天然药物化学复习.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,1.醋酸,-,丙二酸,途径（,AAMA,途径）,合成脂肪酸类、酚类、蒽醌类,2.,甲戊二羟酸途径,（,MVA,途径,）,主要生成萜类、甾体类化合物,3.,桂皮酸途径,和莽草酸途径,形成具,C6-C3,骨架的化合物，如香豆素、木脂素、黄酮等。,天然化合物的主要生物合成途径如下：,中草药有效成分的分离与精制,根据物质的溶解度差别进行分离,根据物质在两相溶剂中的配比不同进行分离,根据物质的吸附性能差别进行分离,根据物质分子大小差别进行分离,根据物质离解程度不同进行分离,溶剂可分为：,水、亲水性和亲脂性有机溶剂,常用溶剂：极性由弱到强依次排序为石油醚四氯化碳苯二氯甲烷氯仿乙醚乙酸乙酯正丁醇丙酮乙醇甲醇水,被溶解物质也有亲水性及亲脂性之分。溶质在溶剂当中的溶解遵循相似相溶的原理，亲水性的化学成分易溶于水或亲水性的有机溶剂中，亲脂性的成分易溶于亲脂性的有机溶剂中。,石油醚油脂、蜡、叶绿素、挥发油、游离甾体及三萜类化合物,氯仿或醋酸乙酯游离生物碱、有机酸及黄酮、香豆素的苷元,丙酮或乙醇、甲醇苷类、生物碱盐、鞣质等,水氨基酸、糖类、无机盐等,极性及其强弱判断：,极性强弱是支配物理吸附过程的主要因素,极性就是指分子中电荷的不对称程度，并大体上和分子的偶极距、极化度及介电常数等概念相对应。,1.主要官能团的极性由弱到强排序为：,CH,2,CH,2,CH,2,=CH,2,OCH,3,COOR,C=O（CHO）,NH,2,OH COOH,2.化合物的极性则由分子中所含官能团的种类、数目及排列方式等综合因素所决定。,3.,溶剂极性大小则大体上由介电常数决定，常用溶剂介电常数及其极性由弱到强排序为：,环己烷（,1.88,），苯（,2.29,），无水乙醚（,4.47,），氯仿（,5.20,），乙酸乙酯（,6.11,），乙醇（,26.0,），甲醇（,31.2,），水（,81.0,）,聚酰胺吸附色谱法：属于氢键吸附（半化学吸附）特别适合分离酚类、醌类、黄酮类化合物。,1.,聚酰胺的吸附原理：,通过分子中的酰胺羰基与酚类、黄酮类化合物的酚羟基，或酰胺键上的游离胺基与醌类、脂肪酸上的羰基形成氢键缔合而产生吸附。,2,.应用：,a.,特别适合于酚类、黄酮类化合物的制备和分离,b.,对生物碱、萜类、甾体、糖类、氨基酸等其它极性与非极性化合物的分离也有着广泛应用。,c.,用于提取物的脱鞣质处理,(,不可逆,),。,3.,吸附强弱规律（含水溶剂中）,a.,形成氢键的基团数目越多，则吸附能力越强,。,b.,成键位置对吸附也有影响。易形成分子内氢键的化合物，其吸附性能减弱。,c.,分子中芳香化程度越高，则吸附性能越强。,4.,1.,凝胶滤过法分离原理：反分子筛 凝胶为在水中可膨胀的球形颗粒，具有三维空间的网状结构。大分子在颗粒间隙移动，较早流出；小分子则自由渗入并扩散到凝胶颗粒内部，通过色谱柱时阻力增大，较晚流出。因而，化合物按分子量由大到小顺序得到分离。,2.,凝胶种类：常用凝胶主要有两种,a.,葡聚糖凝胶（,sephadex G）：,只适用于水中应用，不同规格分离不同分子量范围的化合物。,b.,羟丙基葡聚糖凝胶（,sephadex LH-20）,该类凝胶,不但可在水中用，也可在有机溶剂中或在水与有机溶剂的混合溶剂中使用，,在由极性和非极性溶剂组成的混合溶剂中常起到反相分配色谱的作用。应用范围更广泛。,3.常用溶剂：,a.,碱性水溶液（,0.1,mol/L NH,4,OH,）,含盐水溶液（,0.5,mol/L NaCl,）等。,b.,醇及含水醇，如甲醇、甲醇,水,c.,其他溶剂：如含水丙酮，甲醇-氯仿,根据苷元的化学结构类型可将苷分为黄酮苷、蒽醌苷、苯丙素苷等。根据苷的某些特殊性质或生理活性可分为皂苷、强心苷等。根据在生物体内是原生还是次生，可分为原生苷和次生苷（次生苷就是从原生苷中脱掉一个以上单糖的苷）。根据苷键原子的不同又可将苷分为氧苷、氮苷、硫苷、碳苷等。,（一）氧苷,根据苷元成苷官能团的不同将氧苷,分为以下几类：,醇苷、酚苷、氰苷、酯苷、吲哚苷。,1.,醇苷：,苷元上的醇羟基与糖或糖的衍生物的半缩醛或半缩酮羟基脱一分子水缩合而成的化合物。,2.,酚苷：,苷元上的酚羟基与糖或糖的衍生物的半缩醛或半缩酮羟基脱一分子水缩合而成的化合物。,3.,氰苷：,是一类羟基腈与糖分子的端基羟基间缩合的衍生物,4.,酯苷（酰苷）：,苷元上的羧基与糖或糖的衍生物的半缩醛或半缩酮羟基脱一分子水缩合而成的化合物。,（二）硫苷,苷元上的巯基与糖或糖的衍生物的半缩醛或半缩酮羟基脱一分子水缩合而成的化合物。,（三）氮苷,苷元上的氨基与糖或糖的衍生物的半缩醛或半缩酮羟基脱一分子水缩合而成的化合物。,（四）碳苷,苷键的裂解方法有以几种分类方法，按裂解的程度可分为：全裂解和部分裂解；按所用的方法可分为均相水解和双相水解；按照所用催化剂的不同可分为酸催化水解、乙酰解、酶解和过碘酸裂解等。,一、酸催化水解,二、乙酰解反应,乙酰解反应可开裂部分苷键，所得产物为单糖、低聚糖及苷元的酰化物，增加了产物的脂溶性，有利于提纯、精制和鉴定。,反应所用试剂为醋酐和酸（,H,2,SO,4,、,HClO,4,、,CF,3,COOH,、,ZnCl,2,、,BF,3,等）,反应原理：与酸催化水解相似，进攻基团为,CH,3,CO,+,。,三、碱催化水解,四、酶催化水解,五、过碘酸裂解反应（,Smith,降解法）,特点：,反应条件温和、易得到原苷元；可通过产物推测糖的种类、糖与糖的连接方式以及氧环大小。,适用范围：,苷元不稳定的苷和碳苷（得到连有一个醛基的苷元），不适合苷元上有邻二醇羟基或易被氧化的基团的苷。,糠醛及衍生物与,-,萘酚缩合物,Molish,反应,紫色环,1.,简单香豆素类,只有苯环上有取代基的香豆素。,取代基：羟基、烷氧基、苯基、异戊烯基等。,由于绝大多数香豆素在,C7,位都有含氧官能团存在，因此，,7-,羟香豆素可以认为是香豆素类成分的母体。,4.,其他香豆素：,指,-,吡喃酮环上有取代基的香豆素类。还包括二聚体和三聚体。,C3,、,C4,上常有取代基：苯基、羟基、异戊烯基等。,(2),碱性条件下的显色反应,羟基醌类在碱性溶液中发生颜色改变，会使颜色加深。多呈橙、红、紫红色及蓝色。,Borntrager,s,反应,羟基蒽醌类化合物遇碱显红紫红色的反应。,(3),无色亚甲蓝显色试验,苯醌、萘醌,区别于蒽醌,苯醌、萘醌,多种黄酮类化合物,第一节、定义,生合成途径,基本骨架是由三个丙二酸单酰辅酶,A,和一个桂皮酰辅酶,A,生物合成而产生的。,3丙二酰辅酶,A,1,桂皮酰辅酶,A,OH,HO,OH,O,OH,第二节、,分类,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,1,4,5,6,2,3,1,、取代基：,OH,、,OCH,3,、异戊烯基,酚,OH,：酸性、还原性、,一、基本结构,：,O,O,A,B,C,O,O,OH,OH,HO,OH,OH,2,、存在：游离和苷,糖,单糖：,glc,、,rha,、,ara,双糖：芸香糖、槐糖、龙胆二糖,三糖：龙胆三糖、槐三糖,酰基化糖,异槲皮素,isoquercetin,葛根素,puerarin,O,OH,OH,O,H,C,H,2,O,H,O,O,O,H,O,H,OH,O,H,O,O,H,O,O,O,H,O,HO,C,H,2,OH,HO,HO,二、分类,二、分类,中文名,英文名,缩写,D-,葡萄糖,D-glucose,D-Glc,D-,半乳糖,D-galactose,D-Gal,D-,甘露糖,D-mannose,D-Man,D-,葡萄糖醛酸,D-glucuronic acid,D-GluA,D-,半乳糖醛酸,D-galacturonic acid,D-GalA,L-,鼠李糖,L-rhamnose,L-Rha,L-,阿拉伯糖,L-arabinose,L-Ara,D-,木糖,D-xylose,D-Xyl,二、黄酮苷：,单、双、叁糖苷、酰化糖苷、,O-,糖苷、,C-,糖苷,中文名,英文名,芸香糖,rutinose,-,L,-Rha-(16)-,D,-Glc,新橙皮糖,neohesperidose,-,L,-Rha-(12)-,D,-Glc,槐糖,sophorose,-,D,-Glc-(12)-,D,-Glc,龙胆双糖,gentiobiose,-,D,-Glc-(16)-,D,-Glc,黄酮苷：常见双糖,三、酸碱性,酸性：,基团：酚羟基、,COOH,影响：酚羟基的数目和位置有关,位置的影响：,酸性顺序：,7,4-OH 7,或,4-OH,一般酚羟基,3,5-OH,NaHCO,3,NaCO,3,0.2,NaOH 4,NaOH,可用于鉴别,碱性：,-,吡喃酮环上,1-,位氧原子，因有未共用电子对,显微弱的碱性,可与强无机酸,(H,2,SO,4,、,HCl),等生成烊盐。,O,O,O,O,H,Cl,HCl,H,2,O,+,-,所生成的烊盐极不稳定，加水后即可分解,常可与金属类试剂反应，生成有色络合物。,（,1,）铝盐 （,2,）铅盐,（,3,）锆盐 （,4,）镁盐,（,5,）氯化锶 （,6,）三氯化铁反应,金属盐类试剂的络合反应,黄酮类化合物分子结构中多具有下列结构：,O,O,OH,O,O,OH,OH,OH,5,镁盐,(,少,),样品,+,醋酸镁,/MeOH,呈色,可滴在滤纸上,二氢黄酮,二氢黄酮醇,天蓝色荧光,C,5,-,OH,色泽更明显,黄酮,黄酮醇,异黄酮,黄,橙黄,褐色,9.,碱性试剂显色反应,黄酮类化合物与碱,(NaOH),反应显黄色或黄色加深，,UV,下显荧光或荧光增强。,黄酮醇类化合物在碱液中先呈黄色，通入空气后变棕色。二氢黄酮类在碱液中开环，显橙,黄色。,O,O,O,H,O,H,O,H,O,M,e,O,H,O,O,H,O,H,O,H,O,M,e,OH,-,H,+,橙皮素,(,二氢黄酮,),开环,橙皮查尔酮,第四节、提取与分离,(,一,),提取,1,、,溶剂,提,取法,系统溶剂提取法：,用极性由小到大的溶剂依次提取。,例如：先用石油醚或己烷脱脂，然后用苯提取多甲氧基黄酮或含异戊烯基、甲基的黄酮。,氯仿、乙醚、乙酸乙酯可以提取出大多数游离的黄酮类化合物。,丙酮、乙醇、甲醇、甲醇,-,水,(1,：,1),可以提取出多羟基黄酮、双黄酮、查耳酮类化合物。,稀醇、沸水可以提取出苷类。,1,HCl,可以提取出花色素类等。,(2),、碱性水或碱性稀醇提取法,黄酮结构解析,例,1,某黄色结晶，分子式为,C,15,H,10,O,5,，盐酸镁粉反应阳性，,Molish,反应阴性，,Gibb,s,反应阳性。,Uv,max(nm),MeOH 270 331,NaOMe 279 331 394,AlCl,3,278 305 350 380,AlCl,3,+HCl 278 304 343 380,NaOAC 275 302 351,NaOAC+H,3,BO,3,275 351,IR(cm-1):3380,3250,1665,1610,1581,1HNMR(TMS,DMSO-d),:,6.30(1H,s),6.80(1H,d,J=2Hz),6.69(1H,d,J=2Hz),6.91(2H,d,J=8Hz),8.29(2H,d,J=8Hz),10.40(1H,s,D,2,O,消失,),，,10.88(1H,s,D,2,O,消失,),，,13.20(1H,s,D,2,O,消失,),请分析推出结构，并确定核磁及红外峰的归属。,例,2,某化合物淡黄色针晶，,mp300-302。三氯化铁反应呈阳性，盐酸镁粉反应呈阳性，Gibbs,反应呈阴性，,SrCl2,反应呈阴性。,元素分析,C,16,H,12,O,6,计算值（）,C,64.00;H,4.03,。实测值（）,C,63.82;H,4.21,。,MSm/z,（）：,300,（,M+,55.6,），,285,（,100,），,118,（,19.4,）,UV,maxnm,：,MeOH 277 328,NaOAc 284 390,AlCl3 264(sh)284 312 353 400,NaOMe 284 300 400,cm-1,：,3430,、,3200,、,1660,、,1580,1H-NMR(DMSO-d6),ppm,：,3.82(3H,s),、,6.20(1H,s),、,6.50,（,1H,s,）、,6.87(2H,d,J=9Hz),、,7.81(2H,d,J=9Hz),、,12.35(1H,s),、,10.88,（,1H,s,）、,10.40,（,1H,s,）,请推测其结构并确定核磁归属。,例,3,某化合物未黄色结晶，盐酸镁粉（），三氯化铁（），锆盐枸橼酸黄色不褪，,Molish(-)UVMeOH 254 369NaOMe 271 325 433AlCl3 264 300 364 428AlCl3/HCl 264 300 364 428NaOAc 276 324 393NaOAc/H3BO3 255 377H-NMR3.83(3H,s);6.20(1H,d,J=2.0Hz);6.48(1H,d,J=2.0Hz);6.93(1H,d,J=8.2Hz);7.68(1H,dd,J=1.8,、,8.2Hz);7.74(1H,d,J=1.8Hz);9.45,（,H,，,s);9.77(H,，,s);10.80(H,，,s);12.45(H,，,s);,请推测其结构并确定核磁归属。,例,4,某化合物为浅黄色粉末结晶，,mp260,262,，盐酸镁粉反应呈阳性。,UV,maxnm,：,MeOH 268,303,329MeONa 276,295,364AlCl3 260,277,292,304,344,382AlCl3/HCl 279,294,300,338,379NaOAc 276,297,358NaOAc/H3BO3 269,309,3311H-NMR(DMSO-d6),ppm,：,6.55(1H,s),、,6.22(1H,d,J=2.0),、,6.64(1H,d,J=2.0),、,7.88(1H,d,J=8.50),、,7.03(1H,d,J=8.50),、,3.90(3H,s),、,7.03(1H,d,J=8.50),、,7.88(1H,d,J=8.50),请推测其结构并确定核磁归属。,例,5,某化合物,A,，分子式,C27H30O16,；盐酸镁粉反应显红色，,SrCI2,反应呈绿色沉淀，,ZrOCI2,柠檬酸反应呈黄色后消褪，,Molish,反应具棕色环。,UV,maxnm,：,MeOH 259 266sh 299sh 359MeONa 272 327 410AlCl3 275 303sh 433AlCl3/HCl 271 300 364sh 402NaOAc 271 325 393NaOAc/H3BO3 262 298 3871H-NMR(DMSO-d6),ppm,：,7.52(1H,dd,J=2.0,8.0),、,7.40(1H,d,J=2.0),、,6.82(1H,d,J=8.0),、,6.64(1H,d,J=2.50),、,6.24(1H,d,J=2.50),、,5.76(1H,d,J=7.0),、,4.32(1H,d,J=2.30),、,3.0-4.0(10H,m),、,1.08(3H,d,J=6.50),化合物,A,经酸水解，得到化合物,B,、,D,glc,和,L-rha,。,HMBC,谱显示,L-rha,端基质子与,D,glc,的,C6,相关。化合物,B,为淡黄色结晶，盐酸镁粉反应红色，,SrCI2,反应呈绿色沉淀，,ZrOCI2,柠檬酸反应呈黄色且不消褪，,Molish,反应阴性。,请推测其结构并确定核磁归属。,例,6,某黄酮类化合物，分子式,C21H20O11,；,ZrOCI2,柠檬酸反应呈黄色且不消褪，,Molish,反应阳性，水解后糖部分为,D,葡萄糖。,UV,maxnm,：,MeOH 258 323 364MeONa 267 335 425NaOAc 261 323 430NaOAc/H3BO3 260 325sh 370,AlCl3 259 266 353 424AlCl3/HCl 258sh 266 350 4241H-NMR(DMSO-d6),ppm,：,3.6-4.4(6H,m),、,5.2(1H,d,J=7.5),、,6.1(1H,d,J=2.5),、,6.4(1H,d,J=2.50),、,7.4(2H,d,J=8.50),、,8.1(2H,d,J=8.5),请推测其结构并确定核磁归属。,