天然藥物化學習題(含參考答案)一、單項選擇題1.兩相溶劑萃取法的原理是利用混合物中各成分在兩相溶劑中的（）A.比重不同B.分配系數(shù)不同C.分離系數(shù)不同D.萃取常數(shù)不同E.介電常數(shù)不同參考答案：B。兩相溶劑萃取法是根據(jù)混合物中各成分在兩種互不相溶的溶劑中分配系數(shù)的差異進行分離的。分配系數(shù)是指在一定溫度和壓力下，溶質(zhì)在兩種互不相溶的溶劑中達到平衡時，在兩相中的濃度之比。2.可將天然藥物水提液中的親水性成分萃取出來的溶劑是（）A.乙醚B.醋酸乙酯C.丙酮D.正丁醇E.乙醇參考答案：D。正丁醇是親水性有機溶劑，能與水分層，可將天然藥物水提液中的親水性成分萃取出來。乙醚、醋酸乙酯為親脂性有機溶劑，主要萃取親脂性成分；丙酮和乙醇能與水互溶，不能用于萃取水提液中的成分。3.紅外光譜的單位是（）A.cm?1B.nmC.m/zD.mmE.δ參考答案：A。紅外光譜的橫坐標通常用波數(shù)（cm?1）表示，它反映了紅外光的能量。nm是紫外-可見光譜中波長的單位；m/z是質(zhì)譜中質(zhì)荷比的單位；mm是長度單位；δ是核磁共振譜中化學位移的單位。4.聚酰胺薄層色譜，下列展開劑中展開能力最強的是（）A.30%乙醇B.無水乙醇C.70%乙醇D.丙酮E.水參考答案：D。聚酰胺色譜是通過氫鍵吸附進行分離的。展開劑的極性越小，對聚酰胺的洗脫能力越強。在這些展開劑中，丙酮的極性最小，展開能力最強。5.苷類化合物糖的端基質(zhì)子的化學位移值在（）A.1.0-1.5B.2.5-3.5C.4.3-6.0D.6.5-7.5E.7.5-8.5參考答案：C。苷類化合物中糖的端基質(zhì)子由于受到糖環(huán)和苷鍵的影響，其化學位移值一般在4.3-6.0之間。6.提取苷類成分時，為抑制或破壞酶常加入一定量的（）A.硫酸B.酒石酸C.碳酸鈣D.氫氧化鈉E.碳酸鈉參考答案：C。在提取苷類成分時，為了抑制或破壞酶的活性，常加入碳酸鈣等弱堿性物質(zhì)，以中和植物中的酸性物質(zhì)，防止酶解。硫酸、酒石酸為酸性物質(zhì)，會促進酶的活性；氫氧化鈉和碳酸鈉堿性較強，可能會破壞苷類結(jié)構(gòu)。7.用離子交換樹脂法分離有機酸時，宜用（）A.強酸性陽離子交換樹脂B.弱酸性陽離子交換樹脂C.強堿性陰離子交換樹脂D.弱堿性陰離子交換樹脂E.磺酸型陽離子交換樹脂參考答案：C。有機酸具有酸性，在溶液中會解離出陰離子。強堿性陰離子交換樹脂對陰離子有較強的交換能力，可用于分離有機酸。8.季銨型生物堿分離常用（）A.水蒸汽蒸餾法B.雷氏銨鹽法C.升華法D.聚酰胺色譜法E.硅膠色譜法參考答案：B。季銨型生物堿易溶于水，難溶于親脂性有機溶劑。雷氏銨鹽可與季銨型生物堿生成難溶性復鹽沉淀，通過沉淀的分離和進一步處理可得到季銨型生物堿。水蒸汽蒸餾法適用于具有揮發(fā)性的生物堿；升華法適用于具有升華性質(zhì)的物質(zhì)；聚酰胺色譜法和硅膠色譜法一般用于分離其他類型的生物堿。9.中藥的水提液中有效成分是親水性物質(zhì)，應選用的萃取溶劑是（）A.丙酮B.乙醇C.正丁醇D.氯仿E.石油醚參考答案：C。正丁醇能與水分層，且對親水性成分有較好的溶解性，可用于從中藥水提液中萃取親水性有效成分。丙酮和乙醇能與水互溶，不能用于萃?。宦确潞褪兔褳橛H脂性有機溶劑，主要萃取親脂性成分。10.黃酮類化合物的基本碳架是（）A.C?-C?-C?B.C?-C?-C?C.C?-C?-C?D.C?-C?E.C?-C?參考答案：A。黃酮類化合物的基本母核是2-苯基色原酮，其基本碳架為C?-C?-C?，即兩個苯環(huán)（C?）通過一個三碳鏈（C?）相連。二、多項選擇題1.下列有關(guān)硅膠的論述，正確的是（）A.與物質(zhì)的吸附屬于物理吸附B.對極性物質(zhì)具有較強的吸附能力C.對非極性物質(zhì)具有較強的吸附能力D.一般顯酸性E.含水量越多，吸附力越小參考答案：ABDE。硅膠是一種常用的吸附劑，其與物質(zhì)的吸附屬于物理吸附。它對極性物質(zhì)具有較強的吸附能力，因為硅膠表面有許多硅醇基，能與極性物質(zhì)形成氫鍵等作用力。硅膠一般顯酸性，其含水量越多，表面的硅醇基被水占據(jù)，吸附力越小。2.測定和確定化合物結(jié)構(gòu)的方法包括（）A.確定單體B.物理常數(shù)測定C.確定極性大小D.測定熒光性質(zhì)和溶解性E.解析各種光譜參考答案：ABE。測定和確定化合物結(jié)構(gòu)的方法包括確定化合物是否為單體，通過測定物理常數(shù)（如熔點、沸點、比旋度等）來初步了解化合物的性質(zhì)，以及解析各種光譜（如紫外光譜、紅外光譜、核磁共振譜、質(zhì)譜等）來確定化合物的結(jié)構(gòu)。確定極性大小和測定熒光性質(zhì)、溶解性主要用于化合物的分離和初步鑒別，不能直接確定化合物的結(jié)構(gòu)。3.屬于親脂性成分的是（）A.葉綠素B.鞣質(zhì)C.油脂D.揮發(fā)油E.蛋白質(zhì)參考答案：ACD。葉綠素、油脂和揮發(fā)油都具有較強的親脂性，易溶于親脂性有機溶劑。鞣質(zhì)是多元酚類化合物，具有較強的親水性；蛋白質(zhì)是大分子化合物，一般也具有親水性。4.從中藥中提取黃酮類化合物可采用（）A.溶劑提取法B.鉛鹽沉淀法C.堿溶酸沉法D.水蒸氣蒸餾法E.聚酰胺色譜法參考答案：ABC。溶劑提取法是提取黃酮類化合物最常用的方法，可根據(jù)黃酮類化合物的極性選擇合適的溶劑。鉛鹽沉淀法可利用黃酮類化合物與鉛鹽形成沉淀的性質(zhì)進行分離。堿溶酸沉法是利用黃酮類化合物在堿性溶液中溶解，加酸后沉淀析出的性質(zhì)進行提取和分離。水蒸氣蒸餾法適用于具有揮發(fā)性的成分，黃酮類化合物一般不具有揮發(fā)性，不能用該方法提取。聚酰胺色譜法是用于分離黃酮類化合物的方法，而不是提取方法。5.下列有關(guān)游離蒽醌類化合物的論述，正確的是（）A.多為有色固體B.多有熒光C.具有升華性D.具有酸性E.可溶于乙醇參考答案：ABCDE。游離蒽醌類化合物多為有色固體，顏色一般為黃、橙、紅等。多數(shù)具有熒光，尤其是在紫外光下。它們具有升華性，可通過升華法進行分離和純化。蒽醌類化合物含有酚羥基等酸性基團，具有酸性。同時，它們可溶于乙醇等有機溶劑。6.分離生物堿時，可利用（）A.堿性差異B.溶解性差異C.分子大小差異D.極性差異E.特殊官能團差異參考答案：ABCDE。分離生物堿時，可以利用生物堿的堿性差異，通過不同pH值的溶液進行萃取分離；利用溶解性差異，如利用生物堿鹽和游離堿在不同溶劑中的溶解性進行分離；利用分子大小差異，可采用凝膠過濾色譜等方法；利用極性差異，可采用硅膠色譜等方法；利用特殊官能團差異，如含有酚羥基的生物堿可采用堿溶酸沉法進行分離。7.屬于氧苷的是（）A.紅景天苷B.天麻苷C.蘆薈苷D.苦杏仁苷E.巴豆苷參考答案：ABD。氧苷是苷元與糖通過氧原子相連的苷。紅景天苷、天麻苷和苦杏仁苷都屬于氧苷。蘆薈苷是碳苷，苷元與糖通過碳原子相連；巴豆苷是氮苷，苷元與糖通過氮原子相連。8.影響聚酰胺吸附能力的因素有（）A.酚羥基的數(shù)目B.酚羥基的位置C.分子芳香化程度D.化合物類型E.洗脫劑種類參考答案：ABCDE。聚酰胺吸附是通過氫鍵進行的。酚羥基的數(shù)目越多，形成氫鍵的能力越強，吸附能力越強；酚羥基的位置也會影響氫鍵的形成，從而影響吸附能力。分子芳香化程度越高，π-π共軛作用越強，吸附能力也越強。不同類型的化合物與聚酰胺的吸附作用不同。洗脫劑的種類和極性會影響聚酰胺對化合物的洗脫能力，從而間接影響吸附效果。三、填空題1.天然藥物化學成分的分離主要依據(jù)分配系數(shù)差異、溶解度差異、酸堿度差異、分子量差異、極性差異等，根據(jù)上述差異主要采用的方法有（）、（）、（）、（）和（）等。參考答案：兩相溶劑萃取法、沉淀法、離子交換樹脂法、凝膠過濾法、吸附色譜法。兩相溶劑萃取法是根據(jù)分配系數(shù)差異進行分離；沉淀法是根據(jù)溶解度差異進行分離；離子交換樹脂法是根據(jù)酸堿度差異進行分離；凝膠過濾法是根據(jù)分子量差異進行分離；吸附色譜法是根據(jù)極性差異進行分離。2.常用的沉淀法有（）、（）和（）等。參考答案：酸堿沉淀法、試劑沉淀法、鉛鹽沉淀法。酸堿沉淀法是利用物質(zhì)的酸堿性，通過調(diào)節(jié)pH值使物質(zhì)沉淀或溶解；試劑沉淀法是利用某些試劑與特定成分形成沉淀進行分離；鉛鹽沉淀法是利用鉛鹽與某些成分形成沉淀進行分離。3.酚性季銨堿可溶于（）、（）、（）等溶劑。參考答案：水、甲醇、乙醇。酚性季銨堿具有季銨堿的強堿性和酚羥基的弱酸性，易溶于極性溶劑如水、甲醇、乙醇等。4.游離香豆素及其苷分子中具有（）結(jié)構(gòu)，在（）溶液中可水解開環(huán)，形成易溶于（）的（）鹽，加（）又環(huán)合成難溶于（）的（）而沉淀析出。參考答案：內(nèi)酯、稀堿、水、順鄰羥基桂皮酸鹽、酸、水、游離香豆素。香豆素類化合物具有內(nèi)酯結(jié)構(gòu)，在稀堿溶液中內(nèi)酯環(huán)可水解開環(huán)，形成順鄰羥基桂皮酸鹽，該鹽易溶于水。加酸后，順鄰羥基桂皮酸鹽又會環(huán)合形成難溶于水的游離香豆素而沉淀析出。5.黃酮類化合物的顏色與分子中是否存在（）及（）的數(shù)目和位置有關(guān)。參考答案：交叉共軛體系、助色團。黃酮類化合物的顏色主要取決于分子中是否存在交叉共軛體系以及助色團（如羥基、甲氧基等）的數(shù)目和位置。交叉共軛體系使化合物能夠吸收可見光，產(chǎn)生顏色；助色團的存在會影響化合物對光的吸收波長和強度，從而影響顏色。四、簡答題1.簡述聚酰胺色譜的原理、吸附強弱的影響因素。答：聚酰胺色譜的原理是通過氫鍵吸附進行分離。聚酰胺分子中有許多酰胺基，可與酚羥基、羧基、羰基等形成氫鍵。當樣品溶液通過聚酰胺柱時，溶質(zhì)分子與聚酰胺之間形成氫鍵而被吸附，不同的溶質(zhì)分子與聚酰胺形成氫鍵的能力不同，從而實現(xiàn)分離。吸附強弱的影響因素主要有以下幾點：-酚羥基的數(shù)目：酚羥基數(shù)目越多，形成氫鍵的能力越強，吸附能力越強。例如，黃酮類化合物中，多羥基黃酮比少羥基黃酮在聚酰胺上的吸附能力強。-酚羥基的位置：酚羥基的位置不同，形成氫鍵的難易程度不同。一般來說，處于鄰位或?qū)ξ坏姆恿u基比間位的酚羥基更容易形成氫鍵，吸附能力更強。-分子芳香化程度：分子芳香化程度越高，π-π共軛作用越強，吸附能力越強。例如，黃酮類化合物比二氫黃酮類化合物的芳香化程度高，在聚酰胺上的吸附能力也更強。-化合物類型：不同類型的化合物與聚酰胺的吸附作用不同。例如，黃酮類化合物、蒽醌類化合物等與聚酰胺的吸附作用較強，而糖類等極性化合物的吸附作用較弱。-洗脫劑種類：洗脫劑的極性越小，對聚酰胺的洗脫能力越強。例如，在聚酰胺色譜中，水的洗脫能力最弱，丙酮等極性小的溶劑洗脫能力強。2.簡述堿溶酸沉法提取分離香豆素類化合物的原理，并說明提取分離時應注意的問題。答：原理：香豆素類化合物具有內(nèi)酯結(jié)構(gòu)，在稀堿溶液中，內(nèi)酯環(huán)可水解開環(huán)，形成順鄰羥基桂皮酸鹽，該鹽易溶于水。加酸后，順鄰羥基桂皮酸鹽又會環(huán)合形成難溶于水的游離香豆素而沉淀析出。利用這一性質(zhì)，可采用堿溶酸沉法提取分離香豆素類化合物。注意的問題：-堿的濃度：堿的濃度不宜過高，否則可能會使香豆素類化合物發(fā)生不可逆的開環(huán)反應，生成酚鹽等難以環(huán)合的產(chǎn)物。一般使用稀堿溶液，如0.5%-1%的氫氧化鈉溶液。-加熱時間：加熱時間不宜過長，以免香豆素類化合物結(jié)構(gòu)被破壞。在堿水解過程中，應控制適當?shù)臏囟群蜁r間，一般在室溫或低溫下進行。-加酸的pH值：加酸時，應控制pH值在合適的范圍，使順鄰羥基桂皮酸鹽能夠充分環(huán)合形成游離香豆素。一般將pH值調(diào)至酸性，如pH3-4。-防止氧化：香豆素類化合物在堿性條件下容易被氧化，因此在提取分離過程中應盡量避免與空氣接觸，可在氮氣保護下進行操作。3.簡述苷鍵裂解的方法及其特點。答：苷鍵裂解的方法主要有以下幾種：-酸催化水解：-特點：常用的酸有鹽酸、硫酸等。酸催化水解的反應機理是苷原子先質(zhì)子化，然后苷鍵斷裂。水解的難易程度與苷鍵原子的電子云密度、空間位阻等因素有關(guān)。一般來說，N-苷最易水解，O-苷次之，S-苷和C-苷較難水解。酸催化水解的優(yōu)點是反應速度較快，但可能會導致苷元結(jié)構(gòu)的破壞，尤其是在強酸和高溫條件下。-堿催化水解：-特點：適用于酯苷、酚苷等具有酯鍵或酚羥基的苷。堿催化水解的機理是堿與苷元上的酸性基團反應，使苷鍵斷裂。反應條件相對溫和，一般不會破壞苷元的結(jié)構(gòu)，但適用范圍較窄。-酶催化水解：-特點：酶催化水解具有專屬性強的特點，不同的酶只能水解特定類型的苷鍵。例如，麥芽糖酶只能水解α-葡萄糖苷鍵，苦杏仁酶只能水解β-葡萄糖苷鍵。酶催化水解的反應條件溫和，不會破壞苷元的結(jié)構(gòu)，可用于確定苷鍵的構(gòu)型。-氧化開裂法（Smith裂解）：-特點：該方法先將苷用高碘酸氧化，然后用硼氫化鈉還原，最后在稀酸中水解。氧化開裂法適用于難以用酸水解的C-苷，能夠得到完整的苷元和糖的碎片，可用于推測苷元與糖的連接方式。五、論述題1.論述從中藥中提取、分離黃酮類化合物的方法。答：從中藥中提取、分離黃酮類化合物的方法如下：提取方法-溶劑提取法：-這是最常用的方法。根據(jù)黃酮類化合物的極性不同，可選擇不同的溶劑。對于極性較大的黃酮苷類，常用水、甲醇、乙醇等極性溶劑提取。例如，用70%-80%的乙醇提取槐米中的蘆丁。對于極性較小的游離黃酮類，可選用乙醚、氯仿等親脂性有機溶劑提取。-提取方式可以采用浸漬法、滲漉法、回流提取法等。浸漬法適用于熱敏性成分的提取，但提取效率較低；滲漉法提取效率較高，但操作時間較長；回流提取法提取效率高，但需要加熱，可能會對某些熱敏性成分造成破壞。-堿溶酸沉法：-由于黃酮類化合物具有酚羥基，顯酸性，可溶于堿液中。因此，可先將中藥用稀堿溶液提取，使黃酮類化合物以鹽的形式溶解在堿液中。然后，向提取液中加入酸，調(diào)節(jié)pH值至酸性，使黃酮類化合物沉淀析出。例如，從槐米中提取蘆丁，可先用石灰乳提取，然后加鹽酸酸化沉淀蘆丁。-使用該方法時，應注意堿的濃度不宜過高，以免破壞黃酮類化合物的結(jié)構(gòu)；加酸時，應控制pH值在合適的范圍，使黃酮類化合物能夠充分沉淀。-水蒸氣蒸餾法：-對于具有揮發(fā)性的黃酮類化合物，如某些黃酮醇的揮發(fā)性衍生物，可采用水蒸氣蒸餾法提取。該方法利用了化合物的揮發(fā)性，通過水蒸氣將其帶出，然后冷凝收集。但具有揮發(fā)性的黃酮類化合物相對較少，因此該方法的應用范圍較窄。分離方法-溶劑萃取法：-根據(jù)黃酮類化合物在不同溶劑中的溶解度差異進行分離。例如，用乙醚萃取水提取液，可將游離黃酮類化合物從水相轉(zhuǎn)移到乙醚相中，而黃酮苷類則留在水相中。然后，再用不同極性的溶劑對乙醚相或水相進行進一步的萃取分離。-柱色譜法：-硅膠柱色譜：硅膠是常用的吸附劑，可用于分離極性不同的黃酮類化合物。一般來說，極性小的黃酮類化合物先被洗脫下來，極性大的后被洗脫下來。洗脫劑可選用石油醚-乙酸乙酯、氯仿-甲醇等混合溶劑。-聚酰胺柱色譜：聚酰胺通過氫鍵吸附進行分離。其對黃酮類化合物的吸附能力與酚羥基的數(shù)目、位置等因素有關(guān)。常用的洗脫劑有水、乙醇、丙酮等。聚酰胺柱色譜分離效果好，尤其適用于分離黃酮苷和游離黃酮。-凝膠柱色譜：凝膠柱色譜是根據(jù)分子大小進行分離的。黃酮苷類分子較大，在凝膠柱中被排阻，先被洗脫下來；而游離黃酮類分子較小，進入凝膠孔內(nèi)，后被洗脫下來。常用的凝膠有葡聚糖凝膠等。-pH梯度萃取法：-利用黃酮類化合物酚羥基酸性強弱的不同，采用不同pH值的緩沖溶液進行萃取分離。例如，7,4'-二羥基黃酮的酸性較強，可溶于pH8-9的緩沖溶液中；而5-羥基黃酮的酸性較弱，需要在pH12左右的緩沖溶液中才能溶解。通過調(diào)節(jié)緩沖溶液的pH值，可將不同酸性的黃酮類化合物分離出來。2.論述生物堿的提取、分離方法及其原理。答：生物堿的提取、分離方法及其原理如下：提取方法-溶劑提取法：-水或酸水提取法：原理是生物堿在酸性條件下成鹽而溶于水。常用0.5%-2%的鹽酸、硫酸等酸水提取。提取方式可采用浸漬法、滲漉法等。該方法的優(yōu)點是操作簡單，缺點是提取液體積大，濃縮困難，且雜質(zhì)較多。-醇類溶劑提取法：大多數(shù)生物堿及其鹽都能溶于甲醇、乙醇等醇類溶劑。該方法的原理是利用醇的溶解性將生物堿提取出來?？刹捎没亓魈崛》ā⒔n法等。醇類溶劑提取法的優(yōu)點是提取效率較高，且能提取出多種類型的生物堿，但提取液中也會含有一些親脂性雜質(zhì)。-親脂性有機溶劑提取法：游離生物堿易溶于親脂性有機溶劑，如氯仿、乙醚等。使用該方法時，需先將中藥用堿水濕潤，使生物堿游離出來，然后用親脂性有機溶劑提取。該方法的原理是利用游離生物堿在親脂性有機溶劑中的溶解性進行提取。其優(yōu)點是提取液中雜質(zhì)較少，但操作較為復雜，且有機溶劑易燃、有毒。-離子交換樹脂法：-原理是生物堿鹽在水溶液中解離出的陽離子可與離子交