浙大远程天然药物化学离线作业答案.doc
《浙大远程天然药物化学离线作业答案.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《浙大远程天然药物化学离线作业答案.doc(20页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、第一章 总论一、填空题必做:1、天然药物化学是指运用现代科学技术和理论方法研究天然药物中化学成分的一门学科,它的主要研究内容包括对各类天然药物的化学成分主要是 生理活性成分 或 药效成分的结构特点、理化性质、 提取别离、结构鉴定及其生物合成途径等内容。2. 天然药物是药物的一个重要组成局部,它来源于 动物 、 植物) 、(微生物、矿物 和根本不改变其药理化学属性的加工品,并以植物药为主,品种繁多。3、大孔树脂法别离皂苷,以乙醇-水为洗脱剂时,随着醇浓度的增大,洗脱能力提高。4、凝胶过滤色谱又称排阻色谱、分子筛色谱 ,其别离原理主要是分子筛作用,根据凝胶的孔径大小和被别离化合物分子的大小差异而到
2、达别离目的。5、正常1H-NMR谱技术能提供的结构信息参数,主要是质子的化学位移、偶合常数及 质子数目 。选作:1、 中华人民共和国药典是我国药品质量控制遵照的典范,记载有关中药材及中成药质量控制的是 一 部中药版2、大孔树脂是一类具有多孔结构 ,但没有可解离基团的不溶于水的固体高分子物质,它可以通过物理吸附有选择地吸附有机物质而到达别离的目的。3、中药和天然药物中常见的糖类、 氨基酸和蛋白质、脂类等属于一次代谢产物,而天然药物化学中最常见的 苯丙素类简单苯丙素类,香豆素类,木脂素类 、醌类苯醌,萘醌,蒽醌,菲醌类、黄酮类黄酮,黄酮醇,二氢黄酮,异黄酮,查尔酮,橙酮,儿茶素、萜类和挥发油 、甾
3、体类强心苷,皂苷、生物碱类等几类化合物一般均属于二次代谢产物,主要来源于来源于乙酸-丙二酸途径、甲戊二羟酸途径、莽草酸途径、氨基酸途径和复合途径等主要生物合成途径。4. 具有C6-C3骨架的苯丙素类、木脂素类和香豆素类以及C6-C3- C6骨架的黄酮类成分,在生源途径上均来源于莽草酸途径。5、涡流色谱是一种在线萃取技术,可以实现生物样品的在线处理并直接用于分析检验 ,可大大缩短处理过程,是当前处理生物样品较为先进的一种技术。其处理的原理是利用大粒径的填料使流动相在 高速流 下产生的涡流状态,从而对生物样品进行净化和富集。二、问答题必做:1、 天然药物化学的根本概念?其研究对象、研究内容及研究意
4、义是什么? 答:天然药物化学是运用现代科学理论与方法研究天然药物中化学成分的一门学科.研究对象是各类 天然药物的化学成分(主要是生物活性或药效成分.内容包括研究对象的结构特点,物理化学性质,提取别离方法,结构鉴定及其生物合成途径等内容.研究的意义:为发现,改造,利用天然药物资源,创制新药以及临床应用提供科学依据,为人类的保健事业作出更大奉献.2、根本概念和名词解释: 天然药物化学,天然药物,活性成分; 天然药物化学是运用现代科学理论与方法研究天然药物中化学成分的一门学科.天然药物:它是药物的一个重要组成局部,是人类在自然界中发现的并且可供药用的来源于动物 、 植物 、微生物、矿物 和根本不改变
5、其药理化学属性的加工品,并以植物药为主,品种繁多。包括中药,民间药和民族药.活性成分: 它是经过不同程度药效实验或生物活性实验,包括体外(in vitro)和体内(in vivo)实验,证明对机体具有一定药理火星的成分. 相似相溶原那么,亲水性有机溶剂,亲脂性有机溶剂;相似相溶原那么:指物质容易溶解在与其化学结构相似的溶剂中的规那么,同类分子或官能团相似彼此互溶.亲水性有机溶剂:亲水性有机溶剂指该有机溶剂能与水按任何比例混溶.这是因为它含有较多亲水集团,如-OH,-COOH,-NH2等等,极性大,使得他宜溶于水.常见的有丙酮,乙醇,甲醇.亲脂性有机溶剂:一般是与水不能混溶的有机溶剂,因为它极性
6、基团较少,极性小.具有疏水性和亲脂性. 分配色谱、吸附色谱、滤过色谱、离子色谱;分配色谱:根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行别离的色谱法.分配色谱利用固定相与流动相之间对待别离组分溶解度的差异来实现别离。分配色谱的固定相一般为液相的溶剂,依靠图布、键合、吸附等手段分布于色谱柱或者担体外表。分配色谱过程本质上是组分分子在固定想和流动相之间不断到达溶解平衡的过程。 吸附色谱:根据物质的吸附性差异进行别离.吸附色谱利用固定相吸附中心对物质分子吸附能力的差异实现对混合物的别离,吸附色谱的色谱过程是流动相分子与物质分子竞争固定相吸附中心的过程 滤过色谱:根据物质分子大小差异进行别离.原理比拟特殊,类似
7、于分子筛。待别离组分在进入凝胶色谱后,会依据分子量的不同,进入或者不进入固定相凝胶的孔隙中,不能进入凝胶孔隙的分子会很快随流动相洗脱,而能够进入凝胶孔隙的分子那么需要更长时间的冲洗才能够流出固定相,从而实现了根据分子量差异对各组分的别离。调整固定相使用的凝胶的交联度可以调整凝胶孔隙的大小;改变流动相的溶剂组成会改变固定相凝胶的溶涨状态,进而改变孔隙的大小,获得不同的别离效果。离子色谱:根据物质的解离程度的不同进行别离.离子交换色谱的固定相一般为离子交换树脂,树脂分子结构中存在许多可以电离的活性中心,待别离组分中的离子会与这些活性中心发生离子交换,形成离子交换平衡,从而在流动相与固定相之间形成分
8、配。固定相的固有离子与待别离组分中的离子之间相互争夺固定相中的离子交换中心,并随着流动相的运动而运动,最终实现别离。 正相分配色谱,反相分配色谱,加压液相色谱,高效液相色谱,液滴逆流色谱,高速逆流色谱;正相分配色谱:是液-液分配色柱色谱法的一种,通常用来别离极性或中等极性物质,如生物碱,苷类,糖,有机酸等化合物.固相(用水,缓冲溶液等)极性大于流动相(三氯甲烷,乙酸乙酯丁醇等),极性小组份先流出,极端大组份后流出.反相分配色谱是液-液分配色柱色谱法的一种,通常用来别离(脂溶性)小极性物质,如高级脂肪酸,油脂,游离甾体等化合物.固相(可用石蜡油)极性小于流动相(用水或甲醇),极性大组份先流出,极
9、性小组份后流出.高效液相色谱:HPLC是目前应用最多的色谱分析方法.它使用粒径更细的固定相填充色谱柱,提高色谱柱的塔板数,以高压驱动流动相,使得经典液相色谱需要数日乃至数月完成的别离工作得以在几个小时甚至几十分钟内完成。液滴逆流色谱: (DCCC)装置可使流动相呈上升或下降,通过固定相的液柱,实现物质的逆流色谱别离.分配用的两相溶剂不必振荡,故不易乳化或产生泡沫,特别适用于皂苷类的别离.高速逆流色谱:(HSCCC)与DCCC的原理类似,该装置依靠聚四氟乙烯(PTFE)蛇形管的方向性及特定的高速行星式旋转产生的离心力场作用,使载体支持的固定相稳定的保存在蛇形管内,并使流动相单向,低速通过固定相,
10、实现连续逆流萃取别离物质的目的. 红外光谱,紫外光谱,核磁共振,质谱;1H-NMR,13C-NMR,2D-NMR;EI-MS,FAB-MS,ESI-MS。红外光谱利用红外光谱对物质分子进行的分析和鉴定。将一束不同波长的红外射线照射到物质的分子上,某些特定波长的红外射线被吸收,形成这一分子的红外吸收光谱。每种分子都有由其组成和结构决定的独有的红外吸收光谱,据此可以对分子进行结构分析和鉴定。紫外光谱许多有机分子中的价电子跃迁,须吸收波长在2001000 nm范围内的光,恰好落在紫外-可见光区域。因此,紫外吸收光谱是由于分子中价电子的跃迁而产生的,也可以称它为电子光谱。以此准确测定有机化合物的分子结
11、构.核磁共振 具有磁距的原子核在高强度磁场作用下,可吸收适宜频率的电磁辐射,由低能态跃迁到高能态的现象。如1H、3H、13C、15N、19F、31P等原子核,都具有非零自旋而有磁距,能显示此现象。由核磁共振提供的信息,可以分析各种有机和无机物的分子结构。质谱 又叫质谱法是一种与光谱并列的谱学方法,通常意义上是指广泛应用于各个学科领域中通过制备、别离、检测气相离子来鉴定化合物的一种专门技术。质谱法在一次分析中可提供丰富的结构信息,将别离技术与质谱法相结合是别离科学方法中的一项突破性进展。在众多的分析测试方法中,质谱学方法被认为是一种同时具备高特异性和高灵敏度且得到了广泛应用的普适性方法。质谱仪器
12、一般由样品导入系统、离子源、质量分析器、检测器、数据处理系统等局部组成。1H-NMR nuclear Magnetic Resonance 是侦测质子是一种以高强度磁场激发原子核,待原子核由高能阶状态回落到低能阶状态时,收集释放出来的能量,用傅立叶转换方程式换算求得物质特徵图谱的一种判别分子结构的技术.1H-NMR 是侦测质子.质子的浓度比拟高,所以比拟快速可以获得图谱.13C-NMR 原理同上1H-NMR,但它是侦测目标是碳的同位素13C.自然存在13C浓度很低,所以需要让装样品的tube在probe中扫描很久才能累出足够强度的图谱供判读13C-NMR 可以获得如高分子或单体碳链较长分子的特
13、徵图谱,有些会比1H-NMR更具判读价值.2D-NMR 二维核磁共振,其产生二维化学位移相关谱,比一维共振更容易分辨信号,便于识别信号之间的偶合关系和连接顺序,获得良好的效果.EI-MS(electron-impact ionization ,EI) (mass spectra,MS)一般MS测定采用电子轰击法,故称电子轰击质谱FAB-MS (fast atom bombardment,FAB)快速原子轰击电离质谱.ESI-MS(electron spray ionization , ESI),电喷雾电离.3.写出以下各种色谱的别离原理:正相分配色谱,反相分配色谱,硅胶色谱,聚酰胺色谱,凝胶滤
14、过色谱,离子交换色谱正相色谱法:根据溶质极性的不同而产生的溶质在吸附剂上吸附性强弱的差异而别离反相色谱法:根据固溶质疏水性的不同而产生的溶质在流动相与固定相之间分配系数的差异而别离。 硅胶色谱:颗粒直径较大,流动相仅靠重力作用自上而下缓缓流动色谱柱,流出液用人工分段收集后再进行分析。聚酰胺色谱:酰胺羰基与黄酮酚羟基形成氢键缔合而吸附,吸附能力与酚羟基多少、位置及氢键缔合力大小有关。凝胶滤过色谱:葡聚糖凝胶吸水后,形成凝胶粒子,在交链键的骨架中存在着许多网眼,网眼大可使大分子量的化合物进入,网眼小那么只能使小分子量的化合物进入。超过一定限度的大分子量物质,就被排阻在凝胶颗粒的外部难以进入网眼内部
15、,那么大分子量物质首先被洗出。离子交换色谱:利用离子交换原理和液相色谱技术的结合来测定溶液中阳离子和阴离子的一种别离分析方法,利用被别离组分与固定相之间发生离子交换的能力差异来实现别离。离子交换色谱主要是用来别离离子或可离解的化合物。4、中药有效成分的提取方法有哪些?其中最常用的方法是什么?从具体操作上大致与可分为哪几种方法?答:中药有效成分的提取方法有: 溶剂提取法; 水蒸气蒸馏法; 升华法; 超临界流体萃取法; 组织破碎提取法; 压榨法; 超声提取法; 微波提取法等。其中溶剂提取法最为常用。中药有效成分的分离精制方法有: 溶剂法; 沉淀法; 分馏法; 膜别离法; 升华法; 结晶法; 色谱法
16、。最常用的方法是溶剂法和色谱法。5、 对天然药物化学进行研究过程中常用的有机溶剂有哪些?其极性大小顺序如何?什么溶剂沸点特别低而需隔绝明火?什么溶剂毒性特别大?什么溶剂密度大于1?哪些是亲脂性溶剂?哪些是亲水性溶剂?答: 亲水性有机溶剂与水任意混溶,甲、乙醇、丙酮,亲脂性有机溶剂不与水任意混溶乙醚、氯仿、苯、石油醚,石油醚苯乙醚氯仿乙酸乙酯正丁醇丙酮乙醇甲醇水依次增大沸点特别低而需隔绝明火:乙醚、石油醚毒性特别大:氯仿、苯、甲醇溶剂密度大于1:氯仿和二氯甲烷6、 根据物质在两相溶剂中的分配比的不同进行别离的方法有哪些?各有什么特点?答: 常见的方法有:液-液萃取、纸色谱、逆流分溶法、液滴逆流色
17、谱法、高速逆流色谱、气液分配色谱及液-液分配色谱等7、天然药物化学成分结构鉴定时常见有哪几种波谱技术?特有什么特点?答:各波谱技术名称和特点: 红外光谱:主要用于检查功能基; 紫外光谱:主要用于检查共轭体系或不饱和体系大小; 核磁共振光谱:主要用来提供分子中有关氢及碳原子的类型、数目、互相连接方式、周围化学环境,以及构型、构象的结构信息等; 质谱:主要用于检测和确证化合物分子量及主要结构碎片。选作:1、根本概念和名词解释: 浸渍法,渗漉法,煎煮法,回流法,超临界流体萃取法,超声提取法,微波提取法;水蒸气蒸馏法。浸渍法:浸渍法古称溻渍法,是把药物煎汤淋洗患部,使疮口洁净,祛除病邪,从而到达治疗目
18、的的一种治疗方法。渗漉法:渗漉法是将适度粉碎的药材置渗漉筒中,由上部不断添加溶剂,溶剂渗过药材层向下流动过程中浸出药材成分的方法。煎煮法:是将药材加水将煮取汁的方法。该法最是早使用的一种简易浸出方法,至今仍是制备浸出制剂最常用的方法。由于浸出溶煤通常用水,故有时也称为“水煮法或“水提法。回流法:回流提取法是用乙醇等易挥发的有机溶剂提取原料成分,将浸出液加热蒸馏,其中挥发性溶剂馏出后又被冷却,重复流回浸出容器中浸提原料, 这样周而复始,直至有效成分回流提取完全的方法。超临界流体萃取法:超临界流体萃取法supercritical fluid extraction, SFE技术就是利用超临界流体为溶
19、剂,从固体或液体中萃取出某些有效组分,并进行别离的一种技术。 超声提取法:超声提取法是利用超声波的空化作用、机械效应和热效应等加速胞内有效物质的释放、扩散和溶解,显著提高提取效率的提取方法。微波提取法:微波提取技术是利用频率为300300000MHz的电磁波辐射提取物,在交频磁场、电场作用下,提取物内的极性分子取向随电场方向改变而变化,从而导致分子旋转、振动或摆动,加剧反响物分子运动及相线间的碰撞频繁率,使分子在极短时间内到达活化状态,比传统加热式均匀、高效。水蒸气蒸馏法:指将含有挥发性成分的药材与水共蒸馏,使挥发性成分随水蒸气一并馏出,经冷凝分取挥发性成分的浸提方法。极性吸附剂,非极性吸附剂
20、,聚酰胺,大孔树脂,阳离子交换树脂,阴离子交换树脂;Sephadex LH-20;超滤膜;极性吸附剂: 常用的极性吸附剂有:硅胶、氧化铝。硅胶显弱酸性,适于别离酸性和中性化合物,别离生物碱时需在流动相中参加适量的有机碱;氧化铝呈碱性,适于别离生物碱等碱性成分,不宜用于别离有机酸等酸性成分。非极性吸附剂:聚酰胺: 重复单元以酰胺基为结构特征基团的一类聚合物。包括脂肪族、半脂肪族及芳香族聚酰胺。大孔树脂: 又称全多孔树脂,聚合物吸附剂,它是一类以吸附为特点,对有机物具有浓缩、别离作用的高分子聚合物。阳离子交换树脂: 一种化学物质,主要用于制造精糖和高级食用糖浆的提纯。阴离子交换树脂;离子交换树脂一
21、般呈现多孔状或颗粒状,其大小约为0.11mm,其离子交换能力依其交换能力特征可分:强碱型阴离子交换树脂、弱碱型阴离子交换树脂、对阴离子的吸附。Sephadex LH-20;全称为:羟丙基葡聚糖凝胶。常用商品凝胶的一种。Sephadex LH-20为Sephadex G-25经羟丙基化处理后得到的产物,此时,葡聚糖凝胶分子中的葡萄糖局部将与羟丙基结合成以下醚键形式: -OH -OCH2CH2CH2OH超滤膜;是一种孔径微米的微孔过滤膜。2、中药有效成分的别离精制方法有哪些?最常用的方法是什么?答:中药有效成分的别离精制方法有:1.溶剂萃取法、2.沉淀法、3.盐析法、4. 透析法 、5.结晶、重结
22、晶和分步结晶、6.层析法。最常用的方法是溶剂萃取法。3、判断一个被别离得到的化合物的纯度,可选用哪些方法?答:1. 通过TLC的纯度的鉴定2. 通过熔程,判断纯度。原理很简单,纯化合物,熔程很短,12度。混合物熔点下降,熔程变长。3. 基于HPLC的纯度鉴定,对于HPLC因为常用的系统较少,加之其别离效果好,我们一般不要求选择三种分子间作用力不同的溶剂系统,只要求选这三种不同极性的溶剂系统,使目标峰在不同的保存时间出峰。4.基于软电离质谱的纯度鉴定。5. 基于核磁共振的纯度鉴定,从氢谱中如果发现有很多积分不到一的小峰,就有可能是样品是样品中的杂质。利用门控去偶的技术通过对碳谱的定量也能实现纯度
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 浙大 远程 天然 药物 化学 离线 作业 答案
限制150内