天然药物化学-第9章生物碱-20101026完美修正版教案
第九章 生物碱
【单项选择题】
1．生物碱不具有的特点是（C ）
A. 分子中含N 原子
B. 具有碱性
C. 分子中多有苯环
D. 显著而特殊的生物活性 E . N 原子多在环内
2. 生物碱碱性最强的是（ D ）
A. 伯胺生物碱
B. 叔胺生物碱
C. 仲胺生物碱
D. 季铵生物碱 E . 酰胺生物碱
3. 生物碱酸水提取液处理常用的方法是（B ）
A. 阴离子交换树脂
B. 阳离子交换树脂
C.硅胶柱色谱吸附
D. 大孔树脂吸附 E . 氧化铝柱色谱吸附
4.碱性不同生物碱混合物的分离可选用（ C ）
A. 简单萃取法
B. 酸提取碱沉淀法
C. pH 梯度萃取法
D. 有机溶剂回流法 E . 分馏法
5. 生物碱沉淀反应的条件是（ A ）
A . 酸性水溶液
B . 碱性水溶液
C . 中性水溶液
D . 盐水溶液
E . 醇水溶液
6. 下列生物碱碱性最强的是（ A ）
A. 莨菪碱
B. 东莨菪碱
C. 山莨菪碱
D. N-去甲基莨菪碱
E. 樟柳碱
7．溶解游离亲脂性生物碱的最好溶剂为（D ）
A. 水
B. 甲醇
C. 正丁醇
D. 氯仿
E. 苯
8．游离麻黄碱所具有的性质是（ B ）
A. 黄色
B. 挥发性
C. 与雷氏铵盐沉淀
D. 发泡性
E. 溶血性
9．从苦参总碱中分离苦参碱和氧化苦参碱是利用二者（ E ）
A . 在水中溶解度不同
B . 在乙醇中溶解度不同
C . 在氯仿中溶解度不同
D . 在苯中溶解度不同
E . 在乙醚中溶解度不同
10. 可分离季铵碱的生物碱沉淀试剂是（ D ）
A . 碘化汞钾
B . 碘化铋钾
C . 硅钨酸
D . 雷氏铵盐
E .
N
N
O
苦参碱 氧化苦参碱
碘－碘化钾
11. 可外消旋化成阿托品的是（ B ）
A. 樟柳碱
B. 莨菪碱
C. 东莨菪碱
D. 山莨菪碱
E. 去甲莨菪碱
12．生物碱的含义哪项是错误的（C ）
A．自然界一类含氮有机物B．多具有杂环结构C．都显示碱性
D．大多与酸成盐E．多具有生物活性
13．若将中药中所含生物碱盐和游离生物碱都提取出来，应选用的溶剂是（B ）A．水B．乙醇C．氯仿D．石油醚E．乙醚
14. 常用生物碱薄层层析显色剂（C ）
A.硅钨酸
B.碘化铋钾
C.改良碘化铋钾
D.碘-碘化钾
E.雷氏铵盐
15．在生物碱酸水提取液中，加碱调PH由低至高，每调一次用氯仿萃取一次，首先得到（B）
A．强碱性生物碱B．弱碱性生物碱C．季胺碱D．酸碱两性生物碱E．生物碱苷
16．在除去脂溶性生物碱的碱水中，提取水溶性生物碱宜用（D ）
A.酸化后乙醇提取
B.乙醇直接从碱水提取
C.丙酮直接从碱水提取
D.正丁醇直接从碱水提取
17．以pH梯度法分离生物碱，其分离条件确定通过（ A）
A.多层缓冲纸色谱
B.甲酰胺为固定相纸色谱
C.聚酰胺薄层色谱
D.氧化铝薄层色谱
E.硅胶薄层色谱
18. 生物碱沉淀反应宜在（A）中进行
Ａ、酸性水溶液Ｂ、95%乙醇溶液Ｃ、氯仿Ｄ、碱性水溶液E、中性F、有机溶剂
20. 由Ｃ、Ｈ、Ｎ三种元素组成的小分子生物碱多数为（D）
Ａ、气态Ｂ、液态Ｃ、固态Ｄ、结晶性固态
21.生物碱在自然界分布最多的是：（C）
Ａ、单子叶植物Ｂ、裸子植物Ｃ、双子叶植物Ｄ、菌类
22.生物碱盐类对水的溶解度因成盐的不同而有差异，一般来说其水溶性（B）Ａ、无机酸盐和有机酸盐差不多Ｂ、无机酸盐大于有机酸盐
Ｃ、无机酸盐小于有机酸盐Ｄ、不一定
23.构成生物碱的前提物质大多是：（B）
Ａ、碱性氨基酸Ｂ、α-氨基酸Ｃ、β-氨基酸Ｄ、多肽
24.雷氏复盐沉淀法多用于分离（C）
Ａ、叔胺生物碱Ｂ、酚性生物碱Ｃ、季胺生物碱Ｄ、酰胺生物碱
【多项选择题（多选、少选、错选均不得分）】
1. 属于强极性化合物的是（CD ）
A．油脂B．叶绿素C．季铵生物碱D．氨基酸E．挥发油
2.可作生物碱沉淀试剂的是（ABC）
A. 碘化铋钾
B. 雷氏铵盐
C. 硅钨酸
D. 醋酸铅
E.钼酸钠
3. 对生物碱进行分离时，可利用（ABCD）
A. 碱性差异
B. 溶解性差异
C. 特殊官能团差异
D. 极性差异
E.分子大小差异
4. 提取生物碱常用的提取方法有（BCD）
A. 醇提取丙酮沉淀法
B. 酸水提取法
C. 亲脂性有机溶剂提取法
D. 醇类溶剂提取法
E. 碱提取酸沉淀法
5. 亲水性生物碱通常指（CD）
A. 两性生物碱
B. 游离生物碱
C. 季铵生物碱
D. 具有N→O配位键的生物碱
E. 仲胺生物碱
6. 用溶剂法提取生物碱常采用的方法为（ADE）
A. 萃取法
B. 水蒸气蒸馏法
C. 分馏法
D. 浸渍法
E. 渗漉法
7. 用乙醇提取生物碱可提出（ABCD E）
A. 游离生物碱
B. 生物碱无机酸盐
C. 生物碱有机酸盐
D. 季铵型生物碱
E. 两性生物碱
8. 溶剂法分离水溶性生物碱时，常用的溶剂有（BC）
A. 丙酮
B. 正丁醇
C. 异戊醇
D. 乙醇
E. 乙醇
9. 用酸水提取生物碱时，可用（CD）
A. 煎煮法
B. 回流法
C. 渗漉法
D. 浸渍法
E. 连续回流法
10. 生物碱的沉淀反应（ABD）
A. 一般在稀酸水溶液中进行
B. 可应用于生物碱的分离纯化
C. 选用一种沉淀试剂反应呈阳性，即可判断有生物碱
D. 有些沉淀试剂可用作纸色谱和薄层色谱的显色剂
E. 可不必处理酸水提取液
11. 用亲脂性有机溶剂提取总生物碱时，一般（BD）
A. 先用酸水湿润药材
B. 先用碱水湿润药材
C. 先用石油醚脱脂
D. 用氯仿、苯等溶剂提取
E. 用正丁醇、乙醇等溶剂提取
12.生物碱分子结构与其碱性强弱的关系正确的是：（ACD ）
A.氮原子价电子的P电子成分比例越大，碱性越强
B.氮原子附近有吸电子基团则使碱性增强
C.氮原子处于酰胺状态则碱性极弱
D.生物碱的立体结构有利于氮原子接受质子，则其碱性性增强
E.氮原子附近取代基团不利于其共轭酸中的质子形成氢键缔合，则碱性强
【填空题】
1．生物碱的碱性由来是氮原子中孤对电子，其碱性强弱以pKa 表示，其值越大，碱性越强。
2．生物碱的氮原子周围引入吸电子基团如羟基、双键等，使生物碱碱性减弱，如山莨菪碱的碱性弱于于莨菪碱。
3．从碱水中分离季铵碱除了用正丁醇萃取外，还可以将碱水调到弱酸性，采用沉淀法雷氏铵盐沉淀分离。
4.用pH梯度萃取法分离生物碱，是将总碱（混合生物碱）溶于有机溶剂中（如氯仿），用不同pH的缓冲液（酸液）进行萃取，缓冲液的pH值由高到低，所得生物碱的碱性则由强到弱。
5．亲脂性有机溶剂提取生物碱时，如以氨水润湿药材，再用有机溶剂氯仿提取，可将亲脂性生物碱类提取出来。如果以稀乙酸溶液润湿药材，再用有机溶剂氯仿提取，可将强碱性生物碱留在原料中。
6.生物碱在植物体内往往与酸成分结合成（盐）的状态存在。
7.小檗碱呈黄色，而四氢小檗碱无色，其原因是（D环氢化程度不同）。
8.弱碱性生物碱在植物体内以（非稳定盐）的状态存在，提取时只需用（水或有机酸）湿润后即可提取。
9.在生物碱的色谱检识中常用的显色剂是（碘化铋钾）。
11.总生物碱的提取方法大致有以下三类：碱性差异、溶解度、色谱法。
12.生物碱的沉淀试剂按其种类有（碘化铋钾）、（碘－碘化钾试剂）、（碘化汞钾试剂）、（硅钨酸试剂）。
13.用硅胶吸附剂进行生物碱的薄层色谱时，为克服硅胶的酸性，得到集中的斑点，用方法：在洗脱体系中加二乙胺钝化硅胶。
【判断题】
1．在有机溶剂中，一般氯仿对游离生物碱的溶解度较大。（对）
2.生物碱的碱性是由氮原子的数目决定的，氮原子数目越多，碱性越强。（错）
3.含氮原子的杂环化合物都是生物碱。（错）
4.生物碱与碘化铋钾多生成红棕色沉淀。（对）
5.生物碱盐都容易溶于水。（错）
6.多数生物碱在植物体内以游离形式存在。（错）
7.一般生物碱的旋光性都是左旋的。（错）
【分析比较题，并简要说明理由】
1．比较下列各组化合物碱性的强弱碱性的强→弱程度： ＞ ＞
N COOCH 3
3
N 3
N
COOCH 3
O
A B C
答：碱性的强→弱程度： A ＞ C ＞ B 。理由：A 是叔胺碱，氮原子是SP 3杂化，C 中的氮原子是SP 2杂化，A 的碱性强于C 。B 中氮原子处于酰胺结构中，其孤电子对与羰基的π-电子形成p-π共轭，碱性最弱。 2．下列生物碱碱性强弱顺序： ＞ ＞
N
O O
OH
CH 3
N
CH 3
CH 3H 3CO
HO HO
H 3CO
N
O O
O
A B C 答：碱性的强→弱程度： C ＞ B ＞ A 。理由：C 是季铵碱，碱性最强，B 中氮原子是SP 3杂化，碱性次之，A 中的氮原子是SP 2杂化，碱性弱于B 、C 。
3．下列化合物碱性强→弱顺序： ＞ ＞
N N N N 3
O C H 3O
CH 3
N
O
CH 3C O C H C 6H 5
H 2OH
N
3
H O C O C H C 6H 5
2OH
A B
C
答：碱性强→弱顺序： C ＞ B ＞ A 。理由：B 分子结构中，氮原子附近的环氧结构形成空间位阻以及诱导效应，使其碱性较C 弱。A 中氮原子处于酰胺结构中，其孤电子对与羰基的π-电子形成p-π共轭，碱性最弱。 4．比较下列生物碱的碱性强弱顺序： ＞ ＞
N
H 3CO
H 3CO
H 3CO
OCH 3
N HO H
H
H 3CO
NHCOCH 3
H 3CO
H 3CO
O
OCH 3
A B C
答：碱性强弱顺序： B ＞ A ＞ C 。理由：B 是仲胺碱，氮原子是SP 3杂化，A 是芳杂胺类生物碱，氮原子是SP 2杂化，所以B 碱性强于A ；C 是酰胺碱，由于p-π共轭的作用，氮原子电子云密度平均化，碱性弱于A 、B 。 5．比较下列生物碱的碱性强弱顺序： ＞ ＞
N
CH 3
3
H 3CO
NHCOCH 3
H 3CO
H 3CO
O OCH 3
A B C
答：碱性强弱顺序： B ＞ A ＞ C 。理由：B 中生物碱的盐（共轭酸）中的H 与生物碱结构中O 形成氢键，使得生物碱的盐稳定，故碱性增强，强于A 。而C 为酰胺型生物碱，碱性最弱。
6．比较下列生物碱的碱性强弱顺序： ＞
N
O O
OCH 3
OCH 3
OH N
O O
OH
CH 3
A B
答：碱性强弱顺序： A ＞ B 。理由：A 为醇式小檗碱含有氮杂缩醛类的羟基，N 原子质子化成季铵碱，碱性较强；B 为sp 3杂化。
7．比较下列生物碱的碱性强弱顺序： ＞ ＞ ＞
N
O O
OCH 3
OCH 3
OH H 3CO NHCOCH 3
H 3CO
H 3CO
O OCH 3
N
O
O OH
CH 3
N
O O
O
A B C D 答：碱性强弱顺序： D ＞ C ＞ A ＞ B 。理由：因为C 是仲胺，氮原子是sp 3杂化，A 是亚胺，是sp 2杂化；SP 3＞SP 2＞SP ；
B 为酰胺结构；D 醇式小檗碱含有氮杂缩醛类的羟基，N 原子质子化成季铵碱，碱性较强。
7．比较下列生物碱的碱性强弱顺序：A
C
C CH 3OH
H
N H H CH 3
A
C
C CH 3H
HO
N H H CH 3
B
8．比较下列生物碱的碱性强弱顺序：A
NHCOCH 3
O
OCH 3
OCH 3
H 3CO
H 3CO
A
NHCH 3
O
3
OCH 3
H 3CO
H 3CO
B
9．比较下列生物碱的碱性强弱顺序：B>C>A ，季胺大于脂肪胺，甲基供电p374
N
HO H 3CO
OCH 3OCH 3
A
N +OH -H 3CO H 3CO
OCH 3OCH 3
B
N
H 3CO H 3CO
OCH 33
C
10．比较下列生物碱的碱性强弱顺序：A>B ，醋酸基电负性大于羟基
N N
HO
OH
CH 3
A
N N
H 3COCO
OCOCH 3
CH 3
B
11．比较下列生物碱的碱性强弱顺序：A
O N
OH
HO
A
O O
N OH
HO
B
12．比较下列生物碱的碱性强弱顺序：A N O N O A N O N O B N 在稠环桥头，碱性弱 N 在桥头，但不在稠环桥头碱性较强 13．比较下列生物碱的碱性强弱顺序：A>B>C A N N OH CH 3 OH B N N OAc CH 3 OAc C 14．比较下列生物碱的碱性强弱顺序：B>C>A N O H 3CO H 3CO A O O N OH OCH 3 OCH 3 B O OCH 3 N H 3C C 【结构母核题，指出化合物的结构类型】 （苯乙基四氢异喹啉类）（吲哚里西丁类）（喹诺里西丁类）（双四氢异喹啉类）（托品类）（托品类） （单吲哚类生物碱，A类）（单吲哚相 关，类A） （原小檗碱类）（二萜生物碱类） （苯丙胺类）（苯丙胺类）（吲哚类）（吗啡烷类） （异胆甾烷类生物碱） （单吲哚类生物碱，A类）（双吲哚类生物碱，C、B类） 【名词解释】 1.生物碱。答：是天然产的一类含氮有机化合物，大多数具有氮杂环结构，呈碱性并有较强的生物活性。 2．两性生物碱。答：分子中有酚羟基和羧基等酸性基团的生物碱。 3.生物碱雷氏铵盐 【问答题】 1.简述影响生物碱碱性的因素。 答：①氮原子的杂化度：生物碱分子中氮原子孤立电子对处于杂化轨道中，碱性随杂化度升高而增强，即SP3>SP2>SP。 ②诱导效应：生物碱分子中氮原子上电荷密度受到分子中供电 基团（如烷基等）和吸电基团（如芳环/酰基/醚氧/双键/羟基）诱导效应的影响。供电基团使电荷密度增多，碱性变强；吸电基团降低电荷密度，碱性变弱。 ③诱导-场效应：生物碱分子中如同时又2各氮原子，第一个氮 原子质子化后，产生一个强的吸电基团-+NHR2，它对第二个氮原子产生两种碱性降低的效应:诱导效应和场效应. ④共轭效应: 生物碱分子氮原子的孤对电子成p-π共轭体系时, 其碱性降低. ⑤空间效应 ⑥分子内氢键的形成: 增强碱性. 2.小蘗碱有哪几种互变异构体，产生的原因是什么？p361-362 【提取分离题】 1.某植物药含有下列季铵碱、叔胺碱、酚性叔胺碱及水溶性、脂溶性杂质， 试设计提取分离三种生物碱的试验流程。 答： 2. 某豆科植物的种子，经过石油醚充分脱脂后的乙醇提取液浓缩液中主要含有A 、B 、C 、D 四种成分以及水溶性杂质，将该提取液点样在pH 缓冲纸色谱上，以水饱和的氯仿展开显色后，将每个成分的斑点连成线结果如下图。试回答下列问题：（1）A 、B 、C 、D 分别属于哪一类成分？（2）比较A 、B 的pKa 大小顺序. 答:⑴A 弱碱 ；B 中强碱 ；C 酚性生物碱 ；D 酸性成分。 ⑵ pKa ： B ＞ A 3．某植物药中含有下列A 、B 、C 三种生物碱及水溶性、脂溶性杂质， 酸水（2%H 2SO 4、2%酒石酸等） 溶解、滤过 总生物碱 3、苯等） 有机溶剂层 （脂溶性杂质） 酸水层 有机溶剂层 碱水层 有机溶剂层 （叔胺碱） NH 4Cl/CHCl 3 正丁醇层 （季铵碱） CHCl 3层 （酚性叔胺碱） 水层 （水溶性杂） 原点 前沿 （1）写出检识生物碱的试剂组成、现象及注意事项。 （2）试设计提取与分离三种生物碱的实验流程。 N OCH 3OCH 3 HO H 3CO N H 3CO H 3CO OCH 3 OCH 3 OH N H 3CO H 3CO OCH 3 OCH 3 A B C 答：（1）检识生物碱的试剂组成、现象： 供试液+碘化铋钾试剂→桔红↓ 供试液+碘化汞钾试剂→白色↓ 供试液+硅钨酸试剂→白色↓ 注意事项：①生物碱的沉淀反应介质是在酸性条件下进行，因为在中性、碱性下生物碱沉淀试剂本身就析出沉淀。②以酸水提取生物碱，常混有多肽，蛋白质，鞣质等杂质，也与沉淀试剂产生沉淀，应排除其干扰。 （2）提取与分离三种生物碱的实验流程如下： 酸水（ 2%H 2 SO 4、2%酒石酸等）溶解、滤过 总生物碱 CHCl 3层 （脂溶性杂质） 酸水层 CHCl 3层 碱水层 CHCl 3层 （C ） NH 4Cl/CHCl 3 正丁醇层 （B ） CHCl 3层 （A ） 水层 （水溶性杂质） 4.某药材的乙醇提取浓缩物中含有小檗碱、四氢巴马汀、小檗胺三种生物碱及水溶性杂质、脂溶性杂质，设计提取分离各类成分试验流程。 N O OCH 3OCH 3 OH N H 3CO H 3CO OCH 3OCH 3 N OCH 3O H N CH 3 H 3CO H OCH 3 OH O H 3C 小檗碱 四氢巴马汀 小檗胺 答： 酸水（2%H 2SO 4、2%酒石酸等）溶解、滤过 总生物碱 CHCl 3层 （脂溶性杂质） 酸水层 CHCl 3层 碱水层 CHCl 3层 （四氢巴马） NH 4Cl/CHCl 3 正丁醇层 （小檗碱） CHCl 3层 （小檗胺） 水层 （水溶性杂质） 5.从黄连中提取小檗碱的实验流程如下，根据流程回答下列问题。 N + O OCH 3OCH 3 OH - 指出划线部分操作的目的是什么？ ①用0.5%H 2SO 提取；答：是因为硫酸小檗碱的水溶性（1∶30）较大，所以用硫酸水提取。 ②超声处理30min ；答：在于超声波的作用，使生物碱提取更完全。 ③盐酸调pH2；答：因为盐酸小檗碱的水中溶解度（1∶500）较小，容易析出沉淀。 ④加6%食盐；答：通过盐析，使小檗碱更容易快速析出沉淀。 黄连粗粉 ②超声处理30min, 滤过 滤液药渣 静置过夜，滤过 上清液 ，④加6%食盐，静置，滤过 水洗至pH4甩干，60℃～80℃干燥 盐酸黄连素 滤液 沉淀 6.根据流程回答问题 一叶萩碱 （1）写出以离子交换树脂法纯化生物碱酸水提取液的原理 答：交换原理：R-SO 3-H ++BH + —→ R-SO 3-BH + + H + 碱化原理：R-SO 3-BH ++ NH 4OH —→ R-SO 3-NH 4++B+H 2O （2）酸水渗漉时渗漉液的pH 变化情况如何？ 答：开始渗漉时pH4~5，继续渗漉有生物碱交换在树脂上，树脂柱流出液pH1~2，当树脂交换饱和时，流出液pH4~5。 （3）划线部分的目的： 答：①纯化水冲至澄明，抽滤，室温风干： 如果树脂较湿，提取时石油醚不易穿透树脂表面的水化膜，影响提取效果。 30min 后装渗0.3%的H 2SO 4水，渗漉 药渣（弃） 4-5m/min 的流速入烧杯中，纯化水冲至澄明，抽滤，室温风干。 树脂（回收） 石油醚（一叶萩碱） 流出液 ②洗脱至碘化铋钾试剂呈阴性：说明生物碱提取完全，可以停止回流。 【波谱解析】 1.三甲基衡州乌药碱(N ，O ，O,-trimethylccdaurine)经过波谱物理方法测定，结合化学分析，化学结构已确定。但其构象式有a 、b 两式，现根据测定的1H-NMR 部分数据和1-异丁基-6,7-二甲氧四氢异喹啉(C)的结构数据,判断该构象式应属于何种?并说明为什么? a 或 b ：1 H-NMR （CDCl3）：6.55（C5-H ）; 6.03（C8-H ）; 3.82（C6-OCH3）; 3.55（C7-OCH3）; 3.75（C4’-OCH3） c ：1H -NMR （CDCl3）：6.53（C5，8-H ）; 3.85（C6，7-OCH3） N CH 3 H 3CO H 3CO H 3CO (a) N CH 3 H 3CO H 3CO (b)OCH 3 N CH 3 H 3CO H 3CO (c) 答：a 2. 从某植物钟分离得到三种原小糪碱型生物碱，根据以下质谱数据推测三种 生物碱的结构，并写出他们的解析过程。 （1）MS m/z 339（M+）,175，164，174，176 （2）MS m/z 355（M+）,191，164，190，192 （3）MS m/z 342（M+）,192，178，150，135 答： N O O OCH 3OCH 3 (1) N H 3CO H 3CO OCH 3OCH 3 (2) N H 3CO H 3CO OCH 3OH (3) 3.从一植物中分离的得到一种生物碱Cassyfiline （无根藤碱）。在测定分子中的酚羟基位置时，曾用甲基化反应使生成N-Methylcassyfiline （N-甲基无根藤碱）。其氢谱中出现2个芳氢峰，7.59（1H, s ，11-H ），6.80（1H, s ，8-H ）。如果将N-Methylcassyfiline 混2%的NaOH 的重水（D2O ）溶液，于封闭管内在135-140℃加热15h ，则氢谱中的6.80峰消失。请推断酚羟基所在的位置，并说明理由。 N O O CH 3 3 8 9 10 11OCH 3 OCH 3 OH 答： N O O OCH 3 CH 3 H 3CO 3 89 1011 生物碱类药物分析考试试题 一、X型题（本大题12小题．每题1.0分，共12.0分。以下每题由一个题干和 A、B、C、D、E五个备选答案组成，题干在前，选项在后。要求考生从五个备选答案中选出二个或二个以上的正确答案，多选、少选、错选均不得分。） 第1题 生物碱类药物的测定方法有 A 提取中和法 B 非水溶液滴定法 C 碘量法 D 酸性染料比色法 E 阴离子表面活性剂滴定法 【正确答案】：A,B,D,E 【本题分数】：1.0分 第2题 生物碱常用的含量测定方法有 A 碱量法 B 非水碱量法 C 离子对比色法 D 紫外分光光度法 E 色谱法 【正确答案】：A,B,C,D 【本题分数】：1.0分 第3题 非水滴定法测定硫酸奎宁含量的反应条件为 A 冰醋酸-醋酸为溶剂 B 高氯酸滴定液(0.1mol/滴定 C 1mol的高氯酸与1/3mol的硫酸奎宁反应 D 仅用电位法指示终点 E 溴酚蓝为指示剂 【正确答案】：A,B,C 【本题分数】：1.0分 第4题 提取中和法中所用提取溶剂应具备的条件是 A 与水不相混溶 B 对生物碱及其他物质的溶解度均大 C 与生物碱不起反应 D 与碱化试剂不起反应 E 沸点高，不易挥发 【正确答案】：A,C,D 【本题分数】：1.0分 第5题 非水溶液滴定法测定硫酸奎宁含量的反应条件为 A 冰醋酸-醋酐为溶剂 B 高氯酸滴定液(0.1mol/滴定 C 1mol的硫酸奎宁与3mol的高氯酸反应 D 电位法指示终点 E 溴酚蓝为指示剂 【正确答案】：A,B,C,D 【本题分数】：1.0分 第6题 酸性染料比色法中常用的酸性染料有 A 亚甲蓝 《天然药物化学》教案 一、总学时数、理论学时数、实验学时数、学分数： （一）总学时数：108学时 （二）理论学时数：54学时 （三）讨论学时数：6学时 （四）实验学时数：48学时 （五）学分数：6学分 二、承担课程教学的院、系、教研室名称 华中科技大学同济医学院 药学院中药系天然药物化学教研室 三、课程的性质和任务 天然药物化学是运用现代科学理论和方法研究天然药物中化学成分的一门学科。 天然药物化学是药学专业的必修专业课，学生在具备有机化学、分析化学、光谱解析、药用植物学基础知识后，通过本课程的教学，使学生系统掌握天然药物化学成分（主要是生物活性成分或药效成分）的结构特征、理化性质、提取分离方法以及主要类型化学成分的生源途径、结构鉴定的基本理论和基本技能，培养学生具有从事天然药物的化学研究、新药开发和生产的能力，为继承、整理祖国传统医药学宝库和全面弘扬、提高祖国药学事业水平奠定基础。 四、所用教材和参考书 （一）所用教材：国家级规划教材，吴立军主编，天然药物化学(第四版)，人民卫生出版社。 （二）参考书： 1、吴寿金、赵泰、秦永琪主编《现代中草药成分化学》中国医药科技出版社。 2、徐任生主编《天然产物化学》科学出版社。 3、Nakanishi K. Natural Products Chemistry, Academic Press, New York。 第一章绪论 一、学时数：6学时 二、目的和要求 1、掌握天然药物化学的含义、研究对象、性质与任务； 2、掌握天然药物有效成分提取分离的一般原理及常用方法； 3、掌握层析分离法的分类及其原理、各种层析分离要素、相关因素及应用技术； 第十章生物碱 【习题】 （一）选择题 [1-220] A型题[1-58] 1.生物碱不具有的特点是 A.分子中含N原子 B. N原子多在环内 C. 具有碱性 D. 分子中多有苯环 E.显著而特殊的生物活性 2.具有莨菪烷母核的生物碱是 A. 甲基麻黄碱 B. 小檗碱 C. 阿托品 D. 氧化苦参碱 E. 乌头碱 3.属于异喹啉生物碱的是 A. 东莨菪碱 B. 苦参碱 C. 乌头碱 D. 小檗碱 E. 麻黄碱 4.在常温下呈液体的生物碱是 A. 槟榔碱 B. 麻黄碱 C. 苦参碱 D. 乌头碱 E. 莨菪碱 5. 具有挥发性的生物碱是 A. 吗啡碱 B. 小檗碱 C. 苦参碱 D. 麻黄碱 E. 乌头碱 6. 具有升华性的生物碱是 A. 烟碱 B. 咖啡因 C. 小檗胺 D. 益母草碱 E. 氧化苦参碱 7. 生物碱的味多为 A. 咸 B. 辣 C. 苦 D. 甜 E. 酸 8. 具有颜色的生物碱是 A. 小檗碱D. 莨菪碱C. 乌头碱 D. 苦参碱 E. 麻黄碱 9. 无旋光性的生物碱为 A. 伪麻黄碱 B. 小檗碱 C. 烟碱 D. 乌头碱 E. 长春新碱 10. 表示生物碱碱性的方法常用 A. pkb B. Kb C. pH D. pka E. Ka 11. 生物碱碱性最强的是 A. 伯胺生物碱 B. 叔胺生物碱 C. 仲胺生物碱 D. 季铵生物碱 E. 酰胺生物碱 12.水溶性生物碱主要指 A. 伯胺生物碱 B. 仲胺生物碱 C. 叔胺生物碱 D. 两性生物碱 E. 季铵生物碱 13. 溶解脂溶性生物碱的最好溶剂是 A. 乙醚 B. 甲醇 C.乙醇 D. 氯仿 E. 水 14.生物碱沉淀反应呈桔红色的是 A. 碘化汞钾试剂 B. 碘化铋钾试剂 C.饱和苦味酸试剂 D. 硅钨酸试剂 E. 碘-碘化钾试剂 15. 生物碱沉淀试剂反应的介质通常是 A. 酸性水溶液 B. 碱性水溶液 C. 中性水溶液 D. 盐水溶液 E. 醇水溶液 16.水溶性生物碱分离的常用方法是 A. 碘化汞钾沉淀法 B. 硅钨酸沉淀法 C. 雷氏盐沉淀法 D. 苦味酸沉淀法 E. 碘化铋钾沉淀法 17. 用离子交换树脂法分离纯化生物碱时，常选用的离子交换树脂是 A. 强酸型 B. 弱酸型 C. 强碱型 D. 弱碱型 E. 中等程度酸型 18. 从CHCl3中分离酚性生物碱常用的碱液是 A. Na2CO3 B. NaOH C. NH4OH D. NaHCO3 E. Ca(OH)2 19. 碱性较强的生物碱在植物体内的存在形式多为 A. 有机酸盐 B. 络合状态 C. 游离状态 D. 无机酸盐 E. 两性状态 20. 在水溶液中两性生物碱形成沉淀的pH为 A. 1 B. 10 C. 2～3 D. 6～7 E. 8～9 21. 游离生物碱的提取可选用 天然药物化学习题集（供中药、药学专业用） 兰州大学 天然药物化学教研室 ２００5年１月 目录 第一章总论… … … … … … … … … … … 第二章糖和苷类… … … … … … … … …第三章苯丙素类… … … … … … … … …第四章醌类化合物… … … … … …… …第五章黄酮类化合物… … … … …… ……第六章萜类挥发油… … … … … … … …第七章三萜及其苷类… … … … … … …第八章甾体及其苷类… … … … … … …第九章生物碱… … … … … … … …… … 综合试题 第一章总论 一、选择题（选择一个确切的答案） 1、波相色谱分离效果好的一个主要原因是： Ａ、压力高Ｂ、吸附剂的颗粒小 Ｃ、流速快Ｄ、有自动记录 2、蛋白质等高分子化合物在水中形成： Ａ、真溶液Ｂ、胶体溶液Ｃ、悬浊液Ｄ、乳状液 3、纸上分配色谱，固定相是： Ａ、纤维素Ｂ、滤纸所含的水 Ｃ、展开剂中极性较大的溶剂Ｄ、醇羟基 4、利用溶剂较少提取有效成分较完全的方法是： Ａ、连续回流法Ｂ、加热回流法 Ｃ、透析法Ｄ、浸渍法 5、某化合物用氧仿在缓冲纸层桥上展开，其R f值随PH 增大而减小这说明它可能是 Ａ、酸性化合物Ｂ、碱性化合物 Ｃ、中性化合物Ｄ、两性化合物 6、离子交换色谱法，适用于下列（）类化合物的分离 Ａ、萜类Ｂ、生物碱Ｃ、淀粉Ｄ、甾体类 7、碱性氧化铝色谱通常用于（）的分离，硅胶色谱一般不适合于分离（） Ａ、香豆素类化合物Ｂ、生物碱类化合物 Ｃ、酸性化合物Ｄ、酯类化合物 二、判断题 1、不同的甾醇混合，熔点往往下降特别多 2、苦味素就是植物中一类味苦的成分。 3、天然的甾醇都有光学活性。 《天然药物化学》课程教学大纲 总学时数：54 学分：3 一、课程教学目的与任务 通过学习本课程，要求学生掌握天然药物化学课程的基本理论、知识和技术，培养学生具有初步从事天然药物的生产和研究能力。主要任务是讲解天然药物中主要有效化学成分的结构类型特点、化学成分的理化性质、化学成分的提取分离方法、化学成分的检识和结构测定，其次是生物合成和生物活性。 二、理论教学的基本要求 通过该课程的学习使本专业学生了解典型有效成分的结构测定方法以及生物合成途径；理解天然药物中有效成分的结构特点与类型；掌握各类有效成分的理化性质、提取分离以及鉴别方法，培养学生具有初步从事天然药物的生产和研究能力。 三、实践教学的基本要求 （无） 五、教学内容 第一章总论 教学目的和要求：要求学生在已修课程的基础上，掌握天然药物化学课程的基本概念、研究的内容、任务和方法；熟悉天然药物化学研究范围和课程的学习重点；了解天然药物化学的发展简史及最新研究进展。 教学重点:天然药物活性成分的提取、分离和鉴定的基本知识和方法；天然药物化学的 定义、性质、任务；薄层色谱、各类柱色谱技术和UV，IR，MS，NMR等光谱方法在天然药物化学成分研究中的应用。 教学难点:天然药物化学成分的结构鉴定；各类化学成分的生物合成途径。 教学内容：绪论；生物合成；提取分离方法；结构研究法。 第二章糖和苷类 教学目的和要求：通过学习糖和苷类的结构和特点，掌握单糖的立体结构，苷键的裂解方法及特点，糖的核磁共振性质；熟悉糖的化学性质，糖链的结构测定方法；了解糖和苷的分类；多糖的提取分离、纯化方法。 教学重点:糖的立体结构，糖的化学性质，糖的结构鉴定。 教学难点:五碳及六碳单糖的立体结构的几种表示方法。 教学内容：单糖的立体化学；糖和苷的分类；糖的化学性质；苷键的裂解；糖的核磁共振性质；糖链的结构测定；糖及苷的提取分离。 第三章苯丙素类 教学目的和要求：通过学习香豆素和木脂素的结构特点和理化性质，掌握香豆素和木脂素的结构特点、结构鉴定方法；熟悉香豆素和木脂素的理化性质、提取分离方法；了解香豆素和木脂素的生物活性。 教学重点：香豆素的内酯性质、香豆素和木脂素的波谱学特性、木脂素的结构类型。 教学难点：利用香豆素的内酯性质及木脂素的性质，指导提取分离工作。 教学内容：苯丙酸类；香豆素类；木脂素类。 第四章醌类化合物 教学目的和要求：通过学习醌类化合物的结构类型和理化性质，掌握醌类化合物的结构类型、理化性质和提取分离方法；熟悉苯醌、萘醌、菲醌、蒽醌的典型化合物，蒽醌的波谱特征；了解醌类化合物的生物活性。 教学重点：醌类化合物的化学性质、紫外光谱特性、NMR波谱学特性。 教学难点：羟基蒽醌类成分的波谱特征及结构测定。 教学内容：醌类化合物的结构类型；醌类化合物的理化性质；醌类化合物的提取分离；醌类化合物的结构测定；醌类化合物的生物活性。 第五章黄酮类化合物 教学目的和要求：掌握黄酮类化合物的定义及结构类型，理化性质和颜色反应，提取和分离方法，紫外、质谱、氢谱和碳谱的特征；熟悉黄酮类化合物的结构鉴定；了解黄酮类化合物的生源及生物合成途径和生物活性。 教学重点：黄酮类化合物的定义及结构类型；紫外光谱法用于鉴定黄酮类化合物结构的基本原理及其应用。 教学难点：紫外光谱法用于鉴定黄酮类化合物结构的基本原理及其应用。 教学内容：概述；黄酮类化合物的理化性质及显色反应；黄酮类化合物的提取与分离；黄酮类化合物的检识与结构鉴定；结构研究实例。 第六章萜类和挥发油 教学目的和要求：通过学习萜类和挥发油的定义性质，掌握萜类的定义、结构类型及其 第九章 生物碱 【单项选择题】 1．生物碱不具有的特点是（C ） A. 分子中含N 原子 B. 具有碱性 C. 分子中多有苯环 D. 显著而特殊的生物活性 E . N 原子多在环内 2. 生物碱碱性最强的是（ D ） A. 伯胺生物碱 B. 叔胺生物碱 C. 仲胺生物碱 D. 季铵生物碱 E . 酰胺生物碱 3. 生物碱酸水提取液处理常用的方法是（B ） A. 阴离子交换树脂 B. 阳离子交换树脂 C.硅胶柱色谱吸附 D. 大孔树脂吸附 E . 氧化铝柱色谱吸附 4.碱性不同生物碱混合物的分离可选用（ C ） A. 简单萃取法 B. 酸提取碱沉淀法 C. pH 梯度萃取法 D. 有机溶剂回流法 E . 分馏法 5. 生物碱沉淀反应的条件是（ A ） A . 酸性水溶液 B . 碱性水溶液 C . 中性水溶液 D . 盐水溶液 E . 醇水溶液 6. 下列生物碱碱性最强的是（ A ） A. 莨菪碱 B. 东莨菪碱 C. 山莨菪碱 D. N-去甲基莨菪碱 E. 樟柳碱 7．溶解游离亲脂性生物碱的最好溶剂为（D ） A. 水 B. 甲醇 C. 正丁醇 D. 氯仿 E. 苯 8．游离麻黄碱所具有的性质是（ B ） A. 黄色 B. 挥发性 C. 与雷氏铵盐沉淀 D. 发泡性 E. 溶血性 9．从苦参总碱中分离苦参碱和氧化苦参碱是利用二者（ E ） A . 在水中溶解度不同 B . 在乙醇中溶解度不同 C . 在氯仿中溶解度不同 D . 在苯中溶解度不同 E . 在乙醚中溶解度不同 10. 可分离季铵碱的生物碱沉淀试剂是（ D ） A . 碘化汞钾 B . 碘化铋钾 C . 硅钨酸 D . 雷氏铵盐 E . N N O 苦参碱 氧化苦参碱 第七章三萜及其苷类 第一节、第二节：课时安排：2学时 一、教学目的 1. 掌握三萜及其苷类化合物的结构类型和颜色鉴定反应； 2. 熟悉三萜及其苷类化合物的理化性质； 3. 了解三萜及其苷类化合物的生物活性； 二、教学重点和难点 1.教学重点 （1）三萜及其苷类化合物的结构分类； （2）三萜及其苷类化合物的理化性质； （3）人参皂苷类化合物的水解反应； 2.教学难点 （1）不同三萜类化合物的结构特点； （2）人参皂苷类化合物的水解反应。 三、教学方法与手段 1.教学方法 主要采用启发式和提问式为主的方法，辅以讨论式教学。 2.教学手段 以多媒体教学手段为主、辅以分子模型模拟等。 四、教学内容 第一节：概述 1定义: ?由30个碳原子组成的萜类化合物，符合“异戊二烯定则” ?大多与糖结合成苷，大多溶于水，水溶液振摇会产生持久的泡沫，故称为三萜皂苷。 ?因为许多三萜皂苷具有羧基，因此又称为“酸性皂苷”。 ?广泛存在于自然界，双子叶植物中分布最多。 2三萜类的生物合成途径 三萜是由鲨烯(squalene)通过不同方式(MV A、甲戊二羟酸途径)环合而成 3结构类型 链状三萜、单环三萜、二环三萜、三环三萜、四环三萜、五环三萜 (1) 四环三萜（tetracyclic triterpenoids） ?达玛烷型，羊毛脂烷型、甘遂烷型、环阿尔廷型、葫芦烷型、楝烷型。 ?人参中的人参皂苷多为达玛烷型四环三萜皂苷，其皂苷元根据C6连接－OH与否分为二类：20（S）原人参二醇【20(S)-protopanaxadiol 】和20（S）原人参三醇【20(S)-protopanaxatriol】 ?人参皂苷水解： RO H OH R2O R O OH R2O R 强酸 RO H OH R2O R120S 50％乙酸 H OH R2O OH R1 20R H OH HO OH R1 20R Smith降解 HO H OH R2O R 20S (2) 五环三萜 齐墩果烷型、乌苏烷型、羽扇豆烷型、木栓烷型。 3. 三萜的生物活性 第二节：三萜的理化性质 1性状：无色结晶，易溶于有机溶剂，成苷后易溶于水，不易结晶，大多为无定型粉末。2具有苦味、对粘膜有刺激性； 3具有吸湿性 第十章生物碱类药物的分析 第一节概述 1、定义 生物碱是一类含氮的碱性有机化合物 绝大部分存在于植物体内，有明显生理活性或毒性， 如：利血平→抗高血压药物 阿片→镇痛→存在于罂粟 莨菪碱→解痉→存在于颠茄植物中 麻黄碱→缩血管→存在于麻黄植物中 黄连素→抗菌→存在于小檗碱植物中 2、生物碱地通性 （1）分子中都含有氮原子 （2）显碱性，能和酸成盐 （3）碱性，季铵结构>叔胺>环酰胺 脂肪胺、脂环胺>芳香胺 （4）如分子中同时含有酚羟基或羧基，则具有两性性质 （5）生物碱不溶于水，易溶于有机溶剂中 生物碱盐则不溶于有机溶剂，易溶于水。 3、生物碱鉴别 （1）化学鉴别法 ○1沉淀反应 和生物碱沉淀试剂反应 生物碱沉淀试剂：如碘化汞钾，碘化铋钾，碘－碘化钾，氯化汞等 形成难溶于水的沉淀，沉淀有不同颜色，可用于鉴别。 如：加兰他敏 加碘化汞钾→黄白色沉淀 加碘化铋钾→橙红色沉淀 ○2生物碱显色反应 与生物碱显色试剂反应，生成不同颜色 生物碱显色试剂： 对二甲氨基苯甲醛、香草醛、甲醛硫酸、氧化性试剂(硝酸、溴、氯酸钾等)、三氯化铁○3专属性鉴别反应 托烷类生物碱鉴别反应：加发烟硝酸，醇制KOH，产生深紫色 如：阿托品，山莨菪碱、东莨菪碱 举例：P212,表10－3 （2）熔点测定法 测定生物碱熔点 测定生物碱盐熔点,如形成碘化汞钾、碘化铋钾等不溶性盐，测定熔点 （3）紫外特征吸收 如分子中含有双键或共轭系统，有紫外吸收特征 如硝酸一叶秋碱：7ug/ml水溶液，在256nm波长处有最大吸收 （4）红外光谱 供试品光谱与标准品光谱对照，一致 4、生物碱类药物的检查 （1）杂质检查 生物碱类药物一般都从植物中提取或是半合成的，因此有许多杂质， 检查方法： ○1薄层层析法 供试品溶液和标准杂质品作薄层层析，对照 ○2化学方法 如磷酸可待因中检查吗啡 可待因无酚羟基，而吗啡有酚羟基，因此可用三氯化铁试液检查 ○3高效液相色谱法 抗肿瘤药物长春新碱用高效液相色谱检查杂质 （2）制剂含量均匀度和溶出度测定 （3）溶剂残留量与含醇量的检查 许多生物碱存在于植物体内，用溶剂提取，（有些溶剂有毒，如甲醇，氯仿等），因此必须做检查。 第二节生物碱类药物的含量测定 含量测定方法较多 一、非水碱量法 本类药物含有氮原子显碱性，在冰醋酸－醋酐溶液中可用高氯酸直接滴定。 指示剂：结晶紫 + B.HX+ HClO4 B.HClO4HX 实际上是一个置换滴定，强酸置换出弱酸 在冰醋酸中，酸性大小： HClO4>HBr>H2SO4>HCl>HSO4_>HNO3>有机酸 HBr、HCl酸性虽不及HClO4，但也是一个较强酸，滴定时，容易使终点提前，结果偏低。 所以，在滴定前应加入醋酸汞[Hg(Ac)2]使生成在冰醋酸中难以解离的卤化汞，消除影响。 + B.HX+ Hg(Ac)2 B.HAc HgX2 22 试验注意点： （1）一般生物碱都为一元酸盐，所以滴定比例为1：1 （2）如为生物碱的硫酸盐，硫酸为二元酸，在滴定过程中只能滴定到硫酸氢盐阶段，所以，硫酸盐的生物碱滴定比例为1：1 (BH+)2.SO4HClO4(BH+).ClO4(BH+).HSO4- + + 如：硫酸阿托品药物 （3）硫酸奎宁、硫酸奎尼丁中含有4个氮原子，但只有2个氮原子和硫酸成盐。 因此，用高氯酸滴定的比例为1：3 第一章绪论 一、学时数：6学时 二、目的和要求 1、掌握天然药物化学的含义、研究对象、性质与任务； 2、掌握天然药物有效成分提取分离的一般原理及常用方法； 3、掌握层析分离法的分类及其原理、各种层析分离要素、相关因素及应用技术； 4、掌握天然化合物结构研究的一般步骤和常用方法； 5、熟悉不同的生物合成途径与各类二次代谢产物生成的相关性 6、了解天然药物化学的发展历史、近代研究成就及发展趋势； 7、了解天然药物化学与药学相关学科的关系； 8、了解天然药物化学在国民经济和药学专业中的作用和地位。 三、重点和难点 1、重点：性质、任务、提取分离、结构鉴定。 2、难点：提取分离原理。 四、讲授的基本内容和要点 （一）绪论 1、天然药物化学的内涵 2、天然药化的研究对象及其任务 3、天然药物化学的发展历史 4、天然药物化学的发展趋势 （二）生物合成 1、生物合成假说的提出 2、植物代谢及其代谢产物 3、“植物亲缘相关性学说”与“植物化学分类学” 4、生物合成途径 5、了解生物合成的意义 （三）提取分离方法 1、概述：天然药物化学成分的构成特点、提取分离前的文献调研 2、天然药物有效成分的提取：常用提取方法、溶剂提取法 3、天然药物有效成分的分离与精制：根据物质溶解度差异、物质分配系数差异、物质吸附能力差异、物质分子大小差异、物质解离程度差异分离 4、提取与分离天然药物有效成分的注意事项：光照、酸碱、温度、溶剂、层析的影响 （四）天然化合物结构研究方法 1、化学结构研究的目的与意义 2、结构研究步骤与方法：查阅文献、纯度测定、物理常数测定、分子量测定（经典法、MS法）、分子式测定（EA法、HR-MS法、NMR法） 3、不饱度计算 4、分子结构骨架测定：专属反应、植物亲缘相关性、光谱特征、部分合成、化学降解 5、功能团推断：化学法、光谱法 6、光谱分析:UV、IR、NMR、MS （五）天然化合物结构研究实例 五、英语词汇 1、概念词汇： Chemistry of Constituents of Chinese Traditional and Herbal Drugs、Phytochemistry、Chemistry of Natural Products、Chemistry of Natural Organic Compounds 2、专业及术语词汇： Active Constituents、Active Compounds、Active Extracts、Active Fraction、Inactive Constituents、Biosynthesis、primary metabolites、secondary metabolites、acetate-malonate pathway、mevalonic acid pathway、cinnamic acid – shikimic acid pathway、amino acid pathway、extraction、extracts、isolation、chromatography、CCD、counter current distribution、DCCC、GC、LC、TLC、normal phase、reverse phase、adsorption、adsorbent、partition、fraction、gel filtration、exclusion、Sephadex G、Sephadex LH、mobile-phase、structural identification、structural elucidation、spectral analysis 六、复习思考题 1、天然药物化学的定义、研究对象、任务及其在药学专业中的作用？ 2、何谓有效成分、有效部位和无效成分？他们与中药新药研究开发的关系如何？ 3、天然化合物生物合成的主要途径有哪些？与主要成分间相关性如何？ 4、分离天然化合物的主要依据有哪些？ 5、不同的层析法分离天然化合物的要素是什么？吸附薄层层析最佳条件的选择与哪些因素有关？如何调 实验一大黄中游离蒽醌的提取与分离和鉴定 实验编号:1 日期: 学时数:6学时 地点: 任课教师: 实验目的:掌握从大黄中提取和分离游离蒽醌的方法 实验原理:大黄中有多种游离蒽醌及其苷类,总含量约2-5%。主要有大黄酸、大黄素、大黄酚、芦荟大黄素、大黄素甲醚以及它们的葡萄糖苷等。从大黄中提取分离游离蒽醌时,先用20%硫酸加热使苷类水解，保留滤饼，滤饼用乙醚加热回流提取总蒽醌苷元（游离蒽醌），提取液作TLC鉴识。实验对象:大黄 主要仪器、试剂:电热套、烧杯、20%硫酸、薄层硅胶G、0.5%CMC-Na。实验操作步骤:酸水解：取大黄10g,粉碎，加20%硫酸水溶液100ml，水浴上加热3-4小时,抽滤,滤饼水洗后自然干燥。 铺薄层硅胶G板:薄层硅胶G:0.5%CMC-Na(1:3) 实验注意事项:①加热温度不要太高。②溶液保持微沸，防止药渣炭化。 ③不断搅拌。 后记: 实验一大黄中游离蒽醌的提取与分离和鉴定 实验编号:2 日期: 学时数:6学时 地点: 任课教师: 实验目的:1.掌握从大黄中提取和分离游离蒽醌的方法。 2.掌握蒽醌类的色谱鉴别方法。 实验原理:大黄中有多种游离蒽醌及其苷类,总含量约2-5%。主要有大黄酸、大黄素、大黄酚、芦荟大黄素、大黄素甲醚以及它们的葡萄糖苷等。从大黄中提取分离游离蒽醌时,先用20%硫酸加热使苷类水解，保留滤饼，滤饼用乙醚加热回流提取总蒽醌苷元（游离蒽醌），提取液作TLC鉴识。实验对象:大黄滤饼 主要仪器、试剂:电热套、圆底烧瓶、冷凝管、乙醚、硅胶薄层板、石油醚、乙酸乙酯 实验操作步骤:总羟基蒽醌苷元的提取：取干燥滤饼，放入100ml圆底烧瓶中，加入乙醚50ml,回流提取3－4小时，得乙醚提取液。 乙醚提取液经薄层层析检查有大黄酸、芦荟大黄素、大黄素、大黄素甲醚和大黄酚。薄层板为硅胶G-CMC-Na,展开剂为石油醚（60-90℃）－乙酸乙酯（７：３），直立展开。 实验注意事项:①加热回流时电热套电压小于50v。 ②取石油醚（60-90℃）7ml,乙酸乙酯3ml,混合均匀。。③控制点样量，注意点样斑点位置。④仔细观察斑点、溶剂前沿移动距离。 后记:结论：在可见光下可看到4个斑点，Rf最大的黄色斑点为大黄酚和大黄素甲醚的混合物，其余3个斑点依Rf由大到小分别为大黄素（橙色 生物碱类药物（重点在鉴别，n的位置，有哪些电效应） 苯烃胺类（盐酸麻黄碱和盐酸伪麻黄碱） 氮原子在侧链上，碱性较一般生物碱强，易与酸成盐。 托烷类（硫酸阿托品和氢溴酸山莨菪碱） 阿托品和山莨菪碱是由托烷衍生的醇（莨菪醇）和莨菪酸缩合而成，具有酯结构。分子结构中，氮原子位于五元酯环上，故碱性也较强，易与酸成盐。 喹啉类（硫酸奎宁和硫酸奎尼丁） 奎宁和奎尼丁为喹啉衍生物，其结构分为喹啉环和喹啉碱两个部分，各含一个氮原子，喹啉环含芳香族氮，碱性较弱；喹啉碱微脂环氮，碱性强。 异喹啉类（盐酸吗啡和磷酸可待因） 吗啡分子中含有酚羟基和叔胺基团，故属两性化合物，但碱性略强；可待因分子中无酚羟基，仅存在叔胺基团，碱性较吗啡强。 吲哚类（硝酸士的宁和利血平） 士的宁和利血平分子中含有两个碱性强弱不同的氮原子，n1处于脂肪族碳链上，碱性较n2强，故士的宁碱基与一分子硝酸成盐。 黄嘌呤类（咖啡因和茶碱） 咖啡因和茶碱分子结构中含有四和氮原子，但受邻位羰基吸电子的影响，碱性弱，不易与酸结合成盐，其游离碱即供药用。 鉴别试验：特征鉴别反应。 1.双缩脲反应系芳环侧链具有氨基醇结构的特征反应。 盐酸麻黄碱和伪麻黄碱在碱性溶液中与硫酸铜反应，cu2+与仲胺基形成紫堇色配位化合物，加入乙醚后，无水铜配位化合物及其有2 个结晶水的铜配位化合物进入醚层，呈紫红色，具有4个结晶水的铜配位化合物则溶于水层呈蓝色。 2.vitali反应系托烷生物碱的特征反应。 硫酸阿托品和氢溴酸山莨菪碱等托烷类药物均显莨菪酸结构反应，与发烟硝酸共热，即得黄色的三硝基（或二硝基）衍生物，冷后，加醇制氢氧化钾少许，即显深紫色。 3.绿奎宁反应系含氧喹啉（喹啉环上含氧）衍生物的特征反应硫酸奎宁和硫酸奎尼丁都显绿奎宁反应，在药物微酸性水溶液中，滴加微过量的溴水或氯水，再加入过量的氨水溶液，即显翠绿色。 4.marquis反应系吗啡生物碱的特征反应。 取得盐酸吗啡，加甲醛试液，即显紫堇色。灵敏度为0.05μg. 5.frohde反应系吗啡生物碱的特征反应。 盐酸吗啡加钼硫酸试液0.5ml，即显紫色，继变为蓝色，最后变为棕绿色。灵敏度为0.05μg. 6.官能团反应系吲哚生物碱的特征反应。 利血平结构中吲哚环上的β位氢原子较活泼，能与芳醛缩合显色。 与香草醛反应。利血平与香草醛试液反应，显玫瑰红色。 与对-二甲氨基苯甲醛反应。利血平加对-二氨基苯甲醛，冰醋酸与硫酸，显绿色，再加冰醋酸，转变为红色。 7.紫脲酸反应系黄嘌呤类生物碱的特征反应。 咖啡因和茶碱中加盐酸与氯酸钾，在水浴上蒸干，遇氨气即生成四甲基紫脲酸铵，显紫色，加氢氧化钠试液，紫色即消失。 8.还原反应系盐酸吗啡与磷酸可待因的区分反应。 吗啡具弱还原性。本品水溶液加稀铁氰化钾试液，吗啡被氧化生成伪吗啡，而铁氰化钾被还原为亚铁氰化钾，再与试液中的三氯化铁反应生成普鲁士蓝。 可待因无还原性，不能还原铁氰化钾，故此反应为吗啡与磷酸可待因的区分反应。 特殊杂质检查： 利用药物和杂质在物理性质上的差异。 硫酸奎宁中“氯仿-乙醇中不溶物”的检查盐酸吗啡中“其它生物碱”的检查旋光性的差异：用于硫酸阿托品中“莨菪碱”的检查对光选择性吸收的差异：利血平生产或储存 你对天然药物化学的看法认识： 我国药品生产以仿制为主，但目前我国已实施对化学物质和药品的专利保护，药品生产必须尽快实现从仿制向创新的转轨。自从发现来自天然的化合物具有特殊的生理活性后，许多具有特殊治疗作用的药物得以开发。由于天然药物化学研究所提供的活性物质结构新颖，疗效高，不良反应少，所以它已成为制药工业中新药研究的主要源泉之一。天然活性化合物作为先导物通过适当结构改造成为一代新药。近年来，随着分离分析技术的进步，许多结构复杂及微量成分获得纯品并确定其化学结构，极大地丰富了天然药物的来源。 1 天然药物化学是新药研究重要的组成部分 2天然化合物是治疗癌症等重点疾病药物的重要来源 3 治疗老年痴呆症药脑内M1和M2受体进行性降低是脑功能减退的重要原因之一，纠正脑M系统异常是治疗老年痴呆症的重点之一。一些中药据临床研究表明，对老年痴呆症患者有一定的疗效，其活性成分对脑M2受体有上调作用，并且作用机制与受体拮抗剂不同，是一类新型的M受体药，以此为出发点研究、阐明其提高M2受体密度所需结构特点，从而提出首选的基本结构，为寻找和开发M受体调节药，特别是M2受体调节药既有重要意义，也有良好前景。 1.1.3 抗心、脑血管病药心脑血管病发病率呈现日趋增高的趋势，近年来人们对心脑血管病致病原因有了进一步的了解。如血管栓塞与血浆中纤维蛋白原升高有关，而具有活血化瘀功能的中药其化学成分可降低血浆纤维蛋白原并使病情得到缓解。可以预见，这类成分可以通过结构改造成为治疗血管栓塞的药物。 1.1.4 抗艾滋病药艾滋病是世界性传播的病毒性传染病，死亡率高，至今仍无有效的药物和治疗方法。世界卫生组织推测，21世纪艾滋病的高发区将由美洲和非洲地区转移到亚洲地区。抗艾滋病药的研究基于以下3个方面：①一些中药有抗病毒疗效，而一些中药有提高、改善和调节自身免疫而达到稳定的生物功能的特性；②采用清热解毒、凉血驱湿中药对艾滋患者进行治疗，其症状明显改善；③根据艾滋病发病机制，HIV复制过程需要逆转录酶的理论，研究发现某些中药具有极强的病毒逆转录酶抑制活性，因此致力于中药抗艾滋病毒的治疗药物或活性成分的研究，具有中国特色和广阔前景。 天然活性化合物的合成、半合成及生物合成技术研究提供了不依赖自然资源的新药一些植物含有高活性的化合物，但含量极微，若开发利用，天然资源很块就会枯竭。其合成、半合成及生物合成技术的研究是解决供需矛盾的途径之一，如抗癌药物紫杉醇、长春新碱，高效乙酰胆碱酯酶抑制剂石杉碱甲，抗疟药青蒿素等的合成、半合成及生物合成技术的研 传统中药的深入研究使其在新药开发中重新发挥重要作用 天然药物化学研究应以创制新药为目标知识产权的保护和市场竞争的形势迫使我国必须将创新药物研究放在重要位置。新药研究周期长，风险大，投入高，而我国天然药物资源丰富、经济基础相对比较薄弱，从天然产物中寻找创新药物适合现阶段国情。 国内外研究经验表明，来自于天然的先导化合物很有希望成为治疗疑难病症的新药，而且天然产物药理筛选的命中率比合成化合物高。天然先导化合物的发现为新药的目标化合物提供了结构模式，从天然结构活性成分出发，经结构修饰、类似物的合成及系统的活性研究，总结结构与活性（毒性）的相关性，作为设计 (整理)天然药物化学-生物碱习题 第十章生物碱【习题】 （一）选择题 [1-220] A型题[1-58] 1.生物碱不具有的特点是 A.分子中含N原子 B. N原子多在环内 C. 具有碱性 D. 分子中多有苯环 E.显著而特殊的生物活性 2.具有莨菪烷母核的生物碱是 A. 甲基麻黄碱 B. 小檗碱 C. 阿托品 D. 氧化苦参碱 E. 乌头碱 3.属于异喹啉生物碱的是 A. 东莨菪碱 B. 苦参碱 C. 乌头碱 D. 小檗碱 E. 麻黄碱 4.在常温下呈液体的生物碱是 A. 槟榔碱 B. 麻黄碱 C. 苦参碱 D. 乌头碱 E. 莨菪碱 5. 具有挥发性的生物碱是 A. 吗啡碱 B. 小檗碱 C. 苦参碱 D. 麻黄碱 E. 乌头碱 6. 具有升华性的生物碱是 A. 烟碱 B. 咖啡因 C. 小檗胺 D. 益母草碱 E. 氧化苦参碱 7. 生物碱的味多为 A. 咸 B. 辣 C. 苦 D. 甜 E. 酸 8. 具有颜色的生物碱是 A. 小檗碱D. 莨菪碱C. 乌头碱 D. 苦参碱 E. 麻黄碱 9. 无旋光性的生物碱为 A. 伪麻黄碱 B. 小檗碱 C. 烟碱 D. 乌头碱 E. 长春新碱 10. 表示生物碱碱性的方法常用 A. pkb B. Kb C. pH D. pka E. Ka 11. 生物碱碱性最强的是 A. 伯胺生物碱 B. 叔胺生物碱 C. 仲胺生物碱 D. 季铵生物碱 E. 酰胺生物碱 12.水溶性生物碱主要指 A. 伯胺生物碱 B. 仲胺生物碱 C. 叔胺生物碱 D. 两性生物碱 E. 季铵生物碱 13. 溶解脂溶性生物碱的最好溶剂是 A. 乙醚 B. 甲醇 C.乙醇 D. 氯仿 E. 水 14.生物碱沉淀反应呈桔红色的是 A. 碘化汞钾试剂 B. 碘化铋钾试剂 C.饱和苦味酸试剂 D. 硅钨酸试剂 E. 碘-碘化钾试剂 15. 生物碱沉淀试剂反应的介质通常是 A. 酸性水溶液 B. 碱性水溶液 C. 中性水溶液 D. 盐水溶液 E. 醇水溶液 16.水溶性生物碱分离的常用方法是 A. 碘化汞钾沉淀法 B. 硅钨酸沉淀法 C. 雷氏盐沉淀法 D. 苦味酸沉淀法 E. 碘化铋钾沉淀法 17. 用离子交换树脂法分离纯化生物碱时，常选用的离子交换树脂是 第八章生物碱类药物的分析 Pharmaceutical Analysis of alkaloids 一、概述 （一）定义：生物碱是一类存在于生物体内的含氮有机化合物。（二）分类 1.芳烃胺类 硫酸苯丙胺，精神振奋药pK b= 9.9 盐酸麻黄碱，肾上腺受体激动药pK b= 9.6 2.异喹啉类 盐酸吗啡，镇痛药pK b1= 8.0，pK b2= 9.9 磷酸可待因，镇痛镇咳药；盐酸黄连素，抗菌药；度冷丁等3.喹啉类 硫酸奎宁，抗疟药；异构体硫酸喹尼丁，抗心率失常药； pK b1= 5.07，pK b2= 9.7 4.托烷类 硫酸阿托品，抗胆碱药pK b= 9.9 氢溴酸东莨菪碱，抗胆碱药pK b= 7.6； 5.黄嘌呤类 咖啡因，pK b= 14.15（碱性极弱）； 茶碱，平滑肌松弛药，含活泼氢酸性； 6.吲哚类 硝酸士的宁，中枢神经兴奋药pK b1= 6.0，pK b2= 11.7（酰胺） 硫酸长春新碱，抗肿瘤药；利血平，抗高血压药； 7.其他类 硝酸毛果芸香碱，缩瞳药。 由上可知，生物碱类药物有如下特点。 （三）特点 1.数量多，绝大多数存在于植物体内； 已发现3000多种，100多种有效，中成药中富含生物碱。 2.生理活性强，但大都有毒性 因此，质量控制和临床应用尤应慎重，许多为特殊管制药物，并已超出药物分析的范畴，体育运动中的兴奋剂问题，世界关注的毒品问题，许多是生物碱类成分。该类药物的质量应严格控制，以保证用药的安全和有效。 我们药物分析学所关注的是其结构特征和利用这些特征，建立相应的鉴别、检查和含量测定。 （四）结构特征和分析方法间的关系 1.碱性：N原子的存在，强弱从N上的取代基是供电子还是吸电子基团，空间位阻两方面考虑。 1）一般情况：季铵>仲铵>伯铵>叔铵>NH3>环酰铵 2）脂肪铵>脂环铵>芳铵 3）个别两性化合物如吗啡有酸性（酚羟基），茶碱只有酸性（活泼氢） 2.存在状态多数以盐的形式存在 1）植物中多与有机酸成盐如吗啡罂粟酸盐，鞣酸奎宁盐； 2）药用多为多为无机酸盐如盐酸、硫酸、磷酸和硝酸盐。 含量测定应考虑上述2个因素，碱性强弱选择滴定溶液和指示剂，成盐的情况在非水滴定时要考虑对滴定的干扰。 3.溶解性 1）共性：游离生物碱易溶于CHCl3等中等极性有机溶剂，难或不溶于水，溶于稀酸溶液；成盐易溶于水； 2）个性：两性和酸性化合物易溶于稀碱溶液（吗啡和茶碱）；麻黄碱和咖啡因能溶于水；咖啡因和利血平碱性极弱，不能与酸结合成稳定的盐。 溶解性可以用于提取分离和鉴别时的重要依据。 4.光谱特点 1）旋光性多含不对称碳原子，故有旋光性，药效学研究表明许多手性药物一般效用不同，或药效有强弱、或效价低、或无效，甚至有毒副作用。如今手性合成和分离是药学研究的热点和难点之一； 2）紫外吸收多含不饱和双键。 5.与生物碱沉淀试剂和显色试剂反应 上述是生物碱类药物的一般共性。 6.取代基的性质（个性） 《天然药物化学实验》教学大纲 【课程编号】：17344271 【英文译名】：Experiment of Natural Medicinal Chemistry 【适用专业】：制药工程 【学分数】：1 【总学时】：16 【实践学时】：16 一、本实验课程的教学目的和要求 通过实验设计、操作和完成实验报告等环节的学习，进一步巩固学生在天然药物化学方面的理论知识，培养学生从事天然药物方面研究、开发和生产等方面的能力，提高学生的实验技能，培养学生团结协作和科研创新的精神，使学生具备解决和分析实际问题的能力。 学生应掌握天然药物化学成分提取分离和鉴定的原理及实验操作技能，能够设计合理的实验方案，并有效地解决实验中出现的问题，能够正确地分析实验结果并撰写实验报告。 二、本实验课程与其它课程的关系 本课程为《天然药物化学》课程的实验课，应在修完《天然药物化学》课程或已学习相关内容的基础上进行。同时，该课程还为《药物分析》和《药物化学》等课程的学习打下坚实的基础。 三、实验课程理论教学内容安排 本实验课程不安排理论教学内容。 四、实验内容安排 实验一、TLC分析法及其应用 【目的要求】 掌握TLC硅胶板的制备方法，能应用TLC分析方法，进行简单的天然药物分离和分析。 【内容】 制备TLC硅胶板；TLC分析方法及其应用。 【方法】 1、制备TLC硅胶板：取适量薄层层析用硅胶，以0.5％－1％的羧甲基纤维素钠水溶液搅拌均匀，铺在载波片上，将该载波片平置，自然风干后120℃烘干30－40分钟，放置于干燥器中备用。 2、TLC分析方法及其应用：选取谷甾醇、胡萝卜甙等常见的天然产物作为实验样品，让学生在不同溶剂系统下进行TLC操作，并确定最佳分离条件。 【参考资料】 《中草药化学》（肖崇厚主编，上海科学技术出版社）。 实验二、植物化学成分预试实验 【目的要求】 掌握植物化学成分预试实验的常用方法并检测所含化学成分的类型。灵活运用植物化学成分预试实验的常用方法，通过检测所含化学成分的类型设计提取分离方案。【内容】 对不同类型的化学成分进行检测；设计提取分离方案 【方法】 按照常规植物成分预示实验方法进行。 【参考资料】 《植物成分分析》（谭仁祥主编，科学出版社）。 实验三、陈皮挥发油的提取 【目的要求】 了解挥发油提取的原理方法，掌握水蒸汽蒸馏法从陈皮中提取挥发油的原理和操作，能独立进行实验操作，并对实验结果进行分析。 【内容】 从陈皮中提取挥发油并测定其含量。 【方法】 采取水蒸汽蒸馏法进行。 【参考资料】 《天然药物化学》（宋晓凯主编，化工出版社）。 实验四、芦丁的提取和鉴定 【目的要求】 通过芦丁的提取与精制，掌握提取黄酮类化合物的原理及操作；掌握黄酮类化合物的主要性质及黄酮苷、苷元和糖部分的鉴定方法。能设计芦丁提取与鉴定的实验方案，经老师同意后进行实验操作，并对实验结果进行分析。 【内容】 预试；提取分离芦丁并对其进行精制；对所得芦丁进行鉴定，并研究其性质。【方法】 可采用酸碱法、水提法和溶剂法等进行提取分离，具体方案由学生设计，在教师指导下进行。采用纸层析法鉴定，紫外灯下检测荧光，层析条件由学生实验确定。【参考资料】 《中草药化学》（肖崇厚主编，上海科学技术出版社）。 生物碱类药物的分析 一、最佳选择题 1. 非水溶液滴定法测定硫酸奎宁原料药的含量，1摩尔硫酸奎宁可消耗高氯酸的摩尔数为 A.1 B.2 C.3 D.4 E.5 答案：C [解答] 本题考查重点是对生物碱盐用高氯酸滴定液滴定时两者反应分子关系的掌握。 2. 硫酸阿托品中莨菪碱的检查是利用了两者 A.旋光性质的差异 B.溶解度差异 C.酸碱性的差异 D.紫外吸收光谱差异 E.吸附性差异 答案：A [解答] 本题考查重点是药物为外消旋体时，即使有不对称碳原子，也无旋光性。阿托品为莨菪碱的外消旋体，故无旋光性。利用阿托品中引入的莨菪碱具有旋光性的特点，采用旋光度法检查。 3. 具有苯烃胺结构的药物 A.麻黄碱 B.奎宁 C.阿托品 D.可待因 E.吗啡 [解答] 本题考查重点是对生物碱药物结构特点的掌握。麻黄碱具有苯烃胺结构；阿托品属于托烷类生物碱；吗啡和可待因属于异喹啉类生物碱；奎宁为喹啉的衍生物。 4. 硫酸奎宁中其他金鸡纳碱检查采用的方法是 A.PC B.GC C.HPLC D.TLC E.UV 答案：D 5. 能发生绿奎宁反应的药物是 A.盐酸吗啡 B.硫酸李宁 C.盐酸麻黄碱 D.磷酸可待因 E.硫酸阿托品 答案：B [解答] 本题考查重点是对硫酸奎宁的专属鉴别反应的掌握。硫酸奎宁在微酸性水溶液中与溴试液作用生成醌式结构，再与氨试液作用生成翠绿色化合物。该反应为硫酸奎宁的专属鉴别反应。 6. 盐酸吗啡中检查的特殊杂质有 A.阿扑吗啡和罂粟酸 B.阿扑吗啡 C.阿扑吗啡、莨菪碱和其他生物碱 D.阿扑吗啡、罂粟酸和有关物质 E.阿扑吗啡和其他生物碱 [解答] 本题考查重点是对盐酸吗啡特殊杂质检查项目的掌握。特殊杂质的来源与特定药物的生产和贮藏过程有关。 7. 硫酸阿托品注射液含量测定的《中国药典》方法是 A.紫外分光光度法 B.有机溶剂提取后采用紫外分光光度法 C.可见分光光度法 D.双波长法 E.高效液相色谱法 答案：C [解答] 本题考查重点是对硫酸阿托品注射液含量测定方法的掌握。硫酸阿托品属于生物碱类药物，在一定的pH条件下，生物碱类药物与氢离子结合成为生物碱的阳离子，酸性染料解离成为染料阴离子，阴阳离子定量地结合形成有色的离子对，可以定量地用三氯甲烷提取离子对，用比色法测定提取液的吸光度，即可计算出生物碱的含量 8. 取供试品约0.5g，精密称定，加冰醋酸与醋酐各10ml，加结晶紫指示液1～2滴，用高氯酸滴定液 (0.1moL/L)滴定。用此方法测定含量的药物是 A.磺胺嘧啶 B.硫酸阿托品 C.盐酸麻黄碱 D.丙酸睾酮 E.阿司匹林 答案：B 9. 供试品与硝酸共热，得黄色产物，放冷后加醇制氢氧化钾少许，即显深紫色。此反应可鉴别的药物是 A.盐酸麻黄碱2014年生物碱类药物分析考试试题
《天然药物化学》教案
天然药物化学生物碱
“天然药物化学”教学习题
天然药物化学课程大纲
天然药物化学-第9章生物碱-20101026完美修正版资料
第七章 三萜及其苷类 天然药物化学教案 沈阳药科大学
最新药物分析教案——第十章 生物碱类药物的分析
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(医疗药品)天然药物化学实验教案欢迎访问内蒙古医学院
生物碱类药物的性质
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第八篇 生物碱类药物分析
《天然药物化学实验》教学大纲
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