天然药物化学绪论和糖-课件.ppt

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1、什么是天然药物什么是天然药物 天然药物是指来源于植物、动物和微生物的药物粗品：如中药饮片、动物器官、微生物发酵物提取物：如中药浸膏一定纯度的化合物：吗啡、青霉素、紫杉醇等多数天然药物目前仍以粗品或提取物为主，化学组成十分复杂。一旦纯化为化合物往往不再从天然来源获得，而是通过化学合成、半合成的方法制备天然药物化学涉及的内容天然药物化学涉及的内容 天然药物化学涉及的内容主要是“化学”，其内容和方法其实与天然产物化学（Chemistry of Natural Products）有关。天然药物化学涉及的主要内容包括：化学成分的提取 化学成分的分离 化学成分的纯化 化学成分的结构测定 化学成分的活性研究

2、天然药物化学的研究方法天然药物化学的研究方法 分离纯化技术分离纯化技术 a溶剂萃取 b各种层析技术（LC、TLC、HPLC、GC）c其它分离技术（电泳、电渗析、超滤、超临界萃取）d.结晶技术（如蛋白质结晶培养）化学结构测定化学结构测定 a.波谱技术（UV、IR、NMR、MS、ORD、CD）b.化学反应 活性测试方法活性测试方法 根据试验活性的要求，选择合适的药理模型。由于天然化学成分大多含量很低，得到很困难，一般首先选择灵敏、选择性高的活性测试方法，如酶、受体、细胞等试验 有机合成技术有机合成技术1.1.提取方法提取方法 从生物材料中把化学成分提取出来，可采用溶剂法、水蒸汽蒸馏法、超临界提取法

3、、压榨法、升华法等，其中溶剂法是最常用的。2.天然化合物的柱色谱分离天然化合物的柱色谱分离柱色谱柱色谱高效液相色谱法高效液相色谱法硅胶或氧化铝色谱法硅胶或氧化铝色谱法分配柱色谱法分配柱色谱法大孔树脂柱色谱法大孔树脂柱色谱法聚酰胺色谱法聚酰胺色谱法凝胶色谱法凝胶色谱法硅胶是酸性吸硅胶是酸性吸附剂，适用于附剂，适用于中性或酸性成中性或酸性成分的层析。同分的层析。同时硅胶也可吸时硅胶也可吸附碱性化合物附碱性化合物层析用硅胶为一层析用硅胶为一多孔性物质，分多孔性物质，分子中具有硅氧烷子中具有硅氧烷的交链结构，同的交链结构，同时在颗粒表面又时在颗粒表面又有很多硅醇基。有很多硅醇基。吸附剂：吸附剂：硅胶硅

4、胶 吸附剂：氧化铝吸附剂：氧化铝 氧化铝氧化铝带有碱性，对于分离一些碱性中草带有碱性，对于分离一些碱性中草药成分，如生物碱类的分离颇为理想。不宜用药成分，如生物碱类的分离颇为理想。不宜用于醛、酮、酸、内酯等类型的化合物分离。于醛、酮、酸、内酯等类型的化合物分离。大孔吸附树脂大孔吸附树脂吸附性：范德华引力吸附性：范德华引力或生成氢键的结果。或生成氢键的结果。筛选原理：本身多孔筛选原理：本身多孔性结构所决定。性结构所决定。.大孔吸附树脂是吸附性大孔吸附树脂是吸附性和分子筛性原理相结合和分子筛性原理相结合的分离材料，根据吸附的分离材料，根据吸附力的不同及分子量的大力的不同及分子量的大小，在大孔吸附脂

5、上经小，在大孔吸附脂上经一定的溶剂洗脱而分开。一定的溶剂洗脱而分开。凝胶色谱法凝胶色谱法 利用分子筛分离物质的一种方法。样品混合利用分子筛分离物质的一种方法。样品混合物中各个成分因分子大小各异，渗入至凝胶颗粒物中各个成分因分子大小各异，渗入至凝胶颗粒内部的程度也不尽相同，故在经历一段时间流动内部的程度也不尽相同，故在经历一段时间流动并达到动态平衡后，即按分子由大到小顺序先后并达到动态平衡后，即按分子由大到小顺序先后流出并得到分离。流出并得到分离。紫外光谱v概念概念:紫外光谱是分子中某些价电子吸收了一定波长的电磁波，由低能级跃近到高能级而产生的一种光谱，也称之为电子光谱。v基本原理基本原理目前使

6、用的紫外光谱仪波长范围是200800nm。其基本原理是用不同波长的近紫外光（200400nm）依次照一定浓度的被测样品溶液时，就会发现部分波长的光被吸收。如果以波长为横坐标（单位nm），吸收度（absorbance）A为纵坐标作图，即得到紫外光谱（ultra violet spectra，简称UV）质谱质谱v质谱分析本是一种物理方法，其基本原理是使试样中各组分在离子源中发生电离，生成不同荷质比的带正电荷的离子，经加速电场的作用，形成离子束，进入质量分析器。在质量分析器中，再利用电场和磁场使发生相反的速度色散，将它们分别聚焦而得到质谱图，从而确定其质量。场解析质谱（FD-MS）正负离子快原子轰击

7、质谱（FAB-MS）电喷雾质谱（ESI-MS）vNMR是研究处于磁场中的是研究处于磁场中的原子核原子核对对射频辐射射频辐射(Radio-frequency Radiation)的的吸收吸收，它是对各种有机和无机物的成分、结构进行，它是对各种有机和无机物的成分、结构进行定性分析的最强有力的工具之一，有时亦可进行定量分析定性分析的最强有力的工具之一，有时亦可进行定量分析v核磁共振氢谱核磁共振氢谱v核磁共振碳谱核磁共振碳谱射频辐射射频辐射原子核原子核(强磁场下能级分裂强磁场下能级分裂)吸收吸收能级跃迁能级跃迁NMR核磁共振波谱核磁共振波谱糖类结构类型糖类结构类型v单糖：多羟基醛或酮v聚糖：单糖的端基

8、碳原子的羟基与另一分子糖缩合，根据聚合度分为低聚糖(oligosaccharide)和多聚糖(polysaccharide)，多糖根据糖的类型分为均多糖(homosaccharide)和杂多糖(heterosaccharide)；根据来源分为：植物多糖和动物多糖v甙（Glycoside）：单糖的端基碳原子的羟基与非糖物质的羟基、氨基、巯基或烷基上的活泼氢缩合，非糖部分称为甙元（aglycon）第一节第一节 单糖的立体化学单糖的立体化学 单糖(monosaccharide)是多羟基醛或酮，是组成糖及其衍生物的基本单位。单糖的结构可用Fisher投影式、Haworth投影式和优势构象式表示。2-酮

9、羰基一、单糖的绝对构型 习惯上把单糖Fisher投影式中距羰基最远的那个不对称碳原子的构型定为整个糖分子的绝对构型。其羟基向右的为D型，向左的为L-型。二、单糖的端基差向异构体 单糖成环后新形成的一个不对称碳原子称为单糖成环后新形成的一个不对称碳原子称为端基碳端基碳(anomeric carbon)，生成的一对端基异，生成的一对端基异构体构体 (anomer)有有、二种构型。二种构型。苷 元 +糖 苷糖的构型糖的构型 绝对构型绝对构型 端基碳原子的相对构型端基碳原子的相对构型 依依C5-R取向取向 依依C1-OH与与C5-R相对位置相对位置 D-型型（向上）（向上）L-型型（向下）（向下）-型型（同侧）（同侧）-型型（异侧）（异侧）多形成多形成 D葡萄糖葡萄糖-L鼠李糖鼠李糖 四、苷类四、苷类(glycosides)（配糖体）配糖体）糖或糖的衍生物 非糖物质（氨基糖，糖醛酸等）（黄酮，萜类等）苷(glycosides)糖的端基碳原子苷键糖原苷元或配基aglycone or genin据苷键原子的不同：v氧苷 醇苷、酚苷、氰苷、酯苷、吲哚苷等。v硫苷 端基-OH与苷元上的巯基缩合而成的苷。v氮苷 端基碳与苷元上的氮原子相连的苷。v碳苷 糖基直接连在苷元碳原子的苷类。