感到无从下手。

3.丰富内容增加学生学习兴趣

天然藥物化学课程本身比较枯燥和晦涩难懂,学生在学习中兴趣不是很高。基于上述情况,我们在具体介绍每一类化合物时,充分利用多媒体教学工具,在课件中加入大量原植物、药材的原色图片,展示化学成分的一些性状,相关的天然药物,通过色彩鲜明的图片打破天然药物化学讲授中的枯燥,吸引学生的注意力,引起学生的兴趣,加深对各类成分的印象。同时,在涉及一些重要的化合物时,通过重点介绍其发现过程,激发学生对天然药物研究的热爱。如在讲授萜类化合物时,我们介绍了青蒿素和紫杉醇一波三折的发现过程,鼓励学生克服困难,积极探索。

4.举办讲座扩宽学生视野

现代天然药物的研究发展迅速,从单纯的化学模式逐渐过渡到化学生物学综合领域。除了基本理论课教学,我们教研室还为学生开设了进展性讲座,包括一些现代分离新技术、新的筛选方法、新的结构鉴定技术的介绍,如超临界流体萃取技术,逆流色谱分离方法,高效液相-核磁共振联用技术及FRET方法在天然产物活性筛选中的应用等,此外,还有生物合成研究的进展及天然产物化学生物学的研究概况等。通过介绍,开阔了学生的视野,可以使学生从更广的角度理解和看待天然药物化学,激发学生对天然药物研究的兴趣,从事相关工作。

二、实践教学

1.优化实验教学

天然药物化学本身是一门实践性较强的课程,需要通过实验加强对理论课内容的理解。传统的实验教学模式,是学生通过连续地几次实验,完成一类化合物的提取及分离。该过程主要是要求学生通过亲自动手操作,掌握天然药物化学的基本实验技术。但学生往往按实验讲义操作,主动思考不多,失去主动性,实验效果不佳。针对上述情况,我们采取了一定的改进措施。一方面,改变考核方式,不再是单纯地以实验报告确定实验成绩,而是将学生在实验中的表现计入实验操作成绩。同时,以课堂提问、学生讲解、教师总结的方式督促学生预习和思考,实践证明,这种方式可以使学生有效地。另一方面,改变传统实验课教学模式,在实验课教学中加入开放性实验,通常是在最后一次实验课让学生设计实验,确定可行的分离方法,如“从茶叶中提取咖啡因”、“从丹参中分离丹参酮”等。这些开放性实验,可以锻炼学生的创造力,增加学生对天然药物化学的兴趣。同时,我们在学生的综合技能实验中加入天然药物化学内容,使学生能够进一步了解天然药物化学和其他学科的相关性。

2.学生实践与教师科研相结合

同实验课教学相比,天然药物化学在科研方面往往更要求系统性。为了使学生能够了解天然药物化学研究的思路和方法,我们通常将科研实验室对学生开放,同时选取部分同学参与到本教研室老师的课题当中。将科研与教学相结合,即调动了学生学习的主动性和积极性,又有益于课题的顺利进行。例如,让学生参与到“南岭荛花抗肿瘤活性成分的研究”、“儿茶素氧化聚合物的化学结构及其对糖耐量异常(IGT)阶段干预活性研究”等课题的研究中来,通过一段时间的学习,学生可以熟练掌握各种填料的使用范围,各种色谱的操作规范,中、高压液相色谱仪及酶标仪、紫外分光光度计等仪器的操作方法,能够在教师指导下进行化合物的分离,并取得了一定的成果。同时,使很多内容不再是停留在理论课上,能够让学生亲身体会。此外,教师的科研课题在这种模式下也可以取得一定的进展,达到了双赢的目的。

总之,天然药物化学的教学过程也是一个不断改进的动态过程,只有通过不断改进理论和实践的教授方式,才能取得更好的教学效果。

参考文献:

[1]吴立军.天然药物化学[M].第6版.北京:人民卫生出版社,2011,1.

[2]赵素容,霍强.天然药物化学中化学结构教学的探讨[J].中国医药导报,2010,7(11):101-103.

[3]娄红祥.药用天然产物的生物合成[M].北京:化学工业出版社,2007,1.

[4]陆维丽,彭磊,程文明.天然药物化学教学模式的改革探索[J].生物学杂志,2011,28(5):100-102.

[5]赵烽,姜勇涛,戴胜军,等.天然药物化学的实践教学改革[J].中国中医药现代远程教育,2010,8(1):62-63.

4.天然药物化学实验讲义汇总 篇四

实验须知

天然药物化学实验教学是天然药物化学课程的重要组成部分,是使学生进一步理论联系实际,掌握天然药物有效成分提取、分离和检定的基本操作技能,提高学生分析和解决问题能力。养成严密科学态度和良好工作作风必不可少的教学环节。为此,提出下列实验须知:

1.遵守实验室制度,维护实验室安全,不违章操作,严防爆炸、着火、中毒、触电、漏水等事故的发生。若发生事故应立即报告指导教师。

2.实验前作好预习,明确实验内容,了解实验的基本原理和方法,安排好当天计划,争取准时结束。实验过程应养成及时记录的习惯。凡是观察到的现象和结果及有关的重量、体积、温度或其他数据,应立即如实记录,实验完毕后,认真总结,写好报告,提取纯化所得单体产物包好,贴上标签(日期、样品名称、纯度、mp、bp、TLC、重量)交给老师。

3.实验室中保持安静,不许大声喧嚷,不许抽烟、不迟到、不随便离开,实验台面应保持清洁,使用过的仪器及时清洗干净,存放在实验柜内,废弃的固体和滤纸等丢入废物缸内,绝不能丢入水槽、下水道和窗外,以免堵塞和影响环境卫生。

4.公用仪器及药品用完后立即返还原处,破损仪器应填写破损报告单,注明原因。节约用水、用电、药用试剂。严格药品用量。

5.保持实验室内整洁,学生采取轮流值日,每次实验完毕,负责整理公用仪器,将实验台、地面打扫干净,倒清废物缸,检查水、电和门窗是否关闭。

实验一

薄层板的制备、活度测定及应用

一、目的要求

1.掌握硅胶薄层板的制备及薄层层析的操作方法 2.掌握硅胶薄层活度的测定方法 3.应用薄层层析法检测识中草药化学成分

二、实验材料

薄层层析用硅胶G,硅胶F,羧甲基纤维素钠,0.01%二甲基黄(Dimethy-yellow.P-Dimethylaminoazobenzene),苏丹红(Sudan Ⅲ),靛酚蓝(Indophenol blue 4-Tapnthoquinone-4-dimethyl aminoaniline),苯,微量点样管,10×20cm玻璃板20块,碾钵7套。

三、实验操作

(一)薄层板的制备 1.硅胶薄层的制备

(1)硅胶G薄层

取硅胶G或硅胶GF一份,置烧杯中加水约5份混合均匀,放置片刻,随即用药匙取一定量,分别倒在一定大小的玻璃片上(或倒入涂布器中,推动涂布),均匀涂布成0.25~0.5mm厚度,轻轻振动玻璃板,使薄层面平整均匀,在水平位置放置,待薄层发白近干,于烘箱中100℃活化0.5~1小时,冷后贮于干燥器内备用。活化温度和时间可依需要调整,一般检识水溶性成分或一些极性大的成分时,所用薄层板只在空气中自然干燥,不经活化即可贮存备用。

(2)硅胶(H)羧甲基纤维钠(CMC-Na)薄层

CMC-Na系碳水化合物,调制时应在水浴上进行。羧甲基纤维素钠的溶液一般用0.5~1%浓度(常用0.8%),宜预先配制后静置,取其上层澄清溶液应用,则所制备的薄层表面较为细腻平滑。

取薄层层析用硅胶,按1:3~3.5的比例加入羧甲基纤维素钠溶液顺时针方向搅拌混合并排除气泡,按照硅胶G薄层涂布法制备薄层,让其自然阴干,100℃下活化30分钟。活化温度不应过高,防止碳化。冷后于干燥器内备用。注:国内青岛海洋化工厂出售薄层层析用的硅胶在吸附剂名称之后加几个字标明的意思是:硅胶G(G是Gypsum石膏的缩写。表示加了石膏),硅胶H(H表示不加石膏),硅胶GF254(F254表示加石膏和波长254显绿色荧光的硅酸锌锰)。硅胶GF365(表示加石膏和波长365nm显黄色荧光的硫化锌镉)。2.特殊薄层的制备

根据分离工作的特殊需要,可制成以下几种特制薄层。(1)酸、碱薄层和pH缓冲薄层

为了改变吸附剂的酸碱性,以改进分离效果,可在吸附剂中加入稀酸溶液(如0.1~0.5N草酸溶液)代替水制成酸性氧化铅薄层使用,硅胶微呈酸性,可在铺层时用稀碱溶液(如0.1~0.5N氢氧化钠溶液)代替水制成碱性的硅胶薄层。当用醋酸钠、磷酸盐等不同pH的缓冲液代替水铺层,制成一定pH缓冲的薄层。(2)络合薄层

硝酸银薄层的制法,可在吸附剂中加入5~25%硝酸银水溶液代替水制成均匀糊状,再按常法铺成薄层,制成薄层避光阴干,于105℃活化半小时后避光贮存,制成的薄层以不变成灰色为好,在三天内应用。也可先把硝酸银用少量水溶解,再用甲醇稀释成10%溶液,把预先制好的硅胶G薄层浸入此溶液中约1分钟,取出避光阴干,按上法活化,贮存。

(二)、吸附剂的活度测定 1.硅胶活度的测定

一般选用三种染料的薄层层析法进行测定。

欧洲药典1969年记载用0.01%二甲基黄(Dimethy-yellow.P-Dimethylaminoazobenzene)。苏丹红(Sudan Ⅲ),靛酚蓝(Indophenol blue 4-Tapnthoquinone-4-dimethyl aminoaniline)的苯溶液各10μl点滴于硅胶G或硅胶H薄层上,以苯为展开剂,展开10cm(约20分钟),三种染料应明显分离,靛酚蓝斑点接近于起始线。二甲基黄斑点在薄层的当中。苏丹红斑点与二甲基黄斑点之间,则认为薄层板活性符合要求。2.氧化铝活度的测定

一般可用4~5种偶氮染料以薄层层析法进行测定。

染料试剂的配制:取偶氮苯(Azobenzene)50mg,对甲氧基偶氮苯(P-Methoxyuzobenzene),苏丹黄(Sudan I, Benzeneazo-β-naphthol),苏丹红(Sudan Ⅲ Tetrazobenzol-β-naphthol),对氨基偶氮苯(P-Aminoazobenzene)各20mg,分别溶于50ml重蒸馏的四氯化碳(经氢氧化钠干燥)中。

常法制备不含粘合剂氧化铝薄层,以铅笔尖或毛细管尖在薄层板一端2~3 cm处间隔1cm左右轻轻点上5个可以看清的小点,各吸取约0.02ml染料试剂分别点滴于原点上,以四氯化碳为展开剂,展开时薄层板与容器底部交角为10~40°之间,展开后测出各斑点的Rf值,从表1确定氧化铝的活度(一般高活性氧化铝Ⅰ~Ⅲ级活度使用本法时,结果往往偏低)。

另取不含粘合剂氧化铝薄层板一块,置于水蒸汽饱和容器内,2~3小时后取出,按上述方法测定活度。观察有无变化。

表1 氧化铝活度与偶氮染料外值关系

偶氮染料 偶氮苯

氧化铝活度级Rf值 二级 0.59

三级 0.72 0.45

四级 0.85 0.69

五级 0.95 0.89 对甲氧基偶氮苯 0.16 苏丹黄 苏丹红 对氨基偶氮苯

0.02 0.00 0.00

0.25 0.10 0.05

0.87 0.35 0.08

0.98 0.50 0.19

(三)、薄层层析的应用

薄层层析法在天然药物化学成分的研究中,主要应用于化学成分的预试、化学成分的鉴定及探索柱层分离的条件。用薄层层析进行中草药化学成分检识,可依据各类成分性质及熟知的条件有针对性地进行。由于在薄层上展开后,可将一些杂质分离,选择性高,可使预试结果更为可靠,不仅可通过显色获知成分类型,而且可初步了解主要成分的数目及其极性大小。实验操作:蒽醌类成分的鉴别

三、思考题

1.为何在铺板之前,色谱用的玻璃板要完全洗净并干燥? 2.为何铺好的TLC板用前要在烘箱中干燥?

试验二

大黄中蒽醌类成分的提取分离和鉴定

(一)概述

大黄记载于《神农本草经》等许多文献中,用于泄下、健胃、清热、解毒等。

自古以来,大黄在植物性泻下药中占有重要位置,是一位很早就被各国药典所收载的世界性生药。大黄的种类繁多,优质大黄是蓼科植物掌叶大黄(Rheum palmatclm L),大黄(R.officinale Baill)及唐古特大黄(R.tangutium Maxim.et Regll)的根茎及根,大黄中含有多种游离的羟基蒽醌类化合物以及它们与糖所形成的苷。已经知道的羟基蒽醌主要有下列五种:

OHOOHR1OR2 晶

形 黄色针晶 橙色细针晶

点 318~320℃ 206~208℃ 196℃ 256~257℃ 207℃ R1-H-H-H-CH3-CH R2-COOH-CH2OH-CH3-OH-

名 称 大黄酸(Rhein)芦荟大黄素(Aloe-emodin)

大黄酚(Chyrsophanol)金色片状结晶 大黄素(Emodin)大黄素甲醚(Physcion)

橙色针晶 砖红色针晶 大黄中蒽醌苷元,其结构不同,因而酸性强弱也不同。大黄酸连有-COOH,酸性最强;大黄素连有β-OH,酸性第二;芦荟大黄素连有苄醇-OH,酸性第三;大黄素甲醚和大黄酚均具有1,8-二酚羟基,前者连有-OCH3和-CH3,后者只连有-CH3,因而后者酸性排在第四位。

(二)实验目的和要求

1.学习缓冲纸色谱的基本操作技术,并能根据色谱结果,设计液液萃取法分离混合物的实验方案。

2.掌握PH梯度法的原理及操作技术。

3.学习蒽醌类化合物鉴定方法。

(三)实验方法 实验试剂及试药:

大黄药材粗粉2Kg,氯仿500ml 10瓶,浓硫酸2瓶,浓盐酸2瓶,冰醋酸,苯,乙酸乙酯,碳酸钠(5% Na2CO3溶液3000ml),碳酸氢钠(5% NaHCO3溶液3000ml),氢氧化钠(5% NaOH溶液1000ml),氢氧化钾,醋酸镁试剂等。实验仪器设备:

500ml圆底烧瓶10个,冷凝回流管10只,500ml分液漏斗10只,500ml烧杯20只,100-250ml量筒10只,常压漏斗(5-10cm斗径10只),定性滤纸(10cm)2盒,毛细管点样器1盒,玻璃喷瓶4套,广谱PH试纸5盒,纱布一卷,多孔水浴锅5台,旋转蒸发仪2台

1.大黄总蒽醌苷元的提取

大黄粗粉50g

加20%的硫酸水溶液100ml,加氯仿250ml,水浴回流2小时,过滤,测量滤液体积

残渣 氯仿溶液

注意:①大黄中的蒽醌类成分大部分与糖结合,以蒽醌的形式存在于植物组织中。所以要用酸水解使其生成苷元。蒽醌苷元可溶于氯仿、苯及乙醚等有机溶剂,用苯时应注意苯蒸气的挥发,严防中毒;②所得的氯仿液中如带有酸水液,应该用分液漏斗分出弃去,并用蒸馏水回洗一次除去酸性以免影响梯度萃取。氯仿提取液放置中如有沉淀析出,可滤取之,该沉淀多为大黄素,余液进行下一步分离试验用。

2.总蒽醌苷元的分离与精制 大黄酸的分离与精制 将含有总游离蒽醌的氯仿液250ml移至1000ml的大分液漏斗中,加PH8缓冲液(5% NaHCO3溶液)125ml振摇萃取(3次,每次125ml,至碱液无色),静置至彻底分层,放出氯仿液后,倒出碱水液至置500ml烧杯中,加HCl酸化至PH=3,待黄色沉淀析出完全后,过滤、干燥,干燥后的样品加冰醋酸10ml加热使溶,趁热过滤,滤液静置,析出黄色针晶为大黄酸,过滤即得纯品。大黄素的分离与精制

将提过大黄酸的氯仿液继续移至分液漏斗中,用PH9.9缓冲液(5%NaCO3溶液)125ml振摇萃取(3次,每次125ml,至碱液无色),275ml振摇萃取,彻底分层后,分出碱水层,并用HCl酸化至PH=3,析出棕黄色沉淀,过滤,沉淀经干燥后,用10ml冰醋酸加热使溶,趁热过滤,析出橙色大针晶,过滤后,即得大黄素纯品。

芦荟大黄素的分离和精制

余下氯仿液移至分液漏斗后,加5%NaCO3:5%NaOH(9:1)碱水液125ml或用0.5%KOH125ml振摇萃取,碱水液加HCl酸化,析出的沉淀过滤干燥,用10ml乙酸乙酯重结晶,得黄色针晶的芦荟大黄素纯品。3.鉴定

1.化学检识:分别取总蒽醌提取物少许,用乙醚溶解,做如下反应: A:碱液试验:取试液1ml,加20%NaOH数滴,观察颜色。B.醋酸镁反应:取试样1ml,加醋酸镁试剂数滴,观察现象。2.薄层鉴定: 吸附剂:硅胶-CMC 展开剂:C6H6-EtOAc(3:2或97:9)。

显色剂:(1)氨蒸气熏。(2)5%KOH喷雾。

(四)实验指导

1.本实验讲解要点及注意事项。① PH梯度萃取的原理及注意事项。② 如何设计萃取分离方案的程序与方法。

③ 分离萃取时一定注意乳化层的分出,不要混入,并且每步最好用新鲜CHCl3,回洗碱水液。

⑤ 缓冲液的配制和碱液的配制要准确,严格注意检查。2.实验报告要求

① 记录大黄总蒽醌的提取方法及总蒽醌的分离程序(包括溶剂用量)。② 总蒽醌的显色鉴别结果。

③ 记录大黄素、大黄酸、芦荟大黄素的精制方法及薄层色谱鉴别结果。

实验四

黄连中盐酸小檗碱的提取、精制和鉴定

黄连为毛莨科黄连属植物黄连、三角叶黄连或云连等的干燥根茎。具有清热燥湿、清心除烦、泻火解毒的功效。黄连的有效成分主要是生物碱,已分离出的主要有:小檗碱(Berberine),又名黄连素,巴马丁、黄连碱,甲基黄连碱、药根碱、表木兰碱等,其中以小檗碱含量最高,可达10%左右,且以盐酸盐的状态存在于黄连中。小檗碱盐酸对痢疾杆菌、葡萄球菌和链球菌等均有显著抑制作用,临床用于治疗细菌性痢疾和胃肠炎等,无耐药性和副作用。

一、实验目的:

1、掌握盐酸小檗碱的一种提取方法,熟悉盐析法、重结晶法。

2、掌握小檗碱的结构特点,特殊的理化性质和薄层鉴定方法。

3、通过实验熟悉和掌握柱层析法的分离原理及操作技能。

二、小檗碱的结构及性质

小檗碱为黄色长针状结晶,具5.5个结晶水,m.p145℃,能缓缓溶于冷水中(1:20),微溶于冷乙醇(1:100),易溶于热水和热乙醇,微溶或不溶于苯、氯仿和丙酮,与酸结合成盐时失去一分子水,其硝酸盐和氢碘酸盐极难溶于水,盐酸盐微溶于冷水,较易溶于沸水,其硫酸盐,构椽酸盐在水中溶解度较大。盐酸小檗碱为黄色结晶,含2分子结晶水,220℃左右分解为棕红色小檗红碱,285℃左右完全溶融,UVλmax265nm,343nm。游离小檗碱易和1分子丙酮或1分子氯仿或1.5分子苯结合成一黄色络合物晶体。

三、实验原理

本实验利用小檗碱与含氧酸(硝酸例外)所成盐在水中溶解度较大的性质,采用稀硫酸将其以硫酸盐形式提取出来,再根据小檗碱与氢卤酸所成盐在水中溶解度较小的特点,在将小檗碱游离后,加入盐酸使其形成盐酸盐,结合成盐析法,使之沉淀析出。

四、实验内容

1、提取

取黄连粗粉25克,加入0.2%H2SO4液200ml加热煎煮1小时(注意随时补充蒸发损失的溶剂),纱布过滤,残渣再加0.2%H2SO4液200ml 加热煎煮45分钟,纱布过滤,两次滤液合并。向滤液中加入石灰乳调节pH12,抽滤,再向抽滤所得的滤液中滴加浓HCl,调节pH2-3,然后加入8%(W/V)氯化钠,搅拌并使完全溶解,并继续搅拌至溶液出现微浊现象为止,放置过夜。则有盐酸小檗碱沉淀析出。

2、分离及精制

抽滤,得盐酸小檗碱粗品,水洗,加适量蒸馏水加热溶解,趁热抽滤,滤液放置,则有盐酸小檗碱结晶析出。再进行重结晶:即滤取结晶,加入适量乙醇,水浴加热溶解,趁热抽滤,滤液放置结晶。待盐酸小檗碱析出完全后,滤出,80℃干燥,得成品。

3、盐酸小檗碱的检识

(1)取盐酸小檗碱少许,加10%稀硫酸适量使之溶解后,加入一点漂白粉,即显樱红色。

(2)取盐酸小檗碱少许,加热使其溶于水中,加10%NAOH使呈强碱性,然后滴加丙酮数滴,可见有黄色结晶性的小檗碱丙酮加成物生成。

4、柱层析分离

吸附剂:12克氧化铝(80-100目)

层析柱:1х40cm玻璃柱(也可用碱式滴定管代替)洗脱剂:95%乙醇

(1)氧化铝吸附柱的制备(湿法装柱)

取一根25cm碱式滴定管代作层析管用,管的下端套一段约3-4cm长的乳胶管,在乳胶管上夹一螺旋夹,以控制洗脱液流出速度。在层析管的下端填一层松紧合适平整的脱脂棉。将此层析管垂直地固定在铁架台上,关闭螺旋夹。

管内先加入一定体积的洗脱剂(此处用95%乙醇),打开螺旋夹,放出管内乙醇,将层析管下端的脱脂棉内的空气充分赶尽,然后再向层析管中加入一定体积的乙醇。

取中性氧化铝(100-200目)12克于烧杯中,加一定体积的乙醇调成浆状,赶尽其中气泡,然后通过小玻璃漏斗将浆状氧化铝徐徐注入注中,并同时打开下端螺旋夹,让洗脱剂缓缓流出,不断用手轻轻振动玻璃柱,使氧化铝沉降均匀。当柱内液面接近氧化铝柱面时,关闭螺旋夹。(2)样品的加入

称取50-100mg盐酸小檗碱,加少量95%乙醇于水浴上加热溶解,用滴管沿层析管壁小心加入,勿使氧化铝柱面受到振动。找开螺旋夹,当液体表面下降接触氧化铝时,关闭螺旋夹。(3)洗脱

用滴管吸取95%乙醇,经管壁轻轻加入柱内,打开螺旋夹,控制流速20-30滴/分钟,不断加入洗脱剂,使洗脱剂的液面始终高于氧化铝。待氧化铝柱上呈现数段不同颜色的色带时,继续冲洗,使其彼此分离,并收集鲜黄色带,此段为盐酸小檗碱,其余色带为其它成分。

5、薄层层析鉴定 薄层板:硅胶G-CMC板

样品:实验所得精制盐酸小檗碱的醇溶液 对照品:1%盐酸小檗碱的醇溶液

展开剂:氯仿:甲醇=7:2,氨水饱和20分钟 展距:10cm 显色:自然光下观察 结果:计算Rf值

五、实验说明及注意事项

1、整个操作过程,氧化铝柱表面应保持一定高度的溶剂(洗脱剂),不得使柱面溶剂流干。

2、一般采用等量收集洗脱液流份。每份洗脱剂体积的毫升数,一般与吸附剂重量相近。如果洗脱剂极性较大或样品各组份结构相近似时,每份收集量要小;

3、洗脱时流速不宜过快,太快时柱中交换来不及达到平衡,影响分离效果;

4、由于氧化铝表面活性较大,有时会促使某些成分发生变化,应在短时间内完成一个柱层析的分离,以免样品在柱上起异构化、氧化、皂化、水合以及脱氢形成双键等反应。样品在柱上会扩散也会影响分离效果。

5、氧化铝的粒度一般为100-200目,用量一般为样品量的20-50倍,根据被分离的化合物而定,有时可达100-200倍。硅胶吸附柱层析粒度一般为100-160目或160目以上,用量为样品量的30-60倍,较难分离的化合物可选用500-1000倍。

六、思考题

1、采用柱层析分离时应注意哪些方面的问题?

2、为什么本实验采用氧化铝而不采用硅胶作吸附剂? 实验三

槐花米中芦丁的提取、分离与鉴定

芦丁(Rutin)广泛存在于植物界中,现已发现含芦丁的植物至少在70种以上,如烟叶、槐花、荞麦和蒲公英中均含有。尤以槐花米(为植物Sophora japonica的未开放的花蕾)和荞麦中含量最高,可作为大量提取芦丁的原料。槐花米为豆科植物槐花的未开放花蕾。味苦性凉,具清热、凉血、止血之功。槐花的主要化学成分为芦丁,又名芸香甙,含量可达12-16%。

芦丁是由槲皮素(Quercetin)3位上的羟基与芸香糖(Rutinose)〔为葡萄糖(Glucose)与鼠李糖(Rhamnose)组成的双糖〕脱水合成的苷。为浅黄色粉末或极细的针状结晶,含有三分子的结晶水,熔点为174~178℃,无水物188~190℃。溶解度:冷水中为1:10000;热水中1:200;冷乙醇1:650;热乙醇1:60;冷吡啶1:12。微溶于丙酮、乙酸乙酯,不溶于苯、乙醚、氯仿、石油醚,溶于碱而呈黄色。

芦丁具有维生素P样作用。可降低毛细管前壁的脆性和调节渗透性,有助于保持及恢复毛细血管的正常弹性,临床上用作毛细管脆性引起的出血症,并常用作防治高血压病的辅助治疗剂。现在国处也常用芦丁作食品及饮料的染色剂。

一、实验目的

1.通过芦丁的提取与精制掌握碱-酸法提取黄酮类化合物的原理及操作。2.掌握芦丁的一种提取、精制方法及提制过程中防止甙水解的方法。3.掌握黄酮甙水解生成甙元的方法及二者之间的分离。4.熟悉芦丁、槲皮素的结构性质、检识方法和纸层析鉴定方法。

二、实验原理

本实验主要是利用芦丁中含有较多的酚羟基,可溶于碱中,加酸酸化后又可析出芦丁结晶的性质,采用碱溶酸沉法提取,并用芦丁对冷、热水的溶解度相差悬殊的特性进行精制。芦丁可被稀酸水解,生成槲皮素及葡萄糖、李糖,并能通过纸层析鉴定。芦丁及槲皮素还可通过化学反应及紫外光谱鉴定。

三、实验材料

槐米、活性炭、石灰乳、0.4%硼砂水溶液、2%的硫酸溶液、浓盐酸、正丁醇、冰醋酸、蒸馏水、1%的氢氧化钠溶液、1%的三氯化铝乙醇溶液、1%槲皮素乙醇溶液、95%乙醇、广泛pH试纸、中速层析滤纸等。

四、实验内容

(一)提取:

称取槐米30g,在乳钵中研碎后,投入300ml0.4%硼砂溶液的沸水溶液中煮沸2-3分钟,在搅拌下加入石灰乳调pH9,煮沸40分钟(注意添加水,保持原有体积,保持pH8~9),趁热倾出上清液,用棉花过滤(或用四层纱布过滤)。残渣加100ml水,加石灰乳调pH9,煮沸30分钟,趁热用棉花过滤(或用四层纱布过滤),二次滤液合并。滤液保持在60℃,加浓HCl,调pH2-3,放置过夜,待析出结晶,过滤,滤饼用蒸馏水洗至pH5-6,抽干,置空气中晾干,得粗制芦丁,称重,计算得率。

(二)精制:

将芦丁粗品悬浮于蒸馏水中,煮沸至芦丁全部溶解,加少量活性炭,煮沸5-10分钟,趁热抽滤,冷却后即可析出结晶,抽滤至干,置空气中晾干,或60~70℃干燥,得精制芦丁,称重,计算得率。

(三)芦丁的水解:

取芦丁1g,研碎,加2%硫酸水溶液80ml,小火加热,微沸回流30-60min,并及时补充蒸发掉的水分。在加热过程中,开始时溶液呈浑浊状态,约10min后,溶液由浑浊转为澄清,逐渐析出黄色小针状结晶,即水解产物槲皮素,继续加热至结晶物不再增加时为止。抽滤,保留滤液20ml,以检查滤液中的单糖。所滤得的槲皮素粗晶水洗至中性,加70%乙醇80ml加热回流使之溶解,趁热抽滤,放置析晶。抽滤,得精制槲皮素。减压下110℃干燥,可得槲皮素无水物。

(四)芦丁、槲皮素及糖的检识 1.颜色反应

① α-萘酚-浓硫酸(Molisch)试验:

取芦丁少许置于试管中,加乙醇1ml振摇,加α-萘酚试剂2~3滴振摇,倾斜试管,沿管壁徐徐加入0.5ml浓硫酸,静置,观察两层溶液界面变化,出现紫红色环者为阳性反应,表示试样的分子中含有糖的结构,糖和甙类均呈阳性反应,比较芦丁和槲皮素的不同。②盐酸-镁粉试验:

取芦丁少许置于试管中,加5%乙醇2ml,在水浴中加热溶解,滴加浓盐酸2滴,再加镁粉约50mg,即产生剧烈的反应。溶液逐渐由黄色变为红色。③ 三氯化铁试验

取样品水或乙醇液,加入三氯化铁试剂数滴,观察颜色变化。④三氯化铝试验:

取芦丁少许置于试管中,加入甲醇1~2ml,在水浴中加热溶解,加1%三氯化铝甲醇试剂2~3滴,呈鲜黄色。以同样方法试验槲皮素。⑤醋酸镁试验:

取芦丁少许置于试管中,加入甲醇1~2ml,在水浴中加热溶解,加1%醋酸镁甲醇试剂2~3滴,呈黄色荧光反应。以同样方法试验槲皮素(反应也可在滤纸上进行,观察荧光)。⑥ 氧氯化锆-枸橼酸试验:

取芦丁少许置于试管中,加甲醇1~2ml,在水浴上加热溶解,再加2%氧氯化锆甲醇试剂3~4滴,呈鲜黄色。然后加2%枸橼酸甲醇试剂3~4滴,黄色变浅,加蒸馏水稀释变无色。以同样方法试验槲皮素进行对照。⑦ 氢氧化钠试验:

取芦丁少许置于试管中,加水2ml振摇,观察试管中有无变化。滴加1%氢氧化钠溶液数滴,振摇使溶解,呈黄色澄清溶液。再加入1%盐酸溶液数滴使呈酸性反应,则溶液由澄清转为浑浊状态。2.色谱检识

(1)槲皮素和芦丁的薄层鉴定 ①聚酰胺薄层色谱:

固定相:聚酰胺薄层板

样品:a 精制芦丁

b 芦丁标准品

c 精制槲皮素 展开剂:氯仿-甲醇-丁酮-乙酰丙酮:(16:10:5:1)显色:a 可见光下观察色斑,再于紫外灯下观察荧光斑点

b 喷洒AlCl3乙醇液后观察。②硅胶薄层色谱

吸附剂:硅胶G,105℃下活化2h 展开剂:a.氯仿:甲醇:甲酸(15:5:1)

b.氯仿:丁酮:甲酸(5:3:1)

显色剂:1%FeCl3和1%K3[Fe(CN)6]水溶液,应用时等体积混合。(2)芦丁和槲皮素的纸色谱检识:

支持剂:新华层析滤纸(中速、20cmХ7cm)样

品:自制1%芦丁乙醇溶液

对照品:1%槲皮素标准品与1%芦丁标准品乙醇溶液 展开剂:a.正丁醇:冰醋酸:水(4:1:5上层)

b.15%醋酸水溶液 展距:10-15cm 显色:a.在可见光下观察斑点颜色,再在紫外灯下观察斑点颜色

b.喷三氯化铝试剂呈黄色斑点

c.经氨气熏后再于可见、紫外下观察。

(3)糖的纸色谱检识:取上述芦丁水解后的母液20ml,加入氢氧化钡细粉(约2.6g)中和至pH7,滤除生成的硫酸钡沉淀(可用滑石粉助滤)。滤液中水浴中浓缩至1~2ml,供纸色谱点样用。

支持剂:新华层析滤纸(中速、20cmХ7cm)样

品:水解浓缩液

对照品:a.葡萄糖标准品水溶液

b.鼠李糖标准品水溶液 展开剂:正丁醇:冰醋酸:水(4:1:5上层)

色:a.喷苯胺-邻苯二甲酸试剂,于105℃加热10min,显棕色或棕红色斑点

b.喷氨性硝酸银试剂,于100℃左右加热,呈棕褐色斑点。

五、实验说明及注意事项

1.本实验采用碱溶酸沉法从槐米中提取芦丁,收率稳定,且操作简便。在提取前应注意将槐米略捣碎,使芦丁易于被热水溶出。槐花中含有大量粘液质,加入石灰乳使生成钙盐沉淀除支。pH应严格控制在8-9,不得超过10。因为在强碱条件下煮沸,时间稍长可促使芸香甙水解破坏,使提取率明显下降。酸沉一步pH为2-3,不宜过低,否则会使芸香甙形成盐溶于水,降低了收率。

2.提取过程中加入硼砂水的作用:即能调节碱性水溶液的pH,又能保护芸香甙分子中的邻二酚羟基不被氧化,亦保护邻二酚羟基不与钙离子络合,使芸香甙不受损失。

3.芸香甙的提取方法除了用碱溶酸沉法外,还可利用芸香甙在冷水及沸水中的溶解度不同,采用沸水提取法。又报道将生产工艺改进为95%乙醇回流提取后回收醇得浸膏,然后将粗浸膏经除去脂溶性杂质后,用水洗净,过滤,干燥即得芸香甙,可提高收率6.96%,并降低了成本。因此可根据不同原料采用各种不同方法提取。

4.槲皮素以乙醇重结晶时,如所用的乙醇浓度过高(90%以上),一般不易析出结晶。此时可于乙醇溶液中滴加适量蒸馏水,使呈微浊状态,放置,槲皮素即可析出。

六、思考题

1.本实验提取过程中应注意哪些问题?

2.根据芦丁的性质还可采用何种方法进行提取?简要说明理由。

七、参考文献

1.海药物研究所:中草药有效成分的提取和分离

234—240页

2.中国医学科学院药物研究所:中草药有效成分的研究(第一分册)219—225

1972 3.日本药学杂志,72(333)1952;76(1210)1956,80(304)1960;80(698)1960 4.Chem,Pharm.

Bull,ll(167),1963

附录:

一、薄层的制备实验材料:

硅胶G 羧甲基纤维素钠 托盘分析天平薄层玻璃板 薄层玻璃板 烧杯 展开槽 玻棒 量筒 碾钵 烘箱

500g 500g

10*20 5*10 500ml

100ml 100ml 瓶 1 瓶 1 台 10 张 10 张 10 个 10 套 10 个 10 个 10 个 1

二、大黄中蒽醌类成分的提取分离鉴别实验材料:

氯仿 乙醚 浓硫酸 浓盐酸 冰醋酸 乙酸乙酯 碳酸氢钠 碳酸钠 氢氧化钠 大黄 大黄素 大黄酸 大黄酚 芦荟大黄素 大黄素甲醚 分析天平烧杯 烧杯 锥形瓶 分液漏斗 玻璃漏斗 布氏漏斗 试管 调温电炉 圆底烧瓶 索氏提取器 真空冷凝管 牛角管 PH试纸 PH试纸 滤纸 铁架台、铁圈

500ml 500ml 500ml 500ml 500ml 500ml 500g 500g 500g 20mg 20mg 20mg 20mg 20mg 1/1000克级 500ml 50ml 50ml 500ml 小号 中号 10-15ml 1-2000瓦 250ml 中号 中号 中号 广泛试纸PH4-8试纸 直径11cm

瓶 10 瓶 2 瓶 4 瓶 2 瓶 10 瓶 2 瓶 2 瓶 2 瓶 1000 g 1 瓶 1 瓶 1 瓶 1 瓶 1 瓶 1 台 20 个 30 个 10 个 10 个 10 个 10 个 20 个 10 个 10 个 10 个 10 个 10 个 10 本 10 本 5 盒 10 套 1-14

三、槐米中芦丁的提取鉴别实验材料:

槐花米 硼砂 氧化钙 浓盐酸 蒸馏水 活性炭 95%乙醇 无水乙醇 α-萘酚 浓硫酸 镁粉 三氯化铁 三氯化铝 甲醇 醋酸镁 二氯氧化锆 柠檬酸 枸橼酸 冰醋酸 正丁醇 芦丁 槲皮素 分析天平烧杯 烧杯 锥形瓶 分液漏斗 玻璃漏斗 布氏漏斗 试管 调温电炉 水裕锅 滴管

新华层析滤纸 纸层析缸 玻棒 研钵 PH试纸 抽滤瓶 量筒 滤纸

脱脂棉或医用纱布

500g 500克 500ml

500ml 500ml 50g 500ml 500克 100g 100g 500ml 100g 100g 500ml 500ml 500ml 500ml 200mg 20mg

1/1000克级 50ml 500ml 50ml 500ml 小号 中号 10-15ml 1-2000瓦 2-4孔

中速20cm*7cm

中号 1-14广泛试纸 500ml 100ml 直径11cm 600 克 1 瓶 1 克 1 瓶 10L

200g 瓶 1 瓶 1 瓶 1 瓶 1 瓶 1 瓶 1 瓶 1 瓶 1 瓶 1 瓶 1 瓶 1 瓶 1 瓶 1 瓶 1 瓶 1 瓶 1 台 20 个 10 个 20 个 10 个 10 个 10 个 50 个 10 个 2 台 20

个 盒 10 个 10 个 10 个 10 本 10 个 10 个 5 盒 卷 2

四、黄连中盐酸小檗碱的分离鉴别实验材料:

黄连药材 浓盐酸 浓硫酸 氧化钙 氯化钠 无水乙醇 氢氧化钠 丙酮 氯仿 甲醇

中性氧化铝95%乙醇 氨水 蒸馏水 分析天平烧杯 烧杯 锥形瓶 玻璃漏斗 布氏漏斗 抽滤瓶 水裕锅 硅胶薄层板展开槽 玻棒 PH试纸 量筒 滤纸

碱式滴定管滴管、胶帽螺旋夹 铁架台 铁夹

500ml 500ml 500克 500克 500ml 500克 500ml 500ml 500ml 500g 500ml 500ml

1/1000克级 500ml 50ml 100ml 大号 中号 500ml 4-8孔 自制

1-14广泛试纸100ml 直径11cm

5.药物化学60个药物结构式 篇五

2.苯妥因钠

3.普罗加比

4.盐酸氯丙嗪

5.氟奋乃静

6.氯普噻吨

7.舒必利

8.吗啡

9.哌替啶

10.咖啡因

11.硫酸阿托品

11.麻黄碱

12.苯海拉明

13.马来酸氯苯那敏

14.阿斯咪唑

15.普鲁卡因

16.利多卡因

17.硝苯地平

18.利血平

19.卡托普利

20.奎尼丁

21.普萘洛尔

22.美托洛尔

23.(双)氢氯噻嗪

24.甲苯磺丁脲

25.雷尼替丁

26.奥美拉唑

27.昂丹司琼

28.甲氧普胺

29.阿司匹林

30.贝诺酯

31.对乙酰氨基酚

32.吲哚美辛

33.环磷酰胺

34.5-氟尿嘧啶

35.紫杉醇

36.顺铂

37.青霉素钾

38.苯唑西林

39.氨苄西林

40.苯唑西林

41.头孢菌素与青霉素相比优点:头孢菌素与青霉素是属于同一大类的抗生素药物,都是β-内酰胺类,头孢菌素对人体来说还是比较安全的,和青霉素比,青霉素过敏反应发生率比较高,尤其是青霉素会引起过敏性休克而致命。头孢菌素分子结构与青霉素有相似之处,也会产生过敏反应,但是发生过敏反应的比率要比青霉素低,产生过敏性休克的发生率则更低了。细菌如果产生一些破坏某些抗菌药物的酶,可对某些抗菌药物产生耐药,比如细菌对青霉素耐药了,头孢菌素则对细菌产生的这种酶大多数比较稳定,就能替代青霉素杀死细菌。头孢菌素口服的品种相对来说也比较多。这是因为有不少品种口服进胃,人体的胃酸难以破坏它,药效比较稳定。42.头孢氨苄

43.磺胺嘧啶

44.甲氧苄啶

45.诺氟沙星(氟哌酸)

46.利福平

47.异烟肼

48.硝酸益康唑

49.三氮唑核苷

50.奎宁

51.青蒿素

52.红霉素

53.链霉素

54.四环素

55.氯霉素

56雄甾烷-3-酮

57.雌激素

雄激素

58.氢化可的松

59.地塞米松

6.天然药物化学简答 篇六

新祥旭学员分享

想必如今又有相当一批的学弟学妹开始了考研的征途,你也许现在正在高温的考验下在学校复习。

你也许正顶着烈日穿梭与各科的考研补习班上课。

你也许正在家思考我要不要考研呢。

总之,你们大三生活的结束就宣布着新一轮的考研浪潮掀起。

曾经我也,迷茫过你们所迷茫的,经历过你们所经历的,苦恼过你们所苦恼,恐慌过你们所恐慌,期盼过你们所会期盼。回望一年我自己走过的考研路程,有那么多的话要说,很想把我自己的所思所感分享给大家,希望你在前进的路上可以更明确,更有信心,也希望你可以和我一样实现自己的梦想。

我的考研过程分为大概四个过程:

一、迷茫

大三下时,周围的人都开始讨论要不要考研,考什么专业,考哪个地方。我当时就问我自己:你要不要考研呢?你为什么要考研呢?这两个问题是我大三下一直思考的问题。在此之前我从没有考虑过我要考研,因为我不知道我为什么要考。大三下接触了一些药学方面新的信息同时看到高我一年级的人就业方向多是销售方向,我告诉我自己这样的就业不是我要的,同时接触到的新知识又告诉我,你学的很有限很基础也后些落后,现在有更新的理念和知识等着你学习,所以至此才初步有了考研的想法。有了考研的想法后我还是权衡了一番,因为考研算是一项再投资,读研会有相当一笔经济支出更重要的是你青春黄金期的时间支出,用这段时间和这笔经费也许你会在社会上会另有一番作为,所以在你下定决心的时候要仔细权衡一下。这时你要问问你自己,你是什么样的目的读研:是仅为有个更高的文凭提升就业竞争力,是暂时没有做好就业的准备摆脱对社会的恐慌,是人云亦云跟风,是有长远的计划打算在自己专业领域有番作为?经过师长的指导和我自己的思考,大三结束时我决定要考研。

二、寻找方向

大三的暑期我留在学校做实验,这时虽然我决定了考研决定考天然药化这个专业,可是我还没有确定考哪个地方。我自己的想法是:不考本校,理由在一个地方在太久不好,应该到外面接受新思维的冲击;要补助多,理由即使家有财万贯那也是父母辛苦的结果和我们没有关系,我已经成人所以首先要从经济上独立;要专业好,理由既然决定了要考当然考水平更高的。本着我这三个标准在请教了师兄师姐后我决定了考中科院昆植所,它符合我的条件。暑期实验结束后我已经很明确我要考研,我要考中科院。

三、准备

我个人认为,考研复习重点不在复习时间的长短,复习的重点应该是复习方法策略,也就是复习的战略战术。在复习之前你要有一颗情醒的头脑,你要很明确你自己应该怎样复习,用什么样的材料,应该用什么样的材料。考研资料浩如烟海,所以我暑期回家之后做的事情就是上网收集资料,根据自己各科学习的好坏程度,筛选适合自己的复习资料。我回家时在图书馆就借了一本书,名为《考研战略战术》,该书很不错,在选择资料方面帮了我的忙。开学后对于怎么样复习各科,用哪些参考资料复习资料,以及这些材料从哪里得到,我都了然于心,就等开学后资料到手,开始实际着手复习。

四、预备战役

大四时我们是9月多开的学,开学后第一件事就是购全我要用的资料,然后正式开始我的复习。复习开始后就要根据你所实际拥有的复习时间合理安排你的复习进度,以后的复习要确保按进度完成同时要稳扎稳打不可疏忽任何一科和任何一个知识点。

五、正式战役

所有的都安排好后就开始了规律的复习生活,每天同样的时候起床、吃饭、复习各科、睡觉。这个时候很辛苦,很黑暗,复习时有可能困难重重,有可能看起来毫无希望,有可能 会懈怠,有可能会受到找工作同学的影响。所以这个时期最重要的是坚持,一如既往的复习但记住不要给自己太大的压力,要适时放松。我当时和同学一起,累了时就看看电影什么的。

六、决战时刻

正式考试说了大家可能也不能有切身的感受,到大家快考试我在把考试时的注意点告诉大家。

总结:

决定了考研你就要毅然决然的向你的目标前进,有一个明确的目标才可以保障你的成功。

我考的昆植所,要考有机,天然药化,政治,英语,四科。

我所有的科目从9月中旬才开始看,包括单词,我复习开始的晚,所以时间有点紧,我建议大家还是早一点点看。

英语:单词很重要,一定要记单词,但你只要认得它没必要会读,当然这只是为应试。真题很重要,多做几遍,考试之前一定要再做一下找找感觉。考中科院英语过60才算你不会比别人差距太大,算基本合格,所以一定要把英语搞定。

政治:重视选择题

专业课不通专业考的不一样,但有一点一定要认真仔细看书有很多是书上的原题。拉分的是专业课,所以专业课一定要吃透。

心得:

在开始考中科院之初也是有一定的压力,因为我自己认为自己不是那么优秀,不是那么有实力,英语一直是我担心的,我总怕应为英语这道坎把我栏在中科院的门外。(因为我决定考研时六级还没过,考研时考过的六级)虽然有这些顾虑,但我很自信,我相信我自己可以,也许之前某些科目我学的不如其他同学认真成绩不如他们的好,我的到荣誉也没有其他人多,但现在我们每个人都是站在考研的起跑线上,我们每个人都是有相同的时间来向着一个目标前进,所以谁胜谁富都还未定。以往也许我学的不如别人,但我相信在大家智力水平差不多的情况下,我比你更努力,我坚信别人不是我的对手。所以以往只代表以往,把握住现在才是真理。因此,我时刻坚信我可以成功,因为我每一刻都在努力着,我每一步都是脚踏实地的,天道酬勤是有它的道理的。经过我的努力我初试在我们所排第九,超初试线39分,英语63。因此,目前不太自信的你,要相信你自己,自己都不相信自己了别人怎么还可以相信你。当然复习时也有情绪低落时,每当那时我就告诉我自己,坚持一下,苦一时,甜一世,考上才可以堂堂正正在北京感受奥运的气息,才可以实现你一步步美好的人生梦想。所以当你失落时想象一下将来美丽的生活,你又会有无限的斗志啦。

7.天然药物化学课程的趣味教学 篇七

1 教学游戏辅助复习基础知识

天然药物化学的学习以有机化学、分析化学、波谱解析等课程为基础, 其中单糖的立体化学、分子振动形式、电子跃迁、电子云密度与化学位移值的关系等基础知识的掌握程度直接影响学生对本课程的接受程度。有必要引导学生复习重要的基础知识, 但是如果只是重新讲解一次, 会导致掌握好的学生厌烦, 掌握不好的学生依然不懂, 为获得到更好的复习效果, 除之前报道的“人体单糖分子模型” (8) 外, 教学组设计了“红外健身操”、“头顶电子云”等协助复习。

1.1 红外健身操

分子振动是产生红外吸收光谱的必要条件之一, 主要振动形式包括称伸缩振动、反对称伸缩振动、面内弯曲振动和面外弯曲振动。教学组设计健身操动作模拟这四种振动:两臂同伸同曲代表对称伸缩振动、交替一伸一曲代表反对称伸缩振动、两臂合拢分开代替面内弯曲振动、弯腰代表面外弯曲振动。利用课间休息时间带领学生稍做活动, 锻炼身体的同时学习知识, 也有助于保持较好的听课状态。

1.2 头顶电子云

化学位移是核磁共振谱中极其有用的信息之一, 屏蔽效应是产生化学位移的根本原因, 电子云密度与屏蔽效应密切相关。教学组设计教学游戏:将头比作原子核, 头发比作电子云, 戴上帽子比拟电子云密度高的原子核, 采用激光笔照射比拟外加磁场, 不戴帽子的同学照射一次, 头就动一下, 带薄帽子的同学照射两次动一下, 带厚帽子的同学照射三次才动一下。可以直观地看到, 要达到“原子核”均动两次的效果, “电子云密度”低的照射两次、中等的照射四次、高的照射六次。直观地显示不同化学环境的质子受的屏蔽效应各不相同, 因此它们发生核磁共振所需的外磁场B0也不同, 帮助同学理解电子云密度高、屏蔽效应强的质子需要的外加磁场强度大。

2 顺口溜提炼知识框架和要点

天然药物化学各章的内容比较多且杂, 同时在总体框架上又存在一定重复性, 容易产生感官疲劳。教学组采用归纳法对重要章节的内容进行总结、提炼, 取得了较好的教学效果。延续以往报道的“单糖顺口溜” (9) 的思路, 编写了“黄酮类化合物之歌”、“萜类化合物顺口溜”。

2.1 黄酮化合物之歌

授课教员将这段黄酮类化合物之歌套用“学习雷锋好榜样”的曲唱给学生听, 激发了学生的灵感, 现场即兴演绎了“好汉歌”、“伤不起”版的“黄酮类化合物之歌”, 在轻松活跃的课堂氛围中记忆原本枯燥的知识, 更唤醒了学生的人文情怀。

2.2 萜类化合物顺口溜

这段顺口溜概括了第六、七章中重要的结构类型和代表性化合物, 并涵盖了部分结构类型之间的联系, 便于学生在其引导下理解教材内容, 同时注重押韵, 可以采用快板书等方式进行演绎。

3 学员授课擂台赛综合考察教学效果

采用多样化的教学方法, 自然希望获得全面的教学效果, 而传统的考核方式更注重对知识、技术和态度的考核, 尚缺乏对综合能力的考核。教学组综合分析教学内容, 发现海洋天然产物中涵盖了多种结构类型的天然产物, 而且因为该研究方向起步较晚, 很多知识尚未形成共识性的结论, 如果让学生自学, 无论效果如何, 都不会影响学生的知识构架。同时我校药学本科学员较少, 适合应用TBL教学理念组织教学。于是在前期互动式教学 (10) 的基础上, 设计了“围绕海洋天然药物的学员授课擂台赛”, 教师针对每种结构类型准备两篇英文文献, 开课初发给学生, 学生3人一组, 每组围绕一种结构类型进行分组准备, 接近课程结束组织学生现场授课。目前已形成完善的评分标准, 从内容、实施、效果、态度、答疑等方面进行量化评分;规范的评委设置, 由专家评委和学员评委共同进行现场评分;量化的评分计算方法, 专家评分=专家评委平均分×50%, 学员评分=去掉最高分和最低分后的总分/ (学员评委人数-2) ×50%, 最后得分=专家评分+学员评分。

学员授课擂台赛可以对教学效果进行全面考察:从授课内容看, 能够将之前学习的知识融会贯通;从形式看, 多媒体课件制作精美, 内容贴近前沿, 个性展示充分, 演讲各具特色, 有视频导课、互动提问、现场板书配合讲解及全英文课件;从效果看, 比赛组织紧张、有序, 全面体现了学生的能力, 同时使学生有机会体验备课的繁琐, 有利于融洽师生关系。

4 结语

经过三个学年的探索, 本教学组初步形成了自己的教学特色, 探索出了“趣味教学”的方法路径, 为天然药物化学课程的理论教学增加了“调味剂”, 同时也发现了继续努力的方向。如加强归纳, 使顺口溜在形式上更朗朗上口, 并引导学生主动参与编写和演绎过程, 增强演绎方式的艺术性, 并形成配套的电教教材, 在内容上进一步丰富内涵, 增强概括力。对教学游戏进行更精细的设计, 实现严谨的科学内容与活泼的教学方式的有机融合, 形成独具特色的天然药物化学教学风格。

注释

1穆青, 华志明.药学专业基础课程天然药物化学的教学探讨[J].中国高等医学教育, 2007.6:64-66.

2杨云, 冯卫生.天然药物化学教学方法探索[J].中国实用医学, 2009.4 (30) :239-240.

3董磊, 赵芬琴, 刘蕾.《天然药物化学》实施双语教学的探讨[J].中国科技信息, 2009.14:230-231.

4程力惠, 卢丽霞, 王建壮.《天然药物化学》双语教学的探讨与实践[J].中医药导报, 2009.15 (2) :93-94.

5唐万侠, 张卫民.天然药物化学课程双语教学探讨[J].教育探索, 2011.243:50-51.

6郭群.课堂演示法在天然药物化学教学中的应用[J].职业教育研究, 2006.6:94.

7赵芬琴, 董磊, 韩光.讨论法在《天然药物化学》教学中的应用[J].中国科技信息, 2009.16:268-269.

8刘艳霞, 刘蕾, 刘俊康.马蹄形投影式结合教学游戏、顺口溜协助学习单糖构型与分子结构[J].中国医药导报, 2012.255 (13) :157-158.

8.天然药物化学简答 篇八

关键词:天然药物化学;结构识别;教学方法

天然药物化学的研究内容主要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、理化性质、提取分离方法、主要类型化学成分的结构鉴定和生物合成途径等。天然药物之所以能防治疾病,其物质基础就在于天然药物所含有的化学成分即有效成分。其中,化合物的结构起着主导作用。根据结构决定化合物的理化性质,而理化性质又决定化合物的提取分离方法,提取分离的结果又需要阐明其化学结构,从这一关系来看,对有效成分结构特征的掌握是本课程的一项基本要求。因此,如何搞好天然药物化学结构和分类的教学也成为一项重要的教学研究内容。

一、掌握结构识别的一般思路和分类规律

天然药物成分的一级结构一般以基本母核分类,二级结构一般以取代基而分类。讲解结构分类时,务必先交代清楚分类依据,再讲具体类型,以此最大限度地避免学生对结构产生混淆。

1.明确化合物定义

天然药物化学成分按照其结构类型的不同分为糖及其苷、苯丙素类、醌类、黄酮类、萜类和挥发油、三萜及其苷类、甾体及其苷类、生物碱等八大类,除萜类化合物是直接根据生源途径定义的外,大多数天然药物化学成分根据其母核结构来定义,如香豆素的苯骈α-吡喃酮结构,黄酮的2-苯基色原酮,醌类化合物的醌式结构,甾体化合物的环戊烷骈多氢菲。所以,掌握每一类化合物的定义对识别天然药物化学成分的类型有重要意义。

2.注意分类依据的不同

如乌头碱、紫杉醇即属于生物碱又属于萜类,这种情况在其他某些类型的化合物中与萜类有交叉的现象。再如三萜、甾体皂苷、强心苷三类化合物,有些教材将其分入皂苷类和强心苷类两章中,而亦有将其分入三萜及其苷、甾体及其苷两章中的。这就是分类依据不同造成的差异,甾体皂苷从理化性质上其水溶液与三萜皂苷有相似的起泡性,因此都属于皂苷类。

3.二级结构掌握分类规律,化繁为简

以黄酮为例,黄酮的二级结构类型可分为14小类,各种黄酮二级结构的区别就在于吡喃酮环的变化:B环苯基取代位置在2 位或3 位上为黄酮或异黄酮;吡喃酮环若开环则为查耳酮;变成5元环则为橙酮;吡喃酮环的2,3 双键变单键则为二氢类的黄酮;吡喃酮环3位有羟基的为黄酮醇,4位羰基消失的是黄烷或花色素。看似复杂的黄酮二级结构分类,只要弄清了它们的分类依据,问题就变得简单了。

二、具体方法及应用

1.骨架特征识别法

不同的天然药物化学成分在植物体内具有共同的前体物质,经由不同的生源途径合成而来,因而同一类型化合物往往具有共同的骨架结构。骨架特征的识别对判断化合物结构类型非常有用,笔者总结了基本化合物的类型,并编写了识别歌诀:结构先看糖苷环,看糖区分糖、苷元 ;看环辨别氮、氧、碳;氮杂环,生物碱;氧杂环:邻香对黄C63;碳环四大类:醌丙菲萜随;环下三甲甾萜辨,同有多氢菲骨架;萜类骨架无特征,C5H8是通式。

2.排除判断法

天然药物化学成分中只有生物碱含氮原子,因此判断生物碱类化合物最简单的方法,就是看是否含氮;如果某个化合物,结构中不含氮,那么可以肯定此化合物不是生物碱。因此当一个化合物较难划归结构类型时,不妨使用排除法,通过骨架特征一一排除后,剩下的一般就是萜类化合物了。

3.数碳法

同有多氢菲结构的几类多环苷类化合物,如三萜皂苷、甾体皂苷、强心苷,有学生反映容易弄混,这几类的辨别不妨数一下苷元部分的原子。三萜皂苷的苷元属于萜类化合物,当然是30个碳原子,甾体皂苷的苷元为27个碳原子,甲型强心苷23个碳,乙型强心苷24个碳。此方法对于萜类化合的二级结构判断同样适用。

4.形象记忆法

将抽象的化学结构与汉字形象相结合,可以使学生对化学结构的记忆变得容易和生动。如甾体化合物的“甾”字就是一个象形文字,很形象地表现了这类化合物的化学结构。甾体结构讲述时不妨先对学生提问:甾体基本结构特征是什么? 结构中有几环几侧链? 然后教师对“甾” 字形进行“说文解字”“甾”上下结构,下为田,分四块,即含4个稠环(环戊烷骈多氢菲)。上为“巛”像田里长出的三株植物,结构上寓意甾体上连有3个支链取代(10、13位各有1个角甲基,17位有侧链)。再由“甾” 字字形,编出顺口溜:四环三侧链,多氢菲骈环戊烷;山窝窝里两根葱,高山顶上一棵松;10、13,加17,步步登高去山峰。

5.口诀记忆法

口诀突出的特点:可将杂乱无章的知识,通过字、词、数、字母等少量文字,概括出大量内容,进行组合编串,使之韵律化和意义化,应用时再经过联想、展开,使知识再现。实践证明,在天然药物化学结构的识别和分类中,口诀是一种行之有效的教学方法。下面仅举几例,供大家参考。

(1)生物碱的分类口诀

“氮杂环类生物碱,吡莨喹哚有机胺”。生物碱一般为含氮杂环类化合物,其二级结构的类型主要包括:吡啶类、莨菪烷类、 异喹啉类、吲哚类,及有机胺类等。

(2)甾体类化合物的类型及区别口诀

强心苷:四环三侧链, 17 内酯环; 甲型 5元 乙 6元。甾体皂苷: 四环三侧链, 17 变螺环;异螺25平伏D,螺甾烷醇L 站。甾体类化合物包括强心苷和甾体皂苷。结构的共同点都具有四个环和三侧链的取代。两者区别在17位取代类型的不同,强心苷17 位取代基为内酯环,其中五元内酯环的为甲型强心苷,六元内酯环的为乙型强心苷。而甾体皂苷的17 位接的是螺环,二级结构看25位取代基的构型,直立键(L型)为螺烷醇型,平伏键(D型)为异螺烷醇型。

(3)三萜及其苷的区别口诀

四环三萜:“侧链同甾羊毛脂,碳8取代达玛烷”。五环三萜:“偕二齐墩邻乌苏,五元羽扇有天线”。四环三萜中10、13、17有侧链取代的为羊毛脂烷,而13的甲基移位到8位上时为达玛烷型。五环三萜中20位有偕二甲基的是齐墩果烷型,29和30有邻二甲基的是乌苏烷型,羽扇豆烷型E环是五元环19位有一异丙基,就好像插了一根天线。

(4)环烯醚萜特征的概括口诀

“五六1 、4、 8, 1位羟基挂;环烯醚萜样样有,找啥就有啥;7、8容易断,裂环开了花;裂环内酯多,另有4 去甲”。指环烯醚萜由五元环和六元环骈合而成,其中1 、4、 8有取代基,1位常为羟基取代。第二句话形容环烯醚萜结构包含了环状结构、双键、醚氧原子等。第三句说7、8位碳碳键容易断裂,开裂后叫裂环环烯醚萜。最后一句说的是环烯醚萜的其他一些类型,如开裂后7位与4位常缩合成内酯,4 位的甲基也可降解脱掉。

好的教学方法总在实践中摸索和总结出来。不同方法对学生学习效果的促进作用也因人而异,上述方法只是笔者在教学实践中的一些总结,具体适用与否,还需广大师生亲自实践。

参考文献:

[1]吴立军.天然药物化学[M].北京:人民卫生出版社,2008.

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