2025年大學(xué)《化學(xué)》專業(yè)題庫——天然產(chǎn)物在藥物研究中的應(yīng)用考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（請(qǐng)將正確選項(xiàng)的字母填在題后的括號(hào)內(nèi)）1.下列哪一種化合物屬于萜類化合物？A.青蒿素B.長(zhǎng)春堿C.薄荷醇D.腎上腺素2.從植物組織中提取活性成分時(shí)，若目標(biāo)成分易溶于有機(jī)溶劑但水中溶解度極小，通常優(yōu)先考慮的提取方法是？A.水蒸氣蒸餾B.溶劑提取法C.氣相色譜法D.重結(jié)晶法3.下列哪一項(xiàng)不是天然產(chǎn)物化學(xué)研究的范疇？A.天然產(chǎn)物的生物合成途徑研究B.天然產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)鑒定C.天然產(chǎn)物的全合成或半合成D.人造高分子的設(shè)計(jì)與合成4.具有顯著抗癌活性的天然產(chǎn)物紫杉醇（Taxol）屬于哪種天然產(chǎn)物類型？A.生物堿B.甾體皂苷C.萜類化合物D.酚類化合物5.在天然產(chǎn)物研究中，利用高效液相色譜（HPLC）進(jìn)行分離純化時(shí)，若目標(biāo)化合物在固定相上保留時(shí)間過長(zhǎng)，流出很慢，可能的原因是？A.檢測(cè)波長(zhǎng)選擇不當(dāng)B.柱效太低C.流動(dòng)相極性選擇過高D.樣品中雜質(zhì)過多6.天然產(chǎn)物先導(dǎo)化合物發(fā)現(xiàn)的傳統(tǒng)方法之一是？A.基于基因組學(xué)的篩選B.體外酶學(xué)篩選C.化學(xué)全合成篩選D.煉丹術(shù)士的配方記錄7.能夠提供分子式和原子種類信息，但不能確定原子連接順序和空間構(gòu)型的波譜學(xué)方法是？A.核磁共振（NMR）波譜B.質(zhì)譜（MS）C.紅外（IR）光譜D.紫外-可見（UV-Vis）光譜8.下列哪一項(xiàng)不屬于影響天然產(chǎn)物成藥性的關(guān)鍵因素？A.化學(xué)結(jié)構(gòu)復(fù)雜度B.藥代動(dòng)力學(xué)特性（吸收、分布、代謝、排泄）C.絕對(duì)生物活性D.來源的稀有性和可持續(xù)性9.從植物體中提取某水溶性生物堿，通常需要經(jīng)過的步驟包括提取、濃縮、然后是？A.萃取B.水解C.重結(jié)晶D.氣相蒸餾10.青蒿素的抗瘧機(jī)制與其能夠干擾瘧原蟲的哪種生物過程有關(guān)？A.DNA復(fù)制B.蛋白質(zhì)合成C.線粒體呼吸鏈D.脫氧血紅素合成二、填空題（請(qǐng)將答案填寫在橫線上）1.天然產(chǎn)物通常是指來源于生物體（主要是植物、動(dòng)物和微生物）的具有化學(xué)結(jié)構(gòu)的化合物。2.構(gòu)效關(guān)系（SAR）研究是天然產(chǎn)物藥物研發(fā)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，它研究的是天然產(chǎn)物結(jié)構(gòu)與其生物活性之間的關(guān)系。3.常用的天然產(chǎn)物提取方法有溶劑提取法、水蒸氣蒸餾法、壓榨法和等。4.在利用薄層色譜（TLC）進(jìn)行化合物分離或鑒定時(shí)，通常需要使用兩種不同的溶劑系統(tǒng)，分別稱為展開劑和固定相。5.核磁共振波譜中，化學(xué)位移反映的是原子核所處的化學(xué)環(huán)境，而峰面積則與該原子核的相對(duì)數(shù)量有關(guān)。6.天然產(chǎn)物化學(xué)不僅是化學(xué)學(xué)科的一個(gè)重要分支，也與藥學(xué)、生物學(xué)、農(nóng)學(xué)等學(xué)科密切相關(guān)，是發(fā)現(xiàn)新藥的重要源泉。7.將天然產(chǎn)物中的某一特定結(jié)構(gòu)單元進(jìn)行化學(xué)修飾，以改變其物理化學(xué)性質(zhì)或生物活性的過程，稱為。8.利用已知結(jié)構(gòu)的天然產(chǎn)物關(guān)鍵中間體或類似物，通過有機(jī)合成方法構(gòu)建新化合物的策略，稱為。9.鑒定未知天然產(chǎn)物結(jié)構(gòu)時(shí)，紅外光譜可以提供關(guān)于官能團(tuán)的信息，而質(zhì)譜則可以提供分子量和分子式信息。10.隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì)（CADD）等技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于天然產(chǎn)物先導(dǎo)化合物的發(fā)現(xiàn)和優(yōu)化過程。三、名詞解釋（請(qǐng)給出下列名詞的英文全稱或中文全稱，并簡(jiǎn)述其核心含義）1.指紋圖譜（Fingerprinting）2.逆合成分析（RetrosyntheticAnalysis）3.成藥性（Drug-likeness）4.生物堿（Alkaloid）5.結(jié)構(gòu)修飾（StructuralModification）四、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述從植物原料中提取天然產(chǎn)物時(shí)，選擇溶劑需要考慮哪些主要因素？2.比較薄層色譜（TLC）與柱色譜（ColumnChromatography）在分離原理、操作方式和應(yīng)用范圍上的主要異同點(diǎn)。3.簡(jiǎn)述天然產(chǎn)物化學(xué)在抗擊新發(fā)突發(fā)傳染病方面可能發(fā)揮的作用。五、論述題1.結(jié)合具體實(shí)例，論述天然產(chǎn)物在抗腫瘤藥物研發(fā)中的重要性及其面臨的挑戰(zhàn)。2.詳細(xì)闡述從天然產(chǎn)物中發(fā)現(xiàn)新藥通常需要經(jīng)歷的主要步驟，并分析每個(gè)步驟中可能遇到的關(guān)鍵問題和應(yīng)對(duì)策略。試卷答案一、選擇題1.C2.B3.D4.B5.C6.D7.B8.D9.C10.D二、填空題1.特定2.結(jié)構(gòu)-活性3.（超臨界）流體萃取法4.溶劑系統(tǒng)5.相對(duì)6.交叉學(xué)科7.結(jié)構(gòu)衍變8.半合成9.官能團(tuán)10.化學(xué)信息學(xué)三、名詞解釋1.指紋圖譜（Fingerprinting）：指利用現(xiàn)代分析技術(shù)（如色譜、光譜）獲取樣品的整體化學(xué)信息，以圖譜形式呈現(xiàn)，用于快速鑒別樣品真?zhèn)?、評(píng)價(jià)批次一致性的一種方法。核心含義是樣品整體化學(xué)特征的快速、可視化表征。2.逆合成分析（RetrosyntheticAnalysis）：指從目標(biāo)分子（未知化合物）的結(jié)構(gòu)出發(fā)，反向推導(dǎo)其可能的前體化合物的合成路線的思維方法。核心含義是目標(biāo)導(dǎo)向的合成路線設(shè)計(jì)策略。3.成藥性（Drug-likeness）：指化合物具備能夠成功轉(zhuǎn)化為上市藥物所需的一系列物理化學(xué)和生物學(xué)特性，如合適的溶解度、分子量、口服生物利用度、低毒性等。核心含義是評(píng)價(jià)化合物臨床轉(zhuǎn)化潛力的綜合指標(biāo)。4.生物堿（Alkaloid）：指一類主要存在于植物界，化學(xué)結(jié)構(gòu)上多為含氮的堿性有機(jī)化合物，通常具有復(fù)雜的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，且多表現(xiàn)出顯著的生物活性。核心含義是天然存在、含氮、堿性、結(jié)構(gòu)復(fù)雜且生物活性強(qiáng)的天然產(chǎn)物類別。5.結(jié)構(gòu)修飾（StructuralModification）：指對(duì)天然產(chǎn)物的化學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行有目的的改變，包括添加、刪除或替換原子或基團(tuán)，旨在改變其物理化學(xué)性質(zhì)、生物活性或代謝途徑的過程。核心含義是有目的地改變天然產(chǎn)物分子結(jié)構(gòu)以優(yōu)化其特性。四、簡(jiǎn)答題1.選擇溶劑時(shí)主要考慮：①目標(biāo)產(chǎn)物的溶解度：溶劑必須能很好地溶解目標(biāo)產(chǎn)物，使其在提取過程中充分進(jìn)入溶劑相。②雜質(zhì)的溶解度：溶劑應(yīng)使非目標(biāo)成分（雜質(zhì)）在提取液中溶解度最小，或在后續(xù)處理中易于去除。③溶劑的極性：通常根據(jù)“相似相溶”原理，選擇極性適宜的溶劑。對(duì)于極性目標(biāo)產(chǎn)物，可選用極性溶劑（如乙醇、甲醇、水）；對(duì)于非極性或弱極性產(chǎn)物，可選用非極性或弱極性溶劑（如己烷、二氯甲烷）。④溶劑的沸點(diǎn)和揮發(fā)性：低沸點(diǎn)、易揮發(fā)的溶劑便于后續(xù)濃縮回收，減少殘留。⑤溶劑的毒性、安全性和環(huán)境影響：優(yōu)先選用低毒、無毒、環(huán)境友好的溶劑。⑥經(jīng)濟(jì)性和可獲得性：考慮溶劑的成本和易得程度。2.相同點(diǎn)：兩者都是利用混合物在固定相和流動(dòng)相之間不同的分配系數(shù)進(jìn)行分離的技術(shù)，都基于色譜原理。不同點(diǎn)：①分離原理：TLC是在平板狀的固定相（如硅膠、氧化鋁）上進(jìn)行的，流動(dòng)相（展開劑）沿表面移動(dòng)；柱色譜是在柱狀容器內(nèi)的填充固定相上進(jìn)行的，流動(dòng)相（洗脫劑）自下而上（或自上而下）通過固定相。②操作方式：TLC操作簡(jiǎn)單快速，所需設(shè)備少；柱色譜操作相對(duì)復(fù)雜，需要準(zhǔn)備色譜柱、溶劑系統(tǒng)等，分離過程可能需要較長(zhǎng)時(shí)間。③應(yīng)用范圍：TLC常用于小量樣品的快速分離、鑒定、監(jiān)測(cè)反應(yīng)進(jìn)程或制備少量樣品；柱色譜適用于較大量樣品的分離純化，可以獲得較高純度的目標(biāo)產(chǎn)物。④分離效能：對(duì)于復(fù)雜混合物，柱色譜通常能提供更好的分離效果和更高的純度。3.天然產(chǎn)物化學(xué)在抗擊新發(fā)突發(fā)傳染病方面可發(fā)揮重要作用：①病毒抑制劑發(fā)現(xiàn)：許多抗病毒藥物來源于天然產(chǎn)物，如青蒿素類衍生物對(duì)瘧原蟲的有效性啟發(fā)了抗瘧藥物研發(fā)思路，也為抗病毒藥物提供了先導(dǎo)化合物來源。從植物、微生物中篩選具有廣譜抗病毒活性的天然產(chǎn)物，是應(yīng)對(duì)新發(fā)病毒感染的重要途徑。②細(xì)胞因子調(diào)節(jié)劑：一些天然產(chǎn)物具有調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)、抑制過度炎癥反應(yīng)的作用，可用于治療由病毒感染引發(fā)的嚴(yán)重免疫紊亂。③抗細(xì)菌/真菌藥物：面對(duì)耐藥菌感染，從天然環(huán)境（如土壤、海洋、植物）中發(fā)掘新的抗菌、抗真菌天然產(chǎn)物，是尋找新型抗生素和抗真菌藥物的重要來源。④快速響應(yīng)：天然產(chǎn)物的篩選和開發(fā)相對(duì)較快，可以在新發(fā)傳染病暴發(fā)時(shí)提供初步有效的治療選擇，為后續(xù)合成藥物或疫苗的研發(fā)贏得時(shí)間。⑤多靶點(diǎn)作用：天然產(chǎn)物結(jié)構(gòu)復(fù)雜多樣，常具有多靶點(diǎn)結(jié)合能力，可能同時(shí)抑制病毒復(fù)制多個(gè)環(huán)節(jié)或調(diào)節(jié)多種免疫因子，有助于克服病毒耐藥性和減少副作用。五、論述題1.天然產(chǎn)物在抗腫瘤藥物研發(fā)中具有重要地位，貢獻(xiàn)了眾多成功的抗癌藥物。例如，紫杉醇（Taxol）來自太平洋紅豆杉，已成為治療卵巢癌、乳腺癌等的重要藥物；長(zhǎng)春堿類（如長(zhǎng)春新堿）來自長(zhǎng)春花，是常用的化療藥物。其重要性體現(xiàn)在：①提供獨(dú)特結(jié)構(gòu)先導(dǎo)：天然產(chǎn)物結(jié)構(gòu)復(fù)雜新穎，是發(fā)現(xiàn)具有全新作用機(jī)制抗癌藥的重要來源。②活性高、選擇性好：許多天然產(chǎn)物具有顯著的抗腫瘤活性，且對(duì)某些腫瘤細(xì)胞具有選擇性。③豐富作用靶點(diǎn)：天然產(chǎn)物可以作用于腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)、增殖、凋亡、侵襲轉(zhuǎn)移等多個(gè)環(huán)節(jié)的關(guān)鍵靶點(diǎn)。面臨的挑戰(zhàn)包括：①資源有限與可持續(xù)性問題：許多產(chǎn)生有效成分的植物或微生物資源稀少，過度采挖導(dǎo)致資源枯竭和環(huán)境破壞。②結(jié)構(gòu)復(fù)雜導(dǎo)致成藥性差：天然產(chǎn)物結(jié)構(gòu)復(fù)雜，往往溶解性差、穩(wěn)定性低、代謝途徑復(fù)雜，成藥性（Drug-likeness）面臨挑戰(zhàn)。③成本高昂：傳統(tǒng)提取分離方法復(fù)雜，純化難度大，導(dǎo)致成本高。④知識(shí)產(chǎn)權(quán)問題：許多傳統(tǒng)知識(shí)受知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)限制。應(yīng)對(duì)策略包括：利用現(xiàn)代生物技術(shù)（如基因工程、合成生物學(xué)）進(jìn)行資源二次開發(fā)或人工合成；結(jié)合化學(xué)、生物學(xué)和計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾和成藥性優(yōu)化；發(fā)展高效、綠色的提取分離技術(shù)；加強(qiáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)與合作。2.從天然產(chǎn)物中發(fā)現(xiàn)新藥通常經(jīng)歷以下主要步驟：①資源調(diào)查與樣品采集：基于傳統(tǒng)醫(yī)藥知識(shí)、文獻(xiàn)報(bào)道或生物活性篩選模型，確定研究目標(biāo)（如特定植物、微生物），采集樣品。②初步篩選與活性追蹤：將樣品提取物或成分進(jìn)行體外（如細(xì)胞實(shí)驗(yàn)）或體內(nèi)（如動(dòng)物模型）的生物活性篩選，發(fā)現(xiàn)具有潛在藥用價(jià)值的活性部位或單體。③有效成分分離與鑒定：利用各種色譜、波譜等分析技術(shù)，從活性部位中分離純化目標(biāo)活性成分，并確定其化學(xué)結(jié)構(gòu)。④生物活性確證與機(jī)制研究：對(duì)分離得到的單體進(jìn)行確證實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證其生物活性，并深入探究其作用機(jī)制。⑤藥理毒理研究：在細(xì)胞和動(dòng)物模型中系統(tǒng)評(píng)價(jià)目標(biāo)化合物的藥效學(xué)（作用、劑量-效應(yīng)關(guān)系、作用時(shí)效等）和藥代動(dòng)力學(xué)（吸收、分布、代謝、排泄）特性，并進(jìn)行急性、慢性毒性試驗(yàn)。⑥成藥性評(píng)價(jià)與優(yōu)化：評(píng)估化合物的成藥性（如溶解性、穩(wěn)定性、與人蛋白結(jié)合能力等），如有不足，則進(jìn)行化學(xué)結(jié)構(gòu)修飾或合成類似物，進(jìn)行優(yōu)化研究。⑦臨床前研究：綜合藥效、藥代、毒理數(shù)據(jù)進(jìn)行安全性評(píng)價(jià)