浙江大学远程教育学院 《天然药物化学》课程作业
姓名： 年级：
沈媚娜 2015春
学 号： 学习中心：
715235222003 慈溪学习中心
第一章 总论
一、名词解释或基本概念辨别
1. 相似相溶原则，亲水性有机溶剂，亲脂性有机溶剂；
相似相溶原则:指物质容易溶解在与其化学结构相似的溶剂中的规则,同类分子或官能团相似彼此互溶. 亲水性有机溶剂:亲水性有机溶剂指该有机溶剂能与水按任何比例混溶.这是因为它含有较多亲水集团，如-OH，-COOH，-NH2等等，极性大,使得他宜溶于水.常见的有丙酮,乙醇,甲醇.
亲脂性有机溶剂:一般是与水不能混溶的有机溶剂,因为它极性基团较少,极性小.具有疏水性和亲脂性.
2. 溶剂提取法，碱溶酸沉法，两相溶剂萃取法，pH梯度萃取法；
溶剂提取法:一般指从中草药中提取有效部位的方法，根据中草药中各种成分在溶剂中的溶 解性，选用对活性成分溶解度大、对不需要溶出成分溶解度小的溶剂，而将有效成分从药材 组织内溶解出来的方法.
碱溶酸沉法：一些酸性物质，用碱水溶剂提取，加酸调至酸性PH,即可从水溶液中沉定出来。 两相溶剂萃取法:根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离。
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。
3. 超临界流体萃取法，超声提取法，微波提取法；升华法，水蒸气蒸馏法。
超临界流体萃取法：超临界流体萃取法（supercritical fluid extraction, SFE）技术就是利用超临界流体为溶剂，从固体或液体中萃取出某些有效组分，并进行分离的一种技术。
超声提取法：超声提取法是利用超声波的空化作用、机械效应和热效应等加速胞内有效物质的释放、扩散和溶解，显著提高提取效率的提取方法。
微波提取法：微波提取技术是利用频率为300－300000MHz的电磁波辐射提取物，在交频磁场、电场作用下，提取物内的极性分子取向随电场方向改变而变化，从而导致分子旋转、振动或摆动，加剧反应物分子运动及相线间的碰撞频繁率，使分子在极短时间内达到活化状态，比传统加热式均匀、高效。
升华法:利用中药中的一些成分具有升华的性质的分离方法。 分馏法：利用沸点不同进行分馏，然后精制纯化的方法
水蒸气蒸馏法：指将含有挥发性成分的药材与水共蒸馏，使挥发性成分随水蒸气一并馏出，经冷凝分取挥发性成分的浸提方法。
4. 高效液相色谱，液滴逆流色谱，高速逆流色谱，涡流色谱，反相离子对色谱，分子蒸馏技术；膜分
离技术；分子蒸馏技术
高效液相色谱:（HPLC）是目前应用最多的色谱分析方法.它使用粒径更细的固定相填充色谱柱，提高色谱柱的塔板数，以高压驱动流动相，使得经典液相色谱需要数日乃至数月完成的分离工作得以在几
个小时甚至几十分钟内完成。
液滴逆流色谱: (DCCC)装置可使流动相呈上升或下降,通过固定相的液柱,实现物质的逆流色谱分离.分配用的两相溶剂不必振荡,故不易乳化或产生泡沫,特别适用于皂苷类的分离.
高速逆流色谱:(HSCCC)与DCCC的原理类似,该装置依靠聚四氟乙烯(PTFE)蛇形管的方向性及特定的高速行星式旋转产生的离心力场作用,使载体支持的固定相稳定的保留在蛇形管内,并使流动相单向,低速通过固定相,实现连续逆流萃取分离物质的目的.
涡流色谱：是一种在线萃取技术，可以实现生物样本的在线处理并直接用于分析检验，可大大缩短护理过程，是当前处理物理样品较为先进的一种技术。
反相离子对色谱：把离子对试剂加入到含水流动相中，被分析的组分离子在流动相中与离子 对试剂的反离子生成不带电荷的中性离子，从而增加溶质与非极性固定相的作用，使分配系 数增加，改善分离效果。
膜分离技术：是指分子在水平上不同粒径分子的混合物在通过半透膜时，实现选择性分离的技术，半透膜又称半透膜或者滤膜，膜壁布满小孔，根据孔径大小可以分为：微滤膜（MF）、超滤膜（UF）、纳滤膜（NF）、反渗透膜（RO）等，膜分离都采用错流过滤方式。
分子蒸馏技术：是一种特殊的液--液分离技术，它不同于传统蒸馏依靠沸点差分离原理，而 是靠不同物质分子运动平均自由程的差别实现分离。当液体混合物沿加热板流动并被加热， 轻、重分子会逸出液面而进入气相，由于轻、重分子的自由程不同，因此，不同物质的分子 从液面逸出后移动距离不同，若能恰当地设置一块冷凝板，则轻分子达到冷凝板被冷凝排出， 而重分子达不到冷凝板沿混合液排出。这样，达到物质分离的目的。
二、填空题
1、（ 中华人民共和国药典 ）是我国药品质量控制遵照的典范，2010版记载有关中药材及中成药质量控制的是（ 一 ）部？
2、凝胶过滤色谱又称排阻色谱、（分子筛色谱 ），其分离原理主要是（分子筛作用），根据凝胶的（孔径大小）和被分离化合物分子的（大小差别）而达到分离目的。 3、大孔树脂是一类具有（多孔结构 ），但没有（可解离基团 ）的不溶于水的固体高分子物质，它可以通过（范德华力、氢建）有选择地吸附有机物质而达到分离的目的。采用大孔树脂法分离皂苷，并以乙醇-水为洗脱剂时，随着醇浓度的增大，洗脱能力（提高）。
三、问答题
1、天然药物化学的基本概念？其研究对象、研究内容及研究意义是什么？
答: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.研究对象是各类 天然药物的化学成分(主要是生物活性或药效成分.内容包括研究对象的结构特点,物理化学性质,提取分离方法,结构鉴定及其生物合成途径等内容.研究的意义:为发现,改造,利用天然药物资源,创制新药以及临床应用提供科学依据,为人类的保健事业作出更大贡献. 2、中药有效成分的提取方法有哪些？目前最常用的方法是什么？
答:中药有效成分的提取方法有：⑴ 溶剂提取法；⑵ 水蒸气蒸馏法；⑶ 升华法；⑷ 超临界流体萃取法；⑸ 组织破碎提取法；⑹ 压榨法；⑺ 超声提取法；⑻ 微波提取法等。其中溶剂提取法最为常用。
3、中药有效成分的分离精制方法有哪些？最常用的方法是什么？
答：中药有效成分的分离精制方法有：⑴ 溶剂法；⑵ 沉淀法； ⑶ 分馏法；⑷ 膜分离法；⑸ 升华
法；⑹ 结晶法；⑺ 色谱法。最常用的方法是溶剂法和色谱法。 4、写出下列各种色谱的分离原理及应用特点：正相分配色谱，反相分配色谱，硅胶色谱，聚酰胺色谱，
凝胶滤过色谱，离子交换色谱。
答：正相色谱法:根据溶质极性的不同而产生的溶质在吸附剂上吸附性强弱的差异而分离
反相色谱法：根据固溶质疏水性的不同而产生的溶质在流动相与固定相之间分配系数的差异而分离。 硅胶色谱：颗粒直径较大，流动相仅靠重力作用自上而下缓缓流动色谱柱，流出液用人工分段收集后再进行分析。
聚酰胺色谱：酰胺羰基与黄酮酚羟基形成氢键缔合而吸附，吸附能力与酚羟基多少、位置及氢键缔合力大小有关。
凝胶滤过色谱：葡聚糖凝胶吸水后，形成凝胶粒子，在交链键的骨架中存在着许多网眼，网眼大可使大分子量的化合物进入，网眼小则只能使小分子量的化合物进入。超过一定限度的大分子量物质，就被排阻在凝胶颗粒的外部难以进入网眼内部，则大分子量物质首先被洗出。
离子交换色谱：利用离子交换原理和液相色谱技术的结合来测定溶液中阳离子和阴离子的一种分离分析方法，利用被分离组分与固定相之间发生离子交换的能力差异来实现分离。离子交换色谱主要是用来分离离子或可离解的化合物。
5、简述分子蒸馏技术、膜分离技术及其原理和应用特点。
答：分子蒸馏技术：是一种特殊的液--液分离技术，它不同于传统蒸馏依靠沸点差分离原理，而是靠不同物质分子运动平均自由程的差别实现分离。当液体混合物沿加热板流动并被加热， 轻、重分子会逸出液面而进入气相，由于轻、重分子的自由程不同，因此，不同物质的分子 从液面逸出后移动距离不同，若能恰当地设置一块冷凝板，则轻分子达到冷凝板被冷凝排出， 而重分子达不到冷凝板沿混合液排出。这样，达到物质分离的目的。
膜分离技术：是指分子在水平上不同粒径分子的混合物在通过半透膜时，实现选择性分离的技术，半透膜又称半透膜或者滤膜，膜壁布满小孔，根据孔径大小可以分为：微滤膜（MF）、超滤膜（UF）、纳滤膜（NF）、反渗透膜（RO）等，膜分离都采用错流过滤方式。 6、对天然药物化学进行研究过程中常用的有机溶剂有哪些？其极性大小顺序如何？什么溶剂沸点特别
低而需隔绝明火？什么溶剂毒性特别大？什么溶剂密度大于1？哪些是亲脂性溶剂？哪些是亲水性溶剂？
答: 亲水性有机溶剂（与水任意混溶，甲、乙醇、丙酮）， 亲脂性有机溶剂（不与水任意混溶乙醚、氯仿、苯、石油醚），
石油醚－苯－乙醚－氯仿－乙酸乙酯－正丁醇－丙酮－乙醇－甲醇－水（依次增大） 沸点特别低而需隔绝明火：乙醚、石油醚 毒性特别大：氯仿、苯、甲醇 溶剂密度大于1：氯仿和二氯甲烷
7、天然药物化学成分结构鉴定时常见有哪几种波谱技术？各有什么特点？其中对结构测定最有效的技术是什么？
答:各波谱技术名称和特点：⑴ 红外光谱：主要用于检查功能基；⑵ 紫外光谱：主要用于检查共轭体系或不饱和体系大小；⑶ 核磁共振光谱：主要用来提供分子中有关氢及碳原子的类型、数目、互相连接方式、周围化学环境，以及构型、构象的结构信息等；⑷ 质谱：主要用于检测和确证化合物分子量及主要结构碎片。
第二章 糖和苷类化合物
一、填空题
1、糠醛形成反应是指具有糖类结构的成分在（ 浓硫酸 ）作用下脱水生产具有呋喃环结构的糠醛衍生物的一系列反应；糠醛衍生物则可以和许多（ 芳 胺 ）、（ 芬类 ）以及具有活性次甲基基团的化合物（ 缩合 ）生成有色化合物。据此原理配制而成的Molish试剂就是有（ 浓硫酸 ）和（ α-萘酚 ）组成，通常可以用来检查（ 糖类 ）和（ 苷类 ）成分，其阳性反应的结果现象为（两液交界面出现紫红色环）。 2、苷类又称为（ 配糖体），是（糖或糖的衍生物）与另一非糖物质通过（ 糖的端基碳原子）连接而成的一类化合物。苷中的非糖部分称为（ 苷元 ）或（配基）。按苷键原子分类，常将苷类分为（N-苷）、（O-苷）、（S-苷）和（C-苷）等。
4、苷类的溶解性与苷元和糖的结构均有关系。一般而言，苷元是（亲脂性）物质而糖是（亲水性）物质，所以苷类分子的极性、亲水性随糖基数目的增加而（ 增大）。 5、苷类常用的水解方法有（酸催化水解）、（碱催化水解）、（酶催化水解）和（Smith水解）等。对于某些在酸性条件下苷元结构不太稳定的苷类可选用（两相酸水解）、（酶水解）和Smith降解法等方法水解。
6、由于一般的苷键属缩醛结构，对烯碱较稳定，不易被碱催化水解。但（酯苷）、（酚苷）、（烯醇苷）和（β位有吸电子基团）的苷类易为碱催化水解。
7、麦芽糖酶只能使（α-葡萄糖苷）水解；苦杏仁酶主要水解（β-葡萄糖苷）。 8、苷类成分和水解苷的酶往往（ 共存 ）于同一生物体内，当生物体细胞受到外界影响而破坏时，苷类成分就会因与水解酶接触而被水解，所以新鲜药材采来以后应予以（ 迅速干燥 ）。
9、用质谱法测定苷类成分的分子量时，由于一般苷类成分的分子均较大，可以选用（ ESI-MS（或FAB-MS，或HR-MS ）等测定以便获得较大的（ 分子离子峰（即M+ ），而不能选用（EI—MS ）等，因其只能获得（ 碎片离子峰 ）。
二、简答题
1、排出下列各化合物在酸水解时的难易程度，请按由易到难的顺序列出并简单说明理由。
NOSO3KHOCH2ACSGlcGlcOBOHCH2OH OHOOH CH2OHOOOOOHOHNGlcOCDHOE
答：以上各化合物在酸水解时由易到难的顺序EBDAC。
1)苷类按水解的难易程度分：N-苷>O-苷>S-苷>C-苷,因此可得以上化合物在酸水解难易程度分为：E（N-苷）>BD（O-苷）>A（S-苷）>C（C-苷）；
2)BD的难易程度，B是酚羟基(Ar-OH)与糖形成的苷键，D是醇羟基(R-OH)与糖形成苷键，当苷元在苷键原子质子化时，芳香环对苷键原子有一定的供电作用，B比D更容易在酸水解。
2、用指定的化学方法鉴别下列各组化合物 ①
HO ② HOOHOHOHOOCH2AOHGlcOBHOHOOHOHOHOOHOOCH2OH
OHH,OHOHAB
答：化学方法
① Molish反应：B有紫色环产生，A呈阴性。(因为B为苷类化合物,它在浓硫酸或浓盐酸的作用下脱水形成糠醛衍生物与α-萘酚作用形成紫红色复合物，在糖液和浓硫酸的液面间形成紫环)
② 菲林反应：B有砖红色沉淀，A呈阴性。(因为B中有有力的酮基,具有还原型,与氢氧化铜的反应生成砖红色氧化亚铜沉淀。
3. 写出苷类成分常用的几种水解方法，并比较各方法的异同点。 答：苷类成分常用的有以下六种水解方法，
1)酸催化水解反应；苷键为缩醛结构，对酸不稳定，对碱较稳定，易被酸催化水解。酸催化水解常用的试剂是水或者烯醇，常用的催化剂是稀盐酸、稀硫酸、乙酸、甲酸等。其反应机制是苷键原子原先被质子化，然后苷键断裂形成糖基正离子或半椅式的中间体，该中间体再与水结合形成糖，并释放催化剂质子。
2)乙酰解反应； 所用的试剂是醋酐和酸，常用的酸有H2SO4、HCIO、CF3COOH和ZnCL2、BF3等。其反应机制与酸催化水解相似，但进攻的基团是CH3CO＋而不是质子。其中1)，2)的反应机制于酸催化水解相似，但进攻的基团不同1)是质子，2)是乙酰。
3)碱催化水解和β-消除反应；通常苷键对碱稳定对算不稳定，不易被碱水解。由于酚苷中的芳环具有一定的吸电子作用，使糖端基碳上氢的酸性增强有利于OH-的进攻。
4)酶催化水解反应；酶催化水解具有反应条件温和，专属性高，根据所用酶的特点可确定苷键构型，根据获得的次级苷，低聚糖可推测苷元与糖及糖与糖的连接关系，能获得原苷元等特点。
5)过碘酸裂解反应(Smith降解)；也称为SMITH降解法，是一个反应条件温和，易得到原苷元，通过反应产物可以推测糖的种类，糖与糖的连接方式以及氧环大小的一种苷键裂解方法。
6)糖醛酸苷的选择性水解反应。许多苷和聚糖中都有糖醛酸，特别是在皂苷和生物体内肝脏的代谢产物中，糖醛酸苷更为常见。
4. 对于苷元结构不稳定的化合物，宜选用哪些方法进行水解？为什么？
答：1)两相酸水解：对于那些苷原不稳定的苷，为了获得原苷原,可采用双相水解的方法，即在水解液中加入与水不互溶的有机溶剂如苯等，使水解后的苷元立即进入有机相，避免苷元长时间于算接触，达到保护苷元的目的。
2)酶水解：酶催化水解具有反应条件温和，专属性高，根据所用酶的特点可确定苷键构型，根据获得的次级苷，低聚糖可推测苷元与糖及糖与糖的连接关系，能获得原苷元等特点。