天然藥物化學(xué)期末復(fù)習(xí)重點解析引言：學(xué)科邏輯與復(fù)習(xí)方向天然藥物化學(xué)以天然藥物中化學(xué)成分的結(jié)構(gòu)-性質(zhì)-活性-制備關(guān)聯(lián)為核心研究邏輯。期末考核圍繞“成分結(jié)構(gòu)特征→理化性質(zhì)→提取分離策略→波譜解析→藥理活性”的知識鏈條展開，需建立系統(tǒng)性框架，而非孤立記憶知識點。第一章化學(xué)成分的結(jié)構(gòu)類型與理化性質(zhì)1.1生物堿類結(jié)構(gòu)特征：含氮有機化合物（多數(shù)具堿性，少數(shù)如秋水仙堿呈中性），母核涵蓋吡啶、喹啉、異喹啉、吲哚等類型。核心考點：堿性排序（?？迹弘一ㄈ珉乙亦ぃ?gt;季銨堿（如小檗堿）>脂肪胺（如麻黃堿）>芳雜環(huán)（吡啶型，如煙堿）>酰胺型（如秋水仙堿）。溶解性：游離堿易溶于氯仿、乙醚等親脂性溶劑，成鹽后（除小檗堿鹽酸鹽）易溶于水；麻黃堿因分子內(nèi)氫鍵，水溶性優(yōu)于多數(shù)生物堿。鑒別反應(yīng)：碘化鉍鉀（橘紅色沉淀）、硅鎢酸（淡黃色沉淀）為通用反應(yīng)；麻黃堿需用銅絡(luò)鹽反應(yīng)（加硫酸銅-氫氧化鈉顯藍(lán)紫色）鑒別。1.2黃酮類化合物結(jié)構(gòu)特征：2-苯基色原酮（C?-C?-C?）骨架，依B環(huán)連接位置、三碳鏈氧化程度、成環(huán)狀態(tài)分為黃酮、黃酮醇、二氫黃酮、異黃酮等。核心考點：顏色反應(yīng)：鹽酸-鎂粉反應(yīng)（多數(shù)黃酮顯橙紅~紫紅色，二氫黃酮更顯著）；四氫硼鈉反應(yīng)（二氫黃酮專屬，顯紅~紫紅色）；鋯鹽-枸櫞酸反應(yīng)（區(qū)分3-OH與5-OH：3-OH黃酮加ZrOCl?顯黃色，加枸櫞酸不褪色）。酸性與分離：7,4’-二OH（如芹菜素）>7-或4’-OH>一般酚OH>5-OH，可通過pH梯度萃取分離（5%NaHCO?萃7,4’-二OH，5%Na?CO?萃7-或4’-OH，0.2%NaOH萃一般酚OH，4%NaOH萃5-OH）。1.3蒽醌類化合物結(jié)構(gòu)特征：蒽核駢合苯環(huán)（單蒽核、雙蒽核），天然產(chǎn)物多為蒽醌（如大黃素）、蒽酚、蒽酮衍生物。核心考點：酸性排序（分離依據(jù)）：含-COOH（如大黃酸）>含兩個β-OH（如大黃素）>含一個β-OH（如蘆薈大黃素）>含兩個α-OH（如大黃酚）>含一個α-OH（如茜草素）。顏色反應(yīng)：Borntr?ger反應(yīng)（堿液中顯紅~紫紅色，蒽醌類專屬）；醋酸鎂反應(yīng)（不同羥基取代顯黃、橙、紅等，可區(qū)分取代位置）。1.4皂苷類化合物結(jié)構(gòu)特征：甾體（如薯蕷皂苷元）或三萜（如齊墩果酸）母核與糖鏈連接，具表面活性（發(fā)泡性）。核心考點：溶解性：皂苷可溶于水（振搖產(chǎn)持久性泡沫），難溶于有機溶劑；皂苷元則相反（易溶于親脂性溶劑）。特殊性質(zhì)：溶血作用（水溶液靜脈注射致紅細(xì)胞破裂，口服無此作用）；Liebermann-Burchard反應(yīng)（甾體皂苷顯藍(lán)綠色，三萜皂苷顯紅→紫→藍(lán)→綠→污綠）。1.5萜類與揮發(fā)油結(jié)構(gòu)特征：異戊二烯（C?H?）為基本單元，依異戊二烯數(shù)分為單萜（2個，如薄荷醇）、倍半萜（3個，如青蒿素）、二萜（4個，如紫杉醇）等；揮發(fā)油為單萜/倍半萜的混合物（具揮發(fā)性、芳香性）。核心考點：分類依據(jù)：單萜（C??，如檸檬醛）、倍半萜（C??，如莪術(shù)醇）、二萜（C??，如穿心蓮內(nèi)酯）、三萜（C??，如人參皂苷）。揮發(fā)油特性：可隨水蒸氣蒸餾，低溫下析出“腦”（如薄荷腦、樟腦）；化學(xué)常數(shù)（酸值、酯值、皂化值）反映游離酸、酯、總酯含量。第二章提取分離技術(shù)的核心考點2.1提取方法：原理與應(yīng)用溶劑提取法：依“相似相溶”選擇溶劑：親脂性成分（揮發(fā)油、甾體皂苷元）用石油醚、乙醚；中等極性成分（黃酮苷、生物堿鹽）用乙醇、丙酮；親水性成分（多糖、氨基酸）用甲醇、水。實例：乙醇提取總生物堿（兼顧游離堿與鹽的溶解性）；水提醇沉法除多糖、蛋白（如提取中藥黃酮苷）。水蒸氣蒸餾法：適用于具揮發(fā)性、能隨水蒸氣蒸餾且不被破壞的成分（如揮發(fā)油、小分子生物堿如麻黃堿）。超臨界流體萃取（SFE）：以CO?為溶劑（臨界溫度31.3℃、壓力7.38MPa），提取熱敏性成分（如青蒿素），無有機溶劑殘留。2.2分離方法：邏輯與操作柱色譜法：硅膠柱：極性吸附，適用于中性/酸性成分（黃酮、蒽醌），洗脫劑極性由小到大（石油醚-乙酸乙酯梯度）。聚酰胺柱：氫鍵吸附，適用于黃酮、酚酸類，洗脫能力：水<甲醇<乙醇<稀堿<濃堿（如蘆?。?-O-糖）比槲皮素（游離）難洗脫，因糖鏈削弱氫鍵作用）。大孔樹脂柱：分子篩+吸附，適用于皂苷、苷類，水洗脫糖、蛋白，乙醇洗脫皂苷（如人參皂苷的富集）。pH梯度萃取法：利用成分酸堿性差異分離。實例：總生物堿的分離（酸水溶解→堿化（pH由低到高）→氯仿萃取，堿性強的生物堿先被萃取）；黃酮的pH梯度萃?。ㄒ?.2）。結(jié)晶法：關(guān)鍵是“熱溶冷析”，選擇合適溶劑（如乙醇-水混合溶劑），控制降溫速度（慢降溫得大晶體，利于純化）。第三章波譜解析的關(guān)鍵思路3.1UV光譜：結(jié)構(gòu)類型的初步判斷黃酮類：甲醇溶劑中，帶I（____nm）反映B環(huán)取代，帶II（____nm）反映A環(huán)取代。加入AlCl?：帶I紅移（>350nm）且強度增加→含鄰二酚羥基；帶I紅移（<350nm）→含3-OH或5-OH。蒽醌類：苯醌（____nm）、萘醌（230nm、260nm、300nm）、蒽醌（252nm、272nm、418nm），羥基取代使吸收峰紅移（如大黃素因多羥基紅移）。3.2IR光譜：官能團的特征識別生物堿：季銨堿（____cm?1，C-N伸縮），芳香胺（____cm?1，N-H伸縮），酰胺（____cm?1，C=O伸縮）。皂苷：甾體皂苷（980cm?1（強）、920cm?1（中）、900cm?1（弱）、860cm?1（弱），反映螺甾烷結(jié)構(gòu)）；三萜皂苷（無上述特征，依母核不同有差異）。3.3NMR光譜：結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)的解析1H-NMR：糖的端基氫（δ4.5-6.0，d峰，J=6-8Hz為β-構(gòu)型，J=2-4Hz為α-構(gòu)型）；黃酮的H-3（δ6.0-6.5，s峰，二氫黃酮為δ5.0-5.5，dd峰）。13C-NMR：黃酮的C-2（δ____）、C-4（δ____）；生物堿的季銨碳（δ50-70）、芳香碳（δ____）。3.4MS光譜：分子量與碎片離子的線索EI-MS：分子離子峰（M?）穩(wěn)定性：芳香族（黃酮、蒽醌）>脂肪族（萜類）；碎片離子反映結(jié)構(gòu)片段（如黃酮的[M-CH?]?、[M-CO]?）。ESI-MS：適用于極性大、難氣化的成分（皂苷、肽類），常出現(xiàn)[M+H]?、[M+Na]?等準(zhǔn)分子離子峰，可直接測分子量。第四章典型活性成分的綜合應(yīng)用4.1生物堿類：結(jié)構(gòu)-藥理關(guān)聯(lián)小檗堿（季銨堿）：黃連的主要成分，具廣譜抗菌（抑制細(xì)菌DNA合成）、降血糖作用；季銨基團增強水溶性，利于口服吸收。麻黃堿（仲胺）：麻黃的活性成分，擬腎上腺素作用（舒張支氣管、升壓）；分子內(nèi)氫鍵使代謝減慢，作用持久。4.2黃酮類：天然抗氧化劑蘆?。?,3’,4’-三OH，3-O-蕓香糖）：槐米的主要成分，具維生素P樣作用（維持血管彈性）、抗氧化（清除自由基）；多羥基（尤其是鄰二酚羥基）是活性關(guān)鍵。槲皮素（7,3’,4’-三OH，游離）：比蘆丁更易透膜，抗癌、抗炎活性更強；3-OH與4’-OH的協(xié)同作用增強自由基清除能力。4.3萜類：多靶點生物活性青蒿素（倍半萜內(nèi)酯）：青蒿的抗瘧成分，過氧橋鍵是抗瘧活性中心（產(chǎn)生自由基，破壞瘧原蟲膜結(jié)構(gòu)）；衍生物（雙氫青蒿素、青蒿琥酯）水溶性增強，療效提升。紫杉醇（二萜）：紅豆杉的抗癌成分，通過穩(wěn)定微管蛋白阻止細(xì)胞有絲分裂；C-13側(cè)鏈（苯甲?；┦腔钚员匦杌鶊F。復(fù)習(xí)策略：高效整合知識1.框架化記憶：以“結(jié)構(gòu)類型→理化性質(zhì)→提取分離→波譜→活性”為線索繪制思維導(dǎo)圖（如生物堿堿性排序與pH梯度萃取關(guān)聯(lián)，黃酮顏色反應(yīng)與聚酰胺柱洗脫順序關(guān)聯(lián)）。2.對比歸納：制作表格對比不同類別成分的關(guān)鍵特征（如生物堿與黃酮的溶解性、顯色反應(yīng)差異；硅膠柱與聚酰胺柱的適用成分與洗脫原理）。3.真題導(dǎo)向：分析歷年真題，總結(jié)高頻考點（如生物堿堿性排序、黃酮酸性萃取、蒽醌Borntr?ger反應(yīng)、皂苷溶血作用），針對性強化。4.實驗串聯(lián)：將提取分離操作（如乙醇回流提取、硅膠