天然药物化学

关于总论，苯丙素类，甾体及其苷类，醌类化合物的思维导图，生物合成的基本构建单元有C1、C2、C5、C6C3、C4N、C5N、C6C2N和吲哚C2N，希望对你有所帮助～

天然药物化学

总论 第1章

绪论

有效成分——单体化合物 无效成分（叶绿素） 生物活性成分 中药有效部位

天然化合物的生物合成

一次代谢产物

糖、蛋白质、脂质、核酸…

二次代谢产物

生物碱，萜类…

生物合成的基本构建单元

C1、C2、C5、C6C3、C4N、C5N、C6C2N和吲哚C2N

生物合成途径

醋酸-丙二酸途径 甲戊二羟酸途径 莽草酸途径 氨基酸途径 复合途径

天然药物有效成分

提取

溶剂法

原理：相似相溶原理

溶剂极性

溶剂分类

溶剂法分类

冷提

浸渍法，渗漉法

优点：适合提取热不稳定化合物，杂质少 缺点：溶剂用量大，提取时间长

热提

煎煮法，回流提取法，连续回流提取法

优点：提取效率高（连续回流） 缺点：不适于提取挥发性及热不稳定物质

超临界流体萃取法（SFE）

超临界流体（SF）常用

CO2

超声波提取技术 微波提取法

水蒸气蒸馏法 升华法（s→g）

分离与精制

按物质 溶解度 差别进行分离

按物质在两相溶剂中的 分配比 不同进行分离

液-液萃取的分离因子β

β≥2可萃取 β≌1，无法分离

分配比受pH影响 （pH变化改变它们存在状态（游离型或离解型））

用纸色谱（PC）设计液-液萃取分离物质的最佳方案

液-液分配柱色谱

正相色谱

固定相极性＞流动相极性

洗脱顺序：极性小的先被洗脱

用来分离水溶性或极性较大的成分：生物碱、苷类、糖类

反相色谱

洗脱顺序：极性大的先被洗脱

按物质的 吸附性 差别进行分离

物理吸附

三要素

溶质、溶剂

吸附剂（固定相）

极性吸附剂

硅胶、氧化铝

非极性吸附剂

活性炭

应用

黄酮、生物碱的富集糖的分离、脱色等

吸附力与结构的关系： 分子量大者>分子量小 者芳香族>脂肪族 含OH,COOH,NH2多者>少者

正相色谱

被分离物质极性小 ，吸附弱，洗脱易，Rf大

反相色谱相反

官能团极性

化学吸附

半化学吸附

聚酰胺吸附色谱法

应用范围

酚类、醌类、黄酮类化合物生物碱、萜类、甾体 糖类、aa、蛋白质的分离

分离原理

酰胺与酚、酸、醌等形成氢键

影响因素 （必考P31）

溶质的影响

溶剂的影响

溶剂洗脱能力： 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

大孔吸附树脂

原理

吸附性和分子筛性原理相结合的分离材料

应用

除多糖及水溶性色素、富集苷类

按物质 分子的大小 差别进行分离

透析法 凝胶过滤法 超滤法 超速离心法

按物质的 离解程度 不同进行分离

离子交换法

原理

样品中能与树脂上的交换基团发生离子交换的化合物将被吸附，中性及不能发生交换的化合物将不被色谱柱吸附

应用

相同电荷离子分离

碱性大，洗脱慢

结构研究法

化合物的纯度测定

按化合物的结晶形状、色泽和熔点进行判断 薄层色谱法——展开剂均一斑点 气相色谱(GC)或高效液相色谱（HPLC）法

主要谱学方法

紫外-可见光谱（UV-vis）法 红外光谱（IR）法 核磁共振（NMR）法（H/C/2D（二维）） 质谱法 旋光光谱ORD和圆二色谱CD 单晶X衍射技术

苯丙素类 第3章

C6-C3的化合物

苯丙酸类

结构

酚羟基取代的芳香羧酸

或 ≥2分子通过 酯键 聚合的形式存在

典型化合物

桂皮酸，绿原酸，丹参乙酸镁

香豆素类

邻羟基桂皮酸内酯类成分的总称

母核

苯骈α-吡喃酮

母体

7-羟基香豆素（伞形花内酯）

结构类型

简单香豆素类

仅在苯环上有取代基 且C7-OH与C6或C8不成环的香豆素

七叶内酯

呋喃香豆素类

母核上的异戊烯基常与邻位酚羟基（7-羟基）环合成呋喃环

根据呋喃环、苯环和α-吡喃酮环是否在一条直线上

线型

补骨脂素

角型

吡喃香豆素类

香豆素C-6或C-8异戊烯基与邻酚羟基（C-5或C-7羟基）环合而成吡喃环结构

根据吡喃环、苯环和α-吡喃酮环是否在一条直线上

线型

角型

其他香豆素类

α-吡喃酮环上有取代基的香豆素类 及香豆素的二聚体和三聚体

亮菌甲素

理化性质

性状

游离有香味，成苷无香味

溶解性

游离的能溶于沸水

游离+成苷的均易溶于乙醇，甲醇

内酯的性质

溶于碱性溶液

显色反应

有酚羟基对位H

Gibbs试剂

蓝色

Emerson试剂

红色

内酯

异羟肟酸铁反应

鉴别香豆素首选显色反应

提取

溶剂法

不易用

水蒸气蒸馏法

有挥发性，温度高，化合物结构易破坏

碱溶酸沉法

内酯性质，条件难控制

分离

层析法

谱学特征

紫外光谱

UV下显蓝色荧光

苯环、α-吡喃酮环、含氧取代基

母核上无含氧官能团取代时： 274 nm——苯环311 nm——α-吡喃酮环

母核上有含氧取代时：最大吸收红移 有羟基取代时：在碱性溶液中，最大吸收红移

红外光谱、质谱、核磁共振

木脂素类

苯丙素氧化聚合而成

结构类型

二苄基丁烷类

二苄基丁内酯类

芳基萘类

鬼臼毒（抗肿瘤）

半合成类似物

依托泊苷（抗癌药）

联苯环辛烯类

联苯双脂

治肝炎

五味子丙素中间体

醌类化合物 第4章

定义

醌类化合物是一类具有 环二酮结构或易转变为这种结构 的天然有机化学成分

结构类型

苯醌类

分类

天然的多为对苯醌

常见取代基：-OH、-OCH3、-CH3

多为黄色或橙黄色结晶

萘醌类

按羰基取代位置分类

α-(1,4),β-(1,2),amphi-(2,6)萘醌

天然多为α-萘醌类衍生物

菲醌类

邻菲醌，对菲醌

蒽醌类

蒽醌

蒽醌衍生物

大黄素型——OH在两侧苯环 茜草素型——OH在一侧苯环

蒽菲（蒽酮）衍生物

存在于新鲜植物中

蒽酮类衍生物

二蒽酮类

两分子蒽酮通过碳-碳键结合而成的化合物

如：大黄和番泻叶中致泻的有效成分 ——番泻苷A、B、C、D等

番泻苷A

C10-C10'连接

致泻作用：番泻苷→大黄酸蒽酮

理化性质

性状

无Ar-OH为无色，取代基↑颜色↑ 存在状态：苯/萘 醌 游离态存在 蒽醌类化合物糖苷形式存在

升华性及挥发性 溶解度 光稳定性

酸性

Ar-OH和羧基的存在——显酸性——用于碱提酸沉 分子内有氢键，酸性↓

含-COOH>2个以上β-OH>1个β-OH>2个α-OH>1个α-OH

显色反应

Feigl反应：醌类衍生物

无色亚甲蓝试验：苯醌和萘醌

Borntrager反应：羟基蒽醌

与活性次甲基试剂反应：苯醌、萘醌（醌环上无取代基） （ Kesting-Craven法）

与金属离子的反应：蒽醌类

提取

醇提取法 有机溶剂提取法（氯仿，苯） 碱提酸沉法（含-COOH、-Ar-OH的醌类化合物） 水蒸气蒸馏法(小分子的苯醌及萘醌类化合物)

分离

游离蒽醌的分离

pH梯度萃取法P137

适于酸性差别大的游离羟基蒽醌类化合物

色谱法

分离羟基苯醌类化合物最有效方法

色谱吸附剂

硅胶 聚酰胺（酚羟基-氢键）

蒽醌苷类与蒽醌苷元的分离

蒽醌苷类的分离

硅胶柱色谱 葡聚糖凝胶柱色谱

生物活性

泻下作用 抗菌，抗炎，抗病毒作用 抗氧化，抗肿瘤作用

甾体及其苷类 第8章

概述

甾体母核

环戊烷骈多氢菲

甾类成分

1. Liebermann-Burchard反应 2.三氯化锑或五氯化锑反应 3.Rosen-Heim反应： 样品十25%三氯醋酸/乙醇溶液，红色至紫红色 4.Salkowski反应（氯仿一浓硫酸反应）： 氯仿层显血红色或青色，硫酸层显绿色荧光

强心苷类

强心苷

植物中强心作用的甾体苷类化合物

结构组成

强心苷元+糖

结构特点

A/B环顺、反二种稠合方式,B/C环反式，C/D环顺式. C3-OH(a-,β-)两种构型，C14位β-OH C10多有β-CH存在，C13-CH3。 C17位侧链为不饱和内酯，五元环的不饱和内酯，称为甲型强心苷元；六元环的不饱和内酯，称为乙型强心苷元，都属于β-构型(个别为a-构型，命名时标以17β-H)

命名

甲型

以强心苷为母核

乙型

海葱甾或蟾酥甾为母核

分类

按组成苷的糖的种类

六碳醛糖、6-去氧糖、6-去氧糖甲醚和五碳醛糖； 2，6-二去氧糖，2，6-二去氧糖甲醚

按照连接糖的种类

I型：苷元-（去氧糖）x-（葡萄糖）y Ⅱ型：苷元-（去氧糖） Ⅲ型：苷元-（葡萄糖）x

显色反应

不饱和内酯环（甲型强心苷类）

Legal反应 Kedde反应 Raymond反应 Baljet反应

2-去氧糖 （考一个）

Keller-Kilianni反应：蓝（绿）色 对二甲氨基苯甲醛反应：灰红色斑点 呫吨氢醇反应：红色 过碘酸-对硝基苯胺反应：黄色

提取

常用：甲醇和70%乙醇

纯化

溶剂法 吸附法（活性炭） 铅盐法（较有效）

分离

甾体皂苷类

甾体皂苷

螺甾烷类化合物与糖结合的寡聚糖

分类

螺甾烷醇类 异螺甾烷醇类

差向异构体

呋甾烷醇类

F环裂解的双糖链皂苷产生的显色反应： E试剂（盐酸二甲氨基苯甲醛试剂）显红色 A试剂（茴香醛试剂）显黄色 F环闭环的单糖链皂苷和螺旋甾烷衍生皂苷元： 只对A试剂显黄色，对E试剂不显色

变形螺甾烷醇

F环为五元四氢呋喃环

结构特点

不含羧基，显中性

天然药物化学

总论 第1章

绪论

有效成分——单体化合物 无效成分（叶绿素） 生物活性成分 中药有效部位

天然化合物的生物合成

一次代谢产物

糖、蛋白质、脂质、核酸…

二次代谢产物

生物碱，萜类…

生物合成的基本构建单元

C1、C2、C5、C6C3、C4N、C5N、C6C2N和吲哚C2N

生物合成途径

醋酸-丙二酸途径 甲戊二羟酸途径 莽草酸途径 氨基酸途径 复合途径

天然药物有效成分

提取

溶剂法

原理：相似相溶原理

溶剂极性

溶剂分类

溶剂法分类

冷提

浸渍法，渗漉法

优点：适合提取热不稳定化合物，杂质少 缺点：溶剂用量大，提取时间长

热提

煎煮法，回流提取法，连续回流提取法

优点：提取效率高（连续回流） 缺点：不适于提取挥发性及热不稳定物质

超临界流体萃取法（SFE）

超临界流体（SF）常用

CO2

超声波提取技术 微波提取法

水蒸气蒸馏法 升华法（s→g）

分离与精制

按物质 溶解度 差别进行分离

按物质在两相溶剂中的 分配比 不同进行分离

液-液萃取的分离因子β

β≥2可萃取 β≌1，无法分离

分配比受pH影响 （pH变化改变它们存在状态（游离型或离解型））

用纸色谱（PC）设计液-液萃取分离物质的最佳方案

液-液分配柱色谱

正相色谱

固定相极性＞流动相极性

洗脱顺序：极性小的先被洗脱

用来分离水溶性或极性较大的成分：生物碱、苷类、糖类

反相色谱

洗脱顺序：极性大的先被洗脱

按物质的 吸附性 差别进行分离

物理吸附

三要素

溶质、溶剂

吸附剂（固定相）

极性吸附剂

硅胶、氧化铝

非极性吸附剂

活性炭

应用

黄酮、生物碱的富集糖的分离、脱色等

吸附力与结构的关系： 分子量大者>分子量小 者芳香族>脂肪族 含OH,COOH,NH2多者>少者

正相色谱

被分离物质极性小 ，吸附弱，洗脱易，Rf大

反相色谱相反

官能团极性

化学吸附

半化学吸附

聚酰胺吸附色谱法

应用范围

酚类、醌类、黄酮类化合物生物碱、萜类、甾体 糖类、aa、蛋白质的分离

分离原理

酰胺与酚、酸、醌等形成氢键

影响因素 （必考P31）

溶质的影响

溶剂的影响

溶剂洗脱能力： 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

大孔吸附树脂

原理

吸附性和分子筛性原理相结合的分离材料

应用

除多糖及水溶性色素、富集苷类

按物质 分子的大小 差别进行分离

透析法 凝胶过滤法 超滤法 超速离心法

按物质的 离解程度 不同进行分离

离子交换法

原理

样品中能与树脂上的交换基团发生离子交换的化合物将被吸附，中性及不能发生交换的化合物将不被色谱柱吸附

应用

相同电荷离子分离

碱性大，洗脱慢

结构研究法

化合物的纯度测定

按化合物的结晶形状、色泽和熔点进行判断 薄层色谱法——展开剂均一斑点 气相色谱(GC)或高效液相色谱（HPLC）法

主要谱学方法

紫外-可见光谱（UV-vis）法 红外光谱（IR）法 核磁共振（NMR）法（H/C/2D（二维）） 质谱法 旋光光谱ORD和圆二色谱CD 单晶X衍射技术

苯丙素类 第3章

C6-C3的化合物

苯丙酸类

结构

酚羟基取代的芳香羧酸

或 ≥2分子通过 酯键 聚合的形式存在

典型化合物

桂皮酸，绿原酸，丹参乙酸镁

香豆素类

邻羟基桂皮酸内酯类成分的总称

母核

苯骈α-吡喃酮

母体

7-羟基香豆素（伞形花内酯）

结构类型

简单香豆素类

仅在苯环上有取代基 且C7-OH与C6或C8不成环的香豆素

七叶内酯

呋喃香豆素类

母核上的异戊烯基常与邻位酚羟基（7-羟基）环合成呋喃环

根据呋喃环、苯环和α-吡喃酮环是否在一条直线上

线型

补骨脂素

角型

吡喃香豆素类

香豆素C-6或C-8异戊烯基与邻酚羟基（C-5或C-7羟基）环合而成吡喃环结构

根据吡喃环、苯环和α-吡喃酮环是否在一条直线上

线型

角型

其他香豆素类

α-吡喃酮环上有取代基的香豆素类 及香豆素的二聚体和三聚体

亮菌甲素

理化性质

性状

游离有香味，成苷无香味

溶解性

游离的能溶于沸水

游离+成苷的均易溶于乙醇，甲醇

内酯的性质

溶于碱性溶液

显色反应

有酚羟基对位H

Gibbs试剂

蓝色

Emerson试剂

红色

内酯

异羟肟酸铁反应

鉴别香豆素首选显色反应

提取

溶剂法

不易用

水蒸气蒸馏法

有挥发性，温度高，化合物结构易破坏

碱溶酸沉法

内酯性质，条件难控制

分离

层析法

谱学特征

紫外光谱

UV下显蓝色荧光

苯环、α-吡喃酮环、含氧取代基

母核上无含氧官能团取代时： 274 nm——苯环311 nm——α-吡喃酮环

母核上有含氧取代时：最大吸收红移 有羟基取代时：在碱性溶液中，最大吸收红移

红外光谱、质谱、核磁共振

木脂素类

苯丙素氧化聚合而成

结构类型

二苄基丁烷类

二苄基丁内酯类

芳基萘类

鬼臼毒（抗肿瘤）

半合成类似物

依托泊苷（抗癌药）

联苯环辛烯类

联苯双脂

治肝炎

五味子丙素中间体

醌类化合物 第4章

定义

醌类化合物是一类具有 环二酮结构或易转变为这种结构 的天然有机化学成分

结构类型

苯醌类

分类

天然的多为对苯醌

常见取代基：-OH、-OCH3、-CH3

多为黄色或橙黄色结晶

萘醌类

按羰基取代位置分类

α-(1,4),β-(1,2),amphi-(2,6)萘醌

天然多为α-萘醌类衍生物

菲醌类

邻菲醌，对菲醌

蒽醌类

蒽醌

蒽醌衍生物

大黄素型——OH在两侧苯环 茜草素型——OH在一侧苯环

蒽菲（蒽酮）衍生物

存在于新鲜植物中

蒽酮类衍生物

二蒽酮类

两分子蒽酮通过碳-碳键结合而成的化合物

如：大黄和番泻叶中致泻的有效成分 ——番泻苷A、B、C、D等

番泻苷A

C10-C10'连接

致泻作用：番泻苷→大黄酸蒽酮

理化性质

性状

无Ar-OH为无色，取代基↑颜色↑ 存在状态：苯/萘 醌 游离态存在 蒽醌类化合物糖苷形式存在

升华性及挥发性 溶解度 光稳定性

酸性

Ar-OH和羧基的存在——显酸性——用于碱提酸沉 分子内有氢键，酸性↓

含-COOH>2个以上β-OH>1个β-OH>2个α-OH>1个α-OH

显色反应

Feigl反应：醌类衍生物

无色亚甲蓝试验：苯醌和萘醌

Borntrager反应：羟基蒽醌

与活性次甲基试剂反应：苯醌、萘醌（醌环上无取代基） （ Kesting-Craven法）

与金属离子的反应：蒽醌类

提取

醇提取法 有机溶剂提取法（氯仿，苯） 碱提酸沉法（含-COOH、-Ar-OH的醌类化合物） 水蒸气蒸馏法(小分子的苯醌及萘醌类化合物)

分离

游离蒽醌的分离

pH梯度萃取法P137

适于酸性差别大的游离羟基蒽醌类化合物

色谱法

分离羟基苯醌类化合物最有效方法

色谱吸附剂

硅胶 聚酰胺（酚羟基-氢键）

蒽醌苷类与蒽醌苷元的分离

蒽醌苷类的分离

硅胶柱色谱 葡聚糖凝胶柱色谱

生物活性

泻下作用 抗菌，抗炎，抗病毒作用 抗氧化，抗肿瘤作用

甾体及其苷类 第8章

概述

甾体母核

环戊烷骈多氢菲

甾类成分

1. Liebermann-Burchard反应 2.三氯化锑或五氯化锑反应 3.Rosen-Heim反应： 样品十25%三氯醋酸/乙醇溶液，红色至紫红色 4.Salkowski反应（氯仿一浓硫酸反应）： 氯仿层显血红色或青色，硫酸层显绿色荧光

强心苷类

强心苷

植物中强心作用的甾体苷类化合物

结构组成

强心苷元+糖

结构特点

A/B环顺、反二种稠合方式,B/C环反式，C/D环顺式. C3-OH(a-,β-)两种构型，C14位β-OH C10多有β-CH存在，C13-CH3。 C17位侧链为不饱和内酯，五元环的不饱和内酯，称为甲型强心苷元；六元环的不饱和内酯，称为乙型强心苷元，都属于β-构型(个别为a-构型，命名时标以17β-H)

命名

甲型

以强心苷为母核

乙型

海葱甾或蟾酥甾为母核

分类

按组成苷的糖的种类

六碳醛糖、6-去氧糖、6-去氧糖甲醚和五碳醛糖； 2，6-二去氧糖，2，6-二去氧糖甲醚

按照连接糖的种类

I型：苷元-（去氧糖）x-（葡萄糖）y Ⅱ型：苷元-（去氧糖） Ⅲ型：苷元-（葡萄糖）x

显色反应

不饱和内酯环（甲型强心苷类）

Legal反应 Kedde反应 Raymond反应 Baljet反应

2-去氧糖 （考一个）

Keller-Kilianni反应：蓝（绿）色 对二甲氨基苯甲醛反应：灰红色斑点 呫吨氢醇反应：红色 过碘酸-对硝基苯胺反应：黄色

提取

常用：甲醇和70%乙醇

纯化

溶剂法 吸附法（活性炭） 铅盐法（较有效）

分离

甾体皂苷类

甾体皂苷

螺甾烷类化合物与糖结合的寡聚糖

分类

螺甾烷醇类 异螺甾烷醇类

差向异构体

呋甾烷醇类

F环裂解的双糖链皂苷产生的显色反应： E试剂（盐酸二甲氨基苯甲醛试剂）显红色 A试剂（茴香醛试剂）显黄色 F环闭环的单糖链皂苷和螺旋甾烷衍生皂苷元： 只对A试剂显黄色，对E试剂不显色

变形螺甾烷醇

F环为五元四氢呋喃环

结构特点

不含羧基，显中性