天然药化简答题.docx
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1、天然药物化学简答题整理一. 总论1.简述中药有效成分常用的提取,分离方法?答:常见提取方法有:溶剂法,水蒸气蒸馏法,升华法,超临界萃取法等。其中,常采用溶剂提取法,包括浸渍法,渗漉法,煎煮法,回流提取法,连续回流提取法;而超临界萃取技术是应用于工业生产中的高效的提取技术。常见分离方法有:根据溶解度差异,分为结晶或重结晶,酸/碱沉淀法,水/醇,醇/水法,金属盐沉淀法等;根据物质在两相溶剂中的分配比不同,分为液液萃取法,纸色谱法,液液分配柱色谱法等;根据吸附性不同,分为硅胶,氧化铝,活性炭,聚酰胺,大孔吸附树脂等方法;根据分子量大小,分为膜分离技术,凝胶过滤法;根据解离程度分为离子交换法。2.请写
2、出常用的化合物纯度检测方法?答:测熔点:观察有无明确,敏锐的熔点等;外观:检查有无均匀一致的晶形;色谱方法:TLC或PC,一般只有试样在三种展开系统中均呈现单一斑点时方可确认为单一化合物,还有HPLC,GC,NMR等3.CO2超临界萃取法适用于哪些成分的萃取?有何优点?答:适用于低极性化合物的提取。其优点有:溶剂无残留,萃取速度快,受率高,工艺流程简单,操作方便,萃取介质可循环利用,成本低;无易燃易爆危险,环境污染少,无公害,产品纯天然;因萃取温度低,适用于对热不稳定物质的提取;萃取介质的溶解特性容易改变,在一定温度下只需改变其压力即可;还可以加入夹带剂,改变萃取介质的极性来提取极性物质;适于
3、极性较大和分子量物质的萃取;可与其他色谱技术及IR,MS联用,可高效快速地分析中药及其制剂中有效成分。4.离子交换色谱的分离原理和应用?答:(1)原理:利用混合物中各成分在两相中吸附力的差异进行分离。(2)应用:硅胶可分离各类成分。氧化铝分离碱性或中性亲脂性成分。活性炭分离水溶性成分。聚酰胺是分子间氢键吸附,适合分离黄酮,醌类,酚类成分。工业生产中经常用大孔吸附树脂进行脱盐,脱糖及蛋白质处理。5.溶剂提取法中选择溶剂的依据是什么?水、乙醇、苯各属于什么溶剂,优缺点是什么? 答:溶剂提取法中选择溶剂的依据是相似相容原理。水是典型的强极性溶剂,优点是价廉易得,使用安全。缺点是提取液粘度大,过滤浓缩
4、困难,提取液易发霉变质,不易保存;乙醇属于亲水性有机溶剂,优点是乙醇提取液不霉变,粘度小,易过滤,沸点低,浓缩、回收方便。缺点是易燃;苯属于亲脂性有机溶剂,优点是沸点低,易浓缩,选择性强,容易得纯品。缺点是毒性大,易燃、价贵,不易透入植物组织内,提取时间长,用量大。6.乙醇属于什么性质溶剂?适宜于提取哪些成分?其优缺点是什么?答:乙醇属于亲水性有机溶剂。乙醇对各类化学成分的溶解性都较好,提取成分较全面。如95%乙醇适于提取生物碱、挥发油、树脂、叶绿素;60%70%乙醇适宜提取苷类;30%50%乙醇可提取蛋白质、多糖类成分。乙醇提取液不霉变,粘度小,易过滤。沸点低,浓缩、回收方便,但易燃。7.“
5、水提醇沉淀法”和“醇提水沉淀法”各除去什么杂质?保留哪些成分?答:水提醇沉淀法是以沉淀除去多糖、蛋白质等水溶性杂质,保留脂溶性物质;而醇提水沉淀法是以沉淀除去树脂、叶绿素等水不溶性杂质,保留水溶性物质。8.水蒸气蒸馏法主要用于哪些成分的提取?答:水蒸气蒸馏法主要用于具有挥发性的、能随水蒸气蒸馏而不被破坏、且难溶于或不溶于水的成分的提取。9.简述硅胶、氧化铝和活性炭的吸附特点。答:硅胶、氧化铝因均为极性吸附剂,故对极性物质具有较强的亲和能力。溶质极性大,吸附能力强;溶剂极性大,洗脱能力强。而活性炭为非极性吸附剂,与此相反。10.简述聚酰胺色谱的原理、吸附力的影响因素。 答:聚酰胺色谱的原理一般认
6、为是通过分子中的酰胺羰基与酚类、黄酮类化合物的酚羟基,或酰胺键上的游离氨基与醌基、脂肪羧酸上的羰基形成氢键缔合而产生吸附。吸附力的影响因素:(1)溶质的影响。形成氢键的基团数目越多,则吸附能力越强。成键位置对吸附力也有影响。易形成分子内氢键者,其在聚酰胺上的吸附即相对减弱。分子中芳香化程度高者,则吸附性增强;反之,则减弱。(2)溶剂的影响。洗脱能力:水甲醇丙酮氢氧化钠水溶液甲酰胺二甲基甲酰胺尿素水溶液11.简述SephadexLH-20的原理、如何选择洗脱剂及如何处理上柱的样品。答:(1)SephadexLH-20的原理:可利用分子筛的特性,将物质按分子量的大小进行分离;也可利用反相分配色谱的
7、效果,将不同类型的有机物进行分离。(2)洗脱剂的选择:如果样品极性大,则选用反相溶剂洗脱(甲醇水),如果样品极性小,则选用正相溶剂洗脱(氯仿甲醇)。(3)处理上柱的样品:用过的SephadexLH-20可以反复再生使用,而且柱子的洗脱过程往往就是柱子的再生过程。暂不用时可以水洗水醇洗醇洗,最后泡在醇中贮于磨口瓶中备用。长期不用时,可在上述处理基础上,减压抽干,在用少量乙醚洗净抽干,室温充分挥散至无醚味后,6080干燥后保存12.什么是制备薄层色谱?简要写出其操作过程。答:制备薄层色谱是指利用薄层色谱的方法来进行制备分离以得到单体化合物的方法。其制备过程是:薄层板制备点样展开显色(荧光)回收4.
8、 pH 梯度萃取法原理:依据呗分离成分的酸(碱)性差别二选用不同碱(酸)性的溶剂进行萃取分离的方法。大黄中的5种游离蒽醌是有一定地酸性差别,因此可采用此法分离2. 糖和苷1.简述糖链结构测定常用的方法和程序?答:要测定糖链的结构主要是解决三个问题:单糖的组成、糖与糖的连接位置和顺序、苷键的构型。(1) 分子量的测定:苷的分子量测定目前大多采用质谱法;(2) 单糖的鉴定:苷中糖链的研究首先要了解由哪些单糖所组成,各种单糖之间的比例如何。一般是将苷键全部酸水解,然后用纸色谱检出单糖的种类。经显色后用薄层扫描仪求得各种糖的分子比。单糖的定性定量也可以通过苷全甲基化并水解后得到的甲基化单糖的气相色谱决
9、定,但需要各种各样的甲基化单糖作标准品;(3) 单糖之间连接位置的确定:单糖之间连接位置的确定的两种方法是:苷全甲基化甲醇解:将苷全甲基化,然后水解苷键,鉴定所有获得的甲基化单糖,其中游离的一oh的部位就是连接位置。水解要尽可能温和,否则会发生去甲基化反应和降解反应;C-NMR测定:主要归属各碳信号,以确定产生苷化位移的碳;(4) 糖链连接顺序的确定:缓和水解法,即用稀酸(包括有机酸)水解、酶解、乙酰解、碱水解等方法,将苷的糖链水解成较小的片段(各种低聚糖),然后分析这些低聚糖的连接顺序,从低聚糖的结构推测整个糖链的结构。smith裂解法也广泛用于糖连接顺序的决定,只是分析碎片的工作比较繁琐。
10、(5) 苷健构型及氧环的确定:H-NMR判断糖苷键的相对构型,分子旋光差(Klyne法),酶催化水解方法等。糖的氧化测定方法:C-NMR法,红外法,Smith2. 简述苷键水解的有几种类型?各有和特点? 答:苷类化合物水解有酸水解,碱水解,酶水解,乙酰解,Smith降解法等几种水解类型,其中酸水解对任何一种苷均能水解,且比较剧烈,碱水解只对酰苷,酚苷,酯苷,烯醇苷起作用,其他苷类不能被碱水解;酶水解比较温和且具有选择性,一种酶水解一种苷键;乙酰解和酸水解类似,但进攻基团不同;过碘酸裂解特别适合水解碳苷和苷元不稳定的苷,但对苷元上有邻二醇羟基的苷不适用。3.简述苷键裂解的方法、使用范围及优缺点。
11、答:苷键的裂解按裂解的程度可分为全裂解和部分裂解。部分裂解所用的试剂和方法有8%10%甲酸、4050%醋酸、酶解、乙酰解、甲醇解等。按所用的方法可分为均相水解和双相水解,双相水解可避免苷元长时间受酸碱等的作用,有利于提高苷元的收率或获得原苷元。按所用的催化剂可分为酸催化水解、碱催化水解、乙酰解、酶解、过碘酸裂解等。苷键的裂解对于了解苷元与糖及糖与糖的连接方式、苷键的构型等具有重要的作用。4.苷键构型的确定方法有哪些,各有哪些局限性? 答:(1)分子旋光法:具有多个不对称碳碳原子,由于苷键构型的确定(,苷键);(2) 酶催化水解法; (3)H-NMR法一些糖由于其结构上的原因,无法判断其构型;5
12、.简述过碘酸氧化的特点?答:过碘酸氧化反应的特点有:(1) 不仅能氧化邻二醇,而且对于-氨基醇、-羟基醛酮、-羟基酸、邻二酮、酮酸和某些活性次甲基也可氧化,只是对于-羟基醛酮反应慢,对酮酸反应非常慢;(2) 在中性或弱酸性条件下,对顺式邻二醇羟基的氧化速度比反式快得多,但在弱碱条件下顺式和反式邻二醇羟基的反应速度相差不大;(3) 对固定在环的异边并无扭曲余地的邻二醇羟基不反应;(4) 对开裂邻二醇羟基的反应几乎是定量进行的,生成的HIO3可以滴定,最终降解产物(如甲醛、甲酸等)也比较稳定;(5) 反应在水溶液中进行。6.同一苷元的单糖为羟基糖,2-去氧糖,2,3-二去氧糖,3-去氧糖,6-去氧
13、糖,它们的苷键被酸水解的难易程度如何? 答:由难到易的顺序为:羟基糖 3-去氧糖 6-去氧糖 2-去氧糖 2.3-去氧糖。原因是羟基可与苷键原子争夺质子,不利于苷键原子质子化,另C5-取代基越小越易水解。7.简述pro-S和pro-R碳的命名规则?8.伯醇苷的苷化位移值是多少?9. 环醇苷的苷化位移值是多少?10. 鉴别:葡萄糖、丹皮苷、丹皮酚答:将三种样品分别做Molisch 反应,不产生紫色环的是丹皮酚,产生紫色环的,再分别做Fehling 反应,产生砖红色沉淀的是葡萄糖,不反应的是丹皮苷3 苯丙素1. 简述苯丙素类化合物的生物合成途径;答:由桂皮酸途径合成而来,生物合成的关键前提是对羟基
14、桂皮酸。2.简述香豆素的一般性质; 答:游离的香豆素,完好的结晶,无色或淡黄;小分子的香豆素有挥发性,升华性;香豆素的苷粉末状,无挥发性和升华性;荧光性,香豆素母体无荧光性质,而-OH香豆素在紫外光下多显出蓝色荧光,在碱液中增强。香豆素的-OH一经甲基化后,荧光减弱,同时颜色变紫。 游离香豆素不溶于冷水,溶于沸水,易溶于甲醇,以纯,氯仿,乙醚等有机溶剂;香豆素苷溶于水,甲醇,乙醇,难溶于氯仿,乙醚; 内酯的性质,稀碱液中溶解,酸化闭环;异羟wu酸铁反应;L-B;Gibb;Emerson;3.如何检识药材中含有香豆素类成分?香豆素类分子中均具有内酯结构,通常还具有酚羟基或内酯水解后产生的酚羟基,
15、通过这些基团的显色反应能为检识与鉴别香豆素成分提供参考。(1)异羟肟酸铁试验 (内酯的颜色反应)具有内酯结构,在碱性条件下内酯开环,具有内酯结构在碱性条件下内酯开环与盐酸羟胺缩合成异羟肟酸,在酸性条件下与盐酸羟胺缩合成异羟肟酸在酸性条件下再与再与Fe3+Fe3+络合生成异羟肟酸铁显红色。络合生成异羟肟酸铁显红色。(2)酚羟基反应与三氯化铁的乙醇液反应产生绿色现象,取代基越多颜色越深。若酚羟基邻、对产生的酚羟基对位无取代,或水解后基可与一些试剂缩合显色。1)重氮化试剂 (如重氮化对硝基苯胺)缩合显红至紫红色。2)与Gibbs试剂(2、6-二氯苯醌氯亚胺)缩合显蓝色。3)与Emerson试剂缩合显
16、红色。Emerson试剂:4-氨基安替比林和铁氰化钾。(3)色谱检识TLC常用的吸附剂是硅胶其次是纤维素和氧化铝一般采用中等极性的混合溶剂或偏酸性的混合溶剂。显色方法:首选观察荧光或用氨熏喷10%氢氧化钠后再观察PC常用水饱和的正丁醇、异戊醇、氯仿为展开剂展开剂的PH值可影响弱酸性香豆素的Rf值。4.简述碱溶酸沉淀法提取香豆素类成分的根据及注意事项?答:(1)具酚羟基的香豆素类溶于碱液加酸后可析出。(2) 香豆素的内酯环性质于碱液中皂化成盐而加酸后恢复成内酯析出。注意:碱液加热开环时要注意碱液的浓度和加热时间,否则将引起降解反应而使香豆素破坏或者使香豆素开环而不能合环。对酸碱敏感的香豆素用此法
17、可能得到次生产物。5. 简述木质素的一般性质? 答:(1)木质素化合物为无色结晶或白色粉末。木质素多数为脂溶性分子,能溶于三氯甲烷,乙醚,乙酸乙酯,丙酮,甲醇和乙醇等有机溶剂,难溶于水,少数与糖结合的木质素极性增大,有一定水溶性; (2)木质素化合物大都具有光学活性,由于分子中具有手性碳,或者空间位阻造成了取代的苯环不能自由旋转,形成了阻转光学活性异构体。木质素在提取分离过程中遇到酸碱条件容易产生分子结构的立体异构。 (3)一些非特征化学试剂如10%20%的硫酸溶液和5%磷钼酸乙醇可用于薄层色谱的显色。6.根据木质素的性质,说明设计提取分离工艺的依据和注意事项?答:木质素多数呈游离型,少数成苷
18、,在植物体内常与大量树脂状物共存,本身在溶剂处理过程中也容易树脂化,这是提取分离木质素的难点。游离木质素是亲脂性物质,易溶于三氯甲烷,乙醚,在石油醚和苯中溶解度较小,但通过多次提取,浓缩后易得到纯度较好的产品。由于低极性溶剂难于渗入植物细胞,提取效率较低,加之又不能提出可能存在的木质素苷,现通行的方法是先用乙醇或丙酮等亲水溶剂提取,得到浸膏后再用三氯甲烷,乙醚等有机溶剂依次提取,三氯甲烷,乙醚提出部分即是粗的游离总木质素。木质素的分离可按被提取木质素的性质不同而采用溶剂提取法,分级沉淀法,重结晶等方法,进一步的分离还需要依靠色谱分离法,吸附柱色谱法及分配柱色谱在木质素的分离中都有广泛的应用。吸
19、附色谱常用吸附柱为硅胶,以石油醚-乙酸乙酯,石油醚-乙醚,苯-乙酸乙脂,三氯甲烷-甲烷等逐步增加极性展开洗脱,可以获得较好的分离效果。中性氧化铝也可用于木质素的吸附色谱。注意:遇酸,碱易发生异构化,操作应注意;具内酯结构的木质素,应注意与碱液接触易开环,引起结构改变。7.举例说明木质素类化合物的主要生物活性? 答:(1)抗肿瘤作用:鬼臼毒素;(2)肝保护和氧化:五味子甲素;(3)抗病毒:鬼臼毒素类木质素; (4)血小板活化因子(PAF)拮抗活性:海风藤;(5)中枢神经系统(CNS)的作用:五味子醇甲,新木质素厚朴酚;(6)平滑肌解痉作用:五味子果实中的木质素类;(7)毒鱼作用:爵床属植物;(8
20、)杀虫作用:透骨草中乙酰透骨草脂素;(9)雌激素样激素:己烯雌酚。8.影响香豆素荧光的一些因素及其一般规律? 答:香豆素在紫外光下显示蓝色荧光,如C7为导入-OH,则荧光增强,如果C7-OH被醚化,荧光将减弱;7-羟基香豆素如在C8位导入羟基,则荧光消失,若在C8位导入非羟基,荧光减弱。第四章 醌类1.为何药典规定新采集的大黄必须贮存2年以上才能药用?答:因为新采集的大黄中蒽酚、蒽酮含量高,对消化道黏膜刺激性强第5章 黄酮1.简述黄酮,二氢黄酮,查耳酮的紫外光谱特点?2.简述黄酮母核A环当存在5,7二氢取代基团与3,4-二氧取代基团时各自芳香质子的化学位移及偶合特点?3.举出两种含有黄酮类成分
21、的天然植物,并写出所含黄酮主要成分的名称?答:(1)槐米:芦丁(2)灯盏花:灯盏花乙素4. 简述黄酮和黄酮醇质谱裂解规律,比较其异同点?5.用聚酰胺分离黄酮类化合物的原理和一般洗脱规律 答:(1)吸附原理:一般认为是通过分子中的酰胺羰基与酚类、黄酮类化学物的酚羟基,或酰胺键上的游离胺基与醌类、脂肪羧酸形成氢键缔合而产生吸附。(2)吸附强弱的规律 形成氢键的基团数目越多,则吸附能力越强。成键位置对吸附力也有影响。形成分子内氢键者,其在聚酰胺上的吸附即相应减弱。分子中芳香化程度高者,则吸附性增强;反之,则减弱。各种溶剂在聚酰胺柱上的洗脱能力由弱至强,可大致排列成下列顺序:水甲醇丙酮氢氧化钠水溶液甲
22、酰胺二甲基甲酰胺尿素水溶液6.试述黄酮类难溶于水,而二氢黄酮、异黄酮类水溶液性比黄酮大的原因。答:黄酮类平面性强的分子,因分子与分子间排列紧密,分子间引力较大,故更难溶于水;二氢黄酮及二氢黄酮醇等因系非平面性分子,故分子与分子间排列不紧密,分子间引力降低,有利于水分子进入,溶解性稍大。7. 试述黄酮类化合物的基本母核级分类依据,常见黄酮类化合物结构类型可分为哪几种? 答:根据中央三碳链的氧化程度、B-环连接位置(2-或3-位)以及三碳链是否构成环状等特点可将主要天然黄酮类化合物分类:黄酮类、黄酮醇类、二氢黄酮类、异黄酮类、鱼藤酮类、紫檀素类、二氢黄酮醇类、花色素类、查耳酮类、二氢查耳酮类等。第
23、6章 萜类和挥发油1.萜类化合物分几类?分类的依据是什么?各类萜在植物体内主要以何种形式存在?答:(1)萜类化合物分类:碳原子数:通式:(C5H8)n存在形式:半萜5n=1植物叶中单萜10n=2挥发油 倍半萜15n=3挥发油二萜20n=4树脂、苦味质、植物醇二倍半萜25n=5海绵、植物病菌、昆虫代谢物三萜30n=6皂苷、树脂、植物乳汁四萜40n=8植物胡罗卜素多聚萜7500300000 n8 橡胶、硬橡胶(2) 分类依据:异戊二烯单位的数目。2.青蒿素是哪类化合物?具有何生物活性?如何增强其生物活性?答:青蒿素属于过氧化物倍半萜。具有抗恶性疟疾的生物活性。通过对其结构进行修饰,筛选出双氢青蒿素
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