天然藥物化學(xué)習(xí)題與詳細(xì)答案解析一、單項選擇題（共15題，每題2分，共30分）題號題目描述正確答案答案解析1下列哪種化合物不屬于天然藥物中的次生代謝產(chǎn)物（）B（糖類）次生代謝產(chǎn)物是植物生長到特定階段產(chǎn)生的非必需化合物，包括生物堿、黃酮類、萜類等；糖類是初級代謝產(chǎn)物，為植物生命活動提供能量，屬于必需物質(zhì)。2天然藥物中提取揮發(fā)油最常用的方法是（）B（水蒸氣蒸餾法）揮發(fā)油具有揮發(fā)性和水溶性，水蒸氣蒸餾法可在低溫下提取，避免成分破壞，是工業(yè)和實驗室的首選；回流法、超聲法適用于非揮發(fā)性成分，滲漉法效率較低。3黃酮類化合物的基本母核是（）B（色原酮）黃酮類化合物的核心母核為2-苯基色原酮，含C6-C3-C6骨架；苯丙素是香豆素、木脂素的母核，異戊二烯是萜類的基本單元，喹啉環(huán)是生物堿的結(jié)構(gòu)片段。4生物堿沉淀反應(yīng)的適宜條件是（）C（中性或弱酸性溶液）生物堿在中性/弱酸性條件下呈游離態(tài)或鹽態(tài)，易與沉淀試劑（如碘化鉍鉀）反應(yīng)生成沉淀；強(qiáng)酸性會破壞試劑，強(qiáng)堿性會使生物堿游離過強(qiáng)，均影響反應(yīng)效果。5下列哪種色譜法常用于分離極性較大的天然化合物（）C（聚酰胺色譜）聚酰胺色譜通過氫鍵吸附分離，對黃酮、酚類等極性化合物選擇性強(qiáng)；硅膠、氧化鋁色譜適用于非極性/中等極性成分，凝膠過濾色譜基于分子量分離。6強(qiáng)心苷元的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是（）A（具有甾體母核）強(qiáng)心苷元含甾體母核（環(huán)戊烷并多氫菲），C17位連不飽和內(nèi)酯環(huán)；苯環(huán)、異戊二烯鏈、醌式結(jié)構(gòu)分別對應(yīng)芳香族化合物、萜類、醌類的特征。7天然藥物提取中，“冷浸法”的主要優(yōu)點(diǎn)是（）C（避免熱不穩(wěn)定成分破壞）冷浸法在室溫下進(jìn)行，適合熱敏性成分（如青蒿素、某些黃酮）；提取效率、溶劑利用率均低于回流法，提取時間較長（數(shù)天至數(shù)周）。8醌類化合物的特征顯色反應(yīng)是（）C（Borntr?ger反應(yīng)）Borntr?ger反應(yīng)是醌類（尤其是蒽醌）的專屬反應(yīng)，在堿性條件下顯紅色；鹽酸-鎂粉反應(yīng)用于黃酮，三氯化鐵反應(yīng)用于酚羥基，Molish反應(yīng)用于糖類/苷類。9皂苷類化合物的主要物理性質(zhì)是（）B（水溶性）皂苷含大量羥基、羧基等極性基團(tuán)，易溶于水，水溶液振搖產(chǎn)生持久性泡沫；揮發(fā)性是揮發(fā)油特征，脂溶性對應(yīng)萜類/甾體，升華性是香豆素、蒽醌的特性。10下列哪種成分屬于萜類化合物（）C（青蒿素）青蒿素是倍半萜類化合物（含3個異戊二烯單元）；麻黃堿、嗎啡是生物堿，蘆丁是黃酮類。11天然藥物化學(xué)研究的核心內(nèi)容不包括（）C（化學(xué)成分的合成）天然藥物化學(xué)聚焦天然成分的提取、分離、結(jié)構(gòu)鑒定及生物活性；化學(xué)成分合成屬于有機(jī)合成化學(xué)范疇，并非該學(xué)科核心。12聚酰胺色譜分離黃酮類化合物的原理是（）C（氫鍵吸附作用）聚酰胺分子中的酰胺基與黃酮類的酚羥基形成氫鍵，根據(jù)氫鍵強(qiáng)度差異實現(xiàn)分離；吸附作用對應(yīng)硅膠/氧化鋁，分配作用對應(yīng)分配色譜，分子篩作用對應(yīng)凝膠色譜。13生物堿的主要存在形式是（）B（鹽類）天然藥物中生物堿多與有機(jī)酸（如檸檬酸、蘋果酸）結(jié)合成鹽，少數(shù)以游離堿、苷類、酯類形式存在，鹽態(tài)是最穩(wěn)定的存在形式。14下列哪種方法可用于確定天然化合物的分子量（）C（質(zhì)譜（MS））質(zhì)譜通過檢測離子峰質(zhì)量數(shù)確定分子量；IR用于官能團(tuán)鑒定，NMR用于結(jié)構(gòu)骨架解析，UV用于共軛體系分析。15鞣質(zhì)類化合物的主要化學(xué)性質(zhì)是（）A（還原性）鞣質(zhì)含多個酚羥基，具有強(qiáng)還原性，易被氧化；無明顯氧化性，揮發(fā)性和升華性均較弱。二、多項選擇題（共5題，每題4分，共20分）題號題目描述正確答案答案解析1天然藥物中常見的化學(xué)成分類別包括（）ABCD（生物堿類、黃酮類、萜類和揮發(fā)油、糖類和苷類）這四類是天然藥物中最核心的化學(xué)成分類別，涵蓋了大部分有效成分（如生物堿類的麻黃堿、黃酮類的蘆丁、萜類的青蒿素、苷類的芍藥苷）。2影響天然化合物提取效率的因素有（）ABCD（提取溶劑的選擇、提取溫度、提取時間、原料的粉碎度）溶劑極性需匹配成分極性，溫度影響擴(kuò)散速率（熱敏性成分除外），時間需足夠使成分溶出，原料粉碎度越高表面積越大，提取越充分。3硅膠吸附色譜中，影響吸附能力的因素包括（）ABCD（化合物的極性、硅膠的活性、洗脫劑的極性、溫度）化合物極性越大吸附越強(qiáng)，硅膠活性越高吸附能力越強(qiáng)，洗脫劑極性越大洗脫能力越強(qiáng)，溫度升高會減弱吸附作用。4黃酮類化合物的顯色反應(yīng)有（）ABC（鹽酸-鎂粉反應(yīng)、三氯化鋁反應(yīng)、鋯鹽-枸櫞酸反應(yīng)）鹽酸-鎂粉反應(yīng)是黃酮類專屬顯色反應(yīng)（顯紅色），三氯化鋁反應(yīng)顯黃色熒光，鋯鹽-枸櫞酸反應(yīng)可鑒別3-羥基黃酮；Liebermann-Burchard反應(yīng)用于甾體/三萜類。5天然藥物化學(xué)成分分離的常用方法有（）ABCD（溶劑萃取法、色譜法、結(jié)晶法、沉淀法）溶劑萃取法基于溶解度差異，色譜法基于吸附/分配/分子量差異，結(jié)晶法基于溶解度隨溫度變化差異，沉淀法基于特定條件下成分析出差異，均為經(jīng)典分離手段。三、判斷題（共10題，每題1分，共10分）題號題目描述正確答案答案解析1天然藥物中的有效成分都是次生代謝產(chǎn)物。（）×多數(shù)有效成分是次生代謝產(chǎn)物（如青蒿素、蘆?。?，但部分初級代謝產(chǎn)物也可能是有效成分（如糖類中的黃芪多糖、氨基酸中的谷氨酸）。2回流提取法適用于提取熱不穩(wěn)定的天然化合物。（）×回流提取法需加熱（通常80-100℃），會破壞熱不穩(wěn)定成分（如青蒿素、某些生物堿），此類成分應(yīng)采用冷浸法、超聲法等低溫提取技術(shù)。3生物堿都具有堿性，能與酸成鹽。（）×大多數(shù)生物堿含氮原子（胺類結(jié)構(gòu)），具有堿性，但少數(shù)生物堿（如嗎啡中的酚羥基、檳榔堿中的羧基）堿性極弱或呈酸性，難以與酸成鹽。4黃酮類化合物多具有顏色，這與它們的共軛體系有關(guān)。（）√黃酮類化合物含C6-C3-C6共軛體系，共軛雙鍵數(shù)量越多，電子離域能力越強(qiáng)，顏色越深（如黃酮顯淡黃色，查耳酮顯橙黃色）。5凝膠過濾色譜的分離原理是基于化合物極性的差異。（）×凝膠過濾色譜的分離原理是分子量差異（分子篩效應(yīng)），大分子量成分無法進(jìn)入凝膠顆粒內(nèi)部，先被洗脫；極性差異是硅膠/聚酰胺色譜的分離依據(jù)。6揮發(fā)油具有揮發(fā)性，可隨水蒸氣蒸餾。（）√揮發(fā)油的核心特征是“揮發(fā)性”和“水溶性”，水蒸氣蒸餾法利用其揮發(fā)性，在水蒸氣帶動下被蒸餾出來，是提取揮發(fā)油的經(jīng)典方法。7苷類化合物是由糖和苷元通過苷鍵連接而成的。（）√苷類的定義即為“糖或糖的衍生物與非糖物質(zhì)（苷元）通過苷鍵連接形成的化合物”，如蘆丁（糖+黃酮苷元）、強(qiáng)心苷（糖+甾體苷元）。8氧化鋁吸附色譜常用于分離堿性化合物如生物堿。（）√氧化鋁呈堿性，與堿性化合物（如生物堿）吸附作用溫和，不易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，適合作為生物堿的分離載體；硅膠呈酸性，易與生物堿反應(yīng)，不適合。9Molish反應(yīng)可用于鑒別糖類和苷類化合物。（）√Molish反應(yīng)的原理是糖類/苷類在濃硫酸作用下生成糠醛衍生物，與α-萘酚反應(yīng)顯紫色，是糖類和苷類的特征鑒別反應(yīng)。10天然藥物化學(xué)的研究僅關(guān)注化學(xué)成分的提取和分離，不涉及生物活性研究。（）×天然藥物化學(xué)的研究閉環(huán)是“提取分離→結(jié)構(gòu)鑒定→生物活性篩選→結(jié)構(gòu)優(yōu)化”，生物活性研究是判斷成分是否具有藥用價值的核心環(huán)節(jié)（如屠呦呦團(tuán)隊對青蒿素抗瘧活性的研究）。四、簡答題（共4題，每題5分，共20分）簡述天然藥物化學(xué)成分提取的常用方法及其適用范圍。答案：①溶劑提取法（最常用）：包括冷浸法（適用于熱不穩(wěn)定成分）、回流提取法（適用于熱穩(wěn)定、溶解度較低的成分）、超聲提取法（適用于快速提取，兼顧熱敏性成分）、滲漉法（適用于貴重藥材，提取較完全）；②水蒸氣蒸餾法：適用于揮發(fā)油、揮發(fā)性生物堿等具有揮發(fā)性的成分；③升華法：適用于具有升華性的成分（如咖啡因、香豆素類）；④壓榨法：適用于含油量高的植物原料（如杏仁、芝麻），避免成分破壞。說明生物堿類化合物的主要結(jié)構(gòu)類型及典型代表化合物。答案：①吡啶類生物堿：如煙草中的煙堿、檳榔中的檳榔堿；②莨菪烷類生物堿：如洋金花中的東莨菪堿、阿托品；③異喹啉類生物堿：如嗎啡（鴉片）、小檗堿（黃連）；④吲哚類生物堿：如長春花中的長春新堿、利血平；⑤甾體類生物堿：如貝母中的貝母素甲、貝母素乙。簡述色譜法分離天然化合物的基本原理。答案：色譜法的核心是“吸附-解吸平衡”或“分配平衡”：①固定相（如硅膠、聚酰胺）對不同化合物的吸附能力/分配系數(shù)不同；②流動相（洗脫劑）流經(jīng)固定相時，吸附能力弱/分配系數(shù)小的化合物隨流動相快速移動，先被洗脫；③吸附能力強(qiáng)/分配系數(shù)大的化合物移動緩慢，后被洗脫；④最終根據(jù)洗脫順序?qū)崿F(xiàn)不同化合物的分離。黃酮類化合物的結(jié)構(gòu)與生物活性之間有哪些關(guān)聯(lián)？答案：①抗氧化活性：酚羥基數(shù)量越多，抗氧化能力越強(qiáng)（如蘆丁含5個酚羥基，抗氧化活性顯著）；②抗炎活性：C3位羥基、C2=C3雙鍵是抗炎活性的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)；③抗菌活性：B環(huán)含鄰二酚羥基的黃酮類抗菌作用更強(qiáng)；④降壓活性：黃酮苷元的活性通常強(qiáng)于黃酮苷（糖基會降低脂溶性，影響生物利用度）。五、案例分析題（共1題，10分）題干：某天然藥物中含有黃酮類、生物堿類和多糖類成分，現(xiàn)需對其中的黃酮類成分進(jìn)行分離純化。請結(jié)合天然藥物化學(xué)的理論與方法，設(shè)計一套完整的提取、分離及初步鑒定方案，并說明各步驟的原理和注意事項。答案：1.提取方案（堿提酸沉法）原理：黃酮類化合物含酚羥基，具有弱酸性，在堿性溶液中生成鹽而溶解，酸化后游離析出；多糖類不溶于堿，生物堿類在堿性條件下游離不溶，可初步分離。步驟：①原料粉碎（過40目篩），加入1%氫氧化鈉溶液（料液比1:10），室溫冷浸24小時（避免熱不穩(wěn)定黃酮破壞）；②過濾，收集濾液；③濾液用鹽酸調(diào)節(jié)pH至2-3，靜置析晶，過濾得到黃酮類粗品。注意事項：氫氧化鈉濃度不宜過高（避免黃酮類結(jié)構(gòu)破壞），酸化時pH需控制在2-3（確保黃酮完全游離）。2.純化方案（聚酰胺色譜法）原理：聚酰胺與黃酮類通過氫鍵吸附，不同黃酮的酚羥基數(shù)量、位置不同，氫鍵強(qiáng)度差異導(dǎo)致洗脫順序不同。步驟：①粗品用乙醇溶解，上樣至聚酰胺色譜柱（預(yù)處理：乙醇洗脫至流出液無色）；②梯度洗脫：先用蒸餾水洗脫多糖（不吸附），再用30%乙醇洗脫弱吸附黃酮，最后用70%乙醇洗脫強(qiáng)吸附黃酮；③收集70%乙醇洗脫液，減壓濃縮至干，得到黃酮類精品。注意事項：洗脫劑濃度梯度需平緩（避免分離效果不佳），聚酰胺柱需充分預(yù)處理（去除雜質(zhì)，提高吸附選擇性）。3.初步鑒